EA022481B1 - Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента - Google Patents

Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента Download PDF

Info

Publication number
EA022481B1
EA022481B1 EA201101046A EA201101046A EA022481B1 EA 022481 B1 EA022481 B1 EA 022481B1 EA 201101046 A EA201101046 A EA 201101046A EA 201101046 A EA201101046 A EA 201101046A EA 022481 B1 EA022481 B1 EA 022481B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
rotor
wind turbine
nacelle
torque
suspension unit
Prior art date
Application number
EA201101046A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201101046A1 (ru
Inventor
Мануэль Лауэрта Ромео
Original Assignee
Темперо 2000 С.Л.
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 Темперо 2000 С.Л. filed Critical Темперо 2000 С.Л.
Publication of EA201101046A1 publication Critical patent/EA201101046A1/ru
Publication of EA022481B1 publication Critical patent/EA022481B1/ru

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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—Rotors
    • F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
    • 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
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • 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
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • F03D15/10—Transmission of mechanical power using gearing not limited to rotary motion, e.g. with oscillating or reciprocating members
    • 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
    • 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
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70—Bearing or lubricating arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/42—Storage of energy
    • F05B2260/421—Storage of energy in the form of rotational kinetic energy, e.g. in flywheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/101—Purpose of the control system to control rotational speed (n)
    • F05B2270/1014—Purpose of the control system to control rotational speed (n) to keep rotational speed constant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/10—Purpose of the control system
    • F05B2270/109—Purpose of the control system to prolong engine life
    • F05B2270/1095—Purpose of the control system to prolong engine life by limiting mechanical stresses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/40—Type of control system
    • F05B2270/402—Type of control system passive or reactive, e.g. using large wind vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00—Control
    • F05B2270/50—Control logic embodiment by
    • F05B2270/508—Control logic embodiment by mechanical means, e.g. levers, gears or cams
    • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к ветряной турбине с компенсацией вращающего момента, содержащей ротор (1) однолопастной (12), соединенный с валом низкой скорости с помощью цапфы (2), поддерживаемой гондолой (9) на направляющем упорном подшипнике, размещенном на верхнем конце башни (8). Турбина дополнительно содержит следующие элементы трансмиссии: генератор (6), мультипликатор (5) и тормозной механизм, подвешенные к гондоле (9) с помощью первичного подшипника (4), центрированного с валом (3) низкой скорости, образующие подвесной узел, за счет которого они могут вращаться. При этом вращающий момент на роторе (1) компенсируется при угловом смещении вышеназванного подвесного узла, который аккумулирует потенциальную энергию, поднимаясь во время углового смещения, и передает эту энергию, когда интенсивность порывов ветра ослабевает, опускаясь и вращаясь в направлении, противоположном направлению вращения ротора (1) турбины, вращая ротор генератора (6) и действуя как механизм, регулирующий мощность турбины.

Description

(57) Изобретение относится к ветряной турбине с компенсацией вращающего момента, содержащей ротор (1) однолопастной (12), соединенный с валом низкой скорости с помощью цапфы (2), поддерживаемой гондолой (9) на направляющем упорном подшипнике, размещенном на верхнем конце башни (8). Турбина дополнительно содержит следующие элементы трансмиссии: генератор (6), мультипликатор (5) и тормозной механизм, подвешенные к гондоле (9) с помощью первичного подшипника (4), центрированного с валом (3) низкой скорости, образующие подвесной узел, за счет которого они могут вращаться. При этом вращающий момент на роторе (1) компенсируется при угловом смещении вышеназванного подвесного узла, который аккумулирует потенциальную энергию, поднимаясь во время углового смещения, и передает эту энергию, когда интенсивность порывов ветра ослабевает, опускаясь и вращаясь в направлении, противоположном направлению вращения ротора (1) турбины, вращая ротор генератора (6) и действуя как механизм, регулирующий мощность турбины.
022481 Β1

Claims (6)

1. Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента, содержащая однолопастной ротор (1), оснащенный единственной лопастью (12) и соединенный с валом (3), который выполнен с возможностью вращения с меньшей скоростью, чем ротор (1), и цапфу (2) вала (3), которая опирается на подшипник и поддерживается гондолой (9), расположенной над направляющим подшипником (7), который размещен на верхнем конце башни (8), закрепленной с помощью соответствующей опорной плиты, характеризующаяся тем, что ветряная турбина дополнительно содержит следующие элементы трансмиссии: генератор (6), мультипликатор (5), повышающий число оборотов генератора (6), и тормозной механизм (13), подвешенные к гондоле (9) с помощью первичного подшипника (4), центрированного с валом (3) ротора (1), и образующие подвесной узел (28), выполненный с возможностью вращения, при этом ротор (1) выполнен с возможностью компенсации и уравновешивания вращающего момента при угловом смещении вышеназванного подвесного узла (28), что предотвращает передачу вращающего момента ротора (1) на гондолу (9), башню (8) и опорную плиту, причем подвесной узел (28) аккумулирует потенциальную энергию, поднимаясь во время углового смещения, а когда интенсивность порывов ветра ослабевает, передает эту энергию, опускаясь и вращаясь в направлении, противоположном направлению вращения ротора (1) турбины, что влечет за собой вращение ротора генератора (6), при этом указанный эффект позволяет регулировать мощность турбины, сглаживая пики и спады мощности турбины.
2. Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента по п.1, характеризующаяся тем, что структура и конфигурация подвесного узла (28) такова, что инерция вращающихся частей элементов, образующих трансмиссию, намного выше инерции масс собственно подвесного узла (28).
3. Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента по пп.1, 2, характеризующаяся тем, что мультипликатор (5) содержит параллельные валы, установленные на удаленном расстоянии между ними, и включает несколько ступеней повышения оборотов: ступень низкой скорости, представляющую собой эпициклоидальную конструкцию с тремя или более планетарными шестернями для передачи вращающего момента, ступень высокой скорости, представляющую собой цепную передачу, подходящую для расположения валов на удаленном расстоянии между ними, при этом на валу (29) высокой скорости установлен первый инерционный маховик (11), который обеспечивает стабильность работы и увеличивает инерцию вращающихся частей, чтобы при возмущении вращающего момента оказать воздействие на подвесной узел (28), не повлияв при этом на равномерность вращения вала генератора (6).
4. Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента по пп.1-3, характеризующаяся тем, что ротор (1) представляет собой однолопастной колебательный ротор, амортизация которого обеспечена эластомерными элементами (10), расположенными между вилкой (16) и крестовиной (19), с диэдром 155° при номинальных условиях и при динамическом балансе, возникающем вследствие, с одной стороны, уравновешивающего момента, созданного смещением масс лопасти (12) и противовеса (18), и, с другой стороны, дестабилизирующего момента, созданного равнодействующей силой осевого давления ветра.
5. Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента по пп.1-4, характеризующаяся тем, что содержит червячную пару, образованную из венца и червяка, встроенную в крестовину (19), в которой венец образует подвижное кольцо (21) двойного шарикового или роликового подшипника с нарезанными зубьями по центру, а червяк (20) встроен во внешнее фиксированное кольцо подшипника крестовины (19), в которой на указанное подвижное кольцо (21) присоединяется втулка (17) ротора (1).
6. Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента по пп.1-5, характеризующаяся тем, что гондола (9) выполнена эллиптического сечения и образована двумя приваренными друг к другу получастями чечевицеобразной формы, внутри которых размещены гидравлические элементы, электрошкафы и редукторные двигатели, при этом в конструкцию гондолы (9) входит коленчатый рычаг (15), отходящий от гондолы (9) с подветренной стороны, который поддерживает цапфу (2), ротор (1) и подвесной узел (28).
- 12 022481
EA201101046A 2009-06-30 2009-06-30 Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента EA022481B1 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/ES2009/000348 WO2011000975A1 (es) 2009-06-30 2009-06-30 Turbina eólica de par motor compensado

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201101046A1 EA201101046A1 (ru) 2012-10-30
EA022481B1 true EA022481B1 (ru) 2016-01-29

