NL9200786A - Wiekkonstruktie voor windmolen. - Google Patents

Wiekkonstruktie voor windmolen. Download PDF

Info

Publication number
NL9200786A
NL9200786A NL9200786A NL9200786A NL9200786A NL 9200786 A NL9200786 A NL 9200786A NL 9200786 A NL9200786 A NL 9200786A NL 9200786 A NL9200786 A NL 9200786A NL 9200786 A NL9200786 A NL 9200786A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
wick
blades
blade
carrier
web
Prior art date
Application number
NL9200786A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Pieter Arie Jan Eikelenboom
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 Pieter Arie Jan Eikelenboom filed Critical Pieter Arie Jan Eikelenboom
Priority to NL9200786A priority Critical patent/NL9200786A/nl
Priority to US08/325,297 priority patent/US5630705A/en
Priority to EP93910439A priority patent/EP0638142B1/en
Priority to AU40918/93A priority patent/AU4091893A/en
Priority to PCT/NL1993/000090 priority patent/WO1993022555A1/en
Priority to DE69306380T priority patent/DE69306380T2/de
Publication of NL9200786A publication Critical patent/NL9200786A/nl

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
    • F03D1/065Rotors characterised by their construction elements
    • F03D1/0658Arrangements for fixing wind-engaging parts to a hub
    • 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
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • 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
    • F03D15/00Transmission of mechanical power
    • F03D15/20Gearless transmission, i.e. direct-drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/02Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/022Adjusting aerodynamic properties of the blades
    • F03D7/0236Adjusting aerodynamic properties of the blades by changing the active surface of the wind engaging parts, e.g. reefing or furling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03D7/0244Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for braking
    • F03D7/0252Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor for braking with aerodynamic drag devices on the blades
    • 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
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/70Bearing or lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/202Rotors with adjustable area of intercepted fluid
    • F05B2240/2022Rotors with adjustable area of intercepted fluid by means of teetering or coning blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/30Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05B2240/31Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape
    • F05B2240/313Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor of changeable form or shape with adjustable flow intercepting area
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/916Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure with provision for hoisting onto the structure
    • 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
    • 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
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

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)

