DE926420C - Control device for wind motors depending on the speed - Google Patents

Control device for wind motors depending on the speed

Info

Publication number
DE926420C
DE926420C DEH10789A DEH0010789A DE926420C DE 926420 C DE926420 C DE 926420C DE H10789 A DEH10789 A DE H10789A DE H0010789 A DEH0010789 A DE H0010789A DE 926420 C DE926420 C DE 926420C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wind
control device
axis
vane
swivel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEH10789A
Other languages
German (de)
Inventor
Erich Hesse
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEH10789A priority Critical patent/DE926420C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE926420C publication Critical patent/DE926420C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D7/00—Controlling wind motors 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/0204—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for orientation in relation to wind direction
    • F03D7/0208—Orientating out of wind
    • F03D7/0212—Orientating out of wind the rotating axis remaining horizontal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Description

Regeleinrichtung für Windmotoren in Abhängigkeit von der Drehzahl Es wunde bereits vorgeschlagen bei Windmotoren, insbesondere mit Zwüschenspeicherung der Windenergiie :in umlaufenden kine.tischtn Energiespeichern, bei Erreichung der Enddme'hz:ahl eine weitere Erhöhung der Drehzahl dadurch zu begrenzen, d;aß ein Fliehkraftregler die um ihre Achse drehbaren Flügel -so verstellt, daß sie stärker in die Flügelkreisebene hineingedreht werden. Dadurch werden die so schädlichen Drehmomen:tüberhöhungen aufs dens:tändigenWindstößen und. Böen so weit verringert, :daß sie :die Trnebwex#kteile zwischen der Flügelwelle und der Wel:l'e des Energieverbrauchers bzw. des Energiespeichers' nicht mehr überlasten. Ein solcher Windmotor 'kann, die Energie der mittlerem. Windstärke entsprechend konstant abgeben und auch -bei den stärksten Stürmen ungefährdet in, Betrieb bleiben.Control device for wind motors depending on the speed It has already been proposed for wind motors, in particular with intermediate storage of wind energy: in circulating kine.tischn energy stores, when the Enddme'hz: ahl to limit a further increase in speed by d; ate a Centrifugal governor adjusts the wing rotatable about its axis so that it is stronger be turned into the wing circle plane. This makes the so harmful Torques: superelevation on dens: constant gusts of wind and. Gusts reduced so much : that they: the Trnebwex # kteile between the vane shaft and the wel: l'e of the energy consumer or of the energy storage system. Such a wind engine 'can that Power of the middle. Constantly output wind strength and also -with the strongest storms safely in operation.

Drehbure Flügel bedingen aber eine bewegliche, Flügellagerung, die wegen, der bei Sturmböen sehr großen Staudrücke auf die Flügelflächen entsprechend kräftig ausgeführt werden muß. Ben größeren Flügeldurchmesisern reicht auch die eigene VerstelTkraft eines Flnehkraftreglers nicht mehr zur Durchführung der Flügel;bewegungemi aus, sondern es wird die Zwischenschaltung einer Servomotoren-:einrichtung erforderlich, die einen zusätzlichen Aufwand an Kosten erfordert und vor allem die Betriebssicherheit von einem weiteren Faktor auch für solche Windmotoren@größen abhängig macht, bei denen; eine !ständigie Überwachung durch, Bedlienungspersonal noch nicht wirtschaftlich ist.Rotary turning wings, however, require a movable wing bearing because of the very large dynamic pressures on the wing surfaces during squalls must be carried out vigorously. That is enough for larger wing diameters own adjustment of a self-adjusting force regulator no longer to carry out the wing; movementemi instead, the interposition of a servomotor device is required, which requires additional costs and, above all, operational reliability makes dependent on another factor also for such wind motors @ sizes those; constant monitoring by, operating personnel not yet economical is.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Windmotoren in Abhängigkeit von ihrer Drehzahl diadurch zu regeln, daß ihre Flügelkreisebene gegenüber der Windrichtung derart geschwenkt wird, daß sich -die Leistungsaufnahme :des Flügelrades ändert, alsobeim Schwenken der Flügelkreisebene aus dem Winde verringert. Diese Art :der Regelung ermöglicht zwar :die starre. Befestigung .der Flügel ,auf der Nabe des Windrades und damit eine wesentliche konstruktive Vereinfachung wie auch eine Erleichterung des Betriebes,; .indessen sind die bisher bekannten Ausführungen dieser = Reggelüngsart weilrbei-ihnenRückwirkungen auf die Drehzahl :auftreten, so daß diese in unerwünschtem Ausmaße schwankt und derartige Anlagern zur Vermeidung von Schäden bei zu starken. Winden stillgesetzt werden. müssen.It has also been proposed to use wind motors as a function to regulate their speed by keeping their wing circle plane opposite the wind direction is swiveled in such a way that -the power consumption: of the impeller changes, also reduced when pivoting the wing circle plane out of the winch. This type: the Regulation enables although: the rigid one. Fastening .the wings, on the hub of the wind turbine and thus a significant structural simplification such as also a facilitation of the operation; .in the meantime are the versions known so far this = type of control because they have repercussions on the speed: occur, so that this fluctuates to an undesirable extent and such investments to avoid of damage if too strong. Winches are stopped. have to.

