DE102009012907A1 - Wind power machine for converting kinetic energy of wind into electrical power, has rods, where direction of inclination of side surfaces of rods is provided towards wind direction and holders of rods at blades include fields for blades - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung gehört zu der Technik der Umwandlung der Windenergie in elektrische Energie per Zwischenumwandlung der kinetischen Energie des Windes in eine Drehbewegung des Rotors, welche an einen Generator weitergegeben und dort in elektrischen Strom umgewandelt wird.The invention belongs to the technique of converting the wind energy into electrical energy by intermediate conversion of the kinetic energy of the wind into a rotational movement of the rotor, which is passed on to a generator and converted there into electrical current.
Es ist Windkraftmaschine, die die Umwandlung der Windenergie in elektrische Energie verwirklicht, bekannt.It is known wind turbine that realizes the conversion of wind energy into electrical energy.
Diese Windkraftmaschine enthält die Gondel mit Rotorblätter, wobei die Rotorblätter an der Welle mit der horizontale Drehachse per die Mechanismen der Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen dieser Rotorblätter befestigt sind (vielleicht heißen diese Mechanismen ”pitchgeregelte Anlagen”, aber Autor hat nicht genaue Information), Drehachse der Welle in Windrichtung gerichtete ist und die Rotorblätter haben solche Neigung der Seitenoberflächen verhältnismäßig sie der Drehachse, welche die aufgegebene Rotationrichtung aus Wind ihnen gewährleistet, auch Windkraftmaschine enthält die Windrichtungnachführung, den Turm, auf dem die obenerwähnte Objekte aufgestellt sind, und das Fundament. (Siehe: Internet <
Die bekannte Konstruktion der Windkraftmaschine hat die nächsten Mangel.The known construction of the wind turbine has the next shortcoming.
Die defekten Rotorblätter wegen der Berührungen mit dem Turm bei extremen Windböen sind vorhanden.The defective rotor blades due to the contact with the tower in extreme gusts of wind are present.
Im Sturmfall können die Blätter mit der Hinterkante nach vorn gedreht werden. Die Anlage muss dann nicht aus dem Wind geschwenkt werden.In a storm, the leaves can be rotated with the trailing edge forward. The system then does not have to be turned out of the wind.
Bei sehr großen Windgeschwindigkeiten (typische Abschaltgeschwindigkeit 25–35 m/s, Windstärke 10–12 Bft) wird die Anlage abgeschaltet, um Schäden durch mechanische Überbelastung zu vermeiden. Das heißt, dann, wann man viel der Elektroenergie bekommen kann, Windkraftmaschine nicht funktioniert.At very high wind speeds (typical shutdown speed 25-35 m / s, wind force 10-12 Bft), the system is switched off to prevent damage due to mechanical overload. That is, then, when you can get much of the electric power, wind turbine is not working.
Es ist Windkraftmaschine, die die Umwandlung der Windenergie in elektrische Energie verwirklicht, auch bekannt (das
Diese Windkraftmaschine enthält die Gondel mit Rotorblätter, wobei die Rotorblätter an der Welle mit der horizontale Drehachse per die Mechanismen der Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen dieser Rotorblätter befestigt sind, Drehachse der Welle in Windrichtung gerichtete ist und die Rotorblätter solche Neigung der Seitenoberflächen verhältnismäßig der Drehachse der Welle haben, welche die aufgegebene Rotationrichtung aus Wind ihnen gewährleistet,
auch die Rotorblätter durch die Diagonalstreben versorgt sind,
die Diagonalstreben vor den Rotorblätter mit der Windseite untergebracht sind und die Rotorblätter mit der obenerwähnte Welle und zwar mit ihrer durch verlängerte Vorderstirnseite zusätzlich verbinden, auch Windkraftmaschine enthält die Windrichtungnachführung, den Turm, auf dem die obenerwähnte Objekte aufgestellt sind, und das Fundament.This wind turbine includes the nacelle having rotor blades, the rotor blades being fixed to the shaft with the horizontal axis of rotation by the mechanisms of regulating the inclination of the side surfaces of these rotor blades, the axis of rotation of the shaft being windward, and the rotor blades having such inclination of the side surfaces relative to the axis of rotation of the rotor Wave which ensures the discontinued rotation direction from wind them
the rotor blades are also supplied by the diagonal braces,
the diagonal struts are housed in front of the rotor blades with the wind side and additionally connect the rotor blades with the above-mentioned shaft and with their extended front face, also wind turbine includes the Windrichtungnachführung, the tower on which the above-mentioned objects are placed, and the foundation.
Die bekannte Konstruktion der Windkraftmaschine hat die nächsten Mängel.The known construction of the wind turbine has the next shortcomings.
Obenerwähnte Diagonalstreben sind nicht angepasst und werden nicht wie die Rotorblätter für die Umwandlung der kinetischen Energie des Windes in eine Drehbewegung des Rotors und entsprechend der Vergrößerung der Effektivität der Ausbeutung der Windkraftmaschine verwendet.The above-mentioned diagonal struts are not adapted and are not used like the rotor blades for converting the kinetic energy of the wind into a rotary motion of the rotor and correspondingly increasing the effectiveness of the exploitation of the wind power machine.
