[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2382231C2 - Hydro-generator driven by sea current - Google Patents

Hydro-generator driven by sea current Download PDF

Info

Publication number
RU2382231C2
RU2382231C2 RU2008107622/06A RU2008107622A RU2382231C2 RU 2382231 C2 RU2382231 C2 RU 2382231C2 RU 2008107622/06 A RU2008107622/06 A RU 2008107622/06A RU 2008107622 A RU2008107622 A RU 2008107622A RU 2382231 C2 RU2382231 C2 RU 2382231C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
housing
casing
rotors
generator
Prior art date
Application number
RU2008107622/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008107622A (en
Inventor
Николай Борисович Болотин (RU)
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2008107622/06A priority Critical patent/RU2382231C2/en
Publication of RU2008107622A publication Critical patent/RU2008107622A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2382231C2 publication Critical patent/RU2382231C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps. ^ SUBSTANCE: invention relates to designs of plants designed to convert water current energy into electric power. Proposed hydro-generator driven by sea current comprises hydrodynamic drive 2 and electric birotary generator 1 made up of housing 3, outer and inner rotors 4 and 5. Inner rotor 5 is arranged inside said housing 2. Hydrodynamic drive 2 represents blades 9 radially fitted on outer surface of outer rotor 4 and is mounted in casing 19 furnished with inlet and outlet branch popes. Housing 3 and casing 19 represents cylindrical structures. Outer rotor 4 seats outside housing 3. Rotors 4 and 5 are coupled via reduction gear 12 comprising driven gear 13 in mesh with outer rotor 4, idle gears 14 and drive gear 16 in mesh with inner rotor 5 to ensure counter rotation of rotors 4 and 5. ^ EFFECT: higher efficiency, reduced sizes and increased power output. ^ 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям установок для преобразования энергии набегающего потока воды в электрическую энергию.The invention relates to the construction of installations for converting the energy of the incoming flow of water into electrical energy.

Производство энергии, являющееся необходимым средством для существования и развития человечества, оказывает воздействие на природу и окружающую человека среду. С одной стороны, в быт и производственную деятельность человека настолько твердо вошла тепло- и электроэнергия, что человек даже и не мыслит своего существования без нее и потребляет само собой разумеющиеся неисчерпаемые ресурсы. С другой стороны, человек все больше и больше свое внимание заостряет на экономическом аспекте энергетики и требует экологически чистых энергетических производств. Это говорит о необходимости решения комплекса вопросов, среди которых перераспределение средств на покрытие нужд человечества, практическое использование в народном хозяйстве достижений, поиск и разработка новых альтернативных технологий для выработки тепла и электроэнергии и т.д.Energy production, which is a necessary means for the existence and development of mankind, has an impact on nature and the human environment. On the one hand, heat and electricity so firmly entered into the life and production of a person that a person does not even imagine his existence without it and consumes inexhaustible resources for granted. On the other hand, people are increasingly focusing their attention on the economic aspect of energy and require environmentally friendly energy production. This suggests the need to address a range of issues, including the redistribution of funds to meet the needs of mankind, the practical use of achievements in the national economy, the search and development of new alternative technologies for generating heat and electricity, etc.

Известна гидроэнергетическая установка по заявке РФ на изобретение №93029865, содержащая два винта, вращающиеся в разные стороны, соединенные валами соответственно с ротором и статором генератора. При этом статор генератора вращается.Known hydropower installation according to the application of the Russian Federation for invention No. 93029865, containing two screws rotating in different directions, connected by shafts respectively to the rotor and stator of the generator. In this case, the generator stator rotates.

Это является большим недостатком, т.к. статор необходимо разместить в неподвижном корпусе, предназначенном для крепления к опоре и вывода электрических проводов. Кроме того, ротор, статор и винты вращаются с одинаковыми угловыми скоростями. Если спроектировать высокоскоростной генератор, имеющий частоту вращения, например, 3000…10000 об/мин, то спроектировать винт диаметром более 1 м не удастся по соображениям прочности, из-за больших центробежных нагрузок.This is a big disadvantage because the stator must be placed in a fixed housing designed for mounting to a support and the output of electrical wires. In addition, the rotor, stator and screws rotate at the same angular speeds. If you design a high-speed generator having a speed of, for example, 3000 ... 10000 rpm, then you will not be able to design a screw with a diameter of more than 1 m due to strength considerations, due to large centrifugal loads.

Например, при n=10000 об/мин и D=1 м/с,For example, at n = 10,000 rpm and D = 1 m / s,

скорость вращения винта по периферии будет равна 532 м/с, т.е. почти в 2 раза превышает скорость звука в воздухе и соизмерима со скоростью распространения звука в воде и недопустима по условиям прочности. Для промышленных гидрогенераторов для получения максимальной мощности необходимо иметь винты диаметром 5…10 м и более.the rotational speed of the screw on the periphery will be equal to 532 m / s, i.e. almost 2 times the speed of sound in air and is comparable with the speed of sound in water and is unacceptable under the conditions of strength. For industrial hydrogenerators, to obtain maximum power, it is necessary to have screws with a diameter of 5 ... 10 m or more.

