FI130969B1 - Pystyakselinen tuuliturbiini tuuliolosuhteiden perusteella itsesäätyvillä siivillä - Google Patents
Pystyakselinen tuuliturbiini tuuliolosuhteiden perusteella itsesäätyvillä siivillä Download PDFInfo
- Publication number
- FI130969B1 FI130969B1 FI20237120A FI20237120A FI130969B1 FI 130969 B1 FI130969 B1 FI 130969B1 FI 20237120 A FI20237120 A FI 20237120A FI 20237120 A FI20237120 A FI 20237120A FI 130969 B1 FI130969 B1 FI 130969B1
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- turbine
- blade
- turbine blade
- blades
- wind
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 58
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 29
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 15
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 claims description 5
- 244000025221 Humulus lupulus Species 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000002907 paramagnetic material Substances 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002844 continuous effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
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
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/02—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors
-
- 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
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
-
- 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
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
- F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
- F03D3/067—Cyclic movements
- F03D3/068—Cyclic movements mechanically controlled by the rotor structure
-
- 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
- F03D7/06—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially perpendicular 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
-
- 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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Esitettynä on vetotyyppinen pystyakselinen tuuliturbiini tuuliolosuhteiden perusteella itsesäätyvillä siivillä. Tekniikan tason mukaisessa kehityksessä ei ole esitelty pystyakselista ankaraan ilmastoon sopeutuvaa tuuliturbiinia, joka pystyy maksimoimaan käyttövoiman ja minimoimaan vastustavat voimat sekä huollon. Esillä oleva tuuliturbiini käsittää joukon magneettisia ja mekaanisia jarruja siipien kallistuskulman kontrolloimiseksi ensimmäisessä ryhmässä turbiinin siipiä (5) eri tilanteissa. Esillä oleva rakenne vähentää siipien (5) aiheuttamia vastustavia voimia negatiivisella tuulen suunnalla ja lisää tuotettua tehoa altistamalla siivet tuulelle positiivisessa tuulen suunnassa. Lisäksi tuuliturbiini sisältää joukon käämejä (10) siiven magneettisissa jarruissa, jotka aktivoituvat ja muuttavat siipien kohtauskulmaa myrskyolosuhteissa, sekä magneettisen roottorijarrun, joka tekee turbiinin kykeneväksi tuottamaan sähköä myös myrskyolosuhteissa.
Claims (15)
1. Vetotyyppinen pystyakselinen tuuliturbiini käsittäen - turbiiniakselin (1) konfiguroituna kytkettäväksi sähkögeneraattoriin, - ainakin kaksi turbiinin siiven kannatinta (4) turbiinin siipien yhdistämiseksi turbiiniakseliin, - ensimmäisen ryhmän turbiinin siipiä (5) käsittäen ainakin kaksi turbiinin siipeä yhdistettynä turbiiniakseliin (1) yhden tai useamman mainituista vähintään kahdesta turbiinin siiven kannattimista välityksellä yhtä suurille säteittäisille etäisyyksille turbiiniakselista (1), kunkin turbiinin siiven (5) ollessa kiinnitetty vastaavaan turbiinin siiven kannattimeen turbiiniakselin aksiaalisuunnan kanssa samansuuntaisen kääntöakselin (16) ympäri kääntyvästi, - ensimmäisen pysäytyselementin (14) ja toisen pysäytyselementin (15) kutakin ensimmäiseen ryhmään turbiinin siipiä (5) kuuluvaa turbiinin siipeä varten vastaavan turbiinin siiven (5) kääntymisliikkeen rajoittamiseksi mainitun kääntöakselin (16) ympäri ensimmäisen asennon ja toisen asennon välille, jolloin ensimmäisessä asennossa turbiinin siipi on asemoitu tuottamaan käyttövoimaa tuuliturbiinin pyörittämiseksi ja toisessa asennossa turbiinin siipi on asemoitu minimoimaan tuuliturbiinin pyörimistä vastustava voima, tunnettu siitä, että tuuliturbiini käsittää kutakin mainittuun ensimmäiseen ryhmään turbiinin siipiä (5) kuuluvaa turbiinin siipeä varten magneettisen jarrun mainitun turbiinin siiven kääntymisliikkeen jarruttamiseksi turbiinin siiven lähestyessä ensimmäistä asentoa ja/tai toista asentoa, magneettisen jarrun käsittäessä ainakin yhden magneetin ja ainakin yhden — johtavan — elementin, — turbiinin — siiven — kääntymisliikkeen kääntöakselin (16) ympäri ollessa konfiguroitu liikuttamaan mainittua ainakin yhtä magneettia ja mainittua ainakin yhtä johtavaa elementtiä toistensa suhteen sähkövirran indusoimiseksi mainitussa ainakin yhdessä johtavassa elementissä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tuuliturbiini, jossa magneettisella jarrulla on ensimmäinen jarrutusalue (11) konfiguroituna jarruttamaan turbiinin siipeä turbiinin siiven (5) lähestyessä ensimmäistä asentoa ja toinen jarrutusalue (9) konfiguroituna jarruttamaan turbiinin siipeä (5)
turbiinin siiven lähestyessä toista asentoa, kunkin ensimmäisestä jarrutusalueesta ja toisesta jarrutusalueesta ulottuessa 10—55 astetta olevan kulman yli, edullisesti 15-30 astetta olevan kulman yli.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tuuliturbiini, jossa ensimmäinen jarrutusalue (11) ja toinen jarrutusalue (9) on järjestetty erilleen toisistaan.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen tuuliturbiini, jossa mainittu ainakin yksi magneetti (12) on kiinnitetty turbiinin siipeen (5) ja mainittu ainakin yksi johtava elementti on kiinnitetty turbiinin siiven kannattimeen.
5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen tuuliturbiini, jossa magneettinen jarru käsittää ensimmäisen johtavan elementin (11) järjestettynä siten, että sähkövirta indusoituu ensimmäisessä johtavassa elementissä turbiinin siiven (5) lähestyessä ensimmäistä asentoa ja toisen johtavan elementin (9) järjestettynä siten, että sähkövirta indusoituu toisessa johtavassa elementissä turbiinin siiven (5) lähestyessä toista asentoa.
6. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen tuuliturbiini, jossa turbiinin siipi (5) on varustettu magneetilla (12) ja turbiinin siiven kannatin (4) on varustettu yhdellä tai useammalla magneetilla siten, että ainakin yksi turbiinin siiven kannattimen magneeteista vastustaa turbiinin siiven magneettia turbiinin siiven lähestyessä ensimmäistä asentoa ja/tai toista asentoa estääkseen turbiinin siipeä osumasta ensimmäiseen pysäytyselementtiin (14) tai toiseen pysäytyselementtiin (15).
7. — Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen tuuliturbiini, jossa tuuliturbiini käsittää kutakin ensimmäiseen ryhmään turbiinin siipiä (5) kuuluvaa turbiinin siipeä varten mekaanisen jarrun mainitun turbiinin siiven kääntymisliikkeen jarruttamiseksi turbiinin siiven lähestyessä ensimmäistä asentoa ja/tai toista asentoa, mekaanisen jarrun käsittäessä turbiinin siipeen (5) kiinnitetyn nokan (20) siten, että nokka kääntyy turbiinin siiven kanssa turbiinin siiven kääntyessä kääntöakselin (16) ympäri, ja nokan seuraajan (21) kiinnitettynä turbiinin siiven kannattimeen ja jännitettynä jousen (22) avulla nokkaa vasten siten, että nokka jarruttaa turbiinin siipeä (5) turbiinin siiven lähestyessä ensimmäistä asentoa ja/tai toista asentoa.
8. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen tuuliturbiini, jossa tuuliturbiini käsittää kutakin ensimmäiseen ryhmään turbiinin siipiä (5) kuuluvaa turbiinin siipeä varten käämin (10), joka voidaan valinnaisesti asettaa ei-jarruttavaan tilaan tai jarruttavaan tilaan, ja magneetin järjestettynä siten, että turbiinin siiven (5) kääntymisliike kääntöakselin (16) ympäri liikuttaa magneettia ja käämiä toisiinsa nähden, ja käämin jarruttavassa tilassa käämi ja magneetti on konfiguroitu vaikuttamaan keskinäisesti siten, että turbiinin siipeä jarrutetaan edelleen sen lähestyessä toista asentoa.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tuuliturbiini, jossa ei-jarruttavassa tilassa käämi (10) muodostaa osan avointa virtapiiriä ja jarruttavassa tilassa käämi muodostaa osan suljettua virtapiiriä, ja tuuliturbiini käsittää kytkimen, joka on konfiguroitu sulkemaan mainittu virtapiiri tuuliturbiinin pyörimisnopeuden ylittäessä ennalta määrätyn rajan.
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tuuliturbiini, jossa käämi (10) muodostaa osan sähkömagneettia, ja tuuliturbiini on konfiguroitu syöttämään — sähkövirtaa kaamiin — tuuliturbiinin — pyörimisnopeuden ylittäessä ennalta määrätyn rajan käämin kytkemiseksi jarruttavaan tilaan.
11. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen tuuliturbiini, jossa tuuliturbiini — käsittää — magneettisen roottorijarrun tuuliturbiinin pyörimisnopeuden — hallitsemiseksi, magneettisen = roottorijarrun käsittäessä ainakin yhden magneetin (25) ja ainakin yhden johtavan elementin (23), turbiinin pyörimisliikkeen ollessa konfiguroitu liikuttamaan mainittua ainakin yhtä magneettia ja mainittua ainakin yhtä johtavaa elementtiä toisiinsa nähden sähkövirran indusoimiseksi mainitussa ainakin yhdessä johtavassa elementissä, ja mainittu ainakin yksi magneetti ja mainittu ainakin yksi johtava elementti on konfiguroitu lähestymään toisiaan turbiinin pyörimisnopeuden kasvaessa ja/tai ylittäessä ennalta määrätyn rajan.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen tuuliturbiini, jossa magneettinen roottorijarru käsittää ainakin yhden varren (27) ja varteen kiinnitetyn magneetin (25), varren ollessa kääntyvästi kiinnitetty turbiiniakseliin ja jousijännitetty = siten, että turbiinin pyörimisliikkeen aiheuttama keskipakoisvoima liikuttaa magneettia lähemmäksi johtavaa elementtiä (23).
13. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen tuuliturbiini, jossa kunkin ensimmäiseen ryhmään turbiinin siipiä (5) kuuluvan turbiinin siiven kääntöakseli (16) on siirretty sivuun turbiinin siiven tason keskiakselista.
14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen tuuliturbiini, jossa turbiinin siiven kääntöakseli (16) jakaa turbiinin siiven (5) pienempään osaan ja suurempaan osaan, ja pienempi osa on varustettu yhdellä tai useammalla painolla (7) siten, että pienemmän osan massa on suurempi kuin suuremman osan massa.
15. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen tuuliturbiini, jossa tuuliturbiini käsittää toisen ryhmän turbiinin siipiä (6), joka käsittää ainakin kaksi turbiinin siipeä, jolloin toiseen ryhmään turbiinin siipiä kuuluvat turbiinin siivet on järjestetty säteittäisesti sisäänpäin ensimmäisestä ryhmästä turbiinin siipiä (5).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20237120A FI130969B1 (fi) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | Pystyakselinen tuuliturbiini tuuliolosuhteiden perusteella itsesäätyvillä siivillä |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20237120A FI130969B1 (fi) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | Pystyakselinen tuuliturbiini tuuliolosuhteiden perusteella itsesäätyvillä siivillä |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI130969B1 true FI130969B1 (fi) | 2024-06-24 |
| FI20237120A1 FI20237120A1 (fi) | 2024-06-24 |
Family
ID=91539590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20237120A FI130969B1 (fi) | 2023-06-21 | 2023-06-21 | Pystyakselinen tuuliturbiini tuuliolosuhteiden perusteella itsesäätyvillä siivillä |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI130969B1 (fi) |
-
2023
- 2023-06-21 FI FI20237120A patent/FI130969B1/fi active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20237120A1 (fi) | 2024-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2608425C (en) | Vertical axis wind turbines | |
| US7789624B2 (en) | Methods and devices for improving efficiency of wind turbines in low speed sites | |
| EP2098726B1 (en) | A blade support limb structure of vertical axis wind power generator | |
| US20110006526A1 (en) | Pitch control arrangement for wind turbine | |
| EP1857671A1 (en) | Blade for vertical shaft windmill and lift type vertical shaft windmill | |
| JP5521120B2 (ja) | 垂直軸タービン及びこれを備える両方向積層式垂直軸タービン | |
| CN102011702B (zh) | 用磁力与风力控制垂直轴风力机桨距角的机构 | |
| WO2005068833A2 (en) | Wind turbine with variable pitch blades | |
| US20130017084A1 (en) | High efficiency verical axis wind turbine | |
| AU2012276300A1 (en) | Vertical axis wind turbine with variable pitch mechanism | |
| KR101723175B1 (ko) | 풍력발전기용 블레이드 피치 조절장치 | |
| FI130969B1 (fi) | Pystyakselinen tuuliturbiini tuuliolosuhteiden perusteella itsesäätyvillä siivillä | |
| CA2561793A1 (en) | Self-regulating wind turbine | |
| EP2686547B1 (en) | Downwind turbine with free yaw system | |
| CN107100792A (zh) | 一种阻力型风力机叶片调节机构 | |
| TWI554682B (zh) | 小型垂直軸風力發電機被動式葉片傾角調變裝置 | |
| AU2019288911A1 (en) | A rotor assembly and a windmill comprising the rotor assembly | |
| RU105688U1 (ru) | Роторная ветроэнергетическая установка встречного вращения с вертикальной осью (варианты) | |
| WO2011039777A2 (en) | System for controlling cone and pitch angle of a rotor blade assembly of a wind turbine | |
| US20070104578A1 (en) | Radially-sliding wind turbine | |
| KR20020005556A (ko) | 통풍홈 부착 사보니우스풍차 회전날개 | |
| KR20020005538A (ko) | 비행기 날개형상 댐퍼부착 반타원관형 수직축 풍력회전날개 | |
| US11795909B1 (en) | Vertical axis wind turbine with rotating vanes | |
| JP7304529B2 (ja) | 風力発電機 | |
| CN118234941A (zh) | 用于竖直轴涡轮机的转子以及竖直轴涡轮机 |