RU2031240C1

RU2031240C1 - Wind motor

Info

Publication number: RU2031240C1
Application number: SU904830799A
Authority: RU
Inventors: Гоедеке Альфред
Original assignee: Гоедеке Альфред
Priority date: 1988-02-18
Filing date: 1990-08-16
Publication date: 1995-03-20

Abstract

FIELD: wind power engineering. SUBSTANCE: wind motor has wind wheel 2 made up as a shell, which is arranged concentrically to vertical shaft 3 and is defined by two mated convex part of cylindrical surfaces, and pair of blades 5,6, which have wing-like cross- section and are coupled with the shell. The inlet edges and sides of the blades exposed to the wind are made up as parts of cylindrical surfaces. The radius of cylindrical surfaces of the shell is 1/3.3 - 1/3.6 of the diameter of the wind wheel. The eccentricity of the curvature center of each of the surfaces is equal to 1/4.5 - 1/5 of the wind wheel diameter, preferably 1/4.72. EFFECT: enhanced efficiency. 12 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроэнергетических агрегатах с вертикальной осью вращения. The invention relates to wind energy and can be used in wind power units with a vertical axis of rotation.

Известен ветродвигатель, содержащий установленное на вертикальном валу ветроколесо, выполненное в виде оболочки, размещенной концентрично валу и образованной двумя сопряженными выпуклыми частями цилиндрических поверхностей, и соединенных с ней лопастей с крыловидным поперечным сечением. A wind turbine is known comprising a wind wheel mounted on a vertical shaft, made in the form of a shell placed concentrically to the shaft and formed by two conjugated convex parts of cylindrical surfaces, and blades connected with it with a pterygo-shaped cross section.

Недостатками известного ветродвигателя являются большие габариты, плохие условия транспортировки и относительно низкая производительность (КПД). The disadvantages of the known wind turbine are large dimensions, poor transportation conditions and relatively low productivity (COP).

Для отдельных случаев использования возникает необходимость в оптимизации габаритов относительно обеспечения благоприятной возможности изготовления и транспортировки, причем производительность двигателя должна в основном остаться неизменной или даже быть улучшена. For individual cases of use, there is a need to optimize the dimensions with respect to ensuring favorable manufacturing and transportation capabilities, and the engine performance should basically remain unchanged or even be improved.

Изобретение основано на том факте, что за счет уменьшения поперечного сечения сердечника ротора хотя и уменьшается противодействующая ветру рабочая поверхность, однако это обстоятельство не должно вести к снижению мощности (относительно того или иного конструктивного размера, т.е. высоты и общего диаметра), если соблюдаются определенные краевые условия. The invention is based on the fact that, due to the reduction of the cross section of the rotor core, although the working surface counteracting the wind is reduced, this circumstance should not lead to a decrease in power (relative to one or another design size, i.e. height and total diameter), if certain boundary conditions are observed.

Соответствующее изобретению определение размеров пригодно, в частности, для соответствующих родовому признаку ветродвигателей с уменьшенной конструктивной формой, в результате чего обеспечивается благоприятная возможность мобильного использования ветродвигателя, например, на транспортных средствах или парусных яхтах. The dimensioning according to the invention is suitable, in particular, for wind turbines with a reduced structural form corresponding to the generic characteristic, as a result of which the wind turbine can be used mobilely, for example, in vehicles or sailing yachts.

Установлено, что поскольку мощность пропорционально увеличивается с увеличением числа оборотов за счет использования "более открытой" конструкции, т. е. уменьшенного поперечного сечения сердечника ротора или тел несущих поверхностей и вытекающего из этого более высокого относительного использования потока, может достигаться приблизительно та же мощность. За счет увеличения относительного отклонения потока телом сердечника достигается в целом увеличение эффективности обтекаемых потоком тел. It has been established that since the power increases proportionally with increasing speed due to the use of a “more open” design, that is, a reduced cross section of the rotor core or bodies of bearing surfaces and resulting from this higher relative utilization of the flow, approximately the same power can be achieved. By increasing the relative deviation of the flow by the core body, an overall increase in the efficiency of the bodies streamlined by the flow is achieved.

