PL144384B1 - Method of and apparatus for stabilizing rpm of a turbogenerator driven by a wind turbine - Google Patents

Method of and apparatus for stabilizing rpm of a turbogenerator driven by a wind turbine Download PDF

Info

Publication number
PL144384B1
PL144384B1 PL24834884A PL24834884A PL144384B1 PL 144384 B1 PL144384 B1 PL 144384B1 PL 24834884 A PL24834884 A PL 24834884A PL 24834884 A PL24834884 A PL 24834884A PL 144384 B1 PL144384 B1 PL 144384B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
chamber
inlet
openings
wind turbine
stabilizing
Prior art date
Application number
PL24834884A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL248348A1 (en
Inventor
Marek Bujalski
Kazimierz Michalewicz
Jan Traczyk
Original Assignee
Inst Tech Wojsk Lotniczych
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 Inst Tech Wojsk Lotniczych filed Critical Inst Tech Wojsk Lotniczych
Priority to PL24834884A priority Critical patent/PL144384B1/en
Publication of PL248348A1 publication Critical patent/PL248348A1/en
Publication of PL144384B1 publication Critical patent/PL144384B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad stabilizacji obrotów turbogeneratora z turbina wiatrowa, stosowanego zwlaszcza jako pokladowe zródlo pradu ruchomych obiektów powietrznych, takich jak rakiety, pociski kierowane, holowane cele punktowe itp.Parametry wyjsciowe turbogeneratora z turbina wiatrowa sa zalezne od predkosci obiektu powietrznego. Utrzymanie nominalnych wartosci tych parametrów wymaga stosowania dodatko¬ wych srodków technicznych, które zapewniaja stabilizacje obrotów turbogeneratora przy zmien¬ nych parametrach czynnika roboczego - strumienia powietrza.Znany z polskiego opisu patentowego nr 100 585 uklad stabilizacji obrotów turbogeneratora z turbina wiatrowa zawiera komore wyrównawcza z co najmniej jednym otworem upustowym oraz przeslona otworu upustowego. Przeslona jest poddana dzialaniu elementu sprezystego z jednej strony oraz, poprzez sprzezony z nia talerz oporowy, dzialaniu wystepujacego na wlocie do turbogeneratora cisnienia dynamicznego czynnika roboczego z drugiej strony.Komora ma ksztalt pierscieniowy i umieszczona jest tuz za wirnikiem turbiny. Rozwiazanie to charakteryzuje sie stosunkowo duzym oporem czolowym i w zwiazku z tym moze byc stosowane tylko w zakresie malych i srednich predkosci obiektu powietrznego.Istota ukladu stabilizacji obrotów turbogeneratora wedlug wynalazku polega na tym, ze zawiera umieszczona za wirnikiem, pierscieniowa komore regulacyjna z otworami wlotowymi i wylotowymi oraz komore wyrównawcza z co najmniej jednym otworem, laczacymja zprzestrzenia zewnetrzna. Komory te sa oddzielone przesuwnie osadzona tuleja z kolnierzem, dc którego sa przytwierdzone rozdzielnie i za pomoca wysiegników przeslony otworów wylotowych komory regulacyjnej. Tuleja,poddana dzialaniu elementu sprezystego, jest zaopatrzona w otwory, polo¬ zone na wprost otworów wlotowych komory regulacyjnej i laczaceja z przestrzenia znajdujaca sie za wirnikiem turbiny. Korzystnejest przy tym, aby stosunek czynnej powierzchni otworów wloto¬ wych do czynnej powierzchni otworów wylotowych komory regulacyjnej wynosil 0,5 - 0,7.Uklad wedlug wynalazku umozliwia wykorzystanie tego typu turbogeneratorów równiez przy duzych predkosciach przeplywu czynnika roboczego.2 144 384 Wynalazek zostaje blizej objasniony na przykladzie wykonania zobrazowanym na rysunku, który przedstawia generator z turbina wiatrowa w schemacie konstrukcyjnym.Pradnica 1 wraz z osadzonym najej wale wirnikiem 2 oraz kierownica 3 i stozek wlotowy 7 sa osadzone w cylindrycznym korpusie 4, z którym jest polaczona rozdzielnie pokrywa 6. Na korpusie 4jest osadzona przesuwnie tuleja 5,poddana dzialaniu sprezyn 8 i dzielaca przestrzen, ograniczona zewnetrzna powierzchnia korpusu 4 i wewnetrzna powierzchnia pokrywy 6, na komore regulacyjna 13 oraz komore wyrównawcza 17, zaopatrzona w otwory 12. Komora regulacyjna 13 jest zaopa¬ trzona w trójkatne otwory wlotowe 14 oraz trójkatne otwory wylotowe 15, skierowane wierzchol¬ kami w kierunku przeciwnym do wlotu turbogeneratora. Tuleja 5 jest zaopatrzona w owalne otwory 16, polozone na wprost otworówwlotowych 14 korpusu 4 oraz w kolnierz 5a, do którego sa utwierdzone rozdzielnie sprezyste wysiegniki 11 z osadzonymi na ich swobodnych koncach przeslonami 10 otworów wylotowych 15. TulejaSjest ponadto zaopatrzona w podluznyotwór 9, z którym zazebia sie kolek ustalajacy 18, osadzony na sciance korpusu 4.Po przekroczeniu pewnej predkosci czynnika roboczego na wlocie do wirnika 2 pradnica 1 osiaga obroty, przy których moze byc poddana obciazeniu roboczemu. Przy dalszym wzroscie predkosci czynnika roboczego wzrasta róznica cisnien pomiedzy komora regulacyjna 13 i komora wyrównawcza 17. Na kolnierz 5a zaczyna dzialac sila powodujaca ugiecie sprezyn 8 oraz przemie¬ szczenie tulei 5 wraz z przeslonami 10 w kierunku otworów wlotowych 14 i wylotowych 15. W wyniku zmniejszenia czynnych powierzchni tych otworów nastepuje dlawienieprzeplywu czynnika roboczego przezwirnik 2. Dobierajac ksztalt i wielkoscczynnychpowierzchni otworówwlotowych 14, otworów wylotowych 15, powierzchnie kolnierza 5a oraz charakterystyke sprezyn 8 mozna uzyskac zadana charakterystyke obrotów pradnicy 1 w funkcji predkosci czynnika roboczego na wlocie do wirnika 2.Zastrzezenia patentowe 1. Uklad stabilizacji obrotów turbogeneratora z turbina wiatrowa, zawierajacy srodki techni¬ czne do dlawienia przeplywu czynnika roboczego za wiencem wirnika turbiny, znamienny tym, ze zawiera komore regulacyjna (13) z otworami wlotowymi (14) i wylotowymi (15) oraz komore wyrównawcza (17) z otworami (12), przy czym komora regulacyjna (13) i wyrównawcza (17) sa oddzielone przesuwnie osadzona tuleja (5) z otworami (16) i kolnierzem (5a), poddanym dzialaniu sprezyn (8) i zaopatrzonym w rozdzielnie do niego utwierdzone sprezyste wysiegniki liz osadzo¬ nymi na ich swobodnych koncach przeslonami (10) otworów wylotowych (15). 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek czynnej powierzchni otworów wloto¬ wych (14) do czynnej powierzchni otworów wylotowych (15) wynosi 0,5 - 0,7.144 384 9 18 5 43 6 W 15 11 So 12 PLThe subject of the invention is a system for stabilizing the rotation of a wind turbine generator, used in particular as an on-board source of current for moving airborne objects, such as rockets, guided missiles, towed point targets, etc. The output parameters of a turbine generator with a wind turbine depend on the speed of the air object. Maintaining the nominal values of these parameters requires the use of additional technical measures that ensure the stabilization of the turbogenerator's rotation with variable parameters of the working medium - the air stream. The system for stabilizing the rotation of the turbogenerator with a wind turbine, known from the Polish patent specification No. 100,585, contains an equalizing chamber with at least one bleed hole and the bleed hole diaphragm. The diaphragm is subjected to the action of an elastic element on one side and, through a thrust plate coupled to it, to the action of the dynamic pressure of the working medium at the turbogenerator inlet on the other side. The chamber is ring-shaped and is located just behind the turbine rotor. This solution is characterized by a relatively high frontal resistance and, therefore, it can be used only in the range of small and medium speeds of the air object. The essence of the turbo-generator rotation stabilization system according to the invention consists in the fact that it contains a ring-shaped regulation chamber with inlet and outlet openings located behind the rotor. and a plenum chamber with at least one opening connecting the outer space. These chambers are separated by a sliding sleeve with a flange, to which they are attached separately, and by the arms of the shutter of the control chamber outlet openings. The sleeve, subjected to the action of the resilient element, is provided with holes, located opposite the inlet holes of the regulating chamber and connecting with the space behind the turbine wheel. It is advantageous here that the ratio of the active surface of the inlet openings to the active surface of the outlets of the regulating chamber is 0.5-0.7. The inventive arrangement makes it possible to use this type of turbogenerator also at high flow rates of the working medium. 2 144 384 explained on the example of the embodiment depicted in the drawing, which shows the generator with a wind turbine in the construction diagram. The radiator 1 with the rotor 2 mounted on its shaft, as well as the guide 3 and the inlet cone 7 are embedded in a cylindrical body 4 with which the cover 6 is separately connected. In the body 4, a sleeve 5 is slidably seated, subjected to the action of springs 8 and dividing the space, the limited outer surface of the body 4 and the inner surface of the cover 6 on the control chamber 13 and the equalizing chamber 17 provided with openings 12. The control chamber 13 is provided with triangular openings inlet 14 and triangular outlets 1 5, with their tips facing away from the inlet of the turbo generator. The sleeve 5 is provided with oval holes 16 located opposite the inlet openings 14 of the body 4 and with a flange 5a to which resilient extension arms 11 are separately fastened at their free ends, with the screens 10 of the outlet openings 15. The sleeve S is also provided with an elongated hole 9 with which the locking pin 18, mounted on the body wall, engages. After a certain speed of the working medium at the inlet to the rotor 2 is exceeded, the generator 1 achieves a rotation at which it can be subjected to a working load. With a further increase in the speed of the working medium, the pressure difference between the control chamber 13 and the equalizing chamber 17 increases. The flange 5a is subjected to a force causing the springs 8 to bend and the sleeve 5 with the diaphragms 10 to move towards the inlet 14 and outlet 15 openings. By selecting the shape and size of the active surfaces of the inlet openings 14, outlet openings 15, flange surfaces 5a and the characteristics of the springs 8, it is possible to obtain the desired rotation characteristics of the generator 1 as a function of the speed of the working medium at the inlet to the impeller 2. A system for stabilizing the rotation of a turbogenerator from a wind turbine, comprising the technical means for throttling the flow of the working medium behind the rim of the turbine rotor, characterized in that it comprises a control chamber (13) with inlet (14) and outlet (15) openings and a surge chamber (17). ) with holes (12), the adjustment chamber (13) and equalizing chamber (17) are separated by a sliding sleeve (5) with holes (16) and a flange (5a) operated by springs (8) and provided with separators attached to it the extension arms are mounted on their free ends by the screens (10) of the outlet openings (15). 2. System according to claim The method of claim 1, characterized in that the ratio of the active area of the inlet openings (14) to the active area of the outlets (15) is 0.5 - 0.7. 144 384 9 18 5 43 6 W 15 11 So 12 PL

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe 1. Uklad stabilizacji obrotów turbogeneratora z turbina wiatrowa, zawierajacy srodki techni¬ czne do dlawienia przeplywu czynnika roboczego za wiencem wirnika turbiny, znamienny tym, ze zawiera komore regulacyjna (13) z otworami wlotowymi (14) i wylotowymi (15) oraz komore wyrównawcza (17) z otworami (12), przy czym komora regulacyjna (13) i wyrównawcza (17) sa oddzielone przesuwnie osadzona tuleja (5) z otworami (16) i kolnierzem (5a), poddanym dzialaniu sprezyn (8) i zaopatrzonym w rozdzielnie do niego utwierdzone sprezyste wysiegniki liz osadzo¬ nymi na ich swobodnych koncach przeslonami (10) otworów wylotowych (15).Claims 1. A system for stabilizing the rotation of a turbogenerator with a wind turbine, comprising the technical means for throttling the flow of the working medium after the turbine rotor rim, characterized in that it comprises a control chamber (13) with inlet (14) and outlet (15) openings and a chamber equalizer (17) with holes (12), the adjustment chamber (13) and equalizing chamber (17) are separated by a sliding sleeve (5) with holes (16) and a flange (5a), operated by springs (8) and provided with resilient extension arms are separately attached to it by means of screens (10) of outlet openings (15) at their free ends. 2. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosunek czynnej powierzchni otworów wloto¬ wych (14) do czynnej powierzchni otworów wylotowych (15) wynosi 0,5 - 0,7.144 384 9 18 5 43 6 W 15 11 So 12 PL2. System according to claim The method of claim 1, characterized in that the ratio of the active area of the inlet openings (14) to the active area of the outlets (15) is 0.5 - 0.7. 144 384 9 18 5 43 6 W 15 11 So 12 PL
PL24834884A 1984-06-20 1984-06-20 Method of and apparatus for stabilizing rpm of a turbogenerator driven by a wind turbine PL144384B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24834884A PL144384B1 (en) 1984-06-20 1984-06-20 Method of and apparatus for stabilizing rpm of a turbogenerator driven by a wind turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL24834884A PL144384B1 (en) 1984-06-20 1984-06-20 Method of and apparatus for stabilizing rpm of a turbogenerator driven by a wind turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL248348A1 PL248348A1 (en) 1986-01-14
PL144384B1 true PL144384B1 (en) 1988-05-31

Family

ID=20022351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL24834884A PL144384B1 (en) 1984-06-20 1984-06-20 Method of and apparatus for stabilizing rpm of a turbogenerator driven by a wind turbine

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL144384B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014098632A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Maziarz Witold System of wind stream guiding devices for wind turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014098632A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Maziarz Witold System of wind stream guiding devices for wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
PL248348A1 (en) 1986-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6273671B1 (en) Blade clearance control for turbomachinery
US4540335A (en) Controllable-pitch moving blade type axial fan
US4844690A (en) Diffuser vane seal for a centrifugal compressor
US3941499A (en) Compressor having two or more stages
US4802817A (en) Centrifugal pump with self-regulating impeller discharge shutter
US2739782A (en) Variable area turbine nozzle
CA2018816A1 (en) Cooling fan with reduced noise for variable speed machinery
US11940032B2 (en) Damping device for damping shaft vibration
CA2081327A1 (en) Control system for regulating the axial loading of a rotor of a fluid machine
CN101178016A (en) Thermal screen device for the carter of a turbine to control blade tip clearance
US5567154A (en) Dental turbine drive having means for automatic speed control
US5154578A (en) Compressor casing for a gas turbine engine
CN109386314A (en) Variable stator vane system for turbogenerator
US3792937A (en) Bladed rotors
GB1266254A (en)
PL144384B1 (en) Method of and apparatus for stabilizing rpm of a turbogenerator driven by a wind turbine
US20090180859A1 (en) Compressed air-motor for rotationally driven tools
US6938404B2 (en) Supercharged open cycle gas turbine engine
US4090812A (en) Axial fan with automatically controlled variable pitch blades
US3066653A (en) Hot gas servo system
US810955A (en) Means for regulating turbines.
CN110199129A (en) rotating system with axial gas bearing
GB758906A (en) Improvements in or relating to centrifugal fans
PL230637B1 (en) Rotor of axial fan
GB1263435A (en) Turbomachines