Die Halterung der Diagonalstreben der bekannte Konstruktion zu Rotorblättern der Veröffentlichung gemäß sichert nicht freie Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen der Rotorblätter, wenn solche Regulierung durch die Konstruktion des gegebenen Analogons wirklich vorgesehen ist. Die Abwesenheit der freie Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen der Rotorblätter laut der Information aus dem ersten Analogon kann zu Schäden durch mechanische Überbelastung bringen.The support of the diagonal struts of the known construction to rotor blades of the publication according to assures not free regulation of the inclination of the side surfaces of the rotor blades, if such regulation is really provided by the construction of the given analog. The absence of free regulation of the inclination of the side surfaces of the rotor blades according to the information from the first analog can lead to damage by mechanical overload.
Die Aufgabe der Erfindung ist die Erhöhung der Effektivität der Ausbeutung der Windkraftmaschine per die Benutzung der Diagonalstreben auch wie und der Rotorblätter für die Umwandlung der kinetischen Energie des Windes in eine Drehbewegung des Rotors, auch ergänzende Aufgabe ist die Garantie der freie Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen der Rotorblätter bei der Halterung zu ihnen der Diagonalstreben per Benutzung der Gelenken in dieser Halterung.The object of the invention is to increase the effectiveness of the exploitation of the wind turbine by using the diagonal braces as well as the rotor blades for the conversion of the kinetic energy of the wind in a rotary motion of the rotor, also complementary task is the guarantee of free regulation of the inclination of the side surfaces the rotor blades in the bracket to them the diagonal struts by using the joints in this bracket.
Die genannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die angebotene Konstruktion der Windkraftmaschine den folgenden Merkmalen, die in einem Punkt der Patentansprüchen beschrieben sind, entspricht.The stated object is achieved in that the offered construction of the wind turbine corresponds to the following features, which are described in a point of the patent claims.
Gemäß diesem Punkt der Patentansprüche die Windkraftmaschine, die durch bekannten Merkmalen gekennzeichnet ist:
sie enthält die Gondel mit Rotorblätter,
wobei die Rotorblätter an der Welle mit der horizontale Drehachse per die Mechanismen der Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen dieser Rotorblätter befestigt sind, Drehachse der Welle in Windrichtung gerichtete ist und
die Rotorblätter solche Neigung der Seitenoberflächen verhältnismäßig der Drehachse der Welle haben, welche die aufgegebene Rotationrichtung aus Wind ihnen gewährleistet, auch die Rotorblätter durch die Diagonalstreben versorgt sind,
die Diagonalstreben vor den Rotorblätter mit der Windseite untergebracht sind und die Rotorblätter mit der obenerwähnte Welle und zwar mit ihrer durch verlängerte Vorderstirnseite zusätzlich verbinden,
auch Windkraftmaschine enthält die Windrichtungnachführung, den Turm, auf dem die obenerwähnte Objekte aufgestellt sind, und das Fundament,
auch hat die neuen Merkmalen:
die Diagonalstreben haben Stromlinienform und
die Richtung der Neigung der Seitenoberflächen der Diagonalstreben zur Windrichtung ist solchen, wie die Rotorblätter haben,
die Halterungen der Diagonalstreben zu Rotorblätter umfassen die abgesonderte Gebiete der Rotorblätter mit der Möglichkeit bei dieser Umfassungen freier Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen der Rotorblätter.According to this point of the claims, the wind power machine characterized by known features:
it contains the nacelle with rotor blades,
the rotor blades being fixed to the shaft with the horizontal axis of rotation by the mechanisms of regulating the inclination of the side surfaces of these rotor blades, the axis of rotation of the shaft being directed downwind and
the rotor blades have such inclination of the side surfaces relative to the axis of rotation of the shaft, which ensures the discontinued rotation direction of wind them, and the rotor blades are supplied by the diagonal struts,
the diagonal struts are housed in front of the rotor blades with the wind side and additionally connect the rotor blades with the above-mentioned shaft and that with their extended front face,
Wind turbine also includes the wind direction tracking, the tower on which the above-mentioned objects are erected, and the foundation,
also has the new features:
the diagonal struts have streamline shape and
the direction of inclination of the side surfaces of the diagonal struts to the wind direction is such as the rotor blades have,
the brackets of the diagonal braces to rotor blades comprise the separate areas of the rotor blades with the possibility of free-regulation of the inclination of the side surfaces of the rotor blades.
