RU2296882C2

RU2296882C2 - Energy converter (alternatives)

Info

Publication number: RU2296882C2
Application number: RU2001102069/06A
Authority: RU
Inventors: Вениамин Яковлевич Вейнберг (RU); Вениамин Яковлевич Вейнберг
Original assignee: Вениамин Яковлевич Вейнберг
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-01-24
Publication date: 2007-04-10

Abstract

FIELD: wind-power engineering; bladed devices.

SUBSTANCE: proposed energy converter has movable members including rotor with blades, light source, and electric generator electrically connected to light source mechanically coupled through inductor with rotor. Generator output is electrically connected to one light source optically coupled with part of space of converter movable members made of tranclucent material. Mentioned energy converter is implemented in respective design alternate incorporating control-wing wind vane.

EFFECT: enhanced efficiency and enlarged functional capabilities of converter.

11 cl, 24 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к установкам, преобразующим силу света или свет от малогабаритного источника в светящиеся подвижные элементы лопастных установок.The invention relates to the field of wind energy, namely, installations that convert light intensity or light from a small source into luminous moving elements of blade installations.

Известен энергопреобразователь, содержащий подвижные элементы, включая ротор с лопастями, или флюгер с управляющим крылом, а также стакан с лопастями, источник света и, по меньшей мере, один электрогенератор, электрически связанный с источником света и посредством индуктора механически связанный с ротором (см., например, GB, 2246173 А, кл. F03D 9/00, 22.01.1992, по совокупности существенных признаков принятый за ближайший аналог изобретения) (прототип).A power converter is known that contains movable elements, including a rotor with blades, or a weather vane with a control wing, as well as a glass with blades, a light source and at least one electric generator electrically connected to the light source and mechanically connected to the rotor via an inductor (see , for example, GB, 2246173 A, class F03D 9/00, 01/22/1992, based on the set of essential features adopted for the closest analogue of the invention) (prototype).

Недостатком известного преобразователя является достаточно узкие функциональные возможности.A disadvantage of the known converter is the rather narrow functionality.

Технический результат, заключающийся в повышении коэффициента полезного действия преобразователя (КПД) и расширении его функциональных возможностей, обеспечивается за счет того, что в энергопребразователе, содержащем подвижные элементы, включая ротор с лопастями, источник света и, по меньшей мере, один электрогенератор, электрически связанный с источником света и посредством индуктора механически связанный с ротором, согласно изобретению выход электрогенератора электрически связан с, по меньшей мере, одним источником света, который оптически связан с, по меньшей мере, частью объема подвижных элементов преобразователя, выполненных из светопроводящего материала.The technical result, which consists in increasing the efficiency of the converter (EFFICIENCY) and expanding its functionality, is ensured by the fact that in the energy generator containing moving elements, including a rotor with blades, a light source and at least one electric generator, electrically connected with a light source and by means of an inductor mechanically connected with the rotor, according to the invention, the output of the electric generator is electrically connected to at least one light source, which optically connected with at least part of the volume of the movable elements of the Converter, made of light-conducting material.

По меньшей мере, часть объема лопастей выполнена из светопроводящего материала, оптически связанного с, по меньшей мере, одним источником света. Лопасти полностью выполнены из светопроводящего материала и оптически связаны с, по меньшей мере, одним источником света.At least a portion of the volume of the blades is made of a light guide material optically coupled to at least one light source. The blades are completely made of light-conducting material and are optically coupled to at least one light source.

По меньшей мере, один источник света установлен с возможностью совместного перемещения с, по меньшей мере, одним подвижным элементом энергопреобразователя. По меньшей мере, один источник света установлен кинематически независимо от подвижных элементов энергопреобразователя. В, по меньшей мере, одном подвижном элементе выполнены отверстия, оптически связанные с, по меньшей мере, одним источником света. По меньшей мере, часть подвижных элементов кинематически связана с приводом, а на неподвижной части его корпуса установлен постоянный крепежный магнит.At least one light source is mounted to move together with at least one movable element of the energy converter. At least one light source is set kinematically independent of the movable elements of the energy converter. In at least one movable element, holes are made that are optically coupled to at least one light source. At least a part of the movable elements is kinematically connected to the drive, and a permanent mounting magnet is mounted on the fixed part of its housing.

Вариант исполнения энергопреобразователя содержит подвижные элементы, включая флюгер с управляющим крылом и вращающийся стакан с лопастями, источник света и, по меньшей мере, один электрогенератор, электрически связанный с источником света, при этом электрогенератор установлен в стакане, выход электрогенератора электрически связан с, по меньшей мере, одним управляющим крылом, по меньшей мере, часть объема которого выполнена из светопроводящего материала. По меньшей мере, одно управляющее крыло выполнено полностью из светопроводящего материала и оптически связано с, по меньшей мере, одним источником света. Управляющее крыло выполнено в форме стрелки и указывает направление ветра.An embodiment of the energy converter comprises movable elements, including a weather vane with a control wing and a rotating glass with blades, a light source and at least one electric generator electrically connected to the light source, while the electric generator is installed in the glass, the output of the electric generator is electrically connected to at least at least one control wing, at least part of the volume of which is made of light-conducting material. At least one control wing is made entirely of light guide material and is optically coupled to at least one light source. The control wing is made in the shape of an arrow and indicates the direction of the wind.