Die Erfindung bezweckt eine :drehzahlabhängige Regeleinrichtung für Windmotore, welche düe Drehzahl: auch -bei stärksten Änderungen der Windgeschwirvd>igkeit in .den betrieblich erforderlichen engen Grenzen hält, ohne daß zusätzliche Regel:-organe oder verstellbare Flügel bengbilgt wer:dien. Hierbei geht die Erfindung davon aus, daß ein drehzahlabhängiger Fliehkraftregler das Verscchwenken der Flügelkreüsebene des Windrades, gegenüber der Windrichtung unter Ausnutzung :der Windkraft steuert, indem ein; von: einem Fliehkraftregler beennflußtes, vom Winde beaufschlagtes. Steuerorgan. auf den Schwenkantrieb des: Flügelrades einwirkt. Dieses Steuerorgan wind erfindungsgemäß derart hinsichtlich -seiner Beäufschlagung durch den Windausgebildet und -angeordnet, daß .die: an ,ihm bezüglich seiner Verstellac'hse wirksamen Luft'kraftmomente ausgeglichen sind, -so daß nennenswerte störende Rückwirkungen auf die Funktion des Reglers vermieden werden.The invention aims at a: speed-dependent control device for Wind motors, which speed: even with the greatest changes in wind speed within the tight limits required by the company, without any additional rule: - organs or adjustable wings bengbilgt who: serve. The invention is based on the assumption that that a speed-dependent centrifugal governor swivels the wing circle plane of the wind turbine, opposite the wind direction using: the wind power controls, by a; from: a centrifugal governor influenced, acted upon by the wind. Control body. acts on the swivel drive of the impeller. This control element winds according to the invention designed and arranged with regard to its exposure to the wind, that the air force moments effective for him with regard to his adjustment axis are balanced out are, -so that noteworthy disruptive repercussions on the function of the controller are avoided will.

Die erfindungsgemäße Regelung wird zweckmäßig in der Weise durchgeführt, .daß die Muffenbewegung eines drehzahIabhängigen Flie'hkraftreglers auf eine um ihre Mittelachse schwenkbare und im! .ihren Luftkraftmiomenten ausgeglichene Wünganne .bzw. auf ein um eine gemeinsame Tragachse .schwenkbares und in seinen Momenten bezüglich - ,seiner Schwenkachse aüsgegbichenes Windzo.senpaar übertragen -wird und: bei Dre'hzahlsteigeru.ng die Windfahne um ihre Mittelachse oder das gegenläufige Windrosenpaar um seine Tragachse .schwenkt. Durch diieses Schwenk'e'n :der Wi:nd;-fa'hne um ihre Achse entsteht im Windstrorri eine Luftkraft .auf die Windfahne und damit ein Steuermoment, das über die Windfahnenträger den mit ihm verbundenen Getriebekopf des Windmotors schwenkt, ,dadurch .den Flügelkreis. zur Windrichtung verstellt und somit die Lei-stungsiaufn«hme des Flügelrades und damit des Windmotors verri,nigert. In gleicher Weise wird :durch. die vom Drehoahlregler veranlaßbe Schwenkung-des Windrosenpaares um seine gemeinsame Tragachse der Getriebekopf und .damit .der Flügelkreis in einen solchen Winkel.zur Windrichtung gebracht, wie :er der jeweiligen Windsitärke unter Konstanthaltung der Drehzahl entspricht. Die Windfahne ist al's ebene Platte oder symmetrisches. Profil ausgebildet. Beide- sind druckpunktfest -und ändern. :somit ihre Momente nicht bei Änderungen! dies AA-nstelbwimllcel!s zur Windrichtung infolge der Schwenkung. Ihre Lagerung erfolgt möglichst so, daß dfie Momente der Druck- und-der Saugseite sich ausgleichen.: Das Windrosenpaar ist so -gelagert, d:aß -die-durch den Ströanumgswiderstand jeder bzw. ,den Staudruck auf jede Rosie 'hervorgerufenen; Schwenkmomente in ibezug auf die gemeinsame Tragachse sich möglichst :ausgleichen. In bei-den Fäl!1en können die Windradflügel nunmehr eine feste Einstellung zur Flügelkreisebene erhalten und somit :starr auf ihrer Nabe befestigt werden:; gleichwohl: wird. im allgemeinen bei den Windstößen und Böen eines hohen Windmittels :die Leistung ohne schädliche Drehmomentüber'höhung nur in solcher Stärke aufgenommen, wie es. für die jeweilige Leistungsabgabe erforderlich ist. Vor allem aber vollzieht sich d lese Regelung infolge dies Ausgleiches der am Steuerorgan wirksamen Luftkraftnno.mente auch bei einem Regler mit geringer Verstellkraft und damit von wirtschaftlich günstiger Ausführung ohne nennenswerte Rückwtirrkungen,auf die Drehzahl, da die Windbeaufschlugung des. Steuerorgans so ausgeglichen ist, daß nach Beendigung der Schwenkbewegung kein restliches. Moment mehr vorhanden ist, das seinerseits. auf den Fliehkraftregler direh zahländernd einwirken könnte; vielmehr behält das Steuerorgan seine Stellung in bezug auf &e Flügelkreisebene bei und hält :dadurch die Drehzahl. konstant.The regulation according to the invention is expediently carried out in such a way that the sleeve movement of a rotational speed-dependent centrifugal force regulator is swiveled about its central axis and in the! . their air force moments balanced. or. is transmitted to a wind vane that is pivotable about a common support axis and whose moments are offset with respect to its pivot axis, and when the rotational speed increases, the wind vane pivots around its central axis or the opposing pair of compass roses pivots around its support axis. This swiveling of the wind vane around its axis creates an air force in the wind flow on the wind vane and thus a control torque that swings the gear head of the wind motor connected to it via the wind vane carrier. the wing circle. adjusted to the wind direction and thus the power consumption of the impeller and thus of the wind motor is reduced. In the same way: through. the rotation of the wind rose pair about its common support axis, the gear head and .that. The wind vane is flat or symmetrical. Profile trained. Both are pressure point fixed and change. : so your moments do not change! this AA-nstelbwimllcel! s to the wind direction as a result of the pivoting. They are positioned in such a way that the moments on the pressure and suction side are balanced: The pair of compass roses is positioned in such a way that they ate through the flow resistance of each or 'the dynamic pressure on each rose'; Pivoting torques in relation to the common support axis: balance each other as much as possible. In both cases, the wind turbine blades can now have a fixed setting to the blade circle plane and thus: be rigidly attached to their hub :; nevertheless: will. in general with gusts and gusts of a high wind mean: the power without damaging torque increase is only absorbed to the extent that it is. is required for the respective service output. Above all, however, this regulation takes place as a result of this compensation of the air force acting on the control element, even in the case of a controller with a low adjusting force and thus of an economically advantageous design without significant backlashes, since the wind exposure of the control element is balanced in such a way that after the end of the swivel movement no remaining. Moment there is more, that in turn. could act on the governor directly changing the number; on the contrary, the control element maintains its position in relation to & e vane circle plane and thereby maintains the speed. constant.

