RU1786281C - Ветроустановка В.Г.Елескина - Google Patents

Abstract

Использование: преобразование энергии ветра в электрическую. Сущность; поворотные лопасти (Л) расположены на бесконечных цеп х, охватывающих две цепные звездочки 10, закрепленные на параллельных валах, размещенных в корпусе. Кажда  Л снабжена роликами, корпус - подпружиненными направл ющими 12, установленными с возможностью осевого перемещени  и св занными с роликами. Перед Л размещен концентратор потока, выполненный из двух поворотных пластин, кинематически соединенных с направл ющими . Под действием ветра Л перемещаютс  по замкнутой траектории, привод  в движение цепи и через кинематические передачи ротор электрогенератора. При усилении ветра пластины занимают флюгерные положение, воздействие потока на Л уменьшаетс , что регулирует мощность установки . 5 ил. . (Л С

Description

Изобретение относитс  к ветроэнергетике и касаетс  ветроустановок с вертикальными валами и лопаст ми, устанавливаемыми на замкнутых цеп х. Может быть использована дл  обеспечени  электроэнергией различных потребителей, особенно в горных и степных районах.

Известны аналоги-ветроустановки, содержащие по несколько ветродвигателей в одном агрегате многоветр ковое с несколькими колесами устройство. Однако эти установки содержат ветроколеса с низким КПД, естественно их общий КПД мал при громоздкой конструкции. Известен также ветроаг- регат с вертикальными валами, содержащий неподвижное основание, с которым соединен вертикальный корпус, передний и задний участки корпуса сужены, причем передний участок корпуса обращен к сторону набегающего потока и имеет в горизонтальном сечении форму стрелки. В боковых

участках корпуса выполнены продольные вертикальные отверсти , расположенные между передним и задним участками корпуса . В корпусе установлены два вертикальных ротора, размещенные в указанных отверсти х. Каждый ротор имеет по крайней мере одну спиральную лопасть, частично выступающую за пределы корпуса, таким образом поток текучей среды омывает корпус , взаимодействует с лопаст ми и приводит во вращение роторы. Известный агрегат также с низким КПД, обусловленным конструкцией , в которой кажда  лопасть находитс  в работе на 1/3 ее траектории, да и работа его маловеро тна по следующему обсто тельству; поток текучей среды, обтека  корпус,удар етс  в наклонную лопасть, отражаетс  внутрь корпуса, в окно между кромкой корпуса и валом ротора, удар етс  в тыльную часть лопасти соседнего ротора, создава  на ней тормозной момент, далее в

ЦВХЖ&

««Ok

задней части завихр етс , создава  турбулентное движение, тормоз щее лопасти обоих роторов, такое же состо ние происходит и на втором роторе.

Известен прототип - ветроустановка по за вке Франции № 2534636, F 03 D 5/02 опубл. 1984 г., содержаща  основание в виде пр моугольной рамы, составленной из двух стоек и установленные в ней подвижные и неподвижные органы:

- поворотные лопасти, расположенные на бесконечных цеп х, охватывающих две цепные звёздочки, закрепленные на параллельных валах, размещенных в корпусе и концентратор потока в виде неподвижных внутренних лопастей, закрепленных к распоркам средним и боковым, укрепленным к стойкам;

- два направл ющих рельса с канавка ми, закрепленные жестко на стойках пла- етинами, образующими две параллельные округлые фермы;

- генератор, соединенный с валами;

- механизм ориентации лопастей имеет сложную конструкцию из четырех гильз, встроенных в цепь, скрепленных с четырьм  щеками, шарнирно св занными, диаметрально противосто щими винтами, позвол ющими варьировать наклон лопастей в зависимости от силы ветра с использовани- ем электромагнитного телеуправлени .

Основным недостатком данной ветро- установки  вл етс  больша  сложность конструкции и отсутствие автоматического регулировани  мощности.

Целью предложенного технического решени   вл етс  регулирование мощности ветроустановки, дл  достижени  поставленной цели лопасть снабжена роликами, корпус - подпружиненными направл ющи- ми, установленными С возможностью осево- го перемещени  и св занными с роликами лопастей, а концентратор потока выполнен . из двух поворотных пластин, кинематически соединенных с направл ющими.

Описание по сн етс  фиг.1-5.

На фиг.1 - ветроустановка, вид в плане; на фиг.2 - то же, вид сзади, на фиг.З - схема ветроустановки.

Ветроустановка содержит основание 1 с трем  тележками 2 дл  перемещени  по круговому рельсу 3, с закрепленным на основании 1 корпусом 4, с установленными в нем двум  параллельными вертикальными валами 18 и 19 и закрепленными на них по две цепных звездочки 10, охватываемые бесконечными цеп ми 9 с поворотными лопаст ми 6, снабженными роликами 7 и 8, контактирующими с подпружиненными направл ющими 12. При этом несущие ролики

закреплены к цепи 9 и контактируют с рельсом 11 корпуса 4, а направл ющие роики 8 закреплены на конце лопастей 6 и контактируют с направл ющей 12 в виде рельса, соединенного с корпусом 4, пружиной 13 и шарнирными звень ми 14, образующими из направл ющего и подвижного рельса 12 и корпусного рельса 11 параллеограмм , соединенный гибкой св зью 28 с отклон ющимис  в виде флюгера конценраторами 15, выполненными в виде двух поворачивающихс  пластин, разворачивающих корпус 4 навстречу ветру и измен ющих угол атаки лопастей 6. В конце направл ющего подвижного рельса установлена плавно изогнута  направл юща  17 дл  изменени  галса лопастей 6. Ведущие валы ременной или цепной передачей

0 св заны с контрроторным генератором

1 или же генератором обычного исполнени  через дифференциальную передачу.

Ветроустановка работает следующим образом.

При возникновению.ветра, направл ющие плоскости 27 и концентраторы 15 ориентируют установку на ветер, а сконцентрированный поток ветра воздействует на лопасти 6, заставл   из передвигатьс  и при этом, концентраторы 15, в зависимости от скорости ветра, отклон  сь, действуют через посредство гибкой св зи 28 на подпружиненный параллелограмм, перемеща  направл ющий подвижной рельс 12 относиельно рельса 11, устанавливают посредством направл ющих роликов 8 оптимальный угол атаки лопастей 6, которые кат тс  по рельсам 11 и 12 на своих роликах 8 и 7, увлека  за собой цепи 9, которые через звездочки 10 вращают валы 18 и 19, один из которых посредством ременной передачи 20 вращает статор 22 контрроторного генератора 21. Лопасти 6 при перекате с одной ветви бесконечной цепи на другую, попадают своими направл ющими роликами 8 на плавно изогнутую направл ющую 17, котора  разворачивает лопасть 6, измен   ее галс.

При достижении предельной величины скорости ветра, концентратор 15 занимает флюгерное положение и переводит лопасти 6 в положение с наименьшим лобовым сопротивлением и разгружает установку, уменьша  вращающий момент на статоре 22. Аналогично работает наход щийс  в паре ветровой привод, стой разницей, что его вал через ременную передачу 20 вращает ротор 23 контрроторного генератора 21. При работе с генератором 24 обычного исполнени , валы соединены дифференциальной передачей 25 и оснащены тормозами,

что позвол ет вести ремонтные работы раздельно по установкам. В установке использование оптимальных углов атаки на обеих ветв х цепи позвол ет получить высокий КПД при сравнительно малых затратах, а использование встречного вращени  дл  контрроторного генератора уменьшает габариты этой установки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   Ветроустановка, содержаща  поворотные лопасти, расположенные на бесконеч0

ных цеп х, охватывающих две цепные звездочки , закрепленные на параллельных валах, размещенных в корпусе, и концентратор потока, о т личающа  с  тем, что, с целью регулировани  мощности, лопасть снабжена роликами, корпус-подпружиненными направл ющими, установленными с возможностью осевого перемещени  и св занными с роликами лопастей, а концентратор потока выполнен из двух поворотных пластин, кинематически соединенных с направл ющими .

Фиг.1

/

21

Фиг.2

Јh.

Ч

А

Sn

ь

44

fety