RU2247861C1

RU2247861C1 - Windmill

Info

Publication number: RU2247861C1
Application number: RU2003136681/06A
Authority: RU
Inventors: Р.Л. Гроховский (RU); Р.Л. Гроховский
Original assignee: Гроховский Рудольф Львович
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2005-03-10

Abstract

FIELD: wind-power engineering.

SUBSTANCE: invention is aimed at designing windmill capable of converting energy of wind flows into mechanical working and setting into operation any types of water pumps, compressors and generators. Proposed windmill contains stator and rotor with sail-like planes over entire circumference of rotor which is made in form of ring rail track turned over through 180^o. Stator is made in form of ring platform installed horizontally under rotor on which continuous row of electric generators is arranged on shaft of which wheel pairs are mounted to support rotor rail track.

EFFECT: enlarged operating capabilities.

2 cl, 3 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к ветроэнергетике и является устройством для использования энергии ветровых потоков атмосферного воздуха как в производственных так и в бытовых нуждах.The claimed invention relates to wind energy and is a device for using the energy of wind flows of atmospheric air for both industrial and domestic needs.

Аналогом (прототипом) является ветродвигатель, содержащий статор и ротор с парусоподобными плоскостями, расположенными по всей окружности ротора (см. RU, 2125182 С1, кл. F 03 D 5/04, 20.01.1999, 2 с.).An analogue (prototype) is a wind turbine containing a stator and a rotor with sail-like planes located around the entire circumference of the rotor (see RU, 2125182 C1, class F 03 D 5/04, 01/20/1999, 2 pp.).

Недостатками этого устройства являются ограниченная мощность, шумность в эксплуатации и неудобство в обслуживании.The disadvantages of this device are limited power, noise in operation and inconvenience in maintenance.

Целью заявляемого изобретения является создание ветродвигателя, способного в больших масштабах преобразовывать в механическую работу энергию ветровых потоков атмосферного воздуха и за счет этого приводить в движение любые виды водяных насосов, воздушных компрессоров и генераторов электрического тока разнообразных конструкций.The aim of the invention is the creation of a wind turbine capable of large-scale converting into mechanical work the energy of wind flows of atmospheric air and thereby set in motion any kind of water pumps, air compressors and electric current generators of various designs.

Сущностью изобретения является то, что ротор ветродвигателя выполнен в виде горизонтально расположенного кольца, изготовленного из жестких материалов и несущего на своей поверхности один или несколько рядов парусообразных плоскостей, каждая из которых в нужный момент имеет возможность поворачиваться вокруг своей оси на любой, необходимый для движения ротора угол.The essence of the invention is that the rotor of the wind turbine is made in the form of a horizontally arranged ring made of rigid materials and bearing on its surface one or more rows of sail-like planes, each of which at the right time has the ability to rotate around its axis on any necessary for the movement of the rotor angle.

На прилагаемых чертежах изображен один из конструктивных вариантов ротора ветродвигателя, корпус которого выполнен в виде кольцевой многометровой рельсовой колеи, перевернутой на 180° и установленной над кольцевой статорной площадкой на вращающиеся опоры, выполненные в виде замкнутого кольцевого ряда колесных пар.The accompanying drawings show one of the constructive variants of the rotor of the wind turbine, the casing of which is made in the form of an annular multimeter rail track turned 180 ° and mounted above the annular stator platform on rotating supports made in the form of a closed annular row of wheel pairs.

На фиг.1 изображен общий вид сбоку ветродвигателя.Figure 1 shows a General side view of a wind turbine.

На фиг.2 изображен вид сверху ветродвигателя.Figure 2 shows a top view of a wind turbine.

На фиг.3 изображен разрез по А-А на фиг.2.Figure 3 shows a section along aa in figure 2.

Ветродвигатель состоит из ротора 1 и статора 2, причем ротор 1 выполнен в виде перевернутой на 180° многометровой кольцевой рельсовой колеи 3, имеющей два рельса 4, скрепленных между собой непрерывным рядом шпал 5. На шпалах 5 располагаются установленные на шарнирах 6 парусоподобные плоскости 7, которые фиксируются в рабочем положении упорами 8. Парусоподобные плоскости 7 оборудованы мачтовыми штоками 9 и флюгерными элементами 10.The wind turbine consists of a rotor 1 and a stator 2, and the rotor 1 is made in the form of a 180-meter multimeter annular rail track 3, having two rails 4, fastened together by a continuous row of sleepers 5. On the sleepers 5 are sail-like planes 7 mounted on hinges 6, which are fixed in position by stops 8. Sailing planes 7 are equipped with mast rods 9 and vane elements 10.

Статор 2 выполнен в виде горизонтально установленной под ротором 1 кольцевой площадки, на которой размещен непрерывный ряд электрических генераторов 11. На валу электрических генераторов 11 расположены колесные пары 12. На эти колесные пары 12 опирается ротор 1 своей перевернутой рельсовой колеей 3.The stator 2 is made in the form of an annular platform horizontally mounted under the rotor 1, on which a continuous row of electric generators 11 is placed. On the shaft of the electric generators 11 are located wheel pairs 12. These wheelsets 12 are supported by the rotor 1 with its inverted rail track 3.

Работа ветродвигателя осуществляется следующим образом.The operation of the wind turbine is as follows.

Под воздействием набегающего ветрового потока все парусоподобные плоскости 7 с помощью флюгерных элементов 10 разворачиваются на своих шарнирах 6 в нужном для вращения ротора 1 направлении. На фиг.2 видно, как каждая из ряда парусоподобных плоскостей 7, расположенных в правом секторе окружности ротора 1, зафиксировалась в рабочем положении с помощью упора 8. В левом секторе окружности ротора 1 видно, как флюгерные элементы 10 развернули парусоподобные плоскости 7 в положение самого низкого аэродинамического сопротивления движущемуся навстречу ветровому потоку.Under the influence of the incident wind flow, all sail-like planes 7 with the help of vane elements 10 are deployed on their hinges 6 in the direction necessary for rotation of the rotor 1. Figure 2 shows how each of the row of sail-like planes 7 located in the right sector of the circumference of the rotor 1, was fixed in the working position by means of the stop 8. In the left sector of the circle of the rotor 1 it is seen how the vane elements 10 deployed the sail-like planes 7 to the position of low aerodynamic drag towards the wind flow.

С таким расположением парусоподобных плоскостей 7 ротор ветродвигателя, опираясь рельсами 4 на колесные пары, начинает вращаться по часовой стрелке.With this arrangement of the sail-like planes 7, the rotor of the wind turbine, resting on the wheelsets 4 with the rails 4, starts to rotate clockwise.

Работающий ротор 1 ветродвигателя передает свое вращательное движение с помощью рельсовой колеи 3 через колесные пары 12 на оси электрических генераторов 11, последовательно расположенных на кольцевой поверхности статора 2.The working rotor 1 of the wind turbine transmits its rotational motion using the rail track 3 through the wheel pairs 12 on the axis of the electric generators 11, sequentially located on the annular surface of the stator 2.

Например, парусоподобные плоскости 7 могут осуществлять разворот и фиксацию в рабочее положение не только с помощью ветра и упоров 8, но и с помощью элементарных автоматических систем, давно применяющихся на многих существующих конструкциях ветровых устройств.For example, sail-like planes 7 can turn and lock into position not only with the help of wind and stops 8, but also with the help of elementary automatic systems that have long been used on many existing structures of wind devices.

Изобретение предусматривает целый ряд вариантов компоновки механизмов и устройств на поверхности ротора и статора заявляемого здесь устройства ветродвигателя. Эти варианты не требуют эскизного подтверждения на дополнительных фигурах прилагаемого чертежа.The invention provides a number of configuration options for mechanisms and devices on the surface of the rotor and stator of the inventive wind turbine device. These options do not require sketch confirmation on additional figures of the attached drawing.

Существенные признаки изобретения позволяют, например, превратить ветродвигатель в единый кольцевой ветроэлектрогенератор высокой мощности с горизонтально расположенным статором и ротором многометрового диаметра.The essential features of the invention make it possible, for example, to turn a wind turbine into a single annular high-power wind generator with a horizontally located stator and a multimeter diameter rotor.

Повороты парусоподобных плоскостей ветродвигателя могут также осуществлять элементарные автоматические системы управления.Turns of sail-like planes of a wind turbine can also be carried out by elementary automatic control systems.

Claims

1. A wind turbine containing a stator and a rotor with sail-like planes located around the entire circumference of the rotor, characterized in that the rotor is made in the form of an inverted 180 ° ring rail track.

2. The wind turbine according to claim 1, characterized in that the stator is made in the form of an annular platform horizontally mounted under the rotor, on which there is a continuous row of electric generators, on the shaft of which are wheel pairs on which the rotor rests on a rail track.