Die Verwendung in der angebotenen Konstruktion der Windkraftmaschine des neuen Merkmals, gemäß dem die Diagonalstreben Stromlinienform haben, erlaubt die unerwünschte Empörung des Luftstroms, der zu Rotorblätter kommt, ungeachtet des Vorhandenseins vor Rotorblätter der Diagonalstreben zu verhüten; die Verwendung in der angebotenen Konstruktion der Windkraftmaschine des neuen Merkmals, gemäß dem die Richtung der Neigung der Seitenoberflächen der Diagonalstreben zur Richtung des Windes solchen ist, wie die Rotorblätter haben, erlaubt den Wirkungsgrad der Windkraftmaschine, per die Vergrößerung des Drehmoments auf der Welle des Elektrogenerators verzugrössern; die Verwendung in der angebotenen Konstruktion der Windkraftmaschine des neuen Merkmals, gemäß dem die Halterungen der Diagonalstreben zur Rotorblätter die abgesonderte Gebiete der Rotorblätter mit der Möglichkeit bei dieser Umfassungen freier Regulierung der Neigung der Seitenoberflächen der Rotorblätter umfassen, beibehält die gewöhnlichen Bedingungen der Ausbeutung der Rotorblätter.The use in the proposed design of the wind turbine of the novel feature according to which the diagonal struts have a streamlined shape allows the unwanted indignation of the air flow coming to rotor blades, despite the presence of rotor blades of the diagonal struts, to be prevented; the use in the proposed construction of the wind turbine of the novel feature, according to which the direction of inclination of the side surfaces of the diagonal struts to the direction of the wind are as the rotor blades have, allows the efficiency of the wind power engine by increasing the torque on the shaft of the electric generator distortion steeds; the use in the proposed construction of the wind turbine of the novel feature, according to which the supports of the diagonal struts to the rotor blades comprise the separate areas of the rotor blades with the possibility of free frictional control of the inclination of the side surfaces of the rotor blades, maintains the usual conditions of exploitation of the rotor blades.
Der Charakter der Erfindung wird durch die
Es wird gezeigt:It will be shown:
Niedriger ist die Beschreibung der Konstruktion der Windkraftmaschine auf
Die Windkraftmaschine enthält die Gondel (
Die Rotorblätter (
Eine Variante der Halterung ist auf den Zeichnungen
Die Baugruppe der Kugellager ist auf der gedrechselte Buchse (
Die Baugruppe der Kugellager (
(Die Variante der Konstruktion mit den Wälzlagern in gegebener Erfindung erlaubt seiner das Wesen mehr überzeugend entzuhüllen.(The variant of the construction with the rolling bearings in a given invention allows him to unveil the essence more convincing.
Jedoch meistens verwendet man die Wälzlager für die Objekte, die sich ständig und schnell drehen. Die Rotorblätter ändern ihre Neigung selten und langsam. Deshalb in diesem Fall ist die Verwendung der Gleitlager möglich. Das ist einfacher, billiger und kompakter. Doch ist das eine Frage der konkreten Projektierung.)However most often rolling bearings are used for objects which constantly and quickly rotate. The rotor blades rarely and slowly change their inclination. Therefore, in this case, the use of plain bearings is possible. It's easier, cheaper and more compact. But that is a question of concrete planning.)
Die Diagonalstreben (
Auf
Der Hauptteil der Konstruktion ist ein Drahtseil (
Zweite Variante der Halterung ist auf den Zeichnungen
Gelenkachse (
Die Verbindung mit der Welle (
Es ist offensichtlich, dass es keine Problem der gemeinsame Verwendung beider Varianten der Halterung der Diagonalstreben (
Oben beschriebe Windkraftmaschine funktioniert wie und gewöhnliche Windkraftmaschine. Dabei oben es schon wurde bezeichnet, dass das Vorhandensein der Diagonalstreben (
Der angebotene technische Beschluss kompliziert die Konstruktion der Windkraftmaschine ein paar, doch in diesem Fall sind teuere Ausrüstung und die Materialien nicht erforderlich. Unter anderem werden die Forderungen zur den Materialien der Rotorblätter herabgesetzt. Es ist möglich eine Verwendung der billigeren Stoffe für die Herstellung der Rotorblätter z. B. des Stahls.The offered technical decision complicates the construction of the wind turbine a few, but in this case expensive equipment and materials are not required. Among other things, the demands on the materials of the rotor blades are reduced. It is possible a use the cheaper materials for the production of rotor blades z. As the steel.
Andererseits, wird die ein wenig komplizierte Konstruktion vielmalig von den positiven Effekten kompensiert, die in der Aufgabe der Erfindung und in den Erläuterungen zu der neuen Merkmalen der Patentansprüchen erwähnt sind.On the other hand, the somewhat complicated construction is many times compensated for by the positive effects mentioned in the object of the invention and in the explanation of the new features of the patent claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- JP 2005291185 A [0008] JP 2005291185 A [0008]
- JP 2006138303 A [0008] JP 2006138303 A [0008]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- http://de.wikipedia.org/wiki/Windenergieanlage [0003] http://de.wikipedia.org/wiki/Windergieanlage [0003]
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- 2009-03-12 DE DE102009012907A patent/DE102009012907A1/en not_active Withdrawn
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