Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электроэнергетике и предназначено для преобразования энергии ветра и воды в электрическую при стабильных параметрах выходной частоты и напряжения. Технический результат, заключающийся в стабилизации частоты и напряжения генератора, обеспечивается за счет того, что ветрогидроэнергетическая установка, состоящая из ветрогидродвигателя, передаточного устройства, асинхронного генератора с конденсаторами возбуждения, согласно...
Область деятельности(техники), к которой относится описываемое изобретение
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к энергетике, в частности к ветроэнергетическим установкам, и предназначено для преобразования энергии ветра в электрическую при стабильных параметрах частоты и напряжения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
<!-- Yandex.Metrika informer -->
Известна "Ветроэлектрическая установка с инерционным аккумулятором энергии" (а. с. 951626, МКИ Н 02 Р 9/42 от 15.08.82г.), содержащая ветроколесо, выходной вал которого соединен с валом генератора переменного тока, к которому подключен блок возбуждения и регулирования, и снабжена дополнительной электрической машиной, а генератор переменного тока выполнен в виде асинхронной машины с короткозамкнутым ротором, а вал дополнительной асинхронной машины соединен с валом инерционного аккумулятора энергии.
Недостатком известного устройства являются низкие энергетические показатели по причине многократного преобразования электроэнергии.
Наиболее близким по технической сущности является изобретение (см. патент RU 2133375, F 03 D 7/00 от 20.07.1997 г.), состоящее из ветродвигателя, передаточного устройства, датчика частоты, n-полюсного асинхронного генератора с конденсаторами возбуждения, устройства коммутации. При этом подключение нагрузки происходит в функции скорости ветра.
Недостатком известного технического решения являются низкие энергетические показатели в диапазоне переключения полюсов и невысокая стабильность частоты и напряжения.
Техническим решением предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, а именно стабилизация частоты и напряжения генератора в широком диапазоне изменения ветровой нагрузки.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
Поставленная задача достигается тем, что ветроэнергетическая установка, состоящая из ветродвигателя, передаточного устройства, датчика скорости, n-полюсного асинхронного генератора с конденсаторами возбуждения, устройства коммутации, дополнительно содержит электромагнитную муфту с обмоткой управления, дополнительные конденсаторы, устройство стабилизации напряжения, формирователь импульсов, задающий генератор частоты, устройство синхронизации и усилитель, причем ветродвигатель через передающее устройство соединен с датчиком скорости и ведущим валом электромагнитной муфты, которая выходным валом соединена с ротором n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора, обмотки которого соединены со входом блока коммутации, выход которого соединен с конденсаторами возбуждения, дополнительными конденсаторами с выходными зажимами, устройством стабилизации напряжения и формирователем импульсов, который соединен с первым входом устройства синхронизации, а его второй вход соединен с задающим генератором частоты, выход устройства синхронизации соединен со входом усилителя, а последний - с обмоткой управления электромагнитной муфты.
Новизна технического решения обусловлена тем, что дополнительно содержит электромагнитную муфту с обмоткой управления, дополнительные конденсаторы, устройство стабилизации напряжения, формирователь импульсов, задающий генератор частоты, устройство синхронизации и усилитель, что позволяет стабилизировать напряжение и частоту n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора в больших пределах изменения ветрового потока.
По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена принципиальная схема ветроэнергетической установки; на фиг.2 - графики, поясняющие работу схемы ветроэнергетической установки; на фиг.3 - механические характеристики ветроэнергетической установки.
принципиальная схема ветроэнергетической установки
Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо 1, соединенное с передающим устройством 2 (мультипликатор), выход передающего устройства соединен с датчиком скорости 3 и ведущим валом 4 электромагнитной муфты 5, имеющей обмотку управления 6 и выходной вал 7, соединенный с ротором 8 n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора 9 с обмотками 10 и 11, соединенными с входом блока коммутации 12, выход которого соединен конденсаторами возбуждения 13, дополнительными конденсаторами 14 с выходными зажимами 15, устройством стабилизации напряжения 16 и формирователем импульсов 17, который соединен с первым входом устройства синхронизации 18, а его второй вход соединен с задающим генератором частоты 19, выход устройства синхронизации соединен со входом усилителя 20, который соединен с обмоткой управления 6 электромагнитной муфты 5.
