FR2751693A1 - Pale de longueur variable - Google Patents

Pale de longueur variable Download PDF

Info

Publication number
FR2751693A1
FR2751693A1 FR9609692A FR9609692A FR2751693A1 FR 2751693 A1 FR2751693 A1 FR 2751693A1 FR 9609692 A FR9609692 A FR 9609692A FR 9609692 A FR9609692 A FR 9609692A FR 2751693 A1 FR2751693 A1 FR 2751693A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
blade
wind
extension
sep
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9609692A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2751693B1 (fr
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOULMINET MICHEL
Original Assignee
TOULMINET MICHEL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TOULMINET MICHEL filed Critical TOULMINET MICHEL
Priority to FR9609692A priority Critical patent/FR2751693B1/fr
Publication of FR2751693A1 publication Critical patent/FR2751693A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2751693B1 publication Critical patent/FR2751693B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0236Adjusting aerodynamic properties of the blades by changing the active surface of the wind engaging parts, e.g. reefing or furling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/202Rotors with adjustable area of intercepted fluid
    • F05B2240/2021Rotors with adjustable area of intercepted fluid by means of telescoping blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/31Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
    • F05B2240/313Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape with adjustable flow intercepting area
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind 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)

Abstract

Le système de pale à longueur variable permet d'augmenter la production d'énergie d'une éolienne, par augmentation de la surface balayée par le rotor aux basses vitesses de vent, tout en maintenant la même charge maximale sur la structure de celle-ci. Une pale de longueur variable est constituée d'une partie principale, solidaire du rotor, et d'une prolongation de pale (qui peut aussi posséder sa propre prolongation ). Une quelconque de ces parties peut servir de fourreau à l'autre. La liaison entre ces parties est une liaison glissière pouvant éventuellement être gauchie. Cette liaison peut être réalisée par glissement à l'aide de languettes dans des rainures ou par roulement, à l'aide de roulements ou de galets dans ces rainures. La motorisation de la partie mobile par rapport à la partie fixe peut être effectuée à l'aide d'un: - motoréducteur à vis sans fin et roue tangente solidaire d'un pignon engrenant avec une crémaillère, - système vis-écrou, - lien flexible s'enroulant sur un tambour motorisé. L'alimentation électrique de la motorisation peut être effectuée par: - un câble en "chaussette", - des collecteurs glissant sur des caténaires. La longueur des pales est fonction de la vitesse maximale du vent au cours d'une période donnée. La position des prolongations de pales est contrôlée à l'aide de capteurs de position ou de générateurs d'impulsion. Tout dépassement de la vitesse maximale admise pour un rayon donné entraîne une réduction de la longueur des pales. Un blocage de la partie mobile de la pale dans une position donnée, pour une vitesse donnée, assure la sécurité nécessaire au bon fonctionnement.

Description

1 - Intérêt et domaine technique de l'invention
Ce système permet d'augmenter notablement la production d'énergie d'une éolienne, par augmentation de la surface balayée par le rotor aux basses vitesses de vent, grâce à des pales à longueur variable, tout en maintenant la même charge maximale sur la structure de celle-ci.
li convient aussi bien aux éoliennes à axe horizontal qu'aux machines de type Darrieus (hormis le Darrieus rond).
2 Principe
2 - 1 Etat antérieur de la techniaue et principe général
-4 -4
Le vent de vitesse V (m/s) passant dans le rotor de diamètre d produit une force F
maximale s'exerçant sur la structure de l'éolienne (fig. 1: état antérieur de la technique). Lorsque 4
la vitesse diminue (v (m/s)(fig.2: principe de l'invention)), pour une même fbrceÀnaaxitnale, il
est possible d'augmenter la surface balayée par le rotor, ce qui a pour effet d'augmenter la
production d'énergie d'autant plus que c'est aux basses vitesses du vent que la fréquence de
celui-ci est la plus grande.
L'augmentation de surface nécessite des pales de longueur variable qui se déploient
à basse vitesse du vent et se rétractent lorsque celleci augmente, tout en veillant à ne pas
dépasser la charge maximale.
2-2 Principe cinématique
Une pale de longueur variable est constituée d'une partie principale (pouvant être à pas
variable) fixée au rotor et d'une prolongation suivant le schéma ci-après:
Figure img00010001
<tb> <SEP> | <SEP> Liaison <SEP> | <SEP> Liaison
<tb> Prolongation <SEP> Partie <SEP> principale <SEP> ( <SEP> 2 <SEP> I <SEP> Rotor
<tb> <SEP> de <SEP> pale <SEP> delapale
<tb>
La nouveauté cinématique consiste en la détermination de la liaison 1. Deux cas peuvent etre distingués:
2 - 21 1er cas: La partie principale de la pale sert de fourreau à la prolongation
(Fig.3)
La liaison glissière est éventuellement gauchie pour tenir compte:
des formes particulières de la partie principale de la pale et de la prolongation.
de l'optimisation de son profil comme de celui de la prolongation.
Cette liaison gauchie s'apparente à une liaison hélicoïdale.
2 - 22 2me cas: La proloneation sert de fourreau à la partie principale (Fig.4)
Les schémas présentés ici (Fig.3 et Fig.4), ne font apparaître qu'une prolongation
de pale, mais rien n'interdit à la prolongation de posséder aussi sa propre prolongation,
(et ainsi de suite).
Ainsi un système à double prolongation peut permettre, en fonction du souhait du
constructeur:
. d'augmenter encore plus la surface balayée aux basses vitesses du vent.
r de diminuer la surface balayée aux fortes vitesses du vent et notamment
d'augmenter la vitesse de survie de l'éolienne.
2 - 23 Réalisation technologique
Le guidage peut être fait par glissement ou par roulement: 2 - 231 Par slissement
Des languettes et des rainures (Fig.5) sont indistinctement portées par la pale
ou sa prolongation (cas 2 - 21 ou 2 - 22). Elles peuvent être gauchies comme cela
est indiqué au 2-21.
2 - 232 Par roulement
Les languettes sont remplacées par des roulements ou des galets, solidaires de
A, guidés dans les rainures de B.
2-3 Principe moteur.
La motorisation peut s'effectuer de différentes façons:
2 - 31 Par moto-réducteur à engrenages (Fig.6)
La partie A est solidaire d'un ensemble moteur électrique, vis sans fin et roue
tangente. Cette dernière entraîne en rotation un pignon qui engrène avec une crémaillère
solidaire de B placée dans l'axe de la pale.
2 - 32 Par système vis-écrou (Fig.7)
La partie A est solidaire d'un moteur électrique couplé à une vis qui se déplace dans
un taraudage de B placé dans l'axe de la pale.
2 - 33 Par lien flexible (câble ou chaîne) (Fig.8)
La partie A est retenue par un lien flexible qui s'enroule sur un tambour motorisé
solidaire de B.
Ce cas nécessite un système de fixation de sécurité pour éviter la retombée de la
prolongation de pale sous son propre poids en position verticale haute ( voir ≈2 - 6
Sécurité). La modification de la longueur des pales peut se faire à l'arrêt, en position
verticale basse ou en mouvement, dès lors que la force centrifuge est suffisante pour
s'opposer au poids de la prolongation de pale.
2-4 Alimentation électrique
La chaîne cinématique d'une éolienne peut être résumée par le schéma suivant:
Figure img00040001
<tb> Prolongation <SEP> de <SEP> Partie <SEP> principale <SEP> 2 <SEP> 2 <SEP> ; <SEP> Rotor <SEP> ' <SEP> 3 <SEP> | <SEP> Nacelle <SEP> 1 <SEP> bLt <SEP> de
<tb> <SEP> pale <SEP> de <SEP> la <SEP> pale <SEP> l'eo'lienne
<tb>
Les liaisons 3 et 4 existent déjà sur les machines et ne posent pas de problèmes d'alimentation électrique. n en est de même de la liaison 2 pour les machines à pas variable. La liaison 1 est à définir. Deux solutions peuvent être envisagées:
2 - 41 Câble "en chaussette" (Fid91
Un câble électrique relie la partie principale de la pale B à la prolongation de la pale
A. Ce câble s'enroule "en chaussette" à l'intérieur de la partie B.
2 - 42 Collecteurs et caténaires intérieurs au fourreau (voir éclaté Fiv.10!
La partie principale de la pale B porte intérieurement deux caténaires qui
transportent le courant électrique sur lesquels glissent deux collecteurs solidaires de la
prolongation de la pale A qui porte la motorisation.
2 - 5 Contrôle
Le déplacement de la prolongation de pale peut se faire en fonctionnement ou éventuellement à l'arrêt de la machine (cas 2 - 33). Le déplacement se fait pour une période donnée, en fonction de la vitesse maximale du vent au cours de la période précédente. Le rayon maximal de la pale est alors détenniné à sa juste valeur ou à une valeur immédiatement inférieure, correspondant à une valeur de réglage prédéterminée.
Dans ce cas, pour simplifier le fonctionnement, il est choisi des classes de vent dont la dimension peu être variable (exemple: les vents de 6 m/s à 6,99 m/s sont considérés comme ayant une vitesse de référence de 6 m/s).
Le réglage du rayon des pales est alors effectué en fonction de la vitesse de référence.
Tout dépassement instantané de la vitesse maximale de vent retenue pour le réglage en cours entraîne immédiatement une modification du rayon des pales fonction de la vitesse enregistrée.
Toutes les pales doivent posséder le même rayon à chaque instant. Toute anomalie de la longueur de pale entraîne l'arrêt immédiat de la machine pour éviter sa détérioration.
Le contrôle de la position peut être effectué à l'aide de capteurs de position situés le long du fourreau de la pale ou à l'aide d'un générateur d'impulsions situé en bout de vis sans fin (cas 2 - 31) ou situé sur un pignon ou galet en contact avec le lien flexible.
2 - 6 Sécurité
Un système de sécurité (Fig. 11) est indispensable dans le cas 2 - 33. I1 apporte une augmentation de la sécurité dans les cas 2 - 31 et 2 - 32. n entraîne le blocage de la partie mobile de la pale (A ou B) dans une position donnée.
La surface intérieure de B présente des protubérances sur lesquelles prennent appui des griffes rétractables motorisées (par exemple à l'aide d'électroaimants).
Dans le cas 2 - 31, les protubérances peuvent être les dents de la crémaillère. Dans le cas 2 - 32, les protubérances peuvent être les filets du taraudage.

Claims (7)

Revendications
1. Dispositif pour augmenter la surface balayée par le rotor d'une éolienne caractérisé par des pales de longueur variable qui se déploient à basse vitesse du vent et se rétractent lorsque celle-ci augmente, en veillant à ne pas dépasser la charge maximale acceptable par l'éolienne.
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une pale en deux parties: la partie principale de la pale et la prolongation de pale qui peut elle-même porter une prolongation et ainsi de suite. La partie principale peut servir de fourreau à la prolongation et inversement. La liaison entre ces parties est une liaison glissière éventuellement gauchie.
3. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par un guidage prismatique par glissement ou par roulement (roulement ou galet).
4. Dispositif selon la revendication 2 caractérisé par trois motorisations différentes:
Un motoréducteur, placé sur A (ou B), à vis sans fin et roue tangente couplée à
un pignon engrenant avec une crémaillère solidaire de B (ou A).
B (ou A).
Un moteur placé sur A (ou B) couplé à une vis se déplaçant dans un taraudage de
solidaire de B (ou A).
Un lien flexible, relié à la partie A (ou B), s'enroulant sur un tambour motorisé
5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par l'alimentation électrique de la motorisation mobile suivant deux moyens:
Un câble s'enroulant en chaussette.
Un ensemble caténaires et collecteurs.
6. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par:
Un réglage de la longueur de la pale en fonction de la vitesse maximale du vent
ou en fonction d'une valeur de référence inférieure à la vitesse maximale au cours
d'une période donnée.
autorisée ou la vitesse de référence en cours de période.
Une modification du réglage si la vitesse instantanée dépasse la vitesse maximale
en contact avec le lien flexible.
de position ou d'un générateur d'impuision lié au moteur ou à un pignon ou galet
Un contrôle du rayon des pales (identique à chaque instant), à l'aide de capteurs
7. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé par un système de sécurité constitué de griffes rétractables solidaires de A prenant appui sur des protubérances de B.
FR9609692A 1996-07-26 1996-07-26 Pale de longueur variable Expired - Fee Related FR2751693B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9609692A FR2751693B1 (fr) 1996-07-26 1996-07-26 Pale de longueur variable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9609692A FR2751693B1 (fr) 1996-07-26 1996-07-26 Pale de longueur variable

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2751693A1 true FR2751693A1 (fr) 1998-01-30
FR2751693B1 FR2751693B1 (fr) 1998-09-04

Family

ID=9494710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9609692A Expired - Fee Related FR2751693B1 (fr) 1996-07-26 1996-07-26 Pale de longueur variable

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2751693B1 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003102414A1 (fr) 2002-06-04 2003-12-11 Energy Unlimited, Inc. Pale d'eolienne a longueur variable
WO2004011801A1 (fr) * 2002-07-31 2004-02-05 Bankuti Attila Eolienne pourvue de pales a inertie variable
EP1507084A1 (fr) * 2003-08-12 2005-02-16 Kunio Kyoei Bldg. 4F Miyazaki Eolienne à axe horizontal avec pales téléscopiques
WO2009050550A3 (fr) * 2007-09-27 2010-04-15 Comandu Angelo Pale à géométrie variable pour un générateur éolien
EP1442216B2 (fr) 2001-10-25 2013-03-13 Clipper Windpower Technology, Inc. Rotor dote de pales extensibles et critere de commande associe

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB252461A (en) * 1925-02-27 1926-05-27 Kurt Bilau Improvements in or relating to wind-driven prime movers
FR1516196A (fr) * 1967-01-26 1968-03-08 Perfectionnements aux hélices aériennes industrielles
US4335996A (en) * 1980-12-01 1982-06-22 Ross Joel M Windmill construction
WO1993022555A1 (fr) * 1992-04-29 1993-11-11 Pieter Arie Jan Eikelenboom Structure rotorique pour moulin a vent
DE4428731A1 (de) * 1994-08-15 1996-02-22 Infan Gmbh Ingenieurgesellscha Längenvariables Rotorblatt für Windkraftanlagen, insbesondere für Windkraftanlagen an Binnenlandstandorten

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB252461A (en) * 1925-02-27 1926-05-27 Kurt Bilau Improvements in or relating to wind-driven prime movers
FR1516196A (fr) * 1967-01-26 1968-03-08 Perfectionnements aux hélices aériennes industrielles
US4335996A (en) * 1980-12-01 1982-06-22 Ross Joel M Windmill construction
WO1993022555A1 (fr) * 1992-04-29 1993-11-11 Pieter Arie Jan Eikelenboom Structure rotorique pour moulin a vent
DE4428731A1 (de) * 1994-08-15 1996-02-22 Infan Gmbh Ingenieurgesellscha Längenvariables Rotorblatt für Windkraftanlagen, insbesondere für Windkraftanlagen an Binnenlandstandorten

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1442216B2 (fr) 2001-10-25 2013-03-13 Clipper Windpower Technology, Inc. Rotor dote de pales extensibles et critere de commande associe
WO2003102414A1 (fr) 2002-06-04 2003-12-11 Energy Unlimited, Inc. Pale d'eolienne a longueur variable
EP1534952A1 (fr) * 2002-06-04 2005-06-01 Energy Unlimited, Inc. Pale d'eolienne a longueur variable
EP1534952A4 (fr) * 2002-06-04 2007-03-14 Energy Unltd Inc Pale d'eolienne a longueur variable
US7632070B2 (en) 2002-06-04 2009-12-15 Dawson Mark H Telescoping wind turbine blade
WO2004011801A1 (fr) * 2002-07-31 2004-02-05 Bankuti Attila Eolienne pourvue de pales a inertie variable
EP1507084A1 (fr) * 2003-08-12 2005-02-16 Kunio Kyoei Bldg. 4F Miyazaki Eolienne à axe horizontal avec pales téléscopiques
WO2009050550A3 (fr) * 2007-09-27 2010-04-15 Comandu Angelo Pale à géométrie variable pour un générateur éolien

Also Published As

Publication number Publication date
FR2751693B1 (fr) 1998-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2123590B1 (fr) Procédé de commande du mouvement d&#39;orientation de la partie tournante d&#39;une grue à tour
EP0052065B1 (fr) Réducteur limiteur d&#39;effort pour pignon de levage de plate-forme auto-élévatrice
FR2725708A1 (fr) Chariot destine a etre suspendu et a se deplacer sur un rail
FR2811395A1 (fr) Boite de vitesses pour vehicule hybride
FR2589427A1 (fr) Module d&#39;helice pour un moteur a turbine a gaz aeronautique
FR2751693A1 (fr) Pale de longueur variable
CN113685321B (zh) 一种海上风机塔架运输设备
CN109879107A (zh) 一种电缆盘组合拼装式同步防线启制动装置
EP0438364B1 (fr) Dispositif d&#39;entraînement en rotation de la lisse d&#39;une barrière mobile
EP0050891A1 (fr) Moteur éolien
WO2003004905A1 (fr) Appareil de transmission de vitesses
EP1932042B1 (fr) Machine de pose de cable optique autour d&#39;un cable porteur
EP0033258A2 (fr) Aérogénérateur à axe d&#39;orientation variable
FR2938000A1 (fr) Renvoi de transmission pour moteur double-sortie de manoeuvre de store
FR2612011A1 (fr) Dispositif d&#39;entrainement destine au deplacement dans l&#39;espace d&#39;un objet du type verin electrique
FR2698858A1 (fr) Procédé et dispositif d&#39;entraînement et de contrôle de la rotation du crochet d&#39;une moufle.
EP0642209A1 (fr) Dispositif de démarrage de turbine, notamment de turbine à gaz
EP1719872B1 (fr) Porte à arbre d&#39;enroulement entraîné électriquement et procédé de contrôle de fonctionnement d&#39;une telle porte
JP2872666B1 (ja) ケーブル牽引装置
FR2615180A1 (fr) Tourniquet pour la pose de cables, notamment a fibres optiques
CN220245402U (zh) 一种自动化绕绳结构
CN111535992B (zh) 一种达里厄型风力发电机与工作方法
FR2890757A1 (fr) Machine de pose de cable optique automotrice
FR2683865A1 (fr) Mecanisme d&#39;entrainement d&#39;une pompe a mouvement alternatif.
FR2804726A1 (fr) Multiplicateur d&#39;eolienne a enveloppe tournante sur sa poutre de fixation

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse