RU2347103C1 - Rotor wind power unit with full-rotating blades - Google Patents

Rotor wind power unit with full-rotating blades Download PDF

Info

Publication number
RU2347103C1
RU2347103C1 RU2007115951/06A RU2007115951A RU2347103C1 RU 2347103 C1 RU2347103 C1 RU 2347103C1 RU 2007115951/06 A RU2007115951/06 A RU 2007115951/06A RU 2007115951 A RU2007115951 A RU 2007115951A RU 2347103 C1 RU2347103 C1 RU 2347103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blades
wind
turbine
full
rotor
Prior art date
Application number
RU2007115951/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007115951A (en
Inventor
Евгений Иванович Алексеев (RU)
Евгений Иванович Алексеев
Михаил Иванович Бальзанников (RU)
Михаил Иванович Бальзанников
Сергей Владимирович Евдокимов (RU)
Сергей Владимирович Евдокимов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный архитектурно-строительный университет" (СГАСУ)
Priority to RU2007115951/06A priority Critical patent/RU2347103C1/en
Publication of RU2007115951A publication Critical patent/RU2007115951A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2347103C1 publication Critical patent/RU2347103C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/20Rotors
    • F05B2240/202Rotors with adjustable area of intercepted fluid
    • F05B2240/2021Rotors with adjustable area of intercepted fluid by means of telescoping blades
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/30Wind power
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/20Climate change mitigation technologies for sector-wide applications using renewable energy

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: invention is related to wind-power engineering, in particular, to wind power units that use energy of air flow and generate electric energy on an industrial scale. Wind power unit is equipped with rotor turbine with full-rotating blades installed on it, which are fixed by grips during working stroke downwind and expose their largest area to the wind, and during idle stroke they are released from grips and automatically feathered to wind by their least area of section. Lateral surface of blades is covered with sails, horizontal generatrices of blades and feathering sails create internal cavity that prevents breaking of wind flow. Axis of blade rotation is installed at the end of turbine beam, length of which provides for free rotation of neighbouring blades and at the same time it extends arm of forces application. In order to provide stability and reliability, wind power unit is mounted on foundation ring, which bears weight of turbine peripheral part, central binding column rests on station building, which bears weight of turbine central part.
EFFECT: increase of power unit capacity and efficiency of wind power unit, and also increase of operation reliability.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветроагрегатам, использующим энергию потока воздуха и применяемым для выработки электроэнергии в промышленных масштабах с целью уменьшения влияния на окружающую среду традиционных энергоустановок ТЭЦ, ГЭС, АЭС.The invention relates to wind energy, in particular to wind turbines using the energy of the air flow and used to generate electricity on an industrial scale in order to reduce the environmental impact of traditional power plants of thermal power plants, hydroelectric power stations, nuclear power plants.

Известна конструкция ветроагрегата с вертикально-осевым ветроколесом, снабженная большим количеством профилированных лопастей, которые изогнуты по винтовой линии в противоположных направлениях и соединены между собой в местах пересечения /А.с. №1150395 СССР, МКИ F03D 3/06. Вертикально-осевое ветроколесо/ В.М.Лятхер, И.В.Семенов. - №3539774/25-06; заявл. 17.01.83; опубл. 15.04.85, Бюл.№14/ [1].A known design of a wind turbine with a vertically axial wind wheel, equipped with a large number of profiled blades that are curved along a helical line in opposite directions and are interconnected at the intersection / A. No. 1150395 USSR, MKI F03D 3/06. Vertical-axial wind wheel / V.M. Lyatkher, I.V. Semenov. - No. 3539774 / 25-06; declared 1/17/83; publ. 04/15/85, Bull. No. 14 / [1].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве отсутствует схема подготовки к штормовому воздействию, что снижает надежность и безопасность работы. Кроме того, устройство требует большой материалоемкости для создания вертикально-осевого ветроколеса, что приводит к увеличению стоимости всей конструкции.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that in the known device there is no scheme for preparing for a storm, which reduces the reliability and safety of work. In addition, the device requires large materials to create a vertically axial wind wheel, which leads to an increase in the cost of the entire structure.