Description

Korte aanduiding; wiekkonstruktie voor windmolen.
De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor de omzetting van windstromingsenergie in mechanische energie, omvattende een met het aardoppervlak verbonden basis-konstruktie; en een op de basiskonstruktie gelagerde rotor met een aantal met een roteerbare drager verbonden, zich in hoofdzaak loodrecht op de as van rotatie van de drager uitstrekkende wieken.
Een dergelijke windmolen is algemeen bekend in velerlei typen, waarbij de gegenereerde mechanische energie b.v. kan worden gebruikt voor de direkte aandrijving van een werktuig, of de aandrijving van een electriciteitsgenerator of een pomp, of voor het opwekken van warmte. De basiskonstruktie is in het algemeen voorzien van middelen voor het in en uit de wind brengen van de rotor, terwijl daarnaast de wieken kunnen zijn voorzien van middelen voor het om de lengte-as doen scharnieren daarvan.
De bovenbeschreven soort windmolen levert in bedrijf een vermogen dat bij benadering evenredig is met de derde macht van de windsnelheid en met het kwadraat van de rotor-diameter, d.w.z. de grootste over de wieken gemeten lengte. Dit opgewekte vermogen fluctueert in de tijd gezien echter sterk, aangezien de windsnelheid in de tijd fluctueert. Deze windsnelheidsfluctuaties hebben tot gevolg dat de windmolen een aanzienlijk gedeelte van de tijd geen energie kan opwekken omdat de windsnelheid te laag is om de wieken in beweging te zetten, of te hoog is om de wieken zonder gevaar voor beschadiging daarvan te laten draaien, terwijl de konstruktie van de windmolen een grote sterkte dient te bezitten om hoge windkrachten te kunnen weerstaan. Een ander aanzienlijk gedeelte van de tijd, n.l. bij zwakke of matige wind, wekt de windmolen slechts een gedeelte van het maximale vermogen op. Derhalve is de in een bepaalde tijdsperiode met behulp van de windmolen op te wekken energie in verhouding tot de maximale theoretische energieopbrengst -d.w.z. wanneer de windmolen in deze tijdsperiode steeds een maximaal vermogen zou leveren - laag, b.v. slechts 30%.
De uitvinding beoogt een windmolen te verschaffen die over een aanzienlijk vergroot windsnelheidsgebied operationeel kan zijn, en daarbij een ten opzichte van de windmolens volgens de stand van de techniek vergroot of zelfs een maximaal vermogen kan leveren.
Een ander oogmerk van de uitvinding is het verschaffen van een windmolen die lichter is gekonstrueerd dan windmolens van de gebruikelijke soort.
Voor het bereiken van deze oogmerken is de windmolen volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de effektie-ve lengte van de wieken instelbaar is voor het variëren van het windremmend oppervlak van de rotor. Met deze maatregel kan bij relatief lage windsnelheden de werkzame rotordiame-ter van de windmolen vergroot worden, waardoor het door de windmolen opgewekte vermogen ook in dit windsnelheidsgebied hoog kan zijn, althans hoger dan bij een windmolen met wieken met een vaste lengte. Bij relatief hoge windsnelheden kan de werkzame rotordiameter van de windmolen verkleind worden, waardoor de windmolen .zonder gevaar voor beschadiging van de wieken in dit windsnelheidsgebied in bedrijf kan worden gehouden met een maximale vermogensop-brengst.
Bij voorkeur zijn de wieken aan het van de as van rotatie van de drager afgekeerde uiteinde verlengbaar. Een bepaalde verlenging van de wieken aan dit uiteinde heeft het meest nuttige effekt op het windremmend oppervlak van de rotor.
Teneinde onbalans in de rotor te voorkomen is de effektieve lengte van de wieken onderling synchroon instelbaar.
In een voorkeursuitvoeringsvorm worden de wieken gevormd door een aantal langwerpige wiekdelen, welke in een elkaar geheel of gedeeltelijk in lengterichting overlappende positie of in hoofdzaak in eikaars verlengde kunnen worden gebracht. Voor een minimale lengte van een dergelijke wiek overlappen de samenstellende wiekdelen elkaar geheel. Een maximale lengte van een dergelijke wiek wordt bereikt, wanneer alle samenstellende wiekdelen in eikaars verlengde zijn gebracht.
Een eerste voordelige mogelijkheid is, dat een eerste wiekdeel· in hoofdzaak parallel aan een tweede wiekdeel in de lengterichting daarvan verschuifbaar met het tweede wiekdeel is verbonden, en is voorzien in aandrijfmiddelen voor het over een vooraf bepaalde afstand verschuiven van het eerste wiekdeel ten opzichte van het tweede wiekdeel. Een minimale lengte van de wiek wordt bereikt, wanneer de wiekdelen elkaar geheel overlappen, en de maximale wiek-lengte wordt bereikt wanneer de wiekdelen in eikaars verlengde zijn gebracht. Elke tussenliggende lengte van de wiek kan ingesteld worden door het kiezen van een geschikte overlapping van de wiekdelen, zodat een continue wiekleng te-instelling mogelijk is. Bij voorkeur omvat een tweede wieldeel een inwendige ruimte waarin het eerste wiekdeel opgenomen kan worden.
In een andere uitvoeringsvorm kan een eerste wiekdeel aan één uiteinde scharnierbaar zijn verbonden met één uiteinde van een tweede wiekdeel, waarbij is voorzien in aandrijfmiddelen voor het over een vooraf bepaalde hoek scharnieren van het eerste wiekdeel ten opzichte van het tweede wiekdeel. Het eerste wiekdeel kan b.v. vast of om een lengteas daarvan ten opzichte van de windrichting draaibaar op de rotor van de windmolen zijn gemonteerd, terwijl het tweede wiekdeel aan het van de rototatie-as afgekeerde uiteinde van het eerste wiekdeel scharnierbaar is verbonden met dit eerste wiekdeel, en naar behoefte geheel of gedeeltelijk uitgeklapt kan worden. Dit uitklappen kan geschieden door scharnieren in het vlak van de wiek, of door scharnieren loodrecht op het vlak van de wiek. Hiermee kan de effektieve lengte van de wiek stapsgewijs of continu worden ingesteld.
In een volgende voorkeursuitvoeringsvorm worden de wieken gevormd door een of meer flexibele langwerpige banen materiaal, welke langs de lange zijden daarvan zijn geleid langs de positie en de stand van de of elke baan materiaal bepalende geleidingen, en is voorzien in aandrijfmiddelen voor het over een vooraf bepaalde afstand verplaatsen van de of elke baan materiaal langs de geleidingen. De geleidingen kunnen b.v. als dunne rails zijn uitgevoerd waarlangs een baan materiaal met behulp van met de lange zijden van de baan verbonden glij- of rolelementen kan worden verplaatst. Een minimale wieklengte of wiekdeellengte kan worden bereikt, wanneer een gehele baan of een gedeelte daarvan is opgerold door de baan op te wikkelen op een kern met behulp van de aandrijfmiddelen. Anderzijds kan de baan materiaal harmonicavormig opgevouwen worden voor het bereiken van de minimale wieklengte. uiteraard wordt dan de maximale wieklengte bereikt door het volledig uitrollen resp. uitvouwen van de baan materiaal. Een andere geschikte flexibele baan materiaal bestaat uit onderling scharnier-baar gekoppelde, zich dwars op de lengterichting van de wieken uitstrekkende strips. Een dergelijke baan materiaal kan zowel opgerold als opgevouwen worden.
Een flexibele, lichte uitvoeringsvorm van de aandrijfmiddelen wordt verkregen door de toepassing van flexibele draadvormige elementen, bijvoorbeeld Bowden-kabels of draden welke zowel druk- als trekkrachten kunnen opnemen.
In een andere voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de wieken een of meer flexibele omhullingen waaraan een fluïdum toegevoerd kan worden voor het vullen van de omhullingen zodat deze de vorm van een wiek of wiekdeel aannemen, en uit welke omhullingen het fluïdum afgevoerd kan worden voor het legen van de omhullingen zodat deze de vorm van een wiek of wiekdeel verliezen. Door als fluïdum een gas te kiezen, bijvoorbeeld lucht, kan een bijzonder lichte kon-struktie verkregen worden. Het is echter eveneens mogelijk een vloeistof toe te passen voor het vullen van de omhullingen.
Bij voorkeur bestaat in de laatstgenoemde uitvoeringsvorm elke wiek uit een aantal in de lengterichting daarvan achter elkaar geplaatste omhullingen, waarmee de lengte van de wiek op eenvoudige wijze stapsgewijs vergroot of verkleind kan worden tot de gewenste maat.
Voor het verbeteren van de stijfheid van een wiek die is opgebouwd uit met fluïdum gevulde omhullingen kunnen de omhullingen van de wieken ondersteund worden door een de stand en positie van de omhullingen in gevulde en lege toestand bepalend frame, dat op zijn beurt gevuld kan zijn met een fluïdum onder een vooraf bepaalde druk ter verhoging van de stijfheid van het frame.
Een bijzonder gunstige uitvoering wordt verkregen, wanneer het frame een stelsel kanalen omvat met bestuurbare kleppen waarmee selectief een verbinding tussen een omhulling en een fluïdumtoevoer- resp. fluïdumafvoerleiding tot stand gebracht kan worden. Men kan het frame b.v. opbouwen uit holle buizen, welke op zich zelf de bedoelde kanalen vormen.
Teneinde de op de wieken uitgeoefende windbelasting te kunnen opvangen met een verminderd gevaar voor bezwijken van de wieken als gevolg van dwarskrachten, wordt de drager van de wieken bij voorkeur ringvormig uitgevoerd en zodanig gelagerd op de basiskonstruktie, dat deze rond het eigen middelpunt draaibaar is ondersteund. De ringvormige drager kan een zodanige diameter hebben, dat de wieken of de wiekdelen tussen de uiteinden daarvan worden ondersteund en als gevolg daarvan niet of nauwelijks doorbuigen in de windrichting.