На фиг.1 изображен энергопреобразователь, общий вид;Figure 1 shows the energy converter, a General view;

на фиг.2 - преобразующий узел;figure 2 - converting node;

на фиг.3 - привод преобразующего узла;figure 3 - drive converting node;

на фиг.4 - преобразующий узел (вариант);figure 4 - converting node (option);

на фиг.5 - энергопреобразователь с флюгером и управляющим крылом (общий вид);figure 5 - energy Converter with a weather vane and a control wing (General view);

на фиг.6 - преобразующий узел (вариант);figure 6 - converting node (option);

на фиг.7 изображены подвижные элементы преобразователя со светопроводящим материалом из тонкого слоя стекла;Fig.7 shows the movable elements of the Converter with light-conducting material from a thin layer of glass;

на фиг.8 - подвижные элементы с лопастями (частью их объема) из светопроводящего материала;on Fig - movable elements with blades (part of their volume) of light-conducting material;

на фиг.9 - ротор преобразователя;figure 9 - the rotor of the Converter;

на фиг.10, 11, 12 изображена принципиальная электрическая схема преобразующего узла;figure 10, 11, 12 shows a circuit diagram of a converting node;

на фиг.13 изображен вариант крепления лопастей (с дополнительными отверстиями в стакане);on Fig shows a variant of the mounting of the blades (with additional holes in the glass);

на фиг.14 - вариант крепления лопастей (в стороне от стакана);on Fig - option mounting blades (away from the glass);

на фиг.15 изображено крепление постоянного магнита к корпусу энергопреобразователя;on Fig depicts the mounting of a permanent magnet to the housing of the energy Converter;

на фиг.16 изображен выключатель, соединенный последовательно с нагрузкой (лампочкой);in Fig.16 shows a switch connected in series with the load (bulb);

на фиг.17 изображено расположение лампочки относительно подвижных элементов;on Fig shows the location of the bulb relative to the movable elements;

на фиг.18 изображены лопасти преобразователя чашкообразной формы;on Fig depicts the blades of the Converter cup-shaped;

на фиг.19 - вид А-А по фиг.18;in Fig.19 is a view aa in Fig.18;

на фиг.20 изображен преобразующий узел (вариант);on Fig depicts a converting node (option);

на фиг.21 - энергопреобразователь на воздушном шаре и с управляющим крылом;on Fig - energy converter in a balloon and with a control wing;

на фиг.22 - преобразующий узел (вариант) с источником света и управляющим крылом;on Fig is a converting node (option) with a light source and a control wing;

на фиг.23 - энергопреобразователь, крепящийся к воздушному шару непосредственно (в свободном полете с ним);in Fig.23 - energy converter, attached to the balloon directly (in free flight with it);

на фиг.24 - пример фиксации энергопреобразователя.24 is an example of fixing a power converter.

Энергопреобразователь состоит из лопастей 1, выполненных из светопроводящего материала, основание 2 которых, например их комль, установлено в боковых отверстиях 3 горизонтально расположенного стакана 4, в открытой части которого запрессован подшипник 5, во внутреннее кольцо которого запрессован патрон 6, в который ввернута лампочка 7. Патрон 6 установлен в переходнике 8, который закреплен на штативе 9, заканчивающемся подпятником 10. Подпятник 10 может быть установлен на основании 11 строения, например на крыше здания или на другом устройстве.The energy converter consists of blades 1 made of light-conducting material, the base 2 of which, for example, their butt, is installed in the lateral holes 3 of the horizontally located cup 4, in the open part of which a bearing 5 is pressed in, an cartridge 6 is pressed into its inner ring, into which the bulb 7 is screwed The cartridge 6 is installed in the adapter 8, which is mounted on a tripod 9, ending with a thrust bearing 10. The thrust bearing 10 can be mounted on the basis of 11 buildings, for example on the roof of a building or on another device.

В целях укрепления конструкции устройства основание 2 лопастей 1 может крепиться на втулках 12, например при помощи резьбового соединения, установленных, например при помощи сварки, на боковинах стакана 4 аксиально отверстиям 3, а стакан 4 может крепиться на трубке 13 через подшипники 5, а патрон 6 закреплен на конце этой трубки 13 и в данном случае не является несущим. Таким образом, стакан 4 с установленными на нем лопастями 1 установлен на патроне 6 или на трубке 13 с возможностью вращения вокруг своей оси. От патрона 6 электропровода 14 проходят по трубке 13 к переходнику 8 и штативу 9 и затем к источнику электрического тока.In order to strengthen the design of the device, the base 2 of the blades 1 can be mounted on the sleeves 12, for example by means of a threaded connection mounted, for example by welding, on the sides of the cup 4 axially with holes 3, and the cup 4 can be mounted on the tube 13 through bearings 5, and the cartridge 6 is fixed at the end of this tube 13 and in this case is not carrier. Thus, the glass 4 with the blades 1 mounted on it is mounted on the cartridge 6 or on the tube 13 with the possibility of rotation around its axis. From the cartridge 6 of the electric wire 14 pass through a tube 13 to an adapter 8 and a tripod 9 and then to a source of electric current.

