RU2231679C2 - Windmill electric generating plant - Google Patents
Windmill electric generating plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231679C2 RU2231679C2 RU2002109874/06A RU2002109874A RU2231679C2 RU 2231679 C2 RU2231679 C2 RU 2231679C2 RU 2002109874/06 A RU2002109874/06 A RU 2002109874/06A RU 2002109874 A RU2002109874 A RU 2002109874A RU 2231679 C2 RU2231679 C2 RU 2231679C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turbine
- rotation
- wind
- platform
- power unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Abstract
Description
Данное изобретение относится к ветроэнергетике и представляет собой ветроэлектростанцию, то есть установку для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.This invention relates to wind energy and is a wind farm, that is, an installation for converting wind energy into electrical energy.
Известны ветроэнергетические установки, преобразующие кинетическую энергию воздушных потоков путем непосредственного воздействия ветра на лопасти ветроколеса или турбины [1]. Однако они недостаточно эффективны.Known wind power plants that convert the kinetic energy of air flows by direct exposure to wind on the blades of a wind wheel or turbine [1]. However, they are not effective enough.
Для повышения эффективности ветроэнергетических установок в ряде их конструкций был применен принцип двойного воздействия на турбину ускоренного потока на входе и разрежения со стороны выходного канала [2, 3, 4].To increase the efficiency of wind power plants in a number of their designs, the principle of double exposure of the turbine to an accelerated flow at the inlet and rarefaction from the side of the outlet channel was applied [2, 3, 4].
Описанный в [2] ветроагрегат содержит наружный и внутренний конфузоры, сообщенную с ними выбросную трубу, размещенную соосно с внутренним конфузором, и установленную в последнем воздушную турбину, связанную с генератором. Наружный конфузор снабжен внутренними спиральными направляющими и расположен коаксиально начальной части выбросной трубы, в которой выполнены продольные окна, причем направляющие тангенциально примыкают к кромкам окон. Воздушный поток, ускоряясь в каналах, образованных спиральными направляющими, создает разрежение в окнах выбросной трубы и обеспечивает ускоренный выход потока из затурбинного пространства.The wind turbine described in [2] contains external and internal confusers, an exhaust pipe connected with them, placed coaxially with the internal confuser, and installed in the latter air turbine connected to the generator. The external confuser is provided with internal spiral guides and is located coaxially with the initial part of the exhaust pipe, in which longitudinal windows are made, and the guides tangentially adjacent to the edges of the windows. The air flow, accelerating in the channels formed by spiral guides, creates a vacuum in the windows of the exhaust pipe and provides an accelerated exit of the flow from the turbine space.
Однако такая конструкция не обеспечивает полное использование кинетической энергии эжектирующих потоков и создает в выбросной трубе лишь незначительное разрежение.However, this design does not ensure the full use of the kinetic energy of the ejection flows and creates only a slight vacuum in the exhaust pipe.
Описанная в [3] станция содержит конфузор, турбину, соединенный с ней генератор, расположенные с двух сторон воздухозаборные части ввода внешних воздушных потоков, разделитель потоков, распределяющий входящий воздушный поток по двум каналам - впускному и выпускному, камеру сжатия, в которой расположена турбина, узел отвода воздушного потока за турбиной в зону пониженного давления.The station described in [3] contains a confuser, a turbine, a generator connected to it, air intake portions of external air flow input located on two sides, a flow separator that distributes the incoming air flow through two channels - the inlet and outlet, the compression chamber in which the turbine is located, site for the removal of air flow behind the turbine in the zone of reduced pressure.
В станции имеет место значительная потеря внутренней энергии потока как во впускном канале, соединенном с камерой сжатия, вследствии поворота его на 270°, так и потока в выпускном канале, проходящего через систему воздуховодов с несколькими поворотами в зону пониженного давления. Это не позволяет осуществить преобразование энергии воздушных потоков с высоким КПД, эффективно использовать внутреннюю энергию потока и его энергию давления.In the station, there is a significant loss of internal energy of the flow both in the inlet channel connected to the compression chamber due to its rotation by 270 ° and in the outlet channel passing through the duct system with several turns into the reduced pressure zone. This does not allow the conversion of energy of air flows with high efficiency, efficient use of the internal energy of the stream and its pressure energy.
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая конфузор, турбину, внешнюю оболочку, установленное на оси симметрии установки центральное тело (внутри которого на одной оси с турбиной размещен генератор), обтекатель [4] - ближайший аналог.Known wind power installation containing a confuser, a turbine, an outer shell, a central body mounted on the axis of symmetry of the installation (inside of which a generator is located on the same axis with the turbine), a cowl [4] is the closest analogue.
Кольцевые зазоры между поверхностями центрального тела, обтекателя и внешней оболочки за счет разности энергий - поступающего в конфузор воздушного потока и разрежения на донном срезе установки обеспечивают возрастание скорости воздушного потока и в эжектирующих сечениях каналов, создаваемых указанными поверхностями, позволяют увеличить кинетическую энергию потоков, тем самым создать разрежение в затурбинном пространстве.The annular gaps between the surfaces of the central body, the fairing and the outer shell due to the energy difference - the air flow entering the confuser and the vacuum at the bottom section of the installation provide an increase in the air flow velocity and in the ejection sections of the channels created by these surfaces, allow to increase the kinetic energy of the flows, thereby create a vacuum in the turbine space.
Однако достижение эффективного режима работы этой установки возможно только при достаточно высоких скоростях ветрового потока. Кроме того, в этой установке также имеют место значительные потери внутренней энергии основного потока в канале “конфузор - турбина - диффузор” за счет построения сужающихся эжектирующих каналов на пути потока в преддиффузорном пространстве.However, the achievement of an effective operating mode of this installation is possible only at sufficiently high wind flow speeds. In addition, in this installation, significant losses of the internal energy of the main stream in the confuser – turbine – diffuser channel also occur due to the construction of tapering ejection channels along the flow path in the pre-diffuser space.
К общим недостаткам рассмотренных аналогов следует отнести отсутствие решений по поддержанию постоянства выходного параметра - частоты вращения вала воздушной турбины от изменения входного - скорости ветрового потока, отсутствие самоориентации ветроагрегатов к ветру.The common disadvantages of the considered analogues include the lack of solutions to maintain the constancy of the output parameter — the rotational speed of the air turbine shaft from changes in the input — the speed of the wind flow, and the lack of self-orientation of the wind turbines to the wind.
Задачей настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, а именно повышение мощности ветроэлектростанции, обеспечение независимости частоты вращения вала турбины от изменения скорости ветрового потока, самоориентация ветроагрегата к ветру.The objective of the present invention is to remedy these disadvantages, namely increasing the power of a wind farm, ensuring independence of the rotational speed of the turbine shaft from changes in the speed of the wind flow, self-orientation of the wind unit to the wind.
Эта задача решается тем, что в ветроэлектростанции, содержащей энергоагрегат, имеющий воздушную турбину, механически связанную с генератором, турбинный конфузор, внешнюю оболочку, диффузор, энергоагрегат снабжен по крайней мере двумя дополнительными радиально расположенными конфузорами, имеющими сужающиеся по ходу воздушного потока камеры его сжатия с образованием на выходе каждой из них кольцевого щелевого эжектора, а по оси энергоагрегата в его затурбинном пространстве расположен отражатель эжектирующих потоков, при этом лопасти турбины выполнены расширяющимися в сторону максимального диаметра турбины. Лопасти турбины имеют возможность автоматического изменения “угла атаки” к плоскости воздушного потока, перпендикулярной оси вращения. Энергоагрегат установлен на самоориентирующейся платформе с возможностью вращения на катках по замкнутому в круг монорельсу. Привод к оси вращения платформы выполнен снизу. Механизм самоориентации платформы содержит электропривод и два датчика положения, один из которых установлен на оси вращения указателя направления ветра, а другой - на валу шестерни, угол поворота и направление вращения которой соответствуют повороту вала вращения платформы. Ветроэлектростанция имеет поворотный штурвал для ручной установки платформы в стартовое положение. Тоководы напряжения от генератора энергоагрегата выведены через полость вала оси вращения платформы.This problem is solved in that in a wind farm containing a power unit having an air turbine mechanically connected to the generator, a turbine confuser, an outer shell, a diffuser, the power unit is equipped with at least two additional radially located confusers having compression chambers tapering along the air stream with the formation of an annular slotted ejector at the outlet of each of them, and along the axis of the power unit in its turbine space there is a reflector of ejection flows, while the blades t the turbines are made expanding towards the maximum diameter of the turbine. The turbine blades have the ability to automatically change the “angle of attack” to the plane of the air flow perpendicular to the axis of rotation. The power unit is mounted on a self-orienting platform with the possibility of rotation on the rollers on a monorail closed in a circle. The drive to the axis of rotation of the platform is made from below. The platform’s self-orientation mechanism contains an electric drive and two position sensors, one of which is mounted on the axis of rotation of the wind direction indicator, and the other on the gear shaft, the rotation angle and direction of rotation of which correspond to the rotation of the platform rotation shaft. The wind farm has a rotary helm for manual installation of the platform in the starting position. The voltage conductors from the generator of the power unit are brought out through the cavity of the shaft of the axis of rotation of the platform.
На фиг.1 представлен энергоагрегат ветроэлектростанции; на фиг.2 - самоориентирующаяся платформа ветроэлектростанции; на фиг.3 - аксонометрическая проекция ветроэлектростанции.Figure 1 shows the power unit of a wind farm; figure 2 - self-orienting platform of a wind farm; figure 3 is an axonometric projection of a wind farm.
Ветроэлектростанция содержит установленный на самоориентирующейся платформе энергоагрегат, имеющий воздушную турбину 1, вал 2 которой механически связан с генератором 3, турбинный конфузор 4, радиально с ним расположенные конфузоры 5 и 6, которые снабжены сужающимися по ходу движения воздушного потока камерами 7 и 8 сжатия потока с образованием на выходе каждой из них кольцевых щелевых эжекторов 9 и 10. Лопасти турбины 1 выполнены расширяющимися в сторону ее максимального диаметра. По оси энергоагрегата в его затурбинном пространстве расположен конический отражатель 11 эжектирующих потоков, образующий с внешней оболочкой 12 энергоагрегата диффузорный выходной канал 13. Лопасти турбины 1 имеют возможность изменения “угла атаки” к плоскости воздушного потока, перпендикулярной оси вращения турбины 1, с помощью электропривода, который состоит из тахогенератора 14, электродвигателя 15, редуктора 16, вала передачи движения 17, проходящего через полость вала 2 турбины 1 к механизму поворота, расположенному в ступице 18 турбины 1, обтекателя 19. Платформа энергоагрегата содержит раму 20, установленую на катках 21 с возможностью вращения на замкнутом в круг монорельсе 22, к которой прикреплен полый вал 23, вращение к которому передается от электродвигателя 24 через редуктор 25 и шестеренчатый механизм 26. Механизм самоориентации платформы имеет также два датчика положения, один из которых 27 установлен на оси вращения указателя направления ветра (флюгера) 28, а другой 29 - на оси вращения шестерни шестеренчатого механизма 26, угол поворота которой равен углу поворота вала 23 рамы 20. Для ручной установки платформы в стартовое положение служит поворотный штурвал 30. Тоководы напряжения от генератора 3 энергоагрегата выведены через полость 31 вала 23.The wind power plant contains a power unit mounted on a self-orienting platform, having an air turbine 1, a shaft 2 of which is mechanically connected to a generator 3, a turbine confuser 4, confusers 5 and 6 radially located therewith, which are equipped with compression chambers 7 and 8 that are tapering along the air stream with the formation of the output of each of them annular slotted ejectors 9 and 10. The blades of the turbine 1 are made expanding towards its maximum diameter. On the axis of the power unit in its turbine space there is a conical reflector 11 of the ejection flows, forming with the outer shell 12 of the power unit a diffuser output channel 13. The blades of the turbine 1 have the ability to change the “angle of attack” to the plane of the air flow perpendicular to the axis of rotation of the turbine 1, using an electric drive, which consists of a tachogenerator 14, an electric motor 15, a gearbox 16, a transmission shaft 17, passing through the cavity of the shaft 2 of the turbine 1 to the rotation mechanism located in the hub 18 of the turbine 1 , fairing 19. The platform of the power unit includes a
Ветроэлектростанция работает следующим образом. Свободный воздушный поток, движущийся вдоль поверхности наружной оболочки 12 энергоагрегата, за счет эжекции создает разрежение на донном срезе 32 диффузора 13. Причем зона эффективного влияния этого потока, участвующего в создании разрежения, составляет не менее одного диаметра донного среза энергоагрегата, то есть в этом процессе участвует кольцевой воздушный поток, наибольший диаметр которого не менее трех диаметров донного среза. Энергию этого потока можно определить при помощи первого закона термодинамики или расчитать по формуле для определения упругой энергии газа, или другими известными способами.Wind power works as follows. The free air flow moving along the surface of the outer shell 12 of the power unit, due to ejection, creates a vacuum at the bottom section 32 of the diffuser 13. Moreover, the zone of effective influence of this stream participating in the creation of the vacuum is at least one diameter of the bottom section of the power unit, that is, in this process involved an annular air flow, the largest diameter of which is not less than three diameters of the bottom section. The energy of this flow can be determined using the first law of thermodynamics or calculated by the formula for determining the elastic energy of the gas, or by other known methods.
Поступающий во входное сечение конфузора 6 воздушный поток обладает определенным запасом энергии, расчитываемой известными способами.The air flow entering the inlet section of the confuser 6 has a certain energy reserve calculated by known methods.
Под воздействием двух потоков энергии со стороны входного канала конфузора 6 и со стороны донного среза 32 воздушный поток, сжатый в камере сжатия 8, в минимальном сечении - кольцевой щели кольцевого щелевого эжектора 10 достигает максимальной скорости, то есть кинетическая энергия потока резко возрастает. Соответственно, с ростом скорости происходит понижение давления в этом сечении, величину которого обозначим Р1<1. Это давление будет существенно ниже, чем давление Р0 в свободном потоке.Under the influence of two energy flows from the inlet channel of the confuser 6 and from the bottom cut 32, the air flow compressed in the compression chamber 8 reaches the maximum speed in the minimum cross section of the annular slit of the annular slotted ejector 10, i.e., the kinetic energy of the flow increases sharply. Accordingly, with increasing speed, a decrease in pressure occurs in this section, the value of which is denoted by P 1 <1. This pressure will be significantly lower than the pressure P 0 in the free flow.
За счет резкого возрастания кинетической энергии, снижения давления в эжектирующем воздушном потоке эжектора 10 создается разрежение в конусе этого потока, основание которого находится на задней кромке лопастей турбины 1, а вершина на осевой линии энергоагрегата на расстоянии, примерно равном диаметру турбины.Due to a sharp increase in kinetic energy, a decrease in pressure in the ejector air stream of the ejector 10, a vacuum is created in the cone of this stream, the base of which is located on the trailing edge of the turbine blades 1, and the apex on the axial line of the power unit is approximately equal to the diameter of the turbine.
Одновременно под воздействием двух потоков энергии со стороны входного канала конфузора 5 и со стороны разреженного объема конуса разрежения, создаваемого эжектором 10, воздушный поток, сжатый в камере сжатия 7, в минимальном сечении - кольцевой щели кольцевого щелевого эжектора 9 достигает максимальной скорости, то есть его кинетическая энергия резко возрастает, значительно превышая кинетическую энергию потока из кольцевого щелевого эжектора 10. Соответственно, с ростом скорости в минимальном сечении эжектора 9 происходит понижение давления, величину которого обозначим P2. При этом P2<P1.At the same time, under the influence of two energy flows from the input channel of the confuser 5 and from the rarefied side of the rarefaction cone created by the ejector 10, the air flow compressed in the compression chamber 7, in the minimum cross section of the annular slot of the annular slotted ejector 9 reaches its maximum speed, i.e., it kinetic energy increases sharply, significantly exceeding the kinetic energy of the flow from the annular slotted ejector 10. Accordingly, with increasing velocity in the minimum cross section of the ejector 9, the pressure decreases Nia, the value of which is denoted P 2. Moreover, P 2 <P 1 .
За счет резкого возрастания кинетической энергии, снижения давления в эжектирующем воздушном потоке эжектора 9 создается разрежение в конусе этого потока, основание которого находится на задней кромке лопастей турбины 1, а вершина на осевой линии энергоагрегата на расстоянии, примерно равном 3/4 диаметра турбины 1.Due to a sharp increase in kinetic energy, a decrease in pressure in the ejection air stream of the ejector 9, a vacuum is created in the cone of this stream, the base of which is located at the trailing edge of the turbine blades 1, and the apex on the axial line of the power unit is approximately 3/4 of the diameter of the turbine 1.
Так, если условно принять, что давление в выходной части эжектора 10 составит P1=0,85...0,9Р0, то давление P2 в выходной части эжектора 9 составит P2=0,7...0,75Р0. Минимальное давление воздушного потока в затурбинной части турбинного конфузора 4 также будет равно P2.So, if we conditionally assume that the pressure in the outlet of the ejector 10 will be P 1 = 0.85 ... 0.9P 0 , then the pressure P 2 in the outlet of the ejector 9 will be P 2 = 0.7 ... 0.75Р 0 . The minimum pressure of the air flow in the turbine part of the turbine confuser 4 will also be equal to P 2 .
Эжектирующие потоки эжекторов 9 и 10 в кольцевой плоскости контакта с поверхностью отражателя 11 имеют определенные запасы кинетической энергии, концентрируемой в плоскости контакта с отражателем 11. Эти эжектирующие потоки, отражаясь в сторону диффузора 13, создают дополнительное разрежение в конусе затурбинного объема и в диффузоре 13.The ejection flows of the ejectors 9 and 10 in the annular plane of contact with the surface of the reflector 11 have certain reserves of kinetic energy concentrated in the plane of contact with the reflector 11. These ejection flows, reflected in the direction of the diffuser 13, create additional rarefaction in the cone of the turbine volume and in the diffuser 13.
На выходе турбинного конфузора 4, в его минимальном сечении установлена турбина 1, и в этом сечении (на турбине) скорость воздушного потока, увеличенная в 1,2 раза за счет геометрии конструкции конфузора от взаимодействия энергии, поступающего в конфузор 4 (на турбину) воздушного потока и разрежения, достигает максимальной величины. Кинетическая энергия на турбине 1 представляет собой располагаемую работу, которая будет преобразована во вращение турбины 1 и связанного с ней генератора 3 электрического тока.At the exit of the turbine confuser 4, turbine 1 is installed in its minimum section, and in this section (on the turbine) the air flow rate is increased by 1.2 times due to the geometry of the confuser design from the interaction of energy entering the confuser 4 (on the turbine) of the air flow and vacuum, reaches a maximum value. The kinetic energy on the turbine 1 is an available work that will be converted into rotation of the turbine 1 and the associated electric current generator 3.
Разрежение в зоне затурбинного пространства уменьшает давление воздушного потока на задние поверхности лопастей турбины 1 при ее вращении. Это позволяет использовать в данном изобретении вместо традиционной “перообразной” формы рабочих поверхностей лопастей (заостренной в сторону максимального диаметра турбины 1) лопасти типа “обратный парус”, т.е. с расширяющейся рабочей поверхностью в сторону максимального диаметра турбины 1.The vacuum in the area of the turbine space reduces the pressure of the air flow on the rear surfaces of the blades of the turbine 1 during its rotation. This makes it possible to use in this invention instead of the traditional “feather-like” form of the working surfaces of the blades (pointed towards the maximum diameter of the turbine 1), blades of the “reverse sail” type, i.e. with an expanding working surface towards the maximum diameter of the turbine 1.
Кинетическая энергия воздушного потока в конфузоре 4, воздействующая на большую рабочую поверхность лопасти, при этом производит большую работу, обеспечивающую значительное увеличение вращающего момента на валу турбины 1, а следовательно, увеличение мощности ветроэлектростанции.The kinetic energy of the air flow in the confuser 4, acting on the large working surface of the blade, while doing a great job, providing a significant increase in torque on the shaft of the turbine 1, and therefore, an increase in the power of the wind farm.
Автоматический поворот лопастей турбины 1 с изменением “угла атаки” лопастей в пределах 15...90 градусов к плоскости входного воздушного потока позволяет стабилизировать частоту вращения вала 2 турбины 1, однозначно зависящую от скорости воздушного потока в турбинном конфузоре 4, нагрузки на валу генератора 3, и тем самым поддерживать на уровне требуемых параметров частоту напряжения переменного тока, вырабатываемого генератором 3. Механизм поворота лопастей турбины 1 работает следующим образом: сигнал с тахогенератора 14 в виде напряжения постоянного тока, пропорционального частоте вращения, определяет заданную частоту вращения вала 2 турбины 1. При повышении скорости воздушного потока, а следовательно, и частоты вращения вала 2 турбины 1, выше установленной напряжение тахогенератора 14 возрастает, выдавая сигнал, включающий электродвигатель 15 на увеличение “угла атаки” лопастей с направлением вращения, передаваемым через редуктор 16, вал передачи движения 17 на механизм поворота лопастей, расположенный в ступице 18 турбины 1, и, таким образом, частота вращения вала 2 турбины 1 при постоянстве момента нагрузки на валу генератора 3 остается равной установленной. При уменьшении скорости воздушного потока, а следовательно, и частоты вращения вала 2 турбины 1, ниже установленной, напряжение тахогенератора 14 уменьшается, выдавая сигнал, включающий электродвигатель 15 на уменьшение “угла атаки” лопастей с направлением вращения, передаваемым через редуктор 16, вал передачи движения 17 на механизм поворота лопастей, расположенный в ступице 18 турбины 1, и, таким образом, частота вращения вала 2 турбины 1 при постоянстве момента нагрузки на валу генератора 3 также остается равной установленной.Automatic rotation of the blades of the turbine 1 with a change in the “angle of attack” of the blades within 15 ... 90 degrees to the plane of the inlet air flow allows you to stabilize the frequency of rotation of the shaft 2 of the turbine 1, which depends on the speed of the air flow in the turbine confuser 4, the load on the shaft of the generator 3 and thereby maintain at the level of the required parameters the frequency of the AC voltage generated by the generator 3. The rotation mechanism of the turbine blades 1 works as follows: the signal from the tachogenerator 14 in the form of voltage a direct current proportional to the rotational speed determines the predetermined rotational speed of the shaft 2 of the turbine 1. With an increase in the air flow rate, and hence the rotational speed of the shaft 2 of the turbine 1, above the set voltage, the tachogenerator 14 increases, giving a signal that turns on the electric motor 15 to increase the “angle attack ”of the blades with the direction of rotation transmitted through the gear 16, the drive shaft 17 to the rotation mechanism of the blades located in the hub 18 of the turbine 1, and, thus, the speed of rotation of the shaft 2 of the turbine 1 with constant load torque on the shaft of the generator 3 remains equal to the installed. When reducing the speed of the air flow, and therefore the rotational speed of the shaft 2 of the turbine 1, lower than the set, the voltage of the tachogenerator 14 decreases, giving a signal that turns on the electric motor 15 to reduce the “angle of attack” of the blades with the direction of rotation transmitted through the gear 16, the drive shaft 17 to the rotation mechanism of the blades located in the hub 18 of the turbine 1, and, thus, the rotational speed of the shaft 2 of the turbine 1 with a constant load moment on the shaft of the generator 3 also remains equal to the set.
Система автоматического регулирования частоты вращения вала 2 турбины 1 может быть построена исходя из известных схем и принципов теории и практики построения систем автоматического управления электроприводами, замкнутых по контролю одного или нескольких параметров.The system of automatic control of the rotational speed of the shaft 2 of the turbine 1 can be built on the basis of well-known schemes and principles of the theory and practice of constructing automatic control systems for electric drives, closed by monitoring one or more parameters.
Установленный на самоориентирующейся платформе энергоагрегат ветроэлектростанции приводится в стартовое положение (направлением к ветру) при помощи передающего усилие поворота ручного штурвала 30, через шестеренчатый механизм 26, полый вал вращения 23, раму 20 на катки 21. После перевода ветроэлектростанции в стартовое положение и запуска генератор 3 вырабатывает электрический ток напряжением 380 вольт, и ветроэлектростанция переходит в режим автоматической ориентации к ветру.The wind turbine power unit mounted on a self-orienting platform is brought into the starting position (direction to the wind) by means of a transmitting turning force of the
Автоматическая ориентация ветроэлектростанции к ветру осуществляется по сигналу рассогласования датчиков положения 27 и 29, например датчиков сопротивления (переменных резисторов), установленных на осях вращения указателя направления ветра 28 и шестерни шестеренчатого механизма 26 по направлению и частоте вращения, соответствующим валу вращения 23, включающему электродвигатель 24, передающий направление вращения через редуктор 25, шестеренчатый механизм 26, вал вращения 23, раму 20 на катки 21. При уменьшении сигнала рассогласования до “нуля” в связи с доворотом платформы электродвигатель 24 отключается, доворот прекращается, ветроэлектростанция становится сориентированной к ветру. При изменении направления ветра в ту или иную сторону механизм доворота ветроэлектростанции работает аналогично.Automatic orientation of the wind farm to the wind is carried out according to the mismatch signal of
Система автоматической самоориентации также может быть построена исходя из известных схем и принципов теории и практики построения систем автоматического управления электроприводами.A system of automatic self-orientation can also be built on the basis of well-known schemes and principles of theory and practice of constructing automatic control systems for electric drives.
Воздушная турбина энергоагрегата ветроэлектростанции работоспособна даже при незначительных перепадах давления. Ветроэлектростанция способна эффективно работать при скоростях свободного воздушного потока V0=3...7 м/с.The wind turbine of an energy unit of a wind farm is operable even with slight pressure drops. The wind farm is able to work effectively at free air flow velocities V 0 = 3 ... 7 m / s.
Источники информацииSources of information
1. Ветроэнергетика. Под редакцией Д. де Рензо. М.: Энергоиздат, 1982, с.81-86.1. Wind power. Edited by D. de Renzo. M .: Energoizdat, 1982, p. 81-86.
2. Авторское свидетельство СССР №1666801, МПК F 03 D 1/04, 1989.2. USSR author's certificate No. 1666801, IPC F 03 D 1/04, 1989.
3. Патент Японии 62-11190, МПК F 03 D 1/00, 1987.3. Japan patent 62-11190, IPC F 03 D 1/00, 1987.
4. Заявка PCT/WO 97/41351 (ближайший аналог).4. Application PCT / WO 97/41351 (the closest analogue).
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002109874/06A RU2231679C2 (en) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Windmill electric generating plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002109874/06A RU2231679C2 (en) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Windmill electric generating plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002109874A RU2002109874A (en) | 2003-11-20 |
| RU2231679C2 true RU2231679C2 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32845584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002109874/06A RU2231679C2 (en) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Windmill electric generating plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2231679C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009023002A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nikolaj Nikolaevich Buryak | Wind energy converting method and device for carrying out said method |
| WO2011149375A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | Ivanayskiy Alexey Vasilevich | Rotor-type wind-operated power plant |
| RU2492353C1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) | Highly efficient wind-driven plant of modular type and wind generator module for it |
| RU2498106C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-11-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Wind-driven plant with forced vacuum of exhaust space |
| RU204426U1 (en) * | 2021-03-03 | 2021-05-24 | Никита Юрьевич Мошонкин | Wind power plant |
-
2002
- 2002-04-15 RU RU2002109874/06A patent/RU2231679C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009023002A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nikolaj Nikolaevich Buryak | Wind energy converting method and device for carrying out said method |
| WO2011149375A1 (en) * | 2010-05-24 | 2011-12-01 | Ivanayskiy Alexey Vasilevich | Rotor-type wind-operated power plant |
| RU2492353C1 (en) * | 2011-12-27 | 2013-09-10 | Открытое акционерное общество "Национальный институт авиационных технологий" (ОАО НИАТ) | Highly efficient wind-driven plant of modular type and wind generator module for it |
| RU2498106C1 (en) * | 2012-02-17 | 2013-11-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Газпром Трансгаз Краснодар" | Wind-driven plant with forced vacuum of exhaust space |
| RU204426U1 (en) * | 2021-03-03 | 2021-05-24 | Никита Юрьевич Мошонкин | Wind power plant |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6756696B2 (en) | Wind power generator | |
| US6382904B1 (en) | Windmill powerplant | |
| US7018166B2 (en) | Ducted wind turbine | |
| JP5289770B2 (en) | Omnidirectional wind turbine | |
| US7976270B2 (en) | Turbine with mixers and ejectors | |
| US7147428B2 (en) | Hydro turbine | |
| CA2699774A1 (en) | Wind turbine with two successive propellers | |
| US4398096A (en) | Aero electro turbine | |
| US20110116923A1 (en) | Blade for a rotor of a wind or water turbine | |
| JPH0754112B2 (en) | Water wheel | |
| JP2014512489A (en) | Hydro turbine and hydro power generator | |
| US20100316493A1 (en) | Turbine with mixers and ejectors | |
| US4415306A (en) | Turbine | |
| CN103807102A (en) | Straight-through type narrow-pipe wind collecting wind power generation system | |
| RU2218477C1 (en) | Method to increase rotor blade efficiency of wind-driven electric plant | |
| RU2231679C2 (en) | Windmill electric generating plant | |
| US8916986B2 (en) | Impulse air turbine arrangement for use with a reversing bi-directional air flow in a wave power plant | |
| AU2008235238B2 (en) | Wind wheel | |
| WO2014136032A1 (en) | A stream turbine | |
| GB2230565A (en) | Axial flow wind turbine | |
| CN108825341B (en) | Kinetic energy recovery device and method for automobile engine | |
| RU2498106C1 (en) | Wind-driven plant with forced vacuum of exhaust space | |
| RU2002109874A (en) | Wind farm | |
| US11199176B1 (en) | Vertical turbine systems | |
| SU1765495A1 (en) | Wind-driven motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050416 |