Электромашинный ветро-солнечный преобразователь

Номер документа 2320170030

РУБРИКА:
6. Патентное дело, изобретательство, рационализаторство

РУБРИКА ГРНТИ:
44.41. Прямое преобразование энергии

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Энергетика
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 171597
Автор (принявший орган): ФГБОУ ВО "КубГТУ" 350072 г. Краснодар , ул. Московская 2 Тел.(861) 274 64 03
Дата: 07.06.2017
Регион: Краснодарский край
Источник информации: www.fips.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

Технический результат достигается тем, что в электромашинном ветро-солнечном преобразователе, содержащем двигатель постоянного тока и генератор переменного тока, соединенные механически, вал генератора переменного тока имеет два выхода, которые соединены с одной стороны через обгонную муфту с двигателем постоянного тока, а с другой через обгонную муфту - с ветротурбиной, причем обгонные муфты установлены таким образом, что имеют возможность передачи вращающего момента только к генератору переменного тока, при этом полярность подключения источника постоянного тока согласована таким образом, чтобы вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной и двигателем постоянного тока, совпадали по направлению.
Возможность получения электрической мощности от ВИЭ при помощи электромашинного преобразователя ведет к расширению области его применения. Увеличение возможности получения энергии от возобновляемых источников осуществляется за счет того, что электромашинный ветро-солнечный преобразователь имеет возможность получать энергию как от одного возобновляемого источника энергии, например, только энергии Солнца, поступающей от фотоэлектрических преобразователей или предварительно заряженной при их помощи аккумуляторной батареи, или только энергии ветра, отдельно и совместно с последующим суммированием и преобразованием в электрическую энергию m-фазного переменного тока.
Это осуществляется за счет конструктивных особенностей электромашинного ветро-солнечного преобразователя, работа которого согласуется с работой ветротурбины и обгонными муфтами.
Особенность конструкции электромашинного ветро-солнечного преобразователя позволяет энергии поступать как совместно, так и раздельно с двух сторон: со стороны ветротурбины и/или со стороны источника постоянного тока в виде вращающего момента на вал генератора m-фазного переменного тока.
Согласование работы электромашинного ветро-солнечного преобразователя с работой ветротурбины происходит за счет того, что вал генератор m-фазного переменного тока имеет два выхода, которые соединены с одной стороны через обгонную муфту с двигателем постоянного тока, а с другой через обгонную муфту - с ветротурбиной, причем обгонные муфты установлены таким образом, что передают вращающий момент только к генератору m-фазного переменного тока, при этом полярность подключения источника постоянного тока такова, что вращающие моменты, создаваемые ветротурбиной и двигателем постоянного тока, совпадают по направлению. Обгонная муфта служит для передачи вращающего момента только в одном направлении и позволяет ведомому звену вращаться (например, по инерции) при остановленном ведущем звене (Иосилевич Г.Б. Детали машин: Учебник для студентов машиностроит. спец. вузов. - М.: Машиностроение, 1988. - 368 с., с. 281). Для обгонной муфты, установленной между ветротурбиной и генератором m-фазного переменного тока, ведущим звеном является ветротурбина, а ведомым звеном - генератор m-фазного переменного тока. Для обгонной муфты, установленной между генератором m-фазного переменного тока и двигателем постоянного тока, ведущим звеном является двигатель постоянного тока, а ведомым звеном - генератор m-фазного переменного тока.
При наличии энергии ветра, но отсутствии электрической энергии постоянного тока обгонная муфта, установленная между ветротурбиной и генератором m-фазного переменного тока, соединяет ветротурбину с генератором m-фазного переменного тока и передает ему энергию в виде вращающего момента для преобразования ее в электрическую энергию m-фазного переменного тока. При этом обгонная муфта, установленная между генератором m-фазного переменного тока и двигателем постоянного тока разъединяет их и не дает вращаться двигателю постоянного тока, что позволит уменьшить тормозной момент, действующий на генератор m-фазного переменного тока в этом режиме работы и даст дополнительную возможность подключения нагрузки в цепь m-фазного переменного тока.
При отсутствии энергии ветра, но наличии электрической энергии постоянного тока обгонная муфта отсоединяет генератор m-фазного переменного тока от ветротурбины для того, чтобы не затрачивать дополнительную энергию на раскручивание лопастей ветротурбины в обратном направлении. Наличие электрической энергии постоянного тока на двигателе постоянного тока создает вращающий момент, который позволяет другой обгонной муфте передать его генератору m-фазного переменного тока для дальнейшего преобразования энергии постоянного тока в электрическую энергию m-фазного переменного тока.
При наличии энергии ветра и электрической энергии постоянного тока обгонные муфты соединяют ветротурбину и двигатель постоянного тока с генератором m-фазного переменного тока и передают вращающий момент для дальнейшего преобразования ее в электрическую энергию m-фазного переменного тока.
Важно отметить, что все основные детали и узлы предлагаемого электромашинного преобразователя серийно изготавливаются, что позволяет минимизировать затраты на его изготовление и ремонт, а также повышает перспективность применения преобразователей подобного типа в нетрадиционной энергетике.