Подвижная часть устройства может быть связана с вспомогательным приводом. Например, на стакане 4 может быть закреплена, например запрессована, шестеренка 15, соединенная с другой шестеренкой 16, закрепленной на валу 17 двигателя 18, например электродвигателя, который может быть установлен на переходнике 8 при помощи станины 19 с фланцами 20.The movable part of the device may be associated with an auxiliary drive. For example, gear 4 can be attached to the cup 4, for example, pressed in, gear 15 connected to another gear 16 fixed to the shaft 17 of the motor 18, for example an electric motor, which can be mounted on the adapter 8 using the frame 19 with the flanges 20.

Источником электрического тока в заявленном устройстве может быть электрический генератор 21, установленный в стакане 4 и состоящий из якоря 22, являющегося его ротором, размещенного в корпусе 23, соединенного с корпусом 24 индуктора 25 через подшипники 5 с возможностью вращения относительно оси последнего, который в данном случае является статором. Корпус 24 индуктора 25 при помощи фланцев 26 закреплен на штоке 27, противоположный конец которого зафиксирован при помощи фиксирующего болта 28 во втулке 29, которая приварена к штативу 9. Между якорем 22 и индуктором 25 выполнен зазор 30. На корпусе 23 установлены патроны 6, электрически связанные с выходом якоря 22, в которых установлены лампочки 7, размещенные в полости 31 и выполненные в основании 2 светопроводящих лопастей 1, которые при помощи своих фланцев 32 закреплены на стакане 4. Таким образом, якорь 22, его корпус 23, стакан 4, патрон 6, лампочка 7 и лопасти 1 связаны друг с другом с возможностью совместного вращения вокруг оси корпуса 24 индуктора 25.The source of electric current in the claimed device can be an electric generator 21 installed in the cup 4 and consisting of an armature 22, which is its rotor, placed in the housing 23, connected to the housing 24 of the inductor 25 through bearings 5 with the possibility of rotation relative to the axis of the latter, which in this case is a stator. The housing 24 of the inductor 25 by means of flanges 26 is fixed on the rod 27, the opposite end of which is fixed with a fixing bolt 28 in the sleeve 29, which is welded to the tripod 9. Between the armature 22 and the inductor 25 a clearance 30 is made. The cartridges 6 are electrically mounted on the housing 23, electrically the anchors 22 connected to the exit, in which the bulbs 7 are installed, located in the cavity 31 and made in the base 2 of the light guide vanes 1, which are fastened to the nozzle 4 with their flanges 32. Thus, the anchor 22, its body 23, the nozzle 4, the cartridge 6, bulb 7 and lo the mouth 1 are connected to each other with the possibility of joint rotation around the axis of the housing 24 of the inductor 25.

Энергопреобразователь может быть выполнен в виде флюгера. В этом случае с противоположной стороны по отношению к установленному на нем стакану 4 запрессована обойма 33, соединенная с управляющим крылом 34, например приваренная к нему, а штатив 9 разделен на две части, верхнюю и нижнюю, между которыми установлен подшипник 35. В этом конкретном примере стакан 4 с установленным в нем генератором 21, шток 27, крыло 34 и верхняя часть штатива 9 установлены на нижней части штатива 9 через подшипники 35 с возможностью вращения вокруг оси нижней части штатива 9.The energy converter can be made in the form of a weather vane. In this case, from the opposite side with respect to the cup 4 mounted on it, a sleeve 33 is pressed in, connected to the control wing 34, for example, welded to it, and the tripod 9 is divided into two parts, the upper and lower, between which the bearing 35 is mounted. In this particular As an example, the cup 4 with the generator 21 installed in it, the stem 27, the wing 34, and the upper part of the tripod 9 are mounted on the lower part of the tripod 9 through bearings 35 with the possibility of rotation around the axis of the lower part of the tripod 9.

Крыло 34 может быть выполнено так же, как и лопасти 1 из светопроводящего материала, и в его основании может быть установлена лампочка 7. В этом случае якорь 22 может быть установлен непосредственно в трубке 13, закрепленной во втулке 29, и выполнять функции статора генератора 21. С противоположной стороны трубки 13 установлен патрон 6, к которому с выхода якоря 22 подходят электропровода 14, с установленной на патроне 6 лампочкой 7. При этом на конце трубки 13 установлена обойма 36, например запрессованная на ней, а в обойму 36 вставлено основание 37 управляющего крыла 34, например запрессовано в ней, а корпус 24 индуктора 25 соединен со стаканом 4 с возможностью совместного вращения, выполняя функции ротора генератора 21. Крыло 34 может называться также хвостом.The wing 34 can be made in the same way as the blades 1 are made of light-conducting material, and a bulb 7 can be installed at its base. In this case, the armature 22 can be installed directly in the tube 13 fixed in the sleeve 29 and act as a stator of the generator 21 .On the opposite side of the tube 13, a cartridge 6 is installed, to which electric wires 14 are suitable from the output of the armature 22, with a bulb 7 installed on the cartridge 6. At the end of the tube 13, a clip 36 is mounted, for example, pressed onto it, and a base 37 is inserted into the clip 36 management guide wing 34, for example pressed into it, and the body 24 of the inductor 25 is connected with the glass 4, with co-rotation, performing a function generator rotor 21. The wing 34 may be referred to as a tail.