Ter vergemakkelijking van het onderhoud aan de inrichting en ter vermijding van windschade bij extreem hoge windsnelheden is de inrichting zodanig uitgevoerdr dat de rotor verdraaibaar is van een positie waarin de as van rotatie van de drager in hoofdzaak'horizontaal is gericht, naar een positie waarin de as van rotatie van de drager in hoofdzaak vertikaal is gericht. Een dergelijke uitvoering laat ook een instelling van het windremmend oppervlak van de windmolen toe.
De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening, waarin:
Fig. 1 een schematisch aanzicht in perspektief toont van een inrichting volgens de uitvinding;
Fig.-2a-2h schematische aanzichten in perspektief zijn van voorkeursuitvoeringsvormen van wieken van de inrichting volgens de uitvinding;
Fig. 3 een schematisch, gedeeltelijk opengewerkt aanzicht in perspektief is van een andere uitvoeringsvorm van een wiek;
Fig. 4 een schematisch aanzicht toont van een gedeelte van een rotor in een andere uitvoeringsvorm; en
Fig. 5 een schematisch zijaanzicht toont van een inrichting volgens de uitvinding.
Fig. 1 toont een windmolen met een in een ondergrond 2 verankerde basiskonstruktie 4 in de vorm van een toren, aan de bovenzijde waarvan een huis 6 is bevestigd waarin de lagering voor een rotor 8 en middelen voor de omzetting van windstromingsenergie in een geschikte vorm van mechanische energie zijn ondergebracht. Het huis 6 kan door middel van een niet nader getoonde krui-inrichting zodanig om een vertikale as gedraaid, worden (symbolisch weergegeven door middel van een dubbele pijl 10), dat de rotor 8 zo volledig mogelijk in de wind met een richting 12 gericht kan worden. De rotor 8, waarvan de rotatie-as is aangeduid met een streeplijn 14, omvat drie armen 16, op de uiteinden waarvan een ring 18 is bevestigd. De ring 18 draagt een aantal wieken 20, waarvan de lengte bijvoorbeeld op één van de hierna aangegeven wijzen gevarieerd kan worden. Aldus kan een windremmend oppervlak verkregen worden met een straal die varieert tussen straal R1 en straal R2 al naar gelang de windsnelheid.
In fig. 2a-2h is een gedeelte van de ring 18 van fig. 1 weergegeven, tezamen met een daarop bevestigde wiek 20. De wiek 20 in fig. 2a omvat drie langwerpige wiekdelen 22, 24 en 26, welke onderling zijn gekoppeld en verschuifbaar zijn in de richting van de dubbele pijl 28 voor het vergroten of verkleinen van de lengte van de wiek 20. De kleinste lengte wordt bereikt wanneer de wiekdelen 22, 24 en 26 elkaar geheel overlappen, terwijl de grootste lengte van de wiek 20 wordt bereikt wanneer de wiekdelen 22, 24 en 26 geheel in eikaars verlengde zijn geplaatst. De aandrijfmiddelen voor de verplaatsing van de wiekdelen kunnen mechanisch, elektromechanisch, hydraulisch of pneumatisch zijn.
In fig. 2b kan de lengte van de wiek 20 in stappen gevarieerd worden door een wiekdeel 30, dat in scharnierpunt 32 scharnierend is verbonden met een wiekdeel 34, over 180° rond scharnierpunt 32 te roteren, zoals symbolisch is weergegeven door dubbele pijl 36.
Fig. 2c toont eveneens een scharnierende wiekkonstruk-tie. De wiek 20 kan rond scharnierpunt 35 op de ring 18 zowel in- als uitgeklapt worden, hetgeen is aangeduid door de dubbele pijl 37. De wiek is in dit geval licht gebogen zodat deze in ingeklapte toestand de contour van de ring 18 volgt. De wiek 20 kan over een willekeurige hoek uitgeklapt worden voor het varïeren van de effektieve lengte van de wiek.
De wiek 20 volgens fig. 2d kan eveneens in stappen in lengte vergroot of verkleind worden door scharnieren van een wiekdeel 38 ten opzichte van een wiekdeel 40 rond een scharnieras 42, zoals is aangeduid door de dubbele pijl 44.
Volgens fig. 2e kan de scharnieras 43 ook op de ring 18 liggen, waardoor een wiek zo geheel parallel aan de stroomrichting 12 van de wind gekanteld kan worden, zoals symbolisch is weergegeven d.m.v. dubbele pijl 45.
De wiek 20 in fig. 2f omvat een frame 46 met twee evenwijdige geleidingen 46a en 46b, waarlangs een baan materiaal 48 vanaf een verzamelrol 50 afgerold kan worden of op de verzamelrol gerold kan worden in de richtingen van de dubbele pijl 52 voor het continu vergroten of verkleinen van de effektieve, windvangende wieklengte.
In fig. 2g omvat de wiek 20 een frame 54 met parallelle geleidingen 54a en 54b, waarlangs een harmonikavormig opgevouwen baan materiaal 56 uitgevouwen of opgevouwen kan worden in de richtingen van de dubbele pijl 58 voor het vergroten of verkleinen van de effektieve, windvangende lengte van de wiek 20.
