FR2891026A1

FR2891026A1 - Windmill with vertical vanes, especially for generating electricity, has at least one vaned wheel with a vertical axis of rotation, connected to a generator

Info

Publication number: FR2891026A1
Application number: FR0509602A
Authority: FR
Inventors: Christian Jean Leclercq
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2007-03-23

Abstract

The windmill has at least one and preferably three vaned wheels (220) rotating about vertical axes, connected mechanically to a generator (250). Each of the wheels has three vanes (230), each with a cross-section in the shape of an arc of a circle, made from a composition material and connected to the generator by a gear system (260) with an epicycloid gear train (265) with a brake for its satellite gears.

Description

EOLIENNE A AUBES VERTICALESWINDMILL WITH VERTICAL AUBES

La présente invention concerne une éolienne à aubes verticales. Elle s'applique, en particulier, à la production d'énergie électrique. The present invention relates to a vertical vane wind turbine. It applies, in particular, to the production of electrical energy.

On connaît des éoliennes à hélices reliées à un générateur de courant. Ces éoliennes présentent une hauteur et un encombrement très importants, ce qui les rend disgracieuses et impossibles à implanter en zone urbaine. De plus, par rapport à leur encombrement, leur rendement est très faible puisque la surface de l'hélice par rapport à la surface qu'elle balaie est très faible. De plus, du fait de la variation de vitesse linéaire le long des pales et de la vitesse élevée atteinte en extrémité de pale, elles sont très bruyantes. Leur orientation par rapport au vent requiert des moyens onéreux et complexes, qui nuisent à l'intérêt économique de la production d'électricité. Enfin, leur maintenance est rendue difficile du fait de la hauteur, de plusieurs dizaines de mètres, à laquelle se trouvent l'axe de rotation de l'hélice et le générateur. Wind turbines with propellers connected to a current generator are known. These wind turbines have a very high height and bulk, which makes them unsightly and impossible to implement in urban areas. In addition, compared to their size, their efficiency is very low since the surface of the helix relative to the surface it sweeps is very small. In addition, because of the linear speed variation along the blades and the high speed reached at the blade end, they are very noisy. Their wind orientation requires expensive and complex means that undermine the economic interest of electricity generation. Finally, their maintenance is made difficult because of the height, several tens of meters, which is the axis of rotation of the propeller and the generator.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, la présente invention vise une éolienne caractérisée en ce qu'elle compote au moins une roue à aubes montée sur un axe de rotation vertical et une génératrice reliée mécaniquement à la roue à aubes. The present invention aims to remedy these disadvantages. For this purpose, the present invention provides a wind turbine characterized in that it compote at least one impeller mounted on a vertical axis of rotation and a generatrix connected mechanically to the impeller.

Grâce à ces dispositions, le diamètre de chaque roue à aubes peut être réduit, l'éolienne n'a pas besoin d'être positionnée en hauteur, le bruit généré est limité, la maintenance est aisée, l'éolienne n'a pas besoin d'être orientée par rapport au vent ou peut l'être avec des moyens simples et peu onéreux, et l'éolienne peut être installée en zone urbaine. Enfin, le rendement par rapport à la surface balayée par chaque roue à aubes peut être très élevé. Thanks to these provisions, the diameter of each impeller can be reduced, the wind turbine does not need to be positioned in height, the noise generated is limited, the maintenance is easy, the wind turbine does not need to be wind-oriented or can be oriented with simple and inexpensive means, and the wind turbine can be installed in urban areas. Finally, the efficiency with respect to the surface swept by each impeller can be very high.

Selon des caractéristiques particulières, l'éolienne telle que succinctement exposée ci-dessus comporte trois roues à aubes montées sur trois axes de rotation verticaux. According to particular characteristics, the wind turbine as briefly described above has three impellers mounted on three vertical axes of rotation.

Grâce à ces dispositions, la vitesse linéaire en extrémité des aubes est réduite, par rapport à celle atteinte, pour le même encombrement, avec une seule roue à aubes. Le bruit et les efforts mécaniques sont donc réduits. With these provisions, the linear speed at the end of the blades is reduced, compared to that reached, for the same size, with a single impeller. Noise and mechanical forces are reduced.

Selon des caractéristiques particulières, chaque roue à aubes de l'éolienne comporte trois aubes. Le rendement de la roue à aubes est ainsi élevé et, à tout moment, au moins une de ses aubes fait prise au vent, tout en conservant une masse de la roue à aubes assez réduite. According to particular characteristics, each impeller of the wind turbine comprises three vanes. The efficiency of the impeller is thus high and, at any time, at least one of its blades is taken in the wind, while maintaining a mass of the paddle wheel quite reduced.

Selon des caractéristiques particulières, chaque aube présente une section, perpendiculairement à l'axe de la roue à aubes, sensiblement en forme d'arc de cercle. Grâce à ces dispositions, pour une force de vent donnée, la couple moyen exercé par le vent sur la roue à aubes est élevé. According to particular features, each blade has a section, perpendicular to the axis of the impeller, substantially in the shape of a circular arc. Thanks to these provisions, for a given wind force, the average torque exerted by the wind on the impeller is high.

Selon des caractéristiques particulières, au moins une partie de chaque aube de chaque roue à aubes est réalisée en matériau composite. La roue à aubes est ainsi plus légère que si elle était réalisée en métal. According to particular features, at least a portion of each blade of each paddle wheel is made of composite material. The impeller is thus lighter than if it were made of metal.

Selon des caractéristiques particulières, chaque aube présente une forme hélicoïdale dont l'axe est l'axe de la roue à aubes. Les effets du vent sont ainsi uniformisés et les effets aérodynamiques dus aux croisements des aubes de différentes roues à aubes sont ainsi réduits. According to particular features, each blade has a helical shape whose axis is the axis of the impeller. The effects of the wind are thus standardized and the aerodynamic effects due to the crossings of the blades of different paddle wheels are thus reduced.

Selon des caractéristiques particulières, l'éolienne telle que succinctement exposée ci-dessus comporte, pour chaque roue à aubes, un engrenage reliant ladite roue à aubes et la génératrice. Grâce à ces dispositions, la liaison mécanique entre la roue à aubes et la génératrice présente peu de frottements et augmente, en conséquence, le rendement de l'éolienne, par rapport à d'autres types de liaisons. According to particular features, the wind turbine as briefly described above comprises, for each impeller, a gear connecting said paddle wheel and the generator. Thanks to these provisions, the mechanical connection between the impeller and the generator has little friction and increases, therefore, the efficiency of the wind turbine, compared to other types of connections.

Selon des caractéristiques particulières, chaque dit engrenage comporte un train épicycloïdal. Grâce à ces dispositions, d'une part, on peut constituer un embrayage entre la roue à aubes solidaire de la roue dentée intérieure du train épicycloïdal et la génératrice entraînée par la couronne du train épicycloïdal et, d'autre part, on peut faire varier le rapport de vitesses entre la rotation de la roue à aubes et celle de l'arbre de la génératrice en freinant ou en accélérant la vitesse de rotation des axes des satellites. According to particular features, each said gear comprises an epicyclic gear train. Thanks to these provisions, on the one hand, it is possible to constitute a clutch between the impeller secured to the inner gear wheel of the epicyclic gear train and the generatrix driven by the ring gear of the epicyclic gear and, on the other hand, it is possible to vary the ratio of speeds between the rotation of the impeller and that of the generator shaft by braking or accelerating the speed of rotation of the axes of the satellites.

Selon des caractéristiques particulières, l'éolienne telle que succinctement exposée ci-dessus comporte un moyen de mise en mouvement de satellites dudit train épicycloïdal. According to particular features, the wind turbine as briefly described above comprises means for moving satellites of said epicyclic gear train.

Selon des caractéristiques particulières, l'éolienne telle que succinctement exposée ci-dessus comporte un frein. Grâce à chacune de ces dispositions, la vitesse de rotation de l'axe de la génératrice peut être régulée. According to particular features, the wind turbine as briefly described above has a brake. With each of these arrangements, the speed of rotation of the axis of the generator can be regulated.

D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre, faite dans un but explicatif et nullement limitatif en regard du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 représente, schématiquement, en vue de dessus, un premier mode de réalisation de l'éolienne objet de la présente invention; la figure 2 représente, schématiquement, en élévation, le premier mode de réalisation de l'éolienne illustrée en figure 1; - la figure 3 représente, schématiquement, en vue de dessus, un deuxième mode de réalisation de l'éolienne objet de la présente invention; - la figure 4 représente, schématiquement, en élévation, le deuxième mode de réalisation de l'éolienne illustrée en figure 3; - la figure 5 représente, schématiquement, en vue de dessus, un troisième mode de réalisation de l'éolienne objet de la présente invention; la figure 6 représente, schématiquement, en élévation, le troisième mode de 10 réalisation de l'éolienne illustrée en figure 5; - la figure 7 représente, schématiquement, les axes d'aubes d'une roue à aubes de forme préférentielle; la figure 8 représente, schématiquement, en perspective, les aubes d'une roue à aubes d'une autre forme préférentielle; - la figure 9 représente, schématiquement, en élévation, le troisième mode de réalisation doté de moyens de freinage et de mise en mouvement de satellites de trains épicycloïdaux et - la figure 10 représente, sous forme d'un logigramme, des étapes de régulation de vitesse de rotation d'une génératrice mettant en oeuvre les moyens illustrés en figure 20 8. Other advantages, aims and features of the present invention will emerge from the description which follows, made with an explanatory and in no way limiting purpose, with reference to the appended drawing in which: FIG. 1 represents, schematically, in plan view, a first embodiment of the wind turbine of the present invention; Figure 2 shows, schematically, in elevation, the first embodiment of the wind turbine illustrated in Figure 1; - Figure 3 shows schematically, in top view, a second embodiment of the wind turbine object of the present invention; - Figure 4 shows schematically in elevation, the second embodiment of the wind turbine illustrated in Figure 3; - Figure 5 shows schematically in top view, a third embodiment of the wind turbine object of the present invention; Figure 6 shows schematically in elevation the third embodiment of the wind turbine illustrated in Figure 5; FIG. 7 is a diagrammatic representation of the blade axes of a vaned wheel of preferential shape; Figure 8 shows, schematically, in perspective, the blades of a paddle wheel of another preferred form; FIG. 9 schematically represents, in elevation, the third embodiment provided with means for braking and moving planetary planet gear satellites, and FIG. 10 represents, in the form of a logic diagram, control steps of FIG. speed of rotation of a generator using the means illustrated in FIG. 8.

On observe, en figures 1 et 2, une éolienne 100 comportant une roue 110 à aubes 120, 125 et 130, d'axe 140, une génératrice 150 et une liaison mécanique 160 reliant l'axe de la roue à aubes 110 à l'axe de la génératrice 150. FIGS. 1 and 2 show a wind turbine 100 comprising a wheel 110 with blades 120, 125 and 130, with axis 140, a generator 150 and a mechanical connection 160 connecting the axis of the impeller 110 to the axis of the generator 150.

Dans ce premier mode de réalisation, une seule roue à aubes est mise en oeuvre et cette roue à aubes comporte trois aubes. La forme de ces aubes 120, 125 et 130, dont la coupe horizontale est sensiblement hémicirculaire est adaptée à ce que le vent entraîne la roue à aubes 110 en rotation, dans le sens des aiguilles d'une montre en figure 1. In this first embodiment, a single impeller is implemented and this impeller comprises three blades. The shape of these blades 120, 125 and 130, whose horizontal section is substantially semicircular is adapted so that the wind drives the impeller 110 in rotation, in the clockwise direction in FIG.

Grâce à la liaison mécanique débrayable 160, lorsque le vent est suffisant, la roue à aubes entraîne, dans sa rotation, l'axe de la génératrice 150 et celle-ci génère de l'électricité. Thanks to the disengageable mechanical connection 160, when the wind is sufficient, the impeller causes, in its rotation, the axis of the generator 150 and it generates electricity.

La constitution et la commande d'embrayage de la liaison mécanique 160 étant bien connu de l'homme du métier des éoliennes, elles ne sont pas détaillées ici. The constitution and the clutch control of the mechanical link 160 is well known to those skilled in the field of wind turbines, they are not detailed here.

On note que le nombre d'aubes par roue n'est pas nécessairement de trois mais peut être de deux, quatre ou plus. Note that the number of blades per wheel is not necessarily three but can be two, four or more.

D'une manière générale, l'avantage de mettre en ceuvre une ou plusieurs roues à aubes est de réduire l'encombrement de l'éolienne, d'éviter de la positionner en hauteur, de réduire le bruit généré, de simplifier les procédures de maintenance et d'éviter d'avoir à orienter l'éolienne par rapport au vent. Tous ses avantages permettent d'installer des éoliennes conformes à la présente invention en zone urbaine ou péri-urbaine ou dans la nature sans la défigurer. De plus, le rendement par rapport à la surface balayée par chaque roue à aubes peut être très élevé. In general, the advantage of implementing one or more paddle wheels is to reduce the size of the wind turbine, to avoid positioning it in height, to reduce the noise generated, to simplify the operating procedures of the wind turbine. maintenance and to avoid having to orient the wind turbine in relation to the wind. All its advantages allow to install wind turbines according to the present invention in urban or peri-urban area or in the wild without disfiguring it. In addition, the efficiency with respect to the area swept by each impeller can be very high.

Lorsque chaque roue à aubes de l'éolienne comporte trois aubes, le rendement de la roue à aubes est élevé, tout en conservant une masse de la roue à aubes réduite. When each impeller of the wind turbine has three vanes, the efficiency of the impeller is high, while maintaining a reduced mass of the impeller.

La section, perpendiculairement à l'axe de la roue à aubes, sensiblement en forme d'arc de cercle donne à chaque aube une bonne prise au vent lorsque sa forme en creux est tournée vers le vent et une faible prise au vent lorsque sa forme en creux est orientée en sens inverse. The section, perpendicular to the axis of the impeller, substantially in the form of a circular arc gives each blade a good hold wind when its hollow form is turned towards the wind and a low wind when its shape hollow is oriented in the opposite direction.

Préférentiellement, au moins une partie de chaque aube de chaque roue à aubes est réalisée en matériau composite pour réduire les coûts de fabrication et masse des aubes. Preferably, at least a portion of each blade of each paddle wheel is made of composite material to reduce manufacturing costs and blade mass.

On observe, en figures 3 et 4, une éolienne 200 comportant trois roues à aubes 220, 225 et 230, une génératrice 250, une liaison mécanique 260 reliant les axes des roues à aubes à l'axe de la génératrice 250 et un support 280 des axes des roues à aubes. Cette liaison mécanique 260 comporte trois trains épicycloïdaux 265, 270 et 275. FIGS. 3 and 4 show a wind turbine 200 comprising three vane wheels 220, 225 and 230, a generator 250, a mechanical link 260 connecting the axes of the vane wheels to the axis of the generator 250 and a support 280. the axes of the paddle wheels. This mechanical link 260 comprises three epicyclic gear trains 265, 270 and 275.

Chacune des roues à aubes 220, 225 et 230 comporte trois aubes. On rappelle qu'un train épicycloïdal comporte une roue dentée intérieure, ici reliée à l'axe d'une roue à aubes, des satellites, ici trois, constitués de roues dentées entraînées par la roue dentée intérieure et une couronne extérieure sur laquelle engrènent les satellites. Les axes des satellites sont fixes ou mobiles et constituent un moyen de commande de la vitesse de rotation de l'axe de la génératrice, pour une large plage de vitesses de rotation des roues à aubes. Each of the paddle wheels 220, 225 and 230 comprises three blades. It will be recalled that an epicyclic gear train comprises an internal gear wheel, here connected to the axis of a paddle wheel, satellites, here three, constituted by toothed wheels driven by the internal gear wheel and an outer ring on which meshes with the satellites. The axes of the satellites are fixed or movable and constitute a means of controlling the speed of rotation of the axis of the generator for a wide range of rotational speeds of the paddle wheels.

Ainsi, lorsque les satellites ont des axes des satellites sont libres, la rotation d'une roue à aubes n'entraîne aucunement la rotation de l'axe de la génératrice. En revanche, lorsque les axes des satellites sont fixes, par rapport à l'éolienne, la rotation de l'axe d'une rue à aubes entraîne celle de l'axe de la génératrice avec un couple démultiplié par rapport à celui exercé par la roue à aubes sur la roue dentée intérieure. Enfin, lorsque les satellites sont fixes, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent tourner autour de leur axe, lui-même libre en rotation, la rotation de la roue à aubes entraîne celle de l'axe de la génératrice avec un couple réduit. Thus, when the satellites have satellite axes are free, the rotation of a paddle wheel does not involve any rotation of the axis of the generator. On the other hand, when the axes of the satellites are fixed, compared to the wind turbine, the rotation of the axis of a vane road causes that of the axis of the generator with a torque multiplied compared to that exerted by the impeller on the inner gear wheel. Finally, when the satellites are fixed, that is to say they can not rotate around their axis, itself free in rotation, the rotation of the impeller causes that of the axis of the generator with a reduced couple.

Lorsque l'éolienne comporte trois roues à aubes montées sur trois axes de rotation verticaux, la vitesse linéaire en extrémité des aubes est réduite, par rapport à celle atteinte, pour le même encombrement, avec une seule roue à aubes. Le bruit et les efforts mécaniques sont donc réduits. When the wind turbine has three paddle wheels mounted on three vertical axes of rotation, the linear speed at the end of the blades is reduced, compared to that reached, for the same space, with a single impeller. Noise and mechanical forces are reduced.

On observe, en figures 5 et 6, une éolienne 300 comportant trois roues à aubes 320, 325 et 330, une génératrice 350, une liaison mécanique 360 reliant les axes des roues à aubes à l'axe de la génératrice 350 et un support 380 des axes des roues à aubes. Cette liaison mécanique 360 comporte trois trains épicycloïdaux 365, 370 et 375. FIGS. 5 and 6 show a wind turbine 300 comprising three paddle wheels 320, 325 and 330, a generator 350, a mechanical link 360 connecting the axes of the paddle wheels to the axis of the generator 350 and a support 380 the axes of the paddle wheels. This mechanical connection 360 comprises three epicyclic gear trains 365, 370 and 375.

Chacune des roues à aubes 320, 325 et 330 comporte trois aubes. A la différence des premier et deuxième modes de réalisation, respectivement illustrés en figures 1 et 2, d'une part, et 3 et 4, d'autre part, dans lesquels la génératrice se trouve en dessous des roues à aubes, dans le troisième mode de réalisation, la génératrice 350 est positionnée entre les roues à aubes 320, 325 et 330. L'encombrement vertical de l'éolienne est ainsi réduit. Each of the paddle wheels 320, 325 and 330 comprises three vanes. Unlike the first and second embodiments, respectively illustrated in Figures 1 and 2, on the one hand, and 3 and 4, on the other hand, in which the generator is below the paddle wheels, in the third embodiment, the generator 350 is positioned between the impellers 320, 325 and 330. The vertical size of the wind turbine is reduced.

La figure 7 illustre une forme préférentielle des aubes, en représentant les centres des formes hemi-circulaires des coupes des aubes: - chaque point de la courbe 420 est un centre d'un demi cercle formé par la coupe 10 d'une première aube par un plan horizontal; - chaque point de la courbe 425 est un centre d'un demi cercle formé par la coupe d'une deuxième aube par un plan horizontal et - chaque point de la courbe 430 est un centre d'un demi cercle formé par la coupe d'une troisième aube par un plan horizontal. FIG. 7 illustrates a preferred shape of the vanes, representing the centers of the hemi-circular shapes of the blade sections: each point of the curve 420 is a center of a semicircle formed by the section of a first blade by a horizontal plane; each point of the curve 425 is a center of a semicircle formed by the section of a second blade by a horizontal plane and each point of the curve 430 is a center of a semicircle formed by the section of a third dawn by a horizontal plane.

Les coupes demi cercles des coupes en question ont, par chaque coupe, ses deux extrémités alignées avec un point de l'axe de la roue à aubes. The half-circle sections of the cuts in question have, by each section, its two ends aligned with a point of the axis of the impeller.

On observe que chacune des aubes, et chacune des courbes 420 à 430, possède une forme générale hélicoïdale qui s'enroule autour de l'axe 440 de la roue à aube. Cette forme, qui ressemble, pour chaque aube, à un demi-cylindre qui aurait été rendu hélicoïdal (chacune de ses génératrices étant hélicoïdale et non plus droite) présente l'avantage que le croisement de l'aube d'une roue avec l'aube d'une autre roue provoque moins de perturbations aérodynamiques qu'une forme en demi- cylindre droit. De plus, quelle que soit sa position, la roue à aubes présente une prise au vent sensiblement égale et le moment des forces exercées par le vent, par rapport à l'axe de la roue, est uniformisé. It is observed that each of the blades, and each of the curves 420 to 430, has a generally helical shape that winds around the axis 440 of the impeller. This shape, which looks, for each blade, a half-cylinder that would have been made helical (each of its generators being helical and not straight) has the advantage that the crossing of the blade of a wheel with the dawn of another wheel causes less aerodynamic disturbances than a right half-cylinder shape. In addition, regardless of its position, the impeller has a substantially equal wind intake and the moment of the forces exerted by the wind, relative to the axis of the wheel, is standardized.

En figure 7, les hélices possèdent un pas six fois plus grand que la hauteur d'une aube. Dans d'autres modes de réalisation, d'autres pas pourront être utilisés. Par exemple, en figure 8, le pas des hélices est égal à quatre fois la hauteur d'une aube. In Figure 7, the propellers have a pitch six times larger than the height of a blade. In other embodiments, other steps may be used. For example, in Figure 8, the pitch of the propellers is equal to four times the height of a blade.

On observe, en figure 9, une éolienne 500 comportant trois roues à aubes 520, 525 et 530, une génératrice principale 550, une liaison mécanique à trains épicycloïdaux 565 et 570 (le troisième train épicycloïdal n'étant pas représenté) reliant les axes des roues à aubes à l'axe de la génératrice 550 et un support 580 des axes des roues à aubes. Par rapport à l'éolienne 200 illustrée en figure 4, l'éolienne 500 possède, en plus, pour chaque train épicycloïdal, un frein 585 et 590 permettant de freiner la rotation des axes des satellites et un moteur/génératrice secondaire 595 et 600 lié aux axes de rotation des satellites des trains épicycloïdaux. L'éolienne 500 comporte aussi un capteur 605 de vitesse de rotation d'au moins une roue à aubes et une carte de régulation (non représentée). FIG. 9 shows a wind turbine 500 comprising three impeller wheels 520, 525 and 530, a main generator 550, a mechanical link with epicyclic gear trains 565 and 570 (the third epicyclic gear train being not shown) connecting the axes of the gears. paddle wheels at the axis of the generator 550 and a support 580 of the impeller axes. With respect to the wind turbine 200 illustrated in FIG. 4, the wind turbine 500 has, in addition, for each planetary gear train, a brake 585 and 590 for braking the rotation of the axes of the satellites and a secondary engine / generator 595 and 600 connected to the axes of rotation of the satellites of the planetary gear trains. The wind turbine 500 also comprises a speed sensor 605 of at least one impeller and a control card (not shown).

Lorsque les freins 585 et 590 sont relâchés, les axes de rotation des satellites des trains épicycloïdaux sont libres et les satellites tournent avec l'axe des roues à aubes en s'engrenant sur les couronnes qui restent fixes sous l'effet du couple résistant de la génératrice. When the brakes 585 and 590 are released, the axes of rotation of the satellites of the planetary gear trains are free and the satellites rotate with the axis of the impeller wheels meshing with the rings which remain fixed under the effect of the resistant torque of the generator.

Lorsque les freins sont fermés, les axes de rotation des satellites sont fixes et les satellites transmettent les forces exercées par l'axe de la roue à aubes à la couronne et à l'axe de la génératrice. When the brakes are closed, the axes of rotation of the satellites are fixed and the satellites transmit the forces exerted by the axis of the impeller to the crown and to the axis of the generator.

On observe que les mêmes effets de changement de rapport de vitesse de rotation de la roue à aubes et de l'arbre de la génératrice peuvent aussi être obtenus en associant la roue à aubes aux axes des satellites et la génératrice à la couronne ou en associant la roue à aubes à la roue dentée intérieure et la génératrice aux axes des satellites, en associant la roue à aubes aux axes des satellites et la génératrice à la roue dentée intérieure en associant la roue à aubes à la couronne et la génératrice aux axes des satellites ou en associant la roue à aubes à la couronne et la génératrice à la roue dentée intérieure. Dans ses modes de réalisation mettant en oeuvre au moins un train épicycloïdal, la présente invention ne se limite donc pas au mode de réalisation illustré aux figures mais, au contraire, s'étend à toutes les combinaisons de mouvements que permet l'utilisation de trains épicycloïdaux. It is observed that the same rotational speed ratio changes effects of the impeller and the generator shaft can also be obtained by associating the impeller with the axes of the satellites and the generator with the crown or by associating the impeller with the internal gear and the generator with the axes of the satellites, by associating the impeller with the axes of the satellites and the generator with the inner gear by associating the impeller with the crown and the generator with the axes of the satellites or by associating the impeller with the crown and the generator with the internal gear. In its embodiments implementing at least one epicyclic gear train, the present invention is therefore not limited to the embodiment illustrated in the figures but, on the contrary, extends to all combinations of movements that allows the use of trains epicyclic.

Les moteurs/génératrices secondaires 595 et 600 comportent des sources d'énergies électriques, par exemple des batteries. Ils servent d'une part à accélérer le mouvement des satellites, lorsque le vent n'est pas suffisant ou à récupérer de l'énergie électrique lorsque le vent est très faible ou lorsque le vent est très fort, comme exposé en regard de la figure 10. La carte de régulation implémente les étapes illustrées en figures 10. The secondary engines / generators 595 and 600 comprise sources of electrical energy, for example batteries. They serve on the one hand to accelerate the movement of the satellites, when the wind is not sufficient or to recover electrical energy when the wind is very weak or when the wind is very strong, as exposed with the figure 10. The control card implements the steps illustrated in FIG.

On considère, en figure 10, qu'initialement, il n'y a pas de vent et que les freins sont relâchés. It is considered in Figure 10 that initially, there is no wind and that the brakes are released.

On observe, en figure 10, qu'en permanence, on mesure la vitesse de rotation de l'axe d'une roue à aubes, comme illustré par l'étape 905. Au cours d'une étape 910, on détermine si la vitesse de rotation de la roue à aubes est supérieure à une valeur prédéterminée. Sinon, on retourne à l'étape 910. Si le résultat de l'étape 910 est positif, au cours d'une étape 915, on serre les freins des axes de rotation des satellites, ce qui a pour effet d'entraîner les génératrices secondaires pour qu'elles génèrent de l'énergie électrique et l'emmagasine. FIG. 10 shows continuously that the speed of rotation of the axis of a paddle wheel is measured, as illustrated by step 905. During a step 910, it is determined whether the speed the rotation of the impeller is greater than a predetermined value. Otherwise, return to step 910. If the result of step 910 is positive, during a step 915, the brakes of the axes of rotation of the satellites are tightened, which has the effect of driving the generators to generate electrical energy and store it.

Au cours d'une étape 920, on détermine si la vitesse de rotation est supérieure à une valeur nominale. Sinon, au cours d'une étape 925, on détermine si la vitesse de rotation des roues est inférieure à une troisième valeur seuil. Si oui, au cours d'une étape 930, on relâche les freins et on retourne à l'étape 905. Sinon, on retourne à l'étape 920. During a step 920, it is determined whether the speed of rotation is greater than a nominal value. Otherwise, during a step 925, it is determined whether the speed of rotation of the wheels is less than a third threshold value. If so, during a step 930, release the brakes and return to step 905. Otherwise, return to step 920.

Si le résultat de l'étape 920 est positif, au cours d'une étape 935, on embraye la génératrice principale et, au cours d'une étape 940, on effectue une régulation de la vitesse de rotation de l'axe de la génératrice principale. If the result of step 920 is positive, during a step 935, the main generator is engaged and, during a step 940, a regulation of the speed of rotation of the axis of the generator is carried out main.

A cet effet, on agit sur: - la génératrice principale, de manière classique dans les éoliennes, - le moteur/génératrice secondaire agissant soit en tant que moteur pour accélérer la vitesse de rotation de l'axe de la génératrice, soit en tant que génératrice pour freiner la vitesse de rotation de l'axe de la génératrice, et - sur le frein lorsque les autres moyens de régulation sont insuffisants. For this purpose, it acts on: - the main generator, typically in wind turbines, - the secondary engine / generator acting either as a motor to accelerate the speed of rotation of the axis of the generator, or as generator for braking the speed of rotation of the axis of the generator, and - on the brake when the other means of regulation are insufficient.

Au cours d'une étape 945, on détermine si les moyens de régulation peuvent continuer à réguler la vitesse pour que la génératrice génère de l'électricité. En effet, lorsque le vent faiblit en deçà d'un certain seuil ou forcit au delà d'un autre seuil, la régulation peut ne plus être suffisante. Si le résultat de l'étape 945 est positif, on retourne à l'étape 940. Sinon, au cours d'une étape 950, on débraye la génératrice principale et on retourne à l'étape 925. During a step 945, it is determined whether the regulating means can continue to regulate the speed for the generator to generate electricity. Indeed, when the wind weakens below a certain threshold or strengthens beyond another threshold, regulation may not be sufficient. If the result of step 945 is positive, it returns to step 940. Otherwise, during a step 950, disengages the main generator and returns to step 925.

On observe que les moyens et étapes exposés ci-dessus peuvent aussi s'appliquer à des éoliennes de l'art antérieur dotées d'une hélice à axe horizontal pour réguler, avec un train épicycloïdal, un frein et un moyen de mise en mouvement d'une partie du train épicycloïdal, la vitesse de rotation de l'arbre de la génératrice et pour générer de l'électricité dans une plage étendue de vitesses ou forces de vent. It is observed that the means and steps described above can also be applied to wind turbines of the prior art equipped with a propeller with a horizontal axis to regulate, with an epicyclic gear train, a brake and a means for setting the motor in motion. a portion of the epicyclic gear, the rotational speed of the generator shaft and for generating electricity in a wide range of wind speeds or forces.

Claims

1 - Wind turbine (100, 200, 300, 500) characterized in that it compotes at least one impeller (110, 220, 225, 230, 320, 325, 330, 520, 525, 530) mounted on an axis vertical rotation and a generator (150, 250, 350, 550) mechanically connected to the impeller.

2 wind turbine (200, 300, 500) according to claim 1, characterized in that it comprises three wheels (220, 225, 230, 320, 325, 330, 520, 525, 530) with blades mounted on three axes of rotation vertical.

Wind turbine (100, 200, 300, 500) according to any one of claims 1 or 2, characterized in that each wheel (110, 220, 225, 230, 320, 325, 330, 520, 525, 530) to blades of the wind turbine comprises three vanes (120, 125, 130).

Wind turbine (100, 200, 300, 500) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each blade (110, 220, 225, 230, 320, 325, 330, 520, 525, 530) has a section, perpendicular to the axis of the impeller, substantially in the shape of a circular arc.

Wind turbine (100, 200, 300, 500) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least a portion of each blade of each impeller is made of composite material.

6 wind turbine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that each blade (420, 425, 430) has a helical shape whose axis is the axis of the impeller.

Wind turbine (100, 200, 300) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises, for each impeller, a gear (160, 260, 360) connecting said impeller and the generator (150, 250, 350).

Wind turbine (100, 200, 300) according to claim 7, characterized in that each said gear (160, 260, 360) comprises an epicyclic gear train (265, 270, 275, 365, 370, 375, 565, 570, 575 ).

Wind turbine according to claim 8, characterized in that it comprises means for moving (595, 600) satellites of said epicyclic gear train.

10 wind turbine according to any one of claims 7 or 8, characterized in that it comprises a brake (585, 590) for braking satellites of said epicyclic gear.