RU172055U1 - Ветроэнергетическая установка - Google Patents

Ветроэнергетическая установка Download PDF

Info

Publication number
RU172055U1
RU172055U1 RU2016141028U RU2016141028U RU172055U1 RU 172055 U1 RU172055 U1 RU 172055U1 RU 2016141028 U RU2016141028 U RU 2016141028U RU 2016141028 U RU2016141028 U RU 2016141028U RU 172055 U1 RU172055 U1 RU 172055U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
generator
group
magnets
windings
Prior art date
Application number
RU2016141028U
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Григорьевич Кузьмин
Original Assignee
Сергей Григорьевич Кузьмин
Ананьев Андрей Владимирович
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 Сергей Григорьевич Кузьмин, Ананьев Андрей Владимирович filed Critical Сергей Григорьевич Кузьмин
Priority to RU2016141028U priority Critical patent/RU172055U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU172055U1 publication Critical patent/RU172055U1/ru

Links

Images

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

Abstract

Ветроэнергетическая установка может быть использована для выработки электроэнергии в отдаленной от электрических сетей местности или в качестве привода к различным механическим устройствам. Ветроэнергетическая установка включает генератор 1 с горизонтально расположенной осью и две независимые группы лопастей 2 и 3, установленных на держателях 4 с возможностью поворота относительно горизонтальной оси генератора 1 и со смещением мест крепления группы лопастей 2 от мест крепления группы лопастей 3. Генератор 1 выполнен в виде двух дисков 5 с закрепленными на них магнитами и диска 6 с обмотками и токосъемниками 7, взаимодействующими с медными кольцами 8. Диски 5 с магнитами приводятся во вращение группой лопастей 2, а диск 6 приводится во вращение группой лопастей 3, вращающихся в разные стороны вокруг одной горизонтально расположенной оси генератора 1. За счет того, что места крепления на держателях 4 лопастей 2 одной группы смещены относительно мест крепления лопастей 3 другой группы, лопасти разных групп не перекрывают друг другу поток ветра. Каждая группа лопастей 2 и 3 через свои держатели 4 вращает соответствующие диски 5 и 6 генератора 1. Магниты и обмотки генератора 1 на дисках 5 и 6 вращаются вокруг одной неподвижной оси навстречу друг другу, вследствие чего частота вращения магнитов относительно обмоток генератора 1 равна сумме частоты вращений магнитов относительно неподвижной оси и частоты вращения обмоток относительно той же неподвижной оси, что увеличивает выработку генератором электроэнергии, которая посредством токосъемников 7 и медных колец 8 передается потребителю. 3 ил.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике, в частности к конструкциям ветроэнергетических установок, и может быть использована для выработки электроэнергии в отдаленной от электрических сетей местности или в качестве привода к различным механическим устройствам.
Ветровая энергия, наряду с солнечной и водной, принадлежит к числу постоянно возобновляемых и, в этом смысле, вечных источников энергии, обязанных своим происхождением деятельности Солнца. К достоинствам ветровой энергии, прежде всего, следует отнести доступность, повсеместное распространение и практически неисчерпаемость ресурсов. Источник энергии не нужно добывать и транспортировать к месту потребления: ветер сам поступает к установленному на его пути ветродвигателю, что особенно важно для труднодоступных (арктических, степных, пустынных, горных и т.п.) районов, удаленных от источников централизованного энергоснабжения, и для относительно мелких (мощностью до 100 кВт) потребителей энергии, рассредоточенных на обширных пространствах.
В то же время существуют и недостатки ветроэнергетических установок, которые затрудняют их внедрение. Одним из главных недостатков является низкий коэффициент использования энергии ветра (КИЭВ), который теоретически может достигать величины 0,593 от мощности ветрового потока, однако, существующие ветряки имеют КИЭВ от 0,197 до 3,5. Серьезной проблемой является необходимость аккумулировать энергию избыточной ветровой нагрузки для поддержания рабочего режима установки при снижении или в отсутствие ветровой нагрузки.
Для оценки новизны заявленного решения рассмотрим ряд известных технических средств аналогичного назначения.
Известен ветроагрегат, содержащий рабочее колесо с вертикальной осью вращения, на котором установлены с возможностью поворота вокруг вертикальных осей лопасти, имеющие индивидуальный механизм поворота, выполненный в виде флюгера, кинематически соединенный с осью поворота лопасти, см. патент РФ №2119094. Однако указанная конструкция является достаточно сложной, а связь между флюгером и механизмом поворота лопасти постоянно нагружена, что можно отнести к недостаткам известной конструкции.
Известен ветродвигатель, содержащий установленное на вертикальном валу рабочее колесо с верхними и нижними спицами, между которыми на их концах размещены поворотные балансировочные лопасти, валы которых через муфты связаны цепной передачей с общим флюгером, см. А.с. №1483081. Выполнение лопастей поворотными позволяет оптимально ориентировать их в процессе работы, что обеспечивает оптимальную аэродинамику лопастей при движении по потоку ветра и против. Однако общий механизм поворота лопастей, представляющий собой цепную передачу, связывающую флюгер с каждой лопастью, сложен, что снижает надежность работы устройства.
