SU1337547A1

SU1337547A1 - Wind motor

Info

Publication number: SU1337547A1
Application number: SU843795588A
Authority: SU
Inventors: Александр Иванович Матаруев
Original assignee: А. И. Матаруев
Priority date: 1984-08-24
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1987-09-15

Description

Изобретение относитс к ветроэнергетике и касаетс ветродвигателей, снабженных устройствами регулировани частоты вращени и вывода ветродвигателей из-под ветра.The invention relates to wind energy and relates to wind turbines equipped with devices for controlling the rotational speed and output of wind turbines from under the wind.

Цель изобретени - повышение надежности работы путем уменьшени изгиба лопастей при ураганном ветре.The purpose of the invention is to increase the reliability of operation by reducing the bending of the blades during a hurricane wind.

На фиг. 1 схематично изображен ветродвигатель; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел креплени махов лопастей к валу ветродвигател ; на фиг. 4 - узел креплени лопасти на махе.FIG. 1 schematically shows a wind turbine; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 - knot for fastening the blades of the blades to the wind turbine shaft; in fig. 4 - blade attachment unit on the move.

Ветродвигатель содержит установленные на махах 1 складывающиес лопасти 2, шарнирно св занный с махами 1 вал 3 иThe wind turbine contains a folding blade 2 mounted on the swing 1, a shaft 3 pivotally connected to the swing 1 and

10ten

ден в паз Г, выполненный в махе 1. С хвостовиком лопасти 2 жестко св зан палец 24, расположенный в вырезе Д, выполненном в махе 1. Палец 24 за счет контакта с махом 1 обеспечивает фиксацию угла установки лопасти 2.den in the groove G, made in the stroke 1. With the shank of the blade 2 is rigidly connected the finger 24, located in the cutout D, made in the stroke 1. The finger 24 due to the contact with the stroke 1 fixes the angle of the blade 2.

Ветер, воздейству на флюгер 19, поворачивает вал 17 с рамой 10 относительно основани 18 и плоскость вращени ветродвигател устанавливаетс перпендикул рно направлению ветра.The wind, acting on the vane 19, rotates the shaft 17 with the frame 10 relative to the base 18 and the plane of rotation of the wind turbine is set perpendicular to the direction of the wind.

Воздущный поток, попада в конфузор между обтекателем 20 и направл ющим аппаратом 11, ускор етс , что увеличивает скорость обтекани лопастей 2, мощность ветрасположенную на нем ползушку 4, шарнир- родвигател и снижает момент его страгима15The air flow, entering the confuser between the fairing 20 and the guiding device 11, accelerates, which increases the speed of the flow around the blades 2, the power of the slide located on it 4, the hinge rotor and reduces

но соединенную при помощи т г 5 с хами 1.but connected with t g 5 with hami 1.

Лопасти 2 в окружном направлении расположены с перекрытием друг друга, установлены на махах 1 с возможностью поворота и подпружинены относительно их при 20 помощи пружин 6 скручивани . Ветродвигатель содержит штангу 7 с наборными грузами 8, соединенную при помощи троса 9 с ползущкой 4. Вал 3 установлен в подшипниковых опорах на раме 10.The blades 2 in the circumferential direction are located overlapping each other, mounted on the max 1 with the possibility of rotation, and spring-loaded relative to them with the help of 20 twisting springs 6. The wind turbine contains a rod 7 with a stacked weights 8, connected by means of a cable 9 with polizushkoy 4. Shaft 3 is installed in the bearing supports on the frame 10.

Рама 10 имеет форму треугольной приз- ни не происходит.The frame 10 has the shape of a triangular prism does not occur.

вани . Ветер, воздейству на лопасти 2, вызывает вращение вала 3, вращение с вала 3 передаетс через зубчатые колеса 15, 16 на вал электрогенератора 14. Частота вращени вала 3 при работе ветродвигател поддерживаетс посто нной за счет того, что при увеличении скорости ветра сила его скоростного напора начинает складывать лопасти 2. При этом уменьшаетс площадь сметаемой поверхности ветродвигател и увеличение частоты вращемы , на верхнее ребро которой опираетс вал 3, а к нижним ребрам прикреплен кольцевой направл ющий аппарат 11.Vani. The wind, acting on the blades 2, causes the rotation of the shaft 3, the rotation from the shaft 3 is transmitted through the gears 15, 16 to the shaft of the electric generator 14. The frequency of rotation of the shaft 3 during operation of the wind turbine is kept constant due to the fact that when the wind speed increases head begins to fold the blades 2. This reduces the area of the swept surface of the wind turbine and increases the frequency of rotation, on the upper edge of which the shaft 3 rests, and the annular guide apparatus 11 is attached to the lower edges.

На раме 10 закреплен блок 12, предотвращающий истирание троса 9 при работе ветродвигател .On the frame 10 is fixed block 12, which prevents abrasion of the cable 9 when the wind turbine is operating.

Дл предотвращени скручивани троса 9 на нем установлены вертлюжные подшипниковые узлы 13. Дл передачи вращени на вал электрогенератора 14 на валу 3 установлено ведущее зубчатое цилиндрическое колесо 15, контактирующее с ведомым колесом 16, закрепленным на валу электрогенератора 14, который закреплен на раме 10. С рамой 10 жестко св зан вал 17, установленный с возможностью поворота в основании 18. Дл поворота вала 17 и ориентации тем самым ветродвигател на ветер использован флюгер 19, жестко св занный с рамой 10.To prevent the cable 9 from twisting, swivel bearing assemblies 13 are mounted on it. To transmit rotation to the shaft of the electric generator 14, a gear spur wheel 15 is installed on the shaft 3 and contacts the driven wheel 16 mounted on the shaft of the electric generator 14, which is attached to the frame 10. With the frame 10 is rigidly coupled to shaft 17 mounted rotatably at the base 18. A wind vane 19 is rigidly connected to the frame 10 to rotate the shaft 17 and thereby orient the wind turbine to the wind.

На валу 3 закреплен обтекатель 20, поверхность которого совместно с внутренней поверхностью направл ющего аппарата 11 образует конфузор, ускор ющий воздушный поток через ветродвигатель.On the shaft 3, a fairing 20 is fixed, the surface of which, together with the inner surface of the guide vane 11, forms a confuser which accelerates the air flow through the wind turbine.

Дл обеспечени перемещени ползущ- ки 4 и фиксации лопастей 2 в рабочем положении в валу 3 выполнен паз Б, а ползушка 4 содержит закрепленную в ней, св занную с тросом 9 и проход щую через паз Б шпильку 21.To ensure movement of the slider 4 and fixing the blades 2 in the working position, a groove B is made in the shaft 3, and the slider 4 contains a pin 21 secured thereto, connected with the cable 9 and passing through the groove B.

Кажда из лопастей 2 установлена в своем махе 1 на подп тнике 22 и подшипнике 23. Пружина 6 надета на хвостовик лопасти 2 так, что один конец пружины 6 входит в паз В, выполненный в хвостовике лопасти 2, а другой конец пружины 6 контактирует с махом 1 и вве30Each of the blades 2 is installed in its bow 1 on the bolster 22 and the bearing 23. The spring 6 is mounted on the shank of the blade 2 so that one end of the spring 6 enters the groove B in the shaft of the blade 2 and the other end of the spring 6 contacts the stroke 1 and 30

3535

Когда скорость ветра превышает свои рабочие значени , при ураганном ветре, лопасти 2 вместе с махами 1 складываютс к валу 3, т ги 5 перемещают ползуш- ку 4 вправо, шпилька 21 перемещаетс в пазу Б и через трос 9 подт гивает штангу 7 с наборными грузами 8. Лопасти 2 складываютс вместе с махами 1 и без поворота относительно них до момента контакта лопастей 2 друг с другом. Когда лопасти 2 вход т в контакт друг с другом по местам их перекрыти , на них возникают вращаюпа.ие моменты, поворачивающие лопасти 2 вокруг своих осей относительно махов 1. Дальнейшее складывание лопастей 2 осуществл етс совместно с их 40 поворотом. Поворот лопастей 2 увеличивает момент их сопротивлени изгибу и снижает изгибные напр жени в лопаст х 2.When the wind speed exceeds its operating values, with a hurricane wind, the blades 2 together with the sweeps 1 fold to the shaft 3, the rods 5 move the slider 4 to the right, the stud 21 moves in groove B and through the cable 9 pulls the rod 7 with the composing weights 8. The blades 2 are folded together with the sweeps 1 and without turning relative to them until the blades 2 are in contact with each other. When the blades 2 come into contact with each other at the places of their overlap, rotational moments occur on them, turning the blades 2 around their axes relative to the moves 1. Further folding of the blades 2 is carried out together with their 40 turns. Rotating the blades 2 increases the moment of their bending resistance and reduces the bending stresses in the blade x 2.

В положении, выведенном из-под ветра, больша часть лопастей 2 затенена обтека- 45 телем 20. При уменьшении скорости ветра возвращение лопастей 2 в исходное, рабочее положение осуществл етс за счет совместного воздействи пружины 6, котора , раскручива сь, поворачивает лопасть 2 относительно маха 1, и штанги 7 с наборными грузами 8, которые своей силой т жести перемещают при помощи троса 9 ползушку 4 влево, т ги 5 при этом толкают махи 1 с лопаст ми 2. Трос 9 может быть выполнен достаточно длинным, а штанга 7 с наборными грузами 8 выведена в зону, удобную дл обслуживани . Это значительно упрощает регулирование и настройку ветродвигател на определенное значение скорости ветра.In the position out of the wind, most of the blades 2 are shaded by the 45 body 20. When the wind speed decreases, the blades 2 return to their initial, working position due to the joint action of the spring 6, which, turning the blade 2 relatively mach 1, and booms 7 with type-weighted loads 8, which, by their force of gravity, move the slider 4 to the left with the help of cable 9 to the left, and the thrust 5 pushes swings 1 with blades 2. The cable 9 can be made sufficiently long, and the boom 7 s grouped goods 8 displayed in the area at obnuyu for servicing. This greatly simplifies the regulation and adjustment of the wind turbine at a certain value of wind speed.

5050

5555

00

Воздущный поток, попада в конфузор между обтекателем 20 и направл ющим аппаратом 11, ускор етс , что увеличивает скорость обтекани лопастей 2, мощность ветродвигател и снижает момент его страгиродвигател и снижает момент его страгиThe air flow, entering the confuser between the fairing 20 and the guiding apparatus 11, accelerates, which increases the speed of the blades 2, the power of the wind turbine and reduces the moment of its stratigeal engine and reduces the moment of its striations

ни не происходит.neither happens.

вани . Ветер, воздейству на лопасти 2, вызывает вращение вала 3, вращение с вала 3 передаетс через зубчатые колеса 15, 16 на вал электрогенератора 14. Частота вращени вала 3 при работе ветродвигател поддерживаетс посто нной за счет того, что при увеличении скорости ветра сила его скоростного напора начинает складывать лопасти 2. При этом уменьшаетс площадь сметаемой поверхности ветродвигател и увеличение частоты враще0Vani. The wind, acting on the blades 2, causes the rotation of the shaft 3, the rotation from the shaft 3 is transmitted through the gears 15, 16 to the shaft of the electric generator 14. The frequency of rotation of the shaft 3 during operation of the wind turbine is kept constant due to the fact that when the wind speed increases head begins to fold the blades 2. This reduces the area of the swept surface of the wind turbine and increases the frequency of rotation.

5five

Когда скорость ветра превышает свои рабочие значени , при ураганном ветре, лопасти 2 вместе с махами 1 складываютс к валу 3, т ги 5 перемещают ползуш- ку 4 вправо, шпилька 21 перемещаетс в пазу Б и через трос 9 подт гивает штангу 7 с наборными грузами 8. Лопасти 2 складываютс вместе с махами 1 и без поворота относительно них до момента контакта лопастей 2 друг с другом. Когда лопасти 2 вход т в контакт друг с другом по местам их перекрыти , на них возникают вращаюпа.ие моменты, поворачивающие лопасти 2 вокруг своих осей относительно махов 1. Дальнейшее складывание лопастей 2 осуществл етс совместно с их 0 поворотом. Поворот лопастей 2 увеличивает момент их сопротивлени изгибу и снижает изгибные напр жени в лопаст х 2.When the wind speed exceeds its operating values, with a hurricane wind, the blades 2 together with the sweeps 1 fold to the shaft 3, the rods 5 move the slider 4 to the right, the stud 21 moves in groove B and through the cable 9 pulls the rod 7 with the composing weights 8. The blades 2 are folded together with the sweeps 1 and without turning relative to them until the blades 2 are in contact with each other. When the blades 2 come into contact with each other at the places of their overlap, rotational moments occur on them, turning the blades 2 around their axes relative to the flywheel 1. Further folding of the blades 2 is carried out together with their turn. Rotating the blades 2 increases the moment of their bending resistance and reduces the bending stresses in the blade x 2.

В положении, выведенном из-под ветра, больша часть лопастей 2 затенена обтека- 5 телем 20. При уменьшении скорости ветра возвращение лопастей 2 в исходное, рабочее положение осуществл етс за счет совместного воздействи пружины 6, котора , раскручива сь, поворачивает лопасть 2 относительно маха 1, и штанги 7 с наборными грузами 8, которые своей силой т жести перемещают при помощи троса 9 ползушку 4 влево, т ги 5 при этом толкают махи 1 с лопаст ми 2. Трос 9 может быть выполнен достаточно длинным, а штанга 7 с наборными грузами 8 выведена в зону, удобную дл обслуживани . Это значительно упрощает регулирование и настройку ветродвигател на определенное значение скорости ветра.In the position out of the wind, most of the blades 2 are shaded by the streamline 5. By reducing the wind speed, the blades 2 return to their initial, working position due to the joint action of the spring 6, which, turning the blade 2 relatively mach 1, and booms 7 with type-weighted loads 8, which, by their force of gravity, move the slider 4 to the left with the help of cable 9 to the left, and the thrust 5 pushes swings 1 with blades 2. The cable 9 can be made sufficiently long, and the boom 7 s grouped goods 8 displayed in the zone, beats common for maintenance. This greatly simplifies the regulation and adjustment of the wind turbine at a certain value of wind speed.

00

5five

7272

фиг.Зfig.Z

22

Claims

1. A WIND MOTOR, comprising folding blades mounted on the wings, a shaft pivotally connected to the wings and a cushion located on it, articulated by means of rods with the wings, characterized in that, in order to increase the reliability of operation by reducing the bending of the blades in a hurricane wind, the blades in the circumferential direction they are located overlapping each other, mounted on swings with the possibility of rotation and spring-loaded relative to them by means of torsion springs.

2. Wind turbine according to π. 1, characterized in that it further comprises a rod with stacked loads, connected by a cable with a crawler.