RU2131537C1 - Windmill electric generating plant - Google Patents

Windmill electric generating plant Download PDF

Info

Publication number
RU2131537C1
RU2131537C1 RU97121797A RU97121797A RU2131537C1 RU 2131537 C1 RU2131537 C1 RU 2131537C1 RU 97121797 A RU97121797 A RU 97121797A RU 97121797 A RU97121797 A RU 97121797A RU 2131537 C1 RU2131537 C1 RU 2131537C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
sails
mast
masts
hydraulic
Prior art date
Application number
RU97121797A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.П. Долгов
Original Assignee
Долгов Юрий Павлович
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 Долгов Юрий Павлович filed Critical Долгов Юрий Павлович
Priority to RU97121797A priority Critical patent/RU2131537C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2131537C1 publication Critical patent/RU2131537C1/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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: wind- power engineering. SUBSTANCE: plant has two sails set in relative oscillatory movement and alternately changing their resistance to wind; plant is made in the form of vertical poles carrying sails on their top ends; their bottom ends incorporating energy converters are hinged to baseplate; top ends of poles are free to rock relative to each other in phase opposition. In addition, plant is provided with hydraulic unit coupled with pole bottom. Poles are made in the form of spatial hinged parallelogram. EFFECT: improved power capacity and reliability, facilitated manufacture. 3 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии, а также для привода различных насосов. The invention relates to wind energy and can be used to generate electricity, as well as to drive various pumps.

Известен карусельный ветродвигатель, содержащий вертикальный вал и радиальные лопасти, каждая из которых выполнена в виде прикрепленной к валу рамы, и установленных в ней с возможностью поворота относительно горизонтальных осей параллельных пластин (см. SU 1537885 A1, F 03 D 3/00, 23.01.90). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве мала мощность и эффективность, т.к. при вращении ротора рабочая лопасть, воспринимающая ветровой поток, находится в положении наибольшего ветрового давления/перпендикулярно ветру/ очень короткое время. В остальных положениях лопасти давление на нее ветра резко падает. При попытке увеличить мощность размеры ротора и его масса увеличиваются настолько, что становится нецелесообразно его применение. Known rotary wind turbine containing a vertical shaft and radial blades, each of which is made in the form of a frame attached to the shaft, and installed in it with the possibility of rotation relative to the horizontal axes of the parallel plates (see SU 1537885 A1, F 03 D 3/00, 23.01. 90). The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device include the fact that the known device has low power and efficiency, because when the rotor rotates, the working blade perceiving the wind flow is in the position of the highest wind pressure / perpendicular to the wind / very short time. In the remaining positions of the blade, the pressure on it of the wind drops sharply. When you try to increase power, the size of the rotor and its mass increase so much that it becomes impractical to use it.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая основной парус и дополнительный парус, установленный асимметрично относительного основного паруса. Паруса совершают колебательные движения, причем парус, идущий против ветра, уменьшает свою парусность специальным механизмом ( SU 1216416 A, F 03 D 5/00, 07.03.86). К недостаткам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве нельзя добиться строгого взаиморасположения парусов во время работы установки т.к. нет механизма, ограничивающего боковые колебания парусов под действием ветрового потока. Нельзя использовать установку у густонаселенной местности, т.к. велика опасность обрыва тросов и закорачивания ими энергосистемы населенных пунктов, а также травмирования людей. Сложность контроля за состоянием тросов во время работы. Опасна для воздушного транспорта. Known wind power installation containing the main sail and an additional sail installed asymmetrically relative to the main sail. Sails make oscillatory movements, and the sail, going against the wind, reduces its windage by a special mechanism (SU 1216416 A, F 03 D 5/00, 07.03.86). The disadvantages that impede the achievement of the required technical result when using the known device include the fact that in the known device it is impossible to achieve a strict relative positioning of the sails during installation. there is no mechanism limiting lateral vibrations of sails under the influence of the wind flow. You can not use the installation in densely populated areas, because there is a great danger of cable breaks and shorting of the energy systems of settlements, as well as personal injury. The difficulty of monitoring the state of the cables during operation. Danger for air transport.

Известен ветроагрегат, содержащий вертикальный вал с закрепленными на нем кронштейнами с поворотными лопастями (SU 1377448 A1, F 03 D 3/02, 29.02.88). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве при вращении ротора рабочая лопасть, воспринимающая ветровой поток, находится в положении наибольшего ветрового давления /перпендикулярно ветру/ очень короткое время. В остальных положениях лопасти давление на нее ветра резко падает. Большие поверхности лопастей создают при закрытии большие динамические нагрузки. Применение фрикционного планетарного механизма ограничивает мощность, передаваемую ветроагрегатом на генератор. При попытке увеличить мощность ветроагрегата масса и инерционные нагрузки возрастают настолько, что становится нецелесообразно его использование. Все вышесказанное дает основание утверждать, что известное устройство будет иметь невысокую мощность и эффективность. Known wind turbine containing a vertical shaft with brackets fixed to it with rotary blades (SU 1377448 A1, F 03 D 3/02, 02.29.8.88). The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device include the fact that in the known device, when the rotor rotates, the rotor blade that receives the wind flow is in the highest wind pressure position / perpendicular to the wind / very short time. In the remaining positions of the blade, the pressure on it of the wind drops sharply. Large surfaces of the blades create large dynamic loads when closed. The use of a friction planetary mechanism limits the power transmitted by the wind turbine to the generator. When trying to increase the power of the wind turbine, the mass and inertial loads increase so much that its use becomes inappropriate. All of the above gives reason to argue that the known device will have low power and efficiency.

Известна ветроустановка, содержащая тележки с колесами, кинематически связанные между собой и установленные с возможностью параллельного возвратно-поступательного перемещения. На тележках установлены вертикальные мачты с управляемыми парусами. Тележки соединены тросом со шкивом генератора (SU 1588900 A1, F 03 D 5/04, 30.08.90). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве низка мощность, передаваемая на вал генератора, т.к. паруса расположены на тележках параллельно друг за другом и ветровой напор воспринимается только первым парусом, а остальные находятся в аэродинамической "тени" и только частично воспринимают энергию ветра. Много энергии теряется на трение в ходовых колесах тележек. При перемене направления ветра существует опасность опрокидывания тележек. Ветроустановка занимает большую площадь. В данном устройстве не решен вопрос ориентирования его на ветер. A known wind turbine containing trolleys with wheels kinematically connected with each other and installed with the possibility of parallel reciprocating movement. The masts have vertical masts with guided sails. The carts are connected by a cable to the alternator pulley (SU 1588900 A1, F 03 D 5/04, 08/30/90). The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device include the fact that in the known device the power transmitted to the generator shaft is low, because the sails are arranged parallel to each other on carts and the wind pressure is perceived only by the first sail, and the rest are in the aerodynamic “shadow” and only partially absorb wind energy. A lot of energy is lost on friction in the running wheels of the bogies. When changing the direction of the wind, there is a danger of tipping over the carts. Wind turbine occupies a large area. In this device, the issue of orienting it to the wind has not been resolved.

Известна ветроэлектрическая установка, содержащая парусные лопасти, и связанные с ними опорные тележки, установленные на замкнутой колее (см. SU 1275114 A1, F 03 D 5/00, 07.12.86). Парусные лопасти связаны тросами с опорными тележками и шкивом генератора, а также с поддерживающим аэростатом. Парусная лопасть под действием ветра перемещается по направлению ветра, а другая переводиться в горизонтальное положение и движется навстречу ветру. Known wind power installation containing sailing blades, and associated support trolleys mounted on a closed track (see SU 1275114 A1, F 03 D 5/00, 07.12.86). Sailing blades are connected by cables with support trolleys and a pulley of the generator, as well as with a supporting balloon. Under the influence of wind, a sailing blade moves in the direction of the wind, and the other moves to a horizontal position and moves towards the wind.

К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства относится то, что в известном устройстве низка надежность, связанная с трудностью контроля за тросами, находящимися на высоте. Мощность установки ограничена применением фрикционного привода генератора. Установка занимает большую площадь. Опасна для воздушного транспорта. Часть вырабатываемой электроэнергии идет на привод наземных лебедок, что снижает эффективность установки. The reasons that impede the achievement of the desired technical result when using the known device include the fact that in the known device low reliability associated with the difficulty of monitoring the cables located at a height. The power of the installation is limited by the use of a friction drive of the generator. Installation takes up a large area. Danger for air transport. Part of the generated electricity goes to the drive of ground winches, which reduces the efficiency of the installation.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному объекту по совокупности признаков является ветроустановка, содержащая два паруса, подвешенных на аэростатах и связанных при помощи механизмов раскрытия и складывания с общим тросом, охватывающим шкив, установленный на валу, соединенным через редуктор с валом генератора (SU 1225913 A1, F 03 D 9/00, 23.04.86). К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что в известном устройстве низка надежность, связанная с трудностью контроля за тросами, находящимися на высоте. Мощность установки ограничена применением фрикционного привода генератора. Низкая эффективность установки усматривается в том, что большая часть энергии ветрового потока будет непроизводительно расходоваться на преодоление сопротивления аэростата /имеющего большую парусность/, движущегося навстречу ветру со сложенным парусом. Установка занимает большую площадь. Опасна для воздушного транспорта. Возможен обрыв тросов и замыкания им энергосистемы населенных пунктов, а также травмирование людей. The closest device of the same purpose to the claimed object in terms of features is a wind turbine containing two sails suspended on balloons and connected by opening and folding mechanisms with a common cable covering a pulley mounted on a shaft connected via a gearbox to the generator shaft (SU 1225913 A1, F 03 D 9/00, 04/23/86). For reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device adopted for the prototype, is the fact that in the known device low reliability associated with the difficulty of controlling the cables located at a height. The power of the installation is limited by the use of a friction drive of the generator. The low efficiency of the installation is seen in the fact that most of the energy of the wind flow will be unproductive to overcome the resistance of the aerostat / having a high windage /, moving towards the wind with a folded sail. Installation takes up a large area. Danger for air transport. Possible cable breaks and short circuits them energy systems of settlements, as well as personal injury.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в повышении мощности, надежности, простоте изготовления и эксплуатации, небольшой занимаемой площадки. The problem to which this invention is directed, is to increase power, reliability, ease of manufacture and operation, a small footprint.

Сущность изобретения заключается в том, что в ветроустановке для преобразования ветровой энергии в электрическую, содержащей два паруса, совершающих колебательные движения относительно друг друга и попеременно изменяющие свое сопротивление ветру, она выполнена в виде вертикальных мачт направленными на их верхних концах парусами и шарнирно закрепленными на основании нижними концами, снабженными устройством для преобразования энергии, причем верхние концы мачт имеют возможность качаться относительно друг друга в противофазе. The essence of the invention lies in the fact that in a wind turbine for converting wind energy into electrical energy, containing two sails, oscillating with respect to each other and alternately changing their resistance to wind, it is made in the form of vertical masts with sails directed at their upper ends and pivotally fixed to the base lower ends equipped with a device for converting energy, and the upper ends of the masts have the ability to swing relative to each other in antiphase.

Кроме того, в ветроустановке имеется гидравлическое устройство, связанное с низом мачты. In addition, the wind turbine has a hydraulic device connected to the bottom of the mast.

Анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленный аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных, по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле изобретения. An analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identifying sources containing information about analogues of the claimed invention, has established that the applicant has not found an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, and the definition from the list of identified analogues the prototype, as the closest analogue in terms of the totality of features, made it possible to identify the set of essential technologies with respect to the applicant This result of the characterizing features claimed in the object set forth in the claims.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.

Данное изобретение позволяет увеличить мощность ветроустановки, ее эффективность, надежность. Она проста по конструкции и в эксплуатации. Занимает небольшую площадь. This invention allows to increase the power of the wind turbine, its efficiency, reliability. It is simple in design and operation. It occupies a small area.

На фиг. 1 приведен общий вид ветроустановки; на фиг.2 - вид сбоку; на фиг.3 - схема соединения силовых гидроцилиндров с гидротурбиной и коммутации потоков рабочей жидкости при рабочем ходе мачты 8, а также разрез гидравлического замедлителя мачт; на фиг.4 - схема коммутации потоков рабочей жидкости при рабочем ходе мачты 7; на фиг.5 - разрез гидравлического замедлителя мачт; на фиг. 6 - разрез плунжера гидравлического замедлителя мачт; на фиг. 7 - механизм открытия и закрытия параллельных пластин парусов; на фиг.8 - поперечное сечение мачт; на фиг.9 - механизм перевода парусов в горизонтальное положение; на фиг.10 - клапанный механизм поворотных пластин. In FIG. 1 shows a General view of the wind turbine; figure 2 is a side view; figure 3 - connection diagram of the power hydraulic cylinders with a hydraulic turbine and switching the flow of the working fluid during the working stroke of the mast 8, as well as a section of the hydraulic mast retarder; figure 4 - diagram of the switching flows of the working fluid during the working stroke of the mast 7; figure 5 is a section of a hydraulic mast retarder; in FIG. 6 - section of the plunger of the hydraulic mast retarder; in FIG. 7 - mechanism for opening and closing parallel plates of sails; on Fig - cross section of the masts; figure 9 is a mechanism for translating sails into a horizontal position; figure 10 - valve mechanism of the rotary plates.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of carrying out the invention to obtain the above technical result are as follows.

Ветроустановка содержит круглую опорную платформу 1(фиг.1), имеющую по периметру опорные катки 2, опирающиеся на рельсы 3, причем часть катков контактирует с рельсом 3, а часть катков контактирует с рельсом 4. Катки с рельсами заключены в швеллер 5, что исключает вертикальное перемещение платформы во время работы ветроустановки. Швеллер 5 размещен в верхней части кольцевого железобетонного фундамента 6. Сверху на опорной платформе расположены две пространственные мачты, каждая из которых состоит из двух боковых мачт 7, 8 и одной направляющей 9, 10, образующих пространственный шарнирный параллелограмм, позволяющий ориентировать паруса перпендикулярно ветру. Боковые мачты 7 и 8 имеют связи 11. На верхних концах мачт шарнирно закреплены паруса 12, 13, имеющие раму с установленными в ней с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси пластинами 14, 15, позволяющими изменять аэродинамическое сопротивление парусов. Каждая горизонтальная пластина имеет раму 16 (фиг.10) и клапан 17. Клапаны 17 шарнирно закреплены одним концом на горизонтальной оси и прижимаются к раме 16 с помощью пружины 18 через тяги 19. Пружина закреплена на стержне 20 с помощью регулировочной гайки 21, позволяющей изменять усилие прижима клапанов. Клапаны служат для кратковременного пропуска прорывов ветра через паруса и тем самым защищают установку от повреждения. Паруса крепятся к направляющим мачтам 9, 10 (фиг.2 и фиг.9) с помощью раздвижных подкосов 22, 23 с гидроцилиндрами 24, 25, служащими для перевода парусов в горизонтальное положение в случае усиления ветра или для остановки. В нижней части мачты шарнирно закреплены на опорной платформе. Каждая мачта 7, 8 соединена с силовыми гидроцилиндрами 26, 27, служащими для передачи энергии ветра на турбину 28, а также для цикличного перемещения мачт. Силовые гидроцилиндры соединены с гидротурбиной с помощью трубопроводов 29 (фиг.2 и фиг.3). На входных патрубках гидротурбины 30, 31 (фиг.3 и 4) установлены золотники 32, 33, а на выходных патрубках 34, 35 золотники 36, 37, служащие для обеспечения вращения гидротурбины в одну сторону, независимо от направления движения рабочей жидкости от гидроцилиндров 26, 27. Золотники имеют зубчатые рейки 38 и сцепленные с ними шестерни 39. Золотники 32, 36 перемещаются с помощью редуктора 40 и электродвигателя 41. Золотники 33, 37 с помощью редуктора 42 и электродвигателя 43. Золотники имеют трубчатую конструкцию с размещенными на их боковой поверхности окнами 44, служащими для прохода рабочей жидкости. При работе ветроустановки, в подводящих к гидротурбине магистралях, будут возникать кратковременные перепады давления из-за цикличности работы парусов. Для уменьшения потерь энергии при переходе рабочего хода с одной мачты на другую, предусмотрено кратковременное отключение гидротурбины 28 от силовых гидроцилиндров путем соединения входных 30, 31 и выходных 34, 35 патрубков через магистраль 45. На магистралях установлены золотники 46, перекрывающие эти магистрали с помощью электродвигателя 47, редуктора 48 и кривошипно-шатунного механизма 49, связанного с золотником 46. Обратное подключение гидротурбины к силовым гидроцилиндрам, с одновременным перекрытием магистрали 45, осуществляется от датчиков давления 50 при достижении номинального давления в магистрали 29. Надпоршневое пространство гидроцилиндров 26 сообщается с надпоршневым пространством гидроцилиндров 27 по трубопроводу 51 через гидравлический замедлитель мачт 52 (фиг. 3 и 5), служащий для остановки мачт в заданном положении в конце рабочего хода. Одним концом замедлитель крепится к одной из боковых мачт, а другим к опорной платформе. Гидравлический замедлитель состоит из корпуса 52 (фиг.5), плунжера 53 с диаметральными отверстиями 54 симметрично уменьшающимися от середины плунжера к краям (разрез В-В фиг.6) возвратных пружин плунжера 55, 56, штока плунжера 57 с клиновидными пазами 58, 59, обоймы 60, защелки обоймы 61, соленоидов защелки 62, 63, возвратных пружин защелки 64. Гидравлический замедлитель мачт работает совместно с аэродинамической системой торможения мачт ветровым потоком. Обе мачты 7 и 8 оснащены механизмом для циклического изменения аэродинамического сопротивления парусов путем закрытия и открытия параллельных пластин парусов. Этот же механизм служит для аэродинамического торможения мачт в конце рабочего хода. Он содержит гидроцилиндры 65, 66 мачты 7 и гидроцилиндры 67, 68 мачты 8. Рассмотрим механизм мачты 7. Он состоит из гидроцилиндров 65, 66, соединительных трубопроводов 69, 70, 71, исполнительного гидроцилиндра 72, траверсы включателей 73, включателей соленоидов 74, 75. На вертикальной оси гидротурбины 28 (фиг.1 и 2) установлен маховик 76. Он опирается на упорный подшипник 77. Маховик заключен в кожух 78. Через муфту 79 гидротурбина 28 приводит во вращение генератор 80. Боковые мачты (разрез Г-Г фиг.8), имеют ферменную 81 предварительно напряженную конструкцию, в которой изгибающие усилия в поясах воспринимаются тросами 82. The wind turbine contains a circular support platform 1 (Fig. 1), having perimeter track rollers 2 supported by rails 3, part of the rollers in contact with rail 3, and part of the rollers in contact with rail 4. Rollers with rails are enclosed in channel 5, which eliminates vertical movement of the platform during the operation of the wind turbine. The channel 5 is located in the upper part of the annular reinforced concrete foundation 6. On top of the supporting platform are two spatial masts, each of which consists of two side masts 7, 8 and one guide 9, 10, forming a spatial articulated parallelogram, which allows the sails to be oriented perpendicular to the wind. The lateral masts 7 and 8 have connections 11. At the upper ends of the masts, sails 12, 13 are pivotally mounted, having a frame with plates 14, 15 installed with the possibility of rotation about the horizontal axis, which allow changing the aerodynamic resistance of the sails. Each horizontal plate has a frame 16 (figure 10) and a valve 17. The valves 17 are pivotally fixed at one end on the horizontal axis and are pressed against the frame 16 by means of a spring 18 through rods 19. The spring is fixed to the shaft 20 using an adjusting nut 21 that allows you to change clamping force of valves. Valves serve for short-term passage of wind breakthroughs through sails and thereby protect the installation from damage. The sails are attached to the guide masts 9, 10 (Fig. 2 and Fig. 9) with the help of sliding struts 22, 23 with hydraulic cylinders 24, 25, which serve to translate the sails into horizontal position in case of wind amplification or to stop. In the lower part of the mast are pivotally mounted on a support platform. Each mast 7, 8 is connected to power hydraulic cylinders 26, 27, which serve to transfer wind energy to the turbine 28, as well as for the cyclic movement of the masts. Power hydraulic cylinders are connected to the hydraulic turbine using pipelines 29 (figure 2 and figure 3). At the inlet nozzles of the hydraulic turbine 30, 31 (Figs. 3 and 4), spools 32, 33 are installed, and at the outlet nozzles 34, 35, spools 36, 37 are used to provide rotation of the turbine in one direction, regardless of the direction of movement of the working fluid from the hydraulic cylinders 26 , 27. The spools have gear racks 38 and gears 39 engaged with them. The spools 32, 36 are moved by means of a gearbox 40 and an electric motor 41. The spools 33, 37 by means of a gearbox 42 and an electric motor 43. The spools have a tubular design placed on their side surface windows 44, serving We allow for the passage of working fluid. During the operation of the wind turbine, short-term pressure drops will occur in the highways leading to the turbine due to the cyclical operation of the sails. To reduce energy losses during the transition from one mast to another, a short-term shutdown of the hydraulic turbine 28 from the power cylinders is provided by connecting the input 30, 31 and output 34, 35 pipes through line 45. Spools 46 are installed on the lines, blocking these lines with an electric motor 47, a gearbox 48 and a crank mechanism 49 associated with a spool 46. Reverse connection of the hydraulic turbine to the power hydraulic cylinders, with simultaneous overlapping of the line 45, is carried out from the sensor pressure 50 when the nominal pressure in line 29 is reached. The over-piston space of the hydraulic cylinders 26 communicates with the over-piston space of the hydraulic cylinders 27 via a pipe 51 through a hydraulic retarder of the masts 52 (FIGS. 3 and 5), which serves to stop the masts in a predetermined position at the end of the stroke. At one end, the moderator is attached to one of the side masts, and the other to the support platform. The hydraulic moderator consists of a housing 52 (Fig. 5), a plunger 53 with diametrical holes 54 symmetrically decreasing from the middle of the plunger to the edges (section B-B of Fig. 6) of the plunger return springs 55, 56, plunger rod 57 with wedge-shaped grooves 58, 59 , clips 60, clips of the clips 61, solenoids of the clips 62, 63, return springs of the clips 64. The hydraulic mast retarder works in conjunction with the aerodynamic system for braking the masts with a wind flow. Both masts 7 and 8 are equipped with a mechanism for cyclically changing the aerodynamic drag of the sails by closing and opening parallel plates of the sails. The same mechanism serves for aerodynamic braking of the masts at the end of the working stroke. It contains the hydraulic cylinders 65, 66 of the mast 7 and the hydraulic cylinders 67, 68 of the mast 8. Consider the mechanism of the mast 7. It consists of hydraulic cylinders 65, 66, connecting pipelines 69, 70, 71, an actuating hydraulic cylinder 72, a crosshead of switches 73, switches of solenoids 74, 75 A flywheel 76 is installed on the vertical axis of the hydraulic turbine 28 (FIGS. 1 and 2). It is supported by a thrust bearing 77. The flywheel is enclosed in a casing 78. Through the coupling 79, the turbine 28 drives the generator 80 in rotation. Side masts (section G-D of FIG. 8) have a truss 81 prestressed structure, in which and bending forces in the belts are perceived by cables 82.

Работа ветроустановки осуществляется следующим образом. Перед пуском ветроустановки в работу верхние концы мачт 7 и 8 (фиг.2) разводят в диаметрально противоположные стороны. При этом пластины паруса на мачте 8 закрыты, а на мачте 7 открыты. Ветровой поток, воздействуя на парус мачты 8, начинает перемещать его в левое крайнее положение, передавая энергию ветра на рабочую жидкость гидроцилиндра 26. Из подпоршневого пространства рабочая жидкость по трубопроводу 29 (фиг.3) поступает в гидротурбину и приводит ее во вращение. Далее, выйдя их турбины она поступает в подпоршневое пространство гидроцилиндров 27 и перемещает мачту 7, совершающую холостой ход с открытыми пластинами в противоположное крайнее положение. Не доходя 10-15o до места остановки мачты 7 шток гидроцилиндра 66 (фиг.2 и фиг.7) входит в соприкосновение с платформой 1. При дальнейшем движении жидкость, вытесняемая из подпоршневого пространства гидроцилиндра 66 поступает по трубопроводу 69 в подпоршневое пространство исполнительного гидроцилиндра 72. Шток гидроцилиндра перемещается влево и закрывает пластины 15 паруса 13, вследствие чего ветровой поток плавно замедляет движение мачты 7. Рабочая жидкость из надпоршневого пространства гидроцилиндра 72 поступает по трубопроводу 70 (фиг. 7) в подпоршневое пространство гидроцилиндра 65 и выдвигает его шток в исходное положение. Рабочая жидкость из надпоршневого пространства гидроцилиндра 65 перепускается по трубопроводу 71 в гидроцилиндр 66. В это же время шток гидроцилиндра 67, мачты 8 (фиг.2) входит в соприкосновение с платформой 1 и открывает пластины 14 паруса 12 аналогично вышеописанному.В то же время траверсой 73, закрепленной на нижнем конце мачты 7 замыкаются контакты включателя 74, соединенного с соленоидом 62 гидравлического замедлителя (фиг. 5). Он, в свою очередь, через пружину 64 поворачивает защелку 61 до соприкосновения со штоком 57 плунжера 53. В конце хода мачты при движении обоймы 60 с защелкой 61 последняя попадает в клиновидный паз 58 штока и начинает перемещать плунжер 53 влево, сжимая возвратную пружину 55. При этом рабочая жидкость проходит из надпоршневого пространства гидроцилиндров 26 в надпоршневое пространство гидроцилиндров 27 через уменьшающие отверстия плунжера 53 (фиг.6) до полного перекрытия магистрали 51 (фиг.3). После остановки мачты соленоид выключается. Возвратная пружина защелки 64 (фиг.5), выводит ее из клиновидного паза, освобождая шток плунжера, а возвратная пружина 55 возвращает его так же в исходное положение, открывая свободный проход жидкости через замедлитель. При торможении мачты 8 в конце ее рабочего хода шток рабочего гидроцилиндра 67 входит в соприкосновение с платформой вышеописанной гидравлической системы открывает пластины паруса 12. Торможение мачты 8 с помощью гидравлического замедлителя осуществляется аналогично вышеописанному торможению мачты 7 только движение обоймы 60(фиг. 5), будет осуществляться в противоположную сторону. Ветроустановка ориентируется на ветер путем поворота опорной платформы с помощью электродвигателей от датчиков флюгерного типа.The operation of the wind turbine is as follows. Before starting the wind turbine in operation, the upper ends of the masts 7 and 8 (figure 2) are parted in diametrically opposite directions. In this case, the sail plates on the mast 8 are closed, and on the mast 7 are open. The wind flow, acting on the sail of the mast 8, begins to move it to the left extreme position, transferring wind energy to the working fluid of the hydraulic cylinder 26. From the under-piston space, the working fluid flows through the pipeline 29 (Fig. 3) into the hydraulic turbine and rotates it. Further, leaving their turbines, it enters the sub-piston space of hydraulic cylinders 27 and moves the mast 7, which idles with open plates to the opposite extreme position. Without reaching 10-15 o to the stop of the mast 7, the cylinder rod 66 (Fig.2 and Fig.7) comes into contact with the platform 1. With further movement, the liquid displaced from the sub-piston space of the hydraulic cylinder 66 enters through the pipeline 69 into the sub-piston space of the actuating hydraulic cylinder 72. The rod of the hydraulic cylinder moves to the left and closes the plate 15 of the sail 13, as a result of which the wind flow smoothly slows the movement of the mast 7. The working fluid from the over-piston space of the hydraulic cylinder 72 flows through the pipeline 70 (Fig. 7) to the backwater the cervical space of the hydraulic cylinder 65 and extends its rod to its original position. The working fluid from the over-piston space of the hydraulic cylinder 65 is bypassed through the pipe 71 to the hydraulic cylinder 66. At the same time, the rod of the hydraulic cylinder 67, mast 8 (Fig. 2) comes into contact with the platform 1 and opens the plates 14 of the sail 12 similarly to the above. 73, mounted on the lower end of the mast 7, the contacts of the switch 74 are connected, connected to the solenoid 62 of the hydraulic moderator (Fig. 5). He, in turn, through the spring 64 rotates the latch 61 until it contacts the shaft 57 of the plunger 53. At the end of the mast stroke, when the yoke 60 moves with the latch 61, the latter enters the wedge groove 58 of the rod and begins to move the plunger 53 to the left, compressing the return spring 55. In this case, the working fluid passes from the over-piston space of the hydraulic cylinders 26 into the over-piston space of the hydraulic cylinders 27 through the reducing holes of the plunger 53 (Fig. 6) until the main line 51 (Fig. 3) is completely closed. After the mast stops, the solenoid turns off. The return spring of the latch 64 (Fig. 5), takes it out of the wedge-shaped groove, releasing the plunger rod, and the return spring 55 returns it to its original position, opening the free passage of fluid through the moderator. When braking the mast 8 at the end of its working stroke, the rod of the working hydraulic cylinder 67 comes into contact with the platform of the hydraulic system described above opens the plates of the sail 12. The braking of the mast 8 using the hydraulic retarder is similar to the braking of the mast 7 described above, only the movement of the yoke 60 (Fig. 5) will carried out in the opposite direction. The wind turbine is oriented towards the wind by turning the support platform using electric motors from vane type sensors.

В соответствии с данным изобретением установка позволяет повысить мощность, надежность. Она проста в изготовлении и эксплуатации. Не требует постоянного обслуживающего персонала. Занимает небольшую площадь. In accordance with this invention, the installation allows to increase power, reliability. It is easy to manufacture and operate. It does not require permanent maintenance personnel. It occupies a small area.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности для выработки электроэнергии, привода насосов;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in industry to generate electricity, drive pumps;
- for the claimed invention in the form described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;
- a tool embodying the claimed invention in its implementation, is able to ensure the achievement of the perceived by the applicant technical result.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.

Claims (3)

1. Ветроустановка для преобразования ветровой энергии в электрическую, содержащая два паруса, совершающих колебательные движения относительно друг друга и попеременно изменяющих свое сопротивление ветру, отличающаяся тем, что она выполнена в виде вертикальных мачт с установленными на их верхних концах парусами и шарнирно закрепленными на основании нижними концами, снабженными устройством для преобразования энергии, причем верхние концы мачт имеют возможность качаться относительно друг друга в противофазе. 1. A wind turbine for converting wind energy into electrical energy, containing two sails, oscillating with respect to each other and alternately changing their resistance to wind, characterized in that it is made in the form of vertical masts with sails mounted on their upper ends and lower hinged on the base the ends equipped with a device for converting energy, and the upper ends of the masts are able to swing relative to each other in antiphase. 2. Ветроустановка по п.1, отличающаяся тем, что в ней имеется гидравлическое устройство, связанное с низом мачты. 2. Wind turbine according to claim 1, characterized in that it has a hydraulic device associated with the bottom of the mast. 3. Ветроустановка по п.1, отличающаяся тем, что мачты выполнены в виде пространственного шарнирного параллелограмма. 3. Wind turbine according to claim 1, characterized in that the masts are made in the form of a spatial articulated parallelogram.
RU97121797A 1997-12-24 1997-12-24 Windmill electric generating plant RU2131537C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121797A RU2131537C1 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Windmill electric generating plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97121797A RU2131537C1 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Windmill electric generating plant

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2131537C1 true RU2131537C1 (en) 1999-06-10

Family

ID=20200611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97121797A RU2131537C1 (en) 1997-12-24 1997-12-24 Windmill electric generating plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2131537C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669064C1 (en) * 2017-10-02 2018-10-08 Николай Васильевич Ясаков Sailing wind turbine
RU2680822C1 (en) * 2018-02-14 2019-02-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Electric power plant for electric power generation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
РСТ (WO) 81/01867 А1, 09.07.81. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669064C1 (en) * 2017-10-02 2018-10-08 Николай Васильевич Ясаков Sailing wind turbine
RU2680822C1 (en) * 2018-02-14 2019-02-27 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого" МО РФ Electric power plant for electric power generation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9188103B2 (en) Wind energy systems and methods of use
AU2007357692B2 (en) System and method for conversion of wave energy into electrical energy
AU2010339143B2 (en) Wind turbine
CA2473428C (en) Wind turbine assembly
US20110030361A1 (en) Hydrostatic linear wind mill for wind energy harnessing applications
US20110121572A1 (en) Wave Motion Power Generator
US4525122A (en) Wind-powered machine
CN103168168A (en) Oscillating hydrofoil, turbine, propulsive system and method for transmitting energy
US10662922B2 (en) Method for efficiently obtaining mechanical work and/or generating power from fluid flows and apparatus thereof
JP4480051B1 (en) A hybrid power generator connected to a gravity power generator using a balance having a pressure load device.
US8459020B1 (en) Wave and water energy converter mounted on bridge supports
RU2131537C1 (en) Windmill electric generating plant
CN202690315U (en) Wave energy conversion device
US20040041401A1 (en) Installation for the generation of electricity
AU2011205330B2 (en) Wind turbine generator and motor
RU2005204C1 (en) Fluid flow kinetic energy-to-useful energy converter
CN209671131U (en) A kind of umbrella shape float type wave-power device
KR20180104994A (en) Wave-force power generation system Using Linear Electric Generator
US8863511B2 (en) Wave and water energy converter mounted on bridge supports
US11125208B2 (en) Reciprocal motion wind energy harvesting device
US10876520B2 (en) Speed-controlling transmission or apparatus
JPH0560052A (en) Circulated and pumped water hydraulic device
EP1375912B1 (en) Marine platform for wind and wave power conversion
RU2205292C1 (en) Wind-operated power plant
US11401911B2 (en) Energy-generating apparatus for utilizing the energy of a flowing medium

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061225