За счет уменьшения тел и связанного с этим уменьшения массы дополнительно уменьшаются потери на трение и достигаются более благоприятные возможности изготовления и транспортировки. Редукторы и генераторы также становятся менее тяжелыми и габаритными, поскольку при более высоком числе оборотов (относительно отдаваемой на валу мощности) уменьшаются подлежащие передаче крутящие моменты. Цель использования соответствующего изобретению определения размеров направлена в первую очередь на исполнение малых конструктивных форм с более высокими значениями числа оборотов. By reducing the bodies and the associated weight reduction, friction losses are further reduced and more favorable manufacturing and transportation capabilities are achieved. Gearboxes and generators also become less heavy and dimensional, since at a higher number of revolutions (relative to the power transmitted to the shaft), the torques to be transmitted are reduced. The purpose of using the sizing according to the invention is primarily aimed at the execution of small structural forms with higher speed values.

Установлено, что выбранные в соответствии с изобретением размеры могут предпочтительно использоваться не только для малых конструктивных форм, но и для более крупных исполнений. It has been found that the sizes selected in accordance with the invention can preferably be used not only for small structural forms, but also for larger versions.

В случае предпочтительно уменьшенного конструктивного размера отпадает необходимость в использовании внешнего расчаливания. Полый вал образует в случае благоприятной формы исполнения обсадную трубу, на которой крепится вращающееся тело. Направляемый внутри обсадной трубы, соединенный с вращающимся телом вал передает приводную мощность через промежуточную передачу на генератор. In the case of a preferably reduced structural size, there is no need to use external bracing. In the case of a favorable embodiment, the hollow shaft forms a casing pipe on which the rotating body is mounted. The shaft, guided inside the casing, connected to a rotating body, transmits drive power through an intermediate gear to the generator.

Соответствующее изобретению определение размеров ведет не только к более удобному в экономическом отношении изготовлению установки, но и к упрощению ее транспортировки. Наряду с уменьшением веса в результате уменьшенной конструктивной формы осуществляет возможность уменьшения транспортировочных габаритов за счет поворота обтекаемых ветром тел (тело сердечника ротора и тела несущих поверхностей) из рабочей позиции в позицию транспортировки. Sizing according to the invention leads not only to a more economically convenient manufacture of the installation, but also to simplification of its transportation. Along with the reduction in weight as a result of the reduced structural form, it makes it possible to reduce the transport dimensions by turning the bodies streamlined by the wind (the core body of the rotor and the body of the bearing surfaces) from the working position to the transport position.

Для соблюдения малых транспортировочных габаритов обтекаемые ветром тела могут откидываться в основном в одну плоскость, если они укреплены с возможностью поворота вокруг их центров тяжести или центров с имеющими форму окружности поперечными сечениями (насколько сами они расположены внутри поперечного сечения тела). To comply with the small transport dimensions, wind-wrapped bodies can recline mainly on one plane if they are strengthened with the possibility of rotation around their centers of gravity or centers with circle-shaped cross sections (as far as they are located inside the cross section of the body).

Так как для соединения тел между собой в процессе эксплуатации между этими телами предусмотрены несущие элементы, существует возможность предусмотрения их также в качестве стопорных элементов для транспортировки. Несущие элементы принимают также подшипники, обеспечивающие вращение в процессе эксплуатации. Since for connecting the bodies to each other during operation, load-bearing elements are provided between these bodies, it is possible to provide them also as stopping elements for transportation. Bearing elements also accept bearings that provide rotation during operation.

Арретируемое с возможностью откидывания крепление обтекаемых ветром тел позволяет транспортировать устройство в конфигурации с лишь незначительной высотой, причем конструктивная высота такой транспортной конфигурации приблизительно соответствует уменьшенным поперечным габаритам тела сердечника ротора. Это и другие обтекаемые ветром тела могут поворачиваться при этом после устранения арретирования вокруг названных осей, причем в случае тела сердечника ротора речь идет предпочтительно о центральной оси, а в случае обтекаемых ветром тел - о центральной оси имеющих форму полуокружности поперечных сечений, которые образуют передние кромки лопастей. Locked with the possibility of folding, the fastening of the bodies streamlined by the wind allows the device to be transported in a configuration with only a small height, and the structural height of such a transport configuration approximately corresponds to the reduced transverse dimensions of the body of the rotor core. This and other bodies streamlined by the wind can rotate in this case after elimination of locking around these axes, moreover, in the case of the body of the rotor core, it is preferable to the central axis, and in the case of bodies streamlined by the wind, to the central axis of the semicircular cross-sections that form the leading edges blades.

