FR2985765A1 - DARRIEUS OR SAVONIUS TYPE ROTOR MOUNTING ARCHITECTURE FOR LOADING BEARINGS - Google Patents

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Abstract

Le dispositif permet de générer un effort radial minimum préconisé pour la longévité des paliers à éléments roulants de la turbine. Le rotor comprend un arbre (2) maintenu en au moins deux paliers à éléments roulants (4, 5) décalés dans un plan vertical de telle manière que l'effort dû au poids du rotor génère un couple de basculement. Les paliers à éléments roulants verront les efforts (7, 8) induits par le couple, orthogonaux à l'axe de rotation, et donc dans le sens radial pour les paliers. Ces efforts constituent une pré charge assurant un accroissement de la durée de vie du roulement. Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté aux éoliennes de type Darrieus.The device makes it possible to generate a minimum radial force recommended for the longevity of the rolling element bearings of the turbine. The rotor comprises a shaft (2) held in at least two rolling element bearings (4, 5) offset in a vertical plane such that the force due to the weight of the rotor generates a tilting torque. Bearings with rolling elements will see the forces (7, 8) induced by the torque, orthogonal to the axis of rotation, and therefore in the radial direction for the bearings. These efforts constitute a preload ensuring an increase in the life of the bearing. The device according to the invention is particularly suitable for wind turbines Darrieus type.

Description

La présente invention concerne un dispositif permettant de charger radialement les paliers à éléments roulants maintenant l'arbre d'un rotor d'une turbine de type Darrieus ou Savonius. Les turbines de type Darrieus ou Savonius sont pourvues d'un rotor captant l'énergie cinétique du flux de fluide traversant la section balayée par le rotor, quelle que soit la direction du flux dans le plan orthogonal à l'axe de rotation. Pour ces raisons, ces turbines ont des applications du type d'éolienne à axe verticale. Elles permettent d'entraîner un dispositif convertisseur de puissance transformant l'énergie mécanique transmise par l'arbre. Ce dispositif convertisseur est couramment un générateur, un réducteur ou une pompe. The present invention relates to a device for radially loading the rolling element bearings holding the shaft of a rotor of a Darrieus or Savonius type turbine. Darrieus or Savonius type turbines are provided with a rotor that captures the kinetic energy of the flow of fluid passing through the section swept by the rotor, whatever the direction of flow in the plane orthogonal to the axis of rotation. For these reasons, these turbines have applications of the type of wind turbine vertical axis. They allow to drive a power converter device transforming the mechanical energy transmitted by the shaft. This converter device is commonly a generator, a reducer or a pump.

La liaison pivot garantissant la fonction de rotation d'arbre peut être assurée par des roulements mécaniques à billes ou à rouleaux. Néanmoins, ces roulements sont conçus pour fonctionner avec une charge radiale minimale, de l'ordre de 10% de la charge axiale pour des roulements à bille. Or la masse du rotor pèse de façon axiale sur les roulements d'une éolienne à arbre verticale. The pivot connection guaranteeing the shaft rotation function can be provided by mechanical ball or roller bearings. Nevertheless, these bearings are designed to operate with a minimum radial load, of the order of 10% of the axial load for ball bearings. However, the mass of the rotor weighs axially on the bearings of a vertical shaft wind turbine.

Au repos, les paliers sont chargés d'une composante axiale seule. Un effort radial est introduit par les efforts de pression du fluide traversant la section balayée par le rotor. Il faut donc un certain niveau de vitesse du fluide traversant le rotor pour assurer un niveau de charge significatif et correspondant aux charges radiales minimales requises pour le fonctionnement des paliers à éléments roulants du type des roulements à billes. Ce manque de pré charge à basse vitesse cinématique du fluide induit un vieillissement de ce type de palier. D'ordre général, les paliers à éléments roulants étant l'origine de coût de maintenance, de problème de fiabilité, et de perte de rendement, certains dispositifs sont déployés par les constructeurs pour réaliser la fonction pivot de façon simple et fiable. On trouve notamment des solutions de palier magnétiques en remplacement des paliers à éléments roulants, des dispositifs permettant de répartir les charges axiales sur les roulements, ou des architectures combinant différents types de roulements, afin de répartir les efforts appliqués en différentes composantes, chacune étant portée par une liaison adaptée. Usuellement, les efforts axiaux sont repris par une butée à billes, tandis que les efforts radiaux sont repris par des roulements à rouleaux. At rest, the bearings are loaded with an axial component alone. A radial force is introduced by the pressure forces of the fluid passing through the section swept by the rotor. It is therefore necessary to have a certain level of fluid velocity passing through the rotor to ensure a significant level of load and corresponding to the minimum radial loads required for the operation of rolling element bearings of the type of ball bearings. This lack of preload at low kinematic velocity of the fluid induces aging of this type of bearing. As a general rule, the rolling element bearings being the origin of maintenance cost, reliability problem, and loss of efficiency, some devices are deployed by the manufacturers to perform the pivot function simply and reliably. There are in particular magnetic bearing solutions in replacement of bearings with rolling elements, devices for distributing the axial loads on the bearings, or architectures combining different types of bearings, in order to distribute the forces applied in different components, each being carried by a suitable connection. Usually, the axial forces are taken up by a thrust bearing, while the radial forces are taken up by roller bearings.

Ces différents systèmes présentent des inconvénients en terme de coûts liés aux composants nécessaires pour déployer les solutions. La présente invention présente une architecture du rotor, permettant de charger les paliers à éléments roulants d'une composante radiale minimale, permettant ainsi d'employer deux paliers à éléments roulants conventionnels du type roulements à billes ou à rouleaux pour assurer la liaison tournante, sans nécessiter de dispositif dédié à la reprise des efforts axiaux. L'invention comporte un rotor pourvu d'un arbre lié à un bâti fixe en au moins 2 points via des liaisons pivot de type roulement. L'ensemble du rotor est incliné par le bais du décalage des roulements sur un plan vertical. These different systems have disadvantages in terms of costs associated with the components needed to deploy the solutions. The present invention provides a rotor architecture for loading the rolling-element bearings with a minimum radial component, thereby making it possible to employ two conventional rolling-element bearings of the ball-bearing or roller type to provide the rotating connection without require a device dedicated to the recovery of axial forces. The invention comprises a rotor provided with a shaft connected to a fixed frame in at least two points via bearing type pivot links. The entire rotor is tilted by the shifting of the bearings on a vertical plane.

En d'autres termes la turbine comprend un bâti recevant à rotation un rotor qui comporte un arbre muni de moyens de son entraînement par captation d'énergie cinétique d'un fluide, ainsi que deux paliers à éléments roulants s'étendant entre l'arbre du rotor et le bâti pour établir une liaison tournante entre le rotor et le bâti autour d'un axe de rotation. L'axe de rotation est incliné par rapport à la verticale d'un angle compris entre 1 et 20 degrés. In other words, the turbine comprises a housing receiving a rotation rotor which comprises a shaft provided with means for its drive by capturing kinetic energy of a fluid, and two rolling element bearings extending between the shaft of the rotor and the frame to establish a rotating connection between the rotor and the frame about an axis of rotation. The axis of rotation is inclined relative to the vertical by an angle of between 1 and 20 degrees.

En service, le centre de gravité du rotor est sensiblement sur l'axe de rotation, tout en étant à l'extérieur des paliers. Le capteur d'énergie cinétique du fluide peut être un capteur éolien. Selon les modes particuliers de réalisation : Le palier le plus éloigné du centre de gravité du rotor peut être lié au bâti par une liaison 15 souple élastiquement déformable. Le palier le plus éloigné du centre de gravité du rotor peut être lié au bâti par une liaison libre en translation sur le bâti, selon une direction parallèle à l'axe de rotation du rotor. Le palier le plus éloigné du centre de gravité du rotor peut être monté de façon libre en translation sur l'arbre, réalisant ainsi une liaison de type pivot glissant. 20 L'arbre du rotor peut comprendre une liaison libre en translation entre les deux paliers à éléments roulants. Cette liaison peut être un dispositif comprenant une glissière et un coulisseau, chacun lié rigidement à une patrie du rotor. Le rotor peut comporter une masse additionnelle s'étendant à l'extérieur des paliers, de préférence au-delà du centre de gravité du rotor, afin d'amplifier le couple de basculement dû 25 au poids du rotor. L'arbre peut être maintenu en un appui, réalisé par un roulement, et un second appui assuré par la génératrice, la pompe ou le réducteur lié à l'arbre. En d'autres termes un des paliers peut être intégré à un dispositif convertisseur de puissance reçu sur le bâti et auquel l'arbre de rotor est connecté. 30 Le dispositif convertisseur de puissance peut être une pompe, un réducteur, ou une génératrice. Le rotor pourra être de type Darrieus, Savonius ou mixte Darrieus et Savonius En d'autres termes le rotor est pourvu d'un moyen de son entraînement par captation d'énergie cinétique d'un fluide, pouvant être du type Darrieus, Savonius, ou mixte Darrieus et 35 Savonius. In use, the center of gravity of the rotor is substantially on the axis of rotation, while being outside the bearings. The kinetic energy sensor of the fluid can be a wind sensor. According to particular embodiments: The bearing farthest from the center of gravity of the rotor may be connected to the frame by an elastically deformable flexible connection 15. The bearing farthest from the center of gravity of the rotor may be connected to the frame by a free link in translation on the frame, in a direction parallel to the axis of rotation of the rotor. The bearing farthest from the center of gravity of the rotor can be freely mounted in translation on the shaft, thus achieving a sliding pivot type connection. The rotor shaft may comprise a free link in translation between the two rolling element bearings. This connection may be a device comprising a slide and a slide, each rigidly connected to a homeland of the rotor. The rotor may have an additional mass extending out of the bearings, preferably beyond the center of gravity of the rotor, to amplify the tilting torque due to the weight of the rotor. The shaft can be held in a bearing, made by a bearing, and a second support provided by the generator, the pump or gearbox linked to the shaft. In other words, one of the bearings can be integrated with a power converter device received on the frame and to which the rotor shaft is connected. The power converter device may be a pump, a reducer, or a generator. The rotor may be of the Darrieus, Savonius or mixed Darrieus and Savonius type. In other words, the rotor is provided with a means for its entrainment by capturing the kinetic energy of a fluid, which may be of the Darrieus, Savonius, or mixed Darrieus and 35 Savonius.

Les dessins annexés présentent l'invention : La figure 1 représente un rotor de type Darrieus à axe vertical. La figure 2 représente l'architecture du montage du rotor selon l'invention. La figure 3 représente l'architecture du montage en coupe. The attached drawings show the invention: FIG. 1 represents a Darrieus type rotor with a vertical axis. Figure 2 shows the architecture of the rotor assembly according to the invention. Figure 3 shows the architecture of the cross-section.

La figure 4 représente une variante du montage, comprenant une liaison élastique entre le bâti et un palier à éléments roulants La figure 5 représente une variante du montage, comprenant une liaison libre en translation entre le palier à éléments roulants et l'arbre de rotor La figure 6 représente une variante du montage, comprenant une liaison libre en translation 10 sur l'arbre de rotor, entre les deux paliers à éléments roulants La figure 7 représente la variante intégrant une masse additionnelle s'étendant à l'extérieur des paliers La figure 8 représente une variante consistant à utiliser les paliers interne du dispositif de conversion de puissance pour remplacer les paliers d'arbre. 15 La figure 9 représente la mesure de l'angle (3 d'orientation du fluide dans le plan horizontal. En référence à ces dessins, l'invention comporte un bâti (1), un rotor comportant un arbre (2) muni de son moyen d'entraînement (3) par captation d'énergie cinétique d'un fluide ainsi que deux paliers à éléments roulants (4, 5) s'étendant entre l'arbre du rotor et le bâti pour établir une liaison tournante entre le rotor et le bâti (1) autour d'un axe de rotation (6). 20 Les paliers sont montés d'un coté sur l'arbre de rotor, et de l'autre sur le bâti Afin de compenser les éventuelles dispersions de réalisation de l'arbre et du bâti, on privilégiera des paliers auto aligneurs pourvu de moyen de blocage du type bague conique. Les paliers à éléments roulants sont préférablement du type roulements à billes à gorge profonde. Les paliers sont montés sur l'arbre, de telle sorte que le centre de gravité (G) du rotor 25 soit à l'extérieur des paliers. L'axe de rotation du rotor est incliné par rapport à la verticale d'un angle (oc) compris entre 1 et 20 degrés. L'inclinaison du rotor dans le plan décrit par l'angle entre une droite verticale et l'axe de rotation induit une baisse du rendement aéraulique de la turbine. Cette baisse de rendement 30 reste néanmoins faible : selon l'inventeur, pour un angle d'inclinaison de 5 degrés, le coefficient multiplicateur du rendement sera compris entre 0,99 et 1, en fonction de l'angle d'orientation 03) du fluide tel que décrit en figure 9. L'angle d'orientation (03) du fluide est défini comme l'angle entre la direction du fluide et le plan décrit par une droite verticale et l'axe de rotation du rotor. 35 Afin de limiter la perte de rendement induit par l'inclinaison de l'axe de rotation, l'angle (a) d'inclinaison du rotor privilégié dans le mode de réalisation présenté est de 5 degrés. Le poids du rotor, appliqué à son centre de gravité, génère un couple de basculement dû à l'angle d'inclinaison de l'axe de rotation du rotor par rapport à la verticale. Ce couple de basculement est repris par les deux paliers à éléments roulants(4, 5), et génère des forces de réaction orthogonales (7, 8) à l'axe de rotation (6), donc radiales pour les paliers à éléments roulants. Les composantes radiales sont d'autant plus grandes que les paliers sont rapprochés l'un de l'autre, et éloignés du centre de gravité du rotor. Afin de combiner l'effort radial et axial permettant une durée de vie accrue du palier à éléments roulants, la composante radiale doit être significative en regard de la charge axiale. Pour des paliers à éléments roulants conventionnels du type roulement à billes à gorge profonde, une charge radiale minimale de 10% de la charge axiale est habituellement recommandée. Avec un angle d'inclinaison de l'axe de rotation de 5 degrés, et afm de garantir une charge radiale minimale suffisante sur les paliers à éléments roulants, il est préférable de 15 maintenir une distance entre les paliers (L2) de l'ordre de 1,5 fois (entre 0,5 et 2,5 fois) la distance (Li) du centre de gravité du rotor au palier le plus proche. Selon cette conception, le palier (5) le plus proche du centre de gravité supportera le un plus grand effort radial (8) que le palier le plus éloigné (4). Les descriptions précédentes ont pour inconvénient de ne pas garantir l'équilibre des 20 efforts axiaux (9, 10) entre les paliers (4, 5). Une dispersion de montage peut générer des déséquilibres de charge axiale dans les paliers. Un palier pourra alors être surchargé au détriment de l'autre Une variante aux descriptions précédentes consiste à lier le palier le plus éloigné du centre de gravité (4) du rotor au bâti (1) par le biais d'une liaison souple élastiquement 25 déformable (11). Les dispersions de fabrication et de montage pouvant introduire des déséquilibres d'efforts axiaux sont alors partiellement compensées par la souplesse de la liaison. Le bâti et le rotor doivent être conçus de telle sorte que le rotor ne repose axialement que sur le palier le plus proche du centre de gravité au nominal des tolérances. Une dispersion de fabrication ou de montage est alors compensée par la liaison élastique, et l'effort axial 30 transmis par celle-ci dépendra alors de la raideur de la liaison élastique. En sélectionnant des liaisons suffisamment souples selon la direction de l'axe rotation du rotor, l'effort axial (9) transmis par le palier le plus éloigné du centre de gravité reste faible. Le palier le plus éloigné du centre de gravité (4) peut alors être dimensionné principalement selon son effort radial (7). Le palier le plus proche du centre de gravité (5), 35 supportant naturellement le plus grand effort radial (8) est alors dimensionné pour reprendre l'intégralité de l'effort axial (10). Pour un angle d'inclinaison de 5 degrés, la distance entre les paliers (L2) sera préférablement de 4 (entre 2 et 6 fois) fois la distance (Li) entre le centre de gravité (G) et le palier le plus proche. De façon similaire, en remplaçant la liaison souple (11) par une liaison libre en translation entre le palier et le bâti, dans une direction parallèle à l'axe de rotation du rotor (6), le palier le plus éloigné du centre de gravité (4) se retrouve déchargé des charges axiales (9) au profit du palier le plus proche du centre de gravité du rotor (5). A nouveau, pour un angle d'inclinaison de 5 degrés, la distance (L2) entre les paliers à éléments roulants est préférablement de 4 (entre 2 et 6 fois) fois la distance (Li) entre le centre de gravité et le palier le plus proche. De façon similaire, en montant un des paliers (4, 5) de façon libre sur l'arbre du rotor (2), ce palier se retrouve déchargé des efforts axiaux (9, 10) au profit de l'autre palier. Afin de charger axialement le palier à éléments roulants le plus chargé radialement, il est préférable de monter le palier (4) le plus éloigné du centre de gravité de façon libre sur l'arbre (2). La figure 5 représente cette architecture, en sélectionnant un palier à éléments roulants du type à aiguilles. A nouveau, pour un angle de 5 degrés, il est préférable de maintenir une distance entre les paliers (L2) de l'ordre de 4 fois (entre 2 et 6 fois) la distance (Li) du centre de gravité du rotor au palier le plus proche. La figure 6 présente une variante qui introduit une liaison libre en translation située entre les deux paliers, par un guidage composé d'un coulisseau (12) et d'une glissière (13) liés chacun à une patrie de l'arbre du rotor (2). Le rotor est alors constitué de deux solides, chaque palier (4, 5) supportant le poids d'un solide en effort axial, et les paliers supportant le couple de basculement de façon similaire aux variantes précédentes, via des efforts radiaux (7, 8). Préférablement, la distance (L2) entre les deux paliers sera alors inférieure à 4 (entre 2 et 4 fois) fois la distance (Li) entre le centre de gravité du rotor et du palier le plus proche du centre de gravité du rotor, dépendant de la répartition des masses entre chaque solide constituant le rotor. Une variante des descriptions précédentes consiste à ajouter une masse (14) sur le rotor, en extrémité de celui-ci, afin d'augmenter la distance entre le centre de gravité (G) du rotor et les paliers (4, 5). La masse est préférablement de l'ordre de 25% (entre 10% et 40%) de la masse du rotor, placée en extrémité de rotor, sous la forme d'un disque dense. L'ajout de cette masse permet d'augmenter le couple de basculement à iso géométrie de turbine, ce qui a pour intérêt d'augmenter significativement les charges radiales (7, 8) des paliers à éléments roulants (4, 5). FIG. 4 represents a variant of the assembly, comprising an elastic connection between the frame and a rolling element bearing. FIG. 5 represents a variant of the assembly, comprising a free link in translation between the rolling element bearing and the rotor shaft. FIG. 6 represents a variant of the assembly, comprising a link free in translation on the rotor shaft, between the two rolling element bearings. FIG. 7 represents the variant incorporating an additional mass extending outside the bearings. FIG. 8 shows an alternative of using the inner bearings of the power conversion device to replace the shaft bearings. FIG. 9 shows the measurement of the angle of orientation of the fluid in the horizontal plane With reference to these drawings, the invention comprises a frame (1), a rotor comprising a shaft (2) provided with its driving means (3) by capturing kinetic energy of a fluid and two rolling-element bearings (4, 5) extending between the rotor shaft and the frame to establish a rotating connection between the rotor and the frame (1) around an axis of rotation (6) The bearings are mounted on one side on the rotor shaft, and on the other on the frame In order to compensate for any possible variations in With respect to the shaft and the frame, self-aligning bearings provided with means of locking of the conical bushing type are preferable.The rolling element bearings are preferably of the deep-groove ball bearing type.The bearings are mounted on the shaft, so that the center of gravity (G) of the rotor 25 is outside the bearings. The rotor is inclined to the vertical at an angle (oc) of between 1 and 20 degrees. The inclination of the rotor in the plane described by the angle between a vertical line and the axis of rotation induces a decrease in the aeraulic efficiency of the turbine. This decrease in efficiency 30 remains nevertheless low: according to the inventor, for an angle of inclination of 5 degrees, the coefficient multiplier of the yield will be between 0.99 and 1, depending on the orientation angle θ of the fluid fluid as described in Figure 9. The orientation angle (03) of the fluid is defined as the angle between the direction of the fluid and the plane described by a vertical line and the axis of rotation of the rotor. In order to limit the yield loss induced by the inclination of the axis of rotation, the preferred rotor inclination angle (a) in the embodiment shown is 5 degrees. The weight of the rotor, applied to its center of gravity, generates a tilting torque due to the angle of inclination of the axis of rotation of the rotor relative to the vertical. This tilting torque is taken up by the two rolling element bearings (4, 5), and generates orthogonal reaction forces (7, 8) to the axis of rotation (6), thus radial for rolling element bearings. The radial components are larger as the bearings are brought closer to each other, and away from the center of gravity of the rotor. In order to combine the radial and axial force for a longer life of the rolling element bearing, the radial component must be significant compared to the axial load. For conventional roller bearings with deep groove ball bearings, a minimum radial load of 10% of the axial load is usually recommended. With an inclination angle of the axis of rotation of 5 degrees, and in order to guarantee a sufficient minimum radial load on the rolling element bearings, it is preferable to maintain a distance between the bearings (L2) of the order 1.5 times (between 0.5 and 2.5 times) the distance (Li) from the center of gravity of the rotor to the nearest landing. According to this design, the bearing (5) closest to the center of gravity will support a greater radial force (8) than the furthest bearing (4). The foregoing descriptions have the drawback of not guaranteeing the equilibrium of the axial forces (9, 10) between the bearings (4, 5). A mounting dispersion can generate axial load imbalances in the bearings. One variant may then be overloaded to the detriment of the other. An alternative to the previous descriptions is to link the bearing farthest from the center of gravity (4) of the rotor to the frame (1) by means of an elastically deformable flexible connection. (11). The manufacturing and assembly dispersions that can introduce axial force imbalances are then partially compensated by the flexibility of the connection. The frame and the rotor shall be so designed that the rotor rests axially only on the bearing closest to the center of gravity at the nominal tolerance. A dispersion of manufacture or assembly is then compensated for by the elastic connection, and the axial force transmitted by it will then depend on the stiffness of the elastic connection. By selecting sufficiently flexible links in the direction of the rotational axis of the rotor, the axial force (9) transmitted by the bearing furthest from the center of gravity remains low. The bearing farthest from the center of gravity (4) can then be dimensioned mainly according to its radial force (7). The bearing closest to the center of gravity (5), 35 naturally supporting the greatest radial force (8), is then dimensioned to take up the entire axial force (10). For an angle of inclination of 5 degrees, the distance between the bearings (L2) will preferably be 4 (between 2 and 6 times) times the distance (Li) between the center of gravity (G) and the nearest landing. Similarly, by replacing the flexible connection (11) by a free translation link between the bearing and the frame, in a direction parallel to the axis of rotation of the rotor (6), the bearing farthest from the center of gravity (4) is relieved of the axial loads (9) in favor of the bearing closest to the center of gravity of the rotor (5). Again, for a tilt angle of 5 degrees, the distance (L2) between the rolling element bearings is preferably 4 (between 2 and 6 times) times the distance (Li) between the center of gravity and the bearing. closer. Similarly, by mounting one of the bearings (4, 5) freely on the rotor shaft (2), this bearing is found discharged axial forces (9, 10) in favor of the other bearing. In order to axially load the most radially loaded rolling element bearing, it is preferable to mount the bearing (4) furthest from the center of gravity freely on the shaft (2). FIG. 5 represents this architecture, by selecting a rolling element bearing of the needle type. Again, for an angle of 5 degrees, it is preferable to maintain a distance between the bearings (L2) of the order of 4 times (between 2 and 6 times) the distance (Li) from the center of gravity of the rotor to the bearing the closest. FIG. 6 shows a variant which introduces a translation free connection located between the two bearings, by a guide composed of a slide (12) and a slide (13) each connected to a homeland of the rotor shaft ( 2). The rotor is then constituted of two solids, each bearing (4, 5) supporting the weight of a solid in axial force, and the bearings supporting the tilting torque in a manner similar to the previous variants, via radial forces (7, 8 ). Preferably, the distance (L2) between the two bearings will then be less than 4 (between 2 and 4 times) times the distance (Li) between the center of gravity of the rotor and the bearing closest to the center of gravity of the rotor, dependent the distribution of the masses between each solid constituting the rotor. A variant of the preceding descriptions consists in adding a mass (14) on the rotor, at the end thereof, in order to increase the distance between the center of gravity (G) of the rotor and the bearings (4, 5). The mass is preferably of the order of 25% (between 10% and 40%) of the mass of the rotor, placed at the end of the rotor, in the form of a dense disk. The addition of this mass makes it possible to increase the tilt torque at iso turbine geometry, which has the advantage of significantly increasing the radial loads (7, 8) of rolling element bearings (4, 5).

Une variante de la description de l'architecture consiste à utiliser les paliers internes du dispositif de conversion de puissance (15) pour réaliser la fonction pivot du palier (4) le plus éloigné du centre de gravité du rotor. Les dispositifs de conversion de puissance sont usuellement pourvus de paliers de type roulement à billes, capable de supporter des efforts radiaux et axiaux. La variante consiste à lier le rotor à l'arbre du dispositif de conversion, par une liaison rigide, afm de prolonger mécaniquement l'arbre du rotor par l'arbre d'entrée du dispositif de conversion. La masse du dispositif de conversion de puissance liée à l'arbre est à intégrer dans la détermination de la position du centre de gravité du rotor (G), ce qui est néfaste à la compacité de l'architecture. Il est alors préférable de combiner cette solution à la variante consistant à introduire une liaison libre en translation sur l'arbre de rotor, entre les deux paliers. Le rotor est pourvu d'un moyen de son entraînement (3) par captation d'énergie cinétique d'un fluide. Ce moyen est préférablement du type éolien et plus particulièrement adapté aux éoliennes de type Darrieus, Savonius ou mixtes Darrieus et Savonius. Le dispositif selon l'invention est particulièrement adapté aux éoliennes de type 15 Darrieus. 20 25 30 35 A variation of the architecture description is to use the internal bearings of the power conversion device (15) to perform the pivot function of the bearing (4) furthest from the center of gravity of the rotor. Power conversion devices are usually provided with bearings of the ball bearing type, capable of supporting radial and axial forces. The variant consists in linking the rotor to the shaft of the conversion device, by a rigid connection, in order to mechanically extend the rotor shaft by the input shaft of the conversion device. The mass of the power conversion device linked to the shaft is to be integrated in the determination of the position of the center of gravity of the rotor (G), which is detrimental to the compactness of the architecture. It is then preferable to combine this solution with the variant of introducing a free translation link on the rotor shaft, between the two bearings. The rotor is provided with means for its drive (3) by capturing the kinetic energy of a fluid. This means is preferably of the wind type and more particularly suitable for Darrieus, Savonius or mixed Darrieus and Savonius wind turbines. The device according to the invention is particularly suitable for Darrieus type wind turbines. 20 25 30 35

Claims (9)

REVENDICATIONS:CLAIMS: 1)Turbine comprenant un bâti (1) recevant à rotation un rotor qui comporte un arbre (2) muni de moyens de son entraînement (3) par captation d'énergie cinétique d'un fluide, deux paliers à éléments roulants (4, 5) s'étendant entre l'arbre du rotor et le bâti pour établir une liaison tournante du rotor sur le bâti autour d'un axe de rotation (6), caractérisé en ce qu'en service, le rotor a un centre de gravité (G) sensiblement sur l'axe de rotation tout en étant à l'extérieur des paliers, l'axe de rotation du rotor étant incliné par rapport à la verticale d'un angle compris entre 1 et 20 degrés. 1) Turbine comprising a frame (1) receiving a rotation rotor which comprises a shaft (2) provided with means of its drive (3) by capturing kinetic energy of a fluid, two rolling element bearings (4, 5 ) extending between the rotor shaft and the frame to establish a rotating connection of the rotor on the frame about an axis of rotation (6), characterized in that in use, the rotor has a center of gravity ( G) substantially on the axis of rotation while being outside the bearings, the axis of rotation of the rotor being inclined relative to the vertical by an angle of between 1 and 20 degrees. 2)Turbine selon la revendication 1, dans laquelle le palier (4) le plus éloigné du centre 10 de gravité du rotor est lié au bâti (1) par une liaison souple élastiquement déformable (11). 2) Turbine according to claim 1, wherein the bearing (4) furthest from the center of gravity of the rotor is connected to the frame (1) by an elastically deformable flexible connection (11). 3)Turbine selon la revendication 1, dans laquelle le palier (4) le plus éloigné du centre de gravité du rotor est monté libre en translation sur le bâti (1), selon une direction parallèle à l'axe de rotation du rotor (6). 3) Turbine according to claim 1, wherein the bearing (4) farthest from the center of gravity of the rotor is mounted free in translation on the frame (1), in a direction parallel to the axis of rotation of the rotor (6). ). 4)Turbine selon la revendication 1, dans laquelle le palier (4) le plus éloigné du centre 15 de gravité (G) du rotor est monté libre en translation sur l'arbre (2). 4) Turbine according to claim 1, wherein the bearing (4) farthest from the center of gravity (G) of the rotor is mounted free in translation on the shaft (2). 5)Turbine selon la revendication 1, dans lequel l'arbre (2) comprend une liaison libre en translation entre les deux paliers (4, 5) à éléments roulants. 5) Turbine according to claim 1, wherein the shaft (2) comprises a free connection in translation between the two bearings (4, 5) with rolling elements. 6)Turbine selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le rotor comporte une masse additionnelle (14) s'étendant à l'extérieur des paliers (4, 5). 20 6) Turbine according to one of the preceding claims, wherein the rotor comprises an additional mass (14) extending outside the bearings (4, 5). 20 7)Turbine selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle l'un des paliers (4, 5) est formé par un roulement, et l'autre des paliers est intégré à un dispositif convertisseur de puissance (15) reçu sur le bâti (1) et auquel l'arbre (2) du rotor est connecté. 7) Turbine according to one of the preceding claims, wherein one of the bearings (4, 5) is formed by a bearing, and the other of the bearings is integrated with a power converter device (15) received on the frame (1) and to which the shaft (2) of the rotor is connected. 8)Turbine selon la revendication 7, dans lequel le dispositif convertisseur de puissance (15) est choisi parmi les éléments suivants : une pompe, un réducteur, une génératrice. 25 8) Turbine according to claim 7, wherein the power converter device (15) is selected from the following elements: a pump, a reducer, a generator. 25 9)Turbine selon l'une des revendications précédentes dans lequel le moyen d'entraînement (3) par captation d'énergie cinétique d'un fluide est de type Darrieus, Savonius, ou mixte Darrieus et Savonius. 30 35 9) Turbine according to one of the preceding claims wherein the drive means (3) by capturing kinetic energy of a fluid is Darrieus type, Savonius, or mixed Darrieus and Savonius. 30 35
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