De wiek 20 in fig. 2h omvat een frame 60 met twee parallelle geleidingen 60a en 60b waarlangs een baan materiaal 62, bestaande uit onderling scharnierbaar gekoppelde strips, vanaf een verzamelrol 64 in de richtingen van de dubbele pijl 66 uitgerold of opgerold kan worden voor het continu vergroten óf verkleinen van het effectieve, wind-vangende oppervlak van de wiek 20.
Fig. 3 toont een gedeelte van een holle ring 18 van de rotor 8. Aan de binnenzijde van de ring 18 is een houder 70 aangebracht, bijvoorbeeld gelijmd of geschroefd via gaten 72. In de houder 70 is een langwerpig hol eerste wiekdeel 74 bevestigd welk eerste wiekdeel 74 een langwerpig hol tweede wiekdeel 76 kan bevatten. Het tweede wiekdeel 76 kan op zijn beurt een langwerpig derde wiekdeel 78 bevatten. De wiekdelen kunnen onderling in de lengterichting daarvan verschoven worden door middel van in de ring 18 aangebrachte aandrijfmiddelen, omvattende een motor 80 die een spindel 82 kan aandrijven. Op de spindel 82 is een zowel op trek als druk belastbare draad 84 gewonden welke op een geschikte wijze in het inwendige van het eerste en het tweede wiekdeel 74 en 76 gevoerd is voor het verschuiven van het wiekdeel 78. Op gelijksoortige wijze kan zijn voorzien in aandrijfmiddelen voor het tweede wiekdeel 76, De houder 70 is bij voorkeur vervaardigd van of gevat in een veerkrachtig materiaal, zoals rubber, zodat belasting wisselingen op de wiek 20 opgevangen kunnen worden.
Fig. 4 toont een rotorring 18 met drie wieken 20a, 20b en 20c, elk met een verschillend effectief windvangend oppervlak. De wieken 20a, 20b en 20c zijn elk opgebouwd uit een frame 90 met vier ramen welke selectief gesloten kunnen worden door het vullen van een flexibele omhulling 92 met een fluïdum. Bij wiek 20a zijn drie van de vier ramen aldus gesloten, terwijl het zich aan het uiteinde van de wiek bevindende raam open is en de bijbehorende omhulling 92 leeg is en zich langs het frame 90 uitstrekt, op gelijksoortige wijze zijn bij de wiek 20b twee ramen open en twee ramen gesloten. Bij de wiek 20c is slechts één raam gesloten, en zijn de overige ramen open. Hoewel de in fig. 4 weergegeven situatie denkbaar is als bedrijfstoestand voor een inrichting volgens de uitvinding, zal gewoonlijk elke wiek 20a, 20b en 20c een gelijk aantal open en gesloten ramen hebben, welke zich bovendien op gelijke respectieve afstanden van de ring 18 bevinden.
De windmolen volgens fig. 5 heeft een rotor 8 met een ring 18 waaraan een cilindermantelvormig lagerdeel 100 is bevestigd. Het lagerdeel 100 is aan de buitenzijde ondersteund door middel van lagerschijven 102, welke roteerbaar zijn aangebracht op in een rotordraagconstructie 104 aangebrachte assen 106. Daarnaast is voorzien in niet nader getoonde lagermiddelen voor het gecentreerd houden van de lagerwielen 102 op het loopvlak van het lagerdeel 100. De rotordraagconstructie 104 kan rond een draaipunt 108 gekanteld worden door middel van cilinder-zuigereenheid 110 waarvan de zuigerstang 112 scharnierbaar is verbonden met de rotordraagconstructie 104 en de cilinder scharnierbaar is verbonden met een basisconstructie 114 van de windmolen. Hiermee is het mogelijk de as van rotatie van de rotor zowel horizontaal als vertikaal te richten. Met de slechts in principe aangegeven rotorlagering 100, 102, welke in de praktijk op velerlei soortgelijke wijzen uitgevoerd kan worden, kunnen de door de wind in bedrijfstoestand op de wieken 20 uitgeoefende krachten beter opgevangen worden dan in het geval waarin de uiteinden van de wieken op een centrale as gemonteerd zouden zijn. Uiteraard kan de draag-ring 18 ook aan de voorzijde of achterzijde van de wieken aangebracht worden voor een nog verder verbeterde ondersteuning van de wieken.
De besturing van de wieklengte kan plaatsvinden door de aktuele windsnelheid op afstand van de windmolen te meten, en aan de hand van het resultaat van deze meting een zodanige effektieve wieklengte in te stellen dat het door de windmolen opgewekte mechanische vermogen bij benadering constant wordt gehouden, rekening houdend met de grenzen van de mechanische belastbaarheid van de windmolenonderdelen. Een ander regelcriterium kan het maximaliseren van het opgewekte mechanische vermogen bij de heersende wind zijn.
Alhoewel in het voorgaande verschillende uitvoeringsvormen voor het instellen van de effektieve lengte van de wieken zijn beschreven, zal duidelijk zijn dat eveneens een willekeurige kombinatie van uitvoeringsvormen toegepast kan worden.

Claims (17)

1. Inrichting voor de omzetting van windstromingsenergie in mechanische energie, omvattende een met het aardoppervlak verbonden basiskonstruktie; en een op de basiskon-struktie gelagerde rotor met een aantal met een roteerbare drager verbonden, zich in hoofdzaak loodrecht op de as van rotatie van de drager uitstrekkende wieken, met het kenmerk, dat de effektieve lengte van de wieken instelbaar is voor het variëren van het windremmend oppervlak van de rotor.
2. inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wieken aan de van de as van rotatie van de drager afgekeerde zijde verlengbaar zijn.
3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de effektieve lengte van de wieken onderling synchroon instelbaar is.
4. Inrichting volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de wieken worden gevormd door een aantal langwerpige wiekdelen, welke in een elkaar geheel of gedeeltelijk in lengterichting overlappende positie of in hoofdzaak in eikaars verlengde kunnen worden gebracht.
5. Inrichting volgens een van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat een eerste wiekdeel in hoofdzaak parallel aan een tweede wiekdeel in de lengterichting daarvan verschuifbaar met het tweede wiekdeel is verbonden, en dat is voorzien in aandrijfmiddelen voor het over een vooraf bepaalde afstand verschuiven van het eerste wiekdeel ten opzichte van het tweede wiekdeel.
6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat het tweede wiekdeel een inwendige ruimte omvat waarin het eerste wiekdeel opgenomen kan worden.
7. Inrichting volgens een van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat een eerste wiekdeel aan één uiteinde schar-nierbaar is verbonden met één uiteinde van een tweede wiekdeel, en dat is voorzien in aandrijfmiddelen voor het over een vooraf bepaalde hoek scharnieren van het eerste wiekdeel ten opzichte van het tweede wiekdeel.
8. Inrichting volgens een van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de wieken worden gevormd door. een of meer flexi-bele langwerpige banen materiaal, welke langs de lange zijden daarvan zijn geleid langs de positie en de stand van de of elke baan materiaal bepalende geleidingen, en dat is voorzien in aandrijfmiddelen voor het over een vooraf bepaalde afstand verplaatsen van de of elke baan materiaal langs de geleidingen.
9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de baan materiaal harmonicavormig opvouwbaar is.
10. Inrichting volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de baan materiaal bestaat uit onderling scharnierbaar gekoppelde, zich in hoofdzaak dwars op de lengterichting van de wieken uitstrekkende strips.
11. Inrichting volgens een van de conclusies 4-10, met het kenmerk, dat de wiekdelen onderling verplaatst kunnen worden met behulp van flexibele draadvormige elementen.
12. Inrichting volgens een van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de wieken een of meer flexibele omhullingen omvatten waaraan een fluïdum toegevoerd kan worden voor het vullen van de omhullingen zodat deze de vorm van een wiek of wiekdeel aannemen, en uit welke omhullingen het fluïdum afgevoerd kan worden voor het legen van de omhullingen zodat deze de vorm van een wiek of wiekdeel verliezen, en dat is voorzien in middelen voor het selektief toe- en afvoeren van het fluïdum aan, resp. uit de omhullingen.
13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat elke wiek bestaat uit een aantal in de lengterichting daarvan achter elkaar geplaatste omhullingen.
14. Inrichting volgens conclusie 12 of 13, met het kenmerk, dat de omhullingen van de wieken worden ondersteund door een de stand en positie van de omhullingen in gevulde en lege toestand bepalend frame.
15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het frame een stelsel kanalen omvat met bestuurbare kleppen waarmee selectief een verbinding tussen een omhulling en een fluïdumtoevoer- resp. fluïdumafvoerleiding tot stand gebracht kan worden.
16. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de drager van de wieken ringvormig is en zodanig is gelagerd op de basiskonstruktie, dat deze rond het eigen middelpunt draaibaar is ondersteund.
17. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de rotor verdraaibaar is van een positie waarin de as van rotatie van de drager in hoofdzaak horizontaal is gericht, naar een positie waarin de as van rotatie van de drager in hoofdzaak vertikaal is gericht.
NL9200786A 1992-04-29 1992-04-29 Wiekkonstruktie voor windmolen. NL9200786A (nl)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9200786A NL9200786A (nl) 1992-04-29 1992-04-29 Wiekkonstruktie voor windmolen.
US08/325,297 US5630705A (en) 1992-04-29 1993-04-29 Rotor construction for windmill
EP93910439A EP0638142B1 (en) 1992-04-29 1993-04-29 Rotor construction for windmill
AU40918/93A AU4091893A (en) 1992-04-29 1993-04-29 Rotor construction for windmill
PCT/NL1993/000090 WO1993022555A1 (en) 1992-04-29 1993-04-29 Rotor construction for windmill
DE69306380T DE69306380T2 (de) 1992-04-29 1993-04-29 Rotor für windrad

