RU2111382C1 - Wind-power plant and its control process - Google Patents

Wind-power plant and its control process Download PDF

Info

Publication number
RU2111382C1
RU2111382C1 RU94044922A RU94044922A RU2111382C1 RU 2111382 C1 RU2111382 C1 RU 2111382C1 RU 94044922 A RU94044922 A RU 94044922A RU 94044922 A RU94044922 A RU 94044922A RU 2111382 C1 RU2111382 C1 RU 2111382C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
self
rotation
electric motor
drive
braking
Prior art date
Application number
RU94044922A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94044922A (en
Inventor
А.И. Забегаев
Ю.Н. Горбунов
С.К. Чернышов
Ю.И. Новак
Я.Г. Соболь
В.В. Демкин
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Общемаш-Инжиниринг"
Научно-производственное объединение "Ветроэн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Общемаш-Инжиниринг", Научно-производственное объединение "Ветроэн" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Общемаш-Инжиниринг"
Priority to RU94044922A priority Critical patent/RU2111382C1/en
Publication of RU94044922A publication Critical patent/RU94044922A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2111382C1 publication Critical patent/RU2111382C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: wind-power engineering. SUBSTANCE: varying windwheel speed turns its blades forward and backward in response to control system signal by means of self-braking electric drive motor. The latter runs continuously and unidirectionally; blades are rotated by periodic connection of motor to self-braking drive with aid of reversing gear. Device implementing this process has self-braking blade-turning drive, electric motor, and control system; it is provided with reversing gear incorporating two electromagnetic couplings for periodic connection of electric motor, that runs continuously and unidirectionally, to self-braking blade-turning drive which has additional input shaft. Wind-power plant proper has additional electric motor and reversing gear made in the form of two electromagnetic couplings for periodic connection of main and additional motors, that run continuously and unidirectionally, to main and additional shafts of self- braking drive, respectively. EFFECT: improved accuracy of windwheel speed control. 5 cl, 5 dwg q

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроэнергетических установках для повышения точности регулирования частоты вращения рабочего колеса. The invention relates to wind energy and can be used in wind power plants to improve the accuracy of regulation of the frequency of rotation of the impeller.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая привод поворота лопастей, электродвигатель и систему управления [1]. Known wind power installation containing a drive rotation of the blades, an electric motor and a control system [1].

Способ управления этой ветроэнергетической установкой заключается в том, что при изменении скорости ветра или частоты вращения ветроколеса лопасти поворачиваются по сигналу системы управления в соответствующем направлении. The way to control this wind power installation is that when the wind speed or the speed of the wind wheel changes, the blades rotate according to the control system signal in the corresponding direction.

Недостатком такого способа и устройства является то, что при изменении направления поворота лопастей двигатель должен быть остановлен и разогнан в обратном направлении, что увеличивает инерционность системы управления и уменьшает точность поддержания частоты вращения ветроколеса, а при повышении требований к точности регулирования, сопровождающейся повышенной частотой смены направления вращения двигателя, такой режим работы, реализуемый данным известным способом и устройством, может вызвать автоколебания в системе "ветроколесо-привод-двигатель". Это ограничивает быстродействие системы управления, снижает точность, надежность и ее ресурс. The disadvantage of this method and device is that when changing the direction of rotation of the blades, the engine must be stopped and accelerated in the opposite direction, which increases the inertia of the control system and reduces the accuracy of maintaining the rotational speed of the wind wheel, and with increasing requirements for accuracy of regulation, accompanied by an increased frequency of change of direction rotation of the engine, this mode of operation, implemented by this known method and device, can cause self-oscillations in the system "windwheel-pr water-engine. " This limits the speed of the control system, reduces the accuracy, reliability and its resource.

Другим недостатком этого способа и устройства является то, что привод в нем выполнен несамотормозящим. В результате нагрузка от лопастей ветроколеса, находящихся в ветропотоке на углах отбора мощности, "замкнута" непосредственно на двигатель привода, что требует увеличенной мощности двигателя и повышенного расхода энергии на управление для удержания лопастей под нагрузкой в заданном положении и поворота их по управляющему сигналу. Another disadvantage of this method and device is that the drive in it is non-self-locking. As a result, the load from the wind wheel blades located in the wind flow at the power take-off angles is “closed” directly to the drive motor, which requires increased engine power and increased energy consumption for control to keep the blades under load in a given position and turn them by a control signal.

Известен способ управления ветроэнергетической установкой и ветроэнергетическая установка для осуществления данного способа, заключающегося в том, что при изменении скорости ветра лопасти поворачивают в прямом или обратном направлении по сигналу системы управления с помощью самотормозящего привода с электродвигателем [2]. There is a method of controlling a wind power installation and a wind power installation for implementing this method, which consists in the fact that when the wind speed changes, the blades rotate in the forward or reverse direction according to the signal of the control system using a self-braking drive with an electric motor [2].

Данные способ и устройство являются наиболее близкими к предлагаемым способу и устройству по технической сущности и достигаемому результату и поэтому выбраны в качестве прототипа. These method and device are closest to the proposed method and device according to the technical nature and the achieved result and therefore are selected as a prototype.

Недостатком этого способа и устройства является то, что при изменении направления поворота лопастей электродвигатель должен быть вначале заторможен, а затем разогнан в обратном направлении до выхода на режим. Для этого требуется дополнительное время, в течение которого ветроэнергетическая установка управляется не по оптимальному - требуемому закону, точнее, управление ветроустановкой запаздывает. The disadvantage of this method and device is that when changing the direction of rotation of the blades, the electric motor must first be braked, and then accelerated in the opposite direction before entering the mode. This requires additional time during which the wind power installation is not controlled in the optimal way - the required law, more precisely, the control of the wind installation is delayed.

Это уменьшает точность поддержания частоты вращения ветроколеса, а следовательно и точность поддержания частоты переменного тока, вырабатываемого ветроэнергетической установкой. При повышении точности регулирования и вызванной этим частой смене направления вращения двигателя могут вызвать автоколебательные режимы, в свою очередь вызывающие повышенный износ и потерю управления, а в ряде случаев и разрушение ВЭУ. This reduces the accuracy of maintaining the frequency of rotation of the wind wheel, and therefore the accuracy of maintaining the frequency of the alternating current generated by the wind power installation. With increasing accuracy of regulation and the resulting frequent change of direction of rotation of the engine, self-oscillatory modes can be caused, which in turn cause increased wear and loss of control, and in some cases also destruction of wind turbines.

Целью изобретения является повышение качества энергии, вырабатываемой ветроэнергетической установкой за счет повышения точности управления, а также увеличение выработки энергии в низкоскоростных ветропотоках. The aim of the invention is to improve the quality of energy generated by the wind power plant by increasing the accuracy of control, as well as increasing the energy production in low-speed wind flows.

Данная цель достигается тем, что вращение электродвигателя производят непрерывно в одну сторону, а поворот лопастей осуществляют путем периодического подключения вращающегося на стационарном режиме электродвигателя к самотормозящему приводу с помощью механизма изменения направления вращения (подключение производят по сигналу системы управления). This goal is achieved by the fact that the rotation of the electric motor is carried out continuously in one direction, and the rotation of the blades is carried out by periodically connecting the electric motor rotating in a stationary mode to a self-braking drive using a mechanism for changing the direction of rotation (the connection is made by a signal from the control system).

Дополнительное отличие способа состоит в том, что поворот лопастей в прямом направлении осуществляют основным электродвигателем, а поворот лопастей в обратном направлении - дополнительным электродвигателем, также вращающемся на стационарном режиме. An additional difference of the method lies in the fact that the rotation of the blades in the forward direction is carried out by the main electric motor, and the rotation of the blades in the opposite direction is carried out by the additional electric motor, which also rotates in stationary mode.

Отличие устройства для осуществления указанного способа заключается в том, что ветроэнергетическая установка, содержащая самотормозящий привод поворота лопастей, электродвигатель и систему управления, снабжена механизмом изменения направления вращения, включающим две электромагнитные муфты для периодического подключения электродвигателя, вращающегося в одном направлении на стационарном режиме, к самотормозящему приводу поворота лопастей по сигналу системы управления. The difference between the device for implementing this method lies in the fact that the wind power installation containing a self-braking rotary drive of the blades, an electric motor and a control system is equipped with a mechanism for changing the direction of rotation, including two electromagnetic couplings for periodically connecting the electric motor rotating in one direction in a stationary mode to a self-braking drive rotation of the blades according to the control system signal.

Дополнительным отличием устройства является выполнение механизма изменения направления вращения в виде конического зубчатого колеса, связанного с самотормозящим приводом вала, соединенного с электродвигателем, двух конических шестерен, установленных на валу с возможностью вращения и взаимодействующих с коническим колесом с двух димметрально противоположных сторон, и двух электромагнитных муфт, закрепленных на валу с возможностью взаимодействия с соответствующими коническими шестернями. An additional feature of the device is the implementation of the mechanism of changing the direction of rotation in the form of a bevel gear connected with a self-braking shaft drive connected to an electric motor, two bevel gears mounted on the shaft with the possibility of rotation and interacting with the bevel wheel from two dimmetrically opposite sides, and two electromagnetic couplings mounted on the shaft with the possibility of interaction with the corresponding bevel gears.

Отличие устройства для осуществления дополнительного способа заключается в том, что в ветроэнергетической установке, содержащей самотормозящий привод поворота лопастей, электродвигатель, взаимодействующий с входным валом самотормозящего привода, и систему управления, самотормозящий привод выполнен с дополнительным входным валом, ветроэнергетическая установка снабжена дополнительным электродвигателем и механизмом изменения направления вращения, выполненным в виде установленных на основном и дополнительном входных валах двух электромагнитных муфт для периодического подключения основного и дополнительного электродвигателей, постоянно вращающихся в одном направлении (на стационарном режиме), соответственно, к основному и дополнительному входным валам самотормозящего привода. The difference between the device for implementing the additional method is that in a wind power installation containing a self-braking rotary drive of the blades, an electric motor interacting with the input shaft of the self-braking drive, and a control system, the self-braking drive is made with an additional input shaft, the wind power installation is equipped with an additional electric motor and a change mechanism direction of rotation, made in the form of two elements mounted on the main and additional input shafts electromagnetic clutches for periodically connecting the main and additional electric motors constantly rotating in one direction (in stationary mode), respectively, to the main and additional input shafts of the self-braking drive.

На фиг. 1 изображен общий вид ветроэнергетической установки, в которой реализован предложенный способ управления; на фиг.2, сечение А-А - изображен вариант исполнения ветроэнергетической установки с одним электродвигателем; на фиг. 3, сечение А-А - изображен вариант исполнения ветроэнергетической установки с двумя электродвигателями; на фиг. 4 - график изменения угла установки концевого сечения лопасти ветроколеса относительно плоскости вращения - угла заклинения, от скорости ветропотока; на фиг.5 - график мощности, отдаваемой ветроустановкой в зависимости от скорости ветропотока. (масштаб по осям "V" - на фиг. 4 и 5 совпадает). In FIG. 1 shows a General view of a wind power installation, which implements the proposed control method; figure 2, section aa - shows an embodiment of a wind power installation with one electric motor; in FIG. 3, section AA - an embodiment of a wind power installation with two electric motors is shown; in FIG. 4 is a graph of the change in the installation angle of the end section of the blade of the wind wheel relative to the plane of rotation - the angle of the spell, from the speed of the wind flow; figure 5 is a graph of the power given by the wind turbine depending on the speed of the wind flow. (the scale along the "V" axes is the same in Figs. 4 and 5).

Ветроэнергетическая установка содержит поворотную гондолу 1, башню 2, самотормозящий привод 3 поворота лопастей 4, электродвигатель 5 и систему управления (на чертеже не показана). The wind power installation comprises a rotary nacelle 1, a tower 2, a self-braking drive 3 for turning the blades 4, an electric motor 5 and a control system (not shown in the drawing).

Самотормозящий привод 3 состоит из червячной пары 6, винта 7 с гайкой 8, соединенного подшипником 9 с толкателем 10, связанного с помощью кулисно-кривошипного механизма 11 лопастями 4. The self-locking brake 3 consists of a worm pair 6, a screw 7 with a nut 8, connected by a bearing 9 to a pusher 10, connected by means of a rocker-crank mechanism 11 with blades 4.

Лопасти 4 установлены на главном валу 12 с возможностью поворота вокруг продольной оси, вращение вала 12 через мультипликатор 13 передается на генератор 14. The blades 4 are mounted on the main shaft 12 with the possibility of rotation around the longitudinal axis, the rotation of the shaft 12 through the multiplier 13 is transmitted to the generator 14.

Ветроэнергетическая установка (фиг.2) содержит механизм изменения направления вращения 15, включающий две электромагнитные муфты 16 и 17 для периодического подключения электродвигателя 5 к самотормозящему приводу 3. The wind power installation (figure 2) contains a mechanism for changing the direction of rotation 15, including two electromagnetic couplings 16 and 17 for periodically connecting the electric motor 5 to the self-braking drive 3.

На фиг. 2 изображен вариант исполнения механизма изменения направления вращения в виде конического зубчатого колеса 18, конических шестерен 19 и 20, установленных на валу 21, с возможностью вращения и взаимодействующих с электромагнитными муфтами 16 и 17, закрепленных на валу 21. In FIG. 2 shows an embodiment of a mechanism for changing the direction of rotation in the form of a bevel gear 18, bevel gears 19 and 20 mounted on the shaft 21, rotatable and interacting with electromagnetic couplings 16 and 17, mounted on the shaft 21.

На фиг. 3 изображен вариант исполнения ветроэнергетической установки, в которой механизм изменения направления вращения выполнен в виде двух электромагнитных муфт 22 и 23, установленных на основном 24 и дополнительном 25 входных валах самотормозящего привода 3, периодически подключающих к самотормозящему приводу 3 соответственно основной 25 и дополнительный 26 электродвигатели. In FIG. 3 shows an embodiment of a wind power installation in which the rotation direction changing mechanism is made in the form of two electromagnetic couplings 22 and 23 mounted on the main 24 and additional 25 input shafts of the self-braking drive 3, periodically connecting the main 25 and additional 26 electric motors to the self-braking drive 3, respectively.

Направление вращения двигателей задано таким образом, чтобы при последовательном подключении каждого из них направление вращения винта 7 самотормозящего привода 3 изменялось на противоположное. The direction of rotation of the motors is set in such a way that when each of them is connected in series, the direction of rotation of the screw 7 of the self-braking drive 3 is reversed.

Способ управления ветроэнергетической установкой реализуется в работе ветроэнергетической установки следующим образом. The method of controlling a wind power installation is implemented in the operation of a wind power installation as follows.

При изменении скорости ветра или изменении частоты вращения главного вала 12 по сигналу системы управления происходит срабатывание соответствующей электромагнитной муфты механизма изменения направления вращения. При этом электродвигатель, находящийся в постоянном вращении в одном направлении, подключается к самотормозящему приводу, происходит поворот лопасти и восстановление частоты вращения главного вала. When changing the wind speed or changing the frequency of rotation of the main shaft 12 according to the signal from the control system, the corresponding electromagnetic clutch of the mechanism for changing the direction of rotation occurs. At the same time, the electric motor, which is in constant rotation in one direction, is connected to a self-braking drive, the blade rotates and the main shaft rotates in speed.

В основном варианте исполнения ветроэнергетической установки, показанном на фиг. 2, с помощью механизма изменения направления вращения 15 производится поворот лопастей 4 в прямом или обратном направлении путем подключения одного электродвигателя, находящегося в постоянном вращении, к самотормозящему приводу поворота лопастей путем срабатывания по сигналам системы управления одной из электромагнитных муфт 16 или 17. In the main embodiment of the wind power installation shown in FIG. 2, using the mechanism of changing the direction of rotation of 15, the blades 4 are rotated in the forward or reverse direction by connecting one electric motor that is in constant rotation to a self-braking rotary drive of the blades by triggering by the signals of the control system of one of the electromagnetic couplings 16 or 17.

Вал 21 соединяется с одной из конических шестерен 19 или 20, и производится поворот лопастей 4 в соответствующем направлении. The shaft 21 is connected to one of the bevel gears 19 or 20, and the blades 4 are rotated in the corresponding direction.

После установления необходимого угла положения лопасти ветроколеса в потоке и соответственно угла поворота главного вала, электромагнитные муфты отключают электродвигатель от самотормозящего привода, лопасть удерживается в требуемом положении самотормозящим приводом. При изменении угла установки лопасти и соответственно угла поворота главного вала, вновь производится подключение электродвигателя и поворот лопастей в соответствующем направлении. After establishing the required angle of the position of the wind wheel blade in the stream and, accordingly, the angle of rotation of the main shaft, electromagnetic couplings disconnect the electric motor from the self-braking drive, the blade is held in the required position by the self-braking drive. When changing the angle of installation of the blades and, accordingly, the angle of rotation of the main shaft, the motor is again connected and the blades rotate in the corresponding direction.

Нагрузка, действующая на лопасть (аэродинамический момент), воспринимается самотормозящим приводом. Двигатель работает на холостом ходу, потребляя всего 3 - 5% мощности, что обеспечивает низкие энергозатраты. При этом реальная мощность затрачивается только в режиме поворота лопасти, что обеспечивает низкое энергопотребление. При работе ветроустановки в области низкоростных ветропотоков, которые могут составлять до 60% времени работы, углы установки лопастей изменяются незначительно, как показано на фиг.4, 5. Изменение скорости ветра при этом приводит к изменениям мощности, вырабатываемой установкой. Для получения максимальной выработки мощности необходимо удерживать лопасть на оптимальных углах установки; величина оптимальной "трубки" кривых коэффициента мощности Cp, в которой достигается максимальная отдача мощности при ветрах 2,5-4,5 м/с составляет всего 2,0-3,3o. С учетом относительно более высокой порывистости ветра при рассматриваемых скоростях, это требует от системы управления повышенной точности и быстродействия, что и достигается в заявляемом способе и с использованием заявляемого устройства, в котором обеспечивается точное "дозирование" необходимого числа поворотов вала самотормозящего привода при регулировке системой управления только одного параметра: времени включения одной из двух, или одной электромагнитной муфты - в зависимости от варианта устройства и реализуемого способа. (Заявители в материалах заявки не рассматривают вопросы алгоритма управления и наличия в системе управления положением лопастей ветроустановки датчиков обратной связи, следящих за фактическим углом установки лопастей, считая данные вопросы с одной стороны известными, а с другой - не относящимися к предмету настоящей заявки.)
В варианте исполнения ветроэнергетической установки на фиг.3 поворот лопастей в прямом направлении производится основным электродвигателем 25, который подключается с помощью электромагнитной муфты 22 к основному валу 24 самотормозящего привода. Поворот лопастей в обратном направлении производится дополнительным электродвигателем 26, который подключается к дополнительному входному валу 25 самотормозящего привода 3.
The load acting on the blade (aerodynamic moment) is perceived by a self-braking drive. The engine idles, consuming only 3 - 5% of power, which ensures low energy consumption. At the same time, real power is spent only in the blade rotation mode, which ensures low power consumption. When the wind turbine is operating in the region of low-speed wind flows, which can be up to 60% of the operating time, the angles of installation of the blades change insignificantly, as shown in Figs. 4, 5. The change in wind speed in this case leads to changes in the power generated by the installation. To obtain maximum power generation, it is necessary to keep the blade at optimal installation angles; the value of the optimal "tube" curves of the power factor Cp, in which the maximum power output is achieved with winds of 2.5-4.5 m / s is only 2.0-3.3 o . Given the relatively higher gustiness of the wind at the considered speeds, this requires a high accuracy and speed control system, which is achieved in the inventive method and using the inventive device, which provides accurate "dosing" of the required number of rotations of the shaft of the self-braking drive when adjusting the control system only one parameter: the on time of one of the two, or one electromagnetic clutch - depending on the version of the device and the implemented method. (The applicants in the application materials do not consider questions of the control algorithm and the presence in the position control system of the blades of the wind turbine feedback sensors that monitor the actual angle of the blades, considering these issues known on the one hand and not relevant to the subject of this application.)
In the embodiment of the wind power installation in figure 3, the rotation of the blades in the forward direction is carried out by the main electric motor 25, which is connected via an electromagnetic clutch 22 to the main shaft 24 of the self-braking drive. The rotation of the blades in the opposite direction is performed by an additional electric motor 26, which is connected to the additional input shaft 25 of the self-braking drive 3.

В данном способе управления ветроэнергетической установкой с помощью предлагаемых устройств, которые реализуют этот способ, электродвигатели постоянно вращаются в одном направлении. При необходимости изменения направления поворота лопастей не требуется время на торможение, остановку и разгон электродвигателя, поэтому увеличивается быстродействие привода поворота лопастей, что обеспечивает повышение точности поддержания частоты вращения главного вала. In this method of controlling a wind power installation using the proposed devices that implement this method, the electric motors constantly rotate in one direction. If it is necessary to change the direction of rotation of the blades, the time for braking, stopping and accelerating the electric motor is not required, therefore, the speed of the drive for turning the blades increases, which improves the accuracy of maintaining the rotation frequency of the main shaft.

Например, для обеспечения поворота лопасти ветроколеса на 1o при передаточном отношении в самотормозящем приводе 1:4500 и скорости вращения двигателя привода n = 1500 об/мин для поворота лопасти на указанный угол требуется поворот вала двигателя на 1 • 4500 = 4500o, что при скорости вращения 25,0 об/сек соответствует повороту (за 1 с 25,0•360o = 9000o на 4500o за время Δ t = 4500o/9000o = 0,5 с.For example, to ensure the rotation of the blade of the wind wheel by 1 o with the gear ratio in the self-braking drive 1: 4500 and the rotation speed of the drive motor n = 1500 rpm, to rotate the blade by the specified angle, the rotation of the shaft of the engine by 1 • 4500 = 4500 o is required, which at a rotation speed of 25.0 rpm corresponds to a rotation (for 1 s 25.0 • 360 o = 9000 o at 4500 o for a time Δ t = 4500 o / 9000 o = 0.5 s.

Наличие режима постоянного вращения двигателя позволяет регулировать угол поворота лопастей ветроколеса простой выдержкой времени включенного состояния электромагнитной муфты. Потери времени на разгон двигателя отсутствуют. А тот факт, что двигатель, вращающийся на постоянном режиме, без нагрузки и под нагрузкой имеет незначительное изменение по скорости вращения, обеспечивает высокую точность привода. The presence of constant rotation of the engine allows you to adjust the angle of rotation of the blades of the wind wheel with a simple time delay of the on state of the electromagnetic clutch. There is no loss of time to accelerate the engine. And the fact that an engine rotating in constant mode, without load and under load has a slight change in rotation speed, provides high drive accuracy.

Например, для распространенных асинхронных двигателей эта разница в пределе равна величине скольжения и находится в пределах 4 - 6% скорости вращения электромагнитного поля. Для синхронных двигателей - 0,1 - 0,2%. Поэтому заявляемые способ и устройство обеспечивают высокую точность управления и соответственно высокое качество энергии, вырабатываемой ветроустановкой. For example, for common asynchronous motors, this difference in the limit is equal to the slip value and is within 4-6% of the rotation speed of the electromagnetic field. For synchronous motors - 0.1 - 0.2%. Therefore, the inventive method and device provide high accuracy control and accordingly high quality of energy generated by the wind turbine.

Заявляемые способ и устройство ориентированы прежде всего для использования в условиях низкоскоростных ветропотоков, для которых требования, предъявляемые к управлению ветроустановок более высокие, нежели в классических случаях. The inventive method and device are oriented primarily for use in low-speed wind flows, for which the requirements for controlling wind turbines are higher than in classical cases.

Заявляемые способ и устройство являются прогрессивными, а их использование, повышая точность управления, позволяет получать электроэнергию высокого качества, удовлетворяющую требованиям промышленного стандарта частоты: 50,0 ± 0,2 Гц. The inventive method and device are progressive, and their use, increasing the accuracy of control, allows to obtain high-quality electricity that meets the requirements of the industrial frequency standard: 50.0 ± 0.2 Hz.

Claims (5)

1. Способ управления ветроэнергетической установкой, заключающийся в том, что при изменении частоты вращения ветроколеса лопасти поворачивают в прямом или обратном направлении по сигналу системы управления с помощью самотормозящего привода с электродвигателем, отличающийся тем, что вращение электродвигателя производят непрерывно в одну сторону, а поворот лопастей осуществляют путем периодического подключения электродвигателя к самотормозящему приводу с помощью механизма изменения направления вращения по сигналу системы управления. 1. The control method of a wind power installation, which consists in the fact that when the speed of the wind wheel changes, the blades are turned in the forward or reverse direction by a control system signal using a self-braking drive with an electric motor, characterized in that the electric motor is rotated continuously in one direction, and the blades are rotated carried out by periodically connecting the electric motor to a self-braking drive using a mechanism for changing the direction of rotation according to the signal of the control system I am. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поворот лопастей в прямом направлении осуществляют основным электродвигателем, а поворот лопастей в обратном направлении - дополнительным электродвигателем. 2. The method according to claim 1, characterized in that the rotation of the blades in the forward direction is carried out by the main electric motor, and the rotation of the blades in the opposite direction is carried out by the additional electric motor. 3. Ветроэнергетическая установка, содержащая самотормозящий привод поворота лопастей, электродвигатель, взаимодействующий с входным валом самотормозящего привода, и систему управления, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом изменения направления вращения привода двумя электромагнитными муфтами для периодического подключения электродвигателя, постоянно вращающегося в одном направлении, к самотормозящему приводу поворота лопастей по сигналам системы управления. 3. A wind power installation comprising a self-braking rotational drive of the blades, an electric motor interacting with the input shaft of the self-braking drive, and a control system, characterized in that it is equipped with a mechanism for changing the direction of rotation of the drive with two electromagnetic couplings for periodically connecting the motor, constantly rotating in one direction, to self-braking drive turning the blades according to the control system signals. 4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что механизм изменения направления вращения выполнен в виде конического зубчатого колеса, связанного с самотормозящим приводом вала, соединенного с электродвигателем, двух конических шестерен, установленных на валу с возможностью вращения и взаимодействующих с коническим колесом с двух диаметрально противоположных сторон, а электромагнитные муфты закреплены на валу с возможностью взаимодействия с соответствующими коническими шестернями. 4. The installation according to claim 3, characterized in that the mechanism for changing the direction of rotation is made in the form of a bevel gear associated with a self-braking shaft drive connected to an electric motor, two bevel gears mounted on the shaft for rotation and interacting with the bevel wheel with two diametrically opposite sides, and electromagnetic couplings are mounted on the shaft with the possibility of interaction with the corresponding bevel gears. 5. Установка по п.3, отличающаяся тем, что самотормозящий привод выполнен с дополнительным входным валом, а сама установка снабжена дополнительным электродвигателем, причем электромагнитные муфты установлены на основном и дополнительном входных валах механизма изменения направления вращения привода для периодического подключения основного и дополнительного электродвигателя, постоянно вращающихся в одном направлении, соответственно к основному и дополнительному входным валам самотормозящего привода. 5. The installation according to claim 3, characterized in that the self-braking drive is made with an additional input shaft, and the installation itself is equipped with an additional electric motor, and the electromagnetic clutch is installed on the main and additional input shafts of the drive rotation direction changing mechanism for periodically connecting the main and additional electric motors, constantly rotating in one direction, respectively, to the main and additional input shafts of the self-braking drive.
RU94044922A 1994-12-29 1994-12-29 Wind-power plant and its control process RU2111382C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044922A RU2111382C1 (en) 1994-12-29 1994-12-29 Wind-power plant and its control process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044922A RU2111382C1 (en) 1994-12-29 1994-12-29 Wind-power plant and its control process

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94044922A RU94044922A (en) 1996-11-20
RU2111382C1 true RU2111382C1 (en) 1998-05-20

Family

ID=20163384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94044922A RU2111382C1 (en) 1994-12-29 1994-12-29 Wind-power plant and its control process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2111382C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484299C2 (en) * 2010-04-05 2013-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Adaptive wind wheel
US11680557B2 (en) 2013-12-03 2023-06-20 Natural Power Concepts, Inc. Folding blade wind turbine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484299C2 (en) * 2010-04-05 2013-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Adaptive wind wheel
US11680557B2 (en) 2013-12-03 2023-06-20 Natural Power Concepts, Inc. Folding blade wind turbine

Also Published As

Publication number Publication date
RU94044922A (en) 1996-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0666633B1 (en) An electric energy generation and storage apparatus
US3974396A (en) Electric generator arrangement
DK2467600T3 (en) Wind power plant and method for operating control of a wind power plant
US6870281B2 (en) Wind power plant stabilization
RU2471087C2 (en) Driving mechanism of power generator (versions), method to control frequency of power generator driving mechanism rotation, turbine (versions)
US5876181A (en) Multi-unit rotor blade system integrated wind turbine
CA2575095C (en) Power train for a wind power plant
WO2004088132A1 (en) Drive train for the transmission of a variable power
SE419113B (en) WIND POWER PLANT FOR MAIN MECHANICAL TRANSMISSION OF A VARIABLE TURBINE SPEED TO A SYNCHRONOUS OUTPUT SPEED
Jelaska et al. A novel hybrid transmission for variable speed wind turbines
RU2460922C2 (en) Variable gear ratio transmission
KR0163825B1 (en) Gearing device with a change input and normal speed output
CN102269123B (en) Wind power generation device
GB2448138A (en) Wind turbine regenerative drive system
RU2111382C1 (en) Wind-power plant and its control process
CN102324801B (en) Wind-power generating set
KR101028960B1 (en) Wind Turbine Equipment
DE102011084573A1 (en) Stepless adjustable hydromechanical power-split transmission for e.g. wind power plant for converting flow energy into electric energy, has control device adjusting hydraulic pump such that output shaft exhibits constant output speed
JPH09250444A (en) Savonius type windmill
RU2522256C1 (en) Control method of wind-driven power plant with two windwheels, and device for its implementation
CN102654106B (en) Variable-ratio speed regulation device
Guenoune et al. MPPT and yaw control combination of a new twin wind turbines structure
RU2727276C1 (en) Wind-driven power plant with two windwheels
GB1214600A (en) Nuclear reactor control rod drive assembly
CN207660773U (en) A kind of wind power plant