Известен гидрогенератор, работающий на морском течении по патенту FR 1137394 А, 28.04.1957, F02B 13/10, прототип, который содержит электрогенератор и гидродинамический привод, выполненный в виде радиально установленных на внешней поверхности внешнего ротора лопаток, электрогенератор выполнен биротативным, содержащим кожух, внешний и внутренний ротор.Known hydrogenerator operating on the sea current according to the patent FR 1137394 A, 04/28/1957, F02B 13/10, a prototype that contains an electric generator and a hydrodynamic drive made in the form of blades radially mounted on the outer surface of the outer rotor, the generator is made birobative, containing a casing, external and internal rotor.

Недостаток: низкая мощность генератора.Disadvantage: low power generator.

Задача создания изобретения - увеличение КПД установки при уменьшении ее габаритов и одновременном увеличении мощности.The objective of the invention is to increase the efficiency of the installation while reducing its size and at the same time increasing the power.

Указанная задача достигается за счет того, что в гидрогенераторе, работающем на морском течении, содержащем гидродинамический привод и электрогенератор, выполненный биротативным и включающий корпус, внешний и внутренний роторы, последний из которых расположен внутри корпуса, а гидродинамический привод выполнен в виде радиально установленных на внешней поверхности внешнего ротора лопаток и размещен в кожухе, имеющем входной и выходной патрубки, согласно изобретению корпус и кожух выполнены цилиндрическими, внешний ротор расположен снаружи корпуса, а роторы соединены между собой посредством редуктора, включающего ведомую шестерню, соединенную с внешним ротором, промежуточные шестерни и ведущую шестерню, соединенную с внутренним ротором, и обеспечивающего противоположное вращение роторов.This problem is achieved due to the fact that in a hydrogenerator operating on a sea current containing a hydrodynamic drive and an electric generator made birobative and including a housing, external and internal rotors, the last of which is located inside the housing, and the hydrodynamic drive is made in the form of radially mounted on the external the surface of the outer rotor of the blades and is placed in a casing having an inlet and outlet nozzles, according to the invention, the casing and the casing are cylindrical, the external rotor is located the arms of the housing, and the rotors are interconnected by means of a gearbox, including a driven gear connected to the external rotor, intermediate gears and a driving gear connected to the internal rotor, and providing opposite rotation of the rotors.

Гидрогенератор может быть снабжен компенсатором давления, сообщенным с герметизированной полостью электрогенератора, заполненной смазочной жидкостью.The hydrogenerator may be equipped with a pressure compensator in communication with the sealed cavity of the electric generator filled with lubricating fluid.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и 2, где:The invention is illustrated in figures 1 and 2, where:

на фиг.1 приведена схема альтернативного источника энергии;figure 1 shows a diagram of an alternative energy source;

на фиг.2 приведен разрез А-А на фиг.1.figure 2 shows a section aa in figure 1.

Гидрогенератор (фиг.1) содержит электрогенератор 1 и выполненный заодно с ним гидродинамический привод 2, работающий от энергии воды, и состоит, в свою очередь, из цилиндрического корпуса 3, внешнего ротора 4 и внутреннего ротора 5, установленных соответственно снаружи и внутри цилиндрического корпуса 3 концентрично ему. Электрогенератор 1 содержит обмотку возбуждения 6, выполненную внутри цилиндрического корпуса 3, и внешние магниты 7 и внутренние магниты 8, установленные соответственно на внешнем и внутреннем роторах 4 и 5.The hydrogenerator (Fig. 1) contains an electric generator 1 and a hydrodynamic drive 2 made at the same time, which is powered by water energy, and consists, in turn, of a cylindrical body 3, an external rotor 4 and an internal rotor 5, mounted respectively outside and inside the cylindrical body 3 concentric to him. The generator 1 contains an excitation winding 6, made inside the cylindrical body 3, and external magnets 7 and internal magnets 8 mounted respectively on the outer and inner rotors 4 and 5.

Гидродинамический привод 2 (фиг.1) состоит из прямоугольных лопаток 9, установленных на внешней поверхности внешнего ротора 4 вдоль его оси.The hydrodynamic drive 2 (Fig. 1) consists of rectangular blades 9 mounted on the outer surface of the outer rotor 4 along its axis.

Роторы 4 и 5 установлены на корпусе 3 на подшипниках 10 и уплотнены уплотнениями 11. Полости «Б» и «В» электрогенератора 1 заполнены смазывающей жидкостью.The rotors 4 and 5 are mounted on the housing 3 on bearings 10 and sealed with seals 11. The cavities “B” and “C” of the electric generator 1 are filled with a lubricating fluid.

Внутренний ротор 5 соединен с внешним ротором 4 через редуктор 12, который содержит ведомую шестерню 13, соединенную с внешним ротором 4, промежуточные шестерни 14, установленные на валу 15, и ведущую шестерню 16, соединенную с внутренним ротором 5. Полость редуктора 12 заполнена смазывающей жидкостью.The inner rotor 5 is connected to the outer rotor 4 through a gearbox 12, which contains the driven gear 13 connected to the outer rotor 4, the intermediate gears 14 mounted on the shaft 15, and the drive gear 16 connected to the inner rotor 5. The cavity of the gearbox 12 is filled with lubricating fluid .

Применение такой схемы позволит уменьшить диаметральные габариты электрогенератора 1, увеличить его КПД и уменьшить диаметр установки в несколько раза. При этом мощность установки может быть увеличена за счет его осевых габаритов.The use of such a scheme will reduce the diametrical dimensions of the generator 1, increase its efficiency and reduce the diameter of the installation several times. In this case, the power of the installation can be increased due to its axial dimensions.

К корпусу 3 электрогенератора 1 (фиг.1 и 2) ребрами 17 присоединена опора 18.To the housing 3 of the generator 1 (Fig.1 and 2) ribs 17 attached support 18.

Электрогенератор 1 и гидродинамический привод 2 заключены в цилиндрический кожух 19, который имеет входной патрубок 20 и выходной патрубок 21 (фиг.3). С полостью «В» каналом «Д» соединена полость компенсатора давления 22, внутри которой установлен подпружиненный поршень 23. Отверстие «Е» сообщает полость компенсатора давления 22 с окружающей средой.The generator 1 and the hydrodynamic actuator 2 are enclosed in a cylindrical casing 19, which has an inlet pipe 20 and an output pipe 21 (figure 3). Channel “D” is connected to cavity “B” by the cavity of pressure compensator 22, inside of which a spring-loaded piston 23 is installed. Hole “E” communicates the cavity of pressure compensator 22 with the environment.

При эксплуатации установки ее устанавливают в районе постоянного течения воды. Поток воды проходит через входной патрубок 20 и приводит в действие гидродинамический привод 2 (фиг.1), воздействуя на прямоугольные лопасти 9.During operation of the installation, it is installed in the area of constant flow of water. The flow of water passes through the inlet pipe 20 and drives the hydrodynamic actuator 2 (figure 1), acting on the rectangular blades 9.

Внутренний ротор через редуктор 12 вращается в противоположную сторону. Это увеличит скорость изменения магнитного потока, проходящего через обмотки (обмотку) возбуждения 6 электрогенератора 1. Магнитное поле пересекает обмотки возбуждения 6 и в них возникает ЭДС. Вырабатываемая электрическая энергия поступает по электрическим проводам к потребителям энергии (на фиг.1…2 схема вывода проводов не показана).The internal rotor through the gearbox 12 rotates in the opposite direction. This will increase the rate of change of the magnetic flux passing through the windings (winding) of the excitation 6 of the generator 1. The magnetic field crosses the excitation windings 6 and an EMF appears in them. The generated electrical energy is supplied through electric wires to energy consumers (in Fig.1 ... 2 the output circuit of the wires is not shown).

Кожух 19 предотвращает радиальный переток воды под действием центробежных сил и увеличивает КПД установки.The casing 19 prevents radial flow of water under the action of centrifugal forces and increases the efficiency of the installation.

Применение изобретения позволит:The application of the invention will allow:

1. Обеспечить высокий КПД установки за счет применения биротативной схемы электрогенератора, т.е. вращения двух роторов в противоположные стороны.1. To ensure a high efficiency of the installation due to the use of a birotative scheme of the electric generator, i.e. rotation of two rotors in opposite directions.

2. Получить большую мощность за счет большой осевой длины устройства, при этом через него проходит максимальный расход воды. Большую мощность электрогенератора можно получить без увеличения ею диаметральных габаритов и значительного увеличения веса и центробежных нагрузок.2. Get more power due to the large axial length of the device, while the maximum water flow passes through it. A large power generator can be obtained without increasing its diametrical dimensions and a significant increase in weight and centrifugal loads.

3. Уменьшить диаметральные габариты электрогенератора за счет применения биротативной схемы.3. To reduce the diametrical dimensions of the electric generator through the use of a birotative scheme.

4. Упростить конструкцию устройства в целом за счет совмещения основных узлов электрогенератора и гидродинамического привода и уменьшения числа деталей.4. To simplify the design of the device as a whole by combining the main components of the electric generator and the hydrodynamic drive and reducing the number of parts.

5. Обеспечить снижение уровень шума, создаваемого устройством при работе за счет применения кожуха.5. To reduce the noise level created by the device during operation through the use of a casing.

6. Обеспечить установку устройства на дне океана на любой глубине за счет применения компенсатора давления.6. Ensure the installation of the device on the ocean floor at any depth through the use of a pressure compensator.

Claims (2)

1. Гидрогенератор, работающий на морском течении, содержащий гидродинамический привод и электрогенератор, выполненный биротативным и включающий корпус, внешний и внутренний роторы, последний из которых расположен внутри корпуса, а гидродинамический привод выполнен в виде радиально установленных на внешней поверхности внешнего ротора лопаток и размещен в кожухе, имеющем входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что корпус и кожух выполнены цилиндрическими, внешний ротор расположен снаружи корпуса, а роторы соединены между собой посредством редуктора, включающего ведомую шестерню, соединенную с внешним ротором, промежуточные шестерни и ведущую шестерню, соединенную с внутренним ротором, и обеспечивающего противоположное вращение роторов.1. An offshore hydrogenerator comprising a hydrodynamic drive and an electric generator, made birobative and comprising a housing, an external and an internal rotor, the last of which is located inside the housing, and a hydrodynamic drive is made in the form of vanes radially mounted on the outer surface of the outer rotor and placed in a casing having an inlet and outlet nozzles, characterized in that the casing and the casing are cylindrical, the outer rotor is located outside the casing, and the rotors are interconnected by means of the gearbox, including the driven gear connected to the external rotor, the intermediate gears and the driving gear connected to the internal rotor, and providing the opposite rotation of the rotors. 2. Гидрогенератор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен компенсатором давления, сообщенным с герметизированной полостью электрогенератора, заполненной смазочной жидкостью. 2. The hydrogenerator according to claim 1, characterized in that it is equipped with a pressure compensator in communication with the sealed cavity of the electric generator filled with lubricating fluid.
RU2008107622/06A 2008-02-27 2008-02-27 Hydro-generator driven by sea current RU2382231C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107622/06A RU2382231C2 (en) 2008-02-27 2008-02-27 Hydro-generator driven by sea current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008107622/06A RU2382231C2 (en) 2008-02-27 2008-02-27 Hydro-generator driven by sea current

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008107622A RU2008107622A (en) 2009-09-10
RU2382231C2 true RU2382231C2 (en) 2010-02-20

Family

ID=41165958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008107622/06A RU2382231C2 (en) 2008-02-27 2008-02-27 Hydro-generator driven by sea current

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2382231C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499910C1 (en) * 2012-05-22 2013-11-27 Виктор Маркович Гурвич Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform
RU182303U1 (en) * 2018-01-09 2018-08-13 Анатолий Александрович Катаев HYDRAULIC WHEEL

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2499910C1 (en) * 2012-05-22 2013-11-27 Виктор Маркович Гурвич Flow-through power generator and submerged power plant on stationary platform
RU182303U1 (en) * 2018-01-09 2018-08-13 Анатолий Александрович Катаев HYDRAULIC WHEEL

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008107622A (en) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008105769A1 (en) Integrated fluid power conversion system
GB2450668A (en) Turbine for extracting energy from a flowing fluid
US8461711B2 (en) Counter rotation subsurface current generator
CN103397974A (en) Magnetic levitation hydro-generator
RU2370660C1 (en) Hydrogenerator
JP2018040301A (en) Wind and water power generation device
CN104976031A (en) High-voltage outward-transmission spiral-groove electricity generating system
RU2382231C2 (en) Hydro-generator driven by sea current
GB2449436A (en) Fluid driven generator
RU2663969C1 (en) Electric power generating module
CN104976062A (en) High-voltage outer transmission electricity generating system with threaded concave walls
RU109806U1 (en) WIND GENERATOR (OPTIONS)
CN101741176B (en) Integrated double-rotor electric generator
RU2368799C1 (en) Generator operating at sea current
RU2370662C1 (en) Source of energy
RU2366828C1 (en) Windmill
RU2367814C1 (en) Alternative power source
KR20110063994A (en) Current energy power generation apparatus having simple structure
RU2368797C2 (en) Hydropower plant
US20130043683A1 (en) Fluid driven energy conversion apparatus and method
RU2372519C2 (en) Wind power plant
KR101686799B1 (en) Small hydro-power plant which is united rotor and driving turbine shaft
CN105257460A (en) Modularized multiphase ocean current generator unit provided with fault tolerant structures mounted in phase staggering manner
CN102996323A (en) Integral double-rotator direct-drive power generator adopting tidal stream energy
RU154299U1 (en) HYDRAULIC UNIT RECTANGULAR VAN

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20091007