BRPI0605878B1

BRPI0605878B1 - wind converter

Info

Publication number: BRPI0605878B1
Application number: BRPI0605878A
Authority: BR
Inventors: Francisco Dulcetti Filho Flávio
Original assignee: Flavio Francisco Dulcetti Filho
Priority date: 2006-11-28
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2018-12-26
Also published as: BRPI0605878A; AP2008004492A0

Abstract

conversor eólico trata-se a presente invenção de um conversor eólico dotado de um sistema de capitação de ventos que permite um aproveitamento acima de 97% desta força para a transformação em energia mecânica rotacional, ao mesmo tempo em que somam-se a este auto rendimento a possibilidade de se somar diversos níveis de placas sem limite de tamanho das referidas placas, o que proporciona para um único eixo propulsor o aproveitamento de áreas gigantescas de captação da força dos ventos onde podem ser somados a fim de permitir uma grande área de captação de vento para rotacionar um eixo, mesmo com valores baixos de velocidade dos ventos, este sistema não precisa ser direcionado para o rumo do vento, pois traciona independentemente da direção do vento, sempre girando no sentido em que foi programado para girar.Wind converter The present invention is a wind converter with a wind capitation system which allows the utilization of over 97% of this force for transformation into mechanical rotational energy, while adding to this self-efficiency. The possibility of adding several levels of plates without limiting the size of these plates, which provides for a single propeller shaft the use of gigantic areas of capture of the force of the winds where they can be added in order to allow a large area of capture of Wind to rotate an axis, even at low wind speeds, this system does not need to be directed to the wind direction, as it pulls regardless of wind direction, always rotating in the direction it was programmed to rotate.

Description

CONVERSOR EÓLICOWIND CONVERTER

CAMPO DE APLICAÇÃO [001] A presente invenção aplica-se à geração de energia elétrica através da transformação da energia eólica em energia mecânica rotacional de forma controlada, acionando equipamentos para a geração de energia elétrica ou bombas hidráulicas, assim como rotores em geral, com saida de potência regulada fornecendo uma rotação estável independente da velocidade do vento.FIELD OF APPLICATION [001] The present invention applies to the generation of electrical energy through the transformation of wind energy into rotational mechanical energy in a controlled manner, activating equipment for the generation of electrical energy or hydraulic pumps, as well as rotors in general, with regulated power output providing a stable rotation regardless of wind speed.

ESTADO DA ARTE [002] Os conversores eólicos tradicionais são caracterizados por possuírem hélices que giram no sentido vertical em paralelo ao poste de sustentação do equipamento, e diretamente conectados ao eixo do gerador ou conchas que giram no sentido horizontal perpendicular ao poste, conectadas a um eixo rotacional vertical.STATE OF THE ART [002] Traditional wind converters are characterized by having propellers that rotate in the vertical direction parallel to the support pole of the equipment, and directly connected to the axis of the generator or shells that rotate in the horizontal direction perpendicular to the pole, connected to a vertical rotational axis.

[003] No caso das hélices, elas giram em função apenas de uma componente (fração) da força resultante do vento, que através da variação angular do passo, proporciona rotação no sentido perpendicular à direção do vento. As superfícies aerodinâmicas das pás das hélices além de aproveitarem somente uma componente da força do vento, possuem área extremamente pequena se comparada ao círculo descrito pelo seu movimento além de que nesta configuração não se pode aumentar o rendimento utilizando-se várias hélices para impulsionar o mesmo eixo em um espaço de captação do vento por metro quadrado.[003] In the case of propellers, they rotate according to only one component (fraction) of the force resulting from the wind, which through the angular variation of the pitch, provides rotation in the direction perpendicular to the wind direction. The aerodynamic surfaces of the propeller blades, in addition to taking advantage of only one component of the wind force, have an extremely small area compared to the circle described by their movement. In this configuration, it is not possible to increase the efficiency using several propellers to propel the same. axis in a wind catchment space per square meter.

[004] Uma vez que as hélices foram desenvolvidas basicamente para produzir o deslocamento da massa de ar, ou seja, para movimentar o vento e não para ser movida pelo vento, situação em que elas são pouco eficientes.[004] Since the propellers were developed basically to produce the displacement of the air mass, that is, to move the wind and not to be moved by the wind, a situation in which they are not very efficient.

[005] No caso das conchas, o problema é mais grave, pois ao possuírem a mesma superfície aerodinâmica em sua parte[005] In the case of shells, the problem is more serious, as they have the same aerodynamic surface in their part

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2/17 frontal e em seu dorso apenas com coeficiente de arrasto diferentes a força resultante rotacional é extremamente pequena o que reduz ainda mais a eficiência neste método de captação da força dos ventos.2/17 frontal and on its back only with different drag coefficient the resulting rotational force is extremely small which further reduces the efficiency in this method of capturing the force of the winds.

[006] Outro problema técnico dos conversores do estado da arte é o fato de que a rotação gerada é diretamente proporcional com a velocidade do vento incidente sem possibilidade do controle da velocidade angular de rotação do eixo de rotação. Deste modo, a energia gerada por geradores ligados a estes conversores é variável, o que não é desejável para a geração de energia para consumo em larga escala.[006] Another technical problem with state-of-the-art converters is the fact that the generated rotation is directly proportional to the incident wind speed without the possibility of controlling the angular rotation speed of the rotation axis. In this way, the energy generated by generators connected to these converters is variable, which is not desirable for the generation of energy for consumption on a large scale.

[007] No estado da arte são encontrados também conversores dotados de lâminas ou chapas presas a um eixo horizontal que rodam um eixo vertical. Estas chapas são presas ao eixo horizontal de modo que a chapa fica dividida em duas partes, com dimensões diferentes, uma parte acima do eixo e outra abaixo. Quando o vento bate de frente na chapa, esta fica na posição vertical girando o eixo principal. Quando a chapa chega na posição em que o vento bate em seu dorso, esta gira para ficar na posição horizontal de modo a não gerar resistência ao vento. Porém, este mecanismo é ineficaz, pois quando a chapa fica de costas em relação ao vento para ser embandeirada, ou seja, ficar na posição horizontal, a parte da chapa que fica acima do eixo horizontal utiliza a força do vento contra o embandeiramento oferecendo resistência a este, sendo necessário uma área abaixo do eixo horizontal maior para a resultante da força do vento possibilitar o embandeiramento, o que reduz consideravelmente o aproveitamento da força do vento para a transformação em força rotacional ao eixo vertical principal, cuja resultante para transformação em energia rotacional é muito pequena se compararmos a área total para empuxo com as áreas que oferecem resistência para o embandeiramento e[007] In the state of the art there are also converters with blades or plates attached to a horizontal axis that rotate a vertical axis. These plates are attached to the horizontal axis so that the plate is divided into two parts, with different dimensions, one part above the axis and the other below. When the wind hits the plate head on, it is in a vertical position by rotating the main axis. When the plate reaches the position where the wind hits its back, it rotates to stay in a horizontal position so as not to generate wind resistance. However, this mechanism is ineffective, because when the plate is on its back in relation to the wind to be flagged, that is, to be in the horizontal position, the part of the plate that is above the horizontal axis uses the wind force against the flagging offering resistance to this, requiring an area below the larger horizontal axis for the resultant of the wind force to make flagging possible, which considerably reduces the use of the wind force for the transformation into rotational force to the main vertical axis, the resultant for transformation into energy is very small if we compare the total buoyancy area with the areas that offer resistance to flagging and

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3/17 desembandeiramento, ou seja, este sistema possui um rendimento tão baixo quanto o sistema de hélices, além de ter as mesmas limitações para espandir consideravelmente a área de captação de modo a impulsionar o mesmo eixo para geração em grande escala, devido ao fato de o eixo horizontal intermediário girar junto com as chapas resultando na limitação do tamanho (cumprimento) das chapas que não podem alcançar dimensões significativas do ponto de vista estrutural e funcional, impossibilitando a implantação deste sistema na geração de energia em larga escala, pois não é possível implementar sistemas de apoio ao eixo horizontal de modo a suportar cargas grandes uma vez que as placas não podem ser estaiadas ou atirantadas em função destas se moverem limitando o seu dimensionamento.3/17 defogging, that is, this system has a performance as low as the propeller system, in addition to having the same limitations to considerably expand the catchment area in order to drive the same axis for large-scale generation, due to the fact the intermediate horizontal axis rotates together with the plates resulting in the limitation of the size (compliance) of the plates that cannot reach significant dimensions from the structural and functional point of view, making it impossible to implement this system in large scale energy generation, as it is not It is possible to implement support systems for the horizontal axis in order to support large loads since the plates cannot be supported or thrown due to their movement, limiting their dimensioning.

