BG112187A - System for protection of horizontal axis wind turbine - Google Patents

System for protection of horizontal axis wind turbine Download PDF

Info

Publication number
BG112187A
BG112187A BG112187A BG11218715A BG112187A BG 112187 A BG112187 A BG 112187A BG 112187 A BG112187 A BG 112187A BG 11218715 A BG11218715 A BG 11218715A BG 112187 A BG112187 A BG 112187A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
wind
rotor
wind turbine
propellers
fixed
Prior art date
Application number
BG112187A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG67126B1 (en
Inventor
Илиян Манолов
Original Assignee
Илиян Манолов
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 Илиян Манолов filed Critical Илиян Манолов
Priority to BG112187A priority Critical patent/BG67126B1/en
Publication of BG112187A publication Critical patent/BG112187A/en
Publication of BG67126B1 publication Critical patent/BG67126B1/en

Links

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
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The system has been designed to protect the wind turbine from strong winds causing damages such as broken blades, and over-charging the batteries when provided. The system includes a turbine (1) with a rotor (2) with propellers (3) mounted on a hub shaft (4) fixed to a carrier platform (5) with bearings to a rotation shaft (6) fixed on a tower (7) covered by a protective housing (8). A rotor orientation device for wind direction (9) is mounted on the carrier platform, triggered by a signal from a main controller (10) connected to a power supply and to a rotor speed sensor (11) and a wind direction sensor (12). Turbine connections to the main controller and consumption networks (17) are also provided. The orientation device for wind direction (9) is an electric motor (14) fixed to the carrier platform (5) having an output drive element (15) engaged with a gear (16) fixed to the rotation shaft (6). The main controller (10) has been programmed to actuate the motor (14) according to the sensor data and is connected to a voltage controller (13) fed to the consumption networks (17). 6 claims, 7 figures

Description

(54) СИСТЕМА ЗА ЗАЩИТА НА ВЯТЪРНА ТУРБИНА С ХОРИЗОНТАЛНА ОС НА ВЪРТЕНЕ (57) Системата е предназначена да защитава вятърната турбина от повреда при силен вятър, на витлата от счупване, както и на акумулаторни батерии от свръхзареждане, когато са предвидени такива. Системата включва турбина (1) с ротор (2) с витла (3), монтирани на вал с главина (4), фиксирани към носеща платформа (5), лагерувана към вал за завъртане (6), фиксиран върху кула (7), покрити със защитен корпус (8). Към носещата платформа е монтирано средство (9) за ориентация на витлата спрямо вятъра, задействано по сигнал от основен контролер (10), свързан към захранване и към датчик за обороти на ротора (11) и датчик за посока на вятъра (12). Предвидени са и връзки от турбината към основния контролер и към консумиращи мрежи (17). Средството (9) за ориентация на витлата спрямо вятъра представлява електродвигател (14), фиксиран върху носещата платформа (5), който има изходящ задвижващ елемент (15), зацепен със зъбно колело (16), фиксирано към вала за завъртане (6). Основният контролер (10) е програмиран за задействане на електродвигателя (14), според данните от датчиците, и е свързан с контролер за напрежение (13), подавано към консумиращите мрежи (17).(54) HORIZONTAL ROTARY WIND TURBINE PROTECTION SYSTEM (57) The system is designed to protect the wind turbine from damage by strong winds, the propellers from breakage, as well as rechargeable batteries from overcharging. The system includes a turbine (1) with a rotor (2) with propellers (3) mounted on a shaft with a hub (4), fixed to a bearing platform (5), mounted on a rotating shaft (6), fixed on a tower (7), covered with a protective housing (8). A means (9) for orientation of the propellers to the wind is mounted to the supporting platform, activated by a signal from a main controller (10) connected to the power supply and to a rotor speed sensor (11) and a wind direction sensor (12). Connections from the turbine to the main controller and to the consumption networks are also provided (17). The means (9) for orienting the propellers to the wind is an electric motor (14) fixed on the supporting platform (5), which has an output drive element (15) engaged with a gear wheel (16) fixed to the rotating shaft (6). The main controller (10) is programmed to actuate the motor (14), according to the sensor data, and is connected to a voltage controller (13) supplied to the consuming networks (17).

претенции , 7 фигуриclaims, 7 figures

СИСТЕМА ЗА ЗАЩИТА НА ВЯТЪРНА ТУРБИНА С ХОРИЗОНТАЛНА ОС НА ВЪРТЕНЕWIND TURBINE PROTECTION SYSTEM WITH HORIZONTAL ROTATION AXLE

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАFIELD OF THE INVENTION

Настоящото изобретение се отнася до система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене, предназначена да защитава вятърната турбина от повреда при силен вятър, на витлата от счупване, както и от свръхзареждане на акумулаторните батерии, в които се съхранява произведената от вятърната турбина енергия, когато са предвидени такива.The present invention relates to a wind turbine protection system with a horizontal axis of rotation, designed to protect the wind turbine from damage in high winds, the propellers from breakage, as well as from overcharging the batteries in which the energy produced by the wind turbine is stored. , when provided.

ПРЕДШЕСТВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Познати са различни видове вятърни турбини, които извличат енергия от вятърния поток за полезни нужди. Физичният принцип на тяхната работа е един и същ. Вятърната турбина, като първичен енергиен източник, е с ниска енергийна плътност и е задвижвана от природно явление, неподлежащо на контрол, каквото е вятърът. За да може да се получи по-ефективно електропроизводство от вятъра чрез вятърен електрогенератор, се прилагат различни конструкции и средства, които спомагат за усвояване на енергията и предоставят защита на вятърния електрогенератор от силни ветрове.Different types of wind turbines are known that extract energy from the wind flow for useful needs. The physical principle of their work is the same. The wind turbine, as a primary energy source, has a low energy density and is driven by a natural phenomenon that cannot be controlled, such as wind. In order to be able to obtain more efficient electricity production from the wind through a wind generator, various constructions and means are applied, which help to absorb energy and provide protection of the wind generator from strong winds.

