FR2870298A1 - Wind turbine has return unit with cage and compressing unit movable relative to each other, where cage and compressing unit compress and deform compression unit when return unit is subjected to torsion torque by counterweights - Google Patents

Wind turbine has return unit with cage and compressing unit movable relative to each other, where cage and compressing unit compress and deform compression unit when return unit is subjected to torsion torque by counterweights Download PDF

Info

Publication number
FR2870298A1
FR2870298A1 FR0405298A FR0405298A FR2870298A1 FR 2870298 A1 FR2870298 A1 FR 2870298A1 FR 0405298 A FR0405298 A FR 0405298A FR 0405298 A FR0405298 A FR 0405298A FR 2870298 A1 FR2870298 A1 FR 2870298A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
wind turbine
cage
unit
turbine according
rotation
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
FR0405298A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2870298B1 (en
Inventor
Andre Maziere
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to FR0405298A priority Critical patent/FR2870298B1/en
Publication of FR2870298A1 publication Critical patent/FR2870298A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2870298B1 publication Critical patent/FR2870298B1/en
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
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06Rotors
    • 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
    • F03D7/0224Adjusting blade pitch
    • 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
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/70Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades
    • F05B2260/77Adjusting of angle of incidence or attack of rotating blades the adjusting mechanism driven or triggered by centrifugal forces
    • 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)
  • 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)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

The turbine has blades (7a, 7b) integrated with shafts driven by counterweights when the weights are subjected to a centrifugal force against a return unit. The unit has a cage and a compressing unit movable relative to each other and integrated with the shafts and a hub, respectively. The cage and compressing unit compress and deform an elastic compression unit when the return unit is subjected to torsion torque by the counterweights.

Description

La présente invention concernes une éolienne notamment destinée à laThe present invention relates to a wind turbine particularly intended for the

transformation en énergie électrique de l'énergie fournie par le vent, et plus particulièrement un dispositif de régulation de vitesse pour ce type d'engin.  transformation into electric energy of the energy supplied by the wind, and more particularly a speed control device for this type of machine.

On sait que les éoliennes de type aérogénérateur sont essentiellement constituées d'un axe central, habituellement horizontal, formant le rotor d'une génératrice, qui est entraîné en rotation par rapport au stator de celle-ci par des pales perpendiculaires audit axee.. Les pales sont ellesmêmes montées à rotation autour de leur axe longitudinal ce qui leur permet, à l'instar d'une hélice d'avion, de posséder un angle de calage, (c'est-à-dire un angle existant entre leur corde de portance nulle et leur plan de rotation) plus ou moins grand, ce qui autorise, pour une vitesse donnée du vent, de disposer d'une vitesse de rotation contrôlée plus ou moins élevée.  It is known that wind turbines of the wind turbine type consist essentially of a central axis, usually horizontal, forming the rotor of a generator, which is rotated relative to the stator thereof by blades perpendicular to said axle. blades are themselves rotatably mounted about their longitudinal axis which allows them, like an airplane propeller, to have a wedging angle, (that is to say an angle existing between their rope of zero lift and their rotational plane) more or less, which allows, for a given wind speed, to have a higher or lower controlled rotational speed.

L'un des problèmes rencontrés dans les éoliennes de type aérogénérateur est que, pour des raisons liées à la constitution même des génératrices utilisées, il est impératif de réduire leur vitesse de rotation dès que ces génératrices atteignent une valeur de charge limite déterminée sous peine d'entraîner la destruction pure et simple de l'ensemble par effet de survitesse. Afin d'éviter un tel inconvénient on a proposé de -réduire leur vitesse de rotation en faisant varier l'angle da calage de leurs pales.  One of the problems encountered in wind turbines of the wind turbine type is that, for reasons related to the constitution of the same generators used, it is imperative to reduce their rotational speed as soon as these generators reach a limit value determined limit under penalty of result in the pure and simple destruction of the whole by the effect of overspeed. In order to avoid such a disadvantage, it has been proposed to reduce their rotation speed by varying the angular angle of their blades.

Dans l'état antérieur de la technique on a fait appel pour ce faire à des masselottes; une masselotte étant liée à une pale de façon telle que, sous l'action de la force centrifuge, elle entraîne en rotation la pale à laquelle elle est associée autour de son axe longitudinal modifiant ainsi son calage et en conséquence sa vitesse de rotation. Des moyens de synchronisation sont prévus de façon que toutes les pales de l'éolienne effectuent rigoureusement la même rotation.  In the prior state of the art it has been used for this purpose to flyweights; a flyweight being connected to a blade such that, under the action of the centrifugal force, it drives in rotation the blade to which it is associated around its longitudinal axis thus modifying its wedging and consequently its speed of rotation. Synchronization means are provided so that all the blades of the wind turbine perform rigorously the same rotation.

Le couple appliqué par chaque masselotte sur chaque pale est équilibré par un couple élastique antagoniste qui tend à ramener la pale vers une position de préréglage, ou position de calage initial.  The torque applied by each weight on each blade is balanced by an opposing elastic torque that tends to bring the blade to a preset position, or initial setting position.

On a ainsi proposé dans le brevet FR-A-2 506 853 de faire appel, en tant que moyen de rappel élastique, à un simple ressort de compression qui applique une poussée sur une plaque qui s'oppose à une poussée inverse exercée sur cette même plaque par les masselottes de régulation via un jeu de biellettes ou de leviers qui, par ailleurs, assurent la synchronisation entre elles des pales.  It has thus been proposed in patent FR-A-2 506 853 to use, as an elastic return means, a simple compression spring which applies a thrust on a plate which opposes a reverse thrust exerted on this same plate by the control weights via a set of rods or levers which, moreover, ensure the synchronization between them blades.

On a également proposé dans le brevet FR-A-2 817 298 de faire appel à un ressort en élastomère venant en appui sur une cloche guidée coaxialement par rapport à l'axe du rotor et munie d'une surface de rampe sur laquelle prennent appui des galets excentrés par rapport à l'axe de pivotement des pales.  It has also been proposed in FR-A-2,817,298 to use an elastomer spring bearing on a bell guided coaxially with respect to the axis of the rotor and provided with a ramp surface on which support eccentric rollers with respect to the pivot axis of the blades.

Les divers dispositifs d'amortissement proposés par l'état antérieur de la technique présentent l'inconvénient de la complexité, complexité se traduisant sur le plan pratique par un coût élevé, et une maintenance onéreuse et complexe.  The various damping devices proposed by the prior art have the disadvantage of the complexity, complexity resulting in practice in a high cost, and maintenance expensive and complex.

On a proposé, afin de simplifier les dispositifs de rappel, de disposer chaque pale dans le prolongement d'une barre de torsion. Une telle solution, si elle permet d'éviter les différentes complications dues aux systèmes de came et de leviers, présente cependant l'inconvénient de nécessiter une barre de torsion de longueur suffisante permettant de répartir dans celle-ci les contraintes de torsion sous peine d'arriver rapidement à sa mise hors service. Or on sait que le fait de reculer la position du pied de pale a pour conséquence de rendre plus difficile le démarrage de l'éolienne, dans la mesure où ce sont les sections les plus proches dudit pied de pale qui contribuent principalement au démarrage.  In order to simplify the return devices, it has been proposed to arrange each blade in the extension of a torsion bar. Such a solution, if it avoids the various complications due to the cam and lever systems, however, has the disadvantage of requiring a torsion bar of sufficient length to distribute in it the torsional stress under penalty of to arrive quickly at its decommissioning. However, it is known that the fact of moving back the position of the blade root has the consequence of making it more difficult to start the wind turbine, insofar as it is the sections closest to said blade root which contribute mainly to starting.

Afin de permettre l'utilisation d'une barre de torsion suffisamment longue sans pour autant reculer le pied de pale, on a proposé de disposer celle-ci à l'intérieur de la pale elle-même. Une telle solution impose cependant de réaliser un pied de pale creux, avec pour conséquence de fragiliser une partie très sollicitée de l'éolienne.  In order to allow the use of a torsion bar long enough without pushing back the blade root, it has been proposed to place it inside the blade itself. Such a solution, however, requires a hollow foot of the blade, with the consequence of weakening a highly stressed part of the wind turbine.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités en proposant une éolienne pourvue d'un dispositif de régulation qui soit d'une construction simple et peu onéreuse ainsi que d'une maintenance facile, et qui pour autant ne constitue aucun compromis sur le plan de la fiabilité et de la sécurité de fonctionnement.  The present invention aims to overcome the aforementioned drawbacks by proposing a wind turbine provided with a control device which is of a simple and inexpensive construction and easy maintenance, and which does not constitute any compromise on the plan of reliability and operational safety.

La présente invention a ainsi pour objet une éolienne, notamment de type aérogénérateur, comportant un moyeu entraîné en rotation autour d'un axe par des pales perpendiculaires à ce dernier et solidaires d'arbres portepale montés à rotation sur le moyeu, chaque arbre porte-pale pouvant être entraîné en rotation par une masselotte, liée à celui-ci par un bras, lorsque cette masselotte est soumise à la force centrifuge et ceci à l'encontre de moyens de rappel, caractérisée en ce que les moyens de rappel sont constitués d'un sous-ensemble agissant en torsion qui comprend deux éléments mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, l'un de ces éléments étant solidaire en rotation d'un arbre porte-pale et l'autre élément étant solidaire en rotation du moyeu, ces deux éléments comprimant et déformant au moins un élément de compression élastique lorsque le sous-ensemble est soumis à un couple de torsion sous l'action d'une masselotte, Suivant l'invention l'une des extrémités d'au moins un arbre porte-pale est accessible au travers du moyeu sur lequel il est monté à rotation, cette extrémité recevant le sous-ensemble agissant en torsion.  The present invention thus relates to a wind turbine, in particular of the aerogenerator type, comprising a hub driven in rotation about an axis by blades perpendicular to the latter and integral with bearing shafts rotatably mounted on the hub, each bearing shaft. blade can be rotated by a flyweight, linked to it by an arm, when the flyweight is subjected to the centrifugal force and this against biasing means, characterized in that the return means consist of a subassembly acting in torsion which comprises two elements movable in rotation with respect to one another, one of these elements being integral in rotation with a blade-bearing shaft and the other element being integral with rotation of the hub, these two elements compressing and deforming at least one elastic compression element when the subassembly is subjected to a torsion torque under the action of a counterweight, according to the invention; one end of at least one blade shaft is accessible through the hub on which it is rotatably mounted, this end receiving the subassembly acting in torsion.

Suivant l'invention la liaison en rotation de l'arbre porte-pale avec le moyeu sera réalisée par l'intermédiaire d'une pièce de liaison amovible susceptible d'être réglable angulairement par rapport au moyeu.  According to the invention the connection in rotation of the blade shaft with the hub will be achieved by means of a removable connecting piece may be adjustable angularly relative to the hub.

Le sous-ensemble agissant en torsion pourra être constitué d'une cage solidaire en rotation de l'arbre porte pale, cette cage comportant un logement recevant au moins un élément de compression et un organe compresseur solidaire en rotation du moyeu, de façon que toute rotation relative de cet organe par rapport à l'arbre porte pale assure la compression dudit élément de compression. Cette cage est montée libre en translation par rapport à l'arbre porte-pale. Préférentiellement la cage, l'élément de compression et l'organe compresseur seront de forme cylindrique, la section droite du logement et celle de l'organe compresseur pourront être de forme rectangulaire, les axes diagonaux de ce dernier étant confondus, en position de repos, avec les axes principaux du logement, quatre éléments de compression de section droite triangulaire étant disposés dans les volumes compris entre la face interne du logement et la surface externe de l'organe compresseur. Par ailleurs, les arbres porte-pale seront préférentiellement liés entre eux par des moyens de synchronisation et l'éolienne comportera des moyens de calage assurant, en position de repos, une immobilisation des pales, ces moyens de calages pouvant être constitués par la mise en contact des masselottes accrochées aux pales.  The subassembly acting in torsion may consist of a cage integral in rotation with the blade-bearing shaft, this cage comprising a housing receiving at least one compression element and a compressor member integral in rotation with the hub, so that any Relative rotation of this member relative to the blade holder shaft provides compression of said compression member. This cage is mounted free in translation relative to the blade shaft. Preferably the cage, the compression element and the compressor member will be of cylindrical shape, the cross section of the housing and that of the compressor member may be of rectangular shape, the diagonal axes of the latter being merged, in the rest position , with the main axes of the housing, four compression elements of triangular cross section being disposed in the volumes between the inner face of the housing and the outer surface of the compressor member. Furthermore, the blade shafts will preferably be interconnected by means of synchronization and the wind turbine will comprise setting means ensuring, in the rest position, an immobilization of the blades, these wedging means being able to be constituted by the setting contact of the weights hung on the blades.

On décrira ci-après, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence 5 au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est une vue en perspective d'une éolienne suivant l'invention.  One embodiment of the present invention will be described hereinafter by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawing, in which: FIG. 1 is a perspective view of a wind turbine according to the invention.

La figure 2 est une vue partielle agrandie de l'éolienne représentée sur la figure 1.  Figure 2 is an enlarged partial view of the wind turbine shown in Figure 1.

La figure 3 est une vue partielle agrandie du dispositif de régulation mis en oeuvre sur l'éolienne représentée sur les figures 1 et 2, en position de repos.  Figure 3 is an enlarged partial view of the control device implemented on the wind turbine shown in Figures 1 and 2, in the rest position.

La figure 4 est une vue du dispositif de régulation pour éolienne représenté sur la figure 3, en position de fonctionnement.  Figure 4 is a view of the wind turbine controller shown in Figure 3 in the operating position.

La figure 5 est une vue en perspective éclatée du dispositif de régulation pour éolienne représenté sur les figures 3 et 4.  Figure 5 is an exploded perspective view of the wind turbine controller shown in Figures 3 and 4.

La figure 6 est une vue en perspective éclatée des 20 moyens de rappel élastiques mis en oeuvre dans le système de régulation représenté sur les figures 3 à 5.  FIG. 6 is an exploded perspective view of the resilient return means used in the control system shown in FIGS. 3 to 5.

Les figures 7a, 7b et 7c sont des vues en coupe transversale des moyens de rappel élastique représentés sur la figure 5 respectivement en position initiale, et après rotation des pales d'un angle a, et a2.  Figures 7a, 7b and 7c are cross sectional views of the elastic return means shown in Figure 5 respectively in the initial position, and after rotation of the blades of an angle, and a2.

Les figures 8a et 8b sont des vues en coupe transversale d'une première variante des moyens de rappel élastique, respectivement en position initiale et après rotation des pales d'un angle a.  Figures 8a and 8b are cross-sectional views of a first variant of the elastic return means, respectively in the initial position and after rotation of the blades of an angle.

Les figures 9a et 9b sont des vues en coupe transversale d'une seconde variante des moyens de rappel élastique, respectivement en position initiale et après rotation des pales d'un angle a.  Figures 9a and 9b are cross-sectional views of a second variant of the elastic return means, respectively in the initial position and after rotation of the blades of an angle.

On a représenté sur les figures une éolienne de type aérogénérateur qui est essentiellement constituée d'un corps 1 renfermant une génératrice électrique, non représentée sur le dessin, qui est fixé en extrémité d'un pylône de maintien 3 autour duquel l'éolienne à la possibilité de pivoter sur 360 . La partie antérieure du corps 1 comprend un moyeu 5, recouvert en position d'utilisation par un capot 6, qui est monté à rotation autour d'un axe longitudinal xx', et sur lequel sont montées deux pales diamétralement opposées respectivement 7a et 7b. La partie postérieure de l'éolienne comporte une "dérive" 9 permettant à l'éolienne de s'aligner en fonction du lit du vent.  There is shown in the figures a wind turbine type wind turbine which consists essentially of a body 1 enclosing an electric generator, not shown in the drawing, which is fixed at the end of a holding pylon 3 around which the wind turbine at the possibility to rotate 360. The front part of the body 1 comprises a hub 5, covered in the use position by a cover 6, which is rotatably mounted about a longitudinal axis xx ', and on which are mounted two diametrically opposed blades 7a and 7b, respectively. The rear part of the wind turbine has a "drift" 9 allowing the wind turbine to align with the wind bed.

Le moyeu 5 est constitué d'un élément tubulaire de section droite rectangulaire dont deux parois opposées 5a et 5b sont pourvues de paliers ila et 11b qui assurent le maintien à rotation de deux arbres 13a et 13b en prolongation desquels sont respectivement disposées les pales 7a et 7b. Ces deux arbres 13a et 13b sont pourvus de pignons 15a et 15b qui sont en prise, si bien que la rotation de l'un des arbres entraîne une même rotation de l'autre.  The hub 5 consists of a tubular element of rectangular cross-section whose two opposite walls 5a and 5b are provided with bearings ila and 11b which ensure the rotational retention of two shafts 13a and 13b in extension of which the blades 7a and 7a respectively are arranged. 7b. These two shafts 13a and 13b are provided with pinions 15a and 15b which are engaged, so that the rotation of one of the shafts causes the same rotation of the other.

Des bras 17a et 17b, qui se terminent par des 5 masselottes 19a et 19b, sont solidarisés des arbres 13a et 13b perpendiculairement à ces derniers.  Arms 17a and 17b, which terminate in weights 19a and 19b, are secured to the shafts 13a and 13b perpendicular thereto.

On comprend que la rotation du moyeu 5 autour de son axe longitudinal xx' amène les deux masselottes 19a et 19b à s'éloigner l'une de l'autre en raison de la force centrifuge à laquelle elles sont soumises, cette rotation entraînant la rotation des pales 7a et 7b autour de leurs arbres respectifs 13a et 13b. Cette rotation des arbres 13a et 13b se fait à l'encontre de la résistance opposée par des moyens élastiques de rappel 21.  It is understood that the rotation of the hub 5 about its longitudinal axis xx 'causes the two weights 19a and 19b to move away from each other due to the centrifugal force to which they are subjected, this rotation causing the rotation blades 7a and 7b around their respective shafts 13a and 13b. This rotation of the shafts 13a and 13b is against the opposite resistance by elastic return means 21.

Ces moyens élastiques sont représentés de façon détaillée sur les figures 5 à 8. Sur celles-ci les moyens élastiques de rappel 21 sont constitués d'une cage cylindrique 23 qui est destinée à prendre place dans un alésage 25 de forme et de dimensions correspondantes prévu en extrémité des arbres 13a et 13b. L'alésage 25 comporte des nervures longitudinales 26 qui coopèrent avec des rainures complémentaires 27 creusées sur la surface externe de la cage 23, si bien que celle-ci est solidaire en rotation mais libre en translation de l'arbre 13b. La cage 23 est traversée par une cavité 29 de section droite carrée dans laquelle vient se loger un organe compresseur 31 formé d'un élément tubulaire, également de section droite carrée dont les axes diagonaux sont disposés suivant les axes normaux uu' et vv' de la cavité 29 lorsque l'ensemble se trouve au repos ainsi que représenté sur la figure 7a Quatre éléments de compression 33 de forme cylindrique et de section droite triangulaire sont disposés dans chacun des volumes libres de section droite triangulaire existant aux quatre angles de la cavité 29. On comprend dans ces conditions que lorsque l'on exerce un couple de rotation C1 sur l'élément tubulaire 31 en le faisant tourner d'un angle al (figure 7b) on déforme par compression chacun des éléments de compression 33. Celui-ci est ainsi en mesure d'appliquer un couple de rappel élastique C1, C2, _Cn qui est fonction de l'angle al, a2, an dont on aura fait tourner l'organe compresseur 31 par rapport à la cage 23.  These elastic means are shown in detail in FIGS. 5 to 8. On these, the elastic return means 21 consist of a cylindrical cage 23 which is intended to take place in a bore 25 of corresponding shape and dimensions. at the ends of the shafts 13a and 13b. The bore 25 comprises longitudinal ribs 26 which cooperate with complementary grooves 27 hollowed on the outer surface of the cage 23, so that it is integral in rotation but free in translation from the shaft 13b. The cage 23 is traversed by a cavity 29 of square cross section in which is housed a compressor member 31 formed of a tubular element, also of square cross section whose diagonal axes are arranged along the normal axes uu 'and vv' of the cavity 29 when the assembly is at rest as shown in Figure 7a Four compression elements 33 of cylindrical shape and triangular cross section are arranged in each of the free volumes of triangular cross-section existing at the four corners of the cavity 29 It is understood in these conditions that when a torque C1 is exerted on the tubular element 31 by rotating it by an angle α1 (FIG. 7b), compression elements 33 are deformed by compression. is thus able to apply an elastic return torque C1, C2, _Cn which is a function of the angle al, a2, an which will have rotated the compressor member 31 relative to the cage 23.

On choisira bien entendu la nature du matériau constituant les éléments de compression 33 en fonction du module d'élasticité nécessaire pour fournir un couple Cn pour un angle de rotation an donné. Ce matériau peut notamment être constitué par un élastomère et plus précisément du caoutchouc.  Of course, the nature of the material constituting the compression elements 33 will be chosen as a function of the modulus of elasticity necessary to provide a torque Cn for a given angle of rotation. This material may in particular be constituted by an elastomer and more specifically rubber.

Dans le mode de mise en oeuvre de la présente invention décrit ici la liaison en rotation de l'organe compresseur 31 avec le moyeu 5 est assurée par un élément de réglage 34 qui est constitué d'un carré 35 qui prend place dans l'organe compresseur 31 et d'une patte perpendiculaire 37 qui comporte à ses extrémités des trous 38 permettant d'assurer sa fixation sur une face externe 5a du moyeu 5 ainsi que représenté sur les figures 3 et 4.  In the embodiment of the present invention described here the connection in rotation of the compressor member 31 with the hub 5 is provided by a control element 34 which consists of a square 35 which takes place in the body compressor 31 and a perpendicular tab 37 which has at its ends holes 38 for securing it to an outer face 5a of the hub 5 as shown in Figures 3 and 4.

Dans ces conditions le fonctionnement s'établit ainsi que mentionné ciaprès. Lorsque la vitesse du vent est suffisante, les pales 7a et 7b entraînent en rotation le moyeu 5 si bien que, en raison de la force centrifuge, les masselottes 19a et 19b s'écartent l'une et l'autre d'un angle a par rapport à leur position initiale (ainsi que représenté sur la figure 4) à l'encontre du couple de torsion de rappel Cn exercé sur chacun des arbres 13a et 13b par le dispositif élastique de rappel 21.  Under these conditions the operation is established as mentioned below. When the wind speed is sufficient, the blades 7a and 7b rotate the hub 5 so that, because of the centrifugal force, the weights 19a and 19b deviate from each other by an angle relative to their initial position (as shown in FIG. 4) against the return torque Cn exerted on each of the shafts 13a and 13b by the elastic return device 21.

En donnant, à partir de la position de repos dans laquelle les deux masselottes 19a et 19b sont en contact (figure 3), une certaine rotation à l'élément de réglage 34, on assure une pré-compression des éléments de compression 33 de façon que le pivotement des pales n'intervienne qu'à partir d'un certain couple Cp et donc à partir d'une certaine vitesse de rotation Vp du moyeu 5.  By giving, from the rest position in which the two weights 19a and 19b are in contact (FIG. 3), a certain rotation to the adjustment element 34, pre-compression of the compression elements 33 is ensured. that the pivoting of the blades intervenes only from a certain torque Cp and therefore from a certain speed of rotation Vp of the hub 5.

On pourra, suivant l'invention prévoir des butées mécaniques définissant la position de calage initial des pales. Cette position pourra de façon simple, ainsi que représenté dans le présent mode de mise en luvre, être constituée par la simple mise en contact des masselottes 19a et 19b.  According to the invention, it will be possible to provide mechanical stops defining the initial setting position of the blades. This position may simply, as shown in the present embodiment, be constituted by the simple contact between the weights 19a and 19b.

La présente invention est particulièrement intéressante en ce que le couple de rappel en torsion est fourni sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des cames et/ou des leviers et sans que de surcroît cette simplification soit obtenue en repoussant le pied de pale. Enfin la solution mise en oeuvre applique un couple de torsion à l'aide d'éléments qui travaillent en compression, ce qui est plus satisfaisant sur le plan de la fiabilité. De plus les moyens de rappel sont très facilement interchangeables puisqu'il suffit après démontage de la patte 37 d'extraire de son logement le sous-ensemble 21 contenu dans la cage 23 pour le remplacer par un nouveau. Enfin le réglage de pré-compression est très facile à réaliser dans la mesure où il suffit de faire tourner plus ou moins la patte 37. On peut d'ailleurs prévoir des moyens divers permettant d'assurer un réglage progressif de cet angle de précompression.  The present invention is particularly interesting in that the torsion return torque is provided without the need to use cams and / or levers and without this further simplification is obtained by pushing the foot blade. Finally, the solution implemented applies a torsion torque using elements that work in compression, which is more satisfactory in terms of reliability. In addition, the return means are very easily interchangeable since it suffices after dismounting the tab 37 to extract from its housing the subassembly 21 contained in the cage 23 to replace it with a new one. Finally the pre-compression setting is very easy to achieve insofar as it is sufficient to rotate more or less the tab 37. It can also provide various means to ensure a progressive adjustment of this precompression angle.

Bien entendu le dispositif suivant l'invention bien qu'ayant été décrit en regard d'un exemple d'une éolienne à deux pales pourra être utilisé sur des éoliennes comportant un nombre quelconque de pales.  Of course the device according to the invention, although described with reference to an example of a two-blade wind turbine can be used on wind turbines with any number of blades.

On peut également suivant l'invention et ainsi que représenté sur la figure 8a utiliser un dispositif élastique de rappel 21' qui ne met en uvre qu'un seul élément de compression 33'. On modifiera pour ce faire la forme à section carrée de l'organe compresseur 31 pour le remplacer par un barreau cylindrique 31' comportant un méplat 31" qui vient comprimer l'élément de compression 33' lors de la rotation, ainsi que représenté sur la figure 8b.  It is also possible according to the invention and as shown in FIG. 8a to use an elastic return device 21 'which uses only one compression element 33'. To do this, the square-section shape of the compressor member 31 will be modified to replace it with a cylindrical bar 31 'having a flat portion 31 "which compresses the compression element 33' during rotation, as shown in FIG. Figure 8b.

On peut également, ainsi que représenté sur les figures 9a et 9b utiliser un dispositif élastique de rappel 21" qui 5 fait appel à trois éléments de compression 33".  It is also possible, as shown in FIGS. 9a and 9b, to use an elastic return device 21 "which uses three compression elements 33".

Claims (1)

13 REVENDICATIONS13 Claims 1.- Eolienne, notamment de type aérogénérateur, comportant un moyeu (5) entraîné en rotation autour d'un axe (xx') par des pales (7a,7b) perpendiculaires à ce dernier et solidaires d'arbres porte-pale (13a, 13b) montés à rotation sur le moyeu (5), chaque arbre porte-pale (7a,7b) pouvant être entraîné en rotation par une masselotte (19a,19b), liée à celui-ci par un bras (17a,17b), lorsque cette masselotte (19a,19b) est soumise à la force centrifuge, et ceci à l'encontre de moyens de rappel (21), caractérisée en ce que les moyens de rappel sont constitués d'un sous-ensemble (21) agissant en torsion qui comprend deux éléments (23,31,31',31") mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre, l'un de ces éléments (23) étant solidaire en rotation d'un arbre porte-pale (13a, 13b) et l'autre élément (31,31',31") étant solidaire en rotation du moyeu (5), ces deux éléments (23,31,31',31") comprimant et déformant au moins un élément de compression élastique (33,33',33") lorsque le sous-ensemble (21) est soumis à un couple de torsion sous l'action d'une masselotte (19a,19b).  1.- Wind turbine, in particular of the aerogenerator type, comprising a hub (5) driven in rotation about an axis (xx ') by blades (7a, 7b) perpendicular thereto and integral with blade shafts (13a , 13b) rotatably mounted on the hub (5), each blade shaft (7a, 7b) being rotatable by a flyweight (19a, 19b), connected thereto by an arm (17a, 17b) when said flyweight (19a, 19b) is subjected to the centrifugal force, and this against return means (21), characterized in that the return means consist of a subassembly (21) acting in torsion which comprises two elements (23,31,31 ', 31 ") movable in rotation relative to one another, one of these elements (23) being integral in rotation with a blade shaft (13a, 13b) and the other element (31,31 ', 31 ") being integral in rotation with the hub (5), these two elements (23,31,31', 31") compressing and deforming at least one element elastic compression (33,33 ', 33 ") when the subassembly (21) is subjected to a torsion torque under the action of a counterweight (19a, 19b). 2.- Eolienne suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le sousensemble (21) est disposé dans une cavité 25 (25) prévue dans l'arbre (13a,13b).  2. A wind turbine according to claim 1 characterized in that the subassembly (21) is disposed in a cavity 25 (25) provided in the shaft (13a, 13b). 3.- Eolienne suivant l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que l'une des extrémités d'au moins un arbre (13a,13b) porte-pale est accessible au travers du moyeu (5) sur lequel il est monté à rotation, cette extrémité recevant le sous-ensemble agissant en torsion (21).  3.- wind turbine according to one of claims 1 or 2 characterized in that one end of at least one shaft (13a, 13b) blade holder is accessible through the hub (5) on which it is mounted rotating, this end receiving the subassembly acting in torsion (21). 4.- Eolienne suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que la liaison en rotation de l'arbre porte-pale (13a,13b) avec le moyeu (5) est réalisée par l'intermédiaire d'une pièce de liaison amovible (34).  4. A wind turbine according to one of the preceding claims characterized in that the rotational connection of the blade shaft (13a, 13b) with the hub (5) is formed by means of a removable connecting piece (34). 5.- Eolienne suivant la revendication 4 caractérisée en ce que la pièce de liaison (34) est réglable angulairement par rapport au moyeu (5).  5. A wind turbine according to claim 4 characterized in that the connecting piece (34) is angularly adjustable relative to the hub (5). 6.- Eolienne suivant l'une des revendications  6. Wind turbine according to one of the claims précédentes, caractérisée en ce que le sous-ensemble agissant en torsion (21) est constitué d'une cage (23) solidaire en rotation de l'arbre portepale (13a,13b), cette cage (23) comportant un logement (29) recevant au moins un élément de compression (33,33',33") et un organe compresseur (31, 31',31") solidaire en rotation du moyeu (5), de façon que toute rotation relative de cet organe par rapport à l'arbre porte-pale (13a,13b) assure la compression dudit élément de compression (33,33',33") 7.- Éolienne suivant la revendication 6 caractérisée en 25 ce que la cage (23) est montée libre en translation par rapport à l'arbre porte-pale (13a,13b).  previous, characterized in that the sub-assembly acting in torsion (21) consists of a cage (23) integral in rotation with the door shaft (13a, 13b), this cage (23) comprising a housing (29) receiving at least one compression element (33,33 ', 33 ") and a compressor member (31, 31', 31") integral in rotation with the hub (5), so that any relative rotation of this member relative to the blade shaft (13a, 13b) compresses said compression element (33, 33 ', 33 "). 7. A wind turbine according to claim 6, characterized in that the cage (23) is mounted free in translation. relative to the blade shaft (13a, 13b). 8.- Eolienne suivant la revendication 7 caractérisée en ce que la cage (23), l'élément de compression (33, 33' , 33" ) et l'organe compresseur (31) sont de forme cylindrique.  8. A wind turbine according to claim 7 characterized in that the cage (23), the compression element (33, 33 ', 33 ") and the compressor member (31) are cylindrical. 9.- Eolienne suivant la revendication 8 caractérisée en ce que la section droite du logement (29) et celle de l'organe compresseur (31) sont de forme rectangulaire, les axes diagonaux de ce dernier étant confondus, en position de repos, avec les axes principaux (uu',vv')du logement (29), quatre éléments de compression (33) de section droite triangulaire étant disposés dans les volumes compris entre la face interne du logement (29) et la surface externe de l'organe compresseur (31).  9. A wind turbine according to claim 8 characterized in that the cross section of the housing (29) and that of the compressor member (31) are of rectangular shape, the diagonal axes of the latter being merged, in the rest position, with the main axes (uu ', vv') of the housing (29), four compression elements (33) of triangular cross section being disposed in the volumes between the inner face of the housing (29) and the outer surface of the organ compressor (31). 10.- Eolienne suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les arbres porte-pale (13a,13b) sont liés entre eux par des moyens de synchronisation (15a,15b).  10. Wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that the blade shafts (13a, 13b) are interconnected by synchronization means (15a, 15b). 11.- Eolienne suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de calage initial assurant, en position de repos, une immobilisation des pales.  11. A wind turbine according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises initial setting means ensuring, in the rest position, an immobilization of the blades. 12. Eolienne suivant la revendication 11 caractérisée en ce que les moyens de calage initial sont constitués par la mise en contact des masselottes (19a,19b) solidaires des arbres porte-pale.  12. Wind turbine according to claim 11 characterized in that the initial wedging means are constituted by contacting the weights (19a, 19b) integral with the blade-bearing shafts.
FR0405298A 2004-05-14 2004-05-14 AEROGENERATOR TYPE WIND Expired - Fee Related FR2870298B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0405298A FR2870298B1 (en) 2004-05-14 2004-05-14 AEROGENERATOR TYPE WIND

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0405298A FR2870298B1 (en) 2004-05-14 2004-05-14 AEROGENERATOR TYPE WIND

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2870298A1 true FR2870298A1 (en) 2005-11-18
FR2870298B1 FR2870298B1 (en) 2006-07-21

Family

ID=34945903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR0405298A Expired - Fee Related FR2870298B1 (en) 2004-05-14 2004-05-14 AEROGENERATOR TYPE WIND

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2870298B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB316374A (en) * 1928-05-30 1929-08-01 Harold Irvin Birds Improvements in or relating to automatic variable pitch wind-mills, airscrews and propellers
US2196573A (en) * 1939-06-12 1940-04-09 Olav O Wiste Propeller
US3706465A (en) * 1971-09-30 1972-12-19 Lord Corp Elastomeric reflex joint

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB316374A (en) * 1928-05-30 1929-08-01 Harold Irvin Birds Improvements in or relating to automatic variable pitch wind-mills, airscrews and propellers
US2196573A (en) * 1939-06-12 1940-04-09 Olav O Wiste Propeller
US3706465A (en) * 1971-09-30 1972-12-19 Lord Corp Elastomeric reflex joint

Also Published As

Publication number Publication date
FR2870298B1 (en) 2006-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2640636B1 (en) Propeller pitch change mechanism having an actuator for biasing the propeller counterweights
EP0021901B1 (en) Compact articulated rotor hub for a rotor craft
CA2718619C (en) Contra-rotating propeller system with device for feathering propeller blades
EP0145512A1 (en) Retractible blocking device to limit the flapping of the blades of a rotorcraft's main rotor
EP2304190B1 (en) Simplified system for controlling propeller blade pitch in an aircraft turboshaft engine
EP1780122B1 (en) Rotor blade provided with a swivelling flap
EP0065902B1 (en) Wind energy harnessing device
WO2015022474A1 (en) Turbomachine impellor rotor with device for feathering the blades of the impellor
WO1999013219A1 (en) Wind power plant with vertical axis of rotation
EP2316731A1 (en) Device for vibration reduction induced by a rotor of a rotorcraft as well as a rotorcraft with such a device
EP1783049B1 (en) Rotor blade provided with a moveable flap by means of a main ball joint, whereby a main shaft is fixed to the flap
FR2870298A1 (en) Wind turbine has return unit with cage and compressing unit movable relative to each other, where cage and compressing unit compress and deform compression unit when return unit is subjected to torsion torque by counterweights
EP2837557B1 (en) Device for coupling a motor-driven landing gear wheel of an aircraft
EP0330548A1 (en) Counter-balancing system for a robot arm or similar device
EP1213626B1 (en) Impact resistant transmission means for driving a generator by an oscilating mass, in particular in a watch
EP2304191B1 (en) Simplified system for controlling the setting of a propeller blade for an aircraft turboshaft engine
FR2658565A1 (en) Simplified rotor blade with autonomous regulation by automatically varying the pitch
FR2607107A1 (en) HELICOPTER ROTOR
CH272377A (en) Aeromotor.
WO2015136225A1 (en) Mechanical device intended for generating electrical energy
BE479299A (en)
EP0384871A1 (en) Manual pitch control system for an aircraft propeller
FR2942509A1 (en) Horizontal axis type wind turbine, has blades that are arranged radially on rotor, where orientation of blades is controlled, so that wind resistance surface is varied based on reduction in intensity of wind
BE886694A (en) METHOD AND DEVICE FOR TRANSFORMING WIND ENERGY

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20160129