[008] As soluções do estado desta técnica tentam compensar tal problema confeccionando as chapas com materiais de peso distintos, de modo que a parte superior da chapa seja mais leve que a parte inferior, porém, isto faz com que no momento em que a chapa tem que ficar na posição horizontal, a parte inferior sendo mais pesada exige um vento com maior força para deixá-la na posição horizontal e mesmo alterando o peso das partes inferior e superior das chapas o problema se agrava, pois dificulta ainda mais o embandeiramento das chapas uma vez que, o que determina o embandeiramento são as resultantes do vento contra e a favor do embandeiramento.[008] The solutions of the state of this technique try to compensate for this problem by making the plates with different weight materials, so that the upper part of the plate is lighter than the lower part, however, this causes the moment the plate it has to be in a horizontal position, the lower part being heavier requires a stronger wind to leave it in a horizontal position and even changing the weight of the lower and upper parts of the plates the problem is aggravated, because it makes the flagging of the plates even more difficult plates since, what determines the flagging are those resulting from the wind against and in favor of the flagging.

[009] Outro problema técnico deste sistema para geração de energia em larga escala se dá pela não existência de um controle que afaste ou aproxime as placas ao eixo principal de rotação para o controle efetivo da rotação que compense as variações da velocidade do vento.[009] Another technical problem of this system for large-scale energy generation is due to the lack of a control that distances or brings the plates closer to the main axis of rotation for effective control of the rotation that compensates for variations in wind speed.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0010] Tendo em vista os problemas acima mencionados do estado da técnica, foi inventado um novo conversor eólicoBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION [0010] In view of the above mentioned problems of the state of the art, a new wind converter was invented

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4/11 com características inéditas para impulsionar um sistema de geração de energia elétrica pela força do vento, com índice de aproveitamento entre 90 a 98% desta força para a transformação em energia mecânica rotacional, variando este percentual com a velocidade do vento, ao mesmo tempo em que somam-se a este auto rendimento a possibilidade de se somar diversos níveis de placas sem limite para o tamanho das referidas placas, o que proporciona para um único eixo propulsor o aproveitamento de áreas gigantescas de captação da força dos ventos onde podem ser somados a fim de permitir uma grande área de captação de vento para rotacionar um eixo mesmo com valores baixos de velocidade dos ventos, e que pode, em corporificações de maior porte, possuir um controle de rotação para proporcionar uma saída de potência controlada e regulada, como a usual em larga escala, livre de variações, transeundes e ruídos, e, alternativamente, em locais cujo o vento for insuficiente em alguns períodos, o projeto prevê um acoplamento ao gerador do sistema eólico de um motor a combustão com injeção controlada, ou em locais que já dispõe de oferta de energia a comutação automática para os momentos de paralisação do vento, proporcionando assim um sistema híbrido.4/11 with unprecedented characteristics to boost a system of electric power generation by the force of the wind, with a rate of use between 90 and 98% of this force for the transformation into rotational mechanical energy, this percentage varying with the wind speed, at the same time. time when added to this auto yield the possibility of adding several levels of plates without limit to the size of the referred plates, which provides for a single propeller shaft the use of gigantic areas of capture of the force of the winds where they can be added together to allow a large area of wind capture to rotate an axis even with low wind speed values, and which, in larger corporations, can have a rotation control to provide a controlled and regulated power output, as usual on a large scale, free of variations, passersby and noise, and alternatively in places where the wind is insufficient However, in some periods, the project foresees a coupling to the generator of the wind system of a combustion engine with controlled injection, or in places that already have energy supply with automatic switching for the moments of paralysis of the wind, thus providing a hybrid system. .

[0011] 0 presente sistema apresenta também um dispositivo de segurança contra ventos fortes e tempestades.[0011] The present system also has a safety device against strong winds and storms.

[0012]A técnica utilizada na captação da força eólica proporciona a rotação de um eixo vertical, pela força do vento ao incidir em placas aerodinâmicas planas, que giram no sentido horizontal descrevendo círculos. As superfícies aerodinâmicas não utilizam formato de conchas ou hélices, e são constituídas por placas com superfície plana de formato quadrangular ou retangular, com espessura desprezível e que são confeccionadas de material extremamente leve e resistente às pressões do vento.[0012] The technique used to capture the wind force provides the rotation of a vertical axis, by the force of the wind when impacting on flat aerodynamic plates, which rotate in the horizontal direction describing circles. The aerodynamic surfaces do not use the shape of shells or propellers, and are made up of plates with a flat surface of square or rectangular shape, with negligible thickness and which are made of extremely light material and resistant to wind pressure.

[0013] As placas são presas a um eixo horizontal por um[0013] The plates are attached to a horizontal axis by a

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5/11 sistema de dobradiças ou outro dispositivo que permita que as placas se movam num movimento de quarto de circulo, onde as dobradiças estão fixadas na parte superior das placas e em um eixo horizontal fixo ou rosqueado com seu giro controlado por um servo-motor, proporcionando a possibilidade de afastar ou aproximar as placas aerodinâmicas de captação do eixo principal vertical para o controle da rotação face às variações de velocidade do vento.5/11 hinge system or other device that allows the plates to move in a quarter-circle motion, where the hinges are fixed on the upper part of the plates and on a fixed or threaded horizontal axis with its rotation controlled by a servo motor , providing the possibility of spreading or approaching the aerodynamic plates for capturing the vertical main axis to control the rotation in the face of variations in wind speed.

[0014] Ao receber a força do vento em sua parte frontal as placas se mantêm na posição vertical produzindo tração e ao receber o vento na sua parte traseira (dorso) levantam-se ficando na posição quase horizontal, isto é, embandeiradas, resultando no minimo arrasto aerodinâmico. Neste sistema as placas utilizam 100% da força dos ventos para tracionar ou embandeirar dependendo da posição em relação ao sentido do vento não havendo nenhum arrasto aerodinâmico produzido pela força do vento, razão pela qual o alto indice de aproveitamento desta força para a transformação em energia mecânica rotacional depende exclusivamente do peso das placas e da velocidade do vento.[0014] When receiving the force of the wind in its frontal part the plates remain in the vertical position producing traction and when receiving the wind in its rear part (back) they rise being in the almost horizontal position, that is, flagged, resulting in minimum aerodynamic drag. In this system the plates use 100% of the force of the winds to pull or flag depending on the position in relation to the direction of the wind, with no aerodynamic drag produced by the force of the wind, which is why the high rate of use of this force for the transformation into energy rotational mechanics depends exclusively on the weight of the plates and the wind speed.

[0015]E ste conjunto de rotação horizontal é instalado sobre um poste estrutural vertical tubular, o qual poderá conter diversos conjuntos de placas aerodinâmicas horizontais dispostos no eixo vertical em ângulo variável em vários niveis verticais para aumentar a potência final, cujo dimensionamento do número de conjuntos por estrutura e do tamanho das superfícies aerodinâmicas das placas dependerá da capacidade da energia requerida a que o sistema se destinará.[0015] This horizontal rotation set is installed on a vertical tubular structural pole, which may contain several sets of horizontal aerodynamic plates arranged on the vertical axis at variable angles at various vertical levels to increase the final power, whose dimensioning of the number of assemblies by structure and the size of the aerodynamic surfaces of the plates will depend on the capacity of the required energy to which the system will be destined.

[0016] 0 eixo vertical giratório é fixado sobre o poste estrutural de sustentação preso ao solo. 0 eixo vertical giratório externo (capa) ao qual são fixadas as estruturas sob as quais são apoiadas as placas de captação dos ventos[0016] The rotating vertical axis is fixed on the structural support post attached to the ground. 0 external rotating vertical axis (cover) to which the structures under which the wind catching plates are supported

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6/11 trabalha sobre rolamentos e buchas fixados a um poste estrutural interno fixado ao solo ou a estruturas elevadas para pegar camadas de vento menos turbulentas, tendo em sua extremidade inferior um sistema de engrenagens ou polias que serão acopladas a um gerador de energia elétrica ou equipamento rotativo desejado. 0 diâmetro das engrenagens e/ou polias de maior e menor tamanho serão responsáveis pelo fator de multiplicação do número de rotações para o eixo propulsor, e dependerão das especificações e necessidades do fabricante do gerador que for adotado, de modo a se obter a relação correta para a rotação média desejada.6/11 works on bearings and bushings fixed to an internal structural pole fixed to the ground or to high structures to catch less turbulent wind layers, having at its lower end a system of gears or pulleys that will be coupled to an electricity generator or desired rotating equipment. The diameter of the largest and smallest gears and / or pulleys will be responsible for the multiplication factor of the number of revolutions for the propeller shaft, and will depend on the specifications and needs of the generator manufacturer that is adopted, in order to obtain the correct ratio to the desired average rotation.

[0017] Nos casos em que for necessária a geração de maior potência e melhor faixa de precisão da rotação média, poderão ser utilizados servo-motores para afastar ou aproximar automaticamente as placas aerodinâmicas do eixo vertical rotativo, aumentando ou diminuindo a velocidade angular, de forma a compensar as variações da velocidade do vento, assim como adicionar um disco volante de peso representativo integrado a maior engrenagem na base do eixo aumentando a inércia do movimento rotacional. Nos casos, em que for necessário, poderá ser acoplado um motor eletromagnético, com design e bobinas especiais, para o controle efetivo de rotação opondo resistência ao aumento da rotação desejada enquanto envia mensagem à uma unidade de controle para o reposicionamento, através dos servo-motores, das placas aerodinâmicas afastando-as do eixo principal ou inversamente em caso de queda da velocidade dos ventos aproximando-as do eixo principal, momento em que o motor não irá desempenhar mais a função de resistência, passando a impulsionar, enquanto as placas se aproximam do eixo, para impedir a queda da rotação, utilizando para isso baterias pré-carregadas pelo próprio sistema de modo a proporcionar que o motor a combustão só entre em operação em situações de queda das forças do vento mais longas, como por exemplo[0017] In cases where it is necessary to generate more power and a better range of accuracy for the average rotation, servo motors may be used to automatically move or move the aerodynamic plates closer to the vertical rotating axis, increasing or decreasing the angular speed, in order to compensate for variations in wind speed, as well as adding a steering wheel of representative weight integrated with the largest gear at the base of the shaft, increasing the inertia of the rotational movement. In cases where necessary, an electromagnetic motor, with special design and coils, can be coupled for effective speed control, resisting resistance to the desired speed increase while sending a message to a control unit for repositioning, through the servo aerodynamic plates moving away from the main axis or inversely in the event of a drop in wind speeds approaching the main axis, at which point the motor will no longer perform the resistance function, starting to propel, while the plates they approach the axis, to prevent the fall of the rotation, using batteries pre-charged by the system in order to provide that the combustion engine only starts operating in situations of drop in the longest wind forces, as for example

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7/17 acima de 3 minutos.7/17 over 3 minutes.

[0018] O presente invento será melhor entendido através da descrição detalhada de exemplos de formas de execução da invenção e com base nas figuras, porém, estes exemplos não são limitativos da invenção.[0018] The present invention will be better understood through the detailed description of examples of embodiments of the invention and based on the figures, however, these examples are not limiting the invention.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [0019] FIGURA 01 - Vista em perspectiva superior da primeira forma de execução da invenção.DESCRIPTION OF THE FIGURES [0019] FIGURE 01 - Top perspective view of the first embodiment of the invention.

[0020] FIGURA 02 - Vista em perspectiva inferior da primeira forma de execução da invenção.[0020] FIGURE 02 - Bottom perspective view of the first embodiment of the invention.

[0021] FIGURA 03 - Vista frontal da primeira forma de execução da invenção.[0021] FIGURE 03 - Front view of the first embodiment of the invention.

[0022]FIGURA 04 - Vista de topo da primeira forma de execução da invenção.[0022] FIGURE 04 - Top view of the first embodiment of the invention.

[0023] FIGURA 05 - Vista vazada frontal da primeira forma de execução da invenção ilustrando o sentido de deslocamento das placas aerodinâmicos e a cobertura protetora dos dispositivos de geração de energia ligados à cremalheira da roda volante na base do conversor ilustrados na figura 06.[0023] FIGURE 05 - Front hollow view of the first embodiment of the invention illustrating the direction of displacement of the aerodynamic plates and the protective cover of the power generation devices connected to the flywheel rack at the base of the converter illustrated in figure 06.

[0024] FIGURA 06 - Vista vazada frontal da base da primeira forma de execução da invenção.[0024] FIGURE 06 - Front view of the base of the first embodiment of the invention.

[0025] FIGURA 07 - Vista em perspectiva superior da segunda forma de execução da invenção.[0025] FIGURE 07 - Top perspective view of the second embodiment of the invention.

[0026] FIGURA 08 - Vista em perspectiva inferior da segunda forma de execução da invenção.[0026] FIGURE 08 - Bottom perspective view of the second embodiment of the invention.

[0027]FIGURA 09 - Vista lat [0027] FIGURE 09 - Lat view eral da eral of segunda Monday forma form de in execução da invenção. [0028]FIGURA 10 - Vista vazada execution of the invention. [0028] FIGURE 10 - Leaked view frontal front da segunda of the second forma form de in execução da invenção. [0029]FIGURA 11 - Vista vazada execution of the invention. [0029] FIGURE 11 - Leaked view lateral side da segunda of the second forma form de in execução da invenção. [0030]FIGURA 12 - Vista de execution of the invention. [0030] FIGURE 12 - View of topo da top of segunda Monday forma form de in

execução da invenção.execution of the invention.

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 238/254 [0031] FIGURA 13 - Vista vazada de topo da segunda forma de execução da invenção.Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 238/254 [0031] FIGURE 13 - Top view of the second embodiment of the invention.

[0032] FIGURA 14 - Vista frontal do corte seccional da segunda forma de execução da invenção.[0032] FIGURE 14 - Front view of the sectional section of the second embodiment of the invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0033] Para melhor entendimento da presente invenção serão descritas abaixo duas possíveis formas de execução, porém, a invenção não está limitada aos desenhos e formas de execução abaixo apresentadas.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [0033] For a better understanding of the present invention, two possible embodiments will be described below, however, the invention is not limited to the drawings and embodiments shown below.

PRIMEIRA FORMA DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO [0034]E sta primeira forma de execução da presente invenção é destinada à geração de energia em pequena e larga escala, sendo sua estrutura capaz de atingir grandes dimensões. Tal configuração caracterizasse por possuir um sistema de capitação dos ventos que permite um aproveitamento entre 90 e 98% desta força para a transformação em energia mecânica rotacional, ao mesmo tempo em que somam-se a este auto rendimento a possibilidade de se somar diversos níveis de placas sem limite para o tamanho das referidas placas, o que proporciona para um único eixo propulsor o aproveitamento de áreas gigantescas de captação da força dos ventos onde podem ser somados a fim de permitir uma grande área de captação de vento para rotacionar um eixo mesmo com valores baixos de velocidade dos ventos, este sistema não precisa ser direcionado para o rumo do vento, pois ele traciona independente da direção do vento sempre girando no sentido em que foi programado para girar, e ainda possui um dispositivo capaz de controlar a rotação por minuto do eixo principal através da aproximação e afastamento das placas aerodinâmicas e ser dotada de uma capa cilíndrica vertical oca (1); placas aerodinâmicas (2) de movimentos angular e translacional controlados; braços horizontais (3) pensil, estruturados, autoportantes e atirantados; cabos deFIRST FORM OF EXECUTION OF THE INVENTION [0034] This first form of implementation of the present invention is aimed at generating energy on a small and large scale, with its structure capable of reaching large dimensions. Such a configuration characterized by having a system of capitation of the winds that allows a utilization between 90 and 98% of this force for the transformation in rotational mechanical energy, at the same time as adding to this self-performance the possibility of adding several levels of plates without limit for the size of said plates, which provides for a single propeller shaft the use of gigantic areas of capture of the force of the winds where they can be added in order to allow a great area of capture of wind to rotate an axis even with low wind speed values, this system does not need to be directed to the wind direction, as it traction regardless of the wind direction always rotating in the direction it was programmed to rotate, and still has a device capable of controlling the rotation per minute of the main axis through the approach and removal of the aerodynamic plates and be provided with a cylindrical cap the hollow vertical (1); aerodynamic plates (2) with controlled angular and translational movements; horizontal arms (3) pensil, structured, self-supporting and tossed; cables

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 239/254Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 239/254

S/ΙΊ amarração estrutural (4); eixos rotativos horizontais rosqueados (5); servo-motores de translação das placas aerodinâmicas servo-motores de rotação das placas aerodinâmicas eixos dos motores de rotação das placas aerodinâmicas amortecedores das placas aerodinâmicas (9) ; roda volante (10) ; cremalheira da roda volante (11);S / estrutural structural mooring (4); threaded horizontal rotary axes (5); aerodynamic plate translation servo motors aerodynamic plate rotation servo motors axles of aerodynamic plate damper rotation motors (9); flywheel (10); flywheel rack (11);

pinhão do gerador (12); caixa multiplicadora degenerator pinion (12); multiplier of

RPM (13) ;RPM (13);

acoplamento elástico (14); gerador de corrente alternada (15) ; embreagem hidráulica (16) de acoplamento com luva elástica; motor de combustão (17);elastic coupling (14); alternating current generator (15); hydraulic clutch (16) coupling with elastic sleeve; combustion engine (17);

motor eletromagnético (18) de partida dotado de freio acelerador eletromagnético; sensor de rotação (19); central de controle e gestão do sistema (20) ; rolamentos de encosto (21) e rolamentos de apoio (22); um poste estrutural vertical (23), onde as placas aerodinâmicas (2) são fixadas ao eixo horizontal (5) de modo a permitir que as placas façam um movimento de quarto de circulo e também transladar em ambos os sentidos da extensão dos eixos horizontais (5) mantendo a velocidade angular da capa (1) constante, e os braços horizontais (3) são soldados à capa (1) , formando cruzetas (24) e a cada plano horizontal são dispostas estas cruzetas (24) de modo que o ângulo entre elas é dado pela divisão do ângulo de 90° pelo número de cruzetas utilizadas.electromagnetic motor (18) with an electromagnetic accelerator brake; rotation sensor (19); central system control and management (20); thrust bearings (21) and support bearings (22); a vertical structural post (23), where the aerodynamic plates (2) are fixed to the horizontal axis (5) in order to allow the plates to make a quarter-circle movement and also to move in both directions of the extension of the horizontal axes ( 5) keeping the angular speed of the cap (1) constant, and the horizontal arms (3) are welded to the cap (1), forming crosspieces (24) and in each horizontal plane these crosspieces (24) are arranged so that the angle between them is given by dividing the 90 ° angle by the number of crosspieces used.

[0035]A capa (1) é encaixada no topo do poste estrutural (23) e escorada por rolamentos de encosto (21) e rolamentos de apoio (22) que permitem que a capa gire livremente ao redor do poste com pouquíssima resistência em seu movimento angular. O poste (23) pode ser diretamente chumbado ao solo através das técnicas convencionais de fundação e infraestrutura. Como este sistema de conversor funciona com maior eficiência em altitudes onde os ventos são mais uniformes, o poste do conversor e toda a sua estrutura podem ser fixados sobre uma edificação, que eleva o conversor a altura ideal de funcionamento, deste modo, evita-se a necessidade da[0035] The cap (1) is fitted on top of the structural post (23) and supported by thrust bearings (21) and support bearings (22) that allow the cap to rotate freely around the post with very little resistance in its angular movement. The post (23) can be directly anchored to the ground using conventional foundation and infrastructure techniques. As this converter system works more efficiently at altitudes where the winds are more uniform, the converter pole and its entire structure can be fixed on a building, which raises the converter to the ideal operating height, thus avoiding the need for

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 240/254Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 240/254

10/17 construção de um poste (23) e uma capa (1) com o tamanho igual ao da altura ideal de funcionamento, como por exemplo, se um local possui seus ventos homogêneos a uma altura de 100 metros, então, o conversor pode ser fixado em uma edificação de 50 metros e o poste (23) e a capa (1) poderão ter uma altura de aproximadamente 50 metros, ao invés de 100 metros, o que tornaria a estrutura do conversor demasiadamente pesada e onerosa.10/17 construction of a pole (23) and a cover (1) with the same size as the ideal operating height, for example, if a location has its homogeneous winds at a height of 100 meters, then the converter can be fixed in a 50 meter building and the pole (23) and the cover (1) may have a height of approximately 50 meters, instead of 100 meters, which would make the converter structure too heavy and expensive.