Family

ID=43410512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201101046A EA022481B1 (ru) 2009-06-30 2009-06-30 Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8841794B2 (ru)
EP (1) EP2458199B1 (ru)
JP (1) JP5704464B2 (ru)
CN (1) CN102803713B (ru)
AU (1) AU2009349161B2 (ru)
CL (1) CL2011003238A1 (ru)
EA (1) EA022481B1 (ru)
ES (1) ES2582785T3 (ru)
MX (1) MX353575B (ru)
WO (1) WO2011000975A1 (ru)
ZA (1) ZA201108736B (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2949834B1 (fr) * 2009-09-10 2011-10-07 Conseil Et Tech Dispositif amortisseur
US8410627B2 (en) * 2009-10-30 2013-04-02 Stephen F. Cowap Self orienting vertical axis wind turbine
US9517388B2 (en) * 2009-12-07 2016-12-13 Uncharted Play, Inc. Energy storing device and method of using the same
CN103291545B (zh) * 2012-02-22 2017-10-31 王梦川 可用于风电机的叶轮偏航系统
US20130272841A1 (en) * 2012-04-11 2013-10-17 Flodesign Wind Turbine Corp. Fluid turbine with integrated passive yaw
EP2674618B1 (en) * 2012-06-14 2016-05-04 Siemens Aktiengesellschaft Nacelle test apparatus
RU2502893C1 (ru) * 2012-08-31 2013-12-27 Борис Петрович Хозяинов Способ регулирования величины вращающего момента, угловой скорости вращения вертикально-осевой ветротурбины
RU2516732C2 (ru) * 2012-08-31 2014-05-20 Борис Петрович Хозяинов Способ регулирования угловой скорости вращения ветротурбины с вертикальной осью
US9691078B2 (en) 2012-09-21 2017-06-27 Uncharted Play, Inc. System for incentivizing charitable giving based on physical activity and a method of using the same
DE102012220502A1 (de) * 2012-11-09 2014-06-12 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage
CN104100463B (zh) * 2013-04-07 2016-02-10 沈元明 重力势能风力机
EP3001029B1 (en) * 2014-09-26 2018-12-12 GE Renewable Technologies Wind B.V. Counterweight systems for a wind turbine and methods
US10274048B2 (en) 2016-04-04 2019-04-30 Christopher Drew Gear system
RU2669722C2 (ru) * 2016-11-08 2018-10-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Ветроэнергетическая установка
CN106870282B (zh) * 2017-03-30 2018-09-21 湘电风能有限公司 一种阵风下风电机组降载控制方法
EP3705717A1 (en) * 2019-03-04 2020-09-09 Siemens Gamesa Renewable Energy A/S Foundation for a wind turbine and wind turbine
US10975732B2 (en) * 2019-04-04 2021-04-13 General Electric Company Rotor turning device for balancing a wind turbine rotor
KR102130094B1 (ko) 2019-04-09 2020-07-03 두산중공업 주식회사 풍력 발전기

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009767A2 (de) * 1978-10-11 1980-04-16 Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung Einblattrotor für Windturbinen und Verfahren zum Anfahren und Stillsetzen desselben
ES2179785A1 (es) * 2001-06-12 2003-01-16 Antoune Ivan Lahuerta Turbina eolica autotimonante.
WO2003019005A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 William Currie A wind turbine and rotor assembly

