RU2008518C1

RU2008518C1 - Windmill

Info

Publication number: RU2008518C1
Authority: RU
Inventors: Станислав Семенович Баталов
Original assignee: Станислав Семенович Баталов
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: wind-electric power engineering. SUBSTANCE: windmill has blades 4 hinged through one edge on pins installed between two endless chains 3 fitted on wheels 2 in common frame. Blade stops 5 are installed on chains and blades are loosely suspended on side exposed to wind. Stops project inside space embraced by chains. EFFECT: improved design. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам преобразования энергии ветра и может быть использовано как автономный источник энергии. The invention relates to wind energy conversion devices and can be used as an autonomous energy source.

Широкое применение получили ветродвигатели с вращательным движением лопастей, известны также конструкции с поступательным движением лопастей. Wind turbines with rotational motion of the blades are widely used, designs with translational motion of the blades are also known.

Одним из недостатков ветродвигателей всех систем является сильная зависимость скорости их работы от скорости ветра, из-за чего во многих случаях требуются специальные устройства для компенсации такой нестабильности. Поэтому весьма полезным является свойство саморегулирования скорости, в большей или меньшей степени присущее некоторым конструкциям ветродвигателей. One of the drawbacks of wind turbines of all systems is the strong dependence of their speed on wind speed, which in many cases requires special devices to compensate for such instability. Therefore, the property of self-regulation of speed, which is more or less inherent in some designs of wind turbines, is very useful.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ветродвигатель, содержащий лопасти, шарнирно закрепленные на осях, закрепленных между двух бесконечных цепей, натянутых на колеса в общей раме, при этом лопасти в рабочем положении отклоняются внутрь объема, охватываемого цепями. Эффект саморегулирования скорости в этом ветродвигателе хотя и проявляется, но выражен слабо. The closest in technical essence to the proposed one is a wind turbine containing blades pivotally mounted on axles fixed between two endless chains stretched on wheels in a common frame, while the blades in the working position deviate into the volume covered by the chains. Although the effect of self-regulation of speed in this wind turbine is manifested, it is weakly expressed.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков, т. е. такое изменение конструкции, которое приведет к более стабильной работе ветродвигателя при менее сложной конструкции. The aim of the invention is to remedy these disadvantages, i.e., such a design change that will lead to more stable operation of the wind turbine with a less complex design.

Поставленная цель достигается тем, что в ветродвигателе, содержащем лопасти, шарнирно закрепленные одной кромкой на осях, закрепленных между двух бесконечных цепей, натянутых на колеса в общей раме, лопасти с наветренной стороны подвешены свободно, а расположенные на цепи упоры выступают внутрь. This goal is achieved by the fact that in a wind turbine containing blades pivotally mounted with one edge on axles fixed between two endless chains stretched on wheels in a common frame, the blades on the windward side are suspended freely, and the stops located on the chain protrude inward.

По сравнению с прототипом изобретение обладает следующими новыми существенными признаками:
лопасти с наветренной стороны подвешены свободно;
цепи снабжены такими упорами, которые выступают внутрь объема, охватываемого цепями (в прототипе лопасти снабжены двойными упорами).Compared with the prototype, the invention has the following new significant features:
the blades on the windward side are suspended freely;
the chains are equipped with such stops that protrude inside the volume covered by the chains (in the prototype the blades are equipped with double stops).

Благодаря новым существенным признакам появились следующие возможности:
достигается высокая стабильность скорости ветродвигателя (при постоянном моменте нагрузки), поскольку лопасти наветренной стороны не только меняют угол своего отклонения под действием ветра, но и управляют направлением потока, поступающего на лопасти подветренной стороны;
стабилизируется поток внутри ветродвигателя, т. к. лопасти наветренной стороны служат подвижным направляющим аппаратом, а благодаря внутренним упорам, расположенным на цепи, лопасти могут отклоняться и наружу (проходя между цепей), что необходимо при переходе лопастей внизу с одной стороны на другую (без такого отклонения вниз возможны завихрения внутреннего потока), что в итоге повышает КПД ветродвигателя.Thanks to new significant features, the following features appeared:
high stability of the wind turbine speed is achieved (at a constant load moment), because the windward side blades not only change their deflection angle under the influence of wind, but also control the direction of the flow entering the leeward side blades;
the flow inside the wind turbine is stabilized, because the blades of the windward side serve as a movable guiding device, and thanks to the internal stops located on the chain, the blades can deviate outward (passing between the chains), which is necessary when moving the blades below from one side to the other (without such a deviation downward, swirls of the internal flow are possible), which ultimately increases the efficiency of the wind turbine.

Новые признаки изобретения позволят разрабатывать ветродвигатели для привода агрегатов с постоянным моментом нагрузки, требующих стабильной скорости. New features of the invention will allow the development of wind motors for driving units with a constant load moment, requiring a stable speed.

На фиг. 1 и 2 предлагается пример конструкции ветродвигателя. In FIG. 1 and 2, an example of a wind turbine design is provided.

Ветродвигатель содержит жесткую раму 1, колеса 2 (изображены условно), цепи 3 (из дюралевых трубчатых элементов), которые конструктивно объединены с упорами 5, и лопасти 4. The wind turbine contains a rigid frame 1, wheels 2 (shown conditionally), chains 3 (from duralumin tubular elements), which are structurally combined with stops 5, and blades 4.

Ветродвигатель работает следующим образом. The wind turbine operates as follows.

Поток ветра, набегая на лопасти наветренной стороны, отклоняет их на некоторый угол, тем больший, чем больше скорость ветра. При этом сам поток отклоняется вниз, создавая подъемную силу, направленную вверх. Лопасти с другой стороны ложатся на упоры. Пройдя лопасти наветренной стороны, поток получает уже другое направление по сравнению с первоначальным, более крутое по отношению к лопастям подветренной стороны, что увеличивает действующую на них силу (направленную вниз). В результате создается пара сил, приводящая колеса во вращение. Саморегулирование скорости достигается тем, что при сильном ветре передние лопасти принимают положение, близкое к горизонтальному, пропуская поток ветра почти свободно. Тем не менее небольшая доля большой энергии сильного ветра передается лопастям, чего достаточно для поддержания номинальной скорости при той же нагрузке. The wind flow, running onto the windward side blades, deflects them by a certain angle, the greater, the greater the wind speed. At the same time, the flow itself deviates downward, creating a lifting force directed upward. The blades on the other hand rest on the stops. Having passed the blades of the windward side, the flow already receives a different direction compared to the original one, steeper with respect to the blades of the leeward side, which increases the force acting on them (directed downward). As a result, a pair of forces is created that drives the wheels in rotation. Self-regulation of speed is achieved by the fact that with a strong wind the front blades take a position close to horizontal, passing the wind flow almost freely. Nevertheless, a small fraction of the high energy of strong wind is transmitted to the blades, which is enough to maintain the nominal speed at the same load.

Предлагаемый ветродвигатель позволит более широко использовать энергию ветра, особенно в местностях, где редко бывают ветры со скоростями более 10 м/с. The proposed wind turbine will allow more widespread use of wind energy, especially in areas where there are rarely winds with speeds of more than 10 m / s.

(56) Патент Франции N 2304790, кл. F 03 D 5/02, опублик. 1976. (56) French Patent N 2304790, cl. F 03 D 5/02, published. 1976.

Claims

1. A WIND MOTOR containing blades pivotally mounted with one edge on axles mounted between two endless chains stretched on wheels in a common frame, and blades rotation restriction stops located on chains, characterized in that, for the purpose of self-regulation of speed, the blades with the windward the sides are suspended freely.

2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the stops protrude inside the volume covered by the chains.