[0036] As placas aerodinâmicas (2) são conectadas aos eixos rotativos horizontais (5) rosqueados através de suportes rosqueados (25) que permitem a translação das placas (2) em ambas as direções dos eixos (5) com o acionamento dos servomotores de translação (6) e a rotação das placas (2), que ao receberem a força do vento em sua parte frontal estas se mantêm na posição vertical produzindo a impulsão dos braços horizontais (3) girando a capa (1) , e ao receberem o vento nas suas partes traseiras (dorso) levantam-se ficando na posição horizontal (embandeiradas) executando um movimento de quarto de circulo. As placas aerodinâmicas (2) são planas e laminares facilitando o seu deslocamento pela força do vento no momento de embandeirar ou de retornar à posição vertical para impulsionar os braços horizontais (3) e por conseqüência girar a capa (1) , que por sua vez gira a roda volante (10) que transmite a rotação ao pinhão (12) conectado à cremalheira (11) . Deste modo, a rotação horizontal das placas (2) provocada pelos ventos é transmitida ao gerador (15) que recebe esta rotação já devidamente aumentada pela caixa multiplicadora de RPM (13) de acordo com as características do dito gerador (15) . A conexão entre a caixa multiplicadora de RPM (13) e o gerador (15) se dá por meio de um acoplamento elástico (14) que permite a transmissão da rotação ao gerador (15) sem causar danos ao seu eixo do rotor do gerador. Ligado ao mesmo eixo do rotor do gerador, porém, na outra extremidade do gerador[0036] The aerodynamic plates (2) are connected to the horizontal rotary axes (5) threaded through threaded supports (25) that allow the translation of the plates (2) in both directions of the axes (5) with the activation of the servomotors of translation (6) and the rotation of the plates (2), which, when they receive the force of the wind in their front part, remain in the vertical position, producing the impulse of the horizontal arms (3) by turning the cover (1), and when receiving the wind in their backs (back) rise up being in the horizontal position (flagged) executing a quarter circle movement. The aerodynamic plates (2) are flat and laminar, facilitating their displacement by the force of the wind at the time of flagging or returning to the vertical position to propel the horizontal arms (3) and consequently rotate the cover (1), which in turn turns the flywheel (10) which transmits the rotation to the pinion (12) connected to the rack (11). In this way, the horizontal rotation of the plates (2) caused by the winds is transmitted to the generator (15) that receives this rotation, already duly increased by the RPM multiplier (13) according to the characteristics of said generator (15). The connection between the RPM multiplier box (13) and the generator (15) takes place by means of an elastic coupling (14) that allows the transmission of the rotation to the generator (15) without causing damage to its axis of the generator rotor. Connected to the same axis of the generator rotor, however, at the other end of the generator

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 241/254Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 241/254

11/17 (15), está conectado um motor a combustão (17) por meio de uma embreagem hidráulica (16) de acoplamento automático com luva elástica. Esta embreagem (16) é acionada pela central de controle e gestão do sistema (20) em momentos onde há uma ausência de ventos, ventos muito fracos ou momentos de tempestades de modo a manter a rotação do gerador (15) constante. Porém, antes do motor a combustão (17) ser acionado o sistema aciona um motor eletromagnético (18) a fim de manter o conversor girando constantemente. Somente se o tempo em que a situação do vento estiver fora do normal acima de um período pré-determinado, é que, então, o motor a combustão (17) será acionado e o motor eletromagnético (18) desligado.11/17 (15), a combustion engine (17) is connected by means of a hydraulic clutch (16) with automatic coupling with elastic sleeve. This clutch (16) is activated by the central control and management of the system (20) at times when there is an absence of winds, very weak winds or moments of storms in order to keep the generator rotation (15) constant. However, before the combustion engine (17) is started, the system activates an electromagnetic engine (18) in order to keep the converter turning constantly. Only if the time in which the wind situation is out of the ordinary above a predetermined period, will the combustion engine (17) be started and the electromagnetic engine (18) turned off.

[0037] As placas aerodinâmicas podem ser confeccionadas de materiais metálicos, plásticos, fibras sintéticas, ou tecidos leves, resistentes à água e às intempéries, ou qualquer outro material com tais características de modo a resistirem à força dos ventos.[0037] Aerodynamic plates can be made of metallic materials, plastics, synthetic fibers, or light fabrics, resistant to water and weather, or any other material with such characteristics in order to resist the force of the winds.

[0038] As placas aerodinâmicas possuem uma moldura rígida confeccionada de um material leve, tal como metais, ligas metálicas, alumínio, fibra de carbono, ferro, aço, ou plásticos de modo a manter as placas rígidas em sua forma plana quando estas estão sob a pressão dos ventos.[0038] Aerodynamic plates have a rigid frame made of a light material, such as metals, metal alloys, aluminum, carbon fiber, iron, steel, or plastics in order to keep the rigid plates in their flat form when they are under the pressure of the winds.

[0039]A placa aerodinâmica (2) pertencente a um braço horizontal (3) de sustentação é ligada a um servo-motor de rotação (7) de segurança, que em momentos de ventania ou tempestade gira a placa (2) para a posição horizontal embandeirando-a.[0039] The aerodynamic plate (2) belonging to a horizontal arm (3) is connected to a rotating servo motor (7) for safety, which in moments of wind or storm turns the plate (2) to the position horizontal flagging it.

[0040] Os eixos horizontais (5) possuem rosca em forma de parafuso sem fim e estão conectados aos motores de translação (6) que giram os eixos horizontais (5) no sentido horário e anti-horário afastando ou aproximando as placas aerodinâmicas (2) da capa (1) mantendo a velocidade angular da roda volante (10), e conseqüentemente, do gerador (15)[0040] The horizontal axes (5) have an endless screw thread and are connected to the translation motors (6) that rotate the horizontal axes (5) clockwise and counterclockwise by moving the aerodynamic plates away or closer (2 ) of the cover (1) maintaining the angular speed of the flywheel (10), and consequently, of the generator (15)

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 242/254Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 242/254

12/17 constante .12/17 constant.

[0041] Os braços horizontais (3) , tipo pênsil, autosustentados, são tubulares e com a estrutura em treliça e conectados a capa (1) . Os braços horizontais (3) podem ser também sustentados por cabos de aço presos entre as extremidades dos braços (3) e a capa (1) dispensando a estrutura treliçada. Os braços horizontais (3) são interligados entre si por meio de cabos de aço (4) dando maior rigidez e estabilidade ao conjunto de braços (3) de um mesmo plano que formam uma cruzeta (24).[0041] The horizontal arms (3), suspension type, self-supporting, are tubular and with a lattice structure and connected to the cover (1). The horizontal arms (3) can also be supported by steel cables attached between the ends of the arms (3) and the cover (1) without the lattice structure. The horizontal arms (3) are interconnected by means of steel cables (4) giving greater rigidity and stability to the set of arms (3) of the same plane that form a cross (24).

[0042] Os eixos horizontais (3) são dotados de amortecedores (9) que suavizam o movimento angular das placas aerodinâmicas (2) sem danificá-las absorvendo a força do vento aplicado às placas (2) para diminuir o impacto sobre o batente de tração ou embandeiramento.[0042] The horizontal axes (3) are equipped with shock absorbers (9) that smooth the angular movement of the aerodynamic plates (2) without damaging them by absorbing the wind force applied to the plates (2) to reduce the impact on the stop of traction or flagging.

[0043]A capa cilíndrica (1) é dotada de uma roda volante (10) em sua extremidade inferior. A roda volante (10) possui uma cremalheira (11) para transmissão de rotação ao pinhão (12) da caixa multiplicadora de RPM (13) e ao pinhão do motor eletromagnético (18) para controle da rotação e da partida.[0043] The cylindrical cap (1) has a flywheel (10) at its lower end. The flywheel (10) has a rack (11) for transmitting rotation to the pinion (12) of the RPM multiplier box (13) and to the pinion of the electromagnetic motor (18) for controlling the speed and starting.

[0044] 0 gerador de corrente alternada (15) gera uma saída constante e com ausência de flutuação da ciclagem e, conseqüentemente, de ruídos em função da rotação constante da capa (1) proporcionado pelo controle da distância das placas aerodinâmicas (2) à capa (1) e/ou do controle da inclinação das placas (2) e também do motor eletromagnético (18) controlador de rotação.[0044] The alternating current generator (15) generates a constant output with no fluctuation of the cycle and, consequently, of noises due to the constant rotation of the cover (1) provided by the control of the distance from the aerodynamic plates (2) to the cover (1) and / or the plate inclination control (2) and also the electromagnetic motor (18) speed controller.

[0045] 0 conversor é dotado de um motor de combustão (17) para manter a rotação do gerador (15) constante em casos de pouco vento ou ventanias e tempestades, ou utilizando-se em substituição ao motor a combustão a energia da rede elétrica existente.[0045] The converter is equipped with a combustion engine (17) to keep the generator rotation (15) constant in cases of little wind or gusts and storms, or using the electric network energy to replace the combustion engine existing.

[0046] Um motor eletromagnético (18) é responsável por[0046] An electromagnetic motor (18) is responsible for

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13/17 retirar o sistema da inércia no momento de dar a partida do conversor caso o vento momentâneo não seja suficiente para impulsionar o conversor. Tal motor (18) visa também auxiliar no controle da rotação constante da capa (1) quando utilizado como freio magnético aumentando ou diminuindo a carga sobre a roda volante (10) ou tracionando para não deixar que a rotação sofra redução [0047] Um sensor de rotação (19) monitora a rotação da roda volante (10) servindo de parâmetro para o controle da velocidade constante do gerador (15) garantindo uma saida de energia com a ciclagem dentro dos padrões desejáveis.13/17 remove the system from inertia when starting the converter if the momentary wind is not enough to drive the converter. Such motor (18) also aims to assist in controlling the constant rotation of the cover (1) when used as a magnetic brake, increasing or decreasing the load on the flywheel (10) or tractioning so as not to allow the rotation to suffer reduction [0047] A sensor of rotation (19) monitors the rotation of the flywheel (10) serving as a parameter for the control of the constant speed of the generator (15) guaranteeing an energy output with the cycling within the desirable standards.

[0048]A gerência do conversor é executada por uma central de controle e gestão do sistema (20) que administra a energia gerada pelo gerador (15) mantendo a sua saída constante através do acionamento dos motores (6), (7), (17) e/ou (18) com base na realimentação das informações da rotação momentânea do sensor (19) e da tensão e corrente de saída momentâneas do gerador (15). Apesar de não ilustrados na figura, são previstos sensores de corrente e tensão na saída do gerador (15) .[0048] The management of the converter is performed by a central control and management system (20) that manages the energy generated by the generator (15) maintaining its constant output through the activation of the motors (6), (7), ( 17) and / or (18) based on the feedback of the momentary rotation information of the sensor (19) and the momentary output voltage and current of the generator (15). Although not shown in the figure, current and voltage sensors are provided at the generator output (15).

[0049] Os dispositivos localizados na base do conversor para geração e gerenciamento da energia gerada são protegidos por uma cobertura que impede que tais dispositivos sejam atingidos por chuva e sol.[0049] The devices located at the base of the converter for generating and managing the generated energy are protected by a cover that prevents such devices from being hit by rain and sun.

SEGUNDA FORMA DE EXECUÇÃO DA INVENÇÃO [0050] Nesta segunda forma de execução do conversor eólico, destinado a iluminação de áreas litorâneas e pequenas comunidades, ela é caracterizada por possuir um sistema de capitação dos ventos que permite um aproveitamento entre 90 e 98% desta força para a transformação em energia mecânica rotacional, ao mesmo tempo em que somam-se a este auto rendimento a possibilidade de se somar diversos níveis de placas, este sistema não precisa ser direcionado para o rumoSECOND WAY OF EXECUTION OF THE INVENTION [0050] In this second way of executing the wind converter, intended for lighting coastal areas and small communities, it is characterized by having a system for capturing the winds that allows a use between 90 and 98% of this force for the transformation into rotational mechanical energy, at the same time as adding to this self-performance the possibility of adding several levels of plates, this system does not need to be directed to the direction

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14/17 do vento, pois ele traciona independente da direção do vento sempre girando no sentido em que foi programado para girar. [0051]E ste conversor é dotado de um poste cilíndrico vertical (23); placas aerodinâmicas planas (2); eixos horizontais (26); um eixo vertical rotacional (27);14/17 of the wind, as it traction regardless of the wind direction always turning in the direction in which it was programmed to turn. [0051] This converter is equipped with a vertical cylindrical pole (23); aerodynamic flat plates (2); horizontal axes (26); a vertical rotational axis (27);

rolamentos (28) do conjunto rotacional; rolamentos do eixo rotacional (29); polias (30) (31) (32) (33); gerador (34); circuito de controle (35); sensor de luminosidade (36) ; reator (37; baterias (38); duto de passagem de fios (39); luminárias (40), base de fixação do poste (41); saia da base de fixação do poste (42); um conjunto rotacional (43) onde as placas aerodinâmicas (2) são fixadas por meio de dobradiças (44) ao eixo horizontal (26) de modo que um lado das dobradiças (44) está fixado na parte inferior do eixo horizontal (26) e o outro lado das dobradiças (44) está fixado na parte superior das placas (2), e os eixos horizontais (26) são soldados ao conjunto rotacional (43) formando cruzetas (45) e a cada plano horizontal são dispostas estas cruzetas de modo que o ângulo entre elas é dado pela divisão do ângulo de 90° pelo número de cruzetas utilizadas.bearings (28) of the rotational assembly; rotational shaft bearings (29); pulleys (30) (31) (32) (33); generator (34); control circuit (35); light sensor (36); reactor (37; batteries (38); wire duct (39); light fixtures (40), post fixing base (41); exit the post fixing base (42); a rotational assembly (43) where the aerodynamic plates (2) are attached by hinges (44) to the horizontal axis (26) so that one side of the hinges (44) is attached to the bottom of the horizontal axis (26) and the other side of the hinges (44) ) is attached to the upper part of the plates (2), and the horizontal axes (26) are welded to the rotational assembly (43) forming crosspieces (45) and in each horizontal plane these crosspieces are arranged so that the angle between them is given by dividing the 90 ° angle by the number of crosspieces used.

[0052] Para a presente forma de execução o conjunto rotacional (43) pode ser dotado de quatro ou mais cruzetas (45) , o que resulta em um ângulo de 22,5° entre as cruzetas, quando dotada de quatro níveis de cruzetas ou menores quando dotadas de mais do que quatro cruzetas, onde o ângulo é dado pela divisão do ângulo de 90° pelo número de cruzetas.[0052] For the present form of execution, the rotational assembly (43) can be provided with four or more crosspieces (45), which results in an angle of 22.5 ° between the crosspieces, when equipped with four levels of crosspieces or smaller when equipped with more than four crosspieces, where the angle is given by dividing the angle of 90 ° by the number of crosspieces.

[0053] O conjunto rotacional (43) é encaixado no topo do poste (23) e escorado por rolamentos (28) fazendo com que este gire com liberdade em torno do poste.[0053] The rotational assembly (43) is fitted to the top of the post (23) and propped up by bearings (28) causing it to rotate freely around the post.

[0054] Os eixos horizontais (26) são dotados de anteparos (46) de duas lâminas que formam um ângulo de 80° entre si, de tal modo que uma das lâminas forma 90° com o eixo horizontal (26) permitindo que as placas (2) ao receberem o[0054] The horizontal axes (26) are provided with bulkheads (46) with two blades that form an angle of 80 ° to each other, such that one of the blades forms 90 ° with the horizontal axis (26) allowing the plates (2) upon receiving the

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 245/254Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 245/254

15/17 vento de frente fiquem escoradas mantendo a sua posição vertical, oferecendo assim o máximo de superfície de contato com o vento aproveitando a força eólica. A outra lâmina faz um ângulo de15/17 headwinds are propped up while maintaining their vertical position, thus offering maximum surface contact with the wind, taking advantage of the wind power. The other blade makes an angle of

10° graus com o eixo horizontal (26) de modo que quando vento bate no dorso da placa aerodinâmica (2) esta fica na posição quase horizontal, e o ângulo de 10° permite que quando a placa retorna ser atingida pelo vento, de frente, esta rapidamente se abaixe voltando à posição vertical impulsionando assim o conjunto rotacional.10 ° degrees with the horizontal axis (26) so that when the wind hits the back of the aerodynamic plate (2) it is in an almost horizontal position, and the 10 ° angle allows when the plate returns to be hit by the wind, facing , this quickly lowers itself, returning to the vertical position, thus boosting the rotational assembly.

[0055] Os anteparos (46), na parte em que fazem contato com as placas (2), são revestidos de material absorvente de impacto de modo a amortizar o impacto entre as placas (2) e os anteparos (46) preservando a integridade das placas (2).[0055] The bulkheads (46), in the part where they make contact with the plates (2), are coated with impact absorbing material in order to cushion the impact between the plates (2) and the bulkheads (46) preserving the integrity the plates (2).

[0056] As placas aerodinâmicas (2) são planas e de espessura desprezível, comparado à sua largura e comprimento, e confeccionadas de materiais metálicos, plásticos, fibras sintéticas, ou tecidos resistentes à água e às intempéries de as modo a oferecer grande resistência ao vento quando este atinge de frente. Em virtude de seu baixo peso as placas (2) são facilmente levantadas quando o vento às atinge por trás. A espessura das placas é desprezível.[0056] Aerodynamic plates (2) are flat and of negligible thickness, compared to their width and length, and made of metallic materials, plastics, synthetic fibers, or water and weather resistant fabrics in order to offer great resistance to wind when it hits head on. Due to their low weight, the plates (2) are easily lifted when the wind hits them from behind. The thickness of the plates is negligible.

[0057] As placas aerodinâmicas (2) podem possuir uma moldura (24) rígida confeccionada de um material leve, tal como alumínio, fibra de carbono, plástico ou materiais similares com características de alta resistência e baixo peso.[0057] The aerodynamic plates (2) may have a rigid frame (24) made of a light material, such as aluminum, carbon fiber, plastic or similar materials with characteristics of high strength and low weight.

[0058] 0 poste (2) é fixado na base de fixação (41) por meio de solda no anel de reforço (47) . A base de fixação do poste (41) é formada por quatro pernas tubulares e um anel de reforço (47) que liga as pernas entre si perfazendo um ângulo de[0058] The post (2) is fixed to the fixing base (41) by means of welding on the reinforcement ring (47). The post fixing base (41) is formed by four tubular legs and a reinforcement ring (47) that connects the legs together making an angle of

90° entre elas.90 ° between them.

[0059] As pernas tubulares possuem um joelho com um ângulo que pode variar entre 20° e 45° dependendo do tamanho de base a ser construído.[0059] The tubular legs have a knee with an angle that can vary between 20 ° and 45 ° depending on the size of the base to be built.

[0060]0 eixo vertical (27) se estende desde o topo do poste[0060] The vertical axis (27) extends from the top of the pole

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 246/254Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 246/254

16/17 (23) até depois da base do poste apoiando-se na chapa inferior (48), e em cada extremidade do eixo vertical (27) encontra-se um rolamento (2 9) . Estes rolamentos são responsáveis pela livre rotação do eixo vertical (27). Uma polia (30) é fixada na extremidade inferior do eixo vertical (27) que transmite a rotação à polia (31). No mesmo eixo da polia (31) encontra-se a polia (32) que transmite a rotação à polia do gerador (33) . Onde existem polias, estas podem ser substituídas por engrenagens, que possuem a função de aumento da rotação.16/17 (23) until after the base of the post leaning on the lower plate (48), and at each end of the vertical axis (27) there is a bearing (2 9). These bearings are responsible for the free rotation of the vertical axis (27). A pulley (30) is attached to the lower end of the vertical axis (27) which transmits the rotation to the pulley (31). On the same axis as the pulley (31) is the pulley (32) that transmits the rotation to the generator pulley (33). Where pulleys exist, these can be replaced by gears, which have the function of increasing the speed.

[0061] 0 gerador (34) adotado nesta configuração pode ser do tipo corrente contínua ou alternador.[0061] The generator (34) adopted in this configuration can be of the direct current or alternator type.

[0062]A energia gerada pelo gerador (34) é administrada por um circuito de controle (35) que está conectado com o gerador (34), com o sensor de luminosidade (36), com o reator (37), e com as baterias (38) enviando e recebendo energia, e conectado com as luminárias (40) apenas enviando energia. Estas baterias são dimensionadas de acordo com as características do regime dos ventos do local onde será instalado o conversor, podendo ser dimensionada para suprir a ausência de ventos por uma hora ou mais.[0062] The energy generated by the generator (34) is administered by a control circuit (35) that is connected with the generator (34), with the light sensor (36), with the reactor (37), and with the batteries (38) sending and receiving energy, and connected with the luminaires (40) only sending energy. These batteries are dimensioned according to the characteristics of the wind regime of the place where the converter will be installed, and can be dimensioned to supply the absence of winds for an hour or more.

[0063] Um duto de passagem ou conduite (39) está disposto na parede interna do poste (23) ligando o reator (37) às luminárias (40).[0063] A passage duct or conduit (39) is arranged on the inner wall of the pole (23) connecting the reactor (37) to the luminaires (40).

[0064] Uma vez instalado, o conversor eólico começa a funcionar na presença de vento, que ao incidir nas placas (2) do lado A (vide figura 07) faz com que o conjunto rotacional (43) gire no sentido anti-horário ou horário, dependendo do lado onde forem instalados os batentes. Já as placas do lado B se inclinam quase que horizontalmente (não demonstrado nas figuras) proporcionando um arrasto de aproximadamente 1 a 5% do valor da força do vento. Deste modo, quando as placas que estavam do lado B chegam ao lado A, em virtude do ângulo de 10° que estas estavam, o vento as[0064] Once installed, the wind converter starts to work in the presence of wind, which when it hits the plates (2) on side A (see figure 07) causes the rotational assembly (43) to turn counterclockwise or depending on the side where the stops are installed. The B-side plates slope almost horizontally (not shown in the figures) providing a drag of approximately 1 to 5% of the wind force value. In this way, when the plates that were on side B reach side A, due to the angle of 10 ° that they were, the wind

Petição 870180136153, de 28/09/2018, pág. 247/254Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 247/254

17/17 empurra para baixo deixando-as na posição vertical impulsionando o conjunto rotacional (43) e assim sucessivamente.17/17 pushes down leaving them in the vertical position, driving the rotational assembly (43) and so on.

[0065] 0 conjunto rotacional (43) gira apoiado nos rolamentos e transmite a rotação ao eixo vertical (27), que através das polias (30), (31), (32), e (33) transmite a rotação ao gerador (34) de corrente continua que gera então a energia elétrica. Esta energia é então passada ao circuito de controle (35) que verifica o status do sensor de luminosidade (36). Se o sensor informa que a luminosidade externa está baixa, ou seja, está de noite ou muito nublado, então o circuito de controle direciona a energia elétrica para o reator (37) que eleva a tensão a ser transmitida para as luminárias (40) . Caso contrário, o circuito de controle (35) direciona a energia elétrica para as baterias (38) de modo a mantê-las carregadas. O circuito de controle (35) monitora o nivel de carga das baterias (38), e quando verifica que estas estão carregadas, corta o fornecimento de energia evitando sobrecargas e o desgaste antecipado das baterias (38). Caso o sensor indique que a luminosidade está baixa, mas o gerador não está gerando energia por falta de vento, então o circuito de controle direciona a energia das baterias (38) ao reator (37) que por sua vez liga as luminárias (40) . A energia gerada pode ser utilizada para alimentar outros sistemas, tal como uma residência.[0065] The rotational assembly (43) rotates supported on the bearings and transmits the rotation to the vertical axis (27), which through the pulleys (30), (31), (32), and (33) transmits the rotation to the generator ( 34) direct current which then generates electrical energy. This energy is then passed to the control circuit (35) which checks the status of the light sensor (36). If the sensor reports that the external light is low, that is, it is at night or very cloudy, then the control circuit directs the electrical energy to the reactor (37) which raises the voltage to be transmitted to the luminaires (40). Otherwise, the control circuit (35) directs electrical energy to the batteries (38) in order to keep them charged. The control circuit (35) monitors the charge level of the batteries (38), and when it verifies that they are charged, it cuts off the power supply avoiding overcharging and the anticipated wear of the batteries (38). If the sensor indicates that the light is low, but the generator is not generating energy due to lack of wind, then the control circuit directs the energy from the batteries (38) to the reactor (37), which in turn turns on the luminaires (40) . The energy generated can be used to power other systems, such as a home.

Claims

WIND CONVERTER containing a wind capture system that allows the use of wind force to be transformed into rotational mechanical energy; the converter is characterized by comprising several levels of aerodynamic plates (2) connected to a single propeller shaft to rotate an axis even with low wind speed values, regardless of the wind direction and always in the direction in which it was programmed to turn, and in order to control the rotation per minute of the main axis (1), aerodynamic plates (2) can be added or removed; where the aerodynamic plates (2) are capable of controlled angular and transitional movements; the converter further comprising structured horizontal arms (3); structural mooring cables (4); threaded horizontal rotary axes (5); aerodynamic plate translation servo motors (6); rotational servo motors (7) for aerodynamic hulls; feathering solenoids (8) aerodynamic plate shock absorbers flywheel (10) equipped with a ratchet (50);

flywheel rack (11); generator pinion (12) RPM multiplier (13);

elastic coupling (14); alternating current generator (15); hydraulic clutch (16) coupling with elastic sleeve; combustion engine (17); electromagnetic motor (18) with brake and electromagnetic accelerator; rotation sensor (19); control and management center (20); support bearings (22); a vertical structural post (23), where the aerodynamic plates (2) are attached to the horizontal axis (5) in order to allow the plates to make a quarter-circle movement also to translate in both directions of the extension of the horizontal axes (5 ) keeping the angular speed of the cover (1) constant, and where the

Petition 870180136153, of 28/09/2018, p. 249/254 horizontal arms (3) are welded to the cover (1), forming crosspieces (24) and at each horizontal plane these crosspieces (24) are arranged so that the angle between them is given by dividing the angle of 90 ° by number of crosspieces used; counterweights (49); ratchet (50); and traction stops (51).

2. CONVERTER, according to claim 1, characterized in that the cover (1) is fitted on top of the structural post (23) embedded in the ground or on an elevated structural platform.

3. CONVERTER, according to claim 1, characterized in that the aerodynamic plates (2) are connected to the threaded horizontal axes (5) through threaded supports (25) that allow the translation of the aerodynamic plates (2) in both directions of the axes (5) through the actuation of the translation servo motors (6) and the rotation of the aerodynamic plates (2), where the aerodynamic plates (2) are designed to be in the vertical position, when they receive the wind in their front part and rotates 90 ° to the almost horizontal position, when the wind receives in its posterior part.

CONVERTER according to claim 3, characterized in that the aerodynamic plates (2) are flat and laminar.

5. CONVERTER, according to claim 4, characterized in that the aerodynamic plates (2) are made of one of the following materials: metal, plastic, synthetic fibers, or fabrics resistant to water and weather.

6. CONVERTER, according to claim 5, characterized in that the aerodynamic plates (2) have a rigid frame made of a light material, such as metals, metal alloys, aluminum, carbon fiber,

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3/5 iron, steel, or plastics.

7. CONVERTER, according to claim 1, characterized by having servo motors (7) capable of tilting the aerodynamic plates (2) to the horizontal position in moments of wind or storm.

8. CONVERTER, according to claim 1, characterized in that the horizontal axes (5) have the shape of an endless screw and are connected to the translation servo motors (6) designed to rotate the horizontal axes (5) clockwise and counterclockwise by moving the aerodynamic plates (2) away from or close to the cover (1) keeping the angular speed constant.

9. CONVERTER, according to claim 1, characterized in that the horizontal arms (3) are tubular with lattice structure, self-supporting and connected to the cover (D ·

10. CONVERTER, according to claim 1, characterized in that the horizontal arms (3) are tubular, connected to the cover (1) and supported by steel cables.

11. CONVERTER, according to claim 9 or 10, characterized in that the horizontal arms (3) are interconnected with each other by means of steel cables (4.

12. CONVERTER, according to claim 11, characterized in that the horizontal axes (3) are provided with shock absorbers (9) that smooth the angular movement at the end of the stroke of the aerodynamic plates (2) for traction or flagging.

13. CONVERTER, in according to claim 1, featured per the cylindrical cap (1) be endowed with an steering wheel (10) at its end bottom. 14. CONVERTER, in according to claim 13,

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4/5 characterized in that the flywheel (10) has a rack (11) for transmitting rotation to the pinion of the RPM multiplier box (13) and to the pinion of the electromagnetic motor (18) for control of rotation and starting.

15. CONVERTER, according to claim 1, characterized in that the alternating current generator (15) generates a constant output with no fluctuation.

16. CONVERTER, according to claim 15, characterized in that it is provided with a combustion engine (17) to keep the rotation of the generator (15) constant in cases of wind paralysis.

17. CONVERTER, according to claim 1, characterized by an electromagnetic motor (18) to reduce the inertia of the converter and assist in controlling the constant rotation of the cover (1) being useful as a brake or magnetic accelerator.

18. CONVERTER, according to claim 1, characterized by a rotation sensor (19) monitoring the rotation of the flywheel (10) keeping the speed constant.

19. CONVERTER, according to claim 1, characterized by a central control and management system (20) that manages the energy generated by the generator (15) maintaining its constant output by driving the motors (6), (7) , (17) and / or (18) for the feedback of the momentary rotation information by the sensor (19) and for the values of the momentary voltage and current.

20. CONVERTER, according to claim 1, characterized in that its rotational assembly (43) is provided with several levels of crosspieces depending on the load to be

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5/5 generated desired.

21. CONVERTER, in a deal with the claim 1, featured per the set rotational (43) to be embedded in top of the pole and fixed on bearings 5 (28). 22 . CONVERTER, in a deal with the claim 1, featured by < horizontal axes (26) to be provided of bulkheads (46) and (51) two blades that form one 80 ° angle each other; 10 23 . CONVERTER, in a deal with the claim 22, featured per the bulkheads ( 46) and (51), in the in who make contact with the plates aerodynamic (2), are coated with absorbent material of impact. 24 . CONVERTER, in a deal with the claim 1, 15 featured per the aerodynamic plates (2) are flat and of negligible thickness • 25 . CONVERTER, in a deal with the claim 25, featured per the aerodynamic plates (2) are made i from metallic material, plastic, fibers 20 synthetic, or resis fabrics water and at weather. 26 . CONVERTER, in a deal with the claim 24, featured per the aerodynamic plates (2) have a rigid frame made up of a light material, such 25 like aluminum, carbon fiber, or plastic. 27 . CONVERTER, in a deal with the claim 1, featured per a pipeline passage (39) be

arranged on the inner wall of the pole (23) connecting the reactor (37) to the luminaires (40).