Сегментный ветроэлектрогенератор
SEGMENT-TYPE WIND-DRIVEN ELECTRIC GENERATOR

Изобретение относится к ветроэнергетике и является усовершенствованием с позицией минимализма ветроэлектрогенераторов сегментного типа.
Известны сегментные ветроэлектрогенераторы, описанные например, в п. РФ №2267028, оп 27.12.2005, бюл. №36, з-ка №2004120896/06 от 08.07.2004 - «ветроэлектрогенератор сегментного исполнения»;
П. РФ №230012, оп.27.05.2007, бюл. №15, з-ка №2005137101/06 от 29.11.2005 - «Ветрогенератор»;
П. РФ №2383774, оп.10.03.2010, бюл. №7, з-ка №2008128748/06 от 14.07.2008 - «Ветроэлектрогенератор».
Недостатком упомянутых сегментных ветроэлектрогенераторов является их многороторность, которая приводит к усложнению конструкции.
Наиболее близким по технической сущности является ветроэлектрогенератор описанный в п. РФ №2515570, опубл. 10.05.2014, бюл. №13, з-ка №2011109281/06 от 11.03.2011 - «Ветроэлектрогенератор сегментного исполнения». Он содержит трубостойку, сегментные ротор и статор, вращающееся основание, хотя он также многороторный, но его производительность несколько увеличена за счет применения роторов противовесов.
Недостатком данного ветроэлектрогенератора является сложность конструкции, вызванная наличием большого числа элементов.
Изобретение направлено на максимальное упрощение конструкции, повышение надежности.
Это достигается тем, что в сегментном ветроэлектрогенераторе, содержащем трубостойку, сегментный статор и сегментный ротор в виде ветроколеса с лопастями, вращающееся основание, согласно изобретению, вращающееся основание выполнено в виде тел вращения, нижняя часть которого - цилиндрическая, а верхняя - в виде усеченного конуса, расположенного большим основание вниз, в верхней части конуса выполнены радиальное и осевое резьбовое отверстие, а в средне части крепежные отверстия для вертикальных кронштейнов статора, соединенных подкосами с хвостовой балкой, закрепленной в осевом резьбовом отверстии, при этом хвостовая поверхность выполнена в виде гибкой оболочки, охватывающей подкосы и хвостовую балку.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где изображен вид сбоку ветроэлектрогенератора, частично в разрезе.
Сегментный ветроэлектрогенератор содержит трубостойку 1, сегментный статор 2, роторный элемент 3 сегментного ротора - ветроколеса с лопастями, ступицей 4, валом 5. Вращающееся по ветру основание выполнено в виде тела вращения, нижняя часть 6 которого - цилиндрическая, а верхняя 7 часть - выполнена в виде усеченного конуса, большим основанием вниз, которая одновременно служит подшипником 8 скольжения. В верхней части конуса выполнены два отверстия: радиальное сквозное 9 и осевое резьбовое 10. В осевом отверстии 10 закреплен винт 11 крепления хвостовой балки 12. В радиальном сквозном отверстии 9 с помощью несимметричной шайбой 13 и гайки 14 закреплен вал ветроколеса. В средней части усеченного конуса имеется отверстие 15, служащее для крепления болта, стягивающего подкосы 16, основание и вертикальные кронштейны 17 статора 2. Кронштейны 17 имеют дополнительные подкосы 18 для крепления статора. Хвостовая поверхность выполнена в виде гибкой оболочки, охватывающей подкосы 16 и хвостовую балку 12, и закрепленной по углам на подкосах и посередине на хвостовой балке. Гибкая оболочка может быть выполнена из армированной пленки или из любого гибкого материала.
Работа устройства происходит следующим образом. При набегании ветрового потока слева направо ветроколесо с лопастями, закрепленными в ступице 4 и роторными элементами 3 на концах лопастей, приходит во вращение. При этом в статоре 2 индуцируется э. д. с. При перемене направления ветра, поток воздействует на оболочку 19, натянутую на балку 12 и подкосы 16. Через крепящие элементы, момент передается на вращающиеся основания (части 6 и 7), что приводит к тому, что основание поворачивается относительно трубостойки. Вместе с ним поворачиваются и кронштейны 17 с сегментным статором 2, и ветроколесо с роторными элементами 3, то есть ветроэлектрогенератор продолжает функционирование.
Технико-экономическим преимуществом заявленного изобретения является относительная простота конструкции, поскольку, хотя и выполнение вращающегося основания и требует токарных работ, но верхняя конусная часть обеспечивает развод крепящих статор кронштейнов на требуемый угол, соблюдая при этом соосность с роторными элементами.