Im -allgemeinen reicht bei der Windfahnenregeiung das Mass@nträgheitsmoment der von dem Windmotor angetriebenen Maschinenbeile aus, um bei- sprunghaftem Ansteigen der Windgeschwindigkeit die Drehzahl bis zur Einstellung des Windmotors. auf den neuen Beharrungszustand in zulässigen Grenzen konstant zuhalten. Bei erhöhten Ansprüchen: an, die Drehzahlkonstanz insbesondere bei der Windrosenregelung ordnet man zusätzlich einen umtaufenden Energgiespeicher an sich bekannter Art an.In general, the moment of inertia is sufficient for wind vane regulation the machine axes driven by the wind motor to avoid a sudden increase the wind speed the speed up to the setting of the wind motor. on the to keep the new steady state constant within permissible limits. With increased demands: on, the speed constancy, especially with the compass rose control, is also ordered a renaming energy store of a known type.

Im nachstehlenden ist der Erfindungsgegenstand an Hand von Ausführungsbeispielen. näher erläutert, die in, der Zeichnung veranschaulicht sind.In the following, the subject matter of the invention is based on exemplary embodiments. explained in more detail, which are illustrated in, the drawing.

A.bb. r zeigt eine Einrichtung zur Regelung nach .der Erfindung in Verbindung mit einer Windfahne in Seibenan.sicht und teilweise im Schnitt; Abb. a zeigt die zugehörige Draufsicht mit der Windfahne in derjenigen Stellung, die :dem Betriebe des Windmotar.s bei schwächeren Winden. entspricht, bei Jenem der -Flügelkrens rechtwinklig bzw. nahezu rechtwinklig zur' Windrichtung steht und den Windanfall voll aufnimmt; -Abb. 3 zeigt die gleiche Ansicht mit der Windfahnenstellung in der Betriebsstellung des Windmotors. !bei !starken stürmischen Winden, bei denen der Flügelkreis in einem so starken Winkel zur Windrichtung steht, :daß das Windrad. keine erhöhte Windleistung auhnimmt; Abb. 4 zeigt !eine Einrichtung zur Regellang nach der Erfindung In Verbindung mit einem Wi:ndrcrsenpa.ar in Seitenansicht :und.A.bb. r shows a device for regulation according to the invention in Connection with a wind vane in Seibenan.sicht and partly in section; Fig. a shows the associated top view with the wind vane in that position : the operation of the wind engine in weaker winds. corresponds to that of -Flügelkrens at right angles or almost at right angles to the 'wind direction and the Fully absorbs wind; - Fig. 3 shows the same view with the wind vane position in the operating position of the wind motor. ! in! strong stormy winds, in which the wing circle is at such a strong angle to the wind direction that the wind turbine. does not absorb increased wind power; Fig. 4 shows a device for regular length according to the invention in connection with a Wi: ndrcrsenpa.ar in side view: and.

Abb. 5 in der zugehörigen Draufsicht; -Abb. 6 gibt !in- Dranfsicht und in vergrößertem Maßstube eine Einzelheit in. abgeänderter Ausführung wieder.Fig. 5 in the associated top view; - Fig. 6 gives! In view and on a larger scale a detail in a modified version.

