RU2134817C1

RU2134817C1 - Wind installation

Info

Publication number: RU2134817C1
Application number: RU98106280A
Authority: RU
Inventors: А.А. Чижиков
Original assignee: Чижиков Александр Арсентьевич
Priority date: 1998-04-06
Filing date: 1998-04-06
Publication date: 1999-08-20

Abstract

FIELD: wind-power engineering. SUBSTANCE: invention refers to low-capacity stations located mostly in country-side. Proposed wind installation has tower, single-tier wind motor with vertical rotation axis, generator, ejectors with built-in fans composed of guiding funnels connected to internal space of tower and directed towards blade of wind motor that is rotated by two wind streams. It has air accumulator, second generator and shaft. Both generators are positioned in tower and are connected to wind motor with the aid of high-speed electromagnetic reduction gear. Second generator is connected to drive via electromagnetic clutch. Generators are started via reduction gear. Wind cock controlling operation of ejectors is mounted on tower roof. Wind motor is put on stator of generator with clearance. Drive of generators is installed inside and ejectors and air accumulator outside tower. EFFECT: increased operational reliability of wind installation. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может найти широкое применение во всех регионах страны в качестве станции небольшой мощности. The invention relates to wind energy and can be widely used in all regions of the country as a small power station.

Известна ветроустановка, содержащая установленный на основании башни ротор в виде двух размещенных один в другом валов и двух ярусов лопаток, установленных на соответствующих валах с возможностью вращения в разные стороны, внутренний вал соединен с ротором генератора, а наружный - со статором, также ветроустановка снабжена двумя конусами в верхней части башни, установленными соосно с двух торцов ярусов лопаток и обращенными вершинами один к другому; раструбом - концентратором, между боковыми стенками которого и задней стенкой образована камера; перегородкой, установленной между ярусами, каждый ярус снабжен неподвижным наружным венцом направляющих лопаток, а в одном из ярусов лопатки колеса и направляющего аппарата ориентированы в одну сторону, а в другом - в разные стороны (см. RU, 2028504 C1, 09.02.95, F 03 D 3/02). A wind turbine is known, comprising a rotor mounted on the base of the tower in the form of two shafts placed in one another and two tiers of blades mounted on the respective shafts with the possibility of rotation in different directions, the inner shaft is connected to the generator rotor, and the outer one is connected to the stator, and the wind turbine is also equipped with two cones in the upper part of the tower, mounted coaxially from the two ends of the tiers of the blades and facing the vertices one to the other; a bell - a hub, between the side walls of which and the rear wall a chamber is formed; a partition installed between the tiers, each tier is equipped with a fixed outer rim of the guide vanes, and in one of the tiers the vanes of the wheel and the guide vanes are oriented in one direction, and in the other - in different directions (see RU, 2028504 C1, 09.02.95, F 03 D 3/02).

Недостатками этой установки являются малая эффективность использования силы ветра и громоздкость сооружения при наличии большой высоты башни. The disadvantages of this installation are the low efficiency of using wind power and the bulkiness of the structure in the presence of a large tower height.

Наиболее близкой к изобретению является установка, содержащая башню, одноярусный ветряной двигатель с вертикальной осью вращения, генератор и эжекторы со встроенными вентиляторами, состоящие из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости башни и направленных на лопасти ветряного двигателя. (см. RU, 2105189 C1, 20.02.98, F 03 D 3/00). Closest to the invention is an installation comprising a tower, a single-tier wind turbine with a vertical axis of rotation, a generator and ejectors with integrated fans, consisting of guide funnels connected to the inner cavity of the tower and directed to the blades of the wind engine. (see RU, 2105189 C1, 02.20.98, F 03 D 3/00).

К недостаткам известной установки можно отнести следующее: отсутствие воздушного аккумулятора, а также открытый способ расположения ветродвигателя. The disadvantages of the known installation include the following: the lack of an air battery, as well as an open way to position the wind turbine.

Задачей изобретения является создание надежной в работе установки для села. The objective of the invention is to create a reliable installation for the village.

Указанная задача решается тем, что ветроустановка, содержащая башню, одноярусный ветряной двигатель с вертикальной осью вращения, генератор и эжекторы со встроенными вентиляторами, состоящие из направляющих воронок, подключенных к внутренней полости башни и направленных на лопасти ветряного двигателя, согласно изобретению последний вращают два ветровых потока; первый поступает через конусы в верхней части башни, а второй - через эжекторы, при этом ветроустановка содержит воздушный аккумулятор, второй генератор и шахту; оба генератора размещены в башне и подключены к ветряному двигателю с помощью скоростного электромагнитного редуктора, при этом второй генератор соединен с приводом через электромагнитную муфту сцепления, запуск генератора происходит через редуктор, а на краше башни установлен флюгер, регулирующий работу эжекторов. Ветродвигатель надет на статор генератора с зазором. Привод генераторов размещен внутри, а эжекторы и воздушный аккумулятор - снаружи башни. This problem is solved in that the wind turbine containing a tower, a single-tier wind turbine with a vertical axis of rotation, a generator and ejectors with integrated fans, consisting of guide funnels connected to the inner cavity of the tower and directed to the blades of the wind engine, according to the invention, the latter rotate two wind flows ; the first enters through the cones in the upper part of the tower, and the second through ejectors, while the wind turbine contains an air accumulator, a second generator and a shaft; both generators are placed in the tower and connected to the wind turbine using a high-speed electromagnetic gearbox, while the second generator is connected to the drive through an electromagnetic clutch, the generator is started through the gearbox, and a weather vane is installed on the top of the tower to regulate the operation of the ejectors. The wind turbine is put on the generator stator with a gap. The drive of the generators is located inside, and the ejectors and the air accumulator are located outside the tower.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения в повышении мощности ветроустановки и обеспечении надежности конструкции в целом. The technical result that can be obtained by carrying out the invention in increasing the power of the wind turbine and ensuring the reliability of the structure as a whole.

Изобретение иллюстрируется следующими фигурами: фиг. 1 - общий вид ветроустановки, фиг. 2 - двухскоростной редуктор, позволяющий крепить ветродвигатель непосредственно на валу привода генератора. The invention is illustrated by the following figures: FIG. 1 is a general view of a wind turbine, FIG. 2 - a two-speed gearbox that allows you to mount the wind turbine directly on the generator drive shaft.

фиг. 3 - электромагнитный привод,
фиг. 4 - воронкообразный эжектор,
фиг. 5 - воронкообразный щелевой насос.FIG. 3 - electromagnetic drive,
FIG. 4 - funnel-shaped ejector,
FIG. 5 - funnel-shaped slit pump.

Ветроустановка содержит установленную на фундаменте 1 башню 2, в верхней части которой установлены конусы 3-4, роторы 5, 6. В первом уровне располагается ветродвигатель 7, в средней части которого установлен редуктор 8 с электромагнитной связью, а в нижней части размещена кольцевая рельсовая дорога 9. The wind turbine contains a tower 2 installed on the foundation 1, in the upper part of which there are 3-4 cones, rotors 5, 6. In the first level there is a wind turbine 7, in the middle part of which a gearbox 8 with electromagnetic coupling is installed, and a ring rail is located in the lower part nine.

Два ротора связаны вертикальным валом 10, внутри башни 2 расположены генераторы: верхний 11, нижний 12. Two rotors are connected by a vertical shaft 10, inside the tower 2 there are generators: upper 11, lower 12.

У основания башни 2, внутри, расположен машинный зал 13, а с наружной стороны, по периметру здания, расположены эжекторы 14. Башня 2 имеет шахту 15 с воздушным аккумулятором. Вертикальный вал 10 связывает роторы 5 и 6 через электромагнитную муфту сцепления 16. В верхней части башни 2 расположены неподвижные направляющие лопатки 17, а также концентраторы 18 потока воздуха для жесткой связи конусов 3 и 4. At the base of tower 2, inside, there is a machine room 13, and from the outside, around the perimeter of the building, ejectors are located 14. Tower 2 has a shaft 15 with an air battery. The vertical shaft 10 connects the rotors 5 and 6 through an electromagnetic clutch 16. In the upper part of the tower 2 there are fixed guide vanes 17, as well as air flow concentrators 18 for tight connection of the cones 3 and 4.

На крыше башни 2 установлен флюгер 19, имеющий форму воронки и регулирующий работу эжекторов 14. On the roof of the tower 2 there is a weather vane 19 having the shape of a funnel and regulating the operation of the ejectors 14.

Внутри эжекторов 14 установлены встроенные прямоточные вентиляторы 20. При работе установки ветродвигатель вращают два ветровых потока: первый поступает через конусы 3, 4 в верхней части башни 2, а второй поток 21 - через эжекторы 14. С заборной стороны эжекторов 14 установлены вставки 22 воронкообразной формы и подводка 23 от воздушного аккумулятора 15. Лопасти ветродвигателя 7 опираются снизу на рельсы дороги 9. Inside the ejectors 14, there are built-in direct-flow fans 20. During installation, the wind turbine rotates two wind streams: the first flows through the cones 3, 4 in the upper part of the tower 2, and the second stream 21 through the ejectors 14. On the intake side of the ejectors 14, funnel-shaped inserts 22 are installed and eyeliner 23 from the air accumulator 15. The blades of the wind turbine 7 are supported from below on the rails of the road 9.

Рабочее пространство лопастей находится в средней части конусов 3, 4, а выброс отработавшего воздуха осуществляется на сторону, противоположную направлению ветра. The working space of the blades is located in the middle of the cones 3, 4, and the exhaust air is discharged to the side opposite to the direction of the wind.

Верхний генератор 11 запускается в работу при включении электромагнитного редуктора 8, например, трехскоростного (см. фиг. 3). Запуск нижнего генератора 12 осуществляется включением электромагнитной муфты 16 сцепления. The upper generator 11 starts up when the electromagnetic gear 8, for example, a three-speed gearbox, is turned on (see Fig. 3). The start of the lower generator 12 is carried out by turning on the electromagnetic clutch 16 of the clutch.

Такое поочередное включение в работу генераторов способствует увеличению мощности ветроустановки. Such alternate inclusion in the operation of generators helps to increase the power of the wind turbine.

Claims

1. A wind turbine comprising a tower, a single-tier wind turbine with a vertical axis of rotation, a generator and ejectors with integrated fans, consisting of guide funnels connected to the inner cavity of the tower and directed to the blades of the wind engine, characterized in that the wind engine rotates two wind flows, the first enters through the cones in the upper part of the tower, and the second through ejectors, while the wind turbine contains an air battery, a second generator and a shaft, both generators are located in the tower and cheny to the wind turbine via electromagnetic speed reducer, wherein the second generator is connected with a drive through the electromagnetic clutch, running generators occurs via a reduction gear, and mounted on the turret roof vane regulating operation of ejectors.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the wind turbine is worn on the generator stator with a gap.

3. The installation according to claim 1, characterized in that the drive of the generators is located inside, and the ejectors and the air battery are outside the tower.