RU153893U1 - Ветрогенераторная установка - Google Patents
Ветрогенераторная установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU153893U1 RU153893U1 RU2014143426/06U RU2014143426U RU153893U1 RU 153893 U1 RU153893 U1 RU 153893U1 RU 2014143426/06 U RU2014143426/06 U RU 2014143426/06U RU 2014143426 U RU2014143426 U RU 2014143426U RU 153893 U1 RU153893 U1 RU 153893U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- rotor
- installation
- battery
- wind
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
Ветрогенераторная установка, содержащая статор и ротор, с которым связаны лопасти, соединенные с приводом, выполненным с возможностью поворота лопастей вокруг своей оси, перпендикулярной оси вращения ротора, при этом обмотки статора соединены через выпрямитель и выключатель с аккумуляторной батареей и с выводами для нагрузки, а установка снабжена датчиками скорости вращения ротора, положения лопасти и уровня зарядки аккумуляторной батареи, а также управляющим микропроцессором, входы которого соединены с упомянутыми датчиками, а выходы - с приводом лопастей и с выключателем.
Description
Предлагаемая полезная модель ветрогенераторной установки относится к конструкциям установок для преобразования энергии ветра в электрическую энергию и предназначена для использования индивидуальными потребителями.
Известна ветроэнергоустановка, которая содержит мачту с горизонтальной поворотной платформой, на которой установлены электрогенератор и ветротурбина с лопастями, и механическую передачу вращения от вала ветротурбины к валу электрогенератора. Установка снабжена электромагнитным устройством, электрохимической накопительной батареей и управляющей их работой электрической схемой, так, что электромагнитное устройство фиксирует ветротурбину и электрогенератор при увеличении скорости потока свыше допустимого значения. Ветроэнергоустановка содержит лопасти ветротурбины, установленные с возможностью изменения угла установки в потоке (угла атаки), каждая лопасть ветротурбины установлена своим основанием в ступицу с дополнительными степенями свободы перемещения (см. патент RU 2336433 C1, 20.10.2008). При повышении скорости воздушного потока лопасти поворачиваются, увеличивая угол атаки, а при достижении критической скорости ветра срабатывает чувствительное устройство, которое посредством реле и электродвигателей переводит лопасти в положение параллельное воздушному потоку. Таким образом, данная конструкция направлена на защиту ветроустановки от ураганного ветра и не имеет возможности регулирования режима зарядки аккумуляторных батарей.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является двухроторный электрогенератор, в котором внутри статора находятся основной ротор и дополнительно регулирующий ротор, имеющие возможность поворачиваться относительно друг друга. Регулирующий и основной роторы через конические шестерни связаны с осями лопастей ветроколеса. Регулирование угла поворота лопасти происходит благодаря повороту регулирующего ротора относительно основного путем шунтирования обмотки регулирующего ротора. При этом регулирующий ротор поворачивается относительно основного ротора и поворачивает шестерню, связанную с лопастью ветроколеса, изменяя угол атаки лопасти. Изобретение позволяет при вращении лопастей регулировать их наклон к потоку и при этом повысить точность поддержания частоты (см. патент RU 2433301 C2, опуб. 10.11.2011). С помощью этого устройства достигается постоянство оборотов ветроколеса. Однако указанный электрогенератор не позволяет устанавливать лопасти в положение, оптимальное для заряда аккумуляторных батарей, то есть достигать наибольшего эффекта электроустановки для потребителя.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание ветрогенератора, работающего в оптимальном режиме с учетом состояния заряда аккумуляторных батарей и одновременно обеспечивающего режимы защиты от ураганного ветра и отключения.
Поставленная задача решается тем, что ветрогенераторная установка содержит статор и ротор, с которым связаны лопасти, соединенные с приводом, выполненным с возможностью поворота лопастей вокруг своей оси, перпендикулярной оси вращения ротора, при этом обмотки статора соединены через выпрямитель и выключатель с аккумуляторной батареей и с выводами для нагрузки, а установка снабжена датчиками скорости вращения ротора, положения лопасти и уровня зарядки аккумуляторной батареи, а также управляющим микропроцессором, входы которого соединены с упомянутыми датчиками, а выходы - с приводом лопастей и с выключателем.
Использование в предлагаемой установке микропроцессорного управления поворотом лопастей позволяет обеспечить технический результат, выражающийся в обеспечении установки лопастей в положение, оптимальное для заряда аккумуляторных батарей, то есть достигать наибольшей эффективности электроустановки для потребителя.
Сущность предлагаемого решения поясняется иллюстративными материалами.
На фиг. 1 показана схема предложенной ветрогенераторной установки, а на фиг. 2 - схема его управления.
Ветрогенераторная установка (ветрогенератор) содержит статор 1 с обмотками, ротор 2 с постоянными магнитами, который расположен соосно со статором 1, лопасти 3, установленные посредством управляемого привода 4 на роторе 2 перпендикулярно оси его вращения с образованием ветроколеса.
Обмотки статора 1 соединены через выпрямитель 5 и выключатель 6 с аккумуляторной батареей 7, имеющей датчиком 8 уровня ее заряда, а также с выводами для нагрузки 11.
На приводе 4 установлен датчик 9 положения лопасти, а на роторе 2 установлен датчик 10 скорости вращения ротора.
Управление поворотом лопастей для регулирования мощности установки и буревой защиты происходит посредством управляющего микропроцессора 12 с зашитым алгоритмом управления. Датчики 8, 9 и 10 соединены с входами микропроцессора 12, выходы которого соединены соответственно с приводом 4 лопастей и с выключателем 6 аккумуляторной батареи 7.
При работе установки под действием потока ветра лопасти 3 вращают ротор 2 с магнитами, которые возбуждают ток в обмотках статора 1. Ток с обмоток поступает на выпрямитель 5 и затем на аккумуляторную батарею 7 для использования потребителями. Управляющий микропроцессор 12 посредством датчиков 8, 9 и 10 постоянно контролирует уровень заряда батареи, обороты ветроколеса, положение лопастей 3, устанавливая их посредством привода 4 в оптимальное положение в соответствии с заложенным в микропроцессор 12 алгоритмом. Одновременно контролируется максимально допустимый уровень оборотов ветроколеса, обеспечивая буревую защиту ветрогенератора.
Устройство имеет три режима работы.
1. Рабочий режим.
В этом режиме ветроколесо вращается под воздействием набегающего воздушного потока. Управляющий микропроцессор 12, получая данные о скорости вращения ротора с датчика 10, об уровне заряда аккумуляторной батареи с датчика 8 и об угле поворота лопасти с датчика 9, постоянно анализирует их и сравнивает с заданными программой управления. Если происходит отклонение параметров от заданных, микропроцессор 12 выдает команду приводу 4 лопастей изменить угол их поворота (угол атаки). Например, аккумуляторная батарея 12 заряжена, ветер усилился и выросли обороты: будет выдана команда на увеличение угла атаки лопастей 3 и зарядный ток уменьшится. Если нагрузка 11 потребителя выросла и снизилось напряжение на аккумуляторной батарее 12, то лопасти 3 будут приведены в положение, соответствующее максимально возможному уровню заряда. Поскольку этот процесс происходит в постоянном режиме, ветрогенераторная установка не требует дополнительных балластных нагрузок (для сброса “лишней” энергии), либо электронного контроллера.
2. Режим буревой защиты.
В этом режиме при достижении предельного уровня оборотов ротора 2 (заданного программой управления) микропроцессор 12 переводит лопасти 3 в положение параллельное воздушному потоку. Таким образом, даже ураганный ветер не может раскрутить ветроколесо до опасных для конструкции оборотов.
3. Режим отключения.
Этот режим аналогичен режиму 2, но перевод лопастей 3 в положение параллельное воздушному потоку производится с помощью отдельного тумблера. Одновременно происходит отключение аккумуляторной батареи 12 от выпрямителя 5 и закорачивание фаз (обмоток) статора 1. Режим применяется для ремонта, профилактики устройства или при необходимости.
Полезная модель позволяет обеспечить оптимальный рабочий режим ветрогенераторной установки без использования балластных нагрузок и контроллера, буревую защиту, а также режим технологического отключения.
Claims (1)
- Ветрогенераторная установка, содержащая статор и ротор, с которым связаны лопасти, соединенные с приводом, выполненным с возможностью поворота лопастей вокруг своей оси, перпендикулярной оси вращения ротора, при этом обмотки статора соединены через выпрямитель и выключатель с аккумуляторной батареей и с выводами для нагрузки, а установка снабжена датчиками скорости вращения ротора, положения лопасти и уровня зарядки аккумуляторной батареи, а также управляющим микропроцессором, входы которого соединены с упомянутыми датчиками, а выходы - с приводом лопастей и с выключателем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143426/06U RU153893U1 (ru) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | Ветрогенераторная установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014143426/06U RU153893U1 (ru) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | Ветрогенераторная установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU153893U1 true RU153893U1 (ru) | 2015-08-10 |
Family
ID=53796629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014143426/06U RU153893U1 (ru) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | Ветрогенераторная установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU153893U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106523278A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 天津捷金金属制品有限公司 | 一种风力发电机用基于湿度信息的pid控制系统 |
RU2727541C2 (ru) * | 2016-03-21 | 2020-07-22 | Дженерал Электрик Компани | Система регулировки угла наклона лопасти ветротурбины, способ управления системой регулировки угла наклона и ветротурбинная система |
-
2014
- 2014-10-28 RU RU2014143426/06U patent/RU153893U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106523278A (zh) * | 2015-09-14 | 2017-03-22 | 天津捷金金属制品有限公司 | 一种风力发电机用基于湿度信息的pid控制系统 |
RU2727541C2 (ru) * | 2016-03-21 | 2020-07-22 | Дженерал Электрик Компани | Система регулировки угла наклона лопасти ветротурбины, способ управления системой регулировки угла наклона и ветротурбинная система |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8872403B2 (en) | Electrical system and method for sustaining an external load | |
US8324751B2 (en) | Wind turbine generator system and wind turbine generator | |
ES2842929T3 (es) | Control dinámico de la capacidad de potencia activa y reactiva para parques eólicos | |
US20150022007A1 (en) | Wind turbine generator controller responsive to grid frequency change | |
JP2007124780A (ja) | 蓄電システム及び風力発電所 | |
CA2644019A1 (en) | Wind power generator system and control method of the same | |
TW201303151A (zh) | 風力發電設備及操作一風力發電設備之方法 | |
JP2015012636A (ja) | 揚水発電システム | |
KR20180019499A (ko) | 계통 연계가 없는 풍력 터빈의 작동 방법 및 풍력 터빈 | |
US20170159577A1 (en) | Gas Turbine Combined Electric Power Generation Apparatus | |
KR20120132300A (ko) | 풍력 발전 설비 및 풍력 발전 설비의 제어 방법 | |
RU2017106288A (ru) | Способ управления генератором силовой электроустановки (варианты) и силовая электроустановка | |
JP2012050181A (ja) | 風力発電装置 | |
TW201350675A (zh) | 風力發電系統 | |
JP2015516790A (ja) | 揚水発電所用電気ユニット | |
RU153893U1 (ru) | Ветрогенераторная установка | |
JP5710530B2 (ja) | 風力発電システム | |
ES2880702T3 (es) | Sistema y procedimiento para minimizar la corriente de sobretensión de entrada durante el arranque de un sistema de energía eléctrica | |
EP2527606A2 (en) | Closed energy combined cycle system and operation method thereof | |
JP2016133002A (ja) | アシスト機能を備えた風力発電装置およびその制御方法 | |
WO2012000517A2 (en) | Operating a wind power plant including energy storage during grid faults | |
JP5740279B2 (ja) | フライホイール発電設備およびその運転方法 | |
US10208732B2 (en) | Intelligent wind turbine generator | |
JP2013126319A (ja) | 風力発電装置及び風力発電制御方法 | |
CN106469965B (zh) | 一种风力发电机供电系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20151029 |