Известна е от WO 2014/028581 система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене. Вятърната турбина включва ротор с витла, монтирани на вал с хоризонтална ос на въртене. Изброените елементи са монтирани към носеща платформа, монтирана чрез вал за завъртане върху вертикален носещ елемент/пилон. Всички елементи, разположени върху носещата платформа са покрити със защитен корпус. Вятърната турбина има опашен стабилизатор, осигуряващ ориентация на витлата спрямо вятъра. Генерирането на електроенергия става като постъпателното движение на вятъра, чрез витлата, се превръща във въртеливо движение на ротора, чрез чието движение се активира електрогенератор, превръщащ механичната енергия на вятъра в електрическа. Електрогенераторът е от който и да е известен тип, например с постоянни магнити или друг тип. Системата за защита включва средство за ориентация на витлата спрямо вятъра, което се състои от бутало, разположено с единия си край в близост с вала за завъртане. Другият край на буталото е свързан с разположени в периферията на носещата платформа подвижни елементи и стабилизиращи блокове, позволяващо при транслационно движение на буталото напред и назад, да отклонява, по сигнал от предвиден за целта компютър с програмиращ се контролер, на определен спрямо направлението на вала на ротора ъгъл, опашния стабилизатор. Разположението на опашния стабилизатор определя ориентацията на витлата на вятърната турбина спрямо вятъра. Системата включва датчици за скорост на вятъра или т. нар. анемометър, в зависимост от чиито показания, се задава ъгъла на отклоняване на опашния стабилизатор, със стойност от 0°до 90. За следене и контрол на работните параметри на турбината са предвидени бордов компютър и програмиращ се контролер, който получава данни за състоянието на различни променящи се параметри. При сравняването им със зададените, като гранична скорост на вятъра, гранична стойност на напрежение на тока, ограничение на тока, температурни граници, ограничение на скоростта на ротора и други оперативни параметри, ако някой от следените параметри е извън зададените граници, системата има възможност да спре работата на вятърната турбина, за да бъде тя инспектирана или да включи буталото и да промени ъгъла на опашния стабилизатор, като основната информация за задействане е измерената стойност на скоростта на вятъра.A wind turbine protection system with a horizontal axis of rotation is known from WO 2014/028581. The wind turbine includes a rotor with propellers mounted on a shaft with a horizontal axis of rotation. The listed elements are mounted to a support platform mounted by a rotating shaft on a vertical support element / pylon. All elements located on the supporting platform are covered with a protective housing. The wind turbine has a tail stabilizer, ensuring the orientation of the propellers to the wind. The generation of electricity occurs as the translational movement of the wind, through the propellers, is converted into a rotating movement of the rotor, through the movement of which an electric generator is activated, converting the mechanical energy of the wind into electricity. The electric generator is of any known type, for example with permanent magnets or another type. The protection system includes a means for orienting the propellers against the wind, which consists of a piston located at one end near the rotating shaft. The other end of the piston is connected to movable elements and stabilizing blocks located on the periphery of the supporting platform, allowing in the translational movement of the piston back and forth, to deviate, at a signal from a computer with a programmable controller, to the shaft direction. rotor angle, tail stabilizer. The location of the tail stabilizer determines the orientation of the wind turbine propellers relative to the wind. The system includes wind speed sensors or the so-called anemometer, depending on the readings of which the angle of deflection of the tail stabilizer is set, with a value from 0 ° to 90. An on-board computer is provided for monitoring and control of the turbine operating parameters. and a programmable controller that receives status data of various changing parameters. When comparing them with the set ones, such as wind speed limit, current voltage limit, current limit, temperature limits, rotor speed limit and other operating parameters, if any of the monitored parameters is outside the set limits, the system has the ability to stop the operation of the wind turbine so that it can be inspected or switch on the piston and change the angle of the tail stabilizer, the basic actuation information being the measured value of the wind speed.

Известната система за защита не обхваща случай, когато вятърната турбина има и акумулаторни батерии за съхранение на произведената енергия. Системата изисква сложни и скъпи механизми за управление и поради завъртането на опашния стабилизатор в мястото му на свързване към носещата платформа, се променя центъра на масите на ветроенергийното съоръжение и се налага използване на по-висока механична якост за носещите елементи. Това води до значителни разходи. Друг недостатък е, че системата не е подходяща за използване за вятърни турбини с мощност над 5 kW. Като цяло, известната автоматизирана система е инвестиционно и експлоатационно неприемлива.The known protection system does not cover the case where the wind turbine also has rechargeable batteries for storing the produced energy. The system requires complex and expensive control mechanisms and due to the rotation of the tail stabilizer at its point of connection to the supporting platform, changes the center of mass of the wind turbine and requires the use of higher mechanical strength for the supporting elements. This leads to significant costs. Another disadvantage is that the system is not suitable for use for wind turbines with a capacity of more than 5 kW. In general, the known automated system is investment and operationally unacceptable.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОSUMMARY OF THE INVENTION

Задача на настоящото изобретение е да се създаде система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене, която да е с повишена ефективност и която да е приложима, както за предпазване на вятърната турбина от вятър с висока скорост, така и за предпазване на акумулаторните батерии от презареждане, когато са предвидени такива, като подпомага правилното и максимално усвояване на енергията от вятър за повишаване на коефициента на полезно действие на вятърната турбина и да позволява пониски инвестиционни и експлоатационни разходи.It is an object of the present invention to provide a system for the protection of a wind turbine with a horizontal axis of rotation which is of high efficiency and which is applicable both for the protection of the wind turbine from high speed wind and for the protection of the accumulator wind turbine. rechargeable batteries, where provided, supporting the proper and maximum absorption of wind energy to increase the efficiency of the wind turbine and to allow lower investment and operating costs.

Задачата е решена със система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене, която турбина има ротор с витла, монтирани на вал с главина с хоризонтална ос на въртене, фиксирани към носеща платформа. Носещата платформа е лагерувана към вал за завъртане, фиксиран върху кула, покрити със защитен корпус. Към носещата платформа е монтирано средство за ориентация на витлата спрямо вятъра, задействано по сигнал от програмиращ се контролер, свързан към захранване и към поне един датчик. В системата са включени и необходимите връзки от вятърната турбина към програмиращия се контролер и към консумиращи мрежи. Съгласно изобретението, средството за ориентация на витлата спрямо вятъра представлява електродвигател, фиксиран върху носещата платформа, който електродвигател има изходящ задвижващ елемент, зацепен със зъбно колело, фиксирано към вала за завъртане. На ротора на турбината е разположен датчик за обороти на ротора, а втори датчик за посока на вятъра е разположен върху защитния корпус. При това, програмиращият се контролер е основен, програмиран за задействане на електродвигателя, въз основа на данните от двата датчика. Основният контролер е свързан с контролер за напрежение, подавано към консумиращите мрежи.The problem is solved with a system for protection of a wind turbine with a horizontal axis of rotation, which turbine has a rotor with propellers mounted on a shaft with a hub with a horizontal axis of rotation, fixed to a supporting platform. The bearing platform is mounted to a rotating shaft fixed on a tower covered with a protective housing. A means for orienting the propellers to the wind, mounted on a signal from a programmable controller connected to the power supply and to at least one sensor, is mounted to the supporting platform. The system also includes the necessary connections from the wind turbine to the programmable controller and to the consuming networks. According to the invention, the means for orienting the propellers against the wind is an electric motor fixed on the support platform, which electric motor has an output drive element engaged with a gear wheel fixed to the rotating shaft. A rotor speed sensor is located on the turbine rotor, and a second wind direction sensor is located on the protective housing. In addition, the programmable controller is basic, programmed to actuate the motor, based on data from both sensors. The main controller is connected to a voltage controller supplied to the consumer networks.

При един вариант на изпълнение, електродвигателят е роторен с редуктор, а изходящият задвижващ елемент е зъбно колело.In one embodiment, the motor is rotary with a gearbox and the output drive element is a gear.