Известна конструкция ортогонального ветроагрегата с разнесенными в плане вертикальными прямыми лопастями, работающими по аэродинамическому принципу / А.с. №1768797 СССР, МКИ F03D 3/06. Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения / Ю.Ю.Качур, В.М.Орлик. - №4868269/06; заявл. 13.08.90; опубл. 15.10.92, Бюл. №38/ [2].The known design of an orthogonal wind turbine with vertical straight blades spaced apart in plan, working according to the aerodynamic principle / A.S. No. 1768797 USSR, MKI F03D 3/06. Wind power installation with a vertical axis of rotation / Yu.Yu. Kachur, V.M.Orlik. - No. 4868269/06; declared 08/13/90; publ. 10/15/92, Bull. No. 38 / [2].

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве конструкция ветроэнергетической установки располагается на небольшой опоре, не подготовленной к штормовому воздействию, что приводит к снижению эффективности работы и уменьшению надежности всей конструкции.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device include the fact that in the known device the design of the wind power installation is located on a small support, not prepared for storm exposure, which leads to a decrease in operating efficiency and a decrease in the reliability of the entire structure.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является ветроагрегат ортогонального типа, в котором каждая лопасть выполнена составной из трех или более аэродинамических профилей. Во время работы ВЭУ ветровой поток действует только на лопасти, движущиеся по ветру, а лопасти, находящиеся с другой стороны ветроколеса, практически не оказывают сопротивления ветру / А.с. №1622609 СССР, МКИ F03D 9/00. Ветродвигатель / В.М.Антипов. - №4484215/06; заявл. 20.09.88; опубл. 23.01.91, Бюл. №3/ [3], принято за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is an orthogonal type wind turbine in which each blade is made up of three or more aerodynamic profiles. During the operation of the wind turbine, the wind flow acts only on the blades moving in the wind, and the blades located on the other side of the wind wheel have practically no resistance to the wind. No. 1622609 USSR, MKI F03D 9/00. Wind turbine / V.M. Antipov. - No. 4484215/06; declared 09/20/88; publ. 01/23/91, Bull. No. 3 / [3], taken as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип относится то, что в известном устройстве имеется большое количество подвижных аэродинамических профилей, снижающих надежность работы конструкции, а также увеличивающих ее материалоемкость и стоимость.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted for the prototype include the fact that the known device has a large number of movable aerodynamic profiles that reduce the reliability of the structure and also increase its material consumption and cost.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи повышения надежности работы роторного ветроагрегата с полноповоротными лопастями. Это позволит более широко применять ветроагрегаты в зонах со средним ветровым потенциалом, например в центральных регионах страны.The claimed invention is aimed at solving the problem of improving the reliability of the rotor wind turbine with full rotor blades. This will allow more widespread use of wind turbines in areas with an average wind potential, for example, in the central regions of the country.