графики, поясняющие работу схемы ветроэнергетической установки
В качестве ветроколеса 1 может быть использован любой механический преобразователь энергии ветра в механическую, n-полюсный асинхронный многоскоростной генератор 9 с различным числом пар полюсов стандартной конструкции с короткозамкнутым ротором 8. В качестве электромагнитной муфты 5 можно использовать порошковую или асинхронную с допустимой скоростью вращения и передаваемым моментом. Блок коммутации 12 переключает обмотки генератора с высоким быстродействием и может быть контактным и бесконтактным. В качестве стабилизатора напряжения 16 применяется широтно-импульсный регулятор или аналогичный с минимальными потерями в регулирующих элементах. Формирователь импульсов 17 формирует короткие импульсы при переходе синусоиды напряжения через ноль (фиг.2, Uсин). Задающий генератор частоты 19 формирует импульсы прямоугольной формы заданной частоты, например 100 Гц (фиг.2, Uзад). Устройство синхронизации 18 сравнивает фазу между частотой асинхронного генератора и задающего генератора частоты и формирует импульс управления (фиг. 2, iупр), который усиливается усилителем 20 и управляет работой электромагнитной муфты. Датчик скорости 3 имеет на выходе исполнительные элементы (контакты, импульсы) по количеству, равному числу переключаемых пар полюсов генератора.
механические характеристики ветроэнергетической установки.
Ветроэнергетическая установка работает следующим образом
В начальный момент на обмотку 6 электромагнитной муфты 5 подается постоянное напряжение, создается максимальный крутящий момент, и ротор 8 n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора вращается со скоростью ведущего вала 4. Блок коммутации 12 подключает конденсаторы возбуждения 13 и дополнительные 14 к обмотке генератора 11 с большим числом пар полюсов.
rnrnrnrnrnrnrnrnrn
При достижении скорости ветра соответственно ветроколеса 1 и ротора 8 n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора 9 заданной скорости последний возбуждается и напряжение подается к нагрузке (рабочая точка А на механической характеристике установки, фиг.3). Дальнейшее увеличение скорости ветроколеса 1 и ведущего вала 4 электромагнитной муфты 5 (отрезок А-В, фиг.3) вызывает уменьшение тока управления iупр в обмотке 6 электромагнитной муфты 5 (холостой ход, фиг.2). Ротор 8 n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора 9 при этом вращается с постоянной скоростью и генерирует стабильную частоту, заданную задающим генератором частоты 19.
При подключении нагрузки к выходным зажимам 15 (А, В, С) момент сопротивления на валу n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора 9 возрастает, частота n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора 9 по фазе отстает, длительность импульсов iупр, а следовательно, и эквивалентный ток управления электромагнитной муфты 5 возрастает, возрастает вращающий момент электромагнитной муфты 5 и скорость ротора 8 n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора 9 стабилизируется, а соответственно стабилизируется и частота тока (нагрузка, фиг.2).
Таким образом, в диапазоне скоростей от А до В (фиг.3) за счет скольжения в электромагнитной муфте 5 происходит стабилизация скорости и частоты n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора 9.
При дальнейшем увеличении скорости ветра и скорости вращения ведущего вала 4 электромагнитной муфты 5 (выше точки В, фиг.3) датчик скорости 3 выдает сигнал и блок коммутации 12 переключает конденсаторы 13 и 14 на обмотку 10 с меньшим числом пар полюсов, и процесс стабилизации частоты и скорости происходит аналогично рассмотренным ранее.
При любых условиях по отклонению напряжения стабилизатор 16 регулирует емкостный ток дополнительных конденсаторов 14, тем самым стабилизируя напряжение n-полюсного асинхронного многоскоростного генератора.
Точка С на фиг.3 ограничивает диапазон регулирования скорости по механической прочности вращающихся элементов и определяется техническими условиями заказчика и производителя.
Формула изобретения
Ветроэнергетическая установка, состоящая из ветродвигателя, передаточного устройства, датчика скорости, n-полюсного асинхронного генератора с конденсаторами возбуждения, устройства коммутации, отличающаяся тем, что дополнительно содержит электромагнитную муфту с обмоткой управления, дополнительные конденсаторы, устройство стабилизации напряжения, формирователь импульсов, задающий генератор частоты, устройство синхронизации и усилитель, причем ветродвигатель через передающее устройство соединен с датчиком скорости и ведущим валом электромагнитной муфты, которая выходным валом соединена с ротором n-полюсного многоскоростного асинхронного генератора, обмотки которого соединены со входом блока коммутации, выход которого соединен с конденсаторами возбуждения, дополнительными конденсаторами с выходными зажимами, устройством стабилизации напряжения и формирователем импульсов, который соединен с первым входом устройства синхронизации, а его второй вход соединен с задающим генератором частоты, выход устройства синхронизации соединен со входом усилителя, а последний - с обмоткой управления электромагнитной муфты.
