Вітроелектричний зарядний агрегат

Вітроелектричний зарядний агрегат, що містить повітряний ротор, механічно з'єднаний з ротором електричного синхронного генератора, що виконаний у вигляді багатополюсного постійного магніту, встановленого на підшипниках в розточці статора, в прилеглі до полюсів магніту повздовжні пази якого, виконані у феромагнітному матеріалі, C2 2 (19) 1 3 92844 4 Відомо інший вітроелектричний зарядний агЗадачею винаходу є вітроелектричний зарядрегат, який містить повітряний ротор, з'єднаний ний агрегат, в якому, завдяки введенню нового через підвищувальний редуктор з ротором електелементу та введенню нових зв'язків між елеменричного синхронного генератора, виконаним у витами, досягається оптимізація зарядного агрегату гляді багатополюсного феромагнітного осердя, від швидкості вітру, що збільшує виробіток електпосадженого на феромагнітну вісь обертання, яка роенергії вітроелектричним зарядним агрегатом та є частиною магнітопроводу, який встановлено на підвищує річну тривалість його використання. підшипниках в розточці статора, в прилеглих до Задача вирішується завдяки тому, що вітроеполюсів ротора повздовжніх пазах якого, виконалектричний зарядний агрегат, який містить повітних у феромагнітному матеріалі, розміщено триряний ротор, механічно з'єднаний з ротором елекфазну обмотку якоря, вихідні затискачі якої приєдтричного синхронного генератора, виконаним у нані до першого трифазного мостового вигляді багатополюсного постійного магніту, вставипрямляча, анодний затискач якого приєднаний новленого на підшипниках в розточці статора, в до затискача "+" акумуляторної батареї, а катодприлеглі до полюсів магніту повздовжні пази якого, ний затискач - до її затискача "-"; до цих же затисвиконані у феромагнітному матеріалі, вкладена качів "+" та "-" акумуляторної батареї приєднані трифазна обмотка якоря, вихідні затискачі якої інші споживачі електричної енергії; а також до друприєднані до трифазного мостового випрямляча, гого трифазного мостового випрямляча, анодний анодний затискач якого приєднаний до затискача затискач якого з'єднаний через реле-регулятор з "+" акумуляторної батареї, а катодний затискач одним кінцем обмотки збудження, другий кінець до її затискача "-"; до цих же затискачів "+" та "-" якої приєднаний до його катодного затискача; приакумуляторної батареї приєднані інші споживачі чому обмотка збудження розміщена на статорі електричної енергії, в тому числі реле максимальспіввісно із багатополюсним ротором [Шефтер ної напруги, замикаючі контакти якого ввімкнені в Я.И. Использование энергии ветра. - 2-е изд., пеколо живлення трифазного активного опору, приєрераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 200с., днаного до вихідних затискачів трифазної обмотки рис.5.30, стор.110]. Даний вітроелектричний заряякоря, який відрізняється тим, що він оснащений дний агрегат теж є аналогом запропонованого рідвохступеневим регулятором потужності наванташення. Недоліком цього аналогу є наявність редуження, утвореним електричним з'єднанням затисктора, який збільшує гальмівний момент на кача "-" акумуляторної батареї з нейтральною точповітряному роторі, що робить його нечутливим до кою трифазної обмотки якоря генератора та слабких вітрів. За безредукторного виконання геввімкненням в електричну перемичку між затисканератор цього вітроелектричного зарядного агречем "-" акумуляторної батареї та катодним затисгату не самозбуджується. качем трифазного мостового випрямляча розмиВідомо також вітроелектричний зарядний агрекаючого контакту датчика швидкості вітру, гат, який містить повітряний ротор, механічно з'єдчутливий елемент якого виконаний у вигляді флюнаний з ротором електричного синхронного генегера Вільда з рухомою пластинкою, встановленою ратора, виконаним у вигляді багатополюсного з можливістю взаємодії з закріпленим на штоку постійного магніту, встановленого на підшипниках мікровимикачем, замикаючий контакт якого ввімкв розточці статора, в прилеглі до полюсів магніту нений у коло живлення котушки датчика швидкості повздовжні пази якого, виконані у феромагнітному вітру, паралельно до якої приєднані послідовно матеріалі, вкладена трифазна обмотка якоря, виз'єднані ємність та активний опір, а кінці кола живхідні затискачі якої приєднані до трифазного мослення котушки