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9200786 1992-04-29
NL9200786A NL9200786A (nl) 1992-04-29 1992-04-29 Wiekkonstruktie voor windmolen.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9200786A true NL9200786A (nl) 1993-11-16

Family

ID=19860754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9200786A NL9200786A (nl) 1992-04-29 1992-04-29 Wiekkonstruktie voor windmolen.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5630705A (nl)
EP (1) EP0638142B1 (nl)
AU (1) AU4091893A (nl)
DE (1) DE69306380T2 (nl)
NL (1) NL9200786A (nl)
WO (1) WO1993022555A1 (nl)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL1001163C2 (nl) * 1995-09-08 1997-03-11 Pieter Arie Jan Eikelenboom Windmolen.
FR2751693B1 (fr) * 1996-07-26 1998-09-04 Toulminet Michel Pale de longueur variable
AU3964000A (en) * 1999-03-29 2000-10-16 Hans Meier Offshore wind power installation
US6364609B1 (en) 2000-05-01 2002-04-02 Robert J. Barnes Wind turbine having ground winch pivot erection support structure
US6726439B2 (en) * 2001-08-22 2004-04-27 Clipper Windpower Technology, Inc. Retractable rotor blades for power generating wind and ocean current turbines and means for operating below set rotor torque limits
US20050008488A1 (en) * 2002-01-18 2005-01-13 Brueckner Manfred Karl Sky turbine that may be mounted on top of a city
US7131812B2 (en) * 2002-01-18 2006-11-07 Manfred Karl Brueckner Sky turbine that is mounted on a city
US6923622B1 (en) 2002-03-07 2005-08-02 Clipper Windpower Technology, Inc. Mechanism for extendable rotor blades for power generating wind and ocean current turbines and means for counter-balancing the extendable rotor blade
US6972498B2 (en) * 2002-05-28 2005-12-06 General Electric Company Variable diameter wind turbine rotor blades
AUPS266702A0 (en) 2002-05-30 2002-06-20 O'connor, Arthur Improved turbine
US6902370B2 (en) * 2002-06-04 2005-06-07 Energy Unlimited, Inc. Telescoping wind turbine blade
WO2005017351A1 (en) * 2003-07-29 2005-02-24 General Electric Company Variable diameter rotor
US7581926B1 (en) * 2004-03-22 2009-09-01 Clipper Windpower Technology, Inc. Servo-controlled extender mechanism for extendable rotor blades for power generating wind and ocean current turbines
ES2216731B1 (es) * 2004-06-04 2006-02-16 Esdras Automatica, S.L. Control de potencia de las turbinas eolicas mediante variaciones de coeficiente y dimension de las bandas de barrido.
US7582977B1 (en) 2005-02-25 2009-09-01 Clipper Windpower Technology, Inc. Extendable rotor blades for power generating wind and ocean current turbines within a module mounted atop a main blade
CN101490410A (zh) * 2006-07-21 2009-07-22 剪式风能科技公司 可伸缩转子叶片结构
US8113778B2 (en) * 2007-12-20 2012-02-14 General Electric Company Wind turbine blade stowage
US20090196749A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-06 Prentice Charles E Prentice wind engine
WO2012022825A1 (en) * 2010-08-18 2012-02-23 Aw-Energy Oy Arrangement for a surface area adjustment of a reciprocating wing system in a wave energy recovery system
CA2927293A1 (en) * 2013-10-22 2015-04-30 Miroslav Novak Vane assembly for a fluid dynamic machine and propulsion device
WO2020025092A1 (en) * 2018-08-01 2020-02-06 Vestas Wind Systems A/S A method for controlling a tip height of a wind turbine

