EA028933B1 - Wind engine - Google Patents

Wind engine Download PDF

Info

Publication number
EA028933B1
EA028933B1 EA201501031A EA201501031A EA028933B1 EA 028933 B1 EA028933 B1 EA 028933B1 EA 201501031 A EA201501031 A EA 201501031A EA 201501031 A EA201501031 A EA 201501031A EA 028933 B1 EA028933 B1 EA 028933B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
blades
blade
wind
wind turbine
rotation
Prior art date
Application number
EA201501031A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201501031A1 (en
Inventor
Эмиль Шамбетович Турсунов
Original Assignee
Эмиль Шамбетович Турсунов
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 Эмиль Шамбетович Турсунов filed Critical Эмиль Шамбетович Турсунов
Publication of EA201501031A1 publication Critical patent/EA201501031A1/en
Publication of EA028933B1 publication Critical patent/EA028933B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The invention is related to devices for utilization of wind energy, in particular, to wind-driven power plants. The objective of the invention is provision of higher efficiency and reliability by virtue of optimum disposition of vanes and lower loads on structural elements. The wind engine comprises a mast with a vertical rotation axis, a support in the form of a platform, vanes arranged in tiers and shifted by a certain angle relative to each other, and a power system including a flywheel, a reduction gear, an electric current generator that are linked by a vee belt transmission. The wind engine possesses mobility, i.e., it is able to change its locality promptly and to operate at low wind velocities.

Description

Изобретение относится к устройствам для использования энергии ветра, а конкретно к ветроэнергетическим установкам. Задачей изобретения является повышение эффективности и надежности за счет оптимального расположения лопастей и снижения нагрузок на элементы конструкции. Ветродвигатель содержит стойку с вертикальной осью вращения, опору в виде платформы, лопасти, установленные поярусно и со сдвигом по углу относительно друг друга, силовую часть, включающую в себя маховик, редуктор, генератор электрического тока, связанные клиноременной передачей. Ветродвигатель обладает мобильностью, т.е. возможностью оперативно менять своё местоположение и возможность работать при небольших скоростях ветра.The invention relates to devices for the use of wind energy, and specifically to wind energy installations. The objective of the invention is to increase efficiency and reliability due to the optimal location of the blades and reduce the load on the structural elements. The wind turbine contains a stand with a vertical axis of rotation, a support in the form of a platform, blades installed in the direction of the axis and shifted in angle relative to each other, a power unit including a flywheel, a gearbox, and an electric current generator connected by a V-belt transmission. The wind turbine has mobility, i.e. the ability to quickly change your location and the ability to work at low wind speeds.

028933 Β1028933 Β1

028933 Β1028933 Β1

028933028933

Изобретение относится к устройствам для использования энергии ветра, а конкретно к ветроэнергетическим установкам.The invention relates to devices for the use of wind energy, and specifically to wind energy installations.

Известен ветродвигатель, содержащий трубчатый вал с вертикальной осью вращения, плоские прямоугольные лопасти с механизмом регулирования угла их поворота, генератор электрического тока, устройство выключения ветродвигателя при ураганном ветре (патент КИ №2049265; Р03И 3/00, 3/06, 7/06, 1995).A wind turbine is known, containing a tubular shaft with a vertical axis of rotation, flat rectangular blades with a mechanism for adjusting their angle of rotation, an electric current generator, a wind turbine deactivating device in a hurricane wind (patent KI No. 2049265; Р03И 3/00, 3/06, 7/06, 1995).

Недостатком известного ветродвигателя является низкая эффективность использования энергии ветра из-за малоразвитой системы лопастей.The disadvantage of the wind turbine is the low efficiency of use of wind energy due to the underdeveloped system of blades.

Известен также ветродвигатель, взятый за прототип, содержащий вертикальный трубчатый вал, генератор электрического тока, лопасти, имеющие механизм поворота и устройство выключения ветродвигателя при ураганном ветре (патент: КС №376, Ρ03Ό 3/00, Ρ03Ό 3/04, Ρ03Ό 7/06, 2006). Недостатком известного ветродвигателя является несбалансированность системы при которой возможно появление вынужденных колебаний, совпадающих с частотой собственных колебаний, приводящих к росту их амплитуды и возникновению резонанса, нарушающего работу, и потери устойчивости.Also known is a wind turbine, taken as a prototype, containing a vertical tubular shaft, an electric current generator, blades having a turning mechanism and a wind turbine deactivating device for hurricane winds (patent: CS No. 376, 03.03 3/00, 03-03 3/04, 03 03/06 , 2006). The disadvantage of the known wind turbine is the imbalance of the system at which the occurrence of forced oscillations that coincide with the natural frequency, leading to an increase in their amplitude and the occurrence of disturbing operation resonance and loss of stability is possible.

Задачей изобретения является повышение эффективности и надёжности за счет более развитой системы лопастей и снижения нагрузок.The objective of the invention is to increase the efficiency and reliability due to a more developed system of blades and reduce loads.

Задача решается тем, что ветродвигатель содержащий стойку с вертикальной осью вращения, опору, лопасти, маховик, генератор электрического тока, средства фиксации лопастей при ураганном ветре, согласно изобретению оснащен средством стабилизации лопастей, траверсами, закрепленными на стойке поярусно под углом 120° в диаметральной плоскости со сдвигом по углу относительно вышестоящих ярусов против направления вращения стойки, при этом лопасти установлены на траверсах шарнирно, и имеют ассиметричную форму, разделенную осью вращения на короткую и длинную части, отогнутый профиль в виде полуокружности, противовес, закрепленный на короткой части, ячеистую форму, выполненную из наклонных продольных и поперечных перегородок на длинной части лопасти.The task is solved by the fact that a wind turbine containing a stand with a vertical axis of rotation, a support, blades, a flywheel, a generator of electric current, means for fixing the blades during a hurricane wind, according to the invention is equipped with a means of stabilizing the blades, with crossbars mounted on the stand at an angle of 120 ° in the diameter plane with a shift in angle relative to the higher tiers against the direction of rotation of the rack, while the blades are articulated on the cross-arms and have an asymmetrical shape divided by the axis of rotation on the core tkuyu and a long part is bent in a semicircle profile, the counterweight attached on a short side, a honeycomb shape, made of inclined longitudinal and transverse partition walls on the long side of the blade.

Опора выполнена в виде платформы транспортного средства, оснащенной узлами подвески соосных пар колес и дышлом, для сцепления с самоходным транспортным средством.The support is made in the form of a vehicle platform equipped with suspension units for coaxial wheel pairs and a drawbar for coupling with a self-propelled vehicle.

Средство фиксации лопастей при ураганном ветре содержит подпружиненный стержень, установленный на траверсе, и соответствующее гнездо в виде цилиндрического углубления, расположенного на короткой части лопасти.The means of fixing the blades in case of hurricane wind contains a spring-loaded rod mounted on the traverse, and the corresponding slot in the form of a cylindrical recess located on the short part of the blade.

Средство стабилизации лопастей содержит пару однополюсных магнитов, один из которых закреплен на траверсе, а другой - на рычаге короткой части лопасти с возможностью отталкивающего действия.The blade stabilizer contains a pair of monopolar magnets, one of which is fixed on the traverse and the other on the lever of the short part of the blade with the possibility of repulsive action.

Лопасти изготавливаются из композитных материалов на базе стекловолокна и эпоксидной смолы.Blades are made of composite materials based on fiberglass and epoxy resin.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид ветродвигателя; на фиг. 2 - ветродвигатель, вид сверху; на фиг. 3 - вид лопасти; на фиг. 4 - разрез лопасти по Б-Б на фиг.3; на фиг. 5 - установка магнитов; на фиг. 6 - фиксатор.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of a wind turbine; in fig. 2 - top view wind turbine; in fig. 3 - view of the blade; in fig. 4 is a section of the blade along BB in FIG. in fig. 5 - installation of magnets; in fig. 6 - retainer.

Ветродвигатель содержит стойку 1 с вертикальной осью вращения, установленную на платформе 2 в подшипниковом узле 3 на грузовой площадке 4, платформа 2 содержит узлы подвески 5 колесных пар 6 и дышло 7 для сцепления с самоходным транспортным средством.The wind turbine contains a rack 1 with a vertical axis of rotation mounted on the platform 2 in the bearing assembly 3 on the cargo platform 4, the platform 2 contains the suspension assemblies 5 of the wheel pairs 6 and the drawbar 7 for coupling with the self-propelled vehicle.

Стойка 1 состоит из скрепленных между собой секций 8 цилиндрической формы, изготовленных из продольных уголковых элементов и поперечных связей.Hour 1 consists of sections of cylindrical shape 8 fastened together, made of longitudinal corner elements and cross-links.