Имя изобретателя: Богатырев Н.И.; Ванурин В.Н.; Курзин Н.Н.; Креймер А.С.; Зайцев Е.А.; Ерашов Д.А. Имя патентообладателя: Кубанский государственный аграрный университет Почтовый адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО Дата начала отсчета действия патента: 2002.07.01
Разместил статью: search
Дата публикации: 18-01-2005, 22:46
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области электротехники и энергетики, в частности к автономным системам электроснабжения трехфазным переменным током, при использовании энергии ветра. Сущность изобретения состоит в том, что, согласно данному изобретению, автономная система бесперебойного электроснабжения содержит два независимых источника электроснабжения, соединенных между собой блоком переключения, функцию одного из них выполняет дизель-генераторная установка,...
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области использования ветра для получения электроэнергии и позволяет при его использовании снизить металлоемкость конструкции и повысить коэффициент использования ветра. В ветрогенераторе этот технический результат достигается тем, что в поперечном ветру направлении к клиновому флюгеру жестко прикреплена уравновешивающая пластина, расположенная под углом к ветру, при этом задняя часть пластины имеет сгиб в сторону рабочего...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.
В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
Никакого начала не было - вселенная, заполненная энергией ЭМ волн , существует изначально.
То есть, никакой энергетической проблемы не решилось от слова совсем. Так как для производства металлического алюминия, тратится уймище энергии. Производят его из глины, оксида и гидроксида алюминия, понятно что с дико низким КПД, что бы потом его сжечь для получения энергии, с потерей ещё КПД ????
Веселенькое однако решение энергетических проблем, на такие решения никакой энергетики не хватит.
Вместо трудновыполнимых колец, я буду использовать,цилиндрические магниты, собранные в кольцевой пакет, в один, два или три ряда. На мой взгляд получиться фрактал 1 прядка. Мне кажется, что так будет эффективней, в данном случае. И в место катушек, надо попробывать бифиляры или фрактальные катушки. Думаю, хороший будет эксперимент.
Проблема в том, что человечество зомбировано религией, что бог создал всё из ничего. Но у многих не хватает ума подумать, а кто создал бога? Если бога никто не создавал - значит он существует изначально. А почему самому космосу и самой вселенной как богу-творцу - нельзя существовать изначально?
Единственным творцом материального мира, его составной субстанцией, источником движения и самой жизни является энергия космоса, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и полагается богу заполнено всё космическое пространство, включая атомы и клетки.
От углеводородов кормится вся мировая финансовая элита, по этому они закопают любого, кто покусится на их кормушку. Это один. Два - наличие дешевого источника энергии сделает независимым от правительств стран все население планеты. Это тоже удар по кормушке.
Вначале было то, что существует изначально и никем не создавалось. А это
- безграничное пространство космоса
- безграничное время протекания множества процессов различной длительности
- электромагнитная энергия, носителем которой являются ЭМ волны, которыми как и положено творцу (богу) материального мира, заполнено всё безграничное пространство космоса, из энергии ЭМВ состоят атомы и клетки, то есть материя.
Надо различать материю и не материю. Материя - это то, что состоит из атомов и клеток и имеет массу гравитации, не материя - это энергия ЭМ волн, из которых и состоит материя
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к электроэнергетике и предназначено для преобразования энергии ветра и воды в электрическую при стабильных параметрах выходной частоты и напряжения. Технический результат, заключающийся в стабилизации частоты и напряжения генератора, обеспечивается за счет того, что ветрогидроэнергетическая установка, состоящая из ветрогидродвигателя, передаточного устройства, асинхронного генератора с конденсаторами возбуждения, согласно...
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области электротехники и энергетики, в частности к автономным системам электроснабжения трехфазным переменным током, при использовании энергии ветра. Сущность изобретения состоит в том, что, согласно данному изобретению, автономная система бесперебойного электроснабжения содержит два независимых источника электроснабжения, соединенных между собой блоком переключения, функцию одного из них выполняет дизель-генераторная установка,...
Ноу-хау разработки, а именно данное изобретение автора относится к области использования ветра для получения электроэнергии и позволяет при его использовании снизить металлоемкость конструкции и повысить коэффициент использования ветра. В ветрогенераторе этот технический результат достигается тем, что в поперечном ветру направлении к клиновому флюгеру жестко прикреплена уравновешивающая пластина, расположенная под углом к ветру, при этом задняя часть пластины имеет сгиб в сторону рабочего...
Никакого начала не было - безконечная вселенная существует изначально, априори как безконечное пространство, заполненное энергией электромагнитных волн, которые также существуют изначально и материей, которая состоит из атомов и клеток, которые состоят из вращающихся ЭМ волн.В вашей теории есть какие-то гравитоны, которые состоят из не известно чего. Никаких гравитонов нет - есть магнитная энергия, гравитация - это магнитное притяжение.
