WO2014109625A1 - Aerogenerateur avec deux rotors coplanaires et contrarotatives - Google Patents

Aerogenerateur avec deux rotors coplanaires et contrarotatives Download PDF

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Abdellatif BENEBDELLAH
Mohsine BOUYA
Mohamed ELOUAHABI
Mohammed Cherkaoui
Said DHIMDI
Asma ABRARI
Rania BASSOU
Randa BASSOU
Tarik LAGHMICH
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Definitions

  • the rotor-rotor technology-based high-performance turbine generator relates to axial flow-type generators for wind turbine arrangements that include magnets and coils.
  • Wind turbines use a Rotor-Rotor principle to increase the relative speed of rotation between the magnet and the coil using two turbines.
  • a problem of turbulence is observed on these wind turbines because of the directions of rotation which differ between the two turbines.
  • the idea of this invention is to provide, under the same wind force, more power than a standard wind turbine based on Rotor Stator technology.
  • the two rotors of this invention are mounted on the same plane to avoid turbulence problems. They can therefore generate a greater electromotive force than that generated by the existing Rotor-Stator system.
  • This technology will not only increase power, but also deliver electromotive force at low wind speed through the relative movements of the magnet and the coil, thus increasing their relative velocities.
  • the system has a hollow cylinder shape that increases both magnet-coil and inner blade lengths.
  • the turbine of this Rotor-Rotor turbine is composed of: • The rotor-magnets (1) producing the magnetic force in the form of several poles North (N) and South (S).
  • the outer propeller (2) consists of five blades.
  • Figure 1 shows an exploded view of the technical drawing of all components of the Rotor-Rotor system.
  • the six propellers of the wind turbine El are integrally bonded to an inner ring of a two-sided anti-kickback bearing system with high stiffness and low resistance torque to reduce the friction of rolling elements, then the propellers of the wind turbine E2 are linked to the outer rings.
  • This system also makes it possible to avoid rotation in the opposite direction in the event of strong winds induced by the eddy current.
  • the transmission axis plays a decisive role for this double-rotation technology in the opposite direction. It allows the fixing of three main elements: clappers, bearing and copper rings.

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Abstract

L'éolienne Rotor-Rotor est un système possédant un aérogénérateur d'un rendement meilleur que les systèmes existant, grâce à un système innovant permettant la rotation de l'induit (bobine) et de l'aimant. La puissance électrique est délivrée grâce à une technologie utilisant un système de ballais à charbon fixé sur la bobine et deux anneaux en cuivre fixés sur l'axe de rotation. Ainsi la rotation de la bobine est rendue possible sans aucune torsion des files de contacts. Dans le cas des vents fort, l'augmentation du courant de Foucault peut générer des résistances et pouvant entraîner la bobine dans le même sens que l'aimant. Cette situation est évitée grâce à un système de roulement anti-recule, et donc le système continue à produire de l'énergie électrique comme un système standard Rotor-Stator.

Description

AEROGENERATEUR AVEC DEUX ROTORS COPLANAIRES ET CONTRAROTATIVES
DESCRIPTION
L'aérogénérateur à fort rendement basé sur la technologie rotor-rotor se rapporte aux alternateurs de type axial de flux pour les arrangements de turbines éoliennes qui incluent des aimants et des bobines.
Les éoliennes classiques génèrent l'électricité sur un principe Rotor-Stator. Ces systèmes sont composés d'une partie rotative et une partie fixe (aimant-bobine). L'énergie produite est relative à la vitesse de rotation de la partie rotative qui est induite par le vent.
Des éoliennes utilisent un principe Rotor-Rotor pour augmenter la vitesse relative de rotation entre l'aimant et la bobine en utilisant deux turbines. Toutefois, un problème de turbulence est constaté sur ces éoliennes à cause des sens de rotation qui diffèrent entre les 2 turbines.
L'idée de cette invention, basée sur la technologie Rotor-Rotor, est de fournir, sous la même force de vent, plus de puissance qu'une éolienne standard basée sur la technologie Rotor- Stator. Les deux rotors de cette invention sont montés sur le même plan afin d'éviter les problèmes de turbulence. Ils peuvent donc générer une force électromotrice plus importante que celle générée par le système existant Rotor-Stator. Cette technologie permettra non seulement d'augmenter la puissance, mais aussi de délivrer une force électromotrice à faible vitesse de vent grâce aux mouvements relatifs de l'aimant et la bobine, augmentant ainsi leurs vitesses relatives.
De plus, puisque le système permet d'augmenter la vitesse relative de l'aimant par rapport à la bobine, il sera possible de minimiser l'utilisation du multiplicateur de vitesse et d'améliorer la fiabilité du système.
Le phénomène de turbulence de l'air entre les deux Rotors en mouvement est évité par l'utilisation d'un mécanisme permettant de fixer le mouvement de rotation dans le même plan et autour du même axe (voir figure 1).
Ainsi la rotation du Rotor-inductif dans le sens opposé est assurée grâce à l'orientation de l'angle d'incidence des pales, ce qui permet de doubler la vitesse relative de la partie magnétique par rapport à la partie induite (bobine).
Le système a une forme de cylindre creux qui permet d'augmenter à la fois les surfaces aimant - bobine et la longueur des pales intérieures.
L'aérogénérateur de cette éolienne Rotor-Rotor est composé de : • Le rotor-aimants (1) produisant la force magnétique sous forme de plusieurs pôles Nord (N) et Sud (S).
• L'hélice extérieure (2) composée de cinq pales.
• Le rotor-induit (3) fixé à l'hélice intérieure (4), formé de plusieurs sous bobines rectangulaires enroulées en série et en sens inverse et protégé par un thermostat contre l'effet joule
• Système de contact électrique entre la bobine et l'utilisation composé de ballais en charbon (5) et anneaux en cuivre (6)
• Tige de transmission (7) où sont fixées les bagues en cuivre (6) pour le contact électrique, de clapette (8) pour fixation de roulement anti-recule (9)
• Système de fixation de l'aimant sur l'axe de rotation (10)
• Couvercle aérodynamique (1 1)
• Gouvernail (12)
• Support de fixation (13)
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Figure 1 :
La figure 1 montre une vue éclatée du dessin technique de l'ensemble des éléments constituants le système Rotor-Rotor.
Avec la même énergie incidente du vent, la rotation de l'inducteur (aimant) et l'induit (bobine) dans le sens opposé permettrait de générer une force électromotrice plus importante que celle générée par un aérogénérateur de technologie standard (Rotor-Stator). Pour éviter le phénomène de turbulence engendré dans les autres configurations envisageables, il est proposé ici comme solution deux éoliennes coplanaires et ayant les mêmes axe et plan de rotation. Une première éolienne E l de diamètre Dl et une deuxième éolienne E2 de diamètre D2.
Comme première solution, il est proposé que les six hélices de l'éolienne El soient solidairement liées à une bague intérieure d'un système de type roulement anti-recul à butée à billes bilatérales à forte rigidité et faible couple résistant pour diminuer le frottement des éléments roulants, alors les hélices de l'éolienne E2 sont liées aux bagues extérieures. Ce système permet également d'éviter la rotation en sens inverse en cas de vents forts induite par le courant de foucault.
Figure 2 :
L'axe de transmission joue un rôle déterminant pour cette technologie à double rotation en sens opposé. Il permet la fixation de trois éléments principaux : clapettes, roulement et bagues en cuivre.

Claims

REVENDICATIONS Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont comme il suit:
1. Un aérogénérateur « Rotor-Rotor » caractérisé par un double rotor coplanaire, avec une rotation de l'aimant dans le sens opposé de celui de la bobine grâce au système coplanaire et aux pales ayant deux angles d'incidences opposés.
2. Un aérogénérateur « Rotor-Rotor » selon la revendication 1 caractérisé par sa forme de cylindre creux qui offre une disposition en profondeur à la fois des surfaces des aimant - bobine et de la longueur des pales intérieures.
3. Un aérogénérateur « Rotor-Rotor » selon les revendications 1 et 2 caractérisé par un mécanisme de « balais à charbon - bagues en cuivre » qui maintient le contact électrique même en faisant tourner la bobine.
4. Un aérogénérateur « Rotor-Rotor » selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé par un système de bobine qui constitue le deuxième rotor de l'alternateur formé de plusieurs sous bobines rectangulaires enroulées en série et en sens inverse et protégé par un thermostat contre l'effet joule.
5. Un aérogénérateur « Rotor-Rotor » selon les revendications 1 , 2, 3 et 4 caractérisé par d'un système de type roulement anti-recul à butée à billes bilatérales
PCT/MA2013/000047 2013-01-10 2013-12-09 Aerogenerateur avec deux rotors coplanaires et contrarotatives Ceased WO2014109625A1 (fr)

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