датчика швидкості вітру приєднані тового випрямляча, анодний затискач якого приєдо затискачів "+" та "-" акумуляторної батареї. днаний до затискача "+" акумуляторної батареї, а Завдяки оснащенню вітроелектричного зарядкатодний затискач - до її затискача "-"; до цих же ного агрегату двохступеневим регулятором потужзатискачів "+" та "-" акумуляторної батареї приєдності навантаження, стає можливим використовунані інші споживачі електричної енергії, в тому вати енергію вітру у двох режимах - меншої та числі реле максимальної напруги, замикаючі конбільшої частоти обертання повітряного ротора, що такти якого ввімкнені в коло живлення трифазного дозволяє краще узгоджувати характеристики поактивного опору, приєднаного до вихідних затистужності повітряного ротора та акумуляторної бакачів трифазної обмотки якоря [Шефтер Я.И. Истареї та збільшити виробіток електроенергії та пользование энергии ветра. - 2-е изд., перераб. и кількість годин роботи на рік в порівнянні з рободоп. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 200с., рис.5.27, тою в режимі однієї частоти обертання повітряного с.108]. Даний вітроелектричний зарядний агрегат є ротора. Позитивний ефект від застосування винапрототипом винаходу. Недоліком прототипу є неходу стає особливо відчутним при встановленні узгодженість характеристик потужності повітряного вітроелектричного зарядного агрегату в місцевосротора та акумуляторної батареї, що обмежує обтях з підвищеним вітроенергетичним потенціалом, ласть економічної роботи вітроелектричного заряде середньорічна швидкість вітру перевищує 6м/с дного агрегату вузьким діапазоном швидкостей (прибережні, гірські та подібні райони). вітру. В результаті, дійсний виробіток енергії з виПриклад виконання запропонованого винаходу хідних затискачів трифазної обмотки якоря генепоказано на Фіг.1, а на Фіг.2 представлена діаграратора значно нижчий, ніж потенційно можливий. ма його роботи. Деяке збільшення виробітку енергії досягається Вітроелектричний зарядний агрегат (Фіг.1) міспереміщенням зарядних режимів у бік вищих частить повітряний ротор 1, механічно з'єднаний з тот обертання повітряного ротора, але при цьому ротором 2 електричного синхронного генератора знижується річна тривалість використання. 3, виконаним у вигляді багатополюсного постійно 5 92844 6 го магніту з полюсами N-S, встановленого на піддосягає зарядного значення тоді, коли частота шипниках в розточці статора 4, в прилеглі до пообертання повітряного ротора 1 стає рівною n1. По люсів магніту ротора 2 повздовжні пази якого, вимірі зростання ступеня зарядженості акумуляторконані у феромагнітному матеріалі, вкладена ної батареї 11, частота обертання n повітряного трифазна обмотка якоря 5, вихідні затискачі 6-8 ротора 1, за якої розпочинається процес зарядки, якої приєднані до трифазного мостового випрямзростає. При підвищенні швидкості вітру, наприляча 9, анодний затискач якого 10 приєднаний до клад від 4м/с до 6м/с, відповідно зростають частозатискача "+" акумуляторної батареї 11, а його та обертання повітряного ротора 1, напруга на катодний затискач 12 - до її затискача "-" через затискачах "+" та "-" акумуляторної батареї 11, контакт 13 датчика швидкості вітру, чутливий елезарядний струм та зарядна потужність від N28 до мент 14 якого виконаний у вигляді флюгера Вільда N29 (Фіг.2). Причому, в силу низького внутрішнього з рухомою вітром пластинкою 15, встановленою з електричного опору акумуляторної батареї 11, можливістю взаємодії з закріпленим на штоку 16 частота обертання повітряного ротора 1 та напрумікровимикачем 17, замикаючий контакт 18 якого га на затискачах "+" та "-" акумуляторної батареї ввімкнений у коло живлення котушки 19 датчика 11 підвищуються незначно, а зарядні струм та пошвидкості вітру, паралельно до якої приєднані тужність - в значній мірі. послідовно з'єднані ємність 20 та активний опір 21, При зростанні швидкості вітру вище 6м/с руа кінці кола живлення котушки 19 приєднані до хома пластинка 15 (Фіг.1) чутливого елементу 14 затискачів "+" та "-" акумуляторної батареї 11; до датчика швидкості вітру приходить у взаємодію з цих же затискачів "+" та "-" акумуляторної батареї мікровимикачем 17, контакт якого 18 замикається 11 приєднані інші споживачі 22 та 23 електричної в колі живлення котушки 19 датчика швидкості енергії, в