Светопроводящий материал, из которого могут быть сделаны подвижные элементы, включая лопасти 1 и управляющее крыло 34, может быть реализован различными способами. Например, лопасти 1 или крыло 34 могут быть выполнены из тонкого слоя прозрачного материала, например из стекла 38, внутри которого выполнена полость 31, охватывающая большую часть их объема, а на внутренней поверхности нанесен, например напылен, тонкий слой плавленого кварца, или без напыления они сделаны из кварцевого стекла, или они могут быть выполнены сплошными из кварцевого стекла, или в полости 31 установлены оптоволокна без оболочки, начало которых выполнено вблизи лампочек 7, при этом они могут быть не полностью выполнены из светопроводящего материала, а, по меньшей мере, часть их объема может быть выполнена из светопроводящего материала, что достаточно для функционирования энергопреобразователя.The light guide material from which the movable elements can be made, including the blades 1 and the control wing 34, can be implemented in various ways. For example, the blades 1 or the wing 34 can be made of a thin layer of transparent material, for example, glass 38, inside which a cavity 31 is made, covering most of their volume, and a thin layer of fused silica is deposited, for example, sprayed, for example, without spraying they are made of quartz glass, or they can be made of solid quartz glass, or optical fibers without a sheath are installed in the cavity 31, the beginning of which is made near the bulbs 7, while they may not be completely made of fiber optic yaschego material and at least part of their volume can be made of light-conducting material, which is sufficient for the operation of power converters.

Лопасти 1 вместе со стаканом 4 или штоком 27, на котором они установлены, могут называться ротором устройства, который может иметь совершенно различную форму, например форму шнекоротора или ротора с винтовыми лопастями 39, установленными на валу 40, основание которых закреплено в стакане 4 со стороны заглушенного торца, в котором для этой цели выполнено отверстие для его запрессовки и подведения к нему лампочки 7.The blades 1 together with the cup 4 or the stem 27 on which they are mounted can be called the rotor of the device, which can have a completely different shape, for example, the shape of a screw rotor or rotor with screw blades 39 mounted on the shaft 40, the base of which is fixed in the cup 4 from the side a plugged end, in which for this purpose a hole is made for pressing it in and bringing the bulb 7 to it.

На Фиг.10, 11, 12 показаны примеры электрической схемы устройства генератора. Например, функции якоря 22 могут выполнять электрообмотки 41, а роль индуктора 25 могут выполнять постоянные магниты 42, одновременно эту же функцию может выполнять и обмотка возбуждения 43.10, 11, 12 show examples of the electrical circuit of the generator device. For example, the functions of the armature 22 can be performed by the electrical windings 41, and the role of the inductor 25 can be performed by permanent magnets 42, while the excitation winding 43 can also perform the same function.

Лопасти 1 могут быть закреплены на стакане 4, например приварены к нему, в стороне от отверстий 3 и могут быть выполнены не из светопроводящего материала, а, например, из металла, или эти лопасти 1 выполнены из светопроводящего материала и оптически связаны с источником света. Тогда выполняют дополнительные отверстия 44 в стакане 4, при этом в целях герметизации стакана 4 его отверстия 3 в данном случае могут быть закрыты стеклом, вставленным в них, или стакан 4 может быть выполнен из полупрозрачного материала с более прозрачными участками по форме круга или эллипса, совпадающие, например, по форме с отверстиями 44.The blades 1 can be mounted on the glass 4, for example, welded to it, away from the holes 3 and can be made not of light-conducting material, but, for example, of metal, or these blades 1 are made of light-conducting material and are optically coupled to a light source. Then, additional holes 44 are made in the glass 4, in order to seal the glass 4, its openings 3 in this case can be closed with glass inserted into them, or the glass 4 can be made of translucent material with more transparent sections in the shape of a circle or ellipse, matching, for example, in shape with holes 44.

Лопасти 1 могут крепиться в стороне от стакана 4. В этом примере стакан 4 крепится непосредственно при помощи подшипников 5 на штативе 9 с возможностью вращения вокруг своей и его оси, а с внешней стороны в нижней части стакана 4 установлена шестерня 45, например запрессована на нем. Перпендикулярно оси штатива 9 на нем установлена обойма 46, например приварена к нему, в ней закреплен при помощи подшипника 5 шток 27 с возможностью вращения вокруг своей оси и оси обоймы 46, с противоположной стороны на этом штоке 27 закреплены лопасти 1, например приварены к нему при условии выполнения их из металла, между ними и подшипниками 5 установлено колесо 47 конической передачи, например запрессовано на штоке 27, и кинематически соединено с другой частью передачи 47 шестеренкой 45.The blades 1 can be mounted away from the cup 4. In this example, the cup 4 is mounted directly using bearings 5 on a tripod 9 with the possibility of rotation around its and its axis, and gear 45 is mounted on the outside of the bottom of the cup 4, for example, is pressed onto it . Perpendicular to the axis of the tripod 9, a yoke 46 is mounted on it, for example, is welded to it, a rod 27 is fixed therein with a bearing 5 and rotatable around its axis and axis of the yoke 46, blades 1 are fixed on the opposite side of this rod 27, for example, are welded to it provided that they are made of metal, a bevel gear wheel 47 is installed between them and the bearings 5, for example, is pressed onto the rod 27, and kinematically connected to the other part of the gear 47 by a gear 45.

На подпятнике 10 может быть закреплен постоянный магнит 48, например приклеен к нему, что позволяет закрепить энергопреобразователь на любую поверхность, сделанную из железа (например, крышку автомобиля), используя лишь силу магнитного притяжения. В общем можно считать, что на неподвижной части корпуса энергопреобразователя установлен крепежный постоянный магнит.A permanent magnet 48 can be fixed on the thrust bearing 10, for example, glued to it, which allows the energy converter to be fixed to any surface made of iron (for example, a car cover) using only the force of magnetic attraction. In general, it can be assumed that a fixed permanent magnet is mounted on the fixed part of the power converter housing.

Электрическая схема энергопреобразователя может содержать выключатель 49, контакты которого установлены последовательно нагрузке источника электрического тока, к которой может быть причислен и электрический генератор 21, например к источнику света - лампочке 7, на проводах 14.The electrical circuit of the energy converter may include a switch 49, the contacts of which are installed in series with the load of the electric current source, to which the electric generator 21 can be added, for example, to the light source - lamp 7, on wires 14.

Источник света, например лампочка 7, не обязательно может находиться у основания подвижных элементов, выполненных из светопроводящего материала, он может быть расположен в любой их точке, например в их центре, а к нему через канал 50 подведены провода 14.A light source, such as a bulb 7, may not necessarily be at the base of movable elements made of light-conducting material, it can be located at any point, for example in their center, and wires 14 are connected to it through a channel 50.

Лампочку 7 может заменить любой источник света, поэтому ее в общем можно назвать источником света. Лопасти 1 вместе с подвижными частями устройства, на которых источник 7 установлен, можно в общем назвать ротором энергопреобразователя или его лопастным ротором. Стакан 4 может быть выполнен из прозрачного, полупрозрачного и непрозрачного материала, или комплексного материала.Bulb 7 can be replaced by any light source, so it can generally be called a light source. The blades 1, together with the moving parts of the device on which the source 7 is installed, can generally be called the rotor of the energy converter or its rotor blade. The glass 4 may be made of a transparent, translucent and opaque material, or complex material.

Вспомогательный привод, двигатель 18 или электродвигатель кинематически связан с подвижными элементами энергопреобразователя, например с его ротором, основными деталями которого являются лопасти 1 различной формы.The auxiliary drive, motor 18 or electric motor is kinematically connected with the movable elements of the energy converter, for example with its rotor, the main details of which are blades 1 of various shapes.

Светопроводящий материал, из которого изготовлена, по меньшей мере, часть объема подвижных элементов энергопреобразователя, например лопастей 1, управляющего крыла 34 может быть назван световодом, т.е. можно назвать, что эти подвижные части изготовлены из световодов. Под понятием световоды подразумевается прежде всего материал, обладающий повышенной светопроводностью, например с затуханием от 100 дБ/км до 10 дБ/км. Такими свойствами обладают материалы на основе боросиликатного стекла или "кварц-полимера", возможно и использование волоконно-оптической техники. Эти подвижные элементы могут быть выполнены целиком из светопроводящего материала. В общем, можно применить выражение - источник света, например лампочка 7, оптически связана с, по меньшей мере, частью объема подвижных элементов, например ротором с лопастями 1, выполненным из светопроводящего материала, а при выполнении энергопреобразователя в форме флюгера этот источник света 7 оптически связан с, по меньшей мере, частью объема управляющего крыла 34, выполненного из светопроводящего материала.The light guide material from which at least a part of the volume of the movable elements of the energy converter, for example, the vanes 1, the control wing 34 is made, can be called a light guide, i.e. can be called that these moving parts are made of optical fibers. Fiber optics refers primarily to a material with increased light transmission, for example, with attenuation from 100 dB / km to 10 dB / km. These properties are possessed by materials based on borosilicate glass or "quartz polymer", and the use of fiber optic technology is also possible. These movable elements can be made entirely of light-conducting material. In general, the expression can be used - a light source, for example, a bulb 7, is optically coupled to at least part of the volume of movable elements, for example, a rotor with blades 1 made of light-conducting material, and when the energy converter is in the form of a weather vane, this light source 7 is optically associated with at least a portion of the volume of the control wing 34 made of light guide material.

При использовании в конструкции энергопреобразователя генератора 21, обмотка 41 якоря 22 которого электрически связана с источником света, например с лампочкой 7, образуя с ней замкнутую цепь, можно в общем применять выражение, что выход электрического генератора 21 электрически связан с источником света, например с лампочкой 7, которая оптически связана с, по меньшей мере, частью объема подвижных элементов энергопреобразователя, например, его ротора с лопастями 1, выполненного из светопроводящего материала. Энергопреобразователь может содержать несколько источников света, несколько электрических генераторов и несколько управляющих крыльев, но для его функционирования достаточно по одному из перечисленных элементов, поэтому к ним подходит выражение "по меньшей мере".When the generator 21 is used in the design of the energy converter, the winding 41 of the armature 22 of which is electrically connected to the light source, for example, to the bulb 7, forming a closed circuit with it, we can generally use the expression that the output of the electric generator 21 is electrically connected to the light source, for example, to the bulb 7, which is optically coupled to at least a part of the volume of the movable elements of the energy converter, for example, its rotor with blades 1, made of a light guide material. An energy converter may contain several light sources, several electric generators and several control wings, but one of the listed elements is sufficient for its functioning, therefore the expression “at least” is suitable for them.