При друг вариант на изпълнение, електродвигателят е линеен, а изходящият задвижващ елемент е зъбна рейка.In another embodiment, the motor is linear and the output drive element is a rack.

При вариант на изпълнение, при който непосредствено след контролера на напрежение са включени акумулаторни батерии, свързани към контролера на напрежение, като последният е свързан функционално и с основния контролер, като датчик за степен на зареждане на акумулаторните батерии.In an embodiment in which immediately after the voltage controller are included batteries connected to the voltage controller, the latter being functionally connected to the main controller as a sensor for the degree of charge of the batteries.

Подходящо е контролерът за напрежение да е вграден в основния контролер.It is appropriate for the voltage controller to be integrated in the main controller.

Второ изобретение на система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене включва ротор с витла, монтирани на вал с хоризонтална ос на въртене, фиксирани към носеща платформа, лагерувана към вал за завъртане, фиксиран върху кула, покрити със защитен корпус. Към носещата платформа е монтиран опашен стабилизатор, включващ надлъжен носач и свързан към него вертикален вал за завъртане, както и подвижна опашна част. При това, към носещата платформа е монтирано средство за ориентация на витлата спрямо вятъра, задействано по сигнал от програмиращ се контролер, свързан към захранване и към поне един датчик. Включени са и необходимите връзки от вятърната турбина към програмиращия се контролер и към консумиращи мрежи. Съгласно изобретението, средството за ориентация на витлата спрямо вятъра представлява линеен електродвигател, фиксиран към носещата платформа и към надлъжния носач на опашния стабилизатор. Линейният електродвигател има изходящ задвижващ елемент - зъбна рейка, зацепена със зъбно колело, фиксирано към подвижната опашна част на опашния стабилизатор и към въртяща се втулка, обхващаща вертикалния вал за завъртане, разположен в края на надлъжния носач. На ротора на турбината е разположен датчик за обороти на ротора, а програмиращият се контролер е основен, програмиран за задействане на електродвигателя, въз основа на данните от датчика за обороти на ротора. Основният контролер е свързан с контролер за напрежение, подавано към консумиращите мрежи.A second invention of a horizontal axis of rotation wind turbine protection system includes a rotor with propellers mounted on a shaft with a horizontal axis of rotation fixed to a support platform mounted on a rotating shaft fixed to a tower covered with a protective housing. A tail stabilizer is mounted to the supporting platform, including a longitudinal carrier and a vertical rotating shaft connected to it, as well as a movable tail part. In addition, a means for orienting the propellers to the wind is mounted on the support platform, actuated by a signal from a programmable controller connected to the power supply and to at least one sensor. The necessary connections from the wind turbine to the programmable controller and to the consuming networks are also included. According to the invention, the means for orienting the propellers to the wind is a linear electric motor fixed to the support platform and to the longitudinal support of the tail stabilizer. The linear electric motor has an output drive element - a gear rack engaged with a gear wheel fixed to the movable tail part of the tail stabilizer and to a rotating sleeve enclosing the vertical rotating shaft located at the end of the longitudinal carrier. A rotor speed sensor is located on the turbine rotor, and the programmable controller is a main one, programmed to start the motor, based on the data from the rotor speed sensor. The main controller is connected to a voltage controller supplied to the consumer networks.

Предимствата на настоящото изобретение се състоят в това, че системата за защита има повишена ефективност и е универсално приложима, както за предпазване от вятър с висока скорост, така и за предпазване на акумулаторните батерии от презареждане, когато са предвидени такива. Системата подпомага правилното и максимално усвояване на енергията от вятър чрез създадената възможност за плавно регулиране на промяната на разположението на витлата спрямо посоката на вятъра и повишава коефициента на полезно действие на вятърната турбина при ниски скорости на вятъра. Увеличава производителността при всички работни скорости на вятъра без специални допълнителни околороторни механични средства и автоматично, и в реално време осигурява защита на самото съоръжение, както и на електрозахранването на консуматорите, работещи с различни видове електрически напрежения. Системата работи със самостоятелни консуматори и/или с такива, свързани с конвенционална и/или интелигентна обществена електрическа мрежа, като инвестиционните разходи за изграждането и инсталирането й са по-ниски от известните от състоянието на техниката. Намалени са и експлоатационните разходи.The advantages of the present invention are that the protection system has increased efficiency and is universally applicable both for protection against high-speed wind and for protection of rechargeable batteries, where such are provided. The system supports the correct and maximum absorption of wind energy through the created possibility for smooth regulation of the change of the propeller position in relation to the wind direction and increases the efficiency of the wind turbine at low wind speeds. Increases productivity at all operating wind speeds without special additional rotary mechanical means and automatically and in real time provides protection of the equipment itself, as well as the power supply to consumers operating with different types of electrical voltages. The system works with independent consumers and / or with those connected to a conventional and / or intelligent public electricity network, as the investment costs for its construction and installation are lower than those known from the state of the art. Operating costs are also reduced.

КРАТКИ ПОЯСНЕНИЯ НА ФИГУРИТЕ фиг. 1 представлява блок-схема на система за защита на вятърна турбина, съгласно изобретението;BRIEF EXPLANATIONS OF THE FIGURES fig. 1 is a block diagram of a wind turbine protection system according to the invention;

Фиг. 2 - блок-схема на системата за защита, при вариант на изпълнение с акумулаторни батерии;FIG. 2 - block diagram of the protection system, in case of embodiment with accumulator batteries;

Фиг. 3 - обща схема по надлъжен вертикален разрез на система за защита на вятърна турбина, съгласно изобретението;FIG. 3 is a general longitudinal sectional diagram of a wind turbine protection system according to the invention;

Фиг. 4 - поглед по А-А от фиг. 3;FIG. 4 is a view along AA of FIG. 3;

Фиг. 5 - обща схема по надлъжен вертикален разрез, съгласно един вариант на изпълнение на изобретението;FIG. 5 is a general longitudinal sectional diagram according to an embodiment of the invention;

Фиг. 6 - поглед по Б-Б от фиг. 5;FIG. 6 is a BB view of FIG. 5;

Фиг. 7 - обща схема на система за защита на вятърна турбина, съгласно изобретението, за предпочитане приложима за ниска мощност (под 3 kW).FIG. 7 is a general diagram of a wind turbine protection system according to the invention, preferably applicable for low power (less than 3 kW).