тому числі котушка 23 реле максимальвітру. За достатньо тривалої взаємодії рухомої ної напруги, замикаючі контакти 24 якого ввімкнені пластинки 15 з мікровимикачем 17 конденсатор 20 у коло живлення трифазного активного опору 25, встигає зарядитись через опір 21, після чого зажиприєднаного до вихідних затискачів 6-8 трифазної влюється котушка 19 датчика швидкості вітру, яка обмотки 5 якоря, а затискач "-" акумуляторної барозмикає його контакт 13 в колі зарядки акумулятареї 11 електрично з'єднаний з нейтральною точторної батареї 11 від трифазного мостового викою трифазної обмотки 5 якоря генератора 3. прямляча 9. В результаті розмикання контакту 13 Стрілкою показано напрям дії вітру, який має швидатчика швидкості вітру, трифазний мостовий видкість ν, м/с (Фіг.1). прямляч 9 змінює схему випрямляння із мостової Запропонований вітроелектричний зарядний на нульову. При цьому напруга на затискачах " +" агрегат працює наступним чином. та "-" акумуляторної батареї 11 стає удвічі нижчою При швидкості вітру, наприклад, 6м/с та нижче від зарядного значення. Зарядка акумуляторної рухома пластинка 15 чутливого елементу 14 датбатареї 11 припиняється. Механічне навантаження чика швидкості вітру не взаємодіє з мікровимикана повітряний ротор 1 з боку електричного синхчем 17, замикаючий контакт 18 якого залишається ронного генератора 3 зникає, у зв'язку з чим він розімкненим в колі живлення котушки 19 датчика розпочинає збільшувати свою частоту обертання. швидкості вітру, а розмикаючий контакт 13 датчика Разом із збільшенням частоти обертання повітряшвидкості вітру - замкненим в колі зарядки акумуного ротора 1, збільшується напруга на затискачах ляторної батареї 11, приєднаної до затискачів 10 "+" та "-" акумуляторної батареї 11. За досягнення та 12 трифазного мостового випрямляча 9 за його частоти обертання n2 повітряним ротором 1 (Фіг.2), мостової схеми випрямляння. В цьому режимі рояка удвічі вища за n1, напруга на затискачах "+" та боти зарядний струм протікає від анодного затис"-" акумуляторної батареї 11 знов досягає зарядкача 10 трифазного мостового випрямляча 9 через ного значення. Формується характеристика потужакумуляторну батарею 11, замкнений розмикаюності акумуляторної батареї 11 у вигляді кривої 30, чий контакт 13 датчика швидкості вітру до катодяка відрізняється від кривої 26 лише своїм місценого затискача 12 випрямляча 9. Електрична пеположенням, завдяки якому вона перетинає криві ремичка між затискачем "-" акумуляторної батареї 27 потужності повітряного ротора 1 в точках 31 та 11 та нейтральною точкою трифазної обмотки 32, ординати яких більші від ординат аналогічних якоря 5 знаходиться в знеструмленому стані, оскіточок перетину кривих 27 з кривою 26. Тобто, вильки електричний потенціал катодного затискача користовувана при цьому для зарядки акумулято12 трифазного мостового випрямляча 9 відносно рної батареї 11 механічна потужність N31 та N32 анодного затискача 10 цього випрямляча, виміряповітряного ротора 1 вища, ніж потужність N33 та ний у роз'єднаному з контактом 13 стані, удвічі N34 у прототипу. вищий ніж електричний потенціал нейтральної При досягненні зарядною напругою на акумуточки трифазної обмотки 5 якоря генератора 3 ляторній батареї 11 граничного значення, напривідносно того ж анодного затискача 10 випрямляклад 15В або 30В, котушка 23 реле максимальної ча 9. При цьому трифазний випрямляч 9 працює напруги замикає свої контакти 24 у колі живлення за мостовою схемою випрямляння, а характеристрифазного активного опору 25. В результаті чого тика потужності акумуляторної батареї 11 має визростає навантаження на повітряний ротор 1 та гляд кривої 26 (Фіг.2), яка перетинає криві 27 харазнижується його частота обертання. Із зниженням ктеристик потужності повітряного ротора 1 в частоти обертання повітряного ротора 1 знижуєтьточках 28 та 29 в залежності від швидкості вітру ся та стає нижчою від зарядного значення напруга 4м/с та 6м/с. Із положення кривої 26 (Фіг.2) видно, на затискачах "+" та "-" акумуляторної батареї 11. що, в процесі розбігу вітроелектричного зарядного Процес зарядки акумуляторної батареї призупиняагрегату, напруга на акумуляторній батареї 11 ється. 7 92844 8 9 Комп’ютерна верстка А. Рябко 92844 Підписне 10 Тираж 26 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