Если соединяющие обтекаемые ветром тела несущие элементы имеют в качестве распорок или замкнутых поверхностных элементов поперечные габариты, которые не превышают меньший поперечный размер тела сердечника ротора или в основном соответствуют этому размеру, то в этом случае транспортировочная конфигурация может быть реализована без существенных дополнительных расходов, так как поперечные распорки образуют торцовые стороны транспортировочного узла, в результате чего помимо арретировок необходимо предусмотреть лишь оболочку. If the supporting elements flowing around the wind bodies have, as struts or closed surface elements, transverse dimensions that do not exceed the smaller transverse size of the rotor core body or basically correspond to this size, then in this case the transport configuration can be implemented without significant additional costs, since transverse struts form the end faces of the transport unit, as a result of which, in addition to the restraints, it is necessary to provide only a shell.

В этой имеющей квадратную форму конфигурации при этом дополнительно существуют полые пространства, в которых может размещаться разобранная или сложенная станина для ветрового двигателя с профильной конструкцией, поперечные размеры которой не превышают находящегося в распоряжении пространства. In this square-shaped configuration, there are additionally hollow spaces in which a disassembled or folded bed for a wind engine with a profile structure can be placed, the transverse dimensions of which do not exceed the available space.

Кроме того, особенно предпочтительным является то, что, если центр оси вращения тел лопастей для перевода их в положение покоя находится в центре его имеющего форму полуокружности поперечного сечения передних кромок, размеры ротора в положении покоя или транспортировки не увеличиваются относительно размера диаметра. In addition, it is particularly preferred that if the center of rotation axis of the blade bodies for translating them to the resting position is in the center of its semicircular cross-section of the leading edges, the rotor dimensions in the resting or transport position do not increase relative to the diameter size.

В случае другого предпочтительного усовершенствования генератор для выработки электрической энергии располагается, включая промежуточную передачу, внутри тела сердечника ротора, в результате чего отпадает необходимость в дополнительном пространстве для устройства для выработки тока. Переход с малой скорости вращения ротора на предпочтительно более высокую скорость вращения генератора осуществляется при этом с помощью планетарной передачи. In the case of another preferred improvement, the generator for generating electric energy is located, including the intermediate gear, inside the body of the rotor core, as a result of which there is no need for additional space for the device for generating current. The transition from a low rotor speed to a preferably higher generator rotational speed is achieved by means of a planetary gear.

На фиг. 1 изображен ветровой двигатель с поворачиваемым вокруг вертикальной оси ветровым ротором, вид сбоку; на фиг. 2 показана вспомогательная конструкция для исполнения отклоняющих ветер поверхностей тела сердечника ротора и соответствующих тел лопастей, а также их взаимного углового расположения; на фиг.3 - дано поперечное сечение через ветровой ротор по фиг.1 на любой высоте в рабочей позиции; на фиг. 4 - поперечное сечение по фиг.1 в положении транспортировки или покоя. In FIG. 1 shows a wind engine with a rotor rotatable around a vertical axis, a side view; in FIG. 2 shows an auxiliary construction for the execution of wind-deflecting surfaces of the rotor core body and the corresponding blade bodies, as well as their relative angular arrangement; figure 3 - is given a cross section through the wind rotor of figure 1 at any height in the working position; in FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. 1 in a transport or resting position.

Наиболее существенной составной частью ветрового двигателя 1 является ветровой ротор 2, вращающийся вокруг вертикально расположенного полого вала 3. Ветровой ротор состоит из тела 4 сердечника ротора и тел 5 и 6 лопастей, которые жестко соединены между собой, например укреплены на концевых плитах 7 и 8. Полый вал 3 оснащен двумя подшипниками 9 и 10, которые предусмотрены внутри тела сердечника ротора на его верхнем и нижнем концах. В результате общая конструкция является компактной и стабильной без внешнего расчаливания. Предусмотренные внутри тела сердечника ротора подшипники защищены от погодных влияний. Внутри полого вала 3 предусмотрен стационарно соединенный с верхней концевой плитой 7 приводной вал 11, который подводит приводную мощность ротора через планетарную передачу к генератору 12, который представляет собой устройство для преобразования энергии и выработки электрической энергии. Генератор расположен с капсюлированием внутри корпуса 13, выполненного в качестве опоры. В результате этого генератор ветрового двигателя может использоваться в экстремальных условиях на яхтах и т.п. С помощью крепежных средств 14 и 15 в форме крепежных зажимов обеспечивается возможность крепления устройства на жилых прицепах, а также на корме яхты или т.п., в том числе возможность нестационарного крепления. The most significant component of the wind engine 1 is a wind rotor 2, rotating around a vertically arranged hollow shaft 3. The wind rotor consists of a body 4 of the rotor core and bodies 5 and 6 of the blades, which are rigidly interconnected, for example, mounted on end plates 7 and 8. The hollow shaft 3 is equipped with two bearings 9 and 10, which are provided inside the body of the rotor core at its upper and lower ends. As a result, the overall design is compact and stable without external crumbling. The bearings provided inside the rotor core body are weatherproof. Inside the hollow shaft 3, a drive shaft 11 is fixedly connected to the upper end plate 7, which drives the rotor drive power through a planetary gear to a generator 12, which is a device for converting energy and generating electrical energy. The generator is located with encapsulation inside the housing 13, made as a support. As a result, the wind engine generator can be used in extreme conditions on yachts, etc. Using the fastening means 14 and 15 in the form of fastening clamps, it is possible to fasten the device to residential trailers, as well as to the stern of a yacht or the like, including the possibility of non-stationary fastening.

Эта конструкция может незначительно изменяться в соответствии с теми или иными требованиями или условиями. Так, например, при больших размерах ветрового ротора 2 могут предусматриваться верхний и нижний подшипники или неподвижный вал с укрепленным на нем с возможностью вращения ветровым ротором 2, служащая одновременно для ременного привода 16 или непосредственно входящая в соединение с генератором 12 без использования промежуточного включенного ремня концевая плита 7 или 8 или т.п. This design may vary slightly in accordance with certain requirements or conditions. So, for example, with large sizes of the wind rotor 2, upper and lower bearings or a fixed shaft with a rotor mounted on it rotatably mounted on it 2, which serves simultaneously for a belt drive 16 or directly connected to the generator 12 without using an intermediate belt, can be provided plate 7 or 8 or the like

Предпочтительно при больших габаритах и при обусловленном весом полом исполнении тела ветрового ротора, в частности тела 4 сердечника ротора, генератор 6 или соответствующий, приводимый механически в действие агрегат, насос, дробильная установка или т.п. могут размещаться внутри полого тела сердечника ротора. Для этого предпочтительной является упомянутая форма исполнения с неподвижно расположенным валом. It is preferable for large dimensions and for the weight-bearing hollow design of the body of the wind rotor, in particular the body 4 of the rotor core, a generator 6 or a corresponding mechanically driven unit, pump, crushing plant or the like. can be placed inside the hollow core of the rotor core. For this, the aforementioned embodiment with a fixed shaft is preferred.

Фиг.2 показывает в сечении важные для изобретения исполнение и конструкцию тел ветрового ротора. Тело 4 сердечника ротора содержит выгнутые наружу поверхности 17, 18 для отклонения ветра, которым придано по одному внешнему телу 5, 6 лопастей с в основном имеющим форму несущей поверхности поперечным сечением. Направление вращения ветрового ротора 2 обозначено стрелкой. Независимо от направления ветра ветровой ротор приходит во вращение из любого положения и незамедлительно вырабатывает энергию, которая может сниматься с клемм генератора. Figure 2 shows in cross section important for the invention, the design and construction of the bodies of the wind rotor. The body 4 of the rotor core contains outwardly curved surfaces 17, 18 for deflecting the wind, which are provided with one outer body 5, 6 of the blades with a generally cross-sectional bearing surface. The direction of rotation of the wind rotor 2 is indicated by an arrow. Regardless of the direction of the wind, the wind rotor comes into rotation from any position and immediately generates energy that can be removed from the terminals of the generator.

