DE842330C

DE842330C - Wind power plant

Info

Publication number: DE842330C
Application number: DEP29895A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl-Ing Voigt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-01-01
Filing date: 1949-01-01
Publication date: 1952-06-26

Description

Bei Windkraftwerken ist wegen des oft stoßartigen Anfalls der Windenergie mit vorübergehenden starken Überbelastungen der Stromerzeuger zu rechnen. Um bei solchen Überbelastungen eine Beschädigung der Stromerzeuger durch zu starke Erwärmung der elektrischen Wicklungen zu verhindern, ist eine- mit der Belastung zunehmende Kühlung der Stromerzeuger sehr bedeutungsvoll.In wind power plants is because of the often jerky occurrence of wind energy temporary heavy overloads of the power generators are to be expected. To at such overloads damage the generator due to excessive heating Preventing electrical windings is one that increases with the load Cooling the power generator is very important.

Da die Windturbinen 'von Windkraftwerken den Unbilden der Witterung ausgesetzt sind, kann de: Fall eintreten, daß sich besonders an den Vorderkanten der Flügel Eisansätze bilden. Solche Eisbildungen verändern die aerodynamische Form der Flügelquerschnitte, wodurch die Leistung der Windturbine herabgesetzt wird. Ein ungleichmäßiger Eisansatz kann ferner wegen der dadurch hervorgerufenen Unwucht die Windturbine und das Windkraftwerk zerstören. Es ist daher wichtig, die Eisbildung zu vermeiden.Because the wind turbines' of wind power plants cope with the rigors of the weather are exposed, de: Case can occur that especially at the leading edges the wings form ice deposits. Such ice formations change the aerodynamic shape the wing cross-sections, which reduces the performance of the wind turbine. An uneven ice accretion can also be caused by the imbalance it causes destroy the wind turbine and the wind power plant. It is therefore important to prevent ice formation to avoid.

Bei Stürmen können die Drehzahlen der Windturbinen und der Winddruck auf das Bauwerk zerstörende Werte annehmen. Es ist darum erforderlich, die Windturbine so zu bremsen, daß sie eine bestimmte höchstzulässige Drehzahl nicht überschreitet.During storms, the speeds of the wind turbines and the wind pressure take on values that are destructive to the building. It is therefore necessary to use the wind turbine to brake so that it does not exceed a certain maximum permissible speed.

Die im folgenden beschriebene Erfindung gibt ein Verfahren. an, mit dem i. eine zu starke Erwärmung der Stromerzeuger, 2. die Eisbildung an den Flügeln und 3. die zu hohe Umlaufzahlen der Windturbinen in einfachster Weise verhindert werden. Die Abb. i zeigt die beispielsweise Ausführung eines Windturbinentriebwerkes, bestehend aus der Windturbinenachse i, der Windturbine 2, dem Zahnradvorgelege 3, den Stromerzeugern 4, 5, 6 und der Gondel 7 im Längsschnitt. Die Abb. 2 stellt einen der drei (s. Windturbinennabe) vorhandenen Windturbinenflügel im Längsschnitt und die Abb. 3 einen Flügelquerschnitt dar. Die Flügel sind mit von der Flügelwurzel zur Flügelspitze verlaufenden Kanälen 8 durchzogen, wodurch die umlaufende Windturbine als Kreiselpumpe wirkt, indem unter dem Einfluh der Fliehkraft Luft an den Flügelwurzeln angesaugt und nach den Flügelspitzen getrieben wird, wo sie durch regelbare Schieber 9 ins Freie ausströmt. Die Luft nimmt dabei den gestrichelt angedeuteten Verlauf. Sie wird durch die Öffnungen io in den Rotorengehäusen der Stromerzeuger angesaugt, durchströmt die Stromerzeuger zwischen Stator- und Rotorwicklung, wobei die elektrischen Wicklungen gekühlt werden und die Luft selbst erwärmt wird. Von hier gelangt die erwärmte Luft durch Öffnungen 11 in die hohle Windturbinenachse und durch die Offnungen i2 in die hohlen Flügelholme und von dort durch Bohrungen 13 in die Flügelnasen, den vor den Holmen liegenden Flügelteilen. Indem sie die einzelnen von den Flügelrippen gebildeten Zellen 16 durchströmt, erwärmt sie die Flügelnasen, wodurch die Eisbildung verhindert wird. Je höher die Drehzahl der Windturbine ansteigt und je weiter die Schieber an den Flügelspitzen geöffnet werden, um so mehr Luft wind angesaugt, um so intensiver werden die Wicklungen der Stromerzeuger gekühlt, die Flügelnasen geheizt und um so mehr wird die Windturbine durch die Luftförderung gebremst. Man kann die Drehzahl mindernde Wirkung noch verstärken, indem man die Luft nicht an den Flügelspitzen, sondern durch an den Saug- und Druckseiten der Flügel vorgesehene Klappventile 14 und 15 (s. Abb. 3), und zwar entgegen der aerodynamischen Zirkulation um die Flügel ausströmen läßt.The invention described below provides a method. on, with the i. excessive heating of the generator, 2. ice formation on the wings and 3. which prevents the wind turbines from rotating too high in the simplest possible way will. Fig. I shows the example of a wind turbine engine, consisting of the wind turbine axis i, the wind turbine 2, the gear reduction 3, the power generators 4, 5, 6 and the nacelle 7 in longitudinal section. Fig. 2 represents one of the three (see wind turbine hub) existing wind turbine blades in longitudinal section and Fig. 3 shows a wing cross-section. The wings are with the wing root to the wing tip running channels 8 traversed, whereby the rotating wind turbine acts as a centrifugal pump by adding air to the wing roots under the influence of centrifugal force sucked in and driven to the wing tips, where they are controlled by adjustable slides 9 flows out into the open. The air takes the course indicated by dashed lines. It is sucked in through the openings io in the rotor housing of the generator, flows through the power generator between the stator and rotor windings, whereby the electrical Windings are cooled and the air itself is heated. From here comes the heated air through openings 11 in the hollow wind turbine axis and through the openings i2 into the hollow wing spars and from there through holes 13 into the wing noses, the wing parts lying in front of the spars. By removing the individual from the wing ribs formed cells 16 flows through, it heats the wing noses, whereby the ice formation is prevented. The higher the speed of the wind turbine increases and the further the Sliders on the wing tips are opened, the more air is sucked in to wind This is how intensely the windings of the power generators are cooled and the wing noses are heated and the more the wind turbine is braked by the air delivery. You can Enhance the speed-reducing effect by not allowing the air to reach the wing tips, but through flap valves 14 provided on the suction and pressure sides of the wings and 15 (see Fig. 3), against the aerodynamic circulation around the wings can flow out.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Wind power plant with wind turbines rotating about horizontal axes, characterized in that the wind turbine blades are provided with channels (8) running from the blade root to the blade tip, through which the air filtered in the manner of a centrifugal pump under the influence of centrifugal force is conveyed, which beforehand has the windings of the in Has washed around the generator arranged close to the axis for intensive cooling of the same.

2. Wind power plant according to claim i, characterized in that the channels (8) preferably by communicating Cavities (16) of the wing noses are formed.

3. Wind power plant according to claim i and 2, characterized in that before commissioning the wind power plant in the Air located in the wing noses is preferably heated electrically.

4. Wind power plant according to claim i, characterized in that slides (9) are built into the wing tips with the help of which the air flow through the wing channels (8) is regulated.

5. Wind power plant according to claim i and 4, characterized in that on the suction and pressure side of the outer wing parts closable flap valves (14 and 15) so are arranged that the conveyed air against the aerodynamic circulation can be blown out.