Изобретение относится к ветроэнергетике. Цель изобретения снижение металлоемкости, повышение эффективности при строительстве ветроэнергетических установок (ВЭУ) большой суммарной мощности. The invention relates to wind energy. The purpose of the invention is to reduce metal consumption, increase efficiency in the construction of wind power plants (wind turbines) of large total capacity.
На фиг. 1 представлено устройство ветроэнергетической установки (ВЭУ); на фиг. 2 сечение А А на фиг. 1; на фиг. 3 схематическое изображение ВЭУ при постоянном направлении ветра; на фиг. 4 схематическое изображение ВЭУ при переменных направлениях ветра, вид сверху; на фиг. 5 схематическое изображение ВЭУ в гористой местности, сечение В В на фиг. 3. In FIG. 1 shows the device of a wind power installation (wind turbine); in FIG. 2, section A A in FIG. 1; in FIG. 3 schematic illustration of a wind turbine with a constant wind direction; in FIG. 4 is a schematic illustration of a wind turbine with variable wind directions, a top view; in FIG. 5 is a schematic illustration of a wind turbine in mountainous regions, section B B in FIG. 3.
ВЭУ содержит трубчатые опоры 6 с натянутыми между опорами гибкими валами 2 в подшипниках 1. Вдоль гибкого вала 2 в чередующемся порядке расположены лопасти 3, выполненные в виде пластинчатого лонжерона 7 с закрепленной на нем эластичной оболочкой 8 (см. фиг. 2). Внешние концы крайних лопастей 3 снабжены балансировочными противовесами 5. Во время работы скручивание и прогиб вала 2 устраняются за счет поджатых лопастей 3. Энергия вращения гибкого вала 2 преобразуется в электрическую электрогенератором 4 через мультипликатор 9 и передается по электрокабелю 10 к повышающему трансформатору 11. Для предохранения от атмосферного воздействия оборудование (мультипликатор, электрогенератор, силовые и контрольные кабели, лестница обслуживания 12) монтируется внутри трубчатой опоры 6. Трубчатые опоры 6 устанавливаются на фундамент 14, крепятся по периметру наклонными растяжками 13. The wind turbine contains tubular bearings 6 with flexible shafts 2 stretched between the bearings in the bearings 1. Blades 3 are arranged along the flexible shaft 2 in the form of a plate spar 7 with an elastic shell 8 fixed to it (see Fig. 2). The outer ends of the outer blades 3 are equipped with balancing counterweights 5. During operation, the twisting and deflection of the shaft 2 are eliminated by the pressed blades 3. The rotation energy of the flexible shaft 2 is converted into an electric generator 4 through the multiplier 9 and transmitted via an electric cable 10 to the step-up transformer 11. For protection from atmospheric effects, equipment (multiplier, electric generator, power and control cables, service ladder 12) is mounted inside the tubular support 6. The tubular supports 6 are installed pour on the foundation 14, are attached around the perimeter with inclined extensions 13.
Предложенное техническое решение ВЭУ предусматривает установку вертикальных опор 6 трубчатой формы по площади в сотовом порядке, соединенных между собой гибкими валами 2, расположенными симметрично относительно опор и параллельно между собой, причем расстояние между гибкими валами 2 в вертикальной плоскости по высоте опор и соответственно размер лопастей 3, расположенных на гибких валах, увеличиваются в направлении от земли, одновременно гибкий вал 2 обеспечивает функцию растяжки между смежными опорами 6, что позволяет максимально использовать энергию ветра в верхней части воздушного потока. The proposed technical solution for wind turbines provides for the installation of vertical supports 6 of a tubular shape in area in honeycomb, interconnected by flexible shafts 2 located symmetrically relative to the supports and parallel to each other, and the distance between the flexible shafts 2 in a vertical plane along the height of the supports and, accordingly, the size of the blades 3 located on the flexible shafts increase in the direction from the ground, at the same time the flexible shaft 2 provides a stretching function between adjacent bearings 6, which allows maximum use zovat wind energy in the upper part of the air flow.
При постоянном направлении ветра целесообразно сотовую конструкцию опор монтировать вытянутой перпендикулярно фронту направления ветра (фиг. 3), при переменных направлениях ветра опоры 6 могут быть установлены по схеме фиг. 4 (вид сверху), что обеспечивает при любом направлении ветра возможность вращения примерно одинакового количества гибких валов 2 с лопастями 3 и соответственно вырабатывать постоянное количество электроэнергии. Возможна установка опор (сотовым порядком) в гористой местности (фиг. 5). Расстояние между опорами ВЭУ определяется расчетно в зависимости от максимальных скоростей ветра, а также предела прочности применяемых конструктивных материалов. Ветроэнергетическая установка предложенной конструкции позволяет использовать унифицированные стальные трубчатые опоры, одинаковые типы гибких валов с лопастями, растяжки, однотипное электрооборудование, строить быстро и экономично ВЭУ большой суммарной мощности. With a constant wind direction, it is advisable to mount the honeycomb structure of the supports elongated perpendicular to the front of the wind direction (Fig. 3), with variable wind directions, the supports 6 can be installed according to the scheme of Figs. 4 (top view), which allows for any direction of wind to rotate about the same number of flexible shafts 2 with blades 3 and, accordingly, generate a constant amount of electricity. It is possible to install supports (in cellular order) in mountainous terrain (Fig. 5). The distance between the supports of the wind turbines is determined calculated depending on the maximum wind speeds, as well as the tensile strength of the applied structural materials. The wind power installation of the proposed design allows the use of unified steel tubular supports, the same types of flexible shafts with blades, extensions, the same type of electrical equipment, and to quickly and economically build wind turbines with large total power.
