EA020463B1 - Wind-driven electric plant (variants) - Google Patents
Wind-driven electric plant (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- EA020463B1 EA020463B1 EA200802096A EA200802096A EA020463B1 EA 020463 B1 EA020463 B1 EA 020463B1 EA 200802096 A EA200802096 A EA 200802096A EA 200802096 A EA200802096 A EA 200802096A EA 020463 B1 EA020463 B1 EA 020463B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- mast
- installation
- installation according
- base
- protective chamber
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроэнергетическим установкам, конструкция которых позволяет обеспечить оптимальную эксплуатацию установки в условиях чрезвычайных ситуаций, предотвратив возможность ее разрушения, например, при сильных ветровых нагрузках (шторм, торнадо, смерч), при угрозе землетрясений, радиоактивной опасности и пр.The invention relates to wind energy, namely wind power installations, the design of which allows for optimal operation of the installation in emergency situations, preventing the possibility of its destruction, for example, under strong wind loads (storm, tornado, tornado), with the threat of earthquakes, radioactive hazards, etc. .
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая мачту с ветроколесом и генератором и систему управления (авторское свидетельство СССР № 1612107, МПК Ρ 03Ό 7/02, опубл. 07.12.1990). Конструкция известной установки предусматривает возможность защиты конструктивных элементов установки в условиях сильных ветровых нагрузок. При штормовом ветре по сигналу системы управления от датчика скорости ветра лопасти ветроколеса поворачиваются приводом поворота лопастей во флюгерное положение, что предотвращает возможность разрушения лопасти при чрезмерном разгоне ветроколеса от ураганного ветра. Недостатком известной конструкции является ее низкая надежность, обусловленная тем, что при выходе из строя привода поворота лопастей или системы управления лопасти остаются установленными на углы отбора мощности, и штормовой ветер может раскрутить ветроколесо до недопустимой большой скорости, при которой возможно разрушение ветроколеса.Known wind power installation containing a mast with a wind wheel and a generator and a control system (USSR author's certificate No. 1612107, IPC Ρ 03Ό 7/02, publ. 07.12.1990). The design of the known installation provides the ability to protect the structural elements of the installation in conditions of strong wind loads. In a gale-force wind, the blades of the wind wheel rotate by the drive to turn the blades to the vane position according to the signal from the control system from the wind speed sensor, which prevents the possibility of destruction of the blade during excessive acceleration of the wind wheel from the hurricane wind. A disadvantage of the known design is its low reliability, due to the fact that when the blades rotational drive or blade control system fails, the blades remain set at power take-off angles, and a gale may spin the wind wheel to an unacceptable high speed at which the wind wheel can be destroyed.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является ветроэнергетическая установка, содержащая мачту с ветроколесом и генератором, защитную камеру, имеющую основание, стенки и крышку, при этом мачта закреплена на основании камеры с помощью крепежно-подъемного устройства, подсоединенного к механизму перемещения мачты для размещения ее в защитной камере или установки мачты в рабочее положение, устройство автоматического управления перемещением мачты, связанное с датчиками реагирования (патент РФ на полезную модель № 55887, МПК Ρ 03Ό 7/04, Ρ 03Ό 11/04, опубл. 27.08.2006).The closest analogue to the claimed invention is a wind power installation containing a mast with a wind wheel and a generator, a protective chamber having a base, walls and a cover, while the mast is mounted on the base of the camera using a mounting and lifting device connected to the mast moving mechanism to place it in a protective chamber or mast installation in a working position, a device for automatic control of mast movement associated with response sensors (RF patent for utility model No. 55887, IPC Ρ 0 3Ό 7/04, Ρ 03Ό 11/04, published on August 27, 2006).
В известной конструкции мачта закреплена на основании четырьмя растяжками, одна из которых снабжена тягой, соединенной с приводом складывания-раскладывания для размещения мачты в защитной камере или установки ее в рабочее вертикальное положение. Для автоматического выполнения процесса складывания-раскладывания установка снабжена соединенными между собой датчиком реагирования на чрезвычайную ситуацию и системой автоматического управления приводом складыванияраскладывания.In the known construction, the mast is fixed on the base with four extensions, one of which is equipped with a rod connected to the folding-unfolding drive to place the mast in the protective chamber or to install it in the working vertical position. To automatically perform the folding-unfolding process, the installation is equipped with an interconnected emergency response sensor and an automatic control system for the folding-folding drive.
К числу существенных недостатков известного технического решения следует отнести низкую эффективность работы установки в условиях чрезвычайных ситуаций, обусловленную рядом конструктивных особенностей. Так, крепежно-подъемное устройство, выполненное в виде четырех растяжек, одна из которых снабжена тягой, соединенной с приводом механизма перемещения мачты, не позволяет обеспечить быстрое и эффективное укладывание мачты с ветродвигателем в защитную камеру и обратную установку ее в рабочее вертикальное положение, так как с остальными растяжками также необходимо одновременно манипулировать, изменяя их по длине, чтобы производить необходимые операции. Это увеличивает число исполнительных механизмов и повышает требования к их синхронному действию, что усложняет конструкцию установки и увеличивает время исполнения операций. Кроме того, при размещении мачты в защитной камере возможны механические повреждения конструктивных элементов установки. Следует также отметить, что в случае нарушения энергоснабжения установки в экстремальных условиях ее эксплуатации конструкция известной установки не может обеспечить беспрерывность ее работы.Among the significant disadvantages of the known technical solutions include the low efficiency of the installation in emergency situations, due to a number of design features. Thus, a fastening and lifting device made in the form of four extensions, one of which is equipped with a rod connected to the drive of the mast moving mechanism, does not allow for fast and efficient laying of the mast with the wind turbine in the protective chamber and its reverse installation in the working vertical position, since with other stretch marks it is also necessary to manipulate at the same time, changing them in length in order to perform the necessary operations. This increases the number of actuators and increases the requirements for their synchronous action, which complicates the design of the installation and increases the execution time of operations. In addition, when placing the mast in a protective chamber, mechanical damage to the structural elements of the installation is possible. It should also be noted that in the event of a power failure of the installation in extreme conditions of its operation, the design of the known installation cannot ensure the continuity of its operation.
Отмеченные выше обстоятельства существенно снижают эффективность работы установки в целом в условиях чрезвычайных ситуаций.The circumstances noted above significantly reduce the overall performance of the installation in emergency situations.
Заявляемое изобретение направлено на повышение эффективности и надежности работы ветроэнергетической установки в условиях чрезвычайных ситуаций за счет улучшения эксплуатационных характеристик установки, таких как оперативность размещения установки в защитной камере, беспрерывность эксплуатационного цикла, безопасность и портативность установки.The claimed invention is aimed at improving the efficiency and reliability of the wind power installation in emergency situations by improving the operational characteristics of the installation, such as the efficiency of the installation in a protective chamber, the continuity of the operating cycle, safety and portability of the installation.
В первом варианте выполнения изобретения (фиг. 1) отмеченный выше технический результат достигается конструкцией ветроэнергетической установки, содержащей мачту с ветроколесом и генератором, защитную камеру, имеющую основание, стенки и крышку, причем мачта закреплена на основании камеры с помощью крепежно-подъемного устройства, подсоединенного к механизму перемещения мачты для ее размещения в защитной камере или установки мачты в рабочее положение, устройство автоматического управления, связанное с датчиками реагирования, в которой согласно заявляемому изобретению крепежно-подъемное устройство представляет собой стойку, выполненную с возможностью жесткого крепления с основанием мачты и шарнирного крепления с основанием защитной камеры и шарнирно подсоединенную к механизму перемещения мачты.In the first embodiment of the invention (Fig. 1), the technical result noted above is achieved by the construction of a wind power installation comprising a mast with a wind wheel and a generator, a protective chamber having a base, walls and a cover, the mast being fixed to the base of the chamber using a lifting and lifting device connected to the mechanism for moving the mast to place it in a protective chamber or to install the mast in a working position, an automatic control device associated with response sensors, in which According to the claimed invention, the mounting and lifting device is a rack made with the possibility of hard mounting with the base of the mast and hinged with the base of the protective chamber and pivotally connected to the mechanism for moving the mast.
Кроме того, изобретение по первому варианту характеризуется тем, что мачта выполнена из секций, шарнирно соединенных между собой с возможностью складывания и раскладывания посредством гидропривода и связанных с устройством автоматического управления.In addition, the invention according to the first embodiment is characterized in that the mast is made of sections pivotally connected to each other with the possibility of folding and unfolding by means of a hydraulic actuator and associated with the automatic control device.
Во втором варианте выполнения изобретения (фиг. 2) отмеченный выше технический результат достигается конструкцией ветроэнергетической установки, содержащей мачту с ветроколесом и генератором, защитную камеру, имеющую основание, стенки и крышку, причем мачта закреплена на основании камеры с помощью крепежно-подъемного устройства, подсоединенного к механизму перемещения мач- 1 020463 ты для ее размещения в защитной камере или установки мачты в рабочее положение, устройство автоматического управления, связанное с датчиками реагирования, в которой согласно заявляемому изобретению мачта выполнена из секций с возможностью телескопического складывания и раскладывания, связанных с устройством автоматического управления, а крепежно-подъемное устройство представляет собой жестко прикрепленную к основанию защитной камеры стойку, выполненную с возможностью вертикального перемещения в ней мачты.In the second embodiment of the invention (Fig. 2), the technical result noted above is achieved by the construction of a wind power installation comprising a mast with a wind wheel and a generator, a protective chamber having a base, walls and a cover, the mast being fixed to the base of the chamber using a mounting and lifting device connected to the mechanism for moving the mach- 1 020463 you to place it in the protective chamber or to install the mast in the working position, the automatic control device associated with the response sensors, in According to the claimed invention, the mast is made of sections with the possibility of telescopic folding and unfolding associated with the automatic control device, and the mounting and lifting device is a rack rigidly attached to the base of the protective chamber, made with the possibility of vertical movement of the mast in it.
В обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется тем, что ветроэнергетическая установка дополнительно снабжена механизмом складывания и раскладывания секций мачты, выполненным с возможностью ручного управления.In both embodiments, the invention is characterized in that the wind power installation is additionally equipped with a mechanism for folding and unfolding mast sections, made with the possibility of manual control.
Помимо этого, в обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется тем, что ветроэнергетическая установка дополнительно снабжена устройством дистанционного управления ее работой.In addition, in both embodiments, the invention is characterized in that the wind power installation is further provided with a remote control device for its operation.
Также в обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется тем, что ветроэнергетическая установка дополнительно снабжена механизмом открытия и закрытия крышки защитной камеры, связанным с устройством автоматического управления.Also in both embodiments, the invention is characterized in that the wind power installation is additionally equipped with a mechanism for opening and closing the lid of the protective chamber associated with the automatic control device.