Можно также сказать, что часть подвижных элементов энергопреобразователя кинематически связана с приводом (например, стакан 4, являющийся подвижным элементом энергопреобразователя, через шестеренчатую передачу связан с электродвигателем 18).It can also be said that part of the movable elements of the energy converter is kinematically connected with the drive (for example, a cup 4, which is a movable element of the energy converter, is connected to the electric motor 18 through a gear transmission).

Энергопреобразователь работает следующим образом.The energy Converter operates as follows.

При включении источника света, например лампочки 7, свет проходит от основания до, по меньшей мере, части объема лопастей 1, и они начинают светиться, выполняя функции светильника. Под влиянием ветра лопасти 1 вместе со стаканом 4 начинают вращаться, продолжая светиться, создавая тем самым дополнительный эффект. При наличии в конструкции энергопреобразователя привода, кинематически связанного с ротором преобразователя, например электродвигателя 18, кинематически связанного с лопастями 1, при его включении вращение от вала 17 через шестеренки 15 и 16 и стакан 4 передается светящимся лопастям 1, тем самым создавая светоэффект и одновременно выполняя функции вентилятора.When you turn on the light source, such as bulbs 7, the light passes from the base to at least part of the volume of the blades 1, and they begin to glow, acting as a lamp. Under the influence of the wind, the blades 1 along with the glass 4 begin to rotate, continuing to glow, thereby creating an additional effect. If there is a drive in the design of the energy converter, kinematically connected to the rotor of the converter, for example, an electric motor 18, kinematically connected with the blades 1, when it is turned on, rotation from the shaft 17 through gears 15 and 16 and the glass 4 is transmitted to the luminous blades 1, thereby creating a light effect and at the same time performing fan function.

При использовании электрического генератора 21 в конструкции энергопреобразователя под влиянием ветра начинают вращаться лопасти 1 и вместе с ними начинает вращаться якорь 22, в котором индуктор 25 начинает возбуждать ЭДС (электродвижущую силу), в результате чего возникает электрический ток в цепи обмотки 41 якоря 22, нагрузка, например источник света, при этом лампочка 7, электрически связанная с выходом генератора 21 и установленная на подвижных элементах энергопреобразователя с возможностью совместного вращения с его частями, например с лопастями 1, загорается и передает свое свечение через основание 2 лопастям 1, и чем сильней ветер и вращение лопастей 1, тем ярче светятся лопасти 1, тем самым яркость их свечения является показателем силы ветра.When using an electric generator 21 in the design of the energy converter, the blades 1 begin to rotate under the influence of wind and together with them the armature 22 begins to rotate, in which the inductor 25 starts to emit EMF (electromotive force), resulting in an electric current in the winding circuit 41 of the armature 22, the load , for example, a light source, the bulb 7 being electrically connected to the output of the generator 21 and mounted on the movable elements of the energy converter with the possibility of joint rotation with its parts, for example, with mouth 1, lights up and transmits its glow through the base 2 to the blades 1, and the stronger the wind and the rotation of the blades 1, the brighter the blades 1 are shone, thereby the brightness of their glow is an indicator of the strength of the wind.

При установке якоря 22 неподвижно, а индуктора 25 подвижно и механически связанного с ротором энергопреобразователя с лопастями 1, при вращении последних индуктор 25 вращается вокруг якоря 22, возбуждая в нем ЭДС и ток в цепи обмотка 41 - источник света, например лампочка 7, которые в данном случае установлена неподвижно относительно ротора энергопреобразователя с лопастями 1.When installing the armature 22 motionless, and the inductor 25 is movably and mechanically connected with the rotor of the energy converter with the blades 1, during rotation of the latter, the inductor 25 rotates around the armature 22, exciting the emf therein and the current in the circuit winding 41 is a light source, for example, a bulb 7, which this case is installed motionless relative to the rotor of the energy Converter with blades 1.

При выполнении энергопреобразователя в форме флюгера появляется возможность не только вращения лопастей 1 вокруг оси штока 27, но и вращения штока 27 относительно оси штатива 9 совместно с лопастями 1 и управляющим крылом 34, который так же, как и ротору, энергопреобразователя с лопастями 1 может быть причислен к его подвижным элементам.When performing the energy converter in the form of a weather vane, it becomes possible not only to rotate the blades 1 around the axis of the rod 27, but also to rotate the rod 27 relative to the axis of the tripod 9 together with the blades 1 and the control wing 34, which, like the rotor, of the energy converter with the blades 1 can be ranked as its movable elements.