В верхней части каждой секции 8 закреплены траверсы 9, расположенные в диаметральной плоскости в виде радиальных лучей, исходящих из центра под углом 120°.In the upper part of each section 8 fixed crosshead 9, located in the median plane in the form of radial rays emanating from the center at an angle of 120 °.

На траверсах шарнирно установлены лопасти 10, разделенные осью вращения на короткую верхнюю часть 11 и длинную нижнюю часть 12. На короткой части 11 закреплен противовес 13 и выполнен отогнутый профиль 14 в виде кармана для забора воздуха.On the cross-arms, the blades 10 are pivotally mounted; they are separated by an axis of rotation onto the short upper part 11 and the long lower part 12. On the short part 11, the counterweight 13 is fixed and the bent profile 14 is made in the form of a pocket for air intake.

На длинной части 12 размещены наклонные продольные 15 и поперечные 16 перегородки, образующие ячеистую форму рабочей поверхности.On the long part 12 there are inclined longitudinal 15 and transverse 16 partitions forming the cellular form of the working surface.

Средство стабилизации лопастей содержит магнит 17, закрепленный на траверсе 9 на гибкой пластине 18 и магнит 19 установленный на рычаге 20 на короткой части с возможностью поворота вместе с лопастью 10.The blade stabilization means comprises a magnet 17 fixed on the cross beam 9 on the flexible plate 18 and the magnet 19 mounted on the lever 20 on the short part with the possibility of rotation together with the blade 10.

Средство фиксации лопастей 10 при ураганном ветре содержит стержень 21, пружину 22, рычаг 23 и штангу 24.The means of fixing the blades 10 with a hurricane wind contains a rod 21, a spring 22, a lever 23 and a rod 24.

Силовая часть ветродвигателя содержит маховик 25, редуктор 26 и генератор 27, связанные клиноременной передачей 28.The power part of the wind turbine contains a flywheel 25, a gearbox 26 and a generator 27 connected by a V-belt transmission 28.

Ветродвигатель работает следующим образом.Wind turbine works as follows.

С помощью дышла 7 ветродвигатель сцепляется с самоходным транспортным средством (тягач, трактор, автомобиль) и транспортируется к намеченному месту эксплуатации.With the help of the drawbar 7, the wind turbine engages with the self-propelled vehicle (tractor, tractor, car) and is transported to the intended place of operation.

Это может быть ферма, домашнее хозяйство, отгонное пастбище. После этого производится подготовка к запуску.This may be a farm, household, pasture. After that, preparation for launch is made.

При отсутствии ветра все лопасти уравновешены противовесом 13 и занимают наклонное положение под углом 15-20° к горизонтальной плоскости.In the absence of wind, all the blades are balanced by the counterweight 13 and occupy an inclined position at an angle of 15-20 ° to the horizontal plane.

Первые порывы ветра оказывают давление на наклонные продольные перегородки 15 и отогнутыйThe first gusts of wind put pressure on the inclined longitudinal partitions 15 and unbent

- 1 028933- 1 028933

профиль 14 лопасти 10, приводя ее в движение вокруг шарнирной оси 29.the profile 14 of the blade 10, setting it in motion around the hinge axis 29.

Лопасть опускается вниз и занимает рабочее положение под углом 40-60° к вертикали.The blade goes down and takes a working position at an angle of 40-60 ° to the vertical.

Магнит 19, закрепленный на рычаге 20, совершает поворот вместе с лопастью 10, входит в зону влияния магнита 17, создавая тормозящий эффект для стабилизации положения лопасти 10, исключая при этом вибрации и дребезг.The magnet 19, mounted on the lever 20, makes a turn together with the blade 10, enters the zone of influence of the magnet 17, creating a braking effect to stabilize the position of the blade 10, excluding vibration and bounce.

Давление ветра, приложенное к лопасти 10, создает крутящий момент, который приводит во вращение стойку 1 и закрепленный на ней маховик 25, установленный для выравнивания нагрузки и неравномерности вращения.The wind pressure applied to the blade 10, creates a torque that causes the rack 1 to rotate and the flywheel 25 mounted on it, set to equalize the load and uneven rotation.

В связи с расположением лопастей со сдвигом по углу в рабочий режим они вступают поочередно в восходящем порядке, начиная с лопасти нижнего яруса.In connection with the location of the blades with a shift in the angle into the operating mode, they enter alternately in ascending order, starting with the blade of the lower tier.

