FR2468002A1

FR2468002A1 - Wind turbine with deformable aerofoil blades - has aerofoil blades mounted vertically with leading edge automatically positioned cam deforming aerofoil section to reduce losses

Info

Publication number: FR2468002A1
Application number: FR7925674A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-16
Filing date: 1979-10-16
Publication date: 1981-04-30

Abstract

The aerofoils are mounted vertically between two horizontal discs fixed to the vertical output shaft. The aerofoils have a rigid leading wedge which is fixed to a bar mounted by two short arms to lie parallel to the aerofoil pivot rod and free to rotate about the pivot rod. An electric motor driven worm gear drives a pinion which rotates the leading edge bar to face the wind under control of a wind positioned vane and its electric contacts, positioned above each aerofoil. To reduce the retarding torque while the aerofoil travels against the wind the flexible aerofoil tail section is positioned by a lever operated by a cam which is stationary beside the turbine. The lever rotates the pivot shaft (8) and internal linkages fixed to the pivot shaft and to the tail of the aerofoil bend the aerofoil to the required profile.

Description

L'invention a pour objet une éolienne comprenant au moins deux ailes à profil d'aile d'avion montées sur un support qui est lui-même fixé à un arbre vertical tournant. The subject of the invention is a wind turbine comprising at least two wings with an airplane wing profile mounted on a support which is itself fixed to a vertical rotating shaft.

On sait que les ailes d'avion peuvent être employées de façon très efficace sur les roues exposées au vent ; elles travaillent à la fois par l'effet de la pression sur l'intrados et par l'effet de la dépression sur l'extrados. Elles procurent un couple moteur même quand le vent est faible (par exemple à la force 1 de l'échelle de Beaufort) et elles supportent les vents très forts en fournissant encore un travail utile Si on en diminue l'incidence jusqu'à une faible valeur. It is known that airplane wings can be used very effectively on wheels exposed to the wind; they work at the same time by the effect of the pressure on the lower surface and by the effect of the depression on the upper surface. They provide a driving torque even when the wind is weak (for example at the force 1 of the Beaufort scale) and they support very strong winds while still providing useful work If the incidence is reduced to a low value.

Dans une roue motrice de ce type, les ailes d'avion doivent être placées verticalement de façon à provoquer la rotation de la roue autour d'un axe vertical. Toutefois, on sait aussi qu'une roue de ce genre présente l'inconvénient que les ailes se déplacent contre le vent sur une partie importante de leur trajectoire et sont susceptibles de donner naissance à un couple antagoniste ayant pour résultat de réduire le rendement. In a drive wheel of this type, the airplane wings must be placed vertically so as to cause the rotation of the wheel about a vertical axis. However, it is also known that a wheel of this kind has the disadvantage that the wings move against the wind over a large part of their trajectory and are capable of giving rise to an opposing torque, the result of which is to reduce the efficiency.

Le but principal de l'invention est d'apporter une éolienne à ailes d'avion tournant autour d'un axe vertical avec laquelle on obtienne un couple moteur sur les trois quarts de la trajectoire des ailes et un couple antagoniste nul ou extrêmement faible sur le quart restant. The main object of the invention is to provide a wind turbine with airplane wings rotating around a vertical axis with which one obtains a driving torque over three quarters of the trajectory of the wings and a zero or extremely low opposing torque on the remaining quarter.

Avec une éolienne comprenant un arbre vertical de rotation, deux disques espacés en sens vertical calés sur cet arbre, au moins deux ailes s'étendant verticalement entre le disque supérieur et le disque inférieur, on atteint le but ci-dessus, selon l'invention, en utilisant des ailes d'avion à profil déformable de type connu en soi ayant un premier arbre de déformation du profil et un second arbre de modification de l'incidence de l'aile ; chaque aile est montée entre les deux disques par le premier arbre de déformation du profil ; chacun des deux arbres présente une partie extrême, la partie extrême du premier arbre de déformation du profil étant accouplée à un moyen de déformation du profil en fonction de la situation de l'aile sur sa trajectoire, la partie extrême du second arbre de modification de l'incidence étant accouplée à un organe moteur de modification de l'incidence asservi à un détecteur de la direction du vent apparent. With a wind turbine comprising a vertical rotating shaft, two vertically spaced discs wedged on this shaft, at least two wings extending vertically between the upper disc and the lower disc, the above object is achieved, according to the invention , using airplane wings with a deformable profile of a type known per se, having a first profile deformation shaft and a second shaft for modifying the incidence of the wing; each wing is mounted between the two discs by the first profile deformation shaft; each of the two shafts has an end part, the end part of the first profile deformation shaft being coupled to a profile deformation means depending on the situation of the wing on its trajectory, the end part of the second modification shaft of the incidence being coupled to a motor member for modifying the incidence controlled by a detector of the apparent wind direction.

Dans un mode de réalisation de l'in- vention, pour une éolienne de petite ou moyenne puissance, le moyen de déformation du profil comprend un levier fixé à l'extrémité du second arbre et s'étendant au-delà de l'aile ; au moins deux cames d'inversion sont supportées en position fixe sur la trajectoire de cette extrémité du levier pour être rencontrées par ce dernier pendant la rotation. Pour la même éolienne, le détecteur de la direction du vent est une girouette montée sur le disque supérieur ; cette girouette est associée à deux contacts électriques montés d'un côté et de l'autre et faisant partie d'un circuit électrique d'alimentation d'un moteur électrique accouplé au second arbre. De préférence, l'accouplement est réalisé à l'aide d'un ensemble roue dentéevis sans fin. In one embodiment of the invention, for a small or medium power wind turbine, the profile deformation means comprises a lever fixed at the end of the second shaft and extending beyond the wing; at least two reversing cams are supported in a fixed position on the path of this end of the lever to be encountered by the latter during rotation. For the same wind turbine, the wind direction detector is a wind vane mounted on the upper disc; this wind vane is associated with two electrical contacts mounted on one side and the other and forming part of an electrical supply circuit of an electric motor coupled to the second shaft. Preferably, the coupling is carried out using an endless toothed wheel assembly.

Selon l'invention, pour des éoliennes de plus grosse puissance, le moyen de déformation du profil comprend un moteur accouplé au premier arbre par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'une roue dentée, la durée de rotation de ce moteur dans un sens ou dans l'autre étant prédéterminée et sa mise en marche étant commandée par une came extérieure. Dans cette même éolienne, la girouette propre à chaque aile est remplacée par une unique girouette centrale montée au sommet de l'éolienne cette girouette est couplée à un anémomètre et à un calculateur qui détermine l'incidence et commande le moteur électrique accouplé au second arbre. According to the invention, for larger wind turbines, the profile deformation means comprises a motor coupled to the first shaft by means of a worm and a toothed wheel, the duration of rotation of this motor in one direction or the other being predetermined and its start-up being controlled by an external cam. In this same wind turbine, the wind vane specific to each wing is replaced by a single central wind vane mounted at the top of the wind turbine this wind vane is coupled to an anemometer and to a computer which determines the incidence and controls the electric motor coupled to the second shaft .

Pour mieux faire comprendre l'invention, on donnera maintenant une description d'un exemple de réalisation. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe par un plan transversal d'une aile d'avion à profil déformable, connue en soi, avec un profil dessiné en trait plein et deux profils dessinés en trait mixte,
- la figure 2 est une vue agrandie de détail, en perspective, montrant les deux arbres de commande de l'incidence et du profil de l'aile de la figure 1,
- la figure 3 est une vue générale en perspective d'une éolienne conforme à l'invention mais dépourvue des organes et moyens de commande de l'incidence et du profil,
- la figure 4 est une vue partielle en perspective de l'éolienne de la figure 3 montrant les organes et moyens de commande de l'incidence et du profil d'une aile, celle-ci étant représentée partiellement seulement, pour une éolienne de petite ou moyenne puissance,
- la figure 5 est une vue en élévation montrant en coupe par un plan radial des organes et moyens de commande de l'incidence et du profil,
- la figure 6 est un dessin schématique montrant en vue de dessus les zones d'efficacité et d'inefficacité d'une éolienne conforme à l'invention.To better understand the invention, a description will now be given of an exemplary embodiment. Reference is made to the appended drawings in which:
FIG. 1 is a sectional view through a transverse plane of an airplane wing with a deformable profile, known per se, with a profile drawn in solid lines and two profiles drawn in dotted lines,
FIG. 2 is an enlarged detail view, in perspective, showing the two shafts for controlling the incidence and the profile of the wing in FIG. 1,
FIG. 3 is a general perspective view of a wind turbine according to the invention but devoid of the bodies and means for controlling the incidence and the profile,
- Figure 4 is a partial perspective view of the wind turbine of Figure 3 showing the bodies and means for controlling the incidence and profile of a wing, the latter being shown only partially, for a small wind turbine or medium power,
FIG. 5 is an elevation view showing in section through a radial plane of the bodies and means for controlling the incidence and the profile,
- Figure 6 is a schematic drawing showing a top view of the zones of efficiency and ineffectiveness of a wind turbine according to the invention.

Les ailes d'avion à profil modifiable étant connues en soi, on n'en donnera pas ici une description détaillée. On rappellera seulement qu'une telle aile 1 (figure 1) comprend une partie avant rigide 2 et une partie arrière souple 3. Celle-ci peut être deormée pour présenter divers profils différents grâce à un ensemble de câbles 4 et de biellettes articulées, 5 et 6. Les câbles 4 sont fixés à une pièce 7 montée avec excentration en direction de la partie souple 3 sur un premier arbre 8 ayant un axe géométrique x y. Cet arbre 8 s'étend dans 11 aile à la limite entre la partie avant rigide 2 et la partie arrière souple 3.Une rotation de cet arbre 8 autour de son axe x y se traduit par une modification du profil de la partie arrière souple 3, dans un sens ou dans le sens opposé, de part et d'autre d'un profil neutre représenté en trait plein sur la figure 1. Ces différents profils sont connus et désignés par les références RAF 31, CLAVE Y, EIFFEL 400, GOSTTINGEN 545. The airplane wings with modifiable profile being known per se, a detailed description will not be given here. It will only be recalled that such a wing 1 (FIG. 1) comprises a rigid front part 2 and a flexible rear part 3. The latter can be extended to present various different profiles thanks to a set of cables 4 and articulated links, 5 and 6. The cables 4 are fixed to a part 7 mounted with eccentricity in the direction of the flexible part 3 on a first shaft 8 having a geometric axis x y. This shaft 8 extends in 11 wing at the limit between the rigid front part 2 and the flexible rear part 3. A rotation of this shaft 8 around its xy axis results in a modification of the profile of the flexible rear part 3, in one direction or in the opposite direction, on either side of a neutral profile shown in solid lines in Figure 1. These different profiles are known and designated by the references RAF 31, CLAVE Y, EIFFEL 400, GOSTTINGEN 545 .

Deux d'entre eux sont dessinés en trait mixte sur la figure 1. L'aile prend une incurvation plus prononcée en se creusant davantage et elle a un coefficient de poussée Oz plus important pour un coefficient de tramée Cx identique ou peu modifié. libre
Le premier arbre 8 est monté/en rotation dans deux plaques espacées 9 (figures 1 et 2) qui servent de paliers et qui sont solidement fixées à un second arbre 10. Celui-ci s'étend parallèlement au premier arbre 8, dans la partie avant rigide 2 ; en fait, il fait corps avec cette partie avant 2. Il sert normalement au montage de l'aile 1 avec une incidence fixe donnée à cette dernière.Two of them are drawn in phantom in Figure 1. The wing takes a more pronounced curvature by widening more and it has a higher Oz thrust coefficient for an identical or little modified drag coefficient Cx. free
The first shaft 8 is mounted / rotated in two spaced plates 9 (Figures 1 and 2) which serve as bearings and which are securely attached to a second shaft 10. The latter extends parallel to the first shaft 8, in the part rigid front 2; in fact, it is integral with this front part 2. It is normally used for mounting the wing 1 with a fixed incidence given to the latter.

Dans une éolienne conforme à l'invention, un arbre 11 destiné à être placé verticalement pendant le fonctionnement (figure 3) porte deux disques 12, 13 es pacée en sens vertical. De préférence, ces disques sont évidés pour être plus légers ; entre le disque supérieur 12 et le disque inférieur 13 sont disposées au moins deux ailes 1, de préférence en deux points diamétralement opposés. In a wind turbine according to the invention, a shaft 11 intended to be placed vertically during operation (FIG. 3) carries two discs 12, 13 are positioned in the vertical direction. Preferably, these discs are hollowed out to be lighter; between the upper disc 12 and the lower disc 13 are arranged at least two wings 1, preferably at two diametrically opposite points.

Belon l'invention, ainsi que le montre mieux la figure 5,chaque aile 1 est montée entre les disques 12, 13 par l'intermédiaire du premier arbre 8. Les parties extrêmes de ce dernier sont tenues dans des ouvertures appropriées ménagées dans les disques 12, 13 à l'aide de coussinets 14 ou de roulements à rouleaux 15. En outre, la partie extrême supérieure 8A et la partie extrême inférieure 8B sont chacune introduite respectivement dans un fourreau 16 et dans un fourreau 17. Le fourreau 16 se prolonge au-dessus du disque supérieur 12 et son extrémité est pourvue d'une roue dentée 18 associée à une vis sans fin 19. Ce fourreau 16 se prolonge aussi en-dessous du disque supérieur 12 et il est pourvu d'un prolongement radial 20 conçu pour être engagé avec l'extrémité supérieure du second arbre 10. According to the invention, as best shown in FIG. 5, each wing 1 is mounted between the discs 12, 13 by means of the first shaft 8. The end parts of the latter are held in suitable openings made in the discs 12, 13 by means of bearings 14 or roller bearings 15. In addition, the upper end part 8A and the lower end part 8B are each introduced respectively into a sleeve 16 and into a sleeve 17. The sleeve 16 is extended above the upper disc 12 and its end is provided with a toothed wheel 18 associated with a worm screw 19. This sheath 16 also extends below the upper disc 12 and it is provided with a radial extension 20 designed to be engaged with the upper end of the second shaft 10.

D'une manière analogue le fourreau 17 s'étend au-dessus du disque inférieur 13 et il est pourvu d'un prolongement radial 21 conçu pour être engagé avec l'extrémité inférieure du second arbre 10. Similarly, the sheath 17 extends above the lower disc 13 and it is provided with a radial extension 21 designed to be engaged with the lower end of the second shaft 10.

De cette façon, chaque aile 1 est tenue entre les disques supérieur 12 et inférieur 13 par l'intermédiaire du premier arbre 8 et le second arbre 10 peut être déplacé en pivotement autour de l'axe géométrique x y du premier arbre 8. Ceci permet de modifier l'incidence de chaque aile 1 par rapport à la direction du vent. La détection de cette direction se fait au moyen d'une girouette 22 qui est supportée libre en pivotement au sommet du second arbre 10, plus exactement par la face supérieure de la roue dentée 18,et et qui est associée à deux contacts électriques opposés 23. Ceux-ai font partie d'un circuit électrique d'alimentation d'un moteur électrique 24 de faible puissance fixé sur le disque supérieur 12. La vis sans fin 19 est calée sur l'arbre du moteur 24.Quand la girouette 22 ferme les contacts électriques 23 d'un côté ou de l'autre, le moteur 24 tourne dans le sens voulu pour provoquer la rotation de la roue dentée 18 de manière à ouvrir les contacts fermés. In this way, each wing 1 is held between the upper 12 and lower 13 discs by means of the first shaft 8 and the second shaft 10 can be pivoted around the geometric axis xy of the first shaft 8. This makes it possible to modify the incidence of each wing 1 relative to the wind direction. The detection of this direction is done by means of a wind vane 22 which is pivotally supported at the top of the second shaft 10, more precisely by the upper face of the toothed wheel 18, and which is associated with two opposite electrical contacts 23 These are part of an electric circuit supplying a low power electric motor 24 fixed to the upper disc 12. The worm 19 is fixed on the motor shaft 24. When the wind vane 22 closes the electrical contacts 23 on one side or the other, the motor 24 turns in the desired direction to cause the rotation of the toothed wheel 18 so as to open the closed contacts.

Ainsi la partie avant rigide 2 de l'aile 1 est mise de façon continue dans le sens de la girouette 22 et donc de la direction du vent. L'arrivée du courant électrique aux contacts 23 et au moteur 24 se fait par des fils (non représentés) qui empruntent la partie centrale creuse de l'arbre Il. Thus the rigid front part 2 of the wing 1 is placed continuously in the direction of the wind vane 22 and therefore in the direction of the wind. The arrival of the electric current at the contacts 23 and at the motor 24 is done by wires (not shown) which pass through the hollow central part of the shaft II.

Le fourreau inférieur 17 s'étend endessous du disque inférieur 13 et il porte par son extrémité inférieure une plaque 25 qui se prolonge en sens radial vers l'intérieur et vers l'extérieur de part et d'autre du fourreau 17. Du c8té intérieur la plaque 25 est munie de deux butées 26, 27, espacées. The lower sheath 17 extends below the lower disc 13 and it carries by its lower end a plate 25 which extends radially inwards and outwards on either side of the sheath 17. From the inner side the plate 25 is provided with two stops 26, 27, spaced apart.

Le premier arbre 8 s'étend en-dessous du fourreau 17 et de la plaque 25. A son extrémité inférieur re est fixée un levier 28 dont une partie extrême 28A passe entre les butées 26 , 27 ; l'extrémité opposée 283 se prolon ge en sens radial à l'extérieur du disque inférieur 13 et elle est pourvue d'un galet 29. Celui-ci est destiné à coopérer, pendant la rotation de l'éolienne, avec des cames fixes 30 de déformation du profil de l'aile 1. Pour que le levier 28 passe de manière franche d'une position où il est appuyé contre la butée 26 (figure 4) à la position opposée où il est appuyé contre la butée 27, il existe un ressort de rappel 31 relié d'une part à ce levier 28, d'autre part à un point 32 situé sur la médiatrice de la droite joignant les butées 26, 27. The first shaft 8 extends below the sheath 17 and the plate 25. At its lower end re is fixed a lever 28, an end portion 28A passes between the stops 26, 27; the opposite end 283 extends radially outside the lower disc 13 and is provided with a roller 29. This is intended to cooperate, during the rotation of the wind turbine, with fixed cams 30 deformation of the profile of the wing 1. In order for the lever 28 to pass frankly from a position where it is pressed against the stop 26 (FIG. 4) to the opposite position where it is pressed against the stop 27, there are a return spring 31 connected on the one hand to this lever 28, on the other hand to a point 32 located on the perpendicular bisector of the right joining the stops 26, 27.

Quand une came 30 a repoussé le levier 28, dans un sens ou dans l'autre, juste au-delà de sa position médiane, le ressort 31 tire dans le sens de l'achèvement du pivotement jusqu'à l'arrêt du mouvement par la butée opposée. Le premier arbre 8 tourne de manière correspondante autour de l'axe xy et la partie arrière souple 3 de l'aile 1 passe d'un profil au profil symétrique. When a cam 30 has pushed the lever 28 in one direction or the other, just beyond its median position, the spring 31 pulls in the direction of the completion of the pivoting until the movement stops by the opposite stop. The first shaft 8 rotates correspondingly around the axis xy and the flexible rear part 3 of the wing 1 passes from a profile to the symmetrical profile.

Si l'on souhaite disposer de plusieurs profils à degrés différents d'incurvation d'un côté et de l'autre du profil neutre, on prévoit plusieurs butées successives espacées 26 d'un c8té et 27 de l'autre, pouvant être escamotées à volonté. Par exemple ces butées peuvent être chacune une tige mobile commandée par un électro-aimant. If it is desired to have several profiles with different degrees of curvature on one side and the other of the neutral profile, provision is made for several successive stops spaced 26 on one side and 27 on the other, which can be retracted at will. For example, these stops can each be a movable rod controlled by an electromagnet.

Il est avantageux aussi que le point 32 auquel est attaché le ressort 31 soit situé sur une tige 33 d'un électro-aimant 34. Ce dernier est fixé sur la face supérieure de la plaque 25 et la tige 33 est recourbée vers le bas, à angle droit ; cette tige 33 est guidée dans une fente 35 prévue dans la plaque 25. Quand l'électro-aimant 34 met le ressort 31 en tension, ce ressort joue le r8le expliqué plus haut, Quand l'électro-aimant 34 détend le ressort 31 en attirant la tige 33, le levier 28 devient libre, ainsi que le premier arbre 8. Sous l'effet du vent, la partie arrière souple prend alors le profil neutre représenté en trait plein sur la figure 1. It is also advantageous that the point 32 to which the spring 31 is attached is located on a rod 33 of an electromagnet 34. The latter is fixed on the upper face of the plate 25 and the rod 33 is bent downwards, at right angles; this rod 33 is guided in a slot 35 provided in the plate 25. When the electromagnet 34 puts the spring 31 in tension, this spring plays the role explained above, When the electromagnet 34 relaxes the spring 31 by attracting the rod 33, the lever 28 becomes free, as well as the first shaft 8. Under the effect of the wind, the flexible rear part then takes the neutral profile shown in solid lines in FIG. 1.

La figure 5 montre schématiquement les différents profils d'une aile 1 au cours d'une rotation d'un tour de l'éolienne. La direction du vent est indiquée par une flèche FV et la rotation a lieu dans le sens indiqué par une flèche Fe. A partir d'un point A jusqu'à un point D, l'aile 1 a sa partie avant 2 mise face au vent apparent, sous l'action de la girouette 22 et du moteur 24, et sa partie arrière souple est incurvée pour offrir une bonne prise au vent du côté voulu. A partir du point B, le profil doit être inversé. Une came 30, non représenté, est installée en B, extérieurement au disque inférieur 13, pour être rencontrée par le galet 29 et afin que se produise l'inversion de l'incurvation de la partie arrière souple, comme on l'a expliqué plus haut.Après cette inversion, l'aile 1 offre encore une bonne prise au vent dans le sens voulu de la rotation, jusqu'à un point C. A partir de ce point C jusqu'à un point D, l'aile 1 entre dans une zone où elle se déplace contre le vent sans avoir aucune efficacité. Pour qu'elle offre la moindre résistance au vent, entre C et D l'aile 1 est mise à son profil neutre. Ceci se fait très facilement par la détente du ressort 31. Au point D est disposée une autre came 30 (non représentée), qui donne à l'aile 1, avec la remise en tension du ressort 31, l'incurvation souhaitable qu'elle doit avoir jusqu'au point B. Figure 5 schematically shows the different profiles of a wing 1 during a rotation of a turn of the wind turbine. The wind direction is indicated by an arrow FV and the rotation takes place in the direction indicated by an arrow Fe. From a point A to a point D, the wing 1 has its front part 2 facing the apparent wind, under the action of the wind vane 22 and the motor 24, and its flexible rear part is curved to offer a good grip on the wind on the desired side. From point B, the profile must be reversed. A cam 30, not shown, is installed at B, outside the lower disc 13, to be encountered by the roller 29 and so that the inversion of the curvature of the flexible rear part occurs, as has been explained more After this inversion, wing 1 still offers good wind resistance in the desired direction of rotation, up to a point C. From this point C to a point D, wing 1 enters in an area where it moves against the wind without being ineffective. So that it offers the least resistance to wind, between C and D the wing 1 is set to its neutral profile. This is done very easily by the relaxation of the spring 31. At point D is arranged another cam 30 (not shown), which gives the wing 1, with the re-tensioning of the spring 31, the desirable curvature that it must have up to point B.

Sur cette figure 6, les flèches f indiquent la direction du vent apparent pour un vent Fv de 5 m/s et une vitesse de rotation de 60 t/mn. In this figure 6, the arrows f indicate the direction of the apparent wind for a wind Fv of 5 m / s and a rotational speed of 60 rpm.

L'alimentation en courant électrique de ltélectro-aimant 34 peut se faire aussi par la partie centrale creuse de l'arbre Il ; à partir de celui-ci, les fils peuvent suivre le disque inférieur 13 et la plaque 25. Le fonctionnement de l'électro-aimant 34, ou d'un autre électroaimant qui commanderait I'effacement ou la sortie des butées 26, 27, comme expliqué plus haut, peut être commandé par l'intermédiaire d'une ou plusieurs bagues appropriées calées sur l'arbre 11. The electric current supply of the electromagnet 34 can also be done by the hollow central part of the shaft II; from this, the wires can follow the lower disc 13 and the plate 25. The operation of the electromagnet 34, or of another electromagnet which controls the erasure or the output of the stops 26, 27, as explained above, can be ordered by means of one or more suitable rings fixed on the shaft 11.

On notera que l'invention n'impose pas le nombre des ailes 1 que l'on peut monter sur une éolienne. Note that the invention does not impose the number of wings 1 that can be mounted on a wind turbine.

Le plus souvent deux ailes diamétralement opposées sont suffisantes pour donner sur l'arbre Il un couple moteur relativement fort et régulier, mQme par vent plutôt faible, mais plusieurs ailes 1 peuvent être montées comme on l'a expliqué entre les deux disques 12, 13.Most often two diametrically opposite wings are sufficient to give on the shaft II a relatively strong and regular engine torque, even in rather weak wind, but several wings 1 can be mounted as explained between the two discs 12, 13 .

Dans des éoliennes de forte puissance, on peut employer des moyens et des organes appropriés à cette puissance mais équivalents par leurs résultats à ceux que l'on a décrit plus haut pour la commande du premier arbre de déformation du profil et du second arbre de modifi cation due l'incidence0 Par exemple, si le levier 28 ne peut avoir la résistance voulue, il est possible de le remplacer par m moteur électrique accouplé à la partie extrême du premier arbre 8 par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'une roue dentée. La mise en marche de ce moteur peut être provoquée par la came 30 coopérant avec un interrupteur la durée de sa rotation pour la réalisation d'un changement de profil peut être imposée par la même came 30 ou par une minuterie. De même, par simplification, chaque girouette 23 associée individuellement à chaque aile 1 peut être remplacée par une unique girouette centrale montée au sommet de l'éolienne et couplée à un anénomètre et à un calculateur. Celui-ci peut calculer la correction d'incidence à apporter à chaque aile et-commander la rotation voulue de chaque moteur 24. In high power wind turbines, means and organs suitable for this power but equivalent in their results to those described above for the control of the first profile deformation tree and the second modification tree can be used. cation due to incidence0 For example, if the lever 28 cannot have the desired resistance, it is possible to replace it by m electric motor coupled to the extreme part of the first shaft 8 by means of a worm and 'a gear wheel. The starting of this motor can be caused by the cam 30 cooperating with a switch the duration of its rotation for the realization of a change of profile can be imposed by the same cam 30 or by a timer. Similarly, for simplification, each wind vane 23 associated individually with each wing 1 can be replaced by a single central weather vane mounted at the top of the wind turbine and coupled to an anemometer and to a computer. The latter can calculate the angle of attack correction to be made to each wing and control the desired rotation of each motor 24.

Claims

1) Wind turbine comprising a vertical rotating shaft, two vertically spaced discs wedged on this shaft, at least two wings extending vertically between the upper disc and the lower disc, characterized in that the wings (1) are wings deformable profile aircraft comprising a first shaft (8) having a geometric axis (xy) of deformation of the profile by which the wings are mounted between the lower disc and the upper disc, a second shaft (10) pivotally mounted around the axis (xy) of the first shaft (8) and used to modify the incidence of the wing, the first profile deformation tree (8) having an end part by which it is coupled to a deformation means of the profile according to the situation of the wing on its trajectory, the second shaft (10) for modifying the incidence of the wing having an end part by which it is coupled to a motor member controlled by a direction detector wind is appearing.

2) wind turbine according to claim 1, characterized in that the profile deformation means comprises at least one fixed cam (30) supported outside the wind turbine to control the deformation of the profile

3) Wind turbine according to claim 2, characterized in that the fixed cam or each fixed cam (30) cooperates with a profile deformation lever (28) fixed to an end part of the first shaft (8) and being able to occupy at least two distinct positions defined by two stops (26, 27) under the effect of a tensioned spring (31), each of these positions corresponding to a determined profile of the wing (1).

4) Wind turbine according to claim 2, characterized in that the fixed cam or each fixed cam (30) cooperates with a switch associated with an electric motor coupled to the first shaft (8) by means of an endless screw and d 'a gear wheel.

5) Wind turbine according to claim 3, characterized in that the spring (31) is attached between the lever (28) and a rod (33) movable along the perpendicular bisector of the right joining the stops (26, 27) between a spring tensioning position (31) and an expansion position of this spring.

6) Wind turbine according to claim 1, characterized in that the motor member for modifying the incidence of each wing (1) is an electric motor (24) mounted on a wind turbine disc and coupled by means of a worm (19) and a toothed wheel (18) to the second shaft (10), the latter being engaged at its ends with the radial extensions (20, 21) of two sleeves (16, 17) arranged around the parts ends of the first shaft (8) mounted in the upper and lower discs (12, 13), one of these sleeves (16) being locked in rotation with the toothed wheel (18).

7) Wind turbine according to claim 6, characterized in that the electric motor (24) associated with each wing (1) for the modification of the incidence of the latter is controlled for its operation by a wind vane (22) freely mounted in pivoting at the top of the second shaft (10) and associated with two opposite electrical contacts (23) controlling the electrical supply to the motor (24).

8) Wind turbine according to claim 6, characterized in that the electric motor (24) associated with each wing (1) for the modification of the incidence of this is controlled for its operation by a single central vane mounted at the top of the wind turbine and coupled with an anemometer and a calculator capable of calculating the incidence correction to be made to each wing (1).