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7177C (nl) *
DE647287C (de) * 1934-10-24 1937-07-01 Walter Conrad Dipl Ing Dr Windkraftmaschine mit propelleraehnlichen, in der Windrichtung umklappbaren Windradfluegeln
DE705270C (de) * 1936-07-19 1941-04-22 Georg Koenig Lagerung der Radachse von Windkraftwerken
US2173291A (en) * 1938-10-10 1939-09-19 Ash Thomas Leo Aerodynamic rotor
DE860029C (de) * 1943-04-13 1952-12-18 Otto Frueh Windrad
US2379857A (en) * 1944-05-26 1945-07-10 Bakke Olaf Wind wheel generator
US2717043A (en) * 1952-05-16 1955-09-06 Isacco Vittorio Contractable jet-driven helicopter rotor
FR1250561A (fr) * 1959-11-30 1961-01-13 Aéronef convertible
US3768923A (en) * 1969-09-18 1973-10-30 United Aircraft Corp Variable length blade
DE2523180C2 (de) * 1975-05-26 1983-02-10 Horst Dipl.-Ing. 5400 Koblenz Eichler Propeller für schnelle Flug- oder Schwimmkörper
US4020565A (en) * 1975-10-28 1977-05-03 Steffen Sylvester L Draft inducing roof for storage structures
US4168439A (en) * 1977-11-28 1979-09-18 Palma F Neto Wind turbine
US4213737A (en) * 1978-01-17 1980-07-22 Gerhardt Kyle D Wind engine
IE790335L (en) * 1979-03-12 1980-09-12 Gilchrist Timothy M Wind turbine rotor
US4316698A (en) * 1979-08-23 1982-02-23 Bertoia Val O Fluid-driven turbine with speed regulation
ZA816875B (en) * 1980-10-07 1982-11-24 Sir Mcalpine R & Sons Ltd Wind powered turbine
FR2507696A1 (fr) * 1981-06-11 1982-12-17 Maillols Michel Perfectionnements aux moteurs a fluide
US4415311A (en) * 1982-05-28 1983-11-15 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Vertical shaft windmill
US4483657A (en) * 1982-09-29 1984-11-20 Kaiser Heinz W Wind turbine rotor assembly
DE3246635A1 (de) * 1982-12-16 1984-06-20 Thomas Dipl.-Ing. 8000 München Fischer Propeller mit zusammenfaltbaren propellerblaettern
US4485991A (en) * 1983-07-01 1984-12-04 Fuller Brian L Rollable airfoil
GB2206653B (en) * 1987-07-07 1991-07-24 Sutton Vane Vane Vertical axis wind turbine
GB9003591D0 (en) * 1990-02-16 1990-04-11 Proven Eng Prod Single windmill blade

Also Published As

Publication number Publication date
AU4091893A (en) 1993-11-29
WO1993022555A1 (en) 1993-11-11
EP0638142A1 (en) 1995-02-15
DE69306380D1 (en) 1997-01-16
US5630705A (en) 1997-05-20
EP0638142B1 (en) 1996-12-04
DE69306380T2 (de) 1997-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL9200786A (nl) Wiekkonstruktie voor windmolen.
KR100614102B1 (ko) 풍력 발전 설비를 위한 회전자 날개
US4293274A (en) Vertical axis wind turbine for generating usable energy
WO1988004730A1 (en) Reverting wind wheel
US3976396A (en) Device for converting fluid flow into kinetic energy
US11821407B2 (en) Wind turbine with blades hinged at an intermediate position
US802144A (en) Windmill.
WO1995009304A1 (de) Windkraftanlage mit h-rotor
US4530638A (en) Wind driven power generating apparatus
CA1073276A (en) Wind powered apparatus
KR840002957A (ko) 풍차로부터 날개를 위치설정하기 위한 장치
NL8202174A (nl) Windmolen, rotor, rotorblad en mast daarvoor, alsmede werkwijze voor het vervaardigen van het rotorblad.
SU612062A1 (ru) Ветродвигатель
BE1013284A3 (nl) Inrichting voor het winnen van energie.
CN209838594U (zh) 风力发电机桨叶助力装置
CN114945745A (zh) 带有倾斜轴线和/或锥形转子的铰接叶片风力涡轮机
CN111379663A (zh) 一种风力发电机
NL1001163C2 (nl) Windmolen.
EP3807522A1 (en) A wind turbine with hinged blades having a hinge position between inner and outer tip end of the blades
CN108583872A (zh) 一种节能环保直升机医疗用救援装置
RU2066396C1 (ru) Ветродвигатель
FI96133B (fi) Tuuliroottori
RU2269028C2 (ru) Роторный ветродвигатель
RU2023202C1 (ru) Ветроагрегат
JPH05506071A (ja) 風力機関用回転翼支持組立品

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed