RU122450U1

RU122450U1 - WIND ELECTRIC GENERATOR

Info

Publication number: RU122450U1
Application number: RU2012126420/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Григорьев; Дмитрий Владимирович Павлов; Сергей Александрович Григорьев; Константин Андреевич Клестов; Остап Геннадьевич Лосев
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2012-11-27

Abstract

1. Ветроэлектрический генератор, состоящий из генерирующего узла, на роторе которого установлена с возможностью вращения ветротурбина с вертикальной осью вращения, ветровоспринимающих элементов в виде вертикальных лопастей, установленных на несущих элементах, установленных с возможностью вращения, отличающийся тем, что несущие элементы выполнены в виде треугольных рамок, расположенных в вертикальных плоскостях, проходящих через ось вращения, верхний угол рамки закреплен на валу ветротурбины, а нижний угол опирается на внешний подшипниковый узел, установленный на кожухе, на каждой рамке установлены три лопасти, высота которых увеличивается от конца рамки к оси вращения.2. Ветроэлектрический генератор по п.1, отличающийся тем, что лопасть с наименьшей длиной установлена в вершине треугольной рамки на расстоянии Rот оси вращения, вторая лопасть установлена внутри рамки на расстоянии R, равном (3/5÷2/3)R, третья лопасть установлена внутри рамки на расстоянии R, равном (1/2÷1/3)R.3. Ветроэлектрический генератор по п.1, отличающийся тем, что в концевых частях лопасти с наименьшей длиной размещены концевые шайбы, выполненные в виде горизонтальных пластин круглой или эллиптической формы.1. Wind-electric generator, consisting of a generating unit, on the rotor of which a wind turbine with a vertical axis of rotation is installed with the possibility of rotation, wind-receiving elements in the form of vertical blades mounted on supporting elements installed with the possibility of rotation, characterized in that the supporting elements are made in the form of triangular frames located in vertical planes passing through the axis of rotation, the upper corner of the frame is fixed on the shaft of the wind turbine, and the lower corner rests on an external bearing unit mounted on the casing, each frame has three blades, the height of which increases from the end of the frame to the axis of rotation. 2. Wind power generator according to claim 1, characterized in that the blade with the smallest length is installed at the top of the triangular frame at a distance R from the axis of rotation, the second blade is installed inside the frame at a distance R equal to (3/5 ÷ 2/3) R, the third blade is installed inside the frame at a distance R equal to (1/2 ÷ 1/3) R. 3. Wind power generator according to claim 1, characterized in that end washers made in the form of horizontal plates of a circular or elliptical shape are placed in the end parts of the blade with the shortest length.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована для преобразования кинетической энергии ветра в электрическую энергию.The utility model relates to wind energy and can be used to convert the kinetic energy of the wind into electrical energy.

Известны ветроэлектрические генераторы, состоящие из генерирующего узла, на роторе которого в подшипниковой опоре установлена ветротурбина с вертикальной осью вращения. К вертикальному валу ветротурбины крепятся ветровоспринимающие элементы в виде лопастей, установленных на концах радиальных консолей (см., например, ветроэнергетические установки ВЭУ-1 «Виндэк-Эрга» [http://www.windec2009.narod.ru/VO_complex.htm], ветротурбины типа ROPATEC Vertical Easy, Simply Vertical, Maxi Vertical и Big Star Vertical, [http://www.ropatec.com/index_n.php?pid=05&lin=3]. Данные устройства отличаются, в основном, количеством консолей (от 2 до 5), размерами и мощностью (от 1 до 20 кВт).Wind power generators are known, consisting of a generating unit, on the rotor of which a wind turbine with a vertical axis of rotation is installed in the bearing support. Wind-receiving elements in the form of blades mounted on the ends of the radial consoles are attached to the vertical shaft of the wind turbine (see, for example, wind turbines VEU-1 Vindek-Erga [http://www.windec2009.narod.ru/VO_complex.htm], wind turbines of the type ROPATEC Vertical Easy, Simply Vertical, Maxi Vertical and Big Star Vertical, [http://www.ropatec.com/index_n.php?pid=05&lin=3]. These devices differ mainly in the number of consoles (from 2 up to 5), sizes and power (from 1 to 20 kW).

Известен вертикально-осевой ветродвигатель, в котором каждый ветропринимающий элемент выполнен в виде щелевого крыла, содержащего не менее двух параллельных лопастей [Патент РФ 2283968].Known vertical-axis wind turbine, in which each wind receiving element is made in the form of a slotted wing containing at least two parallel blades [RF Patent 2283968].

1. Ветродвигатель, содержащий ветроколесо с вертикальной осью вращения, снабженное не менее чем тремя ветровоспринимающими элементами, скрепленными с радиальными траверсами, закрепленными на вертикальной оси перпендикулярно ей, при этом внешние концы траверс оперты на кольцевую опору, кроме того, ветроколесо установлено с возможностью взаимодействия с генератором электрической энергии, отличающийся тем, что каждый ветровоспринимающий элемент выполнен в виде щелевого крыла, содержащего не менее двух параллельных лопастей, профилю поперечного сечения которых придана серповидная форма, выпуклая в сторону вращения ветроколеса и вогнутая со стороны ветровоспринимающих поверхностей, при этом ширина и длина лопастей щелевого крыла увеличивается от его поверхности, воспринимающей ветер, не менее чем на 5% от размеров соседней наименьшей, причем поперечному сечению наибольшей лопасти каждого щелевого крыла придана каплеобразная форма, для чего радиус кривизны профиля центральной части ее выпуклой поверхности выполнен меньшим, чем у остальных лопастей щелевого крыла.1. A wind turbine containing a wind wheel with a vertical axis of rotation, equipped with at least three wind pickup elements fastened with radial traverses mounted on a vertical axis perpendicular to it, while the outer ends of the traverse are supported on an annular support, in addition, the wind wheel is installed with the possibility of interaction with an electric energy generator, characterized in that each wind pickup element is made in the form of a slotted wing containing at least two parallel blades, a pop profile the cross section of which is given a crescent shape, convex towards the rotation of the wind wheel and concave from the side of wind-receiving surfaces, while the width and length of the slit wing blades increases from its surface that receives the wind by at least 5% of the size of the adjacent smallest, and the cross section is the largest the blades of each slotted wing are given a drop-like shape, for which the radius of curvature of the profile of the central part of its convex surface is made smaller than that of the other blades of the slotted wing.

2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что образующая ветровоспринимающей поверхности наименьшей из лопастей щелевого крыла радиальна и перпендикулярна вертикальной оси вращения.2. The wind turbine according to claim 1, characterized in that the generatrix of the wind-receiving surface of the smallest of the slit wing blades is radial and perpendicular to the vertical axis of rotation.

Недостатком указанного устройства является такое геометрическое расположение параллельных лопастей, при котором они как бы вложены друг в друга. Т.е. та лопасть, вогнутая поверхность которой обращена к ветру и, следовательно, обеспечивающая наибольший вклад во вращательный момент, практически полностью экранирует расположенную (расположенные) позади нее вторую лопасть (группу лопастей). Это снижает активную площадь лопастей ветротурбины.The disadvantage of this device is such a geometric arrangement of parallel blades, in which they are as if embedded in each other. Those. that blade, the concave surface of which is facing the wind and, therefore, providing the greatest contribution to the rotational moment, almost completely screens the second blade (group of blades) located (located) behind it. This reduces the active area of the blades of the wind turbine.

Наиболее близким решением к заявляемому является ветроэлектрический генератор фирмы ROPATEC [http://www.ropatec.com/index_n.php?pid=05&lin=3], состоящий из генерирующего узла, на роторе которого в подшипниковой опоре установлена ветротурбина с вертикальной осью вращения. К вертикальному валу ветротурбины в его верхней и нижней частях крепятся от 2 до 5 пар перпендикулярно расположенных к нему несущих элементов - консолей. На конце каждой пары консолей закреплена одна вертикальная лопасть - ветровоспринимающий элемент.The closest solution to the claimed one is a ROPATEC wind generator [http://www.ropatec.com/index_n.php?pid=05&lin=3], consisting of a generating unit, on the rotor of which a wind turbine with a vertical axis of rotation is installed in the bearing support. From a vertical to a vertical shaft of a wind turbine, 2 to 5 pairs of supporting elements, consoles perpendicular to it, are attached to the vertical shaft of the wind turbine. At the end of each pair of consoles, one vertical blade is fixed - a wind-picking element.

Недостатками указанного устройства являются:The disadvantages of this device are:

- относительно низкие коэффициент использования энергии ветра C_p и общий КПД по сравнению с другими ветроагрегатами, например, горизонтально-осевого пропеллерного типа;- relatively low coefficient of utilization of wind energy C _p and overall efficiency in comparison with other wind turbines, for example, horizontal-axis propeller type;

велика сила поперечного давления ветра на ветрогенератор (суммарная аэродинамическая нагрузка на поверхность лопастей, образующаяся в результате поперечного сопротивления профиля лопасти ветровому потоку); при резких порывах ветра эта сила создает значительный изгибающий и опрокидывающий момент, что может привести к недопустимым изгибам (поломке) консолей, вала, стойки, опоры или несущей мачты ветроэлектрического генератора;the force of the transverse pressure of the wind on the wind generator is large (the total aerodynamic load on the surface of the blades, resulting from the transverse resistance of the profile of the blade to the wind flow); in case of sudden gusts of wind, this force creates a significant bending and tilting moment, which can lead to unacceptable bending (breakage) of the consoles, shaft, rack, support or supporting mast of the wind electric generator;

- относительно высокая инерционность ветротурбины (момент инерции единичной лопасти относительно оси вала равен произведению ее массы на квадрат длины консоли, а полный момент инерции есть сумма по всем лопастям); вращающий момент аэродинамических сил пропорционален первой степени длины консоли, угловое ускорение ветротурбины при резком порыве ветра есть отношение вращающего момента к моменту инерции; оно обратно пропорционально произведению массы лопасти на длину консоли, поэтому турбины типа ROPATEC раскручиваются медленно и не могут полностью использовать энергию порывистого ветра.- the relatively high inertia of the wind turbine (the moment of inertia of a single blade relative to the axis of the shaft is equal to the product of its mass by the square of the length of the console, and the total moment of inertia is the sum of all the blades); the torque of aerodynamic forces is proportional to the first degree of the length of the cantilever, the angular acceleration of a wind turbine with a sharp gust of wind is the ratio of the torque to the moment of inertia; it is inversely proportional to the product of the mass of the blade by the length of the cantilever, therefore ROPATEC turbines spin up slowly and cannot fully use the energy of gusty winds.

Следствием этого для ветровых турбин ROPATEC является невысокое значение удельной генерируемой электрической мощности, приведенное к единичной сметаемой площади, которая для турбин с вертикальной осью определяется как произведение диаметра ветротурбины на длину лопасти, а также необходимость повышения механической прочности элементов конструкции.The consequence of this for ROPATEC wind turbines is the low specific electric power generated, reduced to a unit swept area, which for turbines with a vertical axis is defined as the product of the diameter of the wind turbine and the length of the blade, as well as the need to increase the mechanical strength of structural elements.

Прямая попытка увеличить электрическую мощность указанных выше турбин типа ROPATEC с вертикальной осью вращения обычно сводится к увеличению рабочей площади лопастей таких ветротурбин. Однако, при этом также увеличивается поперечное сечение (парусность) турбины и пропорционально возрастает вышеупомянутая сила поперечного давления ветра на нее. Соответственно, возрастает опасность недопустимых изгибов вала, стойки, опоры или несущей мачты ветроэлектрического генератора. Возрастает при этом и момент инерции.A direct attempt to increase the electric power of the above ROPATEC turbines with a vertical axis of rotation usually comes down to increasing the working area of the blades of such wind turbines. However, this also increases the cross section (windage) of the turbine and the aforementioned force of the transverse wind pressure on it increases proportionally. Accordingly, the risk of unacceptable bending of the shaft, stand, support or carrier mast of the wind electric generator increases. At the same time, the moment of inertia also increases.

Задачей предложенной полезной модели является снижение инерционности, увеличение коэффициента использования энергии ветра C_p, удельной выработки электроэнергии на единицу сметаемой площади без увеличения изгибающих и опрокидывающих моментов при боковом направлении ветра на лопасть.The objective of the proposed utility model is to reduce inertia, increase the coefficient of use of wind energy C _p , the specific generation of electricity per unit of swept area without increasing bending and tipping moments with a lateral direction of the wind to the blade.

Для этого предложен ветроэлектрический генератор, состоящий из генерирующего узла, на роторе которого установлена с возможностью вращения ветротурбина с вертикальной осью вращения, ветровоспринимающих элементов в виде вертикальных лопастей, установленных на несущих элементах, установленных с возможностью вращения, при этом несущие элементы выполнены в виде треугольных рамок, расположенных в вертикальных плоскостях, проходящих через ось вращения, верхний угол рамки закреплен на валу ветротурбины, а нижний угол опирается на внешний подшипниковый узел, установленный на неподвижном кожухе, на каждой рамке установлены три лопасти, высота которых увеличивается от конца рамки к оси вращения.To this end, a wind-driven generator is proposed, consisting of a generating unit, on the rotor of which a wind turbine with a vertical axis of rotation is mounted rotatably, wind-receiving elements in the form of vertical blades mounted on supporting elements mounted for rotation, while the supporting elements are made in the form of triangular frames located in vertical planes passing through the axis of rotation, the upper corner of the frame is fixed to the shaft of the wind turbine, and the lower corner is based on the external dshipnikovy assembly mounted on a stationary housing, on each frame are three blade, the height of which increases from the end of the frame to the rotation axis.

Кроме того, лопасть с наименьшей длиной установлена в вершине треугольной рамки на расстоянии R₁ от оси вращения, вторая лопасть установлена внутри рамки на расстоянии R₂ равным (3/5÷2/3)R₁, третья лопасть установлена внутри рамки на расстоянии R₃ равным (1/2÷1/3)R₁.In addition, the smallest blade is installed at the top of the triangular frame at a distance of R ₁ from the axis of rotation, the second blade is installed inside the frame at a distance of R ₂ equal to (3/5 ÷ 2/3) R ₁ , the third blade is installed inside the frame at a distance of R ₃ equal to (1/2 ÷ 1/3) R ₁ .

Также, в концевых частях лопасти с наименьшей длиной размещены концевые шайбы, выполненные в виде горизонтальных пластин круглой или эллиптической формы.Also, in the end parts of the blade with the smallest length, end washers are made in the form of horizontal plates of round or elliptical shape.

На чертежах схематично представлена предложенная полезная модель.The drawings schematically represent the proposed utility model.

На фиг.1 представлено сечение предлагаемого ветроэлектрического генератора.Figure 1 presents a cross section of the proposed wind power generator.

На фиг.2 показан вид сверху на ветроэлектрический генератор, одна из треугольных рамок которого для наглядности показана как разрез горизонтальной плоскостью, проходящей через свободную вершину. Стрелкой показано направления вращения.Figure 2 shows a top view of a wind electric generator, one of the triangular frames of which for clarity is shown as a section by a horizontal plane passing through a free peak. The arrow shows the direction of rotation.

Ветроэлектрический генератор состоит из несущей опоры 1, генерирующего узла 2 и ветротурбины с вертикальной осью вращения. Основными элементами генерирующего узла являются неподвижный статор 4 и вращающийся вокруг вертикальной оси ротор 5. Ротор приводится во вращение ветротурбиной, причем он связан с вертикальным валом 6 ветротурбины через карданный шарнир 7, назначение которого - разгрузить генераторный узел от поперечных (горизонтальных) напряжений, возникающих при изгибах и вибрациях вала 6. Вал вращается внутри неподвижного пустотелого кожуха 8 в подшипниковых опорах 9. Кожух за счет своей жесткости уменьшает изгибную деформацию вала под действием ветрового напора. К верхнему концу вала крепятся три несущих элемента 3 в виде треугольных рамок, расположенные в вертикальных плоскостях, проходящих через ось вала. Каждая рамка прикреплена к валу своим верхним углом. Нижние углы этих рамок крепятся к опорному кольцу 10, которое через внешний подшипниковый узел 11 опирается на площадку 12 на кожухе 8 и может свободно вращаться вместе с валом.The wind electric generator consists of a bearing support 1, a generating unit 2 and a wind turbine with a vertical axis of rotation. The main elements of the generating unit are a fixed stator 4 and a rotor rotating around the vertical axis 5. The rotor is driven by a wind turbine, and it is connected to the vertical shaft 6 of the wind turbine through a cardan joint 7, the purpose of which is to relieve the generator unit from transverse (horizontal) stresses arising from bends and vibrations of the shaft 6. The shaft rotates inside the stationary hollow casing 8 in the bearing bearings 9. The casing due to its rigidity reduces the bending deformation of the shaft under the influence of wind th head. Three bearing elements 3 are attached to the upper end of the shaft in the form of triangular frames located in vertical planes passing through the axis of the shaft. Each frame is attached to the shaft with its upper corner. The lower corners of these frames are attached to a support ring 10, which, through an external bearing assembly 11, is supported by a pad 12 on the casing 8 and can rotate freely with the shaft.

На каждой треугольной рамке размещается по три ветровоспринимающих элемента в виде вертикальных лопастей разной высоты. Одна, самая короткая лопасть 13 крепится вблизи той вершины треугольной рамки, которая наиболее удалена от оси ветротурбины. Ее расстояние до оси определяет радиус ветротурбины R₁. В концевых частях этой лопасти размещены концевые шайбы 14 - пластины круглой или эллиптической формы, устанавливаемые горизонтально. Они предназначены для ослабления вредного влияния образования концевых вихрей, приводящих к уменьшению вращающей силы. Вторая, более длинная лопасть 15 крепится внутри рамки на расстоянии R₂≈(3/5÷2/3)R₁ от оси. Третья, самая длинная лопасть 16 также крепится внутри рамки на расстоянии от R₃≈(1/2÷1/3)R₁ от оси. Боковые площади лопастей (площади ветровоспринимающих поверхностей) относятся обратно пропорционально их расстояниям от оси, т.е. средняя лопасть имеет площадь в ≈1,5 раза больше площади внешней, а внутренняя - в 2-3 раза больше внешней. Такое соотношение обеспечивает примерно равные вклады всех лопастей в суммарный вращающий момент аэродинамических сил при разгоне (при низкой угловой скорости вращения). Ометаемая площадь для предлагаемой конструкции определяется как удвоенная площадь трапеции, образованной точками крепления треугольной рамки и внешней лопастью.On each triangular frame there are three wind-receiving elements in the form of vertical blades of different heights. One, the shortest blade 13 is attached near the top of the triangular frame, which is the most remote from the axis of the wind turbine. Its distance to the axis determines the radius of the wind turbine R ₁ . In the end parts of this blade there are end washers 14 — plates of a circular or elliptical shape mounted horizontally. They are designed to mitigate the harmful effects of the formation of end vortices, leading to a decrease in rotational force. The second, longer blade 15 is mounted inside the frame at a distance of R ₂ ≈ (3/5 ÷ 2/3) R ₁ from the axis. The third, longest blade 16 is also attached inside the frame at a distance from R ₃ ≈ (1/2 ÷ 1/3) R ₁ from the axis. The lateral areas of the blades (areas of wind-receiving surfaces) are inversely proportional to their distances from the axis, i.e. the middle lobe has an area of ≈1.5 times the area of the outside, and the inside is 2-3 times larger than the outside. This ratio provides approximately equal contributions of all blades to the total torque of the aerodynamic forces during acceleration (at a low angular speed of rotation). The swept area for the proposed design is defined as the doubled area of the trapezoid formed by the attachment points of the triangular frame and the outer blade.

Данное указанное многолопастное исполнение ветровоспринимающих элементов ветровой турбины позволяет, во-первых, увеличить полезные аэродинамические характеристики турбины, и, в частности коэффициент C_p, поскольку обеспечивает существенное усиление крутящего момента при уменьшении сметаемой площади и незначительном увеличении момента инерции. В то же время, предлагаемая полезная модель не вызывает заметного увеличения бокового поперечного сопротивления ветру.This specified multi-blade design of the wind-receiving elements of the wind turbine allows, firstly, to increase the useful aerodynamic characteristics of the turbine, and, in particular, the coefficient C _p , since it provides a significant increase in torque with a decrease in the swept area and a slight increase in the moment of inertia. At the same time, the proposed utility model does not cause a noticeable increase in lateral lateral resistance to wind.

Во-вторых, жесткая треугольная геометрия рамки, усиленная дополнительно двумя жесткими лопастями, позволяет существенно снизить требования к механической прочности пластин, образующих рамку, Тем самым, уменьшается масса пластин и их толщина, что дополнительно снижает момент инерции ветротурбины и сопротивление воздуха при вращении вала.Secondly, the rigid triangular geometry of the frame, reinforced by two additional rigid blades, can significantly reduce the requirements for the mechanical strength of the plates forming the frame, thereby reducing the mass of the plates and their thickness, which further reduces the moment of inertia of the wind turbine and air resistance during rotation of the shaft.

В третьих, многолопастная конфигурация турбины, как известно из практики полетов на самолетах типа биплан, обеспечивает большую, чем у монопланов, устойчивость к срыву потока с крыла, что также способствует увеличению коэффициента C_p.Thirdly, the multi-blade configuration of the turbine, as is known from the practice of flying on biplane aircraft, provides greater resistance to stall flow from the wing than monoplanes, which also contributes to an increase in the coefficient C _p .

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При скоростях ветра, превышающих пороговую скорость «страгивания», предлагаемая ветротурбина вращается под действием таких же аэродинамических сил, что и прототип, с теми отличиями, что:At wind speeds exceeding the threshold speed of “stragging”, the proposed wind turbine rotates under the same aerodynamic forces as the prototype, with the differences that:

А) моменты сил, действующие на каждую из лопастей, суммируются. Это позволяет увеличить суммарный вращающий момент сил; точное значение коэффициента увеличения момента сил определяется соотношением площадей лопастей и их расположением на рамке;A) the moments of forces acting on each of the blades are summed up. This allows you to increase the total torque of the forces; the exact value of the coefficient of increase in the moment of forces is determined by the ratio of the areas of the blades and their location on the frame;

Б) благодаря уменьшенному моменту инерции ветротурбины она страгивается при меньшей скорости ветра и быстрее набирает обороты.B) due to the reduced moment of inertia of the wind turbine, it is strained at a lower wind speed and is gaining speed faster.

Механическая мощность, вырабатываемая ветротурбиной, есть произведение угловой скорости вращения на вращающий момент, а произведенная энергия - произведение мощности на время. Предлагаемая полезная модель позволяет при уменьшении сметаемой площади увеличить все 3 фактора: вращающий момент - за счет дополнительных лопаток, угловую скорость и время - за счет меньшей скорости страгивания и за счет большего углового ускорения.The mechanical power generated by a wind turbine is the product of the angular velocity of rotation by torque, and the energy produced is the product of power by time. The proposed utility model makes it possible to increase all 3 factors while decreasing the swept area: the torque is due to additional blades, the angular velocity and time are due to the lower moving speed and due to greater angular acceleration.

В тоже время поперечное сечение (парусность) турбины и сила поперечного давления ветра на нее (суммарная аэродинамическая нагрузка на поверхность лопастей, образующаяся в результате поперечного сопротивления профиля лопасти ветровому потоку) существенно ниже, чем у прототипа, т.к. внешняя лопасть имеет небольшую площадь, а средняя и внутренняя лопасти, укрыты от бокового ветрового потока элементами треугольной рамки, имеющей более хорошую обтекаемость, чем плоские лопасти прототипа. Кроме того, наличие карданного узла допускает умеренные поперечные деформации элементов ветротурбины. Поэтому предлагаемая конструкция ветротурбины не требует дополнительного усиления механической прочности несущих элементов ветрогенератора.At the same time, the cross section (windage) of the turbine and the force of the transverse wind pressure on it (total aerodynamic load on the surface of the blades, resulting from the transverse resistance of the profile of the blade to the wind flow) are significantly lower than that of the prototype, because the outer blade has a small area, and the middle and inner blades are sheltered from the side wind flow by elements of a triangular frame, which has better streamlining than the flat blades of the prototype. In addition, the presence of the universal joint allows moderate lateral deformation of the elements of the wind turbine. Therefore, the proposed design of the wind turbine does not require additional strengthening of the mechanical strength of the bearing elements of the wind generator.

Во-вторых, жесткая треугольная геометрия рамки, усиленная дополнительно двумя жесткими лопастями, позволяет существенно снизить требования к механической прочности пластин, образующих рамку. Тем самым, уменьшается масса пластин и их толщина, что дополнительно снижает момент инерции ветротурбины и сопротивление воздуха при вращении вала.Secondly, the rigid triangular geometry of the frame, reinforced additionally by two rigid blades, can significantly reduce the requirements for the mechanical strength of the plates forming the frame. Thus, the mass of the plates and their thickness are reduced, which further reduces the moment of inertia of the wind turbine and the air resistance during rotation of the shaft.

Таким образом, данное устройство позволит при фиксированных габаритных размерах и уменьшении сметаемой площади ветровой турбины существенно повысить коэффициент использовании кинетической энергии ветрового потока и, как следствии этого, повысить КПД ветроэлектрического генератора и производимую им электрическую мощность, что достигается за счет применения в данной полезной модели строенных разновеликих лопастей ветровой турбины, размещенных на треугольной рамке.Thus, this device will allow for a fixed overall size and a decrease in the swept area of the wind turbine to significantly increase the utilization of the kinetic energy of the wind flow and, as a result, increase the efficiency of the wind electric generator and the electric power it produces, which is achieved through the use of built-in different-sized blades of a wind turbine placed on a triangular frame.

Claims

1. A wind electric generator, consisting of a generating unit, on the rotor of which a wind turbine with a vertical axis of rotation is mounted for rotation, wind-receiving elements in the form of vertical blades mounted on supporting elements mounted for rotation, characterized in that the supporting elements are made in the form of triangular frames located in vertical planes passing through the axis of rotation, the upper corner of the frame is mounted on the shaft of the wind turbine, and the lower corner is supported by an external bearing Ikov assembly mounted on the housing, on each frame are three blade, the height of which increases from the end of the frame to the rotation axis.

2. The wind generator according to claim 1, characterized in that the blade with the smallest length is installed at the top of the triangular frame at a distance of R ₁ from the axis of rotation, the second blade is installed inside the frame at a distance of R ₂ equal to (3/5 ÷ 2/3) R ₁ , the third blade is installed inside the frame at a distance R ₃ equal to (1/2 ÷ 1/3) R ₁ .

3. The wind electric generator according to claim 1, characterized in that in the end parts of the blades with the smallest length, end washers are made in the form of horizontal plates of round or elliptical shape.