Вітроагрегат

1. Вітроагрегат, що містить співвісно розміщені на піввалах дві вітротурбіни з інверсним обертовим рухом, генератор, до складу якого входить статор з трифазною розподіленою обмоткою і рухома частина, який відрізняється тим, що статор закріплено консольно за допомогою кронштейнів до корпусу генератора, обмотка статора виконана 3 кожного подвійного полюсного поділу П-подібні секції укладено з перехрестом двох крайніх фаз в неробочій зоні статора. Місця кріплення кронштейнів розміщено на вільній від обмотки торцевій поверхні статора, між лобовими частинами розподіленої обмотки. За необхідністю генератор може бути виконаний з тороїдною плоскою активною поверхнею, причому ротори з магнітоелектричним збудженням виконуються дисковими. У порівнянні з найближчим аналогом запропоноване технічне рішення характеризується наявністю наступних ознак: - статор генератора виконано нерухомим; - статор консольно закріплений до корпусу генератора за допомогою кронштейнів; - розподілена обмотка статора виготовлена з секцій П-подібної просторової форми; - статор має двосторонню активну поверхню; - в межах кожного подвійного полюсного поділу, в неробочій зоні статора, секції обмотки статора укладено з перехрестом двох крайніх фаз; - рухома частина генератора виконана у вигляді двох роторів; - ротори еквідистантно розміщено відносно активної поверхні статора; - ротори механічно з'єднані з піввалами вітротурбін; - місця кріплення кронштейнів розміщено на вільній від обмотки торцевій поверхні статора, між лобовими частинам П-подібних секцій обмотки; - генератор може також бути виготовлений з тороїдною плоскою активною поверхнею та двома геометрично і електромагнітно еквівалентними роторами дискового типу. Всі зазначені ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують вирішення поставленої задачі. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 показано поздовжній переріз конструкції запропонованого вітроагрегата, на фіг. 2 показано розгортку схеми укладки П-подібних секцій обмотки в неробочій зоні статора, а на фіг. 3, як приклад, подано поздовжній переріз конструкції генератора з тороїдною плоскою активною поверхнею. Вітроагрегат складається з генератора, що містить корпус 1, статор 2, внутрішній 3 і зовнішній явнополюсні ротори 4 з постійними магнітами 5 і вітротурбін 6 і 7, що закріплені на піввалах 8 і 9 (фіг. 1). На статорі 2 розміщена трифазна розподілена обмотка 10 з секціями П-подібної просторової форми, які утворюють двосторонню активну поверхню. Статор 2 закріплений на корпусі 1 консольно за допомогою кронштейнів 11. Кріплення кронштейнів 11 до статора 2 виконано на вільній від обмотки 10 торцевій поверхні статора 2, між лобовими частинам обмотки 10. Внутрішній ротор 3 закріплений на піввалі 8, а зовнішній за допомогою кронштейнів 12 механічно з'єднаний з піввалом 9. В межах кожного подвійного полюсного поділу 2т, в неробочій зоні статора 2, П-подібні секції трифазної обмотки 10 укладено з перехрестом 64345 4 двох крайніх фаз (фіг. 2). Вітроагрегат може мати пристрій для випрямлення струму, а також підсистему контролю та стабілізації параметрів напруги (не показані). Аналогічну конструкцію має вітроагрегат з використанням генератора з тороїдною плоскою активною поверхнею (фіг. 3). В такій конструкції ротори 3 і 4 генератора виконуються дисковими, що задовольняє умовам їх геометричної і електромагнітної еквівалентності, а статор 2 може бути додатково закріплений до втулки 13, яка виконує функцію підшипникової опори і забезпечує співвісність піввалів 8 і 9. Пристрій працює наступним чином. За умови наявності достатнього вітронавантаження інверсні крутні моменти, що створюються вітротурбінами 6 і 7, через піввали 8 і 9 передаються на ротори 3 і 4. При обертанні роторів 3 і 4 з постійними магнітами 5 у повітряних проміжках створюється обертове магнітне поле, під дією якого в обмотці 10 наводиться електрорушійна сила. Так як ротори 3 і 4 обертаються зустрічно, для забезпечення узгодженого напряму протікання струмів у секціях, активні сторони яких знаходяться на протилежних активних поверхнях статора 2, секції обмотки 10 укладено з перехрестом двох крайніх фаз, що забезпечує зворотній порядок чергування фаз на протилежних активних сторонах статора 2 (фіг. 2). За умови підключення до обмотки 10 генератора електронавантаження в електричному колі буде протікати робочий струм. Запропонований приклад технічної реалізації вітроагрегата дозволяє забезпечити наступні переваги у порівнянні з найближчим аналогом: - синхронний генератор виконано з нерухомим статором, що забезпечує його безконтактність і, як наслідок, суттєво підвищує надійність роботи вітроагрегата; - виконання статора генератора з двосторонньою активною поверхнею дозволяє підвищити його питомі енергетичні показники (збільшити активну потужність за умови збереження його габаритних розмірів), а також покращити умови охолодження його активних частин; - виконання рухомої частини генератора у двороторному варіанті забезпечує рівність динамічних моментів опору правої і лівої вітротурбіни; - можливість технічної реалізації конструкції генератора з різноманітними видами просторових форм активних поверхонь (циліндричною, тороїдною плоскою, конічною, сферичною, плоскою) забезпечує можливість раціонального вибору компонувальної схеми вітроагрегата в залежності від його потужності і типу вітротурбін. Бібліографічні дані використаних джерел інформації 1. Кривцов B.C., Олейников A.M., Яковлев А.И. Неисчерпаемая энергия. Кн.2. Ветроэнергетика. Харьков: «Нац. аэрокосм, ун-т», Севаст. «Нац. техн. ун-т», 2004. - 519 с. 2. А.св. № 1787205 СССР, МКИ F03D 1/00. Ветроэнергетическая установка /А.Д. Обозов и др. Опубл. 07.01.93, Бюл. № 1. 5 64345 6 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 64345 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601