RU2281411C2 - Wind power-generating plant - Google Patents
Wind power-generating plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2281411C2 RU2281411C2 RU2002121862/06A RU2002121862A RU2281411C2 RU 2281411 C2 RU2281411 C2 RU 2281411C2 RU 2002121862/06 A RU2002121862/06 A RU 2002121862/06A RU 2002121862 A RU2002121862 A RU 2002121862A RU 2281411 C2 RU2281411 C2 RU 2281411C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- beams
- wind power
- vertical
- blades
- 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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую энергию.The invention relates to wind energy and can be used to convert wind energy into electrical energy.
Известна ветровая энергетическая установка (А.С. СССР №1451330, кл. F 03 D 7/06, 1989 г.), содержащая парусообразные лопасти, установленные на радиальной траверсе, размещенной на вертикальном валу, и кинематически связанная с электрогенератором, механизм изменения рабочей площади лопастей и механизм ориентирующий, выполненный в виде флюгера.Known wind power installation (AS USSR No. 1451330, class F 03 D 7/06, 1989), containing sail-like blades mounted on a radial traverse placed on a vertical shaft, and kinematically connected with an electric generator, a mechanism for changing the working the area of the blades and the orienting mechanism, made in the form of a weather vane.
Недостаток этого технического решения - невозможность обеспечить высокую мощность генератора.The disadvantage of this technical solution is the inability to provide high power to the generator.
Наиболее близкой по технической сущности является выбранная за прототип (патент России №2002107, кл. МКИ 4 F 03 D 3/00, F 03 D 3/06, F 03 D 5/00, F 03, 7/06, 30.10.1993 г.) ветровая энергетическая установка, содержащая ротор в виде поворотной относительно опорной поверхности горизонтальной платформы с флюгером, поворотные лопатки, образующие парусообразные плоскости, установленные на вертикальных осях в опорных рамах, закрепленных на тележках, установленных с возможностью возвратно-поступательного движения по направляющим, параллельным друг к другу, размещения на валу, закрепленному на горизонтальной платформе, радиальная раздвижная траверса шарнирно связана с тележками, кинематическая связь выполнена в виде шарнирно соединительного с траверсной вала с винтовой поверхностью, разделенной на два участка с закруткой встречного направления, генератор размещен на валу, корпус генератора шарнирно закреплен на горизонтальной платформе.The closest in technical essence is selected for the prototype (Russian patent No. 2002107, class MKI 4 F 03 D 3/00, F 03 D 3/06, F 03 D 5/00, F 03, 7/06, 10.30.1993 d) a wind power installation containing a rotor in the form of a rotary relative to the supporting surface of a horizontal platform with a weather vane, rotary blades forming sail-like planes mounted on vertical axes in the supporting frames mounted on carts mounted with the possibility of reciprocating movement along guides parallel to to each other, posting on in Alu mounted on a horizontal platform, a radial sliding traverse is pivotally connected to the bogies, the kinematic connection is made in the form of a pivotally connected with a traverse shaft with a screw surface, divided into two sections with a twist in the opposite direction, the generator is placed on the shaft, the generator housing is pivotally mounted on a horizontal platform .
Данная ветроэнергетическая установка не лишена недостатков, основной из которых - невозможность обеспечить высокую мощность установки, ограничение мощности на валу генератора обусловлено невозможностью увеличения рабочих парусообразных плоскостей, т.к. этому препятствует несущая возможность тележек, совершающих возвратно-поступательные перемещения по направляющим.This wind power installation is not without drawbacks, the main of which is the inability to provide high power to the installation, the limitation of power on the generator shaft is due to the impossibility of increasing the working sail-like planes, because this is prevented by the bearing ability of the carts making reciprocating movements along the guides.
Технический результат заключается в повышении мощности установки за счет обеспечения возможности повышения мощности на валу генератора.The technical result consists in increasing the capacity of the installation by providing the possibility of increasing power on the shaft of the generator.
Ветровая энергетическая установка содержит горизонтальную платформу с флюгером, вертикальный вал и закрепленную на нем раздвижную радиальную траверсу, шарнирно связанную с тележками, установленными с возможностью возвратно-поступательного движения по направляющим, поворотные лопатки, установленные на вертикальных осях в опорных рамках, закрепленных на тележках, и электрогенератор, кинематически связанный с лопатками винтовым валом с закрутками встречного направления. При этом установка снабжена дополнительным вертикальным валом и закрепленной на нем дополнительной радиальной траверсой, концы траверс шарнирно связаны балками, установленными с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно одна другой и рабочей поверхности флюгера, размещенной в вертикальной плоскости и проходящей через вертикальные валы, поворотные лопатки установлены на вертикальных осях в опорных рамах, каждая из которых жестко закреплена на балке, а кинематическая связь с электрогенератором выполнена в виде шарнирно соединенных с траверсами консольных балок, передающих возвратно-поступательное движение инерциальному элементу, установленному с возможностью вращения на горизонтальных направляющих поворотной рамы и снабженному храповыми муфтами, контактирующими каждая на своем участке с винтовой поверхностью, разделенной на два участка, закрутка которых выполнена в противоположные стороны.The wind power installation comprises a horizontal platform with a weather vane, a vertical shaft and a sliding radial traverse fixed thereto, pivotally connected to the carts mounted with the possibility of reciprocating movement along the guides, rotary blades mounted on vertical axes in the supporting frames mounted on the carts, and an electric generator kinematically connected with the blades by a helical shaft with counter-swirls. In this case, the installation is equipped with an additional vertical shaft and an additional radial traverse fixed to it, the ends of the travers are pivotally connected by beams installed with the possibility of reciprocating motion parallel to one another and the working surface of the weather vane placed in a vertical plane and passing through vertical shafts, the rotary blades are mounted on vertical axes in the supporting frames, each of which is rigidly fixed to the beam, and the kinematic connection with the electric generator is made in the form of a ball irno connected to crossarms cantilever beams transmitting reciprocating inertial element mounted rotatably on horizontal guides the swing frame and provided with a ratchet clutches contacting each at its portion with a helical surface, divided into two portions, the twist which is made in opposite directions.
Предлагаемая ветровая энергетическая установка отличается тем, что позволяет отказаться от тележек, совершающих возвратно-поступательные перемещения по направляющим, кроме того, установка снабжена инерциальным элементом, включенным в кинематическую связь с электрогенератором.The proposed wind power installation is characterized in that it allows you to abandon the carts making reciprocating movements along the guides, in addition, the installation is equipped with an inertial element included in the kinematic connection with the electric generator.
Таким образом, заявляемая ветровая энергетическая установка соответствует критерию изобретения «новизна».Thus, the claimed wind power installation meets the criteria of the invention of "novelty."
Ветровая энергетическая установка поясняется чертежами, где:Wind power installation is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 изображен общий вид ветроэнергетической установки;figure 1 shows a General view of a wind power installation;
на фиг.2 изображен разрез электрогенератора и привод к нему.figure 2 shows a section of the generator and the drive to it.
На опорной поверхности размещен кольцеобразный рельс 2, горизонтальная платформа 3 снабжена роликами 4, которыми она оперта на рельс 2.An
Вдоль оси симметрии горизонтальной платформы 3 установлены вертикальные валы 5, на которых с возможностью поворота размещены радиальные траверсы 6. Балки 7 шарнирно связаны с концами траверс 6 и установлены с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно друг другу и флюгеру 8, который также закреплен на платформе 3 в вертикальной плоскости, проходящей через оси поворота траверс 6. На балках 7 закреплены (перпендикулярно направлению движения балок) опорные рамы 9, в которых размещены лопатки 10. Лопатки 10 установлены каждая на отдельной поворотной оси 11 таким образом, чтобы в зависимости от разворота осей 11 образовать либо «сплошной парус», когда аэродинамическое сопротивление максимально, либо решетку из параллельных плоскостей, когда аэродинамическое сопротивление «паруса» минимально. Механизм поворота лопаток 10 (не показан) может быть выполнен в виде цепной передачи с приводом, огибающей зубчатые колеса, закрепленные на осях 11.Along the axis of symmetry of the horizontal platform 3, vertical shafts 5 are mounted on which radial traverses 6 are rotatably mounted. The beams 7 are pivotally connected to the ends of the traverse 6 and mounted with the possibility of reciprocating motion parallel to each other and to the weather vane 8, which is also fixed to the platform 3 in the vertical plane passing through the axis of rotation of the traverse 6. On the beams 7 are fixed (perpendicular to the direction of movement of the beams) support frames 9, in which the blades are placed 10. The blades 10 are each mounted on fittings for the pivot axis 11 so that, depending on the rotation axis 11 to form a "continuous sail" when the aerodynamic resistance as much as possible, or an array of parallel planes when the aerodynamic drag "sail" is minimal. The rotation mechanism of the blades 10 (not shown) can be made in the form of a chain drive with a drive that envelopes the gears mounted on the axles 11.
В опорной раме 12, размещенной на горизонтальной платформе 3, неподвижно закреплен вал 13 пластинчатой формы, которому придана винтообразная закрутка, причем вал 13 разделен на два участка 14 и 15, закрутка которых выполнена в противоположные стороны. Горизонтальные направляющие 16, жестко закрепленные в перегородках 17, параллельны друг другу и винтовой поверхности и составляют с последними поворотную раму 18, установленную на подшипниках 19. Инерциальный элемент 20 установлен на горизонтальных направляющих 16 с возможностью вращения и возвратно-поступательного перемещения относительно пластинчатой поверхности вала 13 и снабжен храповыми муфтами с возможностью взаимодействия каждой (на участке 14 - муфта 21, на участке - 15 - муфта 22) только со своим участком вала 14, 15. Консольные балки 23 шарнирно связаны с траверсами 6 с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно рабочей плоскости флюгера 8, на концах балок 23 размещены ролики 24, контактирующие с ободом 25 инерциального элемента 20 с возможностью свободного вращения последнего в них. Генератор 27 приводится во вращение зубчатыми колесами 28 и 29.In the supporting
Кроме того, на фиг.1 показаны концевые выключатели 31, шарниры 1, валы 30; на фиг.2 также показаны отверстия 26 инерциального элемента 20, в которые пропущены направляющие 16 поворотной рамы 18.In addition, figure 1 shows the limit switches 31, hinges 1, shafts 30; figure 2 also shows the
Ветровая энергетическая установка работает следующим образом. Флюгер 8 обеспечивает разворот платформы 3 в рабочее положение вдоль направления ветра (показано стрелкой). При этом опорные рамы 9 с лопатками 10, закрепленные на балке 7, параллельной рабочей плоскости флюгера 8, оказываются развернутыми перпендикулярно направлению ветра. Для запуска установки в работу достаточно развернуть лопатки 10 на одной из балок 7 на 90° по сравнению с положением лопаток 10 на другой балке 7. При этом балка 7, «парус» которой перпендикулярен направлению ветра, будет перемещаться в направлении ветра, а балка 7, лопатки 10 которой развернуты параллельно направлению ветра, пойдет вхолостую навстречу направлению ветра. Когда балки 7 дойдут до конца, сработают концевые выключатели 31, которые включают механизм поворота лопаток 10, разворачивающий их на 90°. В результате этого включается в работу балка, которая шла вхолостую, ее лопатки 10 оказываются развернутыми поперек направления ветра (лопатки 10 второй балки оказываются развернутыми вдоль направления ветра), далее все повторяется.Wind power installation operates as follows. The weather vane 8 provides a turn of the platform 3 to the working position along the direction of the wind (shown by arrow). In this case, the supporting frames 9 with blades 10, mounted on a beam 7 parallel to the working plane of the weather vane 8, are deployed perpendicular to the direction of the wind. To start the installation into operation, it is enough to deploy the blades 10 on one of the beams 7 90 ° in comparison with the position of the blades 10 on the other beam 7. Moreover, the beam 7, the “sail” of which is perpendicular to the direction of the wind, will move in the direction of the wind, and the beam 7 , the blades 10 of which are deployed parallel to the direction of the wind, will go idle towards the direction of the wind. When the beams 7 reach the end, the limit switches 31 are activated, which include a mechanism for turning the blades 10, turning them 90 °. As a result of this, the beam that was idling is turned on, its blades 10 are turned out across the direction of the wind (the blades 10 of the second beam are turned out along the direction of the wind), then everything is repeated.
При своем качении вперед-назад на валах 5 траверсы 6 толкают (или тянут за собой) консольные балки 23, а ролики 24, размещенные на концах консольных балок 23, взаимодействуют с ободом 25 инерциального элемента 20 так, что инерциальный элемент 20, установленный на направляющих 16, получает от балок 23 импульсы поступательного (или возвратного) движения, при этом храповые муфты 21, 22 инерциального элемента 20 взаимодействуют с винтовой поверхностью вала 13. Когда инерциальный элемент 20 перемещается в одну сторону (на фиг.2 показана стрелкой), работает муфта 21 на участке вала 14 и передает вращение инерциальному элементу 20, муфта 22 при этом не работает. При движении в противоположную сторону муфта 22, работавшая до этого вхолостую, включится в работу на участке вала 15, муфта 21 выключится из работы. Таким образом, инерциальный элемент 20 все время подкручивается в одну сторону. Консольные балки 23 совершают рабочий ход, отклоняясь от оси пластинчатого вала 13, при этом смещается точка приложения сил на ободе 25 инерциального элемента 20, вращающегося в роликах 24. Ролики 24 при возвратно-поступательном перемещении консольных балок 23 перемещаются с последними по рабочей плоскости инерциального элемента 20, передавая ему качение траверс 6. Инерциальный элемент 20, перемещаясь по горизонтальным направляющим 16, передает вращение поворотной раме 18, установленной на подшипниках 19. Закрепленное на перегородке 17 рамы 18 зубчатое колесо 29 передает вращение зубчатому колесу 28, закрепленному на валу генератора 27.When rolling back and forth on the shafts 5, the yokes 6 push (or pull along) the
При ветровом потоке чрезмерно большой силы лопатки 10 в рамах 9 устанавливаются под углом к направлению ветра, а не поперек.When the wind flow is excessively large, the blades 10 in the frames 9 are installed at an angle to the direction of the wind, and not across.
Предложенная ветровая энергетическая установка позволяет повысить мощность на валу генератора за счет обеспечения возможности существенного увеличения рабочих размеров «парусов».The proposed wind power installation allows to increase the power on the generator shaft by providing the possibility of a significant increase in the working size of the "sails".
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121862/06A RU2281411C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Wind power-generating plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121862/06A RU2281411C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Wind power-generating plant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002121862A RU2002121862A (en) | 2004-02-27 |
RU2281411C2 true RU2281411C2 (en) | 2006-08-10 |
Family
ID=36295012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002121862/06A RU2281411C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Wind power-generating plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2281411C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454566C2 (en) * | 2010-01-21 | 2012-06-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Тамбовский Государственный Технический Университет" | Wind-driven power plant with control device |
RU2759586C2 (en) * | 2019-11-05 | 2021-11-15 | Юлий Борисович Соколовский | Method for converting energy of air flow into rotational movement of wind power plant and device for implementing this method |
-
2002
- 2002-08-07 RU RU2002121862/06A patent/RU2281411C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454566C2 (en) * | 2010-01-21 | 2012-06-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Тамбовский Государственный Технический Университет" | Wind-driven power plant with control device |
RU2759586C2 (en) * | 2019-11-05 | 2021-11-15 | Юлий Борисович Соколовский | Method for converting energy of air flow into rotational movement of wind power plant and device for implementing this method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002121862A (en) | 2004-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5333996A (en) | Dual fluid rotor apparatus | |
WO2004110859A1 (en) | Self-trimming oscillating system | |
GB1561296A (en) | Fluid stream engine | |
RU2281411C2 (en) | Wind power-generating plant | |
EP3130795A1 (en) | Wave-driven power generation system | |
RU2290533C1 (en) | Windmill | |
CA2342375C (en) | Duo dynamic system | |
EP3702610B1 (en) | Vertical axis wind turbine with a variable geometry of blades | |
WO2009081438A3 (en) | Rotary fluid motor device with a vertical axis for the production of energy | |
EP3803100B1 (en) | Wave energy recovery apparatus with power-take-off arrangement | |
CN101029623A (en) | Scale marine wave-energy generator with collector | |
RU98112228A (en) | METHOD FOR MOVING A CARRYING SURFACE IN A FLUID MEDIA AND A DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) | |
US20110041630A1 (en) | Propulsion mechanism employing conversion of rotary motion into a unidirectional linear force | |
RU2002107C1 (en) | Wind-electric power plant | |
RU2349793C2 (en) | Method for formation of wind-powered engine | |
RU2096257C1 (en) | Device for conversion of kinetic energy of mobile media into mechanical energy and inverse transformation | |
KR102455029B1 (en) | Rotating force generating device that revolves and rotates according to the flow of fluid | |
RU2467200C1 (en) | Flow energy converter | |
KR102488988B1 (en) | Horizontal axis rotating force generating device having blades revolving and rotating | |
RU2173791C2 (en) | Windmill-electric power plant | |
RU2087742C1 (en) | Power plant | |
RU2481498C2 (en) | Wind-driven power plant rotation conversion mechanism | |
NL2033453B1 (en) | A Floating Wave Energy Conversion Device with an Auxiliary Stable Conversion Mechanism | |
RU2219369C2 (en) | Air flow energy converter | |
US20050022620A1 (en) | Propulsion device employing conversion of rotary motion into a unidirectional linear force |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090808 |