RU197430U1 - WIND GENERATOR - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроэнергетических установках для повышения эффективности выработки электроэнергии. При действии ветрового потока на лопасти (8), начинается вращение ротора (5) с обмоткой (6) электрического генератора (2). В световую часть дня одновременно, солнечный свет падает на солнечные панели (9), и за счет фотоэлектрического эффекта солнечные панели (9) генерируют электрический ток, который поступает в обмотку (6) на цилиндрическом роторе (5). Создается вращающееся магнитное поле возбуждения, которое индуцирует в витках обмотки переменного тока (4) статора (3) ЭДС, под действием которой во внешней цепи ветрогенератора начинает протекать электрический ток. Технический результат - повышение эффективности выработки электроэнергии ветрогенератором. 1 ил.The utility model relates to wind energy and can be used in wind power plants to increase the efficiency of electricity generation. Under the action of the wind flow on the blades (8), the rotation of the rotor (5) begins with the winding (6) of the electric generator (2). In the light part of the day at the same time, sunlight falls on the solar panels (9), and due to the photoelectric effect, the solar panels (9) generate an electric current that enters the winding (6) on the cylindrical rotor (5). A rotating magnetic field of excitation is created, which induces an EMF in the turns of the winding of the alternating current (4) of the stator (3), under the influence of which an electric current begins to flow in the external circuit of the wind generator. The technical result is an increase in the efficiency of electricity generation by a wind generator. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована в ветроэнергетических установках.The utility model relates to wind energy and can be used in wind energy installations.

Известен ветрогенератор (RU2649371, F03D 1/00, F03D 9/00, 11.2016), содержащий установленное на валу ветроколесо с лопастями и электрогенератор, причем лопасти ветроколеса оснащены энергоизлучателями, примыкающими непосредственно к поверхностям лопастей, на которые действует подъемная сила при обтекании лопастей ветропотоком и которые отделены от противолежащих поверхностей лопастей энергоизоляционными экранами. Энергоизлучатели запитываются от выходной цепи ветрогенератора посредством обратной электрической связи, при этом входные электрические цепи энергоизлучателей подключены к выходной электрической цепи ветрогенератора, параллельно электрической нагрузке, через дополнительно подключенный к выходу электрогенератора преобразователь параметров электрической энергии, представляющий собой пассивное электрическое устройство, а также через систему скользящих контактов, состоящую из двух контактных колец, расположенных на внешней поверхности вала ветрогенератора, и контактных щеток.A wind generator is known (RU2649371, F03D 1/00, F03D 9/00, 11.2016), comprising a wind wheel with blades mounted on a shaft and an electric generator, the wind wheel blades being equipped with energy emitters adjacent directly to the surfaces of the blades, which are subjected to a lifting force when the wind flows around the blades and which are separated from the opposing surfaces of the blades by energy-insulating screens. Energy emitters are powered from the output circuit of the wind generator through feedback electrical connection, while the input electrical circuits of the energy emitters are connected to the output electrical circuit of the wind generator, in parallel with the electrical load, through an additional converter of electrical energy parameters, which is a passive electrical device, and also through a sliding system, connected to the output of the generator contacts, consisting of two contact rings located on an external turn Nost shaft wind turbine, and contact brushes.

Однако в связи с тем, что ветрогенератор генерирует электрическую энергию только за счет преобразования кинетической энергии ветрового потока, причем часть ее идет на нагрев энергоизлучателей, он характеризуется низкой эффективностью выработки электроэнергии.However, due to the fact that the wind generator generates electrical energy only by converting the kinetic energy of the wind flow, and part of it is used to heat energy emitters, it is characterized by low electricity generation efficiency.

Известен ветрогенератор (RU 186778, F03D 1/025 F03D 1/024. 01.02.2019), выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус с электрическим генератором, состоящим из цилиндрического статора с обмоткой переменного тока, внутри которого расположен цилиндрический ротор с обмоткой, на конце вала которого жестко закреплены малые лопасти, а между ними и цапфой вала жестко закреплены большие лопасти, выводы обмотки переменного тока цилиндрического статора соединены с входами аккумулятора и инвертора.A known wind generator (RU 186778, F03D 1/025 F03D 1/024. 02/01/2019), selected as a prototype, comprising a housing with an electric generator consisting of a cylindrical stator with an alternating current winding, inside which is a cylindrical rotor with a winding, at the end the shaft of which small blades are rigidly fixed, and large blades are rigidly fixed between them and the shaft pin, the terminals of the AC winding of the cylindrical stator are connected to the inputs of the battery and inverter.

Работа данного ветрогенератора ориентирована только на использование кинетической энергии воздушного потока, что определяет его основной недостаток - низкую эффективность выработки электроэнергии.The operation of this wind generator is focused only on the use of kinetic energy of the air flow, which determines its main disadvantage - low efficiency of electricity generation.

Задача полезной модели - повышение эффективности выработки электроэнергии путем дополнительного использования процесса преобразования солнечной энергии в электрическую.The objective of the utility model is to increase the efficiency of power generation through the additional use of the process of converting solar energy into electrical energy.

Технический результат достигается тем, что в ветрогенераторе, содержащем корпус, в котором жестоко закреплен электрический генератор, состоящий из статора с обмоткой переменного тока, внутри которого расположен ротор с обмоткой, на валу ротора закреплены лопасти, на лопастях жестко закреплены солнечные батареи, выводы которых соединены со входами обмотки на роторе.The technical result is achieved in that in a wind generator containing a housing in which an electric generator is rigidly fixed, consisting of a stator with an alternating current winding, inside which a rotor with a winding is located, blades are fixed on the rotor shaft, solar panels are fixed on the blades, the terminals of which are connected with rotor winding inputs.

Схема заявляемого устройства показана на чертеже.A diagram of the inventive device is shown in the drawing.

Ветрогенератор содержит корпус 1 с расположенным в нем электрическим генератором 2, например, типа V164-8.0 MW или Energy Wind, который состоит из статора 3 с обмоткой переменного тока 4. Внутри статора 3, который выполнен, например, из ферромагнитного материала, расположен ротор 5 с обмоткой 6, изготовленной по петлевой или волновой схеме (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия. 1978. С. 402-430). На конце вала 7 ротора 5 жестко закреплены лопасти 8. На лопастях 8 жестко закреплены солнечные батареи 9, изготовленные, например, на основе селенид меди-индия-галлия или из кадмия теллурида или композита из диселенида вольфрама и дисульфида молибдена (Божеев Ф.Е. Нанотекстурированные пленки дисульфида и диселенида вольфрама с фотоактивными свойствами: Автореф. дис. кан. техн. наук. - ФГАОУВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Томск, 2014. - 21 с.), выводы 10 (фиг. 1) которых соединены с входами 11 обмотки 6 на цилиндрическом роторе 5.The wind generator comprises a housing 1 with an electric generator 2 located therein, for example, of type V164-8.0 MW or Energy Wind, which consists of a stator 3 with an AC winding 4. Inside the stator 3, which is made, for example, of ferromagnetic material, there is a rotor 5 with a winding 6 made according to a loop or wave scheme (Voldek A.I. Electric machines. L .: Energy. 1978. P. 402-430). At the end of the shaft 7 of the rotor 5, the blades are rigidly fixed 8. The solar panels 9 are rigidly fixed to the blades 8, made, for example, on the basis of copper-indium-gallium selenide or cadmium telluride or a composite of tungsten dyslenide and molybdenum disulfide (Deev F.E. Nanotextured films of tungsten disulfide and dyslenide with photoactive properties: Abstract of the dissertation of the Candidate of Technical Sciences - Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Education “National Research Tomsk Polytechnic University”, Tomsk, 2014. - 21 p.), Conclusions 10 (Fig. 1) of which are connected to inputs 11 of winding 6 per cylinder matic rotor 5.

Устройство работает следующим образом. При действии ветрового потока на лопасти 8, закрепленные на валу ротора 5, начинают вращение. В результате начинает вращаться ротор 5 с обмоткой 6 электрического генератора 2, расположенного в корпусе 1. В световую часть дня одновременно солнечный свет падает на солнечные панели 9, и за счет фотоэлектрического эффекта солнечные панели 9 генерируют электрический ток, который через выводы 10 поступает на входы 11 обмотки 6 на роторе 5 и замыкается по обмотке 6 ротора 5. В результате создается магнитное поле возбуждения, которое из-за вращения ротора 5 пересекает витки обмотки переменного тока 4 статора 3, в результате, согласно закону электромагнитной индукции, в витках обмотки переменного тока 4 индуцируется ЭДС, под действием которой во внешнюю цепь (не показана) ветрогенератора, начинает поступать электрический ток.The device operates as follows. When the wind flow acts on the blades 8, mounted on the shaft of the rotor 5, begin to rotate. As a result, the rotor 5 begins to rotate with the winding 6 of the electric generator 2 located in the housing 1. In the light part of the day, sunlight simultaneously falls on the solar panels 9, and due to the photoelectric effect, the solar panels 9 generate an electric current that enters the inputs through terminals 10 11 of the winding 6 on the rotor 5 and closes on the winding 6 of the rotor 5. As a result, a magnetic field of excitation is created, which, due to the rotation of the rotor 5, intersects the turns of the AC winding 4 of the stator 3, as a result, according to the law of electro magnetic induction, EMF is induced in the turns of the AC winding 4, under the influence of which an electric current begins to flow into the external circuit (not shown) of the wind generator.

Как можно видеть, в заявляемом устройстве кроме кинетической энергии воздушного потока используется лучистая энергия солнечного эффекта, что определяет повышение эффективности выработки электроэнергии.As can be seen, in the inventive device, in addition to the kinetic energy of the air flow, the radiant energy of the solar effect is used, which determines an increase in the efficiency of electricity generation.

Claims (1)

Ветрогенератор, содержащий корпус, в котором жестоко закреплен электрический генератор, состоящий из статора с обмоткой переменного тока, внутри которого расположен ротор с обмоткой, на валу ротора закреплены лопасти, отличающийся тем, что на лопастях жестко закреплены солнечные батареи, выводы которых соединены со входами обмотки на роторе.A wind generator comprising a housing in which an electric generator is rigidly fixed, consisting of a stator with an alternating current winding, inside which a rotor with a winding is located, blades are fixed on the rotor shaft, characterized in that solar batteries are fixed on the blades, the terminals of which are connected to the winding inputs on the rotor.

Images