Die Pfeile in. dien einzelnen Abbildungen; zeigen dio Winidrichtun:g an. . In: Abb. i ist auf einem Turm i 'der Turmkopf 2 s1 arr befestigt, der ein Spurlager 3 trägt, das die Grundplatte ¢ des Getriebekopfes 5 drehbar mit dem Turm verbindet. In an sich bekannter Weise drehten an der Nabe 6 befestigte Flügel 7 die Hauptachse 8, :die- ihrerseits, über ein: Stirnrr.ad 9 und ein, Ritzet io einte Zwischenwelle i i :antreibt. Auf der Welle ii sitzt ein Kegelrad i2, :das ein auf der senkrechten: Welle 13 isitzendes. Kegelrad i4 an- treibt. Die senkrechte Welle 13 trägt einen um- laufenden kinetischen Energiespeicher, nämlich ein Schwungrad 15. Die Wellen 8, i i und 13 &ind in an, sich. :bekannter Weise im Getriebe- :bzw. Turm- kopf gelagert. Über eine Kupplung 16 wird, bei- sp:ielsw!eise ein -elektrischer Generatör angetrieben. Auf der Zwischemvelle I i sitzt weiterhin ein Flnehkraftregler 17; die Bewegung seiner Muffe 18 wird über eine Stange i j auf einen Wimkelhe:bel2o übertragen (s. Abb. 2). Mit dem Getriebekopf 5 fest verbunden ist ein zweiarmiger Ausleger 21, der gemäß Abb. 2 und 3 unter einem. Winkel von etwa 30 bis 40° zur Achse des Flügelrades an- geordnet ist. Am Ende des Auslegers, 2i ist in Lagern 22 eine senkrechte Achse 23 drehbar an- geordnet, :auf deren. oberem und unterem Teil je ein Windfabnenblatt :2q. sitzt. Bei beiden Wind= fahnenblättern ist die Achse 23 derart angieordnet, daß beim Anströmen die Luftkraftmomente beider Flanken: des Blattes in: bezug auf die Achse 23 sich möglichst weitgehend; ausgleichen. Die Wind- fahnen;achse 23 trägt einten. fest an ihr .angreifenden Heben 25 (s,. besonders A#bb. 2 - und 3). Er ist mit demz Winkelhebel 2o durch einen Lenker 26 ver- bunden, :der die Muffenbewegung des Reglers auf die Windfahne übertragen Imnm,. Durch Schwenken der Windfahne um ihre Achsre entsteht ein Steuer- moment, das. den Windfahnenäuedeger und damit den: Getriebekopf . in einen solchen Winkel zur Wirndrichtüng - dreht, wie - er zur jeweiligen Leis:tungsentnähme erforderlich-ist. _ A:bb. 2 zeigt die Stellung der Windfahne und ihres Auslegers 2i in, Betriebsstellung bei leichten Winden. Die Windfahne 24 - steht ' in solcher Stellung zur Windrichtung,-daß das. ,durch die quer zur Windrichtung wirkend Luftkraft (Auftrieb) auf .das Windfahnenblatt hervorgerufene Schwenk- moment im Uhrzeigersinn dem durch die in Wind-. rich:tung winkende Luft1craft (Widerstand)-hervor- gerufenen Schwenkmoment in, :be zu@g auf -die Schwenkachse des Getriebekopfes so das Gleich- gewicht hält, daß die Drehachse 8 der Flügel? an- nähernd in die Windrichtung gestellt wird und die Flügel somit voll beaufschlagt werden. Der Flieh- kraftregler steht hierbei am Anfang der Muffen- bewegung. Abb. 3 zeigt die Stellung des. Turmkopfes bei Sturm. InfolgJ der :erheblich höheren Windgeschwin- digkeit ist .die Drehzahl der Flügel. 7 und der Welle i i derart ges:tiegen, daß die entsprechend sich steigernde Fliehkraft d!ex Reglergewichte uatex Überwindung der auf eine bestimmte Normaldreh- zahl. .abgestimmten: Vorspannung der Reglerfedzr Ua .(Abt: i) eine erheblichte Verschiebung der Reglermuffe r8 zu,r Folge hat. Über den Winkel, hebe:l 2o und; .den Lenker 26 erfahren. die Wind- fahntenblätter 24 eine entsprechende Schwenkung um .ihre Achse 23, so :daß sich ein entgegen dem U'hrzeigersinn gerichteter -Auftrieb bildet, der je- doch den Momentenawsgleich in bezug :auf die Achse 23 selbst nicht wesentlich stört. Dieser Auf- trieb infolge' der Schrägstellung der Windfahne 2,4 erzeugt vielmehr lediglich einte starkes Schwenk- moment entgegen dem Uhrzeigersinn in bezug auf die Schwenkachse dies Getriebekopfes., das dessen Verschwenken in die Stet ung nach Alb. 3- zur Folge hat. Dadurch wird die Achse des Flügelli- kreises .in einen, so großen Winkel zur . WindTich- tung geschwenkt, d@aß -die Flügel bei gleich- bleibender Drehzahl keine 'höhere Energie auf- nehmen. Auch hier steht die Windfahne 24 so, daß in :dieser Stellung :des Getriebekopfes .das d utr.ch den Auftrieb ' hervorgerufene Schwenkmoment bezüg- lich. der Schwenkachse des Getriebekopfes dem durch' den Widerstand -hervorgerufenen Schwenk- moment .das Gleichgewicht' hält. Der F..iehksraft- regter isteht hier fasst -am Ende der Muffentbewegung. Wie die Abb. 2 -und 3 zeigen, ist der Windfahnen- ausleger.2i in, einem solchen Winkel zur Flügel- achse angeordnet, daß der Getriebekopf 5 einen Sch«#enkbereich von 8o bis. 9o° mit voll betriebs- fähgen Erndstellu:ngen@ der Windfahne besitzt. Die Abb.-4 tthd 5- zeigen die Regelung gemäß der Erfindung mit einem Windro.senpaar als Steuerorgan. Zwei am Getriebekopf 5 befestigte Ausleger 2-7-tragen in Lagern 2.