Это позволяет исключить пиковую нагрузку 1, которая имеет место при одновременном действии сразу нескольких лопастей, находящихся на одной вертикали. Таким образом решается вопрос повышения устойчивости стойки I.This allows you to exclude the peak load 1, which takes place with the simultaneous action of several blades that are on the same vertical. This solves the issue of increasing the stability of the rack I.

Давление ветра на лопасть 10 прекращается после того, как лопасть 10 самоустанавливается параллельно встречному потоку воздуха, заняв прежнее горизонтальное положение под действием противовеса 13.The wind pressure on the blade 10 stops after the blade 10 self-aligns parallel to the oncoming air flow, taking the same horizontal position under the action of the counterweight 13.

Продолжая движение, лопасти 10 входят в зону встречного ветра своей обратной стороной, имеющей обтекаемую форму и небольшое лобовое сопротивление.Continuing motion, the blades 10 enter the headwind zone with their reverse side, which has a streamlined shape and small frontal resistance.

При ураганном ветре лопасти 10 занимают горизонтальное положение, стержень 21 под действием пружины 22 входит в паз 30 и фиксирует лопасть 10, обеспечивая ей минимальное лобовое сопротивление и остановку ветродвигателя.When hurricane wind blades 10 occupy a horizontal position, the rod 21 under the action of the spring 22 enters the groove 30 and locks the blade 10, providing it with minimal drag and stop the wind turbine.

Для восстановления рабочего положения лопасти 10 штанга 24 движется вниз и своим выступом нажимает на плечо рычага 23, который преодолевая сопротивление пружины 22 извлекает стержень 21 из гнезда 30.To restore the working position of the blade 10, the rod 24 moves downward and with its protrusion presses the shoulder of the lever 23, which, overcoming the resistance of the spring 22, removes the rod 21 from the socket 30.

Лопасть под действием противовеса 13 принимает горизонтальное положение под углом 15-20° к горизонтальной плоскости.The blade under the action of the counterweight 13 takes a horizontal position at an angle of 15-20 ° to the horizontal plane.

При реализации заявленного изобретения оптимально используются технические решения, направленные на повышение эффективности и надежности за счет применения нечетного количества лопастей в пределах яруса и установкой лопастей со сдвигом по углу в отношении восходящих ярусов, ячеистой формой рабочей поверхности лопастей, решетчатым исполнением секций стойки, а также мобильностью ветродвигателя.When implementing the claimed invention, technical solutions are optimally used to increase efficiency and reliability due to the use of an odd number of blades within the tier and setting the blades with a shift in angle with respect to the ascending tiers, the meshed shape of the working sections of the rack, as well as mobility wind turbine.

Claims (5)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Ветродвигатель, содержащий опору со стойкой с вертикальной осью вращения, лопастями и маховиком, соединяемую с генератором электрического тока, средство фиксации лопастей при ураганном ветре, отличающийся тем, что оснащен средством стабилизации лопастей, траверсами, закрепленными на стойке поярусно под углом 120° в диаметральной плоскости со сдвигом по углу относительно вышестоящих ярусов против направления вращения стойки, при этом лопасти установлены на траверсах шарнирно и имеют ассиметричную форму, разделенную осью вращения на короткую и длинную части, отогнутый профиль в виде полуокружности, противовес, закрепленный на короткой части, ячеистую форму, выполненную из наклонных продольных и поперечных перегородок, расположенных на длинной части лопасти.1. A wind turbine containing a support with a stand with a vertical axis of rotation, blades and a flywheel, connected to an electric current generator, a means of fixing the blades during a hurricane wind, characterized in that it is equipped with a means of stabilizing the blades, with cross-arms mounted on the stand at 120 ° angle diametral plane with a shift in angle relative to the higher tiers against the direction of rotation of the rack, while the blades are articulated on the cross-arms and have an asymmetrical shape divided by the axis of rotation on ROTKO and a long part is bent in a semicircle profile, the counterweight attached on a short side, a honeycomb shape, made of inclined longitudinal and transverse partitions, arranged on the long side of the blade. 2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что опора выполнена в виде платформы транспортного средства, оснащенной узлами подвески соосных пар колес и дышлом для сцепления с самоходным транспортным средством.2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the support is made in the form of a vehicle platform, equipped with suspension assemblies for coaxial pairs of wheels and a drawbar for coupling with a self-propelled vehicle. 3. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что средства фиксации лопастей при ураганном ветре содержат подпружиненный стержень, установленный на траверсе, и соответствующее гнездо в виде цилиндрического углубления, расположенного на короткой части лопасти, для фиксации лопасти в горизонтальном положении.3. A wind turbine according to claim 1, characterized in that the means for fixing the blades in case of hurricane winds comprise a spring-loaded rod mounted on the traverse and the corresponding slot in the form of a cylindrical recess located on the short part of the blade for fixing the blade in a horizontal position. 4. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что средство стабилизации лопастей содержат пару магнитов, один из которых закреплен на траверсе, а другой на рычаге короткой части лопасти с возможностью отталкивающего действия в рабочем положении лопасти.4. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the means for stabilizing the blades contain a pair of magnets, one of which is fixed on the traverse and the other on the lever of the short part of the blade with the possibility of a repulsive action in the working position of the blade. 5. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что лопасти изготовлены из композитных материалов на базе стекловолокна и эпоксидной смолы.5. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the blades are made of composite materials based on fiberglass and epoxy resin. - 2 028933- 2 028933
EA201501031A 2014-12-22 2015-10-15 Wind engine EA028933B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KG140130 2014-12-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201501031A1 EA201501031A1 (en) 2016-06-30
EA028933B1 true EA028933B1 (en) 2018-01-31

Family

ID=56194174

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201501031A EA028933B1 (en) 2014-12-22 2015-10-15 Wind engine

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA028933B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733120C2 (en) * 2018-03-15 2020-09-29 Владимир Иванович Исаев Power unit and method of its operation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2009370C1 (en) * 1991-03-04 1994-03-15 Николай Андреевич Сидоров Windmill
RU2049265C1 (en) * 1992-02-20 1995-11-27 Алексей Викторович Коничев Wind motor
RU2165545C1 (en) * 1999-09-22 2001-04-20 Курский государственный технический университет Carrousel windmill
JP2005113820A (en) * 2003-10-09 2005-04-28 Senfuji Auto:Kk Electric vehicle equipped with wind power generating set
US20100266383A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-21 Kojo White Balanced sail wind turbine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2009370C1 (en) * 1991-03-04 1994-03-15 Николай Андреевич Сидоров Windmill
RU2049265C1 (en) * 1992-02-20 1995-11-27 Алексей Викторович Коничев Wind motor
RU2165545C1 (en) * 1999-09-22 2001-04-20 Курский государственный технический университет Carrousel windmill
JP2005113820A (en) * 2003-10-09 2005-04-28 Senfuji Auto:Kk Electric vehicle equipped with wind power generating set
US20100266383A1 (en) * 2009-04-21 2010-10-21 Kojo White Balanced sail wind turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2733120C2 (en) * 2018-03-15 2020-09-29 Владимир Иванович Исаев Power unit and method of its operation

Also Published As

Publication number Publication date
EA201501031A1 (en) 2016-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110081243A1 (en) Helical airfoil wind turbines
WO2012129007A3 (en) Reciprocating wind-powered transducer employing interleaved airfoil arrays
WO2011133340A3 (en) Vertical axis wind turbine
KR101143144B1 (en) Darrieus type wind power generation apparatus
CN105257457B (en) Utilize the TRT for waving twisted coupling motion pick fluid dynamic energy of Oscillating Airfoil
RU71386U1 (en) WIND POWER PLANT WITH VERTICAL ROTOR
CN103726985B (en) The two swing blade type vertical axis aerogenerator groups of a kind of spademan
EA028933B1 (en) Wind engine
EA200800959A1 (en) WIND ELECTRIC POWER STATION BUKTUKOVA-3
RU143620U1 (en) DEVICE FOR TRANSFORMING WIND ENERGY
RU2283968C1 (en) Windmill
CN203867781U (en) Vertical-axis wind motor with blades capable of adjusting angles automatically
CN103195642B (en) Wave energy absorption and conversion device
US20140356157A1 (en) Wind turbine device with diverter panels and related systems and methods
CN203362390U (en) Centrifugal variable pitch wind driven generator
EA201400083A1 (en) TURBINE FOR WIND MOTORS
RU2482328C1 (en) Polywindrotor power unit
CN203067176U (en) X-shaped wind machine
RU2653641C2 (en) Vertical-axial wind turbine
RU169203U1 (en) VERTICAL ROTARY SHAFT
RU2569468C2 (en) Vertical wind turbine
CN103352801A (en) Centrifugal variable-pitch wind driven generator
CZ28023U1 (en) Wind motor
CN102996354A (en) Low-cost belt transmission wind turbine generator
RU115018U1 (en) WIND ENGINE

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 TJ TM RU

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): KG