ПРИМЕРНИ ИЗПЪЛНЕНИЯ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОEXAMPLES OF THE INVENTION

Системата за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене включва турбина 1 с ротор 2 с витла 3, монтирани на вал с главина 4 с хоризонтална ос на въртене и фиксирани към носеща платформа 5. Носещата платформа 5 е лагерувана към вал за завъртане 6, фиксиран върху кула 7. Турбината 1 и носещата я платформа 5 са покрити със защитен корпус 8. Към носещата платформа 5 е монтирано средство 9 за ориентация на витлата 3 спрямо вятъра, задействано по сигнал от програмиращ се контролер 10, свързан към захранване и към поне един датчик, като са включени и необходимите за това връзки от вятърната турбина към контролера 10 и към консумиращи мрежи 17. Съгласно изобретението, средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра, както е показано на фиг. 3 и 4, представлява електродвигател 14, фиксиран върху носещата платформа 5. Електродвигателят 14 има изходящ задвижващ елемент 15, зацепен със зъбно колело 16, фиксирано към вала за завъртане 6. При това, на ротора 2 на турбината 1 е разположен датчик за обороти на ротора 11, а втори датчик за посока на вятъра 12 е разположен върху защитния корпус 8. Програмиращият се контролер 10 е основен, програмиран за задействане на електродвигателя 14, въз основа на данните от двата датчика 11, 12. Основният контролер 10 е свързан с контролер за напрежение 13, подавано към консумиращите мрежи 17. Основният контролер има функция за защита на турбина 1 от силен вятър, като той сравнява отчетените параметри от датчика за обороти на ротора 11 и ако те не са в предварително зададените граници, подава сигнал от него към средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра и по-точно, подава захранване за задвижване на електродвигателя 14. Подаденият сигнал задейства електродвигателя 14 и той, чрез изходящия си задвижващ елемент 15 и зацепеното с него зъбно колело 16, завърта носещата платформа 5 около вала за завъртане 6. Така, при завъртането на носещата платформа 5, се променя разположението на витлата 3 на ротора 2. Едновременно, основният контролер 10 отчита и посоката на вятъра, за определяне на ъгъла на завъртане на носещата платформа 5 спрямо посоката на вятъра.The protection system of a wind turbine with a horizontal axis of rotation includes a turbine 1 with a rotor 2 with propellers 3 mounted on a shaft with a hub 4 with a horizontal axis of rotation and fixed to a support platform 5. The support platform 5 is mounted to a shaft 6, fixed on a tower 7. The turbine 1 and its supporting platform 5 are covered with a protective housing 8. A means 9 for orientation of the propellers 3 to the wind is mounted to the supporting platform 5, activated by a signal from a programmable controller 10 connected to the power supply and to at least a sensor, including the necessary connections from the wind turbine to the controller 10 and to the consuming networks 17. According to the invention, the means 9 for orienting the propellers to the wind, as shown in FIG. 3 and 4, is an electric motor 14 fixed on the support platform 5. The electric motor 14 has an output drive element 15 engaged with a gear 16 fixed to the rotary shaft 6. In this case, a rotor 2 is located on the rotor 2 of the turbine 1. the rotor 11, and a second wind direction sensor 12 is located on the protective housing 8. The programmable controller 10 is main, programmed to actuate the motor 14, based on the data from the two sensors 11, 12. The main controller 10 is connected to a controller for voltage 13 supplied to the consuming networks 17. The main controller has a function for protection of turbine 1 from strong wind, as it compares the read parameters from the rotor speed sensor 11 and if they are not within the preset limits, sends a signal from it to the means 9 for orienting the propellers to the wind and more precisely, supplies power to drive the motor 14. The applied signal activates the motor 14 and it, through the output its drive actuator 15 and the gear 16 engaged thereby rotates the bearing platform 5 around the rotating shaft 6. Thus, when rotating the bearing platform 5, the position of the propellers 3 of the rotor 2 is changed. At the same time, the main controller 10 reads the direction of the wind, to determine the angle of rotation of the support platform 5 with respect to the wind direction.

Контролерът за напрежение 13 има функция за поддържане на еднакво и непроменящо се напрежение към инвертор 18, като поема променливите стойности на напрежение от турбината 1 на входа си и ги свежда до еднаква стойност на изхода си за да осигури безпроблемната работа на инвертора 18 след него. Инверторът 18 е свързан с консумиращите мрежи 17, включително електропреносни мрежи и други конфигурации в зависимост от предназначението на работа на вятърния генератор и условията на надеждност на системата, в която е свързан. Възможно е, съгласно вариант на изпълнение, контролерът за напрежение 13 да е вграден в основния контролер 10.The voltage controller 13 has a function to maintain a uniform and constant voltage to the inverter 18 by taking the variable voltage values from the turbine 1 at its input and reducing them to the same value at its output to ensure trouble-free operation of the inverter 18 thereafter. The inverter 18 is connected to the consumption networks 17, including power networks and other configurations depending on the purpose of operation of the wind generator and the reliability conditions of the system in which it is connected. It is possible, according to an embodiment, for the voltage controller 13 to be integrated in the main controller 10.

Съгласно един предпочитан пример за изпълнение електродвигателят 14 е роторен 141 с редуктор, а изходящият задвижващ елемент 15 е зъбно колело 151.According to a preferred embodiment, the motor 14 is a rotor 141 with a reducer, and the output drive element 15 is a gear 151.

Самата конструкция на електрическия роторен двигател 141 и редуктора му са конструирани и позиционирани върху носещата платформа 5, съгласно обичайните знания на специалистите в областта. Основната особеност е, че фиксираното към вала за завъртане 6 зъбно колело 16, е от вид, съответстващ на зацепеното с него зъбно колело 151, като по този начин е създадена възможност за завъртане на носещата платформа 5 и, съответно чрез нея, на витлата 3 на вятърната турбина 1, на произволно определен от измерените характеристики и зададените на основния контролер 10 параметри, около оста на вала за завъртане 6 в границите от 0° до 360°. Така е постигнато плавно регулиране на промяната на разположението на витлата спрямо посоката на вятъра и повишаване на коефициента на полезно действие на вятърната турбина при ниски скорости на вятъра.The construction of the electric rotor motor 141 and its reducer are constructed and positioned on the support platform 5, according to the usual knowledge of those skilled in the art. The main feature is that the gear 16 fixed to the shaft for rotation 6 is of a type corresponding to the gear 151 engaged with it, thus creating a possibility for rotation of the bearing platform 5 and, respectively, through it, of the propellers 3. of the wind turbine 1, at randomly determined from the measured characteristics and the parameters set on the main controller 10, around the axis of the rotary shaft 6 in the range from 0 ° to 360 °. Thus, a smooth adjustment of the change in the location of the propellers relative to the wind direction and an increase in the efficiency of the wind turbine at low wind speeds is achieved.

Съгласно друг вариант на изпълнение, електродвигателят 14 е линеен 142, а изходящият задвижващ елемент 15 е зъбна рейка 152, както е показано на фиг. 5 и 6.According to another embodiment, the motor 14 is linear 142 and the output drive element 15 is a toothed rack 152, as shown in FIG. 5 and 6.