$ schwenkbar an- geordnet eine hohle 'Achse 29, die ihTerse:its .am oberen Ende -in einem Lagerbock 30 die Achsen zweier Windrosen trägt, deren Nabe mit 3 i und deren in entgegengesetztem Sinne schräg stehende Ffügeilt mit 32 -bezeichnet sind (s.. besonders: Abb. 5). Auf :den: beidAen-#Vindrosenachsen sitzt je ein Kegel- räd 33;-'beide- Räder übertragen. ihre-Drehung über ein Gegenrad 34 auf- eine Welle 35, die in der Hohlachee'29 gelagert .ist (Abt. q.). Am unteren Ende der Welle 35 sitzt ein Kegelrad 36, das über sein Gegenrad 37 und eine Welle 38 eine .auf dieser sitzende Schnecke 39 :antreibst, die an der schwenk- baren Getriebekopfgrundplatte 4 gelagert isst und in einen am -festen Turmkopfe 2 angebrachten Zahn- krariiz 4o eingreift. An der Stange- i9, die in der Muffe i8 -,des Fliehkraftre@glers gelagezt ist , greift ein Lenker 41 an, dessen anderes Ende mit .einem auf der Hohlachse 29 sitzenden Hebel- 42 gelenkig verbunden ist. Erhöht sich infolge Windgeschwin- digkei:t die Flügeldrehzahl, so bewirkt die VeT- schiebung ,der Reglermuffe i8 über den Lenker 41 eine Verdrehung der Hohlachse 29 -und damit eine Verschwenkung .der Achsen, der beiden Flügelaräde.r 34 32 in die Stellung, die in Abb. 5 dutreh dtie strichpunktierte Gerade a angedeutet isst. In ih:r er- haken die Flügel 32 nunmehr eine solche Win@d- beaufschlagung, saß sich die Windrosen zu drehen, beginnen, und, zwar in einander entgegengesetztem Drehsinn und mit einer der entsprechenden Direhzähl. Diese Umlaufbewegung wird'über die Kegekadgetriebe 33, 34 und 36, 37 auf das Schneckenrad 39 übertragen., das infolge seines Eingriffes in den, feststehenden Za'hukranz 40 eine Schwenkbewegung des drehbaren Getriebe- kopfes _5 herbeiführt, und zwar bis zu einem Winkel,, in. dem die strichpunktiert gezeichnete Flügelradachse die Stellung b und die Flügelkreis- ebene die Stellung c einnimt, in der die Flügel aus dem Winde gedreht send und wieder .mit auf den Normalwert verminderter Drehzahl. umlaufen. Die Stellhxng b ist dann; erreicht, wenn die Achse a der Windrosen die ihrer Ausgangsstellung parallele Lage a1 eingenommen hat; in der die Flügel 32 in der- Windrichtung ldegen undl damit zum Stillstande kommen,. Bei dieser Anordnung sind so,dahn die an den beiden Windrosen, angreifenden, die Schwenr kung,dies Flügelikreii-ses in die Ebene c bewiirkenden Luftkraftmomente bezüglich der Welle 35 gegen- einander ausgeglichen, so daß keinerlei Weitere Momente auftreten, die den Wirkungszusammen- hang der Regelung in alleiniger Abhängigkeit von der Flügeldrehzahl beeinträchtigen können. Abb. 6 zeigt die Übertragung -der Muffen- bewegung-auf die Hohlachse 29 in der Weise, daß der Lenker 41 in zwei Armen 43 und 44 endet, von denen der eine mit einer Verzahnung ,in- ein auf der Hohlachse 29 sitzendes, Zahnrad- 45 eingreift, wähnend der -,andere Arm 4q'. durch Anlage an der Achse 29 dien Eingriff .der Verzahnung Aehert. The arrows in. Serve the individual figures; show the Winiddirection: g. . In: Fig. I, the tower head 2 is on a tower i ' s1 arr attached, which carries a thrust bearing 3 that the Base plate ¢ of the gear head 5 rotatable with connects to the tower. In a manner known per se rotated on the hub 6 attached blades 7 the Main axis 8,: on the other hand, via a: Spur wheel 9 and one, Ritzet io one intermediate shaft ii: drives. On the shaft ii sits a bevel gear i2,: the one on the vertical: shaft 13 is seated. Bevel gear i4 drives. The vertical shaft 13 carries a ongoing kinetic energy storage, namely a Flywheel 1 5. Shafts 8, ii and 13 & ind in per se. : known way in the transmission: or. Tower- head stored. Via a coupling 16, both sp: in other words, an -electric generator driven. On the intermediate shaft I i still sits Fitness regulator 17; the movement of its sleeve 18 is over a pole ij on a Wimkelhe: bel2o transferred (see Fig. 2). With the gear head 5 A two-armed boom 21 is firmly connected, according to Fig. 2 and 3 under one. Angle of about 30 to 40 ° to the axis of the impeller is ordered. At the end of the boom, 2i is in Bearings 22 a vertical axis 23 rotatably ordered,: on their. upper and lower part each a wind fan sheet: 2q. sits. With both wind = flag leaves the axis 23 is arranged in such a way that that the air force moments of both when flowing against Flanks: of the sheet in: with respect to the axis 23 itself as far as possible; balance. The wind flags; axis 23 carries einten. firmly attached to her Lift 25 (see especially A # fig. 2 - and 3). He is with demz angle lever 2o by a handlebar 26 tied,: which opens the sleeve movement of the regulator the wind vane transmitted Imnm ,. By panning the wind vane around its axis creates a control moment, that. the wind vane boom and with it the: gear head. at such an angle to the Wirndrichtüng - rotates how - he to the respective Withdrawal of services is necessary. _ A: bb. 2 shows the position of the wind vane and of your boom 2i in, operating position with light Winches. The wind vane 24 - is in such Position to the wind direction, -that that., Through the across Air force acting in the direction of the wind (lift) on .the wind vane blade caused swivel moment clockwise the through the in wind-. direction: direction waving Luft1craft (resistance) -for- called swing moment in,: be zu @ g auf -die Swivel axis of the gear head so that the weight holds that the axis of rotation 8 of the wing? at- is placed approximately in the direction of the wind and the Wing are thus fully acted upon. The fleeing force regulator is at the beginning of the socket Move. Fig. 3 shows the position of the tower head Storm. As a result of: significantly higher wind speed is .the speed of the blades. 7 and the wave ii in such a way that the corresponding increasing centrifugal force d! ex controller weights uatex Overcoming the on a certain normal rotation number. . coordinated: preload of regulator spring Among other things (Dept .: i) a significant shift in the Regulator sleeve r8 closed, r has consequence. Over the angle, lift: l 2o and; . Experience the handlebar 26 . the wind fahntenblätter 24 a corresponding pivoting around .Ihre axis 23, so: that a contrary to the Clockwise buoyancy forms, each but the same moment in relation to: to the Axis 23 itself does not significantly interfere. This up- drove as a result of the inclination of the wind vane 2.4 Rather, it only generates a strong swivel moment counterclockwise with respect to the pivot axis of this gear head., that of Pivoting into the steadiness to Alb. 3- to Consequence. This will make the axis of the wing circle .in such a large angle to the. WindTich- direction swiveled, d @ aß -the wings at the same- constant speed no higher energy to take. Here, too, the wind vane 24 is so that in: this position: the gear head. the d utr.ch den Buoyancy 'caused swivel torque in relation to lich. the swivel axis of the gear head dem through 'the resistance -caused swivel- moment, keeping the balance. The F..iehksraft- There is more agitation here - at the end of the Muffent movement. As Fig. 2 and 3 show, the wind vane is boom.2i in, such an angle to the wing axis arranged that the gear head 5 a Sch «#enkbereich from 8o to. 9o ° with fully operational capable of producing the wind vane. Fig. 4 tthd 5- show the regulation according to of the invention with a Windro.senpaar as Control body. Two attached to the gear head 5 Cantilever arms 2-7 carry in bearings 2. $ swiveling arranged a hollow 'axis 29, which ithTerse: its .am upper end -in a bearing block 30 the axes two compass roses, whose hub is marked with 3 i and their inclined in the opposite sense Subsequent to 32 - are designated (see especially: Fig. 5). On: the: bothA- # Vindrose axes there is a conical wheel 33; - 'both wheels transferred. their-turn over a counter gear 34 on a shaft 35 which is in the Hohlachee'29 is stored (Section q.). At the bottom At the end of the shaft 35 sits a bevel gear 36, which over his mating gear 37 and a shaft 38 a .on this seated screw 39: drives the bearable gear head base plate 4 and eats in a tooth attached to the tower head 2 krariiz 4o intervenes. At the rod- i9, which is in the Sleeve i8 - of the centrifugal governor is locked, engages a handlebar 41, the other end with .einem on the hollow axle 29 seated lever 42 articulated connected is. Increases as a result Wind speed digkei: t the leaf speed, the VeT shift, the regulator sleeve i8 over the handlebar 41 a rotation of the hollow axis 29 - and thus a Pivoting of the axes, the two wing arenas 34 32 in the position shown in Fig. 5 dutreh dtie dash-dotted straight line a indicated eats. In your- If the wings 32 now hook such a Win @ d- loading, sat the compass roses to turn, begin, in opposite directions Sense of rotation and with one of the corresponding direhcount. This orbital motion will'over the Kegekad gear 33, 34 and 36, 37 Transferred to the worm wheel 39. As a result of his engagement in the fixed circlet 40 a pivoting movement of the rotatable gear head _5 brings about, up to one Angle, in. Which the dash-dotted line Impeller axis position b and the vane circle plane occupies the position c, in which the wings from turned to the winch and again .with on the Normal value of reduced speed. circulate. the Position b is then; reached when the axis a the Compass roses that are parallel to their original position Has taken position a1; in which the wings are 32 in the wind direction and thus to a standstill come,. With this arrangement, they are on the two compass roses, attacking, the Schwenr effect, this wing circle in level c Air force torques with respect to the shaft 35 against balanced each other, so that no further Moments occur that affect the interaction depend on the regulation in sole dependence on affect the blade speed. Fig. 6 shows the transmission of the sleeves movement-on the hollow axle 29 in such a way that the handlebar 41 ends in two arms 43 and 44, from which the one with a toothing, one on the other Hollow axle 29 seated, gear 45 engages, while the - 'other arm 4q'. by attaching to the Axis 29 is used to engage the toothing Aehert.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Regeleinrichtung für Windmotoren mit vor dem Turm laufendem Windrad'durch Ver- schwenken edier Flügelkreisebene gegenüber der Wimdirichtung in Abhängigkeit von die< Dreh- z.ab,l des Windrades, wobei das .die Verschwen- kung herbeiführende Steuerorgan selbst durch einen Fliehkrafitregler gegenübler .der WindTich- tung verschwenl<:t wird; dadurch gekennzeich- net, daß das. Steuerorgan (24, 32) derart h;iwr- sichtlich seiner Beanfschilagung durch den Wind ausgebildet ist, daß die auf seine S,chwenkä'dhse (23, 29) wiir!ksamen Luftkraft- momente ausgeglichen. sind.
