FR2496773A2 - Wind-driven generator with controlled axis of orientation - has rotor speed control provided by varying angle of attack of rotor plane w.r.t. to wind velocity - Google Patents
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Abstract
Description
La présente addition a pour objet un perfectionnement à la demande de brevet N 80 01160 déposée le 16/01/80 relative à un aérogé nérateur à axe d'orientation commandé.The present addition relates to an improvement to patent application N 80 01160 filed on 16/01/80 relating to an aerogenerator with controlled axis of orientation.
La demande principale décrit un aérogénérateur comportant un axe à orientation variable pourvu à l'une de ses extrémités d'un rotor doté d'au moins une pale , articulé par rapport à l'arbre rotatif de ce dernier avec des moyens d'amortissement.The main application describes an aerogenerator comprising a variable orientation axis provided at one of its ends with a rotor provided with at least one blade, articulated relative to the rotary shaft of the latter with damping means.
A son autre extrémité le dit axe d'orientation est lié par tout moyen connu à un appareil de transformation ou d'utilisation directe de l'énergie produite par le dit aérogénérateur, tel que par exemple un générateur d'électricité.At its other end, said orientation axis is linked by any known means to a device for transforming or directly using the energy produced by said aerogenerator, such as for example an electricity generator.
Le dit aérogénêrateur comporte en outre un système de régulation de la vitesse du rotor consistant en des moyens commandant le mouvement angulaire du dit axe à orientation variable, de manière que lorsque l'intensité du vent augmente le plan de rotation du rc tor se relève d'une position sensiblement verticale ou proche de 1 verticale à une position horizontale ou sensiblement horizontale er sorte de présenter une surface d'attaque du rotor variable face au vent en fonction de la force de ce dernier de manière à obtenir par exemple une vitesse de rotation sensiblement constante du rotor I1 est apparu que les dits moyens commandant le dit mouvement angulaire de l'axe d'orientation variable qui étaient directement mus selon la demande principale, par la force des vents présentaient des inconvénients notamment lors de bourrasques où les vents -soufflant en rafales pouvaient causer des avaries dues en partie aux déplacements trop brusques et répétés des dits moyens.Said aerogenerator further comprises a system for regulating the speed of the rotor consisting of means controlling the angular movement of said axis with variable orientation, so that when the intensity of the wind increases the plane of rotation of the rc tor rises from '' a substantially vertical position or close to 1 vertical to a horizontal or substantially horizontal position er sort of present a variable rotor attack surface facing the wind depending on the force of the latter so as to obtain for example a speed of rotation substantially constant rotor I1 appeared that the so-called means controlling the said angular movement of the variable orientation axis which were directly moved according to the main demand, by the force of the winds had drawbacks especially during gusts where the winds -blowing in bursts could cause damage due in part to too sudden and repeated displacements of said means.
L'objet de la présente addition est d'apporter une solution à ce problème notamment en effectuant mécaniquement par des moyens commandés non réversibles le mouvement angulaire du dit axe à orientation variable.The object of the present addition is to provide a solution to this problem in particular by mechanically effecting, by controlled, non-reversible means, the angular movement of said axis with variable orientation.
Selon une caractéristique principale de l'invention les dits moyens selon l'invention sont commandés à partir d'un dispositif de mesure de la vitesse de rotation du rotor.According to a main characteristic of the invention, said means according to the invention are controlled from a device for measuring the speed of rotation of the rotor.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention appareil tront à la lecture d'une forme préférentielle de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif avec référence aux dessins annexés en lesquels - La figure 1 est une vue en élévation d'une forme de réalisation
de l'aérogénérateur selon l'invention.Other advantages and characteristics of the invention appear on reading a preferred embodiment of the invention given by way of nonlimiting example with reference to the accompanying drawings in which - Figure 1 is an elevational view of an embodiment
of the aerogenerator according to the invention.
- ta figure 2 représente l'aérogénérateur selon la figure 1 et
vue partiellement en coupe selon les repères AA de la figure 1.- your figure 2 represents the wind generator according to figure 1 and
partially sectional view according to the marks AA in FIG. 1.
- La figure 3 représente ltaérogénérateur vu en coupe selon les
repères BB de la figure 1.- Figure 3 shows the aerogenerator seen in section according to
marks BB of figure 1.
- La figure 4 est une représentation schématique du système de po-
sitionnement du dispositif detecteur de vent face au vent.- Figure 4 is a schematic representation of the po-
siting of the wind detector device facing the wind.
- La figure 5 est une représentation schématique d'une autre forme
de réalisation de l'aérogénérateur selon l'invention.- Figure 5 is a schematic representation of another form
for producing the aerogenerator according to the invention.
- Les figures 6, 7 et 8 représentent schématiquement diverses po
sitions du rotor de l'aérogEnérateur selon l'invention en fonc
tion de la force des vents.- Figures 6, 7 and 8 schematically represent various po
positions of the aerogenerator rotor according to the invention in function
tion of the force of the winds.
- La figure 9 est un schéma synoptique simplifié du système d'as
servissement employé.- Figure 9 is a simplified block diagram of the ace system
employee service.
Tel que représenté, l'aérogénérateur selon l'invention comporte comme décrit dans la demande de brevet principal, un axe 1 à orientation variable pourvu à l'une de ses extrémités d'un rotor 2 doté d'au moins une pale 3 et lié à l'autre extrémité par tout moyen connu à un appareil 4 de transformation ou d'utilisation directe de l'énergie produite par le dit aérogénérateur.As shown, the wind turbine according to the invention comprises, as described in the main patent application, an axis 1 with variable orientation provided at one of its ends with a rotor 2 provided with at least one blade 3 and linked at the other end by any known means to an apparatus 4 for transforming or directly using the energy produced by said aerogenerator.
Le dit aérogénérateur comporte un système de régulation de la vitesse du dit rotor 2 consistant en des moyens 5 commandant le mouvement angulaire du dit axe à orientation variable 1 dans un plan vertical positionné parallèlement à la direction des vents.Said aerogenerator comprises a system for regulating the speed of said rotor 2 consisting of means 5 controlling the angular movement of said axis with variable orientation 1 in a vertical plane positioned parallel to the direction of the winds.
Selon l'invention, l'axe à orientation variable 1 est articulé en rotation autour d'un axe horizontal 6 dans un plan vertical situé entre deux montants verticaux 7A et 7B d'un bâti 7.According to the invention, the variable orientation axis 1 is articulated in rotation about a horizontal axis 6 in a vertical plane located between two vertical uprights 7A and 7B of a frame 7.
Tels que représentés en figure 1 les montants 7A et 7B sont inclinés vers l'avant par rapport à la verticale en sorte que en position sensiblement verticale du rotor la trainée
du pylone supportant le dit appareil soit la plus éloignée possible du plan de rotation du dit rotor 2.As shown in FIG. 1, the uprights 7A and 7B are inclined forward with respect to the vertical so that in the substantially vertical position of the rotor the drag
of the pylon supporting said device is as far as possible from the plane of rotation of said rotor 2.
Le dit bati 7 est monté de façon connue en bout d'un arbre vertical 8 tournant sur lui-même de manière susceptible à permettre un positionnement du plan vertical dans lequel se meut l'axe d'orientation variable 1, par pivotement autour du dit arbre 8 selon une direction parallèle à celle du vent.Said frame 7 is mounted in a known manner at the end of a vertical shaft 8 rotating on itself so as to allow positioning of the vertical plane in which the variable orientation axis 1 moves, by pivoting around the said shaft 8 in a direction parallel to that of the wind.
A cet effet, l'aérogénérateur selon l'invention comporte un dispositif 9 détecteur de direction du vent qui transmet de manière connue les informations à un moyen 10 d'entraînement en rotation du dit arbre 8
Le dit moyen d'entraînement 10 est de préférence un motoréducteur lié de façon connue tel qutau moyen d'une chaîne et de pignons à l'extrémité du dit arbre 8.To this end, the wind generator according to the invention comprises a device 9 for detecting the direction of the wind which transmits the information in known manner to a means 10 for driving in rotation said shaft 8
Said drive means 10 is preferably a gearmotor connected in a known manner such as by means of a chain and sprockets at the end of said shaft 8.
Le dispositif 9 détecteur de direction du vent fixé de préférence en extrémité d'une tige 7C liée au bâti 7 parallèlement au plan vertical où se meut l'axe d'orientation variable 1 se compose pré férentiellement d'une tige 11 munie à l'une de ses extrémités d'une palette 12 et fixée à son autre extrémité à un axe vertical 13 monté pivotant sur un boîtier 14.The wind direction detector device 9 preferably fixed at the end of a rod 7C linked to the frame 7 parallel to the vertical plane where the variable orientation axis 1 is moving preferably consists of a rod 11 provided at the one of its ends of a pallet 12 and fixed at its other end to a vertical axis 13 pivotally mounted on a housing 14.
A l'intérieur du dit boîtier 14 une plaquette 15 est liée solidairement par l'une de ses extrémités au dit axe 13.Inside said housing 14 a plate 15 is joined integrally by one of its ends to said axis 13.
Selon l'orientation de la palette 12 dans le plan horizontal dans lequel elle se meut, la dite orientation étant obtenue selon la direction du vent, la plaquette 15 est susceptible de venir actionner angulairement en butée l'un des micro-contacts 16A et 16B fixés chacun de part et d'autre de la dite plaquette 15.According to the orientation of the pallet 12 in the horizontal plane in which it moves, said orientation being obtained according to the wind direction, the plate 15 is capable of coming to actuate angularly in abutment one of the micro-contacts 16A and 16B each fixed on either side of said plate 15.
Chacun des micro-contacts est relié de façon connue telle que par collecteur à bagues, par télécommande au boîtier de commande du mouvement en rotation du moto-réducteur, ou encore directement par cablage tel que décrit plus loin.Each of the micro-contacts is connected in a known manner such as by ring collector, by remote control to the control box for the movement in rotation of the gear motor, or even directly by wiring as described below.
