RU206677U1 - Ветровая энергетическая установка - Google Patents
Ветровая энергетическая установка Download PDFInfo
- Publication number
- RU206677U1 RU206677U1 RU2021112999U RU2021112999U RU206677U1 RU 206677 U1 RU206677 U1 RU 206677U1 RU 2021112999 U RU2021112999 U RU 2021112999U RU 2021112999 U RU2021112999 U RU 2021112999U RU 206677 U1 RU206677 U1 RU 206677U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- rigidly fixed
- shaft
- rotation
- shafts
- Prior art date
Links
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims description 8
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/02—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
-
- 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
Полезная модель относится к конструкциям установок для преобразования энергии набегающего воздушного потока в электрическую энергию.Ветровая энергетическая установка содержит генератор и присоединенный к нему аэродинамический привод, работающий от энергии ветра. Аэродинамический привод состоит из соосно расположенных переднего и заднего воздушных винтов, жестко закрепленных соответственно на внутреннем и внешнем валах с возможностью вращения в противоположные стороны. Внутренний и внешний валы подключены к средству преобразования вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала генератора, выполненное в виде эпициклического дифференциального мультипликатора, состоящего из центрального колеса, солнечного колеса, сателлитов и водила. Внутри эпициклического дифференциального мультипликатора установлен центробежный тормоз, состоящий из втулки с жестко установленными на ней направляющими, фрикционных колодок, пружин растяжения и тормозного барабана.Использование центробежного тормоза позволяет автоматически замедлять скорость вращения воздушных винтов при сильном ветре, предотвращая разрушение элементов ветровой энергетической установки.
Description
Полезная модель относится к конструкциям установок для преобразования энергии набегающего воздушного потока в электрическую энергию.
Известна ветровая энергетическая установка (патент РФ №2351798), содержащая генератор и присоединенный к нему аэродинамический привод, работающий от энергии ветра. Аэродинамический привод состоит из двух соосно установленных воздушных винтов и дифференциального мультипликатора, содержащего центральное колесо, солнечное колесо и сателлиты, установленные на водиле. Установка снабжена шарниром с ограничителем вертикального поворота, стабилизаторами горизонтального и вертикального положения, а также управляемым тормозом для торможения внутреннего и внешнего валов, на которых установлены воздушные винты.
Недостатком данной ветровой энергетической установки является отсутствие возможности автоматического торможения винтов при достижении ими критической частоты вращения.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции ветровой энергетической установки, обеспечивающее автоматическое ограничение частоты вращения винтов.
Техническим результатом использования предлагаемой ветровой энергетической установки является повышение надежности и безопасности эксплуатации.
Технический результат достигается предлагаемой ветровой энергетической установкой, содержащей генератор и присоединенный к нему аэродинамический привод, работающий от энергии ветра. Аэродинамический привод состоит из соосно расположенных переднего и заднего воздушных винтов, жестко закрепленных соответственно на внутреннем и внешнем валах с возможностью вращения в противоположные стороны. Внутренний и внешний валы подключены к средству преобразования вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала генератора, выполненное в виде эпициклического дифференциального мультипликатора, состоящего из центрального колеса, солнечного колеса, сателлитов и водила. Сателлиты установлены на водиле с возможностью вращения, центральное колесо жестко закреплено на валу генератора, водило жестко закреплено на внутреннем валу, а солнечное колесо жестко закреплено на внешнем валу. Вал генератора установлен в корпусе генератора с возможностью вращения на опорах. На валу генератора жестко закреплены постоянные магниты, а обмотка возбуждения и опоры установлены внутри корпуса. Корпус генератора закреплен на стойке в плоскости центра масс ЦТ посредством шарнира и ограничителя вертикального поворота. На корпусе жестко установлены стабилизаторы горизонтального и вертикального положения. На стабилизаторе вертикального положения жестко установлен балансировочный груз для совмещения центра масс ЦТ с вертикальной плоскостью, проходящей через шарнир. Передний и задний воздушные винты содержат каждый не менее двух лопастей и выполнены с изменяемым шагом. Внутри эпициклического дифференциального мультипликатора установлен центробежный тормоз, состоящий из втулки с жестко установленными на ней направляющими, фрикционных колодок, пружин растяжения и тормозного барабана. Фрикционные колодки установлены с возможностью радиального перемещения вдоль направляющих и поджаты к центру вращения пружинами растяжения. Втулка жестко закреплена на внутреннем валу, а тормозной барабан жестко закреплен на солнечном колесе.
