БЕЗРЕДУКТОРНЫЙ ВЕТРОЭЛЕКТРОАГРЕГАТ
DIRECT-DRIVE WINDMILL

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.
Известен агрегат [Патент РФ №22008700 /А.М.Литвиненко, В.А.Баркалов. - Безредукторный ветроэлектроагрегат./ Опубл. бюл. №20, 2003, заявка 2001129401/06 от 31.10.01, МПК 7 F03D 9/00], который содержит башню, поворотное основание, снабженное хвостом и сегментным элементом, и концевые сегментные роторные элементы, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными элементами.
Недостатком данного устройства является неудовлетворительная развесовка относительно вертикальной оси башни, связанная с большой массой статора и необходимостью ее компенсации путем увеличения массы хвоста.
Из известных аналогов, наиболее близких к заявляемому по совокупности существенных признаков, является безредукторный ветроэлектроагрегат [Патент РФ №2390653 /А.М.Литвиненко, заявка №2008143885/06 от 05.11.2008, опубл. 27.05.2010, бюл. №15]. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню, поворотное основание, снабженное ветроколесом с сегментными роторными элементами и установленной в подшипники ступицей, кронштейном с сегментным статорным элементом и хвостовым направляющим устройством. Поворотное основание дополнительно снабжено кронштейном с сегментным статорным элементом (статором). Ветроколесо выполнено со спицами и ободом, на котором укреплены сегментные роторные элементы торцевого типа, имеющие магнитный контакт с сегментными статорными элементами, между которыми расположена башня ветроэлектроагрегата.
Недостатком данного устройства является низкая энергоотдача.
Изобретение направлено на повышение энергоотдачи за счет увеличения линейной скорости перемещения электромеханических элементов.
Это достигается тем, что в безредукторном ветроэлектроагрегате, содержащем башню c поворотным основанием, ветроколесо, роторные элементы, статор, направляющее устройство, согласно изобретению ветроколесо выполнено тихоходным, на концах его лопастей закреплены быстроходные колеса с электромеханическими роторными элементами, при этом статор установлен на поворотном основании в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного колеса.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан безредукторный ветроэлектроагрегат, вид спереди; на фиг.2 - вид сбоку в разрезе.
Технический результат достигается за счет суммирования скоростей тихоходного и быстроходных колес.
Безредукторный ветроэлектроагрегат включает в себя башню 1, поворотное основание 2, тихоходное колесо 3, быстроходные колеса 4, роторные элементы 5, статор 6, направляющее устройство 7, полюсные наконечники 8, катушки 9 двух типов: рабочие и возбуждения, которые расположены в чередующемся порядке по окружности. Статор укреплен на вертикальной полке 10 уголка, скрепленного с подвижной частью  основания, а на горизонтальной полке 11 этого уголка укреплена штанга с направляющим устройством 7. Таким образом, быстроходные колеса 4 закреплены на концах лопастей тихоходного колеса 3, при этом статор 6 установлен в круговой зоне максимального приближения роторных элементов быстроходных колес к оси тихоходного колеса. Например, если рассмотреть верхнее (фиг.2) быстроходное ветроколесо 4, то верхний роторный элемент 5, укрепленный на концах его лопастей (см. фиг.2) показан в круговой зоне максимального удаления роторных элементов от оси тихоходного ветроколеса, а его нижний роторный элемент показан в круговой зоне максимального приближения к оси тихоходного колеса. Аналогично, если рассмотреть нижнее быстроходное ветроколесо, то его нижний элемент расположен в зоне максимального удаления от осей ветроколеса, а его верхний роторный элемент - в круговой зоне максимального приближения роторных элементов к оси тихоходного ветроколеса.
Безредукторный ветроэлектроагрегат работает следующим образом.  При воздействии ветрового потока происходит одновременное вращение всех ветроколес в одном направлении, при этом автоматически будет наблюдаться сложение скоростей тихоходного 3 и быстроходных ветроколес 4, что приводит к увеличению энергоотдачи.
Технико-экономическим преимуществом заявленного изобретения является, во-первых, высокая технологичность, обусловленная простой формой статорных элементов, во-вторых, сложение скоростей ветроколес, что в результате повышает энергоотдачу.