Selon le micro-contact actionné, le moto-réducteur 10 agit en sorte de faire pivoter le bâti 7 et donc le dit dispositif 9 détecteur de direction du vent dans un sens bien déterminé selon le micro-contact actionné jusqu'à ce que le dit micro contact ne soit plus actionné ce qui correspond à un positionnement du plan vertical dans lequel se meut l'axe à orientation variable 1 sensiblement parallèle à la direction d-es vents.According to the activated micro-contact, the gear motor 10 acts so as to rotate the frame 7 and therefore the said wind direction detector device 9 in a well-defined direction according to the activated micro-contact until the said micro contact is no longer actuated, which corresponds to a positioning of the vertical plane in which the variable orientation axis 1 moves substantially parallel to the direction of the winds.
Selon une forme préférentielle de réalisation, chacun des dits micro-contacts 16 est relié par cablage à l'unité de commande électrique du moto-réducteur 10 d'entrainement en en rotation de l'arbre 8 qui en la circonstance ntest susceptible d'effectuer qu'un tour complet sur lui-même ou sensiblement un peu plus d'un tour complet. According to a preferred embodiment, each of said microswitches 16 is connected by wiring to the electrical control unit of the geared motor 10 for driving in rotation of the shaft 8 which in the circumstance is capable of performing than a full turn on itself or substantially more than a full turn.
L'orientation du plan vertical dans lequel est susceptible de s'incliner ltaxe orientable 1 s'effectue de la manière suivante et à l'aide des moyens suivants
Un doigt 17 est lié de manière connue à l'arbre 8 parallèlement à l'axe de rotation de celui-ci.The orientation of the vertical plane in which the steerable axis 1 can tilt is carried out in the following manner and using the following means
A finger 17 is connected in a known manner to the shaft 8 parallel to the axis of rotation thereof.
De préférence, le dit doigt 17 est fixé perpendiculairement à un disque 18 lié de facon connue perpendiculairement au dit arbre 8.Preferably, said finger 17 is fixed perpendicular to a disc 18 linked in a known manner perpendicular to said shaft 8.
Le dit disque 18 pouvant être la surface plane circulaire de la roue dentée d'entraînement en rotation de l'arbre 8 qui coopère par chaine par exemple avec le moto-réducteur 10.Said disc 18 may be the circular flat surface of the toothed wheel for rotating the shaft 8 which cooperates by chain, for example with the geared motor 10.
Le dit doigt 17 est fixé sur le disque 18 dans un plan vertical fictif passant par l'axe de rotation de l'arbre 8 et qui contient le dispositif 9 détecteur de direction ainsi que le plan vertical dans lequel est susceptible de se mouvoir l'axe orientable.Said finger 17 is fixed on the disc 18 in a fictitious vertical plane passing through the axis of rotation of the shaft 8 and which contains the device 9 direction detector as well as the vertical plane in which is likely to move the steerable axis.
Le dit doigt 17 lors de sa rotation commandée avec l'arbre 8 autour de l'axe de celui-ci est susceptible de venir actionner une palette 19 articulée autour dtun axe vertical 20 situé à ltex- térieur de-la trajectoire circulaire décrite par le dit doigt 17 lors de la dite rotation et positionnée radialement à l'axe de rotation de l'arbre 8 dans un plan sensiblement horizontal sé- cant avec l'axe du dit doigt 17.Said finger 17 during its controlled rotation with the shaft 8 around the axis of the latter is likely to come to actuate a pallet 19 articulated around a vertical axis 20 located outside the circular path described by the said finger 17 during said rotation and positioned radially to the axis of rotation of the shaft 8 in a substantially horizontal plane separating with the axis of said finger 17.
De part eut d'autre de la dite palette 19 sont fixés des microcontacts 21A et 21B susceptibles d'etre actionnés individuellement par la dite palette lors du pivotement de celle-ci autour de son axe 20.On either side of said pallet 19 are fixed microswitches 21A and 21B capable of being actuated individually by said pallet during the pivoting of the latter around its axis 20.
Le dit pivotement étant provoqué, comme décrit précédemment par le doigt 17
Cette disposition a pour but de stopper puis dtinverser le mouvement de rotation du doigt 17 et donc du dispositif 9 détecteur de direction de manière que le dit dispositif 9 ne puisse pas effectuer plusieurs tours autour de l'axe de marbre 8 en sorte que le cablage reliant les micro-contacts 16 du dit dispositif à l'unité électrique de commande du moto-réducteur 10 ne soit pas exagérémment sollicité en torsion ce qui entrainerait sa rupture.Said pivoting being caused, as described previously by finger 17
The purpose of this arrangement is to stop and then reverse the rotational movement of the finger 17 and therefore of the direction detector device 9 so that said device 9 cannot make several turns around the marble axis 8 so that the wiring connecting the micro-contacts 16 of said device to the electrical control unit of the gear motor 10 is not exaggeratedly stressed in torsion which would cause it to break.
Le fonctionnement du dit système de positionnement du dispositif 9 face au vent sera mieux compris après la description suivante avec référence à la fig. 4 d'un exemple de positionnement face au vent du dit dispositif 9. The operation of said positioning system of the device 9 facing the wind will be better understood after the following description with reference to FIG. 4 of an example of positioning facing the wind of said device 9.
Tel que représenté schématiquement à la figure 4, le dispositif détecteur de direction du vent se trouve par exemple au repos da une position quelconque telle que représentée.As shown schematically in Figure 4, the wind direction detector device is for example at rest from any position as shown.