На фиг. 1 изображена ветровая энергетическая установка. На фиг. 2 изображена кинематическая схема ветровой энергетической установки. Установка (фиг. 1) содержит генератор 1 и присоединенный к нему аэродинамический привод 2, работающий от энергии ветра. Аэродинамический привод 2 (фиг. 2) состоит из соосно расположенных переднего 3 и заднего 4 воздушных винтов, жестко закрепленных соответственно на внутреннем 5 и внешнем 6 валах с возможностью вращения в противоположные стороны. Внутренний 5 и внешний 6 валы подключены к средству преобразования 7 вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала генератора 8, выполненное в виде эпициклического дифференциального мультипликатора 9, состоящего из центрального колеса 10, солнечного колеса 11, сателлитов 12 и водила 13. Сателлиты 12 установлены на водиле 13 с возможностью вращения, центральное колесо 10 жестко закреплено на валу генератора 8, водило 13 жестко закреплено на внутреннем валу 5, а солнечное колесо 11 жестко закреплено на внешнем валу 6. Вал генератора 8 установлен в корпусе 17 генератора 1 с возможностью вращения на опорах 16. На валу генератора 8 жестко закреплены постоянные магниты 14, а обмотка возбуждения 15 и опоры 16 установлены внутри корпуса 17. Корпус 17 генератора 1 (фиг. 1) закреплен на стойке 19 в плоскости центра масс ЦТ посредством шарнира 18 и ограничителя вертикального поворота 20. На корпусе 17 жестко установлены стабилизаторы горизонтального 21 и вертикального 22 положения. На стабилизаторе вертикального 22 положения жестко установлен балансировочный груз 23 для совмещения центра масс ЦТ с вертикальной плоскостью, проходящей через шарнир 18. Передний 3 и задний 4 воздушные винты содержат каждый не менее двух лопастей 24 и выполнены с изменяемым шагом. Внутри эпициклического дифференциального мультипликатора 9 (фиг. 2) установлен центробежный тормоз 25, состоящий из втулки 26 с жестко установленными на ней направляющими 27, фрикционных колодок 28, пружин растяжения 29 и тормозного барабана 30. Фрикционные колодки 28 установлены с возможностью радиального перемещения вдоль направляющих 27 и поджаты к центру вращения пружинами растяжения 29. Втулка 26 жестко закреплена на внутреннем валу 5, а тормозной барабан 30 жестко закреплен на солнечном колесе 11. Установка работает следующим образом.
При эксплуатации установки воздушный поток приводит в действие аэродинамический привод 2 (фиг. 2), т.е. передний 3 и задний 4 воздушные винты через средство преобразования 7 вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала - вала генератора 8 -приводят в действие генератор 1. Вырабатываемая электрическая энергия поступает по электрическим проводам к потребителям энергии. При изменении направления ветра стабилизаторы 21 и 22 (фиг. 1) автоматически корректируют установку оси генератора 1 в нужном направлении.
При усилении ветра увеличивается частота вращения переднего 3 и заднего 4 воздушный винтов, вращающихся в разные стороны совместно с валами, соответственно, 5 и 6 (фиг. 2). Внутренний вал 5 вместе с втулкой 26, направляющими 27 и колодками 28 вращается в одну сторону, а наружный вал 6 вместе с солнечным колесом 11 и тормозным барабаном 30 вращается в противоположную сторону. При достижении внутренним валом 5 с втулкой 26 критической частоты вращения колодки 28 под действием центробежных сил преодолевают усилие пружин растяжения 29 и перемещаются вдоль направляющих 27 от центра вращения до входа в контакт с тормозным барабаном 30. Центробежный тормоз 25 включается, силы трения, возникающие между колодками 28 и тормозным барабаном 30 создают тормозной момент, препятствующий дальнейшему увеличению частоты вращения внутреннего 5 и внешнего 6 валов.
При ослаблении ветра уменьшается частота вращения переднего 3 и заднего 4 винтов, а также внутреннего 5 и внешнего 6 валов. Вместе с уменьшением частоты вращения внутреннего вала 3 уменьшаются центробежные силы, действующие на колодки 28, пружины растяжения 29 поджимают колодки 28 к центру вращения, выключая центробежный тормоз 25. При выключенном центробежном тормозе 25 внутренний 5 и внешний 6 валы вместе с передним 3 и задним 4 винтами продолжают вращаться, не превышая допустимую частоту вращения.
Claims (1)
- Ветровая энергетическая установка, содержащая генератор и присоединенный к нему аэродинамический привод, работающий от энергии ветра, аэродинамический привод состоит из соосно расположенных переднего и заднего воздушных винтов, жестко закрепленных соответственно на внутреннем и внешнем валах с возможностью вращения в противоположные стороны, внутренний и внешний валы подключены к средству преобразования вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала генератора, выполненное в виде эпициклического дифференциального мультипликатора, состоящего из центрального колеса, солнечного колеса, сателлитов и водила, сателлиты установлены на водиле с возможностью вращения, центральное колесо жестко закреплено на валу генератора, водило жестко закреплено на внутреннем валу, а солнечное колесо жестко закреплено на внешнем валу, вал генератора установлен в корпусе генератора с возможностью вращения на опорах, на валу генератора жестко закреплены постоянные магниты, а обмотка возбуждения и опоры установлены внутри корпуса, корпус генератора закреплен на стойке в плоскости центра масс, посредством шарнира и ограничителя вертикального поворота, на корпусе жестко установлены стабилизаторы горизонтального и вертикального положения, на стабилизаторе вертикального положения жестко установлен балансировочный груз для совмещения центра масс с вертикальной плоскостью, проходящей через шарнир, передний и задний воздушные винты содержат каждый не менее двух лопастей и выполнены с изменяемым шагом, отличающаяся тем, что внутри эпициклического дифференциального мультипликатора установлен центробежной тормоз, состоящий из втулки с жестко установленными на ней направляющими, фрикционных колодок, пружин растяжения и тормозного барабана, фрикционные колодки установлены с возможностью радиального перемещения вдоль направляющих и поджаты к центру вращения пружинами растяжения, втулка жестко закреплена на внутреннем валу, а тормозной барабан жестко закреплен на солнечном колесе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112999U RU206677U1 (ru) | 2021-05-04 | 2021-05-04 | Ветровая энергетическая установка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112999U RU206677U1 (ru) | 2021-05-04 | 2021-05-04 | Ветровая энергетическая установка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206677U1 true RU206677U1 (ru) | 2021-09-22 |
Family
ID=77862215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021112999U RU206677U1 (ru) | 2021-05-04 | 2021-05-04 | Ветровая энергетическая установка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206677U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213755U1 (ru) * | 2022-08-12 | 2022-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Ветровая энергетическая установка с маховиком |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2060172C1 (ru) * | 1991-07-01 | 1996-05-20 | Павел Григорьевич Сидельников | Механическая бесступенчатая трансмиссия |
US20060093482A1 (en) * | 2002-09-17 | 2006-05-04 | Andre Wacinski | Drive device for a windmill provided with two counter-rotating screws |
RU2351798C1 (ru) * | 2007-07-26 | 2009-04-10 | Сергей Евгеньевич Варламов | Ветровая энергетическая установка |
RU2563047C1 (ru) * | 2014-04-15 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Карусельный ветродвигатель |
US20180195593A1 (en) * | 2017-01-09 | 2018-07-12 | Richard Harper | Variable output planetary gear set with electromagnetic braking |
-
2021
- 2021-05-04 RU RU2021112999U patent/RU206677U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2060172C1 (ru) * | 1991-07-01 | 1996-05-20 | Павел Григорьевич Сидельников | Механическая бесступенчатая трансмиссия |
US20060093482A1 (en) * | 2002-09-17 | 2006-05-04 | Andre Wacinski | Drive device for a windmill provided with two counter-rotating screws |
RU2351798C1 (ru) * | 2007-07-26 | 2009-04-10 | Сергей Евгеньевич Варламов | Ветровая энергетическая установка |
RU2563047C1 (ru) * | 2014-04-15 | 2015-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Карусельный ветродвигатель |
US20180195593A1 (en) * | 2017-01-09 | 2018-07-12 | Richard Harper | Variable output planetary gear set with electromagnetic braking |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU213755U1 (ru) * | 2022-08-12 | 2022-09-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Ветровая энергетическая установка с маховиком |
RU219200U1 (ru) * | 2023-04-18 | 2023-07-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" (ВГТУ) | Двухроторная ветроэнергетическая установка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4150301A (en) | Wind turbine | |
EP0086076B1 (en) | A horizontal axis wind energy conversion system with aerodynamic blade pitch control | |
US4087202A (en) | Vertical axis wind turbines | |
EP1828598B1 (en) | Vertical axis turbine | |
US5599168A (en) | Wind turbine adaptable to wind direction and velocity | |
US9803616B2 (en) | Wind turbine having a plurality of airfoil rings and counter rotating generators | |
US4316698A (en) | Fluid-driven turbine with speed regulation | |
CN104131952B (zh) | 一种垂直轴风力发电机 | |
US20100254798A1 (en) | Vertical axis windmill | |
CN104295441B (zh) | 一种垂直轴风力机 | |
CN210239907U (zh) | 一种微风发电设备 | |
CN102678467A (zh) | 一种变桨距垂直轴风力机 | |
RU206677U1 (ru) | Ветровая энергетическая установка | |
US6713893B2 (en) | Efficient wind generator | |
KR101525553B1 (ko) | 수직 로터형 풍력발전 장치 | |
RU2351798C1 (ru) | Ветровая энергетическая установка | |
RU213755U1 (ru) | Ветровая энергетическая установка с маховиком | |
US1793321A (en) | Wind-power motor | |
CN204175525U (zh) | 一种垂直轴风力机 | |
RU105688U1 (ru) | Роторная ветроэнергетическая установка встречного вращения с вертикальной осью (варианты) | |
KR100755737B1 (ko) | 다중 나선형 풍력 발전장치 | |
GB2468863A (en) | Vertical Axis Wind Turbine with non-newtonian fluid damped auto pitching and air brake | |
RU2788466C1 (ru) | Ветряной двигатель | |
CN110131106A (zh) | 一种可提高风能截面利用率的风车 | |
CN110307120A (zh) | 一种高效利用风能的风力发电机叶片 |