Предвиден е и вариант на изпълнение на системата за защита, в случай че има включени и акумулаторни батерии 19, обикновено разположени след контролера за напрежение 13 и преди инвертора 18. При този вариант на изпълнение, основният контролер 10 е програмиран да следи и контролера за напрежение 13, който едновременно е и датчик за индикация на зареденото състояние на акумулаторните батерии 19. Така, съгласно изобретението, е предвидена реакция при отчитане на заредени батерии и липса на консумация от тях, а именно за спиране на турбината 1.An embodiment of the protection system is also provided in case there are also accumulators 19 included, usually located after the voltage controller 13 and before the inverter 18. In this embodiment, the main controller 10 is programmed to monitor the voltage controller as well. 13, which is at the same time a sensor for indicating the charged state of the accumulator batteries 19. Thus, according to the invention, a reaction is provided when reading charged batteries and not consuming them, namely to stop the turbine 1.

Системата за защита на турбината 1 е изградена на база два основни датчика датчик за оборотите на ротора 11 на турбината 1 и датчик за посока на вятъра 12.The protection system of the turbine 1 is built on the basis of two main sensors, a sensor for the speed of the rotor 11 of the turbine 1 and a sensor for the wind direction 12.

Тя е приложима за защита на вятърни турбини, без значение от мощността им, като е подходяща и за двата конструктивни типа - за вятърни турбини с мощност до 3 kW и за вятърни турбини с мощност над 3 kW.It is applicable for protection of wind turbines, regardless of their power, and is suitable for both design types - for wind turbines with power up to 3 kW and for wind turbines with power over 3 kW.

Действието на системата за защита е представено на приложените фиг. 1 и фиг. 2 чрез блок-схема на системата за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене, съгласно изобретението.The operation of the protection system is presented in the attached figs. 1 and FIG. 2 by a block diagram of the wind turbine protection system with a horizontal axis of rotation according to the invention.

Това действие се състои в следното:This action consists of the following:

Витлата 3 на турбината 1 се завъртат от вятъра и предават въртеливо движение на ротора 2 на турбината 1 посредством вала с главина 4, чрез което се генерира електрическа енергия. От датчика за оборотите на ротора 11 постъпва информация в основния контролер 10. От датчика за посока на вятъра 12 постъпва информация също в основния контролер 10, където се извършва сравнение на информацията от двата датчика 11, 12 с предварително зададените параметри за оборотите и се отчита дали има промяна на посоката на вятъра. Основният контролер 10 установява дали оборотите са в предвидения оптимален режим или са извън него. В случай, че оборотите на ротора са в предвидения оптимален режим и посоката на вятъра не се е променила, основният контролер не задейства средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра и работата на турбината 1 продължава в оптимален режим. При втори случай, при отчитане на регистрирана чрез датчика 12 за посока на вятъра промяна на посоката на вятъра, основният контролер 10 задейства електродвигателя 14 на средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра, който електродвигател 14 задвижва изходящия задвижващ елемент 15, а той от своя страна завърта носещата платформа 5 за поддържане на необходимите обороти на ротора 2. При посочените варианти на изпълнение, задвижващият елемент 15, ако е използван роторен електродвигател 141 е зъбното колело 151 или, при използване на линеен електродвигател 142, чрез зъбната рейка 152. След това основният контролер 10 задава команда за спиране на електродвигателя 14 и носещата платформа 5 застава в достигнатата позиция. При трети случай, когато оборотите на ротора са твърде високи, чрез сигнал на основния контролер 10, вземайки предвид посоката на вятъра, определена от датчика за посока на вятъра 12, се включва средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра, като се осъществява завъртане на носещата платформа 5 в посока, в която ъгълът на атака на вятъра към витлата 3 се променя така, че да се намалят оборотите на ротора 2 в предвидените граници и я стопира на нея. Предвиден е и случай, в който при недостатъчна сила на вятъра или при ниски обороти на ротора 2 на турбината 1, които за определено време са недостатъчни за генериране на подходящо количество електроенергия, системата за защита, чрез сигнал на основния контролер 10, завърта витлата 3 в положение, в което се преустановява работата на турбината 1 и/или задейства електромеханична спирачка. Вятърната турбина може да стартира добиването на елекртоенергия от вятъра отново при благоприятни за това условия. За целта се проверява, през определен интервал от време, силата на вятъра чрез задействане на средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра, съответно на показанията на датчика за посока на вятъра 12, и отчитайки оборотите на ротора 2 в този момент чрез датчика за обороти на ротора 11. За установяване наличие на благоприятни условия за работа, може да бъде използвана и връзка с метеорологична станция, която да подаде сигнал към основния контролер 10 за това.The propellers 3 of the turbine 1 are rotated by the wind and transmit a rotational motion of the rotor 2 of the turbine 1 by means of the shaft with a hub 4, through which electricity is generated. From the speed sensor of the rotor 11 information is sent to the main controller 10. From the wind direction sensor 12 information is also sent to the main controller 10, where the information from the two sensors 11, 12 is compared with the preset speed parameters and read whether there is a change in wind direction. The main controller 10 determines whether the speed is in the intended optimal mode or outside it. In case the rotor speed is in the provided optimal mode and the wind direction has not changed, the main controller does not actuate the means 9 for orientation of the propellers to the wind and the operation of the turbine 1 continues in optimal mode. In the second case, when a change in wind direction registered by the wind direction sensor 12 is detected, the main controller 10 actuates the motor 14 of the propeller orientation means 9 against the wind, which motor 14 drives the output drive element 15 and it from its side rotates the bearing platform 5 to maintain the required rotor speed 2. In these embodiments, the drive element 15, if a rotary motor 141 is used, is the gear 151 or, when using a linear motor 142, through the rack 152. Then the main controller 10 issues a command to stop the electric motor 14 and the supporting platform 5 stands in the reached position. In the third case, when the rotor speed is too high, by means of a signal of the main controller 10, taking into account the wind direction determined by the wind direction sensor 12, the means 9 for orientation of the propellers to the wind is switched on. the bearing platform 5 in a direction in which the angle of attack of the wind to the propellers 3 is changed so as to reduce the speed of the rotor 2 within the prescribed limits and stops it on it. There is also a case in which in case of insufficient wind force or low speed of the rotor 2 of the turbine 1, which for a certain time are insufficient to generate an adequate amount of electricity, the protection system, by signal of the main controller 10, rotates the propellers 3. in a position in which the operation of turbine 1 is stopped and / or an electromechanical brake is applied. The wind turbine can start the production of electricity from the wind again under favorable conditions. For this purpose, the wind force is checked, at a certain interval of time, by actuating the means 9 for orienting the propellers to the wind, respectively to the readings of the wind direction sensor 12, and reading the rotor speed 2 at that moment by the speed sensor. of the rotor 11. To establish the presence of favorable operating conditions, a connection to a meteorological station may be used to signal this to the main controller 10.

Едновременно основният контролер 10 следи и данните от включения контролер за напрежение 13, подавано чрез инвертора 18 към консумиращите мрежи 17, като има обратна връзка.At the same time, the main controller 10 monitors the data from the switched-on controller for the voltage 13 supplied through the inverter 18 to the consuming networks 17, with feedback.

