Індукційна вітротеплогенераторна установка

Індукційна вітротеплогенераторна установка, що містть вггродвигун з вихідним валом і індукційний перетворювач, розміщений в резервуарі з теплоакумулюючою рідиною, у вигляді рухомого та нерухомого магнгтопроводів з зубчастою будовою прилеглих поверхонь, розташованих співвісно з зазором між прилеглими поверхнями, і кільцево/ індукційної обмотки, збудженої постійним струмом, розташованої в кільцевій канавці на нерухомому магнггопроводі, що ділить його зубці навпіл, рухомий магнґгопровщ зв'язаний з валом вітродвигуна, яка відрізняється тим, що магнітопроводи виготовлені у формі коаксіальних циліндрів з повздовжніми зубцями, паралельними спільній осі магнггопроводів, рухомий магнггопровід розташований всередині порожнистого нерухомого магнітопроводу з можливістю обертання в підшипниках, які закріплені в підшипникових щитах з немагнітного матеріалу, кільцева канавка виконана на внутрішній поверхні нерухомого магнггопроводу в площині, перпендикулярній спільній осі магнггопроводів. Корисна модель відноситься до індукційних нагрівних пристроїв, призначених для перетворення механічної енергії в теплову. Відома установка для одержання гарячої води з прямим безперервним перетворенням енергії впру в теплову енергію, в якій енергія .від вала вітродвигуна передається для приводу насоса або мішалки. При роботі насоса вода циркулює в замкнутому об'ємі з достатньо високою швидкістю, при цьому енергія руху за рахунок тертя перетворюється в теплову енергію [Патент 385613 Швеція, МКИ F03D9/02, опубл. 12.07.1976]. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення індукційної вггротеппогенераторно'і установки, в якій за рахунок коаксіального розташування циліндричних магнгтопроводів усувається пульсуюче навантаження на підшипники і за рахунок цього підвищується надійність її роботи. Поставлена задача вирішується тим, що Індукційна впротеплогенераторна установка, що містить вітродвигун з вихщним валом І індукційний перетворювач, поміщений в резервуар з теплоакумулюючою рідиною, в вигляді рухомого та нерухомого магнггопроводів з зубчастою будовою прилеглих поверхней, розташованих співвісно з зазором між прилеглими поверхнями, і кільцево': індукційної обмотки, збудженої постійним струмом, розташованої в кільцевій канавці на нерухомому магнгтопроводі, що ділить його зубці навпіл, рухомий магнгтопровд зв'язаний з валом вітродвигуна, згідно корисної моделі магнгтопроводи виготовлені в формі коаксіальних циліндрів з повздовжніми зубцями, паралельними спільній вісі магнггопроводів, рухомий магнггопровід розташований всередині полого нерухомого магнітопроводу з можливістю обертання в підшипниках, які закріплені в підшипникових щитах з немагнггного матеріалу, кільцева канавка виконана на внутрішній поверхні нерухомого магнітопроводу в площині, перпендикулярній спільній осі магнггопроводів. Недоліком названої установки є громіздкість та складність конструкції і, як наслдок, висока її питома матеріалоємність Найбільш близьким за технічною сутністю до описаної корисної моделі вибрано індукційний перетворювач вітрової енергії1 в теплову [Патент 771 Україна МПК F03D7/06. Опубл. в Бюл №2, 2001 p.], що містить нерухомий індуктор в вигляді індукційної обмотки, розташованої на нерухомому кільцевому мапнітопроводі, і рухомий кільцевий магнггопровід, зв'язаний з валом вітродвигуна, що обертається за рахунок енергії вітру, установлений співвісно з нерухомим магнггопроводом з фіксованим зазором між прилеглими торцями магнгтопроводів, які поміщені в резервуар з теплоакумулюючою рідиною, в прилеглих торцях магнггопроводів утворені зубці, кільцева обмотка збуджена постійним струмом і розташована в кільцевій канавці нерухомого магнітопроводу. Недоліком відомого пристрою є його низька надійність, обумовлена паралельним розташуванням плоских магнггопроводів, між зубчастими поверхнями яких виникає пульсуюча магнітна сила, в результаті чого на упорному підшипнику виникає пульсуюче навантаження, і він передчасно зношується Особливість корисної моделі в тому, що при коаксіальному розташуванні циліндричних магнггопроводів пульсуюча мапнггна сила між магнітопроводами не створює пульсуючого навантаження на підшипники, в яких обертається рухомий магнгґопрвід. Таким чином, запропонована корисна модель забезпечує підвищення надійності роботи за рахунок виконання магнггопроводів циліндричними коаксіальними, в 1 О (О О) 6070 результаті чого усувається пульсуюче навантаження на пщшипники Технічна сутність і принцип дії запропонованої індукційної впротеплогенераторної установки пояснюється графічним матеріалом: на фіг.1, 2 подано загальний вигляд індукційної вгтротеппогенераторної установки; на фіг.З - розподіл магнггної індукції в зазорі між зубцями магчітопроводів. Індукційна вітротеплогенераторна установка містіть вітродвигун 1 з вихщним валом 2 і індукційний перетворювач 3, поміщений в резервуар 4 з теплоакумулюючою рідиною 5, в вигляді рухомого 6 та нерухомого 7 мапнгтопроводів, розташованих співвісно з радіальним зазором 8, з зубчастою будовою прилеглих поверхней і кільцевої індукційної обмотки 9, розташованої в кільцевій канавці 10 на нерухомому магнггопроводі 7, рухомий магнгтопровід 6 зв'язаний з валом 2 вітродвигуна 1. Магнггпроводи 6,7 виготовлені в формі коаксіальних циліндрів, рухомий магнггапровід 6 розташований всередині полого нерухомого магнггопроводу 7 з можливістю обертання в підшипниках 11,12 які закріплені в підшипникових щитах 13,14 з немагнітного матеріалу, повздовжні зубці 15,16 утворені повздовжніми пазами 17,18, розташовані на зовнішній поверхні рухомого 6 і внутрішній поверхні нерухомого 7 магнітопроводів паралельно спільній вісі магнггопроводів, а кільцева індукційна обмотка 9 збуджена постійним струмом Індукційний перетворювач 3 закріплено в резервуарі 4 на мапнггоізоляційних опорах 19. Пристрій працює таким чином За рахунок енергії вґфу вал 2 вітродвигуна 1, а разом з ним і рухомий магнгтопровщ 6 обертаються. Зубці 15,16 магнггопроводів 6,7 намагнічуються магнггним полем збудження в одному напрямі одночасно. Із-за зубчастої будови прилеглих поверхней магнітопроводів 6,7 магнітний потік, що замикається через них, не буде розподілятися рівномірно. Більша його частина проходитиме через ділянки, де зубець 15 рухомого мапнітопроводу 6 розташується під зубцем 16 нерухомого Комп'ютерна верстка М. Кпююн машгтопроводу 7, а найменша - на ділянці, де зубець 15 рухомого магнггопроводу 6 розташується під пазом 17 нерухомого магнггопроводу 7. При цьому між зубцями 15,16 змінюється зазор 8, г отже і магнітна індукція в ньому.'В результаті цього крива 20 розподілу магнггної індукції в зазорі 8 між зубцями 15,16 набуде пилковидного характеру і матиме вигляд, поданий на фіг. 2. Для даного моменту часу в зазорі 8 під зубцем 16 індукція має максимальне значення В В т а х . При обертанні рухомого магнітопроводу 6, коли над його зубцем 15 розташується паз 17 нерухомого магнгтопроводу 7, індукція зменшується до B 6 m i n Таким чином, при обертанні рухомого магнггопроводу 6, жорстко зв'язаного з валом 2 вгтродвигуна 1, що обертається за рахунок енергії вітру, індукція в зазорі 8 пульсує, не змінюючи знаку від В 6 | Т і а х до B 5 m , n . Г можна представити в виґ гляді двох складових; змінної з амплітудою В8 = 0,5(В5тах - В 5 т і п ) і постійної, рівній B s = 0,5(В 5 п а > , + В 6 т і п ) Змінна складова магнітного поля індукує в магнітопроводах 6,7 є р.с. і вихрові струми частотою t=Zn де Z - кількість зубців на рухомому магнгтопроводі; п - частота обертання рухомого магнггопроводу, с"1 Вихрові струми за законом Джоуля - Пенца нагрівають магнггопроводи 6,7 а ті нагріватимуть теплоакумулюючу рідину 5 в резервуарі 4, яка може використовуватися для обігріву споруд, парників та теплиць. Постійна складова магнітного потоку ніяких е.р с. не індукує, тому ця частина магнггного потоку не приймає участі в перетворенні енергії вггру в теплову Виконання пдшипникових щитів 13,14 і опор 19 із немагнітного матеріалу виключає можливість шунтування мапнгтного потоку. Пщписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ -42,01601