При выполнении, по меньшей мере, части объема управляющего крыла 34 из светопроводящего материала к нему может быть подведен источник света, связанный с выходом генератора 21, например лампочка 7, к его основанию 37, и крыло 34 начнет светиться при вращении лопастей 1. Это крыло 34 выполнено в форме стрелки, оно укажет направление ветра.When at least part of the volume of the control wing 34 is made of light-conducting material, a light source connected to the output of the generator 21, for example, a bulb 7, to its base 37 can be brought to it, and the wing 34 will begin to glow when the blades 1 rotate. This wing 34 is made in the shape of an arrow, it will indicate the direction of the wind.

Энергопреобразователь может быть выполнен в виде сигнального устройства. В этом случае стакан 4 при вращении лопастей 1, с которым они механически связаны, также будет вращаться при вращении лопастей 1, и отверстия 44, вращаясь, создадут эффект мигания света.The energy converter can be made in the form of a signal device. In this case, the glass 4 when rotating the blades 1, with which they are mechanically connected, will also rotate when the blades 1 rotate, and the holes 44, rotating, will create the effect of a blinking light.

Лопасти 1 могут быть разной формы.The blades 1 can be of various shapes.

Так, например в стакане 4, который может быть выполнен из светопроводящего материала, установлены стержни 51, или иначе их можно назвать трубками, которые могут быть выполнены также из светопроводящего материала, которые хотя бы частично, например запрессованы в отверстиях 3, расположенных в верхней его части, или отлиты заодно со стаканом 4 из светопроводящего материала. На конце стержней 51 установлены чашкообразные лопасти 52, которые могут быть названы также блюдцеобразными или тарельчатыми, которые могут быть выполнены также из светопроводящего материала, например отлиты целиком со стержнями 51 из светопроводящего материала. В остальном конструкция устройства может совпадать с конструкцией примеров, приведенных ранее, так в корпусе стакана 4 могут быть выполнены дополнительные отверстия 44, при этом стакан 4 установлен на штативе 9 через подшипники 5 с возможностью совместного вращения со стержнями 51 и лопастями 52, а внутри стакана 4 установлен источник света, например лампочка 7 на штативе 9.So, for example, in the cup 4, which can be made of light-conducting material, rods 51 are installed, or else they can be called tubes, which can also be made of light-conducting material, which are at least partially, for example, pressed into holes 3 located in its upper parts, or cast at the same time with a glass 4 of light-conducting material. At the end of the rods 51, cup-shaped blades 52 are installed, which can also be called saucer-shaped or plate-shaped blades, which can also be made of light-conducting material, for example, cast entirely with rods 51 of light-conducting material. Otherwise, the design of the device may coincide with the design of the examples given earlier, so in the case of the cup 4 additional holes 44 can be made, while the cup 4 is mounted on a tripod 9 through bearings 5 with the possibility of joint rotation with the rods 51 and blades 52, and inside the cup 4, a light source is installed, for example, a bulb 7 on a tripod 9.

В стакане 4 на штативе 9 может быть установлен генератор 21, электрически связанный с источником света, например лампочкой 7.In the glass 4 on a tripod 9 can be installed a generator 21, electrically connected to a light source, for example a bulb 7.

В целях использования потоков воздуха в верхней части атмосферы энергопреобразователь может быть закреплен на воздушном шаре 53 при помощи строп 54, которые соединены с подшипником 55, установленным на корпусе энергопреобразователя. С противоположной стороны корпуса установлен подшипник 56, на котором закреплено кольцо 57, к которому подсоединен трос 58, скрепленный своей нижней частью с крюком 59, установленным на подпятнике 10 и соединенным с основанием 11 строения или почвой. Но энергопреобразователь может быть скреплен с воздушным шаром 53 с возможностью совместного полета с ним. В этом случае фиксирующий трос 58 может быть отсоединен.In order to use air flows in the upper part of the atmosphere, the energy converter can be mounted on the balloon 53 using slings 54, which are connected to a bearing 55 mounted on the housing of the energy converter. A bearing 56 is mounted on the opposite side of the housing, on which a ring 57 is fixed, to which a cable 58 is connected, fastened by its lower part to a hook 59 mounted on the thrust bearing 10 and connected to the base 11 of the structure or soil. But the energy converter can be fastened to the balloon 53 with the possibility of joint flight with him. In this case, the fixing cable 58 may be disconnected.

На штативе 9 может быть установлена обойма 60 через подшипники 5 с возможностью вращения вокруг его оси, выполняющая функции стакана 4 и независимая кинематически от него. Между подшипниками 5 обоймы 60, в разрыве штатива 9, может быть установлен источник света, например лампочка 7, корпус 61 которого находится между верхней и нижней частями этого разрыва. В обойме 60 может быть выполнено отверстие 3, в которое запрессовано основание 37 управляющего крыла 34, которое может быть выполнено из светопроводящего материала. В данном примере крыло 34 кинематически не связано с лопастями 52, и поэтому, строго говоря, оно не является управляющим, но условно заявитель обобщает название этих крыльев, приведенных в различных примерах. Электропитание к источнику света 7, расположенному в обойме 60, может подаваться от генератора 21 или от источника, расположенного вне энергоустановки.A support 60 can be mounted on a tripod 9 through bearings 5 with the possibility of rotation around its axis, which functions as a cup 4 and is kinematically independent of it. Between the bearings 5 of the cage 60, in the gap of the tripod 9, a light source, for example, a bulb 7, the housing 61 of which is located between the upper and lower parts of this gap, can be installed. An opening 3 can be made in the holder 60 into which the base 37 of the control wing 34 is pressed in, which can be made of light-conducting material. In this example, the wing 34 is not kinematically connected with the blades 52, and therefore, strictly speaking, it is not a control, but conditionally the applicant generalizes the name of these wings given in various examples. Power to the light source 7, located in the holder 60, can be supplied from a generator 21 or from a source located outside the power plant.

При выполнении энергопреобразователя согласно Фиг.17-22, возможно крепление его к воздушному шару 53 непосредственно через штатив 9, к которому подсоединено кольцо 57, например приварено к нему, и на котором установлены стропы 54. Энергопреобразователь может быть установлен на воздушном шаре в свободном полете вместе с ним или зафиксирован вместе с ним, в данном примере, через подшипник 56, установленный на конце стакана 4, и кольцо 57, закрепленное на этом подшипнике при помощи троса 58 согласно предыдущему примеру, соединенного с крюком 59 подпятника 10 (фиг.23-24).When performing the energy converter according to Fig.17-22, it is possible to mount it to the balloon 53 directly through a tripod 9, to which a ring 57 is connected, for example welded to it, and on which slings 54 are mounted. The energy converter can be mounted on a balloon in free flight with it or fixed with it, in this example, through the bearing 56 mounted on the end of the cup 4 and the ring 57 mounted on this bearing using a cable 58 according to the previous example, connected to the hook 59 Kamov Ka-10 (23-24).

Чашкообразные лопасти 52 начинают вращаться потому, что сопротивление ветру у лопастей 52, расположенных ему навстречу открытой частью, значительно больше, чем у лопастей 52, расположенных ему навстречу своим обтекаемым донышком, при этом возникает разность давления между лопастями 52, расположенными по разные стороны стакана 4, тем самым обуславливается сила, вращающая лопасти 52, стержни 51 и стакан 4. При вращении они могут светиться, если они сделаны из светопроводящего материала, как в данном случае светятся лопасти 1. Свет лопастям 52 передается от источника света, например лампочки 7, через стержни 51. Но лопасти 52 могут быть выполнены из непрозрачного материала. Тогда будут светиться только дополнительные сигнальные отверстия 44, выполненные на стакане 4 ниже.The cup-shaped blades 52 begin to rotate because the wind resistance of the blades 52, located towards him with the open part, is much greater than that of the blades 52, located towards him with their streamlined bottom, and a pressure difference arises between the blades 52 located on opposite sides of the cup 4 , thereby causing the force, the rotating blades 52, the rods 51 and the glass 4. During rotation, they can glow if they are made of light-conducting material, as in this case, the blades 1 glow. The light is transmitted to the blades 52 tsya from the light source, for example light bulbs 7 through rods 51. However, the blade 52 may be made of an opaque material. Then only the additional signal holes 44 made on the glass 4 below will glow.

Подшипники 55 и 56 при креплении энергопреобразователя на воздушном шаре 53 позволяют элементам преобразователя вращаться независимо от воздушного шара 53.Bearings 55 and 56, when the power transducer is mounted on a balloon 53, allow the converter elements to rotate independently of balloon 53.

Скорость вращения лопастей 52 показывает силу ветра, а управляющее крыло 34 указывает его направление.The rotational speed of the blades 52 shows the strength of the wind, and the control wing 34 indicates its direction.

Claims

1. An energy converter comprising movable elements, including a rotor with blades, a light source and at least one electric generator electrically connected to the light source and mechanically connected to the rotor by an inductor, characterized in that the output of the electric generator is electrically connected to at least , one light source that is optically coupled to at least a portion of the volume of the movable elements of the transducer made of a light guide material.

2. The energy converter according to claim 1, characterized in that at least a portion of the volume of the blades is made of a light guide material that is optically coupled to at least one light source.

3. The energy converter according to claim 1, characterized in that the blades are completely made of light-conducting material and are optically coupled to at least one light source.

4. The energy Converter according to claim 1, characterized in that at least one light source is mounted with the possibility of joint movement with at least one movable element of the energy converter.

5. The energy converter according to claim 1, characterized in that at least one light source is installed kinematically independent of the movable elements of the energy converter.

6. The energy Converter according to claim 1, characterized in that in at least one movable element, holes are made that are optically coupled to at least one light source.

7. The energy converter according to claim 1, characterized in that at least part of the movable elements is kinematically connected with the drive.

8. The energy converter according to claim 1, characterized in that on the fixed part of its body is installed a permanent mounting magnet.

9. An energy converter containing movable elements, including a weather vane with a control wing and a rotating glass with blades, a light source and at least one electric generator electrically connected to the light source, characterized in that the electric generator is installed in the glass, the output of the electric generator is electrically connected to at least one light source that is optically coupled to at least one control wing, at least part of the volume of which is made of light-conducting material.

10. The energy Converter according to claim 9, characterized in that at least one control wing is made entirely of light-conducting material and is optically coupled to at least one light source.

11. The energy Converter according to any one of p. 9 or 10, characterized in that the control wing is made in the form of an arrow and indicates the direction of the wind.