Un vent soufflant dans le sens représenté par la flèche C se lèv entrainant angulairement jusqu'en butée la palette 19 du dit dispositif 9 qui actionne alors le micro contact 16A. A wind blowing in the direction represented by the arrow C rises angularly until it stops the pallet 19 of said device 9 which then actuates the micro contact 16A.
Le dit micro contact 16A commande par l'intermédiaire d'une unit électrique non représentée, le moto-réducteur, en sorte que le dit dispositif 9 soit susceptible de venir au plus court par rot tion occuper une position face au vent.Said microswitch 16A controls, by means of an electric unit not shown, the gear motor, so that said device 9 is capable of coming as short as possible by rotation occupying a position facing the wind.
Si le dit dispositif 9 se trouvait au repos par rapport au plan vertical E parallèle à la direction du vent et passant par l'axe de rotation de l'arbre 8 du côté du dit plan où ne se trouve pas la palette 19 de limitation du mouvement angulaire de l'arbre 8, la palette 12 du dispositif 9 aurait actionné le micro-contact 16B et le dit dispositif 9 aurait été directement emmené face au vent par rotation angulaire de plus faible valeur, c est-à-dire selon la flèche D.If said device 9 was at rest with respect to the vertical plane E parallel to the wind direction and passing through the axis of rotation of the shaft 8 on the side of said plane where the pallet 19 for limiting the angular movement of the shaft 8, the pallet 12 of the device 9 would have actuated the micro-contact 16B and the said device 9 would have been directly taken facing the wind by angular rotation of lower value, that is to say according to the arrow D.
Mais si tel que représenté à la figure 4, le dit dispositif 9 es situé par rapport au dit plan E, du côté où se trouve la palette 19 de limitation du mouvement angulaire de l'arbre 8 sur luimeme, le dit dispositif 9 qui est entraîné en rotation par le moto-réducteur 10 en sorte de venir par rotation angulaire de plus faible valeur face au vent, ce qui correspond au sens de rotation représenté par la flèche G, sera stoppé dans son mouvement lorsque le doigt 17 situé dans le même plan vertical que le dit dispositif actionnera la palette 19 de limitation du mouvement angulaire de l'arbre 8.But if as shown in FIG. 4, said device 9 is located with respect to said plane E, on the side where the pallet 19 for limiting the angular movement of the shaft 8 on itself is located, said device 9 which is driven in rotation by the gear motor 10 so as to come by angular rotation of lower value facing the wind, which corresponds to the direction of rotation represented by the arrow G, will be stopped in its movement when the finger 17 located in the same vertical plane that said device will actuate the pallet 19 for limiting the angular movement of the shaft 8.
La dite palette 19 actionnant dans le cas représenté en figure 4 le micro-contact 21B.Said pallet 19 actuating in the case shown in FIG. 4 the micro-contact 21B.
Le dit micro-contact 21B commande par l'intermédiaire de la dite unité électrique non représentée et du moto-réducteur 10 l'arrêt puis l'inversion du mouvement de rotation du dit dispositif 9.Said micro-contact 21B controls, by means of said electrical unit not shown and of the geared motor 10, the stopping and then the reversal of the rotational movement of said device 9.
L'action du micro contact 21B devenant prioritaire par rapport au micro contact 16A pour la commande du moto réducteur 10 jus qutà ce que le dit micro contact 16A ne soit plus actionné ce qui correspond au passage par rotation selon le sens représenté par la flèche D de l'autre côté du dit plan E, où le contact 16B est actionné à son tour et permet alors comme décrit précédemment de commander le moto-réducteur 10 dans le même sens de rotation, c'est-à-dire le sens représenté par la flèche D jusqu'à ce que le micro-contact 16B ne soit plus actionné à son tour, ce qui correspond à la position recherchée du dispositif 9 face au vent.The action of the micro contact 21B becoming priority with respect to the micro contact 16A for the control of the gear motor 10 until the said micro contact 16A is no longer actuated which corresponds to the passage by rotation in the direction represented by the arrow D on the other side of said plane E, where the contact 16B is actuated in turn and then allows, as described above, to control the gear motor 10 in the same direction of rotation, that is to say the direction represented by arrow D until the microswitch 16B is no longer actuated in turn, which corresponds to the desired position of the device 9 facing the wind.
Afin d'obtenir une position parallèle à la direction du vent relativement précise du dit plan vertical dans lequel fait rotation l'axe 1 les deux micro-contacts 16 sont fixés à une distance l'un de. l'autre sensiblement supFrieure à ltépaisseur de la plaquette 15.In order to obtain a position parallel to the relatively precise direction of the wind of the said vertical plane in which the axis 1 rotates, the two micro-contacts 16 are fixed at a distance one from. the other substantially greater than the thickness of the plate 15.
Selon une forme préférentielle de réalisation, les moyens 5 de commande du mouvement angulaire de ltaxe d'orientation variable 1 autour de son axe d'articulation 6 se composent d'un bras rotatif 22 lié par l'une de ses extrémités au dit axe à orientation variable 1 de manière connue en sorte d'entrainer celui-ci en rotation autour de son axe d'articulation 6 lors du pivotement commandé du dit bras 22 autour dtun axe horizontal parallèle ou confondu avec ce dernier et d'un dispositif d'entraînement en rotation du dit bras. De préférence et tel que représenté aux fig. 1 et 2, le dit bras 22 est lié directement avec l'axe orientable 1 en sorte de pivoter simultanément autour du même axe horizontal 6.According to a preferred embodiment, the means 5 for controlling the angular movement of the variable orientation axis 1 around its articulation axis 6 consist of a rotary arm 22 linked by one of its ends to said axis to variable orientation 1 in a known manner so as to drive the latter in rotation about its articulation axis 6 during the controlled pivoting of said arm 22 around a horizontal axis parallel to or coincident with the latter and a drive device in rotation of said arm. Preferably and as shown in Figs. 1 and 2, said arm 22 is directly linked with the orientable axis 1 so as to pivot simultaneously around the same horizontal axis 6.
Selon d'autres formes de réalisation telles que présentées aux fig. 4,5 et 6, le dit bras 22 est monté pivotant autour dlun axe parallèle à l'axe 6 de rotation de axe orientable 1, la liaison entre ce dernier et le dit bras 22 étant réalisée par tous moyens connus tels que par pignons et chaines ou par engrenages de manière à amplifier le débattement du dit bras 22. Le dit dispositif d'entraînement en rotation du dit bras est de préférence consti- tué d'un verin à vis 23 commandé en rotation à partir d'un motoréducteur 24 et muni à chacune de ses extrémités d'une articulation le reliant d'une part à l'extrémité du dit bras 22 et d'autre part au bâti 7.According to other embodiments as presented in FIGS. 4,5 and 6, the said arm 22 is mounted pivoting about an axis parallel to the axis 6 of rotation of the orientable axis 1, the connection between the latter and the said arm 22 being carried out by any known means such as by pinions and chains or by gears so as to amplify the movement of said arm 22. The said drive device for rotating said arm preferably consists of a screw jack 23 controlled in rotation from a geared motor 24 and provided at each of its ends with a hinge connecting it on the one hand to the end of said arm 22 and on the other hand to the frame 7.
Le bras 22 est doté d'une came 25 en sorte d'actionner dans des positions dites de fin de course des micro-contacts 26 correspondant aux positions angulaires maximales de ltaxe orientable 1.The arm 22 is provided with a cam 25 so as to actuate in so-called end-of-travel positions micro-contacts 26 corresponding to the maximum angular positions of the orientable axis 1.
Les dites positionétant de préférence dtune part une position horizontale du dit axe, ce qui correspond à une surface d'attaque au vent maximale et une position verticale ou proche de la verticale du dit axe qui correspond à une surface minimale d'attaque au vent. Said position preferably being on the one hand a horizontal position of said axis, which corresponds to a maximum wind attack surface and a vertical position or close to the vertical of said axis which corresponds to a minimum wind attack surface.
Selon une autre forme de réalisation des moyens 5 d'inclinatson de l'axe d'orientation variable 1, telle que représentée schémati quement à la fig,3, le mouvement angulaire du dit axe 1 est obtenu au moyen d'un dispositif à roue et vis sans fin dont la roue dentée 27 fixée de façon connue au dit axe d'orientation variable 1 sur son axe d'articulation 6 6 coopère avec la vis sans fin 28 qui est entraînée en rotation par tout moyens connu tel qu'au moyen d'un moto-réducteur 29.According to another embodiment of the means 5 for tilting the axis of variable orientation 1, as shown diagrammatically in FIG. 3, the angular movement of said axis 1 is obtained by means of a wheel device and endless screw whose toothed wheel 27 fixed in a known manner to said variable axis of orientation 1 on its articulation axis 6 6 cooperates with the endless screw 28 which is rotated by any known means such as by means of a gear motor 29.
Des micro-contacts 26 coopèrent avec des butées liées au dit axe 1 en sorte de signaler comme décrit précédemment les positions de fin de course correspondant dyne part à une position horizontale du dit axe 1 et d'autre part à une position verticale du même axe.Micro-contacts 26 cooperate with stops linked to said axis 1 so as to signal, as described above, the end positions corresponding to dyne share a horizontal position of said axis 1 and on the other hand to a vertical position of the same axis .
Quelle que soit la forme de réalisation des moyens 5 d'inclinaison de l'axe 1, les dits moyens sont commandés à partir d'un dispositif 30 de mesure de la vitesse de rotation du rotor qui selon le résultat de la mesure commande si necessaire les dits moyens 5 en sorte qu'ils agissent sur l'inclinaison du dit axe 1 ce qui entraîne une variation de la surface d'attaque au vent, de manière à ce que la surface d'attaque soit telle que la vitesse de rotation du rotor reste sensiblement constante quelle que soit la variation d t intensité des vents par temple ou de manière à réguler sa vitesse-en fonction de la puissance demandée.Whatever the embodiment of the means 5 for tilting the axis 1, the said means are controlled from a device 30 for measuring the speed of rotation of the rotor which, depending on the result of the measurement, controls if necessary said means 5 so that they act on the inclination of said axis 1 which causes a variation in the attack surface to the wind, so that the attack surface is such that the speed of rotation of the rotor remains substantially constant regardless of the variation in wind intensity per temple or in order to regulate its speed - depending on the power required.
Le procédé de régulation de la vitesse de rotation du rotor 2 de l'adrogénérateur tel que précédemment décrit consiste à mesurer par tout moyen connu 30 temporairement ou de fanon permanente la vitesse de rotation (Vm) du dit rotor 2 de manière directe ou de manière indirecte. La dite mesure est ensuite comparée au moyen d'une unité 31 électrique ou électronique avec une vitesse de rotation déterminée et fixée par le constructeur et appelée vitesse de référence (Vr).Selon le résultat de la dite comparaison, s'il y a différence entre la vitesse de rotation mesurée (Vm) et la vitesse de référence (Vr) une unité 32 électrique ou électronique commande les moyens 5 d'entrainement en rotation angulaire de l'axe orientable 1 de manière à présenter une surface dtatta- que au vent plus grande si la vitesse de rotation mesurée (Vm) est inférieure à la vitesse de référence (Vr) ou une surface d'attaque au vent plus réduite si la dite vitesse mesurée (Vm) est supérieure à la dite vitesse de référence (Vr) ceci jusqu'à ce que la dite différence entre la vitesse mesurée(Vm) et la vitesse de référence (Vr) soit nulle. The method for regulating the speed of rotation of the rotor 2 of the accelerator as previously described consists in measuring by any temporarily known means or with a permanent bale, the speed of rotation (Vm) of said rotor 2 directly or directly. indirect. Said measurement is then compared by means of an electric or electronic unit 31 with a rotation speed determined and fixed by the manufacturer and called the reference speed (Vr). Depending on the result of said comparison, if there is a difference between the measured speed of rotation (Vm) and the reference speed (Vr) an electric or electronic unit 32 controls the means 5 for driving the angular rotation of the orientable axis 1 so as to present a surface that is attacked by the wind greater if the measured rotational speed (Vm) is less than the reference speed (Vr) or a smaller wind attack surface if the said measured speed (Vm) is greater than the said reference speed (Vr) this until the said difference between the measured speed (Vm) and the reference speed (Vr) is zero.
Selon une autre forme préférentielle de réalisation, le dit dispositif de mesure 30 de la vitesse de rotation du rotor 2 comporte un moyen de mesure de la fréquence du courant alternatif produit par un générateur électrique 4 entraîné par le dit rotor 2. According to another preferred embodiment, the said device 30 for measuring the speed of rotation of the rotor 2 comprises means for measuring the frequency of the alternating current produced by an electric generator 4 driven by the said rotor 2.
A cet effet, la fréquence du courant qui est fonction de la vitesse de rotation du rotor est mesurée de préférence au moyen d'un système électronique comportant une bascule monostable dont les largeurs dtimpulsions préalablement définies sont déclenchées en un point quelconque de l'onde ou de la demi-onde du courant alternatif produit par le générateur.For this purpose, the frequency of the current which is a function of the speed of rotation of the rotor is preferably measured by means of an electronic system comprising a monostable rocker whose pulse widths defined beforehand are triggered at any point of the wave or of the half wave of the alternating current produced by the generator.
Les dites impulsions ainsi produites sont de préférence comptées électroniquement de manière connue ce qui va permettre de déterminer la fréquence du courant alternatif produit par le dit générateur 4 entraîné à partir du rotor 2 de l'ádrogénérateur selon l'invention et donc la vitesse de rotation du dit rotor.Said pulses thus produced are preferably counted electronically in a known manner which will make it possible to determine the frequency of the alternating current produced by said generator 4 driven from the rotor 2 of the adrogenerator according to the invention and therefore the speed of rotation. of the said rotor.
La dite fréquence du courant alternatif produit par le dit généra- teur et ainsi déterminée ou le nombre d'impulsions ainsi comptées sur un temps déterminé est comparé respectivement avec une fréquence de référence ou un nombre dtimpulsions de référence.The said frequency of the alternating current produced by the said generator and thus determined or the number of pulses thus counted over a determined time is compared respectively with a reference frequency or a number of reference pulses.
La dite comparaison va permettre de détecter sil y a une différence entre la vitesse de rotation du rotor ainsi mesurée et une vitesse de rotation appelée vitesse de référence fixée par le constructeur et de commander si une différence existe les moyens 5 d'entraînement en rotation angulaire de l'axe orientable 1 de manière conforme au procédé tel que précédemment décrit.Said comparison will make it possible to detect if there is a difference between the speed of rotation of the rotor thus measured and a speed of rotation called the reference speed fixed by the manufacturer and to control if a difference exists the means 5 for driving angular rotation of the orientable axis 1 in accordance with the method as previously described.
Selon une variante de réalisation, les impulsions déchenchées par la bascule monostable en un point quelconque de l'onde ou de la demi-onde du courant alternatif produit par le dit générateur 4 entraîné à partir du dit rotor 2 de l'aérogénérateur selon ltin- vent ion sont intégrées de manière à fournir une tension continuellement variable qui est mesurée directement et de manière connue en sorte de déterminer la fréquence du dit courant alternatif et ainsi la vitesse de rotation du dit rotor.According to an alternative embodiment, the pulses triggered by the monostable rocker at any point of the wave or half-wave of the alternating current produced by said generator 4 driven from said rotor 2 of the wind generator according to ltin- wind ion are integrated so as to provide a continuously variable voltage which is measured directly and in a known manner so as to determine the frequency of said alternating current and thus the speed of rotation of said rotor.
Selon d'autres variantes de réalisation, la mesure de la fréquence du courant alternatif produit par un générateur électrique 4 entraîné à partir du rotor 2 est effectué par tous moyens connus tel qu'au moyen d'un fréquencemètre à lames vibrantes ou un fréquencemètre électronique ou encore au moyen d'un discriminateur de fréquence par exemple. According to other alternative embodiments, the measurement of the frequency of the alternating current produced by an electric generator 4 driven from the rotor 2 is carried out by any known means such as by means of a vibrating blade frequency meter or an electronic frequency meter or by means of a frequency discriminator for example.
Selon une autre forme de réalisation, le dispositif 30 de mesure de la vitesse de rotation du rotor 2 comporte un moyen de compta- ge des impulsions électriques produites par un organe rotatif entraîné par le dit rotor tel que par exemple un disque partiellement occulté ou une masse magnétique, coopérant de manière connue avec un moyen approprié de production dtimpulsions électriques tel que par exemple un oscillateur électrique à changement d'état à chaque passage du dit organe rotatif, ou des cellules photoélectriques positionnées de part et d'autre du disque partiellement occulté par exemple, ou encore un système dététectf de champ magnétique tel que par exemple un système à effet "Hall" ou une magnétorésistance.According to another embodiment, the device 30 for measuring the rotational speed of the rotor 2 comprises a means for counting the electrical pulses produced by a rotary member driven by the said rotor such as for example a partially obscured disc or a magnetic mass, cooperating in known manner with an appropriate means of producing electrical pulses such as for example an electric oscillator with change of state at each passage of the said rotary member, or photoelectric cells positioned on either side of the partially obscured disc for example, or a magnetic field detection system such as for example a "Hall" effect system or a magnetoresistance.
Selon une autre forme de réalisation, le dispositif 30 de mesure de la vitesse de rotation du rotor 2 comporte un moyen de mesure de la tension issue d'un générateur principal d'électricité entraîné par le dit rotor pour une utilisation industrielle ou domestique de celle-ci, ou de la tension issue d'un générateur auxiliaire délivrant une tension fonction de sa vitesse de rotation tel que par exemple une génératrice tachymétrique.According to another embodiment, the device 30 for measuring the speed of rotation of the rotor 2 comprises a means for measuring the voltage from a main electricity generator driven by said rotor for industrial or domestic use of that -ci, or the voltage from an auxiliary generator delivering a voltage depending on its speed of rotation such as for example a tachometer generator.
Le Qît moyen de mesure de la dite tension est de type connu tel que par exemple un voltmètre.The means for measuring said voltage is of known type such as, for example, a voltmeter.
Selon une autre forme de réalisation, le dispositif 30 de mesure de la vitesse de rotation du rotor 2 comporte un moyen de mesure du débit d'un fluide tel qu'un débitmètre par exemple, branché de manière connue à la sortie d'un appareil tel qu'une pompe, une turbine ou un moteur hydraulique directement ou indirectement entraîné à partir du rotor.According to another embodiment, the device 30 for measuring the speed of rotation of the rotor 2 comprises a means for measuring the flow of a fluid such as a flow meter for example, connected in known manner to the outlet of an apparatus such as a pump, turbine or hydraulic motor directly or indirectly driven from the rotor.
Selon une autre forme de réalisation, le dispositif de mesure de la vitesse de rotation du rotor 2 comporte un moyen de mesure de la pression d'un fluide tel qu'un manomètre par exemple branché de manière connue à la sortie d'un appareil de débit d'un fluide gazeux ou non gazeux entraîné directement ou indirectement par le dit rotor.According to another embodiment, the device for measuring the speed of rotation of the rotor 2 comprises a means for measuring the pressure of a fluid such as a pressure gauge, for example connected in known manner to the output of a flow rate of a gaseous or non-gaseous fluid driven directly or indirectly by said rotor.
Le dit appareil pouvant être une pompe, une turbine ou un moteur hydraulique, par exemple.Said device can be a pump, a turbine or a hydraulic motor, for example.
Selon une autre caractéristique de l'invention l'appareil accouplé au dit aérogénérateur est utilisé momentanément pour le démarrage du dit aérogénérateur lorsque le démarrage à lieu lors de vents de faibles intensités en sorte de lancer le mouvement de rotation du rotor.According to another characteristic of the invention, the device coupled to said wind generator is used momentarily for starting said wind generator when starting takes place during low intensity winds so as to start the rotational movement of the rotor.
A cet effet, et à titre d'exemple, dans le cas où l'appareil entraîné 4 est un générateur d'électricité, le dit générateur est momentanément utilisé comme un moteur électrique auquel on fournit momentanément du courant électrique alternatif au moyen d'un onduleur par exemple en sorte d'effectuer le lancement du rotor 2.To this end, and by way of example, in the case where the driven apparatus 4 is an electricity generator, the said generator is momentarily used as an electric motor to which alternately electric current is supplied by means of a inverter for example so as to launch the rotor 2.
Selon une variante de réalisation, l'aérogénerateur selon l'in- vention est doté d'un lanceur indépendant tel qu'un demarreur du type de ceux utilisés dans l'indusbrie automobile par exemple, coopérant momentanément et de manière connue avec le rotor pour effectuer si necessaire son lancement ,par exemple au moyen d'une couronne dentée fixée sur l'axe du rotor.According to an alternative embodiment, the wind generator according to the invention is provided with an independent launcher such as a starter of the type of those used in the automotive industry for example, cooperating momentarily and in known manner with the rotor to launch it if necessary, for example by means of a ring gear fixed on the axis of the rotor.
De préférence, tous les organes mobiles de l'aérogénérateur selon l'invention,excepté l'axe orientable 1, le rotor 2 doté de ses pâles et le dispositif détecteur de direction du vent sont protégés des intempéries au moyen d'un coffret de préférence hermétique et verrouillable.Preferably, all of the mobile components of the wind generator according to the invention, except the orientable axis 1, the rotor 2 provided with its blades and the wind direction detector device are protected from the weather by means of a box preferably airtight and lockable.
I1 en est de même de tous les circuits électriques et de ï'uni- té électronique ou électrique de mesure, de comparaison et de commande. The same applies to all electrical circuits and to the electronic or electrical measurement, comparison and control unit.
L'aérogénérateur selon la présente invention contrairement aux aérogénérateurs connus permet son utilisation sans dangers même lorsque les vents atteignent de grandes vitesses de l'ordre de plus de 100 Km/h par exemple, où la position quasiment horizontale du plan de rotation des pales qui permet au rotor 2 de continuer à tourner à vitesse sensiblement constante et donc à produire de lténergie, constitue une position de protection de l'appareil 4 entraîné à partir du dit rotor. The aerogenerator according to the present invention, unlike known aerogenerators, allows its use without danger even when the winds reach high speeds of the order of more than 100 km / h for example, where the almost horizontal position of the plane of rotation of the blades which allows the rotor 2 to continue to rotate at substantially constant speed and therefore to produce energy, constitutes a protective position for the device 4 driven from said rotor.
I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée aux différentes formes de réalisation qui viennent d'être décrites et qui ont été données à titre d'exemples purement indicatifs mais non limitatifs
La présente invention peut recevoir des aménagements et des variantes dans le domaine des équivalents techniques sans pour autant sortir du cadre du présent brevet. It goes without saying that the invention is not limited to the various embodiments which have just been described and which have been given by way of purely indicative but nonlimiting examples.
The present invention can receive arrangements and variants in the field of technical equivalents without departing from the scope of this patent.
Claims (2)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8027961A FR2496773A2 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Wind-driven generator with controlled axis of orientation - has rotor speed control provided by varying angle of attack of rotor plane w.r.t. to wind velocity |
DE8181400049T DE3167241D1 (en) | 1980-01-16 | 1981-01-14 | Wind turbine with an adjustably orientable rotor axis |
AT81400049T ATE10386T1 (en) | 1980-01-16 | 1981-01-14 | WIND ENGINE WITH ADJUSTABLE WHEEL SHAFT ORIENTATION. |
EP81400049A EP0033258B1 (en) | 1980-01-16 | 1981-01-14 | Wind turbine with an adjustably orientable rotor axis |
ES499087A ES499087A0 (en) | 1980-01-16 | 1981-01-15 | WIND TURBINE WITH VARIABLE ORIENTATION AXIS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8027961A FR2496773A2 (en) | 1980-12-24 | 1980-12-24 | Wind-driven generator with controlled axis of orientation - has rotor speed control provided by varying angle of attack of rotor plane w.r.t. to wind velocity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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FR2496773A2 true FR2496773A2 (en) | 1982-06-25 |
Family
ID=9249742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR8027961A Pending FR2496773A2 (en) | 1980-01-16 | 1980-12-24 | Wind-driven generator with controlled axis of orientation - has rotor speed control provided by varying angle of attack of rotor plane w.r.t. to wind velocity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FR (1) | FR2496773A2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR652209A (en) * | 1928-04-04 | 1929-03-06 | Automatic orientation device for wind motors | |
US2273084A (en) * | 1940-04-25 | 1942-02-17 | Ansley Benjamin Roy | Automatic control for wind power units |
US4008006A (en) * | 1975-04-24 | 1977-02-15 | Bea Karl J | Wind powered fluid compressor |
FR2428749A1 (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-11 | United Technologies Corp | ORDER OF AIR TURBINE GENERATOR |
-
1980
- 1980-12-24 FR FR8027961A patent/FR2496773A2/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR652209A (en) * | 1928-04-04 | 1929-03-06 | Automatic orientation device for wind motors | |
US2273084A (en) * | 1940-04-25 | 1942-02-17 | Ansley Benjamin Roy | Automatic control for wind power units |
US4008006A (en) * | 1975-04-24 | 1977-02-15 | Bea Karl J | Wind powered fluid compressor |
FR2428749A1 (en) * | 1978-06-15 | 1980-01-11 | United Technologies Corp | ORDER OF AIR TURBINE GENERATOR |
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