Известен более совершенный ветроагрегат, содержащий рабочее колесо с вертикальной осью вращения, на которой установлены с возможностью поворота вокруг вертикальных осей лопасти, имеющие индивидуальный механизм поворота, выполненный в виде флюгера, кинематически соединенного с осью поворота лопасти, причем верхний конец каждой лопасти выполнен с возможностью отклонения в плоскости лопасти симметрично относительно вертикальной оси на расстояние не более В/5,27, где В - максимальное значение ширины лопасти, см. патент РФ №2193688. Каждый флюгер кинематически соединен с осью поворота лопасти посредством механизма разгрузки, который выполнен в виде предохранительной муфты. Известная конструкция ветроагрегата является достаточно сложной и не предотвращает нежелательных и нерегулируемых колебаний лопастей во время работы установки, что снижает надежность работы установки.
Известны ветроэнергетические установки с электрическими, механическими, пневматическими и гидравлическими приводами поворота лопастей, см. Учебное пособие издат. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Автор Р.А. Янсон. Ветроустановки. 2007 г., гл. 7.3. - регулирование горизонтально-осевого ветродвигателя поворотом лопасти.
Известна ветроэнергетическая установка по патенту РФ №144415 с горизонтально расположенной осью генератора и лопастями, установленными с возможностью поворота, отличающаяся тем, что она снабжена двумя независимыми группами лопастей, вращающихся в одну или в разные стороны вокруг одной горизонтально расположенной оси генератора, при этом лопасти выполнены с поперечным сечением в виде аэродинамического крылового профиля с закругленной передней и острой задней кромкой, закреплены на держателях с возможностью поворота на угол до 90° и подпружинены относительно держателей, при этом места крепления на держателях лопастей одной группы смещены относительно мест крепления лопастей другой группы на величину, достаточную для отсутствия перекрывания лопастями разных групп друг друга в плоскости, перпендикулярной оси генератора, который выполнен с двумя группами постоянных магнитов, каждая из которых закреплена на оси вращения соответствующей группы лопастей.
Недостатком данного технического решения, принятого за прототип, равно как и всех известных ветроэнергетических установок, является недостаточно высокая выработка электроэнергии.
Цель полезной модели - создание ветроэнергетической установки с увеличенной выработкой электроэнергии.
Сущность полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для решения поставленной задачи.
Ветроэнергетическая установка с горизонтально расположенной осью генератора и двумя независимыми группами лопастей, установленных на держателях с возможностью поворота относительно горизонтальной оси генератора и со смещением мест крепления одной группы лопастей от другой их группы, характеризуется тем, что генератор выполнен в виде двух дисков с закрепленными на них магнитами и диска с обмотками и токосъемниками, при этом диски с магнитами приводятся во вращение одной группой лопастей, а диск с обмотками токосъемниками приводится во вращение другой группой лопастей, вращающихся в разные стороны вокруг одной горизонтально расположенной оси генератора, причем диски с магнитами и диск с обмотками и токосъемниками укреплены с возможностью независимого вращения в разные стороны.
В этом заключается совокупность существенных признаков заявленного технического решения, достаточной для достижения задачи полезной модели.
Непосредственный технический результат, который может быть получен при реализации заявленных совокупностей признаков, заключается в том, что магниты и обмотки генератора вращаются вокруг одной неподвижной оси навстречу друг другу, вследствие чего частота вращения магнитов относительно обмоток генератора равна сумме частоты вращений магнитов относительно неподвижной оси и частоты вращения обмоток относительно той же неподвижной оси.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид заявленной установки, на фиг. 2 - фронтальный вид на две независимые группы лопастей, вращающихся в разные стороны вокруг одной горизонтально расположенной оси генератора, на фиг. 3 - продольный разрез по оси генератора.
Ветроэнергетическая установка включает генератор 1 с горизонтально расположенной осью и две независимые группы лопастей 2 и 3, установленных на держателях 4 с возможностью поворота относительно горизонтальной оси генератора 1 и со смещением мест крепления группы лопастей 2 от мест крепления группы лопастей 3. Генератор 1 выполнен в виде двух дисков 5 с закрепленными на них магнитами и диска 6 с обмотками и токосъемниками 7, взаимодействующими с медными кольцами 8.
Заявленная установка работает следующим образом.
Диски 5 с магнитами приводятся во вращение группой лопастей 2, а диск 6 приводится во вращение группой лопастей 3, вращающихся в разные стороны вокруг одной горизонтально расположенной оси генератора 1. За счет того, что места крепления на держателях 4 лопастей 2 одной группы смещены относительно мест крепления лопастей 3 другой группы, лопасти разных групп не перекрывают друг другу поток ветра. Каждая группа лопастей 2 и 3 через свои держатели 4 вращает соответствующие диски 5 и 6 генератора 1. Магниты и обмотки генератора 1 на дисках 5 и 6 вращаются вокруг одной неподвижной оси навстречу друг другу, вследствие чего частота вращения магнитов относительно обмоток генератора 1 равна сумме частоты вращений магнитов относительно неподвижной оси и частоты вращения обмоток относительно той же неподвижной оси, что увеличивает выработку генератором электроэнергии, которая посредством токосъемников 7 и медных колец 8 передается потребителю.
Заявленная ветроэнергетическая установка характеризуется увеличенной выработкой электроэнергии и может быть реализована с использованием известных технических средств.

Claims (1)

  1. Ветроэнергетическая установка с горизонтально расположенной осью генератора и двумя независимыми группами лопастей, установленных на держателях с возможностью поворота относительно горизонтальной оси генератора и со смещением мест крепления одной группы лопастей от другой их группы, отличающаяся тем, что генератор выполнен в виде двух дисков с закрепленными на них магнитами и диска с обмотками и токосъемниками, при этом диски с магнитами приводятся во вращение одной группой лопастей, а диск с обмотками токосъемниками приводится во вращение другой группой лопастей, вращающихся в разные стороны вокруг одной горизонтально расположенной оси генератора, причем диски с магнитами и диск с обмотками и токосъемниками укреплены с возможностью независимого вращения в разные стороны.
RU2016141028U 2016-10-18 2016-10-18 Ветроэнергетическая установка RU172055U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141028U RU172055U1 (ru) 2016-10-18 2016-10-18 Ветроэнергетическая установка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016141028U RU172055U1 (ru) 2016-10-18 2016-10-18 Ветроэнергетическая установка

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172055U1 true RU172055U1 (ru) 2017-06-28

Family

ID=59310067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016141028U RU172055U1 (ru) 2016-10-18 2016-10-18 Ветроэнергетическая установка

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172055U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196105U1 (ru) * 2019-10-22 2020-02-17 Сергей Григорьевич Кузьмин Ветроэнергетическая установка

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128144A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Honda Motor Co Ltd 風力発電装置
KR20100028736A (ko) * 2008-09-05 2010-03-15 허현강 축고정식 풍력발전기
RU109806U1 (ru) * 2011-05-12 2011-10-27 Владимир Вениаминович Архипов Ветрогенератор (варианты)
RU144415U1 (ru) * 2014-03-31 2014-08-20 Кузьмин Сергей Григорьевич Ветроэнергетическая установка
RU2598506C1 (ru) * 2015-08-21 2016-09-27 Ильдус Юнусович Абдуллин Ветроэлектрогенератор

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008128144A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Honda Motor Co Ltd 風力発電装置
KR20100028736A (ko) * 2008-09-05 2010-03-15 허현강 축고정식 풍력발전기
RU109806U1 (ru) * 2011-05-12 2011-10-27 Владимир Вениаминович Архипов Ветрогенератор (варианты)
RU144415U1 (ru) * 2014-03-31 2014-08-20 Кузьмин Сергей Григорьевич Ветроэнергетическая установка
RU2598506C1 (ru) * 2015-08-21 2016-09-27 Ильдус Юнусович Абдуллин Ветроэлектрогенератор

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU196105U1 (ru) * 2019-10-22 2020-02-17 Сергей Григорьевич Кузьмин Ветроэнергетическая установка

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203601542U (zh) 潮流发电装置及其安装框架
WO2017000555A1 (zh) 模块化双向潮流能发电装置
US9989033B2 (en) Horizontal axis wind or water turbine with forked or multi-blade upper segments
CN104791176A (zh) 一种排列式漂浮流水发电装置
KR20110004113A (ko) 수력 또는 풍력 발전기의 수직회전자
KR20110010241A (ko) 편심축을 가진 멀티 사이클로이드 곡선 시스템을 구현하는 풍력발전장치
CN106438184A (zh) 水动力自动变桨透平的可弯曲叶片
JP6954739B2 (ja) 発電機用のロータ
CN104612884A (zh) 水力发电机、水力发电系统及并网发电方法
RU172055U1 (ru) Ветроэнергетическая установка
CA2613150A1 (en) Turbine for a hydroelectric power station
CN204113552U (zh) 一种风力发电机组齿轮箱高速刹车盘盘车装置
KR101062190B1 (ko) 수력 또는 풍력발전기의 수평회전자
RU144415U1 (ru) Ветроэнергетическая установка
KR101085471B1 (ko) 풍력발전기
CN203130361U (zh) 风力发电机组中防止叶片结冰的机构
RU196105U1 (ru) Ветроэнергетическая установка
CN104295442A (zh) 一种双风轮水平轴风力发电机
RU196104U1 (ru) Ветроэнергетическая установка
CN101139972B (zh) 风力发电机电磁式变桨机构
CN204493056U (zh) 一种水力发电机和水力发电系统
CN201908780U (zh) 一种飞车风速发电机组
KR200473807Y1 (ko) 발전용 날개
CN201041134Y (zh) 风力发电机电磁式变桨机构
CN105508133B (zh) 一种流体元素的捕获装置和方法