Кроме того, в обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется тем, что ветроэнергетическая установка дополнительно снабжена механизмом открытия и закрытия крышки защитной камеры, выполненным с возможностью ручного управления.In addition, in both embodiments, the invention is characterized in that the wind power installation is further provided with a mechanism for opening and closing the lid of the protective chamber, made with the possibility of manual control.
В обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется также тем, что в качестве датчиков реагирования используют метеодатчики, и/или фотодатчики, и/или видеодатчики, оснащенные блоком сопоставления визуального изображения и образов, соответствующих чрезвычайным ситуациям, и/или датчики радиоизлучения, и/или приемник радиосигналов.In both embodiments, the invention is also characterized in that weather sensors and / or photo sensors and / or video sensors equipped with a unit for comparing visual images and images corresponding to emergency situations and / or radio sensors and / or a radio signal receiver are used as response sensors .
Кроме того, в обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется тем, что ветроэнергетическая установка дополнительно снабжена автономным источником электропитания, связанным с устройством автоматического управления.In addition, in both embodiments, the invention is characterized in that the wind power installation is further provided with an autonomous power source associated with an automatic control device.
В обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется также тем, что автономный источник электропитания выполнен в виде солнечного фотопреобразователя и/или солнечного теплового коллектора с преобразователем тепловой энергии в электрическую, и/или дизель-электрической установки и аккумуляторной батареи.In both embodiments, the invention is also characterized in that the autonomous power source is made in the form of a solar photoconverter and / or solar thermal collector with a converter of thermal energy into electrical energy and / or a diesel-electric installation and a battery.
Помимо этого, в обоих вариантах выполнения изобретение характеризуется также тем, что автономная защитная камера расположена ниже уровня земли.In addition, in both embodiments, the invention is also characterized in that the stand-alone protective chamber is located below ground level.
Проведенные исследования позволили установить, что выполнение в первом варианте установки крепежно-подъемного устройства в виде стойки, выполненной с возможностью жесткого крепления с основанием мачты и шарнирного крепления с основанием защитной камеры и шарнирно подсоединенной к механизму перемещения мачты, позволяет существенно упростить и ускорить процессы размещения мачты в защитной камере и/или обратной установки мачты в рабочее вертикальное положение. При этом выполнение мачты секционной, из секций шарнирно соединенных между собой с возможностью складывания и раскладывания, связанных с устройством автоматического управления, позволяет по сигналу реагирования (например, в случае чрезвычайной ситуации) предварительно осуществить складывание секций мачты с последующим размещением ее в защитной камере уже в сложенном состоянии и тем самым значительно уменьшить риск механического повреждения элементов конструкции, как в процессе размещения в защитной камере, так и в течение времени консервации установки, что положительно сказывается на эффективности работы установки в целом.The studies made it possible to establish that the implementation in the first embodiment of the installation of the mounting and lifting device in the form of a rack, made with the possibility of hard mounting with the base of the mast and hinged with the base of the protective chamber and pivotally connected to the mast moving mechanism, can significantly simplify and speed up the mast placement in the protective chamber and / or reverse installation of the mast in the working vertical position. Moreover, the execution of the mast sectional, of sections articulated between them with the possibility of folding and unfolding associated with the automatic control device, allows the response signal (for example, in case of emergency) to pre-fold the mast sections with its subsequent placement in the protective chamber already in when folded, and thereby significantly reduce the risk of mechanical damage to structural elements, both during placement in a protective chamber, and during nonservation of the installation, which positively affects the overall performance of the installation.
Во втором варианте установки, предусматривающем выполнение мачты из секций с возможностью телескопического складывания и раскладывания, опорно-подъемное устройство представляет собой жестко прикрепленную к основанию защитной камеры стойку, выполненную с возможностью вертикального перемещения в ней мачты. Отмеченные выше конструктивные особенности второго варианта ветроустановки обеспечивают ее эффективную работу в условиях чрезвычайных ситуаций за счет упрощения и ускорения процессов размещения мачты в защитной камере и обратной установки мачты в рабочее положение при общем снижении риска повреждения конструкции ветроустановки.In the second embodiment of the installation, providing for the implementation of the mast from the sections with the possibility of telescopic folding and unfolding, the supporting-lifting device is a rack rigidly attached to the base of the protective chamber, made with the possibility of vertical movement of the mast in it. The design features of the second version of the wind turbine noted above ensure its effective operation in emergency situations due to the simplification and acceleration of the processes of placing the mast in the protective chamber and the reverse installation of the mast in the working position while reducing the risk of damage to the design of the wind turbine.
Снабжение ветроэнергетической установки в обоих вариантах ее выполнения механизмом складывания и раскладывания секций мачты, выполненным с возможностью ручного управления, позволяет вручную осуществить аварийное складывание и раскладывание секций в нештатных ситуациях и тем самым обеспечить беспрерывность процесса эксплуатации установки.The supply of the wind power installation in both versions of its implementation with the mechanism of folding and unfolding the mast sections, made with the possibility of manual control, allows you to manually perform emergency folding and unfolding sections in emergency situations and thereby ensure the continuity of the operation of the installation.
Снабжение ветроэнергетической установки в обоих вариантах ее выполнения устройством дистанционного управления обеспечивает оперативность процессов консервации установки при угрозе чрезвычайной ситуации и обратной установки мачты в рабочее положение.The supply of the wind power installation in both versions of its implementation with the remote control device ensures the efficiency of the installation conservation processes in case of emergency and reverse installation of the mast in working position.
Снабжение ветроэнергетической установки в обоих вариантах ее выполнения механизмом открытия и закрытия крышки защитной камеры, связанным с устройством автоматического управления, позволяет по сигналу реагирования (например, в случае чрезвычайной ситуации) ускорить этот процесс и существенно повысить эффективность работы установки.The supply of the wind power installation in both versions of its implementation with the mechanism for opening and closing the cover of the protective chamber associated with the automatic control device allows the response signal (for example, in case of emergency) to accelerate this process and significantly increase the efficiency of the installation.
Кроме того, снабжение ветроэнергетической установки в обоих вариантах ее выполнения механизмом открытия и закрытия крышки защитной камеры, выполненным с возможностью ручного управле- 2 020463 ния, позволяет вручную осуществить аварийное открытие/закрытие крышки защитной камеры в нештатных ситуациях и тем самым обеспечить беспрерывность процесса эксплуатации установки.In addition, supplying the wind power installation in both versions with a mechanism for opening and closing the protective chamber lid, made with the possibility of manual control, allows manual emergency opening / closing of the protective chamber lid in emergency situations and thereby ensure the continuity of the operation of the installation .
Исследования показали, что предусмотренное в обоих вариантах выполнения изобретения использование в качестве датчиков реагирования метеодатчиков, и/или фотодатчиков, и/или видеодатчиков, оснащенных блоком сопоставления визуального изображения и образов, соответствующих чрезвычайным ситуациям, и/или датчиков радиоизлучения, и/или приемников радиосигналов обеспечивает возможность оперативного реагирования на более широкий спектр сигналов - показателей угрозы или наступления чрезвычайной ситуации и тем самым повышает эффективность работы установки в этих условиях.Studies have shown that the use of weather sensors and / or photosensors, and / or video sensors, equipped with a unit for comparing visual images and images corresponding to emergency situations, and / or radio-frequency sensors, and / or radio signals receivers, as provided for in both embodiments of the invention provides the ability to quickly respond to a wider range of signals - indicators of threat or the onset of an emergency and thereby increases the efficiency installation work in these conditions.
Снабжение ветроэнергетической установки в обоих вариантах ее выполнения автономным источником электропитания, связанным с устройством автоматического управления работой установки, выполненным в виде солнечного фотопреобразователя и/или солнечного теплового коллектора с преобразователем тепловой энергии в электрическую, и/или дизель-электрической установки и аккумуляторной батареи позволяет обеспечить непрерывность работы установки при нарушении энергоснабжения в экстремальных условиях ее эксплуатации.The supply of the wind power installation in both versions of its implementation with an autonomous power source associated with a device for automatically controlling the operation of the installation, made in the form of a solar photoconverter and / or solar thermal collector with a converter of thermal energy into electrical energy, and / or a diesel-electric installation and a battery allows continuity of the installation in case of power failure in extreme conditions of its operation.
При этом для обоих вариантов выполнения изобретения предусматривается возможность расположения защитной камеры ветроэнергетической установки ниже уровня земли, что позволяет повысить защищенность установки от внешних условий и обеспечить ее непрерывную и безопасную работу.Moreover, for both embodiments of the invention, it is possible to position the protective chamber of the wind power installation below ground level, which allows to increase the security of the installation from external conditions and to ensure its continuous and safe operation.
Повышение эффективности защиты установки от воздействий сильных ветровых потоков для чрезвычайных ситуаций и улучшения ее эксплуатационных характеристик увеличивает время эксплуатации установки в нормальных режимах работы установки.Improving the protection of the installation from the effects of strong wind flows for emergencies and improving its operational characteristics increases the operating time of the installation in normal operating conditions of the installation.
Быстродействие автоматической системы и оперативность исполнения механизмами защиты установки увеличивает эффективность защиты установки и сроки эксплуатации установки.The speed of the automatic system and the speed of execution by the protection mechanisms of the installation increases the efficiency of the protection of the installation and the life of the installation.
Беспрерывность процесса эксплуатации установки в условиях экстремальных ситуаций позволяет приводить в действие механизмы защиты установки, осуществлять работу датчиков реагирования и операции по установлению нормального режима работы установки.The continuity of the operation of the installation in extreme situations allows you to activate the protection mechanisms of the installation, to carry out the work of response sensors and operations to establish the normal operating mode of the installation.
Безопасность работы установки в условиях экстремальных ситуаций обеспечивается эффективной защитой, быстродействием и оперативностью работы исполнительных механизмов защиты, а также возможностью организации непрерывного процесса эксплуатации установки за счет дополнительных источников энергии.The safety of the installation in extreme situations is ensured by effective protection, speed and efficiency of the executive protection mechanisms, as well as the possibility of organizing a continuous operation of the installation due to additional energy sources.
Использованное в обоих вариантах установки устройство автоматического управления, представляет собой, например, автоматический электронный коммутатор, содержащий блоки преобразования, коммутации и сопряжения, который позволяет вырабатывать необходимые для работы установки команды, например, на перемещение мачты для размещения ее в защитной камере или установки мачты в рабочее положение, складывание/раскладывание секций мачты, открытие и закрытие крышки защитной камеры, включение/выключение автономного источника электропитания. Описание подобных устройств приводится в научно-технической литературе. (см., например, Гавриленко Б. А. Гидравлический привод, М., изд. Машиностроение, 1968, Анурьев В.А.Справочник конструктора-машиностроителя т.2, М., Машиностроение, 2001; Дансмор Б. Справочник по телекоммуникационным технологиям М., 2004; Казаков Л.А. Справочник. Электромагнитные устройства РЭА., М.,Радио и связь, 1991; Келим Ю.М. Типовые элементы систем автоматического управления, Форум, 2004).The automatic control device used in both variants of the installation is, for example, an automatic electronic switchboard containing conversion, switching and pairing units, which allows generating commands necessary for the operation of the installation, for example, moving the mast to place it in a protective chamber or installing the mast in working position, folding / unfolding mast sections, opening and closing the cover of the protective chamber, turning on / off an autonomous power source. A description of such devices is provided in the scientific and technical literature. (see, for example, Gavrilenko B.A. Hydraulic drive, M., ed. Mashinostroenie, 1968, Anuryev V.A. Reference book of the constructor-engineer M.2, M., Mashinostroyenie, 2001; Dansmore B. Handbook of telecommunication technologies M., 2004; Kazakov L.A. Handbook. Electromagnetic devices REA., M., Radio and communications, 1991; Kelim Yu.M. Typical elements of automatic control systems, Forum, 2004).
Сущность заявляемого изобретения также раскрывается в примерах его конкретной реализации со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.The essence of the claimed invention is also disclosed in the examples of its specific implementation with reference to the accompanying drawings, which depict the following.
Фиг. 1 - схема 1-го варианта конструктивного выполнения ветроэнергетической установки.FIG. 1 is a diagram of a first embodiment of a wind power installation.
Фиг. 1а - конструктивное решение узла соединения секций мачты.FIG. 1a is a structural solution of the connection section of the mast sections.
Фиг. 1б - конструктивное решение механизма линейного перемещения мачты и крышки.FIG. 1b is a constructive solution of the mechanism of linear movement of the mast and cover.
Фиг. 2 - схема 2-го варианта конструктивного выполнения ветроэнергетической установки.FIG. 2 is a diagram of a second embodiment of a wind power installation.
Фиг. 2а - конструктивное решение узла соединения секции мачты и гондолы.FIG. 2a is a structural solution of the connection section of the mast and nacelle section.
Фиг. 2б - конструктивное решение узла соединений секций мачты.FIG. 2b is a constructive solution of the mast section connection node.
Предлагаемая ветроэнергетическая установка по первому варианту (фиг. 1, 1а, 1б) содержит мачту 1 с ветроколесом 2 и генератором (на фигуре не показан), размещенным в гондоле 3, защитную камеру 4, имеющую основание 5, стенки 6 и крышку 7. На мачте 1 установлен датчик реагирования 8.The proposed wind power installation according to the first embodiment (Fig. 1, 1a, 1b) contains a mast 1 with a wind wheel 2 and a generator (not shown in the figure) located in the nacelle 3, a protective chamber 4 having a base 5, walls 6 and a cover 7. On mast 1 is equipped with a response sensor 8.
Мачта 1 выполнена из секций 9, соединенных между собой с помощью шарниров 10, снабженных кольцевыми гидроприводами 11, соединенными гибкими шлангами 12 с компрессором 13 с электромотором (на фигуре не показан) для подачи жидкости из гидроаккумулятора (на фигуре не показан) в гидроприводы 11.The mast 1 is made of sections 9, interconnected by hinges 10, equipped with ring hydraulic actuators 11, connected by flexible hoses 12 with a compressor 13 with an electric motor (not shown in the figure) for supplying fluid from the hydraulic accumulator (not shown in the figure) to the hydraulic actuators 11.
Мачта 1 закреплена на основании 5 с помощью стойки 14, жестко скрепленной с одной стороны с основанием мачты 1 с помощью фланцевого соединения 15, а с другой стороны закрепленной на основании 5 при помощи шарнира 16.The mast 1 is fixed to the base 5 using a rack 14, rigidly fastened on one side to the base of the mast 1 with a flange connection 15, and on the other hand fixed to the base 5 with a hinge 16.
Стойка 14 с помощью шарнира 17 соединена с одним концом тяги 18, подсоединенной к винтовому электроприводу 19, и упирается на стопорное разгрузочное устройство 20. Помимо этого, электропривод 19 через редуктор 21 соединен с устройством 22 ручного вращения электропривода 19.The rack 14 by means of a hinge 17 is connected to one end of the rod 18 connected to the screw drive 19, and rests on the locking unloading device 20. In addition, the drive 19 through the gear 21 is connected to the device 22 for manual rotation of the drive 19.
- 3 020463- 3,020,463
Крышка 7 соединена шарниром 23 с рычажной системой 24, соединенной, в свою очередь, шарниром 25 с основанием 5 камеры 4 и шарниром 26 с другим концом тяги 19.The cover 7 is connected by a hinge 23 with a lever system 24, connected, in turn, by a hinge 25 with the base 5 of the chamber 4 and a hinge 26 with the other end of the rod 19.
Кроме того, ветроэнергетическая установка содержит автономный источник электропитания 27, размещенный в камере 4 и соединенный через автоматический электронный коммутатор (на фигуре не показан) с компрессором 13 и электроприводом 19.In addition, the wind power installation contains an autonomous power source 27 located in the chamber 4 and connected through an automatic electronic switch (not shown in the figure) with a compressor 13 and an electric drive 19.
Предлагаемая ветроэнергетическая установка по второму варианту (фиг. 2, 2а, 2б) содержит мачту 1 с ветроколесом 2 и генератором (на фигуре не показан), размещенным в гондоле 3, защитную камеру 4, имеющую основание 5, стенки 6 и крышку 7.The proposed wind power installation according to the second embodiment (Fig. 2, 2a, 2b) contains a mast 1 with a wind wheel 2 and a generator (not shown in the figure) located in the nacelle 3, a protective chamber 4 having a base 5, walls 6 and a cover 7.
Гондола 3 соединена с мачтой 1 шарниром 10, снабженным кольцевым гидроприводом 11.The nacelle 3 is connected to the mast 1 by a hinge 10 equipped with an annular hydraulic actuator 11.
На мачте 1 установлен датчик реагирования 8.A response sensor 8 is installed on mast 1.
Мачта 1 выполнена из секций 9, снабженных гидроприводом 11 телескопического типа, соединенным гибким шлангом 12 с компрессором 13 с электромотором (на фигуре не показан) для подачи жидкости из гидроаккумулятора в гидроприводы 11 установки.The mast 1 is made of sections 9, equipped with a telescopic hydraulic actuator 11, connected by a flexible hose 12 with a compressor 13 with an electric motor (not shown in the figure) for supplying fluid from the hydraulic accumulator to the hydraulic actuators 11 of the installation.
Кроме того, компрессор 13 через редуктор 21 связан с ручным компрессором 28.In addition, the compressor 13 through the gear 21 is connected with a hand compressor 28.
Нижняя секция мачты 1 размещена в сквозном отверстии стойки 14, жестко прикрепленной к основанию 5 с помощью, например, болтовых креплений (на фигуре не показаны).The lower section of the mast 1 is placed in the through hole of the rack 14, rigidly attached to the base 5 using, for example, bolt fasteners (not shown in the figure).
На крышке 7 защитной камеры 4 установлен кольцевой гидропривод 29, соединенный шлангом 12 с компрессором 13.An annular hydraulic actuator 29 is mounted on the cover 7 of the protective chamber 4, connected by a hose 12 to a compressor 13.
Компрессор 13 также соединен шлангом 30 с гидроприводом 31 гондолы 3.The compressor 13 is also connected by a hose 30 to the hydraulic actuator 31 of the nacelle 3.
Кроме того, ветроэнергетическая установка содержит автономный источник электропитания 27, размещенный в камере 4 и соединенный через автоматический электронный коммутатор (на фигуре не показан) с компрессором 13.In addition, the wind power installation contains an autonomous power source 27 located in the chamber 4 and connected through an automatic electronic switch (not shown) to the compressor 13.
Заявляемая ветроэнергетическая установка работает следующим образом.The inventive wind power installation operates as follows.
При реализации первого варианта заявленного устройства (фиг. 1, 1а, 1б) работа предлагаемой установки осуществляется следующим образом.When implementing the first variant of the claimed device (Fig. 1, 1a, 1b), the operation of the proposed installation is as follows.
В собранном виде мачта 1 расположена горизонтально на основании 5 в защитной камере 4. При поступлении сигнала с внешнего дистанционного пульта управления ( на фигуре не показан) через автоматический электронный коммутатор (на фигуре не показан) на винтовой электропривод 19, тяга 18 начинает перемещаться слева направо, толкает шарнир 26 рычажной системы 24, и с помощью шарниров 23 и 25 открывает крышку 7. Одновременно тяга 18, соединенная другим своим концом через шарнир 17 со стойкой 14, вызывает перемещение стойки 14 и с помощью шарнира 16 поднимает мачту 1 с ветроколесом 2 и гондолой 3 в вертикальное положение, после чего ВЭУ переходит в рабочий режим работы. В случае чрезвычайных ситуаций сигнал от датчика реагирования 8 через автоматический электронный коммутатор (на фигуре не показан) поступает на винтовой электропривод 19, который приводит в движение тягу 18 в направлении справа налево и поворачивает стойку 14 относительно шарнирного соединения 16, опуская при этом мачту 1 из вертикального в горизонтальное положение с размещением в защитной камере 4. Одновременно тяга 18 с помощью шарнира 26 приводит в движение рычажную систему 24 и с помощью шарниров 23 и 25 опускает крышку 7. В режиме ручного управления все описанные выше операции выполняют с помощью устройства 22 ручного вращения винтового электропривода 19 через редуктор 21.In the assembled form, the mast 1 is located horizontally on the base 5 in the protective chamber 4. When a signal is received from an external remote control (not shown) through an automatic electronic switch (not shown) on the screw drive 19, the rod 18 starts to move from left to right pushes the hinge 26 of the lever system 24, and with the help of hinges 23 and 25 opens the cover 7. At the same time, the rod 18, connected to its other end through the hinge 17 with the rack 14, causes the rack 14 to move and, using the hinge 16, raises the 1 with the wind wheel 2 and a nacelle 3 into the vertical position, after which the wind turbine switches to operation mode. In case of emergency, the signal from the response sensor 8 through an automatic electronic switch (not shown in the figure) enters the screw drive 19, which drives the rod 18 in the direction from right to left and rotates the rack 14 relative to the hinge joint 16, while lowering the mast 1 of vertical to horizontal position with placement in the protective chamber 4. At the same time, the rod 18 with the help of the hinge 26 drives the lever system 24 and with the help of the hinges 23 and 25 lowers the cover 7. In the manual control mode All the operations described above are performed using the device 22 for manual rotation of the screw electric drive 19 through the gearbox 21.
Складывание и раскладывание секций мачты 1 производят как в вертикальном, так и в горизонтальном положении, независимо от вышеописанных действий. При поступлении сигнала с внешнего дистанционного пульта управления (на фигуре не показан) на автоматический электронный коммутатор (на фигуре не показан) последний включает автономный источник электропитания 27, соединенный с компрессором 13, с помощью которого по гибкому шлангу 12, находящемуся внутри секций 9 мачты 1, из гидроаккумулятора (на фигуре не показан) последовательно подают жидкость под давлением в кольцевой гидропривод 11; сначала верхней секции с ветроколесом 2 и гондолой 3 и приводят ее во вращение относительно шарнира 10 до совпадения со следующей секцией. После этого жидкость от компрессора 13 подают по гибкому шлангу 12 в гидропривод следующей секции, и приводят ее во вращение относительно соединяющего первую и вторую секции такого же шарнира, и т.д. Для складывания мачты при поступлении соответствующего сигнала на автоматический электронный коммутатор (на фигуре не показан) последний включает автономный источник электропитания 27, соединенный с компрессором 13, который откачивая жидкость по шлангу 12 из гидропривода 11 уменьшает в нем давление, вследствие чего происходит вращение секций 9 относительно шарнира 10 в противоположную сторону. При складывании и раскладывании мачты вручную используется ручной компрессор подачи жидкости в гидроприводы 11 по шлангу 12.Folding and unfolding sections of the mast 1 is carried out both in a vertical and horizontal position, regardless of the above actions. Upon receipt of a signal from an external remote control (not shown in the figure) to an automatic electronic switch (not shown in the figure), the latter includes an autonomous power supply 27 connected to the compressor 13, through which a flexible hose 12 located inside sections 9 of the mast 1 , from the hydraulic accumulator (not shown in the figure), liquid is pressurized sequentially into the annular hydraulic actuator 11; first, the upper section with a wind wheel 2 and a nacelle 3 and bring it into rotation relative to the hinge 10 to coincide with the next section. After that, the liquid from the compressor 13 is fed through a flexible hose 12 to the hydraulic drive of the next section, and it is rotated relative to the first and second sections connecting the same hinge, etc. To fold the mast when the corresponding signal arrives at the automatic electronic switch (not shown in the figure), the latter includes an autonomous power supply 27 connected to the compressor 13, which pumping liquid through the hose 12 from the hydraulic actuator 11 reduces the pressure in it, as a result of which the sections 9 rotate relative to hinge 10 in the opposite direction. When folding and unfolding the mast manually, a manual compressor is used to supply fluid to the hydraulic actuators 11 via a hose 12.
При реализации второго варианта заявленного устройства (фиг. 2) работа предлагаемой системы осуществляется следующим образом.When implementing the second variant of the claimed device (Fig. 2), the proposed system operates as follows.
В собранном виде мачта 1, состоящая из секций 9, расположенных друг в друге, расположена на основании 5 в защитной камере 4. При этом гондола 3 с ветроколесом 2, соединенная с верхней секцией с помощью шарнира 10, откинута вбок, и также лежит на основании 5. При поступлении сигнала с внешнего дистанционного пульта управления (на фигуре не показан) на автоматический электронный комму- 4 020463 татор (на фигуре не показан) последний включает автономный источник электропитания 27, соединенный с компрессором 13, с помощью которого по гибким шлангам 12 подают жидкость под давлением в телескопическую систему гидроприводов 11, подают жидкость в кольцевой гидропривод 29 крышки 7 и по гибкому шлангу 30 подают жидкость в кольцевой гидропривод 31 гондолы 3. Под действием давления жидкости поршни телескопической системы начинают последовательно поднимать вверх секции 9, одновременно под действием давления жидкости кольцевой гидропривод 31 поднимает гондолу 3 с ветроколесом 2, а кольцевой гидропривод 29 поднимает крышку 7. После установки мачты 1 с ветроколесом 2 и гондолой 3 в вертикальное положение ВЭУ переходит в рабочий режим работы. В случае чрезвычайных ситуаций при поступлении сигнала от датчика реагирования 8 через автоматический электронный коммутатор (на фигуре не показан) включается автономный источник электропитания 27, соединенный с компрессором 13, который откачивая жидкость из гидроприводов 11, 29 и 31, уменьшает в них давление, вследствие чего производится телескопическое складывание секций 9 с размещением их внутри защитной камеры 4, гондола 3 поворачивается и укладывается на основание 5, крышка 7 закрывается. В режиме ручного управления все описанные выше операции выполняют с помощью ручного компрессора 28 через редуктор 21.In the assembled form, the mast 1, consisting of sections 9 located in each other, is located on the base 5 in the protective chamber 4. In this case, the nacelle 3 with the wind wheel 2, connected to the upper section by means of the hinge 10, is tilted to the side, and also lies on the base 5. When a signal is received from an external remote control (not shown in the figure) to an automatic electronic switch (020463 (not shown)), the latter includes an autonomous power supply 27 connected to the compressor 13, through which flexible hoses 12 are fedliquid under pressure into the telescopic hydraulic actuator system 11, liquid is supplied to the ring hydraulic actuator 29 of the cover 7 and liquid is supplied through the flexible hose 30 to the ring hydraulic actuator 31 of the nacelle 3. Under the action of liquid pressure, the pistons of the telescopic system begin to sequentially lift up sections 9, simultaneously under the action of liquid pressure ring hydraulic actuator 31 raises the nacelle 3 with the wind wheel 2, and ring hydraulic actuator 29 raises the lid 7. After installing the mast 1 with the wind wheel 2 and the nacelle 3 in the vertical position of the wind turbine It goes into a working mode of operation. In case of emergency, when a signal is received from the response sensor 8 through an automatic electronic switch (not shown in the figure), an autonomous power supply 27 is connected, connected to the compressor 13, which pumping liquid from the hydraulic actuators 11, 29 and 31, reduces the pressure in them, as a result of which telescopic folding of sections 9 is made with their placement inside the protective chamber 4, the nacelle 3 is rotated and laid on the base 5, the lid 7 is closed. In the manual control mode, all the above operations are performed using the hand compressor 28 through the gear 21.
Таким образом, заявляемая совокупность конструктивных элементов (признаков) обоих вариантов разработанной ветроэнергетической установки обеспечивает существенное повышение эффективности и надежности ее работы в условиях чрезвычайных ситуаций, позволяя по сигналу датчиков реагирования на широкий спектр показателей, свидетельствующих об угрозе или наступлении чрезвычайной ситуации, с максимальной оперативностью разместить мачту с ветроколесом и генератором в защитной камере, с последующей оперативной установкой ее в рабочее (вертикальное) положение, при общем снижении риска механического повреждения или разрушения элементов конструкции установки и обеспечении непрерывной работы ветроэнергетической установки в этот период.Thus, the claimed combination of structural elements (features) of both versions of the developed wind power installation provides a significant increase in the efficiency and reliability of its operation in emergency situations, allowing the signal sensors to respond to a wide range of indicators indicating a threat or an emergency, with maximum efficiency to place mast with a wind wheel and a generator in a protective chamber, with its subsequent operational installation in a working one (vert Calne) position in general reduce the risk of mechanical damage to or destruction of components of the construction and to ensure continuous operation of the wind power plant during this period.
Claims (19)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200802096A EA020463B1 (en) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | Wind-driven electric plant (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA200802096A EA020463B1 (en) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | Wind-driven electric plant (variants) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200802096A1 EA200802096A1 (en) | 2010-02-26 |
| EA020463B1 true EA020463B1 (en) | 2014-11-28 |
Family
ID=42041966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200802096A EA020463B1 (en) | 2008-08-07 | 2008-08-07 | Wind-driven electric plant (variants) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA020463B1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1546700A1 (en) * | 1988-04-27 | 1990-02-28 | Kh Aviatsionnyj Institut | Mobile wind power plant |
| DE4029932A1 (en) * | 1990-09-21 | 1992-03-26 | Siegfried Pretzsch | Tube mast for wind generator - has telescopic components mounted on base and extendable or reducible manually or by motor drive |
| RU2009372C1 (en) * | 1991-07-30 | 1994-03-15 | Карягин Николай Васильевич | Combined wind power plant |
| RU2265262C1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-11-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Mobile antenna arrangement |
| RU55887U1 (en) * | 2005-11-24 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ" | WIND ENGINE |
| RU56084U1 (en) * | 2006-03-23 | 2006-08-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Инкар-М" | POWER SUPPLY SYSTEM |
-
2008
- 2008-08-07 EA EA200802096A patent/EA020463B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1546700A1 (en) * | 1988-04-27 | 1990-02-28 | Kh Aviatsionnyj Institut | Mobile wind power plant |
| DE4029932A1 (en) * | 1990-09-21 | 1992-03-26 | Siegfried Pretzsch | Tube mast for wind generator - has telescopic components mounted on base and extendable or reducible manually or by motor drive |
| RU2009372C1 (en) * | 1991-07-30 | 1994-03-15 | Карягин Николай Васильевич | Combined wind power plant |
| RU2265262C1 (en) * | 2004-04-08 | 2005-11-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Mobile antenna arrangement |
| RU55887U1 (en) * | 2005-11-24 | 2006-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИНЖИНИРИНГ СМ" | WIND ENGINE |
| RU56084U1 (en) * | 2006-03-23 | 2006-08-27 | Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Предприятие "Инкар-М" | POWER SUPPLY SYSTEM |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200802096A1 (en) | 2010-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9651020B2 (en) | Portable crane for use in wind turbines | |
| US8598724B2 (en) | Wind-driven power plant equipped with folding and lifting mechanism for raising and stowing the tower | |
| AU2004209032B2 (en) | Method for mounting rotor blades and rotor blade for a wind turbine | |
| US4311434A (en) | Wind turbine | |
| DK1071883T4 (en) | Wind energy system with transformer | |
| CA2512168C (en) | Method for mounting a rotor blade of a wind energy installation without using a crane | |
| EP2594791B1 (en) | Rotor-blade attachment method for renewable energy power generation device | |
| EP2604851B1 (en) | A wind turbine nacelle cover and a method for installing a generator on a mainframe in a nacelle | |
| US20120228881A1 (en) | Wind Turbine Having a Lifting Device | |
| GB2427003A (en) | Portable renewable energy apparatus | |
| EA009907B1 (en) | Vertical-axis wind turbine | |
| US20070243063A1 (en) | Offshore wind turbine structures and methods therefor | |
| US20110200435A1 (en) | Service crane for a wind turbine | |
| EP2613048A1 (en) | Wind power generation apparatus | |
| CA2610507A1 (en) | Mobile power generator | |
| CA2752982A1 (en) | Method, assembly and system for mounting wind turbine blades to a wind turbine hub | |
| KR101053451B1 (en) | Small size aerogenerator that blade facing of blade is possible | |
| CN106907300B (en) | Impeller rotating device, wind generating set and impeller mounting method | |
| EA020463B1 (en) | Wind-driven electric plant (variants) | |
| CN205916928U (en) | Climbing platform and climbing device | |
| RU55887U1 (en) | WIND ENGINE | |
| EP2402590A1 (en) | Three-bladed wind turbine device for small spaces | |
| EP2532879B1 (en) | Assembly and/or maintenance of a wind turbine | |
| EP2808546B1 (en) | Intermediate section, offshore wind generator and offfshore wind park | |
| CN113389686A (en) | Regional wind, photovoltaic and electric complementary controller and photovoltaic charging system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |