FI80506C - Vindkraftstationskonstruktion. - Google Patents
Vindkraftstationskonstruktion. Download PDFInfo
- Publication number
- FI80506C FI80506C FI873208A FI873208A FI80506C FI 80506 C FI80506 C FI 80506C FI 873208 A FI873208 A FI 873208A FI 873208 A FI873208 A FI 873208A FI 80506 C FI80506 C FI 80506C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- carriage
- center
- turbine
- blade
- flutter
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 23
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims 7
- LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N parathion Chemical compound CCOP(=S)(OCC)OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 LCCNCVORNKJIRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 239000012636 effector Substances 0.000 claims 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock 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
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
- F03D7/0224—Adjusting blade pitch
-
- 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
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/74—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades by turning around an axis perpendicular the rotor centre line
-
- 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
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/75—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism not using auxiliary power sources, e.g. servos
-
- 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
- F05B2260/70—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
- F05B2260/77—Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism driven or triggered by centrifugal forces
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Description
1 80506
TUULIVOIMALARAKENNE - VINDKRAFTSTATIONKONSTRUKTION
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty tuulivoimalarakenne.
5 Nykyisissä tuulivoimaloissa turbiinien lavat kiinnitetään akseliin suhteellisen lujasti niin, että turbiini kestää voimakkaidenkin tuulenpuuskien aiheuttamat väännöt ja muut rasitukset. Näin turbiinien lapojen säätö tapahtuu jälkikäteen eli sitten, kun on nähty 10 tuulen vaikutus turbiiniin tai lapojen säätöä ei tehdä lainkaan, vaan turbiinia säädetään jarruin. Nämä rakenneratkaisut johtavat raskaisiin ja kalliisiin laparaken-teisiin, josta johtuen myös tuki- ja laakerilaitteilta vaaditaan erittäin suurta kestävyyttä.
15 Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin tuulivoimalarakenne, joka jatkuvasti ja automaattisesti säätää lapoja tuulen ja kuormituksen vaihteluiden mukaan siten, että esim. tuulen puuskista 20 aiheutuvat voimakkaat vaihtelevat rasittavat voimat vaimenevat ennen niiden siirtymistä rakenteisiin. Samoin keksinnön tarkoituksena on tuoda esiin kevyt ja valmistuskustannuksiltaan edullinen turbiinirakenne, joka mahdollistaa tuulivoimalan, jonka energiantuotto/hinta 25 -suhde on hyvä.
Keksinnölle tunnusomaisten seikkojen osalta . . viitataan vaatimusosaan.
Keksinnön mukaiseen tuulivoimalarakenteeseen kuuluu vähintään kaksilapainen turbiini akseleineen ja 30 lapakulman säätölaitteineen. Akseliin on yhdistetty lapoja vastaavat olennaisesti akseliin nähden säteit-täiset tuet, joiden ääripäihin kuuluu nivelet, joihin lavat on kiinnitetty. Lisäksi lapa on painotettu siten, että sen painopistelinja ja pyörähdysakseli sijaitsevat 35 lavan nostovoimakeskiön etupuolella. Keksinnön mukaisesti lapa ulottuu nivelestä akseliin päin muodostaen varren, johon on yhdistetty nivelletysti lapakulman 2 80506 säätölaitteeseen liittyvä säätötanko. Samoin keksinnön mukaisesti tuet on kiinnitetty jäykästi akseliin nähden keskeiseen ja siihen yhdistettyyn nivelien kiinnityskes-kiöön ja lavan tyveen, varren päähän kuuluu pyörähdys-5 tuki, joka on niveltyvästi liitetty nivelien kiinnitys-keskiöön laakeroituun lepatuskelkkaan, johon on liikkuvasti laakeroitu tehonsäätökelkka, johon lapojen säätötangot on yhdistetty.
Keksinnön etuna tunnettuun tekniikkaan verrat-10 tuna on laitteen nopeat ja tarkat säätöominaisuudet, jotka mahdollistavat nykyisiä lapa-, nivel-, laakerointi ja tukirakenteita huomattavasti kevyemmät ja samalla halvemmat rakenteet, koska suuret, rakenteita rasittavat voimavaihtelut on eliminoitu jatkuvalla ja tarkalla 15 säädöllä.
Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamaalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää akselin suunnasta katsottuna erästä keksinnön mukaista lapa- ja turbiinikeskiörakennetta, 20 kuva 2 esittää kuvan 1 laparakennetta sivulta katsottuna, kuva 3 esittää osaa keksinnön mukaisesta säätölaitteesta, kuva 4 esittää osaa keksinnön mukaisesta säätölaittees-25 ta, ja kuva 5 esittää leikkauskuvaa kuvasta 4 viivaa V - V pitkin.
Piirustusten esittämään erääseen keksinnön mukaiseen tuulivoimalarakenteeseen kuuluu kolme kovakuo-30 rista, poikkileikkaukseltaan siipiprofiilin muotoista turbiinin lapaa 1, joiden painopiste on aivan tai lähes lavan pyörähdysakselilla 3. Painopisteen siirto voi tapahtua lisäpainoilla tai esim. lavan koostuessa pääosin lasikuidusta, muovista, alumiinista tai muusta 35 kevyestä aineesta sen etureunan, johtoreunan alue voi olla paksumpikuorinen tai painavampaa materiaalia.
Lavan pyörähdysakselille 3 etäisyyden päähän
II
3 80506 lavan tyvestä kuuluu lepatusnivel 4, jolla lapa on kiinnitetty turbiinin akselin 5 suhteen säteettäiseen pitkänomaiseen tukeen 20. Tuki on jäykästi kiinni lepa-tusnivelen kiinnityskeskiössä 6, joka on turbiinin 5 pyörimisakselin 5 kanssa samankeskeinen ja askeliin yhteydessä oleva elin, tässä sovellutuksessa poikkileikkaukseltaan ympyrän muotoinen rakenne.
Lepatusnivel kantaa syntyvät lapoihin vaikuttavat keskipakoisvoimat ja painovoiman, välittää lavalta 10 turbiinin akselin suuntaiset voimat ja turbiinin akselin ympäri vaikuttavan momentin sekä toimii lavan pyörähdys-akselin ympäri vaikuttavien momenttien tuki- ja laakeri-pisteenä kunkin lavan osalta. Lepatusnivel sallii myös lavan pyörähdysakselin kulman muuttumisen turbiinin 15 akselin ja pyörimistason suhteen. Täten lepatusnivel on edullisesti pallonivel.
Nivelestä 4 kiinnityskeskiöön 6 päin lapa muodostaa varren 21, jonka päähän, lavan tyveen kuuluu lavan tyven pyörähdystuki 7, joka on laakeroitu laake-20 rilla 10 lepatuskelkkaan 8. Tuki sallii nivelen 4 ja laakerin 10 välisen etäisyyden muuttumisen ja lavan pyörähtämisen vapaan virtauksen mukaiseksi normaali-lapakulmilta. Lepatuskelkka 8 on poikkileikkaukseltaan myös ympyrän muotoinen ja laakeroitu laakerien 9 avulla 25 lepatusnivelen kiinnityskeskiöön 6, sen sisäpuolelle.-Lepatuskelkka 8 liikkuu turbiinin akselin ja pyörimistason suuntaisesti eri lavoilta tulevien tukien 7 käyttämänä. Tuki 7 on laakeroitu laakerilla 10 lepatuskelkkaan 8 siten, että laakeri sallii lavan pyörähdysak-30 selin ja -tason suuntaiset liikkeet samalla tukien lavan pyörähdysakselia.
Kiinnityskeskiössä 6 on suhteellisen suuri aukko 30, jokaisen lepatuskelkassa 8 olevan laakerin 10 kohdalla. Näin pyörähdystuki 7 työntyy aukon läpi 35 ja aukon koko mahdollistaa tuen liikkumisen lepatuskel-kan sekä pyöriessä (a) että pituussuuntaan liukuessa (b) kiinnityskeskiön suhteen. Tuki 7 on yhdistetty 4 80506 lapaan, sen tyveen holkkimaisella llukunlvelellä, joka sallii tuen pituuden muuttumisen. Erityisen hyvin tähän soveltuu tavallinen autoissa käytettävä iskunvaimennin, joka kiinnitetään lavan tyveen ja nivelellä 10 lepatus-5 kelkkaan 8.
Lepatuskelkkaan 8 on laakereilla 27 laakeroitu myös toinen olennaisesti poikkileikkaukseltaan lepatus-nivelten kiinnityskeskiötä 6 vastaava tehonsäätökelkka 11 lepatuskelkan toiseen päähän. Tehonsäätökelkka 11 10 liikkuu lepatuskelkkaan 8 nähden vain turbiinin akselin suuntaisesti (c). Tehonsäätökelkan 11 asema kelkkaan 8 nähden määrää lapojen yhteisen lapakulman arvon. Lavan tyvessä etäisyyden päässä tuesta 7 on nivel 13 ja siitä on johdettu säätötanko 14 tehonsäätökelkkaan 11 laake-15 roituun lapojen pyörähdysmomenttien tasausniveleen 12. Tasausnivel 12 on laakeroitu kelkkaan 11 siten, että laakeri 28 sallii säätötangon 14 päässä olevan nivelen 29 liikkua olennaisesti turbiinin pyörähdysakselin suuntaisesti tehonsäätökelkan 11 suhteen. Nivelet 29 20 ovat yhtä suurten etäisyyksien päässä laakerista 28.
Laakeri 28 sijaitsee turbiinin pyörimisakselilla 5, ja tasausnivel 12 koostuu kolmesta tapista, jotka on liitetty toisesta päästään säteettäin toisiinsa. Näin tappien liitoskohdassa eli keskellä on laakeri 28 ja 25 nivelet 29 ovat tappien toisissa päissä. Kaikkien lapojen ollessa liitettyinä säätötangoilla tasausniveleen, se välittää lavan pyörähdysmomentin synnyttämän ja nivelen 13 ja.säätötangon 14 välittämän voiman vastaavien nivelten 13 ja säätötankojen 14 välityksellä muille 30 lavoille. Täten tasausnivel sallii lapakulmamuutoksen lapojen yhteisen lapakulman arvon pysyessä samana.
Lapaan kiinnitetty pyörähdysmomentin aiheuttamaa voimaa välittävä nivel 13 sijaitsee lavan tyvessä lavan profiilin jättöreunan puolella.
35 Kuten kuvista 4 ja 5 nähdään, lepatuskelkkaan 8 on kiinnitetty joustinlaite 15, jonka molemmissa päissä olevissa turbiinin pyörähdysakseliin nähden
II
5 80506 säteettäin liikkuvissa osissa on laakerointi 23, esim. pallo- tai liukulaakerit, ja näiden laakerointien välissä jousi 22, joka painaa laakerointeja poispäin toisistaan. Tehonsäätökelkkaan 11 on kiinnitetty joustinlai-5 tetta 15 käyttävä vierintätuki 17. Vierintätuen 17 päähän on kiinnitetty laakeri 16, joka tukeutuu keskiön 6 sopivasti muotoiltuun reunaan lepatuskelkan 8 liikkuessa keskiön 6 sisään lähes ääriasemaansa. Vierintätuki välittää tehonsäätökelkan 11 ja lepatuskelkan 8 10 liikkuessa toistensa suhteen voimia jouseen 22 kaareva-muotoisen vierintäpintansa avulla.
Joustinlaitteen 15 toiseen laakerointiin 23 tukeutuu jousivoiman säätövierintätuki 18, joka on laakeroitu kiinnityskeskiöön 6 siten, että turbiinin 15 akselin suuntainen liike säätövierintätuessa muuttaa jousivoimaa joustinlaitteessa 15. Tuen 18 vierintäpinta 26 on lähes turbiinin pyörintäakselin suuntainen, hieman viisto tähän suuntaan nähden, jolloin sen akselin suuntainen liike laakerointia 23 vasten joko kiristää tai 20 höllentää jousta 22. Säätövierintätuen vastatuulen puoleisessa päässä on turbiinin akselin suuntaisesti liikkuva tehonsäätölevy 19, joka on laakeroitu turbiinin akselille. Tehonsäätölevyn etäisyyttä kiinnityskeskiöstä 6 säätämällä voidaan joustinlaitteen 15 jousivoimaa 25 muuttaa tai kokonaan poistaa. Kuten kuvasta 5 nähdään, vierintäpinnalla 26 on myös leveyttä siten, että pinnan 26 etäisyys pyörimisakselista 5 tasaisesti kasvaa pinnan reunasta toiseen. Tällöin turbiinin pyörimistasoon nähden lepatuskelkan 8 kulman muuttuessa suhteessa 30 kiinnityskeskiöön 6, laakerin 23 välittämä jousivoima pienenee kelkan 8 kiertyessä turbiinin pyörimissuuntaan.
Keksinnön mukainen tuulivoimalarakenne toimii seuraavasti. Tuulen virtausnopeuden ja -suunnan vaihdellessa turbiini säätimineen vaimentaa muutoksia ja ra-35 joittaa automaattisesti akselitehon haluttuun arvoon. Virtauksen alkaessa kiihtyä nopeudesta 0 paikallaan olevan turbiinin lavastoon alkaa kohdistua virtauksesta 6 80506 aiheutuvia reaktiovoimia. Lavan virtausta vastaan olevaan pintaan kohdistuu voima, joka voidaan katsoa pin-ta-alakeskiöön kohdistuvaksi. Tällöin syntyvät lavan pyörähdysakselin ja lepatusnivelen ympäri vast, tietyt 5 momentit Ml ja M2. Mikäli virtaus ei ala aivan kohtisuoraan turbiinin lavastoa päin, syntyy myös turbiinin suuntausalaitteiston ympäri kääntävä momentti M3. Säätö-laitteistossa olevan joustinlaitteen 15 jousen 22 jousivoima vastustaa momentteja Ml ja M2 nivelten 13, säätö-10 tankojen 14, tasausnivelen 12, tehonsäätökelkan li, vierintätuen 17 vierintäpinnan ja laakerin 16 välityksellä. Momentti M3 saa vaikuttaa vapaasti ja kääntää turbiinia virtausta vastaan kohtisuoraan.
Kun joustinlaitteen 15 jousivoima ei riitä 15 vastustamaan riittävästi, lavat kallistuvat lepatusni-velten ympäri myötätuulen suuntaan ja samanaikaisesti ne pyörähtävät jonkin verran pyörähdysakseliensa 3 ympäri momentin Ml vaikutussuuntaan. Tästä seuraa, että lavat alkavat ohjata virtausta pois vapaan virtauksen 20 suunnasta ja syntyvä pyörimistason säteeseen kohtisuora ja pyörimistason suuntainen reaktiovoiman komponentti ylittäessään pyöritettävän laitteiston vastustavan kuorman käynnistää turbiinin.
Turbiinin käynnistyessä virtauksen suhteellinen 25 tulosuunta lavoille muuttuu ja samalla virtauksen synnyttämät reaktiovoimat kasvavat ja siirtyvät keskiöiltään lavalla kohti turbiinin ulkokehää ja lähemmäs lavan pyörähdysaksella. Samalla syntyy myös keskipakovoima, joka muuttaa lepatuskulmaa vastatuulen suuntaan ja 30 momentti M2 pienenee. Jousen 22 jousivoiman avulla lavat kääntyvät momentin Ml vaikutussuunnan vastakkaiseen suuntaan ja samoin keskipakovoiman vaikutuksesta syntyy momentti kunkin lavan pyörähdysakselin ympäri momentin Ml vastakkaiseen suuntaan. Turbiinin lavan sopivan muo-35 toilun aiheuttamana virtaus muuttaa suuntaansa ja synnyttää jatkuvan turbiinia kiihdyttävästi pyörittävän reaktiovoiman. Turbiini kiihtyy ja lavat asettuvat « 7 80506 keskipakovoiman, lapoihin kohdistuvan reaktiovoiman ja gravitaation resultanttivoiman määrittämään asentoon kullakin kehäkulman arvolla jousen 22 jousivoiman muuttaessa tätä asentoa vain vähäisessä määrin. Turbiinin 5 lavat asettuvat ennalta asetetuille normaalin toiminnan lapakulmille ja lapakulmat vaihtelevat tasausnivelen 12 välittäessä kullekin lavalle yhtäsuuren momenttia Ml vastustavan voiman.
Kun turbiini pyörii ilman kuormaa eli turbiinin 10 tuottamaa akselitehoa ei hyödynnetä, turbiini saavuttaa tietyn pyörimisnopeuden, joka määräytyy vierintätuen 17 vierintäpinnan joustinlaitetta 15 puristavan voiman mukaan. Mikäli joustinlaitteen 15 jousivoima on säädetty säätövierintätuella 18 tiettyyn vakioarvoon, säätövie-15 rintätuen 18 sopivalla vierintäpinnan muotoilulla saadaan aikaan vakio pyörimisnopeus, jolla turbiini pyörii eri tuulen nopeuksilla ilman kuormaa.
Kun turbiinin pyörimisnopeus suhteessa virtausnopeuteen on vakio ja turbiinia kuormitetaan turbiinin 20 tuottaman akselitehon mukaisesti eri pyörimisnopeuksilla, lavan lepatuskulma pysyy vakiona eri pyörimisnopeuksilla samalla kehäkulman arvolla. Gravitaatio vaikuttaa lapaan kehäkulman eri arvoilla siten, että lepatuskulma pyrkii lavan ollessa ylhäällä kasvamaan ja alhaalla 25 pienenemään. Lepatuskelkka 8 yhdistää lavat tyvistään ja vaimentaa lepatuskulman muutospyrkimyksiä. Tasaus-nivel 12 korjaa kohtauskulmamuutoksella virtausnopeus-ja suuntaeroista syntyvät turbiinin akselin suuntaisten voimien vaihtelut kehäkulman eri arvoilla ja virtauksen 30 tulosuunnan vaihdellessa vastustaen suuntauslaitteiston ympäri kääntävän momentin M3 vaikutusta ja pienentää hyrrävoimien vaikutusta rakenteisiin.
Kun virtausnopeuden kasvaessa saavutetaan akseliteho, jota ei haluta ylittää, alkaa tehonsäätö 35 käyttäen hyväksi lavan pyörähdysakselin ympäri vaikuttavaa momenttia Ml. Säätötangon 14 välityksellä momentista Ml aiheutuva voima välitetään tasausnivelen 12 8 80506 kautta tehonsäätökelkalle 11, johon on kiinnitetty vierintätuki 17. Vierintätuen 17 kaarevamuotoinen vie-rintäpinta, joka nojaa joustinlaitteen 15 laakeriin 23, on muotoiltu niin, että se välittää tehonsäätökel-5 kalle joustinlaitteesta 15 edellä mainitulle voimalle sopivan vastavoiman eri lapakulman arvoilla. Mikäli kuorma ei kasva akselitehon mukana, muuttuu lavan pyö-rähdysakselin kulma suhteessa turbiinin pyörähdystason säteeseen pienemmäksi pyörähdystasoon nähden ja lepatus-10 kelkka 8 kiertyy turbiinin pyörimissuuntaan ja säätövie-rintätuen 18 vierintäpinta sallii joustinlaitteen 15 jousen 22 jousivoiman pienenemisen ja tehonsäätökelkka 11 pääsee liikkumaan muuttaen lapakulmia niin, että turbiinin tuottama akseliteho pysyy kuormaa vastaavana. 15 Mikäli kuorma kasvaa yli akselitehon, turbiinin pyörimisnopeus pienenee suhteessa virtausnopeuteen. Tällöin lepatuskulma kasvaa ja lepatuskelkka 8 siirtyy kiin-nityskeskiötä 6 kohti ja kiertyy kiinnityskeskiön 6 sisällä turbiinin pyörimissuunnan vastakkaiseen suun-20 taan. Vierintätuen 17 päähän kiinnitetty laakeri 16 vastaa keskiön 6 sopivasti muotoiltuun reunaan ja pakottaa lapakulmat muuttumaan niin, että kierrosopeus pienenee kunnes akseliteho vastaa kuormaa tai turbiini pysäh-tyy.
25 Säätövierintätuella 18 voidaan muuttaa joustin laitteen 15 jousivoimaa ja sen avulla akselitehon maksimiarvoa. Haluttaessa pysäyttää turbiini tehonsäätöle-vyä 19 liikutetaan niin, että joustinlaitteen 15 jousivoima poistuu ja lavat pääsevät vapaasti asettumaan 30 virtaukseen.
Kun kuorma kasvaa akselitehon mukaisesti, turbiini pyrkii virtausnopeuden vaihdellessa seuraamaan kierrosnopeudellaan säilyttääkseen virtaus- ja kehäno-peuden suhteen vakiona. Mikäli virtaus hidastuu niin 35 nopeasti, että turbiinin ja apulaitteiden liikemäärä ylittää kuorman vaatiman liikemäärän turbiinin hidastuessa, lepatuskulma pienenee ja lapakulmat eivät muutu
II
9 80506 ja turbiini hidastuu kuorman mukaan. Kun virtaus kiihtyy nopeammin kuin turbiini apulaitteineen massan hitautensa vuoksi pystyy kiihtymään, lepatuskulma kasvaa ja lapa-kulmat muuttuvat pienentäen turbiinin kiihtymispyrkimys-5 tä.
Kun turbiini pyörii vakio- tai lähes vakiokier-rosnopeudella ja kuorma vaihtelee akselitehon mukana, virtausnopeuden vaihdellessa lepatuskulma, turbiinin lavan pyörähdysakselin ja turbiinin pyörimistason säteen 10 välinen kulma ja akseliteho vaihtelevat olennaisen samanaikaisesti. Kun lepatuskulma ylittää arvon, jolla vierintätuen 17 päähän kiinnitetty laakeri 16 vastaa keskiön 6 reunaan, akseliteho rajoittuu. Virtauksen hidastuessa pysähdyksiin turbiini pysähtyy niin, että 15 lavat jäävät normaalin toiminnan lapakulmille
Edellä keksintöä on selostettu yksityiskohtaisesti viittaamalla sen erääseen edulliseen sovellutukseen, joka ei kuitenkaan rajaa keksintöä, jonka eri sovellutukset voivat vaihdella patenttivaatimusten 20 rajaaman keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Täten keksintö on sovellettavissa esim. eri lapamäärän omaaviin turbiineihin.
Claims (8)
1. Tuulivoimalarakenne, johon kuuluu vähintään kaksilapainen (l) turbiini akseleineen (5) ja lapakulman 5 säätölaitteineen, johon akseliin (5) on yhdistetty lapoja (1) vastaavat olennaisesti akseliin nähden sä-teettäiset tuet (20), joiden ääripäihin kuuluu nivelet (4), joihin lavat on kiinnitetty, lavan ollessa painotettu siten, että sen painopistelinja ja pyörähdysakseli 10 sijaitsevat lavan nostovoimakeskiön etupuolella, tunnettu siitä, että - lapa ulottuu nivelestä (4) akseliin (5) päin muodostaen varren (21), johon on yhdistetty nivelletysti lapakulman säätölaitteeseen liittyvä säätötanko (14), 15. tuet (20) on kiinnitetty jäykästi akseliin (5) nähden keskeiseen ja siihen yhdistettyyn nivelien kiinnityskes-kiöön (6), - lavan tyveen, varren (21) päähän, kuuluu pyörähdystuki (7), joka on niveltyvästi liitetty nivelien kiinnitys- 20 keskiöön (6) laakeroituun lepatuskelkkaan (8), ja - lepatuskelkkaan (8) on liikkuvasti laakeroitu tehon-säätökelkka (11), johon lapojen (1) säätötangot (14) on yhdistetty.
2. Konstruktion enligt patentkravet 1, k ä n-netecknad därav, att leden (4) är en s.k. flöj-ningsled, t.ex. en kulled.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen rakenne, 25 tunnettu siitä, että nivel (4) on ns. lepatus-nivel, esim. pallonivel.
3. Konstruktion enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad därav, att reglerinsstängerna (14) är förenade med effektregleringssliden (11) med hjälp av en utjämningsled (12).
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen rakenne, tunnettu siitä, että säätötangot (14) on yhdistetty tasausnivelen (12) avulla tehonsäätökelkkaan 30 (11).
4. Konstruktion enligt nägot av patentkraven 1 35 -3, kännetecknad därav, att infästnings- centrumet (6), flöjningssliden (8) och effektregleringssliden (11) är hylsformiga organ, varvid infästnings- II 13 80 506 centrumet och effektregleringssliden är lagrade väsent-ligen efter varandra vid flöjningssliden.
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen rakenne, tunnett u siitä, että kiinnityskeskiö (6), lepatuskelkka (8) ja tehonsäätökelkka (11) ovat holkkimaisia elimiä kiinnityskeskiön ja tehonsäätökelkan 35 ollessa olennaisesti peräkkäin laakeroituina lepatuskelkkaan.
5. Konstruktion enligt nAgot av patentkraven 1 -4, kännetecknad därav, att flöjningssli- 5 den (8) innefattar en fjädringsanordning (15) och ef-fektregleringssliden (11) ett rullningsstöd (17) pA sAdant sätt, att fjädringsanordningen stöder sig mot en stödyta pA rullningsstödet när infästningscentruxnet och/eller effektregleringssliden rör sig i förhAllande 10 tili flöjningssliden.
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen 1/ li 80506 rakenne, tunnettu siitä, että lepatuskelkkaan (8) kuuluu joustinlaite (15) ja ja tehonsäätökelkkaan (11) vierintätuki (17) siten, että joustinlaite tukeutuu vierintätuen tukipintaan kiinnityskeskiön ja/tai tehon-5 säätökelkan liikkuessa lepatuskelkan suhteen.
6. Konstruktion enligt patentkravet 5, kännetecknad därav, att infästningscentrumet (6) innefattar ett vid detta rörligt lagrat reglerrullnings-stöd (18), som stöder sig mot fjädringsanordningen (15) 15 pä sAdant sätt, att fjädringsanordningens fjäderkraft kan regleras med hjälp av reglerrullninsstödet.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen rakenne, tu nn et tu siitä, että kiinnityskeskiöön (6) kuuluu siihen liikkuvasti laakeroitu säätövierintätuki (18), joka tukeutuu joustinlaitteeseen (15) siten, että 10 joustinlaitteen jousivoima on säädettävissä säätövie-rintätuen avulla.
7. Konstruktion enligt patentkravet 6, kännetecknad därav, att fjädringsanordningen (15) innefattar en fjäder (22) och i bäda ändarna av fjädern 20 lagringar (23), som stöder sig mot rullningsstöden (17, 18) .
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen rakenne, tu nn et tu siitä, että joustinlaitteeseen (15) kuuluu jousi (22) ja jousen molemmissa päissä laakeroin- 15 nit (23), jotka tukeutuvat vierintätukia (17, 18) vastaan.
8. Jonkin patenttivaatimuksista 5-7 mukainen rakenne, tu nnettu siitä, että vierintätukeen (17) kuuluu laakeri (16), joka tukee vierintätukea 20 kiinnityskeskiön (6) reunaan. 12 80506 1. vindkraftverkskonstruktion, vilken innefat-tar en minst tväbladig (1) turbin med axel (5) och 5 anordning för regiering av bladvinkeln, med vilken axel (5) är förenade mot bladen (1) svarande, i förhällande till axeln väsentligen radiolla stöd (20), vilkas yt-tersta ändar innefattar leder (4), vid vilka bladen är fästa, varvid bladet är utbalanserat pä sädant sätt, 10 att dess tyngdpunktslinje och rotationsaxel ligger framom bladets lyftkraftcentrum, känneteck-n a d därav, att - bladet (1) sträcker sig frAn leden (4) i riktning mot axeln (5) bildande en arm (21), med vilken är ledbart 15 förenad en regleringsstäng (14), som är ansluten till anordningen för regiering av bladvinkeln, - stöden (20) är stelt fästa vid ett i förhällande till axeln (5) centralt och med denna förenat infästnings-centrum (6) för leder, 20. bladroten, änden av armen (21), uppvisar ett rota- tionsstöd (7), som är ledbart anslutet till en vid ledinfästningscentrumet (6) lagrad flöjningsslid (8), och - vid flöjningssliden (8) är rörligt lagrad en effekt-25 regleringsslid (11), med vilken bladens (1) reglerings- stänger (14) är förenade.
8. Konstruktion enligt nägot av patentkraven 5 -7, kännetecknad därav, att rullningsstödet (17) innefattar ett lager (16), som stöder rull- 25 ningsstödet vid kanten av infästningscentrumet (6).
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI873208A FI80506C (fi) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Vindkraftstationskonstruktion. |
PCT/FI1988/000119 WO1989000647A1 (en) | 1987-07-21 | 1988-07-20 | Wind power plant construction |
CA000572571A CA1287585C (en) | 1987-07-21 | 1988-07-20 | Wind power plant construction |
EP88907026A EP0368921A1 (en) | 1987-07-21 | 1988-07-20 | Wind power plant construction |
AU20885/88A AU617685B2 (en) | 1987-07-21 | 1988-07-20 | Wind power plant construction |
US07/460,161 US5028209A (en) | 1987-07-21 | 1988-07-20 | Wind power plant construction |
DK016690A DK16690D0 (da) | 1987-07-21 | 1990-01-19 | Vindkraftvaerkskonstruktion |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI873208A FI80506C (fi) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Vindkraftstationskonstruktion. |
FI873208 | 1987-07-21 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI873208A0 FI873208A0 (fi) | 1987-07-21 |
FI873208A FI873208A (fi) | 1989-01-22 |
FI80506B FI80506B (fi) | 1990-02-28 |
FI80506C true FI80506C (fi) | 1990-06-11 |
Family
ID=8524824
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI873208A FI80506C (fi) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Vindkraftstationskonstruktion. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5028209A (fi) |
EP (1) | EP0368921A1 (fi) |
CA (1) | CA1287585C (fi) |
DK (1) | DK16690D0 (fi) |
FI (1) | FI80506C (fi) |
WO (1) | WO1989000647A1 (fi) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU3926299A (en) * | 1998-06-04 | 1999-12-20 | Forskningscenter Riso | Wind turbine hub |
FR2817298A1 (fr) * | 2000-11-30 | 2002-05-31 | A F Electrification | Eolienne avec dispositif de regulation |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US603806A (en) * | 1898-05-10 | Windmill | ||
US191168A (en) * | 1877-05-22 | Improvement in windmills | ||
US192931A (en) * | 1877-07-10 | Improvement in windmills | ||
US302285A (en) * | 1884-07-22 | Windmill | ||
DE618088C (de) * | 1934-10-04 | 1935-09-02 | Hans Koestner | Windkraftmaschine mit hin und her gehendem und schraeg zur Windrichtung stehendem Fluegel |
DE647287C (de) * | 1934-10-24 | 1937-07-01 | Walter Conrad Dipl Ing Dr | Windkraftmaschine mit propelleraehnlichen, in der Windrichtung umklappbaren Windradfluegeln |
US2247929A (en) * | 1939-08-19 | 1941-07-01 | Cornelius F Terhune | Windmill |
US2464234A (en) * | 1943-11-13 | 1949-03-15 | Joseph H Jacobs | Centrifugally operated blade feathering device for propellers |
GB1549767A (en) * | 1975-07-21 | 1979-08-08 | Nat Res Dev | Vertical axis wind turbine |
SE401241B (sv) * | 1976-08-26 | 1978-04-24 | Praktisk Teknik Ab | Horisontalaxlad rotor, foretredesvis for vindkraftverk |
DE2655026C2 (de) * | 1976-12-04 | 1979-01-18 | Ulrich Prof. Dr.-Ing. 7312 Kirchheim Huetter | Windenergiekonverter |
EP0009052A1 (de) * | 1978-08-17 | 1980-04-02 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Windenergieanlage mit aerodynamischer Selbststeuerung |
SU846777A1 (ru) * | 1979-03-07 | 1981-07-15 | За витель | Карусельный ветродвигатель |
US4299537A (en) * | 1979-06-19 | 1981-11-10 | Evans Frederick C | Interlinked variable-pitch blades for windmills and turbines |
US4310284A (en) * | 1979-08-27 | 1982-01-12 | Randolph Arthur J | Automatically controlled wind propeller and tower shadow eliminator |
DE2944718A1 (de) * | 1979-11-06 | 1981-05-21 | Hans-Dietrich Ing.(grad.) 2000 Hamburg Goslich | Rotor fuer windkraftanlagen in leichtbauweise |
FI72783C (fi) * | 1980-09-23 | 1987-07-10 | Olavi Haapalainen | Rotorkonstruktion foer vindkraftmaskin. |
DE3512420C1 (de) * | 1985-04-04 | 1986-09-11 | Michael 6100 Darmstadt Martin | Windenenergiekonverter |
-
1987
- 1987-07-21 FI FI873208A patent/FI80506C/fi not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-07-20 WO PCT/FI1988/000119 patent/WO1989000647A1/en not_active Application Discontinuation
- 1988-07-20 US US07/460,161 patent/US5028209A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-07-20 CA CA000572571A patent/CA1287585C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-07-20 EP EP88907026A patent/EP0368921A1/en not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-01-19 DK DK016690A patent/DK16690D0/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI80506B (fi) | 1990-02-28 |
DK16690A (da) | 1990-01-19 |
FI873208A0 (fi) | 1987-07-21 |
DK16690D0 (da) | 1990-01-19 |
FI873208A (fi) | 1989-01-22 |
US5028209A (en) | 1991-07-02 |
EP0368921A1 (en) | 1990-05-23 |
WO1989000647A1 (en) | 1989-01-26 |
CA1287585C (en) | 1991-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5503525A (en) | Pitch-regulated vertical access wind turbine | |
EP0086076B1 (en) | A horizontal axis wind energy conversion system with aerodynamic blade pitch control | |
US4383801A (en) | Wind turbine with adjustable air foils | |
US4495423A (en) | Wind energy conversion system | |
US4201514A (en) | Wind turbine | |
WO1996020343A9 (en) | Rotor device and control for wind turbine | |
US4408954A (en) | Windmill yaw and speed controls | |
US6514043B1 (en) | Wind turbine hub | |
GB2076064A (en) | Wind turbine | |
US4161370A (en) | Windmill | |
FI80506C (fi) | Vindkraftstationskonstruktion. | |
GB2051252A (en) | Apparatus for Extracting Energy from a Fluid Current | |
AU649993B2 (en) | Wind turbine | |
US4415311A (en) | Vertical shaft windmill | |
US2963093A (en) | Ram air turbine | |
GB2040363A (en) | Vertical axis wind turbine | |
AU617685B2 (en) | Wind power plant construction | |
US5292229A (en) | Rotor bearing assembly for a wind power engine | |
GB2076070A (en) | Wind turbine | |
US2533321A (en) | Variable pitch propeller | |
US20240229765A1 (en) | Wind turbine | |
EP0149467A1 (en) | Wind motor provided with a device for its automatic alignment with the wind | |
JPS61190174A (ja) | プロペラ型風車の調速装置 | |
GB2098668A (en) | Windmill rotor | |
US4139331A (en) | Rotor for a helicopter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: VALTONEN, REIJO |