Способность ветрового ротора 2 к самостоятельному троганию основана на форме отдельных поверхностей для отклонения ветра и на фиксированном в процессе эксплуатации положении тела 4 ветрового ротора и тел 5 и 6 относительно друг друга. Между вращающимся на ветру телом 5 или 6 лопасти и телом 4 сердечника ротора проходящий поток воздуха отклоняется к внешним телам лопастей. Скорость воздуха, который проходит снаружи мимо соответствующего тела лопасти, в результате этого существенно увеличивается, в результате чего возникает действующая наружу сила с одной составляющей в направлении вращения. Попадающий на часть тела 4 сердечника ротора ветер, который не затеняется движущимися мимо телами 5 или 6 лопастей, оказывает давление на движущуюся часть ветровой рабочей поверхности тела 4 сердечника ротора и, таким образом, поддерживает составляющую усилия, действующую в направлении вращения. Поток, существующий между движущимися в направлении ветра телами 5 или 6 лопастей и телом 4 сердечника ротора, отклоняет поступающий ветер из этой области наружу мимо заднего конца уходящего тела 5 или 6 лопасти, т. е. оказывает давление также в направлении вращения. Можно любым образом и для самых разных положений ветрового ротора при заданном направлении ветра пояснить постоянно действующие в направлении вращения составляющие, причем импульсу вращения одновременно способствуют многочисленные явления, например подъемная сила, отклонение, скоростной напор, разряжение вследствие завихрений и т.п. The ability of the wind rotor 2 to independently start is based on the shape of individual surfaces for wind deflection and on the fixed during operation position of the body 4 of the wind rotor and bodies 5 and 6 relative to each other. Between the body 5 or 6 of the blade rotating in the wind and the body 4 of the rotor core, the passing air stream deviates to the outer bodies of the blades. The speed of the air that passes externally past the corresponding body of the blade, as a result of this, significantly increases, as a result of which there is an outward force with one component in the direction of rotation. The wind that hits the part of the body 4 of the rotor core, which is not obscured by the moving bodies of 5 or 6 blades, exerts pressure on the moving part of the wind working surface of the body 4 of the rotor core and, thus, supports the force component acting in the direction of rotation. The flow existing between the bodies of 5 or 6 blades moving in the direction of the wind and the body 4 of the rotor core deflects the incoming wind from this area outward past the rear end of the outgoing body of the 5 or 6 blades, i.e. it also exerts pressure in the direction of rotation. It is possible in any way and for the most different positions of the wind rotor for a given wind direction to explain the components constantly acting in the direction of rotation, and the rotation pulse is simultaneously facilitated by numerous phenomena, for example, lifting force, deflection, high-speed pressure, discharge due to turbulence, etc.

Фиг. 2 показывает также, в каком соотношении и в какой форме и взаимном положении выбираются поверхности для отклонения ветра тела ветрового ротора в случае формы исполнения с одной парой внешних тел лопастей. Исходным размером является диаметр D ветрового ротора 2. Внешние ветровые рабочие поверхности 19, 20 тел 5, 6 лопастей выполнены в виде участков цилиндрической оболочки. Соответствующий радиус кривизны поверхностей 19, 20 для отклонения ветра соответствует 3,45-й части диаметр D ветрового ротора 2. FIG. 2 also shows in what relation and in what shape and relative position the surfaces are selected for deflecting the wind of the body of the wind rotor in the case of a design with one pair of external bodies of the blades. The initial size is the diameter D of the wind rotor 2. The outer wind working surfaces 19, 20 of the bodies 5, 6 of the blades are made in the form of sections of a cylindrical shell. The corresponding radius of curvature of the surfaces 19, 20 for wind deflection corresponds to the 3.45th part of the diameter D of the wind rotor 2.

Внутренние поверхности 21, 22 для отклонения ветра тел 5,6 лопастей представляют собой ровные поверхности. Они образуют вместе с внешним поверхности 19, 20 для отклонения ветра задний остроугольный конец тел 5,6 лопастей, который расположен на радиусе ветрового ротора 2, который пересекает линию соприкосновения поверхностей 17, 18 тела 4 сердечника ротора. Ровные внутренние поверхности 21, 22 отклонения ветра проходят в направлении 41^о к соединению центра ветрового ротора с концом тела лопасти и завершаются в передней области тела 5,6 лопастей под углом 49^о к соединению центра ветрового ротора с концом тела лопасти. Передние поверхности 23, 24 отклонения ветра одного тела 5,6 лопасти также выполнены в виде участков цилиндрической оболочки, радиус кривизны которых соответствует половине расстояния между внешними и внутренними поверхностями 19/21 или 20/22 отклонения ветра на переднем конце тел 5/6 лопастей.The inner surfaces 21, 22 for the deflection of the wind of bodies of 5.6 blades are flat surfaces. They form together with the outer surface 19, 20 for wind deflection, the rear acute-angled end of the bodies of 5.6 blades, which is located on the radius of the wind rotor 2, which intersects the contact line of the surfaces 17, 18 of the body 4 of the rotor core. Smooth interior surfaces 21, 22 extend in the wind deflection direction 41 ^of the wind rotor to a compound with the center of the blade end of the body and terminate in the front region of the body 5.6 of the blades at an angle ^of 49 to a compound of the wind rotor center to the blade end of the body. The front surfaces 23, 24 of the wind deflection of one body of 5.6 blades are also made in the form of sections of a cylindrical shell, the radius of curvature of which corresponds to half the distance between the outer and inner surfaces of the wind deflection 19/21 or 20/22 at the front end of the bodies of 5/6 blades.

Поверхности 17, 18 тела 4 сердечника ротора также образуют участки цилиндрической оболочки. Их радиус кривизны соответствует расстоянию Х центра кривизны от передних поверхностей 23, 24 отклонения ветра приданного тела 5, 6 лопасти. Тот или иной центр кривизны поверхностей 17, 18 отклонения ветра удален от центра ветрового ротора 2 на расстояние Е, причем оно представляет собой 4,72-ю часть диаметра D ветрового ротора. The surfaces 17, 18 of the body 4 of the rotor core also form sections of the cylindrical shell. Their radius of curvature corresponds to the distance X of the center of curvature from the front surfaces 23, 24 of the wind deflection of the attached body 5, 6 of the blade. A particular center of curvature of the wind deflection surfaces 17, 18 is removed from the center of the wind rotor 2 by a distance E, and it represents the 4.72th part of the diameter D of the wind rotor.

Центр ветрового ротора - центр кривизны передних поверхностей 23, 24 отклонения ветра отклонен от лопасти тел 5, 6. Важно то (и это обеспечивается при данной конструкции) что касательные поверхностей 17, 18 отклонения ветра образуют в плоскости чертежа угол, который меньше 90^о.The center of the wind rotor is the center of curvature of the front surfaces 23, 24 of the wind deflection deviated from the blades of bodies 5, 6. It is important (and this is provided with this design) that the tangent surfaces 17, 18 of the wind deflection form an angle in the drawing plane that is less than 90 ^about .

Такой ветровой ротор вращается при D=0,6 м и высоте или осевой длине 0,6 м при скорости 6 ветра приблизительно 450 об/мин (скорость 6 ветра соответствует скорости ветра 14 м/с). Such a wind rotor rotates at D = 0.6 m and a height or axial length of 0.6 m at a wind speed of 6 approximately 450 rpm (wind speed 6 corresponds to a wind speed of 14 m / s).

Указанный выбор размеров ведет к тому, что в результате "более открытой" конструкции, т.е. в результате уменьшения поперечного сечения тела сердечника ротора или тела несущей лопасти и вытекающего из этого более высокого числа оборотов, может быть достигнута более высокая мощность. The specified choice of sizes leads to the fact that as a result of a "more open" design, i.e. by reducing the cross section of the core body of the rotor or the body of the rotor blade and the resulting higher number of revolutions, higher power can be achieved.

И передача, и генераторы имеют меньший вес и габариты, так как при более высоком числе оборотов при той же мощности уменьшаются подлежащие передаче крутящие моменты, в результате чего при некоторых более крупных исполнениях ротора они могут быть расположены также внутри тела сердечника ротора. Соответствующий изобретению выбор размеров может предпочтительно использоваться не только при уменьшенных конструктивных формах, но и при более крупных исполнениях. Both the transmission and the generators have less weight and dimensions, since at a higher number of revolutions at the same power the torques to be transmitted are reduced, as a result of which, with some larger rotor designs, they can also be located inside the body of the rotor core. The size selection according to the invention can preferably be used not only for reduced structural forms, but also for larger versions.

Соответствующий изобретению выбор размеров ведет не только к более удачной в экономическом отношении возможности изготовления, но и к созданию исполнения, отличающегося большим удобством транспортировки. Наряду с уменьшением веса в результате уменьшенной веса в результате уменьшенной конструктивной формы существует возможность уменьшения транспортировочных габаритов за счет вывода обтекаемых ветром тел (тело сердечника ротора и тела несущей поверхности) из рабочей позиции в позицию транспортировки. В качестве материала предпочтительно используется алюминий. The choice of sizes corresponding to the invention leads not only to a more economically feasible manufacturing possibility, but also to the creation of a design characterized by great ease of transportation. Along with weight reduction as a result of reduced weight as a result of a reduced structural form, it is possible to reduce the transport dimensions by removing the bodies streamlined by the wind (the body of the rotor core and the body of the bearing surface) from the working position to the transport position. The material is preferably aluminum.

Изображенная на фиг. 3 конструкция для стационарного расположения тела ветрового ротора состоит из (изображенной штриховой линией) плиты 25 на нижней и верхней сторонах ветрового ротора 2. Фигура показывает вид на торцовую сторону, т.е. рассматривается применительно к работоспособному ротору сверху или снизу. Тем самым тела 5 и 6 лопастей могут несложным образом защищаться в их взаимном положении и в их положении относительно одновременно вращающегося тела 4 сердечника ротора от того или иного проворачивания. Для ветровых роторов 2 с большими размерами, которые вращаются вокруг неподвижного вала, одновременно вращающиеся детали креплений могут располагаться непосредственно на плите 25. Depicted in FIG. 3, the structure for the stationary location of the body of the wind rotor consists of (shown by the dashed line) plate 25 on the lower and upper sides of the wind rotor 2. The figure shows a view of the front side, i.e. considered in relation to a working rotor from above or from below. Thus, the bodies 5 and 6 of the blades can easily be protected in their mutual position and in their position relative to the simultaneously rotating body 4 of the rotor core from one or another cranking. For wind rotors 2 with large dimensions, which rotate around a fixed shaft, simultaneously rotating parts of the fasteners can be located directly on the plate 25.

Фиг.4 показывает пример исполнения в транспортной конфигурации, которая является, в частности, благоприятной в том случае, если ветровой ротор, например на яхтах, должен храниться в узком пространстве. Видно, каким образом убираются тела лопастей, причем и тело сердечника введено в поверхностную область плиты, наибольший поперечный размер которой показан в главном направлении соединения тела сердечника ротора с элементами лопастей, а меньший поперечный размер определяет высоту транспортировочной конфигурации. Плиты 25 выбираются предпочтительно такими, что они меньше или равны этому поперечному размеру, что касается их ширины (на фигуре высоты). Тела лопастей развернуты так, что их расположенные в готовом к работе состоянии внутри ограничительные поверхности располагаются в наружном направлении и образуют части внешних поверхностей транспортировочных конфигураций. Видно, что образованный таким образом узел может без труда транспортироваться на большие расстояния. Figure 4 shows an example of execution in a transport configuration, which is, in particular, favorable if the wind rotor, for example on yachts, should be stored in a narrow space. It is seen how the bodies of the blades are removed, and the core body is introduced into the surface area of the plate, the largest transverse dimension of which is shown in the main direction of the connection of the rotor core body with the elements of the blades, and the smaller transverse dimension determines the height of the transport configuration. The plates 25 are preferably selected such that they are less than or equal to this transverse dimension as regards their width (in the height figure). The bodies of the blades are deployed so that their restrictive surfaces located in a ready-to-operate state inside are located in the outer direction and form parts of the outer surfaces of the transport configurations. It can be seen that the assembly thus formed can easily be transported over long distances.

Во многих случаях можно отказаться от дополнительной упаковки, если предусмотрена дополнительная транспортировочная арретировка, как это показано на фигуре. Эта дополнительная транспортировочная арретировка удерживает внешние тела лопастей в изображенной позиции, причем их острые концы указывают в направлении тела сердечника ротора и ограничивают его относительно возможности поворота. Таким образом, в случае необходимости транспортировки тело сердечника необходимо лишь ограничить в отношении его подвижности с помощью дополнительной арретировки. Если в случае другого, не изображенного исполнения тела лопастей арретированы в своей транспортировочной позиции так, что их расположенные в рабочем состоянии и снаружи поверхности располагаются рядом с телом ротора, то от последующей транспортировочной арретировки тела ротора можно отказаться в том случае, если оно может поворачиваться исключительно между своей рабочей позицией и транспортировочной позицией. Острые концы кромок лопастей прочно удерживают в транспортировочной конфигурации тело сердечника ротора в его соответствующем положении. При такой конструкции в качестве последующей арретировки необходимо предусмотреть лишь охватывающую общую конструкцию ленту, пленку или т.п. с целью защиты узла при транспортировке от непреднамеренного раскладывания. In many cases, additional packaging can be discarded if additional transport locking is provided, as shown in the figure. This additional transport locking holds the outer bodies of the blades in the position shown, with their sharp ends pointing in the direction of the body of the rotor core and restricting it relative to the possibility of rotation. Thus, if transportation is necessary, the core body needs only to be limited in relation to its mobility by means of additional locking. If in the case of another, not shown execution, the bodies of the blades are arrested in their transport position so that their surfaces located in the working state and outside are located next to the rotor body, then the subsequent transport arrest of the rotor body can be discarded if it can be turned exclusively between your work position and the transport position. The sharp ends of the edges of the blades firmly hold in the transport configuration the core body of the rotor in its corresponding position. With this design, only a tape, film, or the like covering the overall structure must be provided as a subsequent arresting. in order to protect the unit during transportation from unintentional folding.

Изобретение не ограничивается описанным выше предпочтительным примером исполнения. Возможно большое количество вариантов. The invention is not limited to the preferred embodiment described above. Perhaps a large number of options.

Claims

1. A wind turbine containing a wind wheel mounted on a vertical shaft mounted on a support and connected with a mechanical consumer, made in the form of a shell placed concentrically to the shaft and formed by two conjugate convex parts of cylindrical surfaces, and pairs of blades with a pterygo-shaped cross section connected to it, input the edges and the windward sides of which are made in the form of parts of cylindrical surfaces, the leeward sides are flat, and the acute-angled output edges are located on a line connected the axis of the wind wheel and the interface between the surfaces of the shell, characterized in that the radius of the cylindrical surfaces of the shell is 1 / 3.3 - 1 / 3.6 of the diameter of the wind wheel, while the eccentricity of the center of curvature of each surface is 1 / 4.5 - 1/5 the diameter of the wind wheel, mainly 1 / 4.72.

2. The wind turbine according to claim 1, characterized in that the radius of the cylindrical surfaces of the shell is 1 / 3.5 of the diameter of the wind wheel.

3. The wind turbine according to claims 1 and 2, characterized in that the angle between the line connecting the mating points of the cylindrical surfaces of the shell and the line connecting the mating points of the input edges with the windward and leeward sides of the blades is 39 - 43 ^o , mainly 41 ^o .

4. Wind turbine according to claims 1 to 3, characterized in that the diameter of the wind wheel is less than 1 m, mainly 0.6 m

5. Wind turbine according to claims 1 to 4, characterized in that the height of the wind wheel is less than 1 m, mainly 0.6 m

6. The wind turbine according to claims 1-5, characterized in that the width of the cross section of the shell is not less than the thickness of the blade.

7. The wind turbine according to claims 1-6, characterized in that the wind turbine is equipped with a rim concentrically mounted to the shaft and connected to the support, the wind wheel is mounted on the latter, and the bearings are located in the upper and lower parts of the wind wheel between the shell and the ring.

8. The wind turbine according to claims 1 to 7, characterized in that a generator is used as a mechanical consumer, the generator being located in the support and the generator shaft connected to the wind wheel shaft.

9. The wind turbine according to claim 8, characterized in that the generator shaft is connected to the wind wheel shaft using a planetary gear.

10. The wind turbine according to claims 1 to 9, characterized in that the shell and blades are mounted with the possibility of independent rotation relative to its vertical axes, located respectively in the center of the shell and in the centers of the semicircles of the input edges of the blades.

11. Wind turbine according to paragraphs. 1 - 10, characterized in that during transportation, the shell is large in size along the line connecting the centers of the semicircles of the input edges of the blades, and the output edges and parts of the windward sides of the blades are in contact with the shell.

12. The wind turbine according to claim 11, characterized in that it is provided with at least one plate, the width of which is equal to the smaller size of the cross section of the shell or the thickness of the blade.