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3204541A1 (de) * 1982-02-10 1983-08-25 Franz Xaver Prof. Dr.-Ing. 7030 Böblingen Wortmann Einblattwindturbine flair mit elastischen gliedern und mechanischen regel- und sicherheitseinrichtungen
CN1009020B (zh) * 1988-02-29 1990-08-01 达亚能源有限公司 风力涡轮桨距控制毂
US4863350A (en) * 1988-11-18 1989-09-05 Quarterman Edward A Air turbine
JP3029106U (ja) * 1996-03-18 1996-09-27 正孝 伊沢 風力発電機における風力回転装置
ES2163362B1 (es) * 1999-11-29 2003-04-01 Ecotecnia Societat Cooperativa Aerogenerador.
JP2001173549A (ja) * 1999-12-17 2001-06-26 Yamaha Motor Co Ltd 風力変換装置
DE10038602B4 (de) * 2000-08-08 2013-03-28 AEROGIE Verwaltungs GmbH Einblattvielpolwindkonverter
JP4159894B2 (ja) * 2003-02-06 2008-10-01 サクサ株式会社 発電設備及び発電設備における油圧装置
BRPI0417118A (pt) * 2003-12-09 2007-03-06 New World Generation Inc turbina eólica para produzir eletricidade e método para sua operação
JP2006077747A (ja) * 2004-09-01 2006-03-23 Iwata Kozo 複式一枚羽根風力発電装置
JP2006083839A (ja) * 2004-09-18 2006-03-30 Moriwaki Seisakusho:Kk 水平軸風車用トルクアーム発電装置及びその制御方法
JP2006249982A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 風力発電装置
EP2215356B1 (en) * 2007-11-28 2011-06-29 Vestas Wind Systems A/S Method for damping oscillations in a wind turbine
US8277184B2 (en) * 2010-04-22 2012-10-02 General Electric Company Tilt adjustment system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009767A2 (de) * 1978-10-11 1980-04-16 Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung Einblattrotor für Windturbinen und Verfahren zum Anfahren und Stillsetzen desselben
ES2179785A1 (es) * 2001-06-12 2003-01-16 Antoune Ivan Lahuerta Turbina eolica autotimonante.
WO2003019005A1 (en) * 2001-08-24 2003-03-06 William Currie A wind turbine and rotor assembly

Also Published As

Publication number Publication date
CN102803713B (zh) 2017-04-12
US8841794B2 (en) 2014-09-23
WO2011000975A1 (es) 2011-01-06
ZA201108736B (en) 2013-03-27
AU2009349161B2 (en) 2015-07-16
EP2458199A4 (en) 2013-12-18
CN102803713A (zh) 2012-11-28
JP2012531552A (ja) 2012-12-10
AU2009349161A1 (en) 2012-01-19
CL2011003238A1 (es) 2012-07-06
EA201101046A1 (ru) 2012-10-30
EP2458199B1 (en) 2016-04-13
JP5704464B2 (ja) 2015-04-22
MX353575B (es) 2018-01-19
ES2582785T3 (es) 2016-09-15
MX2012000008A (es) 2012-05-08
EP2458199A1 (en) 2012-05-30
US20120133148A1 (en) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA022481B1 (ru) Ветряная турбина с компенсацией вращающего момента
JP4519635B2 (ja) 風力発電装置
KR100752510B1 (ko) 단일 메인베어링을 갖는 풍력 발전기
US20100032961A1 (en) Wind turbine generator
WO2008064560A1 (fr) Système de production d'énergie éolienne à plusieurs étages avec châssis porteurs
CN108443071A (zh) 模块化发电机及具有其的风力发电机组
CN106014866A (zh) 一种风力发电机组传动装置
CN101603508B (zh) 一种简易安装内外活动风叶垂直轴风力发电机
DK180162B1 (da) Leje- og gearopsætning til en vindmølle
JP2002339852A (ja) 風力発電装置
CN107859733A (zh) 偏航减速机输出装置
CA3032240A1 (en) Nacelle for a wind turbine, and method
CN107013412B (zh) 一种带动叶片的小型垂直轴风力发电机及其发电方法
EP2247854A2 (en) Wind turbine device
JP2006249982A (ja) 風力発電装置
JP4541282B2 (ja) 風力発電機
JP2021019500A (ja) 動力伝達装置
RU2368797C2 (ru) Гидроэнергетическая установка
RU2351794C1 (ru) Прецессирующий ветродвигатель с вертикальным расположением вала
EP3922850B1 (en) Yaw bearings for a wind turbine
KR200271513Y1 (ko) 더블허브 프로펠러형 풍력발전기
CN2921352Y (zh) 一种套轴式垂直轴风电机组
RU2749799C1 (ru) Ветроэлектроагрегат
CN211038924U (zh) 垂直轴外转子风力发电机增速装置
RU49137U1 (ru) Узел крепления лопастей ветроколеса