DE10140516A1

DE10140516A1 - Der Umformer der Windenergie in die Elektroenergie

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Publication number: DE10140516A1
Application number: DE10140516A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-08-17
Filing date: 2001-08-17
Publication date: 2003-03-20

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs.
Die Einsparungen der verschiedenen Formen der Energie sind von großer Bedeutung. Unformung mit kleinen Abmessungen und größerer Quantität elektrischer Energie lassen sich besser in der Nähe von Wohnhäusern und landwirtschaftlichen Betrieben nützen.
Bekannt sind die verschiedenen Einrichtungen für die Umformung der Windenergie in Elektroenergie, die mit der horizontalen Achse der Rotors arbeiten.
Die Umformer mit den Luftschrauben haben zu große Abmessungen. Sie haben relativ kleine Koeffizienten der Umformung. Außerdem haben sie negative Auswirkungen für die Umwelt wegen des Ultraschalls.
Die Mehrheit der Umformer mit vertikalen Achse haben noch kleinere Koeffizienten der Umformung als die Umformer mit horizontalen Achse.
Die nächste technische Entscheidung ist ein Windmesser mit anemometrischen Tassen.
Der Windmesser besteht aus einer vertikalen Achse und dem Rotor auf dieser Achse und den anemometrischen Tassen. Die anemometrische Tassen haben die gleichen Abstände zur Achse und gleichwinklige Abstände zwischen sich. Die anemometrischen Tassen haben gleiche Formen und Abmessungen und ihre Quantität ist normalerweise paarig.
Die Drehung der anemometrischen Tassen mit dem Rotor geschieht durch die Einwirkung des Luftstroms auf die geöffneten Teil der Tassen. Gleichzeitig wirkt der Luftstrom auch auf die anderen Teile der Tassen ein, bremsend aber mit geringerer Kraft.
Die Einwirkung auf die geöffneten Teile ist beschleunigend und die auf die anderen Teile bremsend.
Dadurch ist der Koeffizient bei dieser alten Konstruktion zu klein.

Aufgabe der Erfindung ist ein Umformer mit einen höheren Koeffizienz zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit die Ansprüche gelöst.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 den Umformer der Windenergie in die Elektroenergie (Draufsicht).
Fig. 2 den Umformer der Windenergie in die Elektroenergie (Durchschnitt A-A).
Fig. 3 den Umformer der Windenergie in die Elektroenergie (Gesamtabsicht-Oksanometrie).
Am oberen Ende der Stange 1, die seine Oberfläche 2 hat, ist eine metallische Buchse 3 befestigt. Auf der metallischen Buchse 3 ist einen Stator 14 befestigt. Zwischen dem Stator 14 und dem Schutzgehäuse 9 sind zwei Kugellager 4 angebracht und zwischen dem Stator 14 und der Befestigung 6 des Windrades (Rotor) 7 sind zwei weitere Kugellager 5 montiert. Auf dem Stator 14 befinden sich die elektromagnetische Wicklungen 12. Sie haben alle gleiche Abmessungen, Abstände und gleichwincklinge Abstände zwischen sich. Die einzelnen Wicklungen 12 sind mit einander verbunden. Die endlichen Ausgänge haben Abschlussklemmen (auf den Zeichnungen nicht ausgeführt). Die Dauermagneten 13 haben gleiche Abmessungen, gleiche Abstände zur Oberfläche 2 der Stange 1 und haben unter sich gleichwinklige Abstände. Die anemometrische Tassen 8 sind auf dem Windrad (Rotor) 7 befestigt und haben gleiche Abmessungen und Formen, gleiche Abstände zur Oberfläche 2 der Stange 1 und gleichwinklige Abstände unter einander. Jede anemometrische Tasse hat einen für den Windstrom vorderen, kegelförmiger geschlossenen Teil und einen hinteren, runder geöffneten Teil.
Im Schutzgehäuse 9 befindet sich ein runder Hohlraum. Er ermöglicht die freie Drehung des Windrades (Rotor) 7 und der anemometrischen Tassen im Schutzgehäuse 9. Das Schutzgehäuse 9 bedeckt etwa 235° der Bewegungsbahn der anemometrische Tassen 8. Etwa 125° dieser Bewegungsbahn bleiben geöffnet.
Das Schutzgehäuse 9 ist mit den ergänzenden Windempfänger 10 und mit dem Luftzuführungsrohr 11 ausgerüstet. Die normale Richtung des ergänzenden Windsempfängers 10 und die normale Richtung in der Mitte des geöffneten Sektors des Schutzgehäuse 9 wirken immer zusammen Der ergänzende Windempfänger 10 verschmälert sich von der Anfangsöffnung bis zum Übergang in das Luftzuführungsrohr 11, das in einem Winkl von 90° zur Anfangsöffnung verläuft. Das Luftzuführungsrohr 11 endet beim Punkt "b" im geöffneten Teil des Schutzgehäuse 9. Der geöffnete Teil des Schutzgehäuses hat seinen Anfang beim Punkt "a". Das Schutzgehäuse 9 ist mit dem Windfahne 15 ausgerüstet.
Wenn der Wind weht, zeigt die Windfahne 15 in Richtung des Windes und entsprechend ändert sich auch die Lage des Schutzgehäuses 9, so dass der Wind immer in die Mitte des geöffneten Teils des Schutzgehäuses 9 und den ergänzenden Windempfänger 10 trifft. Der Windstrom, der auf den ergänzenden Windempfänger 10 trifft, verändert seine Richtung entsprechend dem Luftzuführungsrohr 11 um 90° und wirkt auf die geöffneten Teile der anemometrischen Tassen.
Unter der Wirkung des Windstromes auf die geöffnete Teile der anemometrische Tassen 8 entsteht der Drehmoment und die Tassen 8 drehen sich zusammen mit dem Windrad (Rotor) 7 und den Dauermagneten 13, die in Beziehung zu den elektromagnetischen Wicklungen 12 stehen. Dabei bremst der Windstrom die anemometrische Tassen 8 in dem Abschnit der Bewegungsbahn, in dem sie sich gegen den Windstrom bewegen, nicht, weil sie sich hier in dem bedeckten Teil des Schutzgehäuses 9 befinden. Die Zuführung des ergänzenden Luftstroms in das Schutzgehäuses 9 im Winkl von 90° zum Hauptluftstrom schafft einen zusätzlichen Drehmoment und dadurch wird der Koeffizient der Umformung der Windenergie in die Elektroenergie bedeutend erhöht.
Im laufe des Rotordrehungprozeses drehen sich die Dauermagneten 13 zusammen mit dem Windrad (Rotor) 7 und in Verhältnis zu den elektromagnetischen Wicklungen 12.
Dadurch entsteht der Elektrostrom (Induktionstrom). Anstelle der Dauermagneten 13 kann man Elektromagneten mit Vormagnetisierung als Alternative benutzen. Das ist jedoch die bedeutend kompliziertere Variante. Statt der Windfahne 15 kann eine andere Windfahne benutzt werden. In diesem Falle sind die Windfahne und das Schutzgehäuse 9 mit einem Gleichstellmotor verbunden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit einer genaueren Ausrichtung des Schutzgehäuses 9.

Claims

1. Der Umformer der Windenergie in die Elektroenergie, der aus einer vertikalen Achse, einem Windrad (Rotor) 7 und den anemometrische Tassen 8 bestehet, welche die gleichen Abmessungen und Abstände zur Achse und gleichwinklige Abstände zwischen sich haben, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Buchse 3 der Stator 14 befestigt ist der ausgerüstet ist mit den elektromagnetischen Wicklungen 12, welche die gleichen Abmessungen und die gleichwinkligen Abstände zwischen sich haben.

2. Der Umformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umformer mit der Vorrichtung ausgerüstet ist, die aus dem Schutzgehäuse 9, mit dem ergänzenden Windempfänger 10, dem Luftzuführungsrohr 11 und der Windfahne 15 besteht, welche mittels des Kugellagers 4 auf dem Stator 14 befestigt ist.

3. Der Umformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Windrad (Rotor) 7 mit Dauermagneten 13 oder Elektromagneten ausgerüstet ist, wobei beide gleiche Abmessungen und gleichwinklige Abstände zwischen sich haben.

4. Der Umformer nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgehäuse 9 die Form eines runden Hohlraums bedeckt mit der Möglichkeit der frei Drehung des Windrades (Rotor) 7 und der anemometrischen Tassen 8 im Hohlraum, wobei etwa 235° der Bewegungsbahn der Tassen 8 bedeckt und 125° geöffnet sind.

5. Der Umformer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftzuführungsrohr 11 eine Biegung von 90° hat und dadurch auch den Windstrom um 90° umleitet in die Richtung des Hauptwindstromes und dadurch den anemometrischen Tassen 8 einen zusätzlichen Anstoss gibt.

6. Der Umformer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windfahne 15 das Schutzgehäuse 9 automatisch so ausrichtet, daß der Wind immer auf die geöffneten Teile der anemometrische Tassen 8 trifft.

7. Der Umformer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das um 90° gebogene zusätzliche Luftzuführungsrohr 11 sich in Richtung des Hauptluftstromes verjüngt.

8. Der Umformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Windrad (Rotor) 7 mittels des Kugellagers 5 auf dem Stator 14 befestigt ist.