Ако има и условие за съхранение на произведената от вятъра енергия и след контролера за напрежение 13 има включени акумулаторни батерии 19, данните от контролера на напрежение 13, се използват от основния контролер 10 за сработване на системата за защита. В този случай контролерът за напрежение 13 е датчик за заредено състояние на акумулаторните батерии 19, и при условие, че към основния контролер 10 постъпи информация за напълно заредени акумулаторни батерии 19 и липса на консумация от тях, турбината 1 се позиционира така, че да не усвоява повече енергия от вятъра, като се задейства електродвигателя 14 и носещата платформа 5 се завърта до спиране на въртенето на витлата 3. Това спомага за удължаване на експлоатационния живот на вятърната турбина. Също така, възможен вариант на работа на системата за защита, е при отчитане на запълване на акумулаторните батерии 19, основният контролер 10 да подаде команда за спиране на работата на вятърната турбина чрез задействане на спирачка.If there is a condition for storage of the energy produced by the wind and after the voltage controller 13 batteries are included 19, the data from the voltage controller 13 are used by the main controller 10 to activate the protection system. In this case, the voltage controller 13 is a sensor for the charged state of the batteries 19, and provided that the main controller 10 receives information about fully charged batteries 19 and no consumption of them, the turbine 1 is positioned so as not to absorbs more energy from the wind by starting the electric motor 14 and the bearing platform 5 rotates until the rotation of the propellers 3 stops. This helps to prolong the service life of the wind turbine. Also, a possible variant of operation of the protection system is, taking into account the filling of the batteries 19, the main controller 10 to issue a command to stop the operation of the wind turbine by applying the brake.

Въпреки че описаната по-горе система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене може да бъде прилагана за всички видове турбини, независимо от мощността им, е създадена и система за защита, базирана на идентичен изобретателски замисъл, която е приложима за турбини с малка мощност - до 3 kW - и която изисква още по-ниски разходи за инсталиране и експлоатация.Although the horizontal wind turbine protection system described above with a horizontal axis of rotation can be applied to all types of turbines, regardless of their power, a protection system based on an identical inventive concept has been created, which is applicable to turbines with low power - up to 3 kW - and which requires even lower installation and operation costs.

Системата за защита на вятърни турбини с ниска мощност включва турбина 1 с ротор 2 с витла 3, монтирани на вал с главина 4 с хоризонтална ос на въртене, фиксирани към носеща платформа 5. Носещата платформа 5 е лагерувана към вал за завъртане 6, фиксиран върху кула 7. Турбината 1 и носещата платформа 5 са покрити със защитен корпус 8. Към носещата платформа 5 е монтиран опашен стабилизатор 20, включващ надлъжен носач 21 и свързан към него вертикален вал за завъртане 22, както и подвижна опашна част 23. При това, към носещата платформа 5 е монтирано и средство 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра, задействано по сигнал от програмиращ се контролер 10, свързан към източник на захранване и към поне един датчик и необходимите за това връзки от вятърната турбина към контролера 10 и към консумиращи мрежи 17. Съгласно изобретението средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра представлява линеен електродвигател 142, фиксиран към носещата платформа 5 и към надлъжния носач 21 на опашния стабилизатор 20, който електродвигател 142 има изходящ задвижващ елемент 15 - зъбна рейка 152, зацепена със зъбно колело 16, фиксирано към подвижната опашна част 23 на опашния стабилизатор 20 чрез въртяща се втулка 24, обхващаща вертикалния вал за завъртане 22, разположен в края на надлъжния носач 21. На ротора 2 на турбината 1 е разположен датчик за обороти на ротора 11. Програмиращият се контролер 10 е основен, програмиран за задействане на електродвигателя 142, въз основа на данните от датчика за обороти на ротора 11, който при това изобретение е достатъчен за осъществяване на работата на системата за защита. Съответно, основният контролер 10 е свързан с контролер за напрежение 13, подавано към консумиращите мрежи 17. Контролерът за напрежение 13 е свързан директно или чрез инвертор 18 към консумиращите мрежи 17. Възможни са и други конфигурации на енергийна система в зависимост от предназначението на работа на вятърния генератор като част от нея и условията на надеждност на съответната енергийна система, в която е свързан.The low power wind turbine protection system includes a turbine 1 with a rotor 2 with propellers 3 mounted on a shaft with a hub 4 with a horizontal axis of rotation, fixed to a support platform 5. The support platform 5 is mounted to a rotating shaft 6 fixed on tower 7. The turbine 1 and the support platform 5 are covered with a protective housing 8. A tail stabilizer 20 is mounted to the support platform 5, including a longitudinal carrier 21 and a vertical rotating shaft 22 connected to it, as well as a movable tail section 23. to the supporting platform 5 is mounted a means 9 for orientation of the propellers to the wind, actuated by a signal from a programmable controller 10 connected to a power source and to at least one sensor and the necessary connections from the wind turbine to the controller 10 and to consumer networks 17. According to the invention, the means 9 for orienting the propellers to the wind is a linear electric motor 142 fixed to the support platform 5 and to the longitudinal support 21 of the tail stabilizer 20, which electric motor 142 has an output drive element 15 - a rack 152 engaged with a gear 16 fixed to the movable tail part 23 of the tail stabilizer 20 by a rotating sleeve 24 enclosing the vertical rotating shaft 22 located at the end of the the longitudinal carrier 21. On the rotor 2 of the turbine 1 is located a speed sensor of the rotor 11. The programmable controller 10 is a main programmed to actuate the motor 142, based on the data from the speed sensor of the rotor 11, which in this invention is sufficient to carry out the operation of the protection system. Accordingly, the main controller 10 is connected to a voltage controller 13 supplied to the consuming networks 17. The voltage controller 13 is connected directly or through an inverter 18 to the consuming networks 17. Other configurations of the power system are possible depending on the purpose of operation of the network. the wind generator as part of it and the reliability conditions of the respective energy system in which it is connected.

Действието на системата за защита при това изобретение се състои в следното:The operation of the protection system in this invention consists in the following:

Витлата 3 на турбината 1 се завъртат от вятъра и предават въртеливо движение на ротора 2 посредством вала с главина 4, чрез което се генерира електрическа енергия. От датчика за оборотите на ротора 11 постъпва информация в основния контролер 10, където се извършва сравнение на информацията датчика 11 с предварително зададените параметри за оборотите. Основният контролер 10 установява дали оборотите са в предвидения оптимален режим или са извън него. В случай, че оборотите на ротора 2 са в предвидения оптимален режим, основният контролер 10 не задейства средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра и работата на вятърната турбина 1 продължава в оптимален режим. При твърде високи обороти на ротора, чрез сигнал на основния контролер 10, се включва средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра, като се осъществява завъртане на носещата платформа 5 в посока, в която ъгълът на атака на вятъра към витлата 3 се променя така, че да се намалят оборотите на ротора в предвидените граници. Ако оборотите на ротора 2 са ниски и, за определено време, са недостатъчни за генериране на подходящо количество електроенергия, системата за защита, чрез сигнал на основния контролер 10, завърта носещата платфорама 5 и, съответно чрез нея, витлата 3 в положение, в което се преустановява работата на турбината 1 и/или задейства електромеханична спирачка. Вятърната турбина може да стартира добиването на електроенергия от вятъра отново, като се проверява през определен интервал от време силата на вятъра чрез задействане на средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра, отчитайки оборотите на ротора 2 в този момент чрез датчика за обороти на ротора 11 или чрез връзка с метрологична станция, която да подаде сигнал към основния контролер 10 за налични благоприятни за работата на вятърната турбина условия.The propellers 3 of the turbine 1 are rotated by the wind and transmit rotational motion to the rotor 2 by means of the hub with a hub 4, through which electricity is generated. From the speed sensor of the rotor 11 information is received in the main controller 10, where a comparison of the information of the sensor 11 with the preset speed parameters is performed. The main controller 10 determines whether the speed is in the intended optimal mode or outside it. In case the speed of the rotor 2 is in the provided optimal mode, the main controller 10 does not actuate the means 9 for orientation of the propellers to the wind and the operation of the wind turbine 1 continues in optimal mode. At too high rotor speeds, by means of a signal of the main controller 10, the means 9 for orientation of the propellers to the wind is switched on by rotating the bearing platform 5 in a direction in which the angle of attack of the wind to the propellers 3 changes so to reduce the rotor speed within the specified limits. If the speed of the rotor 2 is low and, for a certain time, insufficient to generate an adequate amount of electricity, the protection system, by signal of the main controller 10, rotates the bearing platform 5 and, accordingly, the propellers 3 in a position where the operation of turbine 1 is stopped and / or an electromechanical brake is applied. The wind turbine can start the generation of electricity from the wind again by checking the wind power at a certain interval of time by actuating the means 9 for orientation of the propellers to the wind, reading the rotor speed 2 at this time through the rotor speed sensor 11 or by connecting to a metrological station to signal to the main controller 10 for conditions favorable to the operation of the wind turbine.

ИЗПОЛЗВАНЕ В ПРОМИШЛЕНОСТТАUSE IN INDUSTRY

Използването на възобновяеми енергоизточници (ВЕИ) предпоставя генерален проблем. Той произтича от факта, че те са максимално ефективни, когато генерираното от тях електричество и/или други видове полезна енергия, се консумират непосредствено. Обикновено, това е невъзможно, тъй като консумацията не съвпада с графика на генерацията, нито по време, нито по количество. Големите енергийни системи, част от които е и държавната, са обединени, което подпомага решението на генералния проблем, но не го решава напълно. С други думи, за да може да се употреби генерираната енергия от ВЕИ е необходимо тя да се акумулира и/или трансформира. Ефективното решаване на енергоакумулацията и енерготрансформацията е постиганата с използването на системата за защита, съгласно настоящото изобретение.The use of renewable energy sources (RES) is a general problem. It stems from the fact that they are most efficient when the electricity and / or other useful energy they generate is consumed directly. Usually, this is impossible because consumption does not coincide with the generation schedule, neither in time nor in quantity. The large energy systems, of which the state is a part, are united, which helps solve the general problem, but does not solve it completely. In other words, in order to be able to use the energy generated by renewable energy, it is necessary to accumulate and / or transform it. The efficient solution of energy accumulation and energy transformation is achieved by using the protection system according to the present invention.

Програмата на основния контролер 10 се състои в следене на постъпващите данни и тяхното използване за контрол над средството 9 за ориентация на витлата спрямо вятъра. Основният контролер 10 е програмиран да активира средството 9 за ориентация на витлата 3 спрямо вятъра след преминаване на определени обороти или за поддържането им, които обороти са отчетени от датчика за следене на оборотите 11 на ротора 2 на турбината 1 и чиито гранични стойности са зададени в логиката на процесора му. Посоката на вятъра се отчита чрез датчика за посока на вятъра 12 и така основният контролер 10 има информация на каква позиция трябва да бъдат ориентирани витлата 3 с помощта на позициониране на носещата платформа 5, за да може турбината 1 да се върти с максимално позволените и зададени в основния контролер 10 обороти. Така системата за защита спомага и за усвояване на винаги оптимално количество енергия от вятъра във всеки един момент и повишава коефициента на полезно действие на вятърната турбина, оборудвана с нея.The program of the main controller 10 consists in monitoring the incoming data and their use to control the means 9 for orientation of the propellers to the wind. The main controller 10 is programmed to activate the means 9 for orienting the propellers 3 to the wind after passing certain speeds or for maintaining them, which speeds are read by the speed monitoring sensor 11 of the rotor 2 of the turbine 1 and whose limit values are set in the logic of its processor. The wind direction is read by the wind direction sensor 12 and so the main controller 10 has information on what position the propellers 3 should be oriented by positioning the support platform 5 so that the turbine 1 can rotate with the maximum allowed and set in the main controller 10 revolutions. Thus, the protection system also helps to absorb the optimal amount of wind energy at all times and increases the efficiency of the wind turbine equipped with it.

Claims (6)

1. Система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене, която вятърна турбина включва турбина с ротор с витла, монтирани на вал с главина с хоризонтална ос на въртене, фиксирани към носеща платформа, лагерувана към вал за завъртане, фиксиран върху кула, покрити със защитен корпус, при което към носещата платформа е монтирано средство за ориентация на витлата спрямо вятъра, задействано по сигнал от програмиращ се контролер, свързан към захранване и към поне един датчик, като са включени и необходимите връзки от вятърната турбина към програмиращия се контролер и към консумиращи мрежи, характеризираща се с това, че средството (9) за ориентация на витлата спрямо вятъра представлява електродвигател (14), фиксиран върху носещата платформа (5), който електродвигател (14) има изходящ задвижващ елемент (15), зацепен със зъбно колело (16), фиксирано към вала за завъртане (6), като на ротора (2) на турбината е разположен датчик за обороти на ротора (11), а втори датчик за посока на вятъра (12) е разположен върху защитния корпус (8), при което програмиращият се контролер (10) е основен, програмиран за задействане на електродвигателя (14), въз основа на данните от двата датчика (11, 12), като основният контролер (10) е свързан с контролер за напрежение (13), подавано към консумиращите мрежи (17).A wind turbine protection system with a horizontal axis of rotation, which wind turbine comprises a turbine with a rotor with propellers mounted on a shaft with a horizontal axis of rotation hub fixed to a support platform mounted on a rotating shaft fixed to a tower, covered with a protective housing, in which a means for orientation of the propellers to the wind is mounted to the supporting platform, activated by a signal from a programmable controller connected to the power supply and to at least one sensor, including the necessary connections from the wind turbine to the programmable controller and to consumer networks, characterized in that the means (9) for orienting the propellers to the wind is an electric motor (14) fixed on the support platform (5), which electric motor (14) has an output drive element (15) engaged with a gear wheel (16) fixed to the rotating shaft (6), the rotor (2) of the turbine having a sensor for the rotation of the rotor (11) and a second sensor for the direction of the wind (12) is located on the protective housing (8), wherein the programmable controller (10) is a main, programmed to actuate the motor (14), based on the data from the two sensors (11, 12), as the main controller 10) is connected to a voltage controller (13) supplied to the consuming networks (17). 2. Система за защита на вятърна турбина, съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че електродвигателят (14) е роторен (141) с редуктор, а изходящият задвижващ елемент (15) е зъбно колело (151).Wind turbine protection system according to claim 1, characterized in that the electric motor (14) is a rotor (141) with a reducer and the output drive element (15) is a gear (151). 3. Система за защита на вятърна турбина, съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че електродвигателят (14) е линеен (142), а изходящият задвижващ елемент (5) е зъбна рейка (152).Wind turbine protection system according to claim 1, characterized in that the electric motor (14) is linear (142) and the output drive element (5) is a toothed rack (152). 4. Система за защита на вятърна турбина, съгласно която и да е от претенции 1 до 3, характеризираща се с това, че непосредствено след контролера на напрежение (13) са включени акумулаторни батерии (19), свързани към контролера на напрежение (13), който е свързан функционално и с основния контролер (10) като датчик за степен на зареждане на акумулаторните батерии.Wind turbine protection system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that immediately after the voltage controller (13), accumulator batteries (19) connected to the voltage controller (13) are included. , which is functionally connected to the main controller (10) as a sensor for the degree of charge of the batteries. 5. Система за защита на вятърна турбина, съгласно претенция 4, характеризираща се с това, че контролерът за напрежение (13) е вграден в основния контролер (10).Wind turbine protection system according to claim 4, characterized in that the voltage controller (13) is integrated in the main controller (10). 6. Система за защита на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене, която вятърна турбина включва ротор с витла, монтирани на вал с хоризонтална ос на въртене, фиксирани към носеща платформа, лагерувана към вал за завъртане, фиксиран върху кула, покрити със защитен корпус, при което към носещата платформа е монтиран опашен стабилизатор, включващ надлъжен носач и свързан към него вертикален вал за завъртане, както и подвижна опашна част, при което към носещата платформа е монтирано средство за ориентация на витлата спрямо вятъра, задействано по сигнал от програмиращ се контролер, свързан към захранване и към поне един датчик, като са включени и необходимите връзки от вятърната турбина към програмиращия се контролер и към консумиращи мрежи, характеризираща се с това, че средството (9) за ориентация на витлата спрямо вятъра представлява линеен електродвигател (142), фиксиран към носещата платформа (5) и към надлъжния носач (21) на опашния стабилизатор (20), който електродвигател (142) има изходящ задвижващ елемент (15) - зъбна рейка (152), зацепена със зъбно колело (16), фиксирано към подвижната опашна част (23) на опашния стабилизатор (20) чрез въртяща се втулка (24), обхващаща вертикалния вал за завъртане (22), разположен в края на надлъжния носач (21), като на ротора (2) на турбината (1) е разположен датчик за обороти на ротора (11), при което програмиращият се контролер (10) е основен, програмиран за задействане на електродвигателя (142), въз основа на данните от датчика за обороти на ротора (11), като основният контролер (10) е свързан с контролер за напрежение (13), подавано към консумиращите мрежи (17).6. Horizontal axis of rotation wind turbine protection system, which wind turbine includes a rotor with propellers mounted on a shaft with a horizontal axis of rotation fixed to a support platform mounted on a rotating shaft fixed to a tower covered with a protective housing , in which a tail stabilizer is mounted to the supporting platform, including a longitudinal carrier and a vertical rotating shaft connected to it, as well as a movable tail part, in which a means for orientation of the propellers to the wind is mounted to the supporting platform. controller connected to the power supply and to at least one sensor, including the necessary connections from the wind turbine to the programmable controller and to the consumption networks, characterized in that the means (9) for orientation of the propellers to the wind is a linear motor (142 ) fixed to the support platform (5) and to the longitudinal support (21) of the tail stabilizer (20), which motor (142) and has an output drive element (15) - a rack (152) engaged with a gear wheel (16) fixed to the movable tail part (23) of the tail stabilizer (20) by a rotating sleeve (24) enclosing the vertical shaft for rotation ( 22), located at the end of the longitudinal carrier (21), as on the rotor (2) of the turbine (1) is located a sensor for rotor speed (11), where the programmable controller (10) is basic, programmed to actuate the the electric motor (142), based on the data from the rotor speed sensor (11), the main controller (10) being connected to a voltage controller (13) supplied to the consuming networks (17).
BG112187A 2015-12-21 2015-12-21 System for protection of horizontal axis wind turbine BG67126B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112187A BG67126B1 (en) 2015-12-21 2015-12-21 System for protection of horizontal axis wind turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112187A BG67126B1 (en) 2015-12-21 2015-12-21 System for protection of horizontal axis wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG112187A true BG112187A (en) 2017-06-30
BG67126B1 BG67126B1 (en) 2020-08-17

Family

ID=61226257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112187A BG67126B1 (en) 2015-12-21 2015-12-21 System for protection of horizontal axis wind turbine

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG67126B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG67126B1 (en) 2020-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2006203521B2 (en) Pitch control battery backup methods and system
US7355294B2 (en) Method and system for wind turbine blade movement
US8154141B2 (en) Wind power installation and method of modifying the blade pitch in a wind power installation
JP5619278B2 (en) Wind power generation system, apparatus using wind power generation system, and operation method thereof
EP2133560A1 (en) Wind turbine and power supply system
KR20180019499A (en) How wind turbines operate without grid linkage and wind turbines
WO2007132303A1 (en) Wind turbine system with ac servo motor rotor blade pitch control, using super-capacitor energy storage
JP2007538191A (en) Wind power generation facility having auxiliary generator and control method thereof
KR20190039295A (en) Method for controlling a wind turbine
EP3168460B1 (en) Apparatus and method for controlling wind power generator unit
CN103306899A (en) Electrical yaw drive for a wind turbine, wind turbine and method for operating a wind turbine
EP3703213A1 (en) System and method for operating a hybrid energy facility having multiple power sources
KR100981754B1 (en) Installation for controlling optimal velocity of wind generator
CA2905643A1 (en) Wind park and method for controlling a wind park
KR101159988B1 (en) Variable Wind Power Generation System
ES2934633T3 (en) System and method for the control of a hybrid energy installation with multiple energy sources
BG112187A (en) System for protection of horizontal axis wind turbine
RU153893U1 (en) WIND GENERATOR
KR102317813B1 (en) Wind farm control system
CN210033713U (en) Wind power generation device
CN201679627U (en) Wind turbine variable pitch control system utilizing super capacitor
KR101120576B1 (en) Wind power generating apparatus
US20220393477A1 (en) Auxiliary power system control in hybrid power plants
KR101358276B1 (en) Wind power generating system and operating method under emergency condition
CN103075300A (en) Automatic wind-searching and over-rotating-speed protecting control method for wind driven generator