Двухроторный ветрогенератор

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Горностай Александр Владимирович(72) Авторы Горностай Александр ВладимировичРолик Юрий Анатольевич(73) Патентообладатель Горностай Александр Владимирович(57) Двухроторный ветрогенератор, содержащий статор с многофазной выходной обмоткой и два вращающихся в противоположные стороны ротора, отличающийся тем, что на одном роторе закреплены постоянные магниты возбуждения, а на другом - две электрически соединенные друг с другом многофазные обмотки, одна из которых, многополюсная,сцеплена с магнитным полем постоянных магнитов, а другая, двухполюсная, через воздушный зазор индуктивно связана с выходной обмоткой.(56) 1. Патент Латвийской Республики -11368, 1996. 2. Патент Латвийской Республики -11927, 1997. Полезная модель относится к области использования энергии ветра, в частности к устройствам для преобразования механической энергии в электрическую, использующим электрические машины с несколькими роторами. Известен двухроторный ветрогенератор, у которого один ротор вращается в сторону,противоположную стороне вращения другого ротора 1. При этом обмотка якоря выполнена однофазной, что снижает эффективность преобразования энергии и создает электромагнитный шум. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому решению является двухроторный ветрогенератор, содержащий статор с многофазной выходной обмоткой и два вращающихся в противоположные стороны ротора 2 - прототип. 69292010.12.30 Однако такая конструкция не позволяет использовать для повышения удельной мощности постоянные магниты возбуждения, а конструкция роторов при малом воздушном зазоре обусловливает электромагнитный шум. Задача, которую решает данная полезная модель, заключается в повышении удельной мощности и снижении уровня электромагнитного шума двухроторного ветрогенератора. Это достигается тем, что в двухроторном ветрогенераторе, содержащем статор с многофазной выходной обмоткой и два вращающихся в противоположные стороны ротора,согласно полезной модели, на одном роторе закреплены постоянные магниты возбуждения, а на другом - две электрически соединенные друг с другом многофазные обмотки,одна из которых, многополюсная, сцеплена с магнитным полем постоянных магнитов, а другая, двухполюсная, через воздушный зазор индуктивно связана с выходной обмоткой. Полезная модель поясняется чертежом, представленным на фигуре. Двухроторный ветрогенератор содержит статор 1 с многофазной выходной обмоткой 2,подсоединяемой к приемникам электрической энергии через выводы А, В, С, и два вращающихся в противоположные стороны ротора 3, 4. На одном роторе 3 закреплены постоянные магниты возбуждения 5, а на другом - две электрически соединенные друг с другом посредством линии связи 6 многофазные обмотки 7, 8. Обмотка 7 - многополюсная, она сцеплена с магнитным полем постоянных магнитов 5. Другая обмотка 8 выполнена двухполюсной. Эта обмотка через воздушный зазор 9 индуктивно связана с выходной обмоткой 2. Второй ротор 4 для размещения обмотки 8 имеет отдельный шихтованный из листов электротехнической стали пакет 10. Роторные пакеты 4, 10, напрессованные на общий вал 11, вращаются в подшипниках 12, 13 с частотой 1 в одну сторону. Второй ротор 3 имеет свободу вращения относительно вала 11, поэтому с помощью подшипника 14 он может вращаться с частотой 2 в противоположную сторону. Статор 1 установлен в корпусе 15, одна сторона которого 16 защищает ротор 3, охватывая его без соприкосновения с последним. Ветрогенератор работает следующим образом. При наличии ветра роторы 3, 4 приводятся во вращение в противоположные стороны с частотами 1 и 2. Частота вращенияпостоянных магнитов 5 относительно обмотки 7 равна сумме частот 1 и 2, т.е.12. Частотанаводимой в обмотке 7 ЭДС при числе пар полюсов 1 определяется как 1(12)/60, т.е. при многополюсном исполнении оказывается достаточно высокой. Напряжение высокой частоты с обмотки 7 подается на двухполюсную обмотку 8. С помощью обмотки 8 в воздушном зазоре 9 создается быстровращающееся магнитное поле. Частота вращения 3 этого поля определяется как 3601(12). Порядок подсоединения фаз обмотки 8 к фазам обмотки 7 выбирается таким, чтобы созданное в воздушном зазоре магнитное поле вращалось бы в ту же сторону, что и ротор 4. Тогда относительно выходной обмотки 2 магнитное поле будет иметь более высокую частоту вращения 4, т.е. 41311(12). Высокая частота вращения магнитного поля относительно выходной обмотки 2(об/мин) обеспечивает относительно небольшую массу второго роторного пакета 10 и обмоток 2, 8 при передаче через них большей части вырабатываемой мощности. Установка постоянных магнитов 5 и использование многополюсной обмотки 7 позволяют существенно поднять удельную мощность двухроторного ветрогенератора, а реализация передачи этой мощности с помощью двухполюсных многофазных (например,трехфазных) обмоток, распределенных по пазам и выполненных с укорочением шага, создает условия для практически синусоидального распределения магнитной индукции в воздушном зазоре, т.е. условия обеспечения низкого уровня электромагнитного шума. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 2