2. Regeleinrichtung für Windmotoren. nach Anspruch, a, dadurch gekennzeichnet, daB das Steuerorgan als Windfahne (24) ausgebildet und mittels eines Auslegers (2i) am schwenk- baxen, die Windradlagerung awfnehnnenden Gle- triebekopf (5) des Windmotors gelagert und daß die Schwenkachse (23) der Windfahne (24) derart angeordnet ist, daB die Luftkraft- mömenüe auf die Windfahne bezüglich ihrer Schwenkachse (23) sich möglichst aufheben. 3. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, da- durch gdkennzeichinet, dfaß der Ausleger (2i) in der waagerechten Ebene in., einem solchen Winkel zur Drehachse (8) des. Windrades an- ,geordnet ist, daß der Getriebekopf (5) -des Windmotors und damit .der Flügelkreis einen Schwenkbereich erhält, der die betniehseT:forder- Lichen Endstelcl,ungen der Windfahne (24) um- fa.Bt. 4. Regeleinrichtung für Winidmotoren nach Anspruch i, dadurch gelaennzeichnet, daß das Steuerorgan als gegenläufiges koaxiales Wind- rosenpaar (34 32) ausgebildet ist, dessen hori- zontale Drehachsen um eine vertikale Achse schwenkbar mit dem Flnehkraftregler verbunden sind, und daß die Windhosen einen Schwenk- antrieb (38, 39, 40) für das Windraid antreiben. 5. Regeleinrichtung -nach Anspruch 4, da.- durch gekennzeichnet, daß die Achsen der Windrosendflüge.lräder (31, 32) auf . einer verti- kalere Hohlachse (2.9) gelagert sind, die drei; #bar in einem Ausliege< (27) des. schwenkbaren Getriebkopfes (5) gelagert ist und 'eine von dien Windrosenflügelrädern angetriebene Welle (35) umschließt, die das aus Schnecke (39) und Schneckenrad (4o) beistehende Schwenkgetriebe des Getriebekopfes. (5) antreibt, 6. Regeleinrichtung - nach Artspruch 2, 4 oder 5, dadurch gekenmzeichnet, daß Indem A#b- trieb des Windmotors zusätzlich ein um- laufender Energiespeicher (i5) angeordnet ist.
. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 25 095, q.2-2 029, 566 277, 281 545, 6'29 361.
PATENT CLAIMS: i. Control device for wind motors with wind turbine running in front of the tower swivel edier wing circle plane with respect to the Direction of rotation depending on the z.ab, l of the wind turbine, whereby the. the controlling body itself a centrifugal force regulator opposite the WindTich tung wasted <: t is; characterized by net that the. control element (24, 32) so h; iwr- visibly his complaint by the Wind is designed that the on his S, chwenkä'dhse (23, 29) wiir! Ksamen Luftkraft- moments balanced. are.
2. Control device for wind motors. after Claim, a, characterized in that the Control member designed as a wind vane (24) and by means of a boom (2i) on the pivoting baxen, the wind turbine bearing widening sliding drive head (5) of the wind motor and stored that the pivot axis (23) of the wind vane (24) is arranged in such a way that the air force may menuee on the wind vane regarding their Pivot axis (23) cancel each other out if possible. 3. Control device according to claim 2, there- by gdkennzeichinet, dfaß the boom (2i) in the horizontal plane in., such a Angle to the axis of rotation (8) of the. , is arranged that the gear head (5) -des Wind motor and thus. The wing circle one Swivel range, which takes the operator: Lichen end positions around the wind vane (24) fa.Bt. 4. Control device for Winid motors according to Claim i, characterized in that the Control element as counter-rotating coaxial wind rose pair (34 32) is formed, the horizontal zontal axes of rotation about a vertical axis pivotally connected to the fitness regulator are, and that the tights are a swivel Drive the drive (38, 39, 40) for the wind raid. 5. Control device -according to claim 4, there- characterized in that the axes of the Windrosendflug.lräder (31, 32) on. one verti- Kalere hollow axle (2.9) are mounted, the three; #bar in a lounger <(27) of the. swiveling Gear head (5) is mounted and 'one of dien Wind rose impeller driven shaft (35) which encloses the screw (39) and Worm wheel (4o) standing swivel gear of the gear head. (5) drives, 6. Control device - according to Art. 2, 4 or 5, characterized in that by A # b- drove the wind engine in addition running energy store (i5) is arranged.
. Referred publications: German patent specifications No. 25 095, q.2-2 029, 566 277, 281 545, 6'29 361.
DEH10789A 1951-12-18 1951-12-18 Control device for wind motors depending on the speed Expired DE926420C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH10789A DE926420C (en) 1951-12-18 1951-12-18 Control device for wind motors depending on the speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEH10789A DE926420C (en) 1951-12-18 1951-12-18 Control device for wind motors depending on the speed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE926420C true DE926420C (en) 1955-04-18

Family

ID=7146548

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEH10789A Expired DE926420C (en) 1951-12-18 1951-12-18 Control device for wind motors depending on the speed

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE926420C (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922715A1 (en) * 1979-06-05 1981-04-02 Franz 2121 Deutsch Evern Anker Combined wind and steam operated power station - formed on six-sided artificial island on sand-bank in open sea
US4674954A (en) * 1986-02-04 1987-06-23 Her Majesty The Queen In Right Of The Province Of Alberta As Represented By The Minister Of Energy And Natural Resources Wind turbine with damper
EP2133560A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-16 Flexenclosure AB Wind turbine and power supply system
ITPN20110075A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-19 Intermek S R L WIND GENERATOR OF ELECTRICITY
WO2019001671A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 GADE, Jonas A wind turbine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE25095C (en) * L. C. WOLFF in Rofswein (Kgr. Sachsen) Apparatus for displaying, measuring and regulating changes in pressure
DE281545C (en) *
DE422029C (en) * 1925-11-23 John Gardner Control device for wind turbines with fixed blades
DE566277C (en) * 1931-07-16 1932-12-14 Wilhelm Jakob Schmidt Wind motor, in which the application of the wind vane is adjusted by a centrifugal regulator
DE629361C (en) * 1934-05-12 1936-04-29 Karl Gatzke Device for the automatic adjustment of the wind blades of wind turbines with a horizontal axis of rotation with the help of a centrifugal regulator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE25095C (en) * L. C. WOLFF in Rofswein (Kgr. Sachsen) Apparatus for displaying, measuring and regulating changes in pressure
DE281545C (en) *
DE422029C (en) * 1925-11-23 John Gardner Control device for wind turbines with fixed blades
DE566277C (en) * 1931-07-16 1932-12-14 Wilhelm Jakob Schmidt Wind motor, in which the application of the wind vane is adjusted by a centrifugal regulator
DE629361C (en) * 1934-05-12 1936-04-29 Karl Gatzke Device for the automatic adjustment of the wind blades of wind turbines with a horizontal axis of rotation with the help of a centrifugal regulator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2922715A1 (en) * 1979-06-05 1981-04-02 Franz 2121 Deutsch Evern Anker Combined wind and steam operated power station - formed on six-sided artificial island on sand-bank in open sea
US4674954A (en) * 1986-02-04 1987-06-23 Her Majesty The Queen In Right Of The Province Of Alberta As Represented By The Minister Of Energy And Natural Resources Wind turbine with damper
EP2133560A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-16 Flexenclosure AB Wind turbine and power supply system
WO2009150202A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 Flexenclosure Ab Wind turbine and power supply system
ITPN20110075A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-19 Intermek S R L WIND GENERATOR OF ELECTRICITY
WO2013072756A1 (en) * 2011-11-18 2013-05-23 Intermek S.R.L. A wind turbine with a pitch regulation and furling out of wind
WO2019001671A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 GADE, Jonas A wind turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2825061A1 (en) Wind powered generator with variable pitch blades - has swivel point of blades offset from aerodynamic centre to balance forces
DE926420C (en) Control device for wind motors depending on the speed
AT508383B1 (en) windmill
DE742788C (en) Vertical axis paddle wheel
DE2524360A1 (en) WIND POWER PLANT
DE904400C (en) Wind turbine with adjustable blades
DE221594C (en)
DE3231496C2 (en) Wind power machine with automatic storm protection
DE3119738A1 (en) WIND TURBINE
DE1036780B (en) Device for automatically reducing the blade position with high-speed wind turbines
DE4000092C2 (en) Rotor bearing arrangement for a wind turbine
DE3230072C2 (en) Wind turbine
CH130832A (en) Paddle wheel.
DE525718C (en) Device for adjusting wind wheels with a wind rose rotating the movable head of the wind wheel
DE422029C (en) Control device for wind turbines with fixed blades
AT522627B1 (en) Device for setting and regulating vertical axis wind turbines with planet-shaped rotating blades
DE63691C (en) Regulation device for wind motors with vertical axis and JACSON blade adjustment
DE858530C (en) Control and safety device for wind turbines
DE281545C (en)
DE3107394A1 (en) Wind turbine
DE567584C (en) helicopter
DE2834164A1 (en) Wind-driven power unit - has main impeller blades feathered above given wind pressure by second impeller acting via control mechanism
DE143826C (en)
DE675647C (en) Gyrocopter that can be used temporarily as a helicopter
DE466197C (en) Wind turbine with blades rotatably mounted in the hub