Статор сегментного генератора
SEGMENT GENERATOR STATOR

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.
Известен статор ветроэлектроагрегата по патенту РФ №2379549, опубл. 20.01.2010, бюл. №2, заявка 2008128761/06, 14.07.2008, содержащий источник магнитного поля, магнитопроводы, катушки и крепежные элементы. Кроме того, статор снабжен прикрепленным кронштейном к подшипниковому узлу ветроколеса средним модулем с крепежным основанием и боковым модулем, закрепленном на подвижном основании, шарнирно прикрепленным к крепежному основанию модуля, а также термокомпенсирующим стержнем. Термокомпенсирующий стержень закреплен одним концом в подшипниковом узле ветроколеса, а другим в крайнем шарнире подвижного основания. Изобретение направлено на устранение влияния температуры на величину воздушного зазора, образуемого меду статором и роторными элементами ветроколеса, что обеспечивает высокую адаптационную способность к удлинению лопастей.
Также известен статор ветроэлектроагрегата по патенту РФ №2383780, опубл. 10.03.2010, бюл. №7, заявка 2008128747/06, 14.07.2008, который снабжен установленными в лопастях роторными элементами и содержит источник магнитного поля, магнитопроводы, катушку и крепежные элементы. Кроме того, он снабжен подвижным основанием с ползуном, взаимодействующим с поступательными направляющими, и термокомпенсирующим стержнем, шарнирно закрепленными одним концом в основании подшипникового узла ветроколеса, а другим - в ползуне основания. Преимуществом данного статора является его высокая адаптационная способность к удлинению лопастей и компенсации изменения величины воздушного зазора путем устранения влияния температуры на его величину. Совокупность магнитопроводов, катушек и крепежных элементов является модулем статора, модулей может быть несколько.
Недостатком данного статора является то, что он лишь адаптируется к изменению температуры окружающей среды, но не позволяет осуществлять в широком диапазоне регулирование магнитного поля постоянных магнитов.
Наиболее близким по технической сущности является статор сегментного генератора по патенту РФ №2571996, опубл. 27.12.2015, бюл. №36, заявка 2013150777/06 от 14.11.2013. Статор содержит электромеханические модули, включающие в себя катушки, сердечники, закрепленные винтами. Модули установлены на дугообразном основании, при этом один конец основания установлен в подшипниковом узле. Статор контактирует в магнитном отношении с постоянными магнитами П-образной формы, которые закреплены на основании, которое в свою очередь укреплено на лопастях ветроколеса, другой конец основания статора прикреплен к выходному звену микропривода, который закреплен в подшипнике. Подшипниковый узел и микропривод установлены на общем кронштейне, который установлен на подвижном основании, соединенном с головкой ветроколеса. Недостатком статора является то, что он обладает неудовлетворительной технологичностью и повышенной сложностью.
Изобретение направлено на осуществление уменьшения сложности, повышения технологичности.
Это достигается тем, что статор сегментного генератора, содержащий основание, электромеханические модули, состоящие из катушек, сердечников и постоянных магнитов, согласно изобретению, снабжен "П" образным магнитопроводом и "Г" образным магнитопроводом, причем в окне катушки с внутренней стороны установлен первый постоянный магнит с примыкающим к нему внутренней вертикальной стойкой "П" образного магнитопровода, внешняя вертикальная стойка "П" образного магнитопровода установлена с первой внешней стороны катушки, к вертикальной стойке "Г" образного магнитопровода прикреплен второй постоянный магнит с возможностью контакта со второй внешней стороны катушки, при том горизонтальные полки магнитопровода установлены на основании.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где схематично изображен статор: вид спереди - Фиг. 1, вид сверху - Фиг. 2.
Статор сегментного генератора содержит: основание 1, "Г" образный магнитопровод с горизонтальной полкой 2 и вертикальной стойкой 3, постоянный магнит 4, примыкающий ко второй внешней стороне 5 катушки 6, замыкающие роторные элементы 7, внутреннюю вертикальную стойку 8 "П" образного магнитопровода, первый постоянный магнит 9, к первой внешней стороне 10 катушки 6 примыкает внешняя стойка 11 "П" образного магнитопровода, горизонтальные стороны магнитопроводов 12 и 2 прикреплены к основанию 1 с помощью винтов 13.
Работа устройства: при воздействии набегающего потока воздуха на лопасти, ветроколесо сегментного генератора приходит во вращение. На концах лопастей ветроколеса, укрепленные роторные элементы 7 при движении справа налево на Фиг. 1 производят коммутацию потока по цепи: роторный элемент 7 - воздушный зазор - внутренняя вертикальная стойка 8 - горизонтальный магнитопровод 12 - внешняя вертикальная стойка 11 -воздушный зазор - элемент 7. При дальнейшем продвижении элемента 7 путь прохождения магнитного потока разрывается и поток от постоянного магнита 9 пронизывает витки катушки 6 по внешней стороне 10 магнитопровода. При дальнейшем продвижении элемента 7 к левой стороне чертежа на фиг 1 происходит аналогичная коммутация по цепи: элемент 7 - воздушный зазор - вертикальная стойка 3 - горизонтальная стойка 2 -вертикальная стойка 8 - воздушный зазор - элемент 7. В обоих случаях происходит коммутация воздушного потока постоянных магнитов или в левой, или в правой стороне катушки 6. В обоих случаях возбуждающее напряжение передается потребителю.
Технико-экономическим преимуществом данного статора является то, что становится возможным осуществлять реализацию статора с помощь двух типоразмеров постоянных магнитов по длине, при этом используются обе стороны катушки, что приводит к упрощению конструкции и улучшению технологичности.