Технический результат - увеличение агрегатной мощности и КПД ветроагрегата, повышение надежности работы роторного ветроагрегата с полноповоротными лопастями, а также уменьшение материалоемкости и стоимости всей конструкции.The technical result is an increase in aggregate power and efficiency of the wind turbine, increasing the reliability of the rotor wind turbine with full rotor blades, as well as reducing the material consumption and cost of the entire structure.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве, включающем основание, вертикальный вал вращения, рабочие лопасти, установленные параллельно валу с возможностью поворота вокруг осей, проходящих через их центры тяжести, особенностью является то, что роторный ветроагрегат снабжен роторной турбиной с размещенными на ней полноповоротными лопастями и имеющей центральную и периферийную точку опоры, при этом турбина соосно соединена с электрогенератором, оснащена управляющей электросистемой, работающей в автоматическом режиме, и силовой электросистемой, вырабатывающей ток потребления, приборами управления, предохранительной автоматикой и пусковыми устройствами, а также автоматической системой управления ее работой; центральная часть турбины состоит из центральной колонны, на верхней части которой расположены измерительные приборы, а основание центральной колонны опирается на шаровой опорный подшипник, смонтированный в основании; основание состоит из фундаментного кольца, имеющего в центре металлический круг с направляющими рельсами, по которым передвигаются опорные тележки с двигателями, на которые установлена турбина, и при запуске двигателей опорных тележек начинается вращение всей турбины и продолжается до достижения расчетной скорости, после чего двигатели опорных тележек автоматически переключаются с режима двигателя на режим генератора и начинается выработка потребительского тока; центральная колонна является связующим звеном между отходящими от ее центра лучами и связующими стойками, установленными в центральной части лучей турбины между нижними частями лучей; на концах лучей установлены оси вращения полноповоротных рабочих лопастей и захватные устройства, фиксирующие лопасти в рабочем положении при воздействии внутренней стойки лопасти на конечный выключатель, выключающий захваты; в нижней части центральной колонны установлен выходной вал, который посредством разъемной муфты соединен с входным валом редуктора, повышающего обороты для нормальной работы генератора, выходной вал редуктора соединен нижней разъемной муфтой с генератором, на котором смонтированы подвозбудитель с редуктором, корректирующим величину возбуждающего тока на главный возбудитель, а главный возбудитель в свою очередь регулирует ток возбуждения на генераторе, который развивает мощность тока соответствующую току возбуждения вращения всей турбины; опорные тележки, на которые опираются полноповоротные рабочие лопасти, снабжены захватными устройствами, фиксирующими турбину в неподвижном положении при силе ветра превышающем расчетное значение; по центру симметрии полноповоротных рабочих лопастей установлены центральные силовые стойки, являющиеся их осью, имеющими по концам крепежные узлы с поворотными устройствами, установленными в гнезда на концах лучей турбины, на стойках в верхней, центральной и нижней частях лопастей установлены горизонтальные несущие связи, на концах которых неподвижно установлены боковые вертикальные стойки, имеющие угловое сечение по наружной стороне стойки и флюгирирующие плоскости с внутренней стороны; против горизонтальных несущих связей установлены сменные плоскости для захватов лопастей фиксаторами, выдвигаемыми из стоек, которые фиксируют лопасть вдоль плоскостей турбины, когда их оси совпадают с направлением ветра и плавно вводят лопасти под поток ветровой нагрузки; пространства, образованные вертикальными стойками и горизонтальными связями, закрыты полотнищами-парусами, усиленными разгрузочными вантами.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known device including a base, a vertical shaft of rotation, working blades mounted parallel to the shaft with the possibility of rotation around the axes passing through their centers of gravity, the feature is that the rotary wind turbine is equipped with a rotary turbine with full-bladed blades placed on it and having a central and peripheral fulcrum, while the turbine is coaxially connected to the electric generator, equipped with a control electric osistemoy operating in automatic mode, and power electrical system, generating current consumption, control devices, safety and automatic triggering devices, and its automatic operation control system; the central part of the turbine consists of a central column, on the upper part of which there are measuring instruments, and the base of the central column is supported by a ball thrust bearing mounted in the base; the base consists of a foundation ring having in the center a metal circle with guide rails along which the support trolleys with engines on which the turbine is mounted move and when the support trolley engines start, the entire turbine rotates and continues until the design speed is reached, after which the support trolley motors they automatically switch from engine mode to generator mode and consumer current generation begins; the central column is a connecting link between the rays extending from its center and connecting racks installed in the central part of the turbine rays between the lower parts of the rays; at the ends of the beams installed axis of rotation of the full-rotor working blades and grippers, fixing the blades in the working position when the internal rack of the blade on the limit switch that turns off the grippers; an output shaft is installed in the lower part of the central column, which is connected via a detachable coupling to the input shaft of the gearbox, which increases the speed for normal operation of the generator, the output shaft of the gearbox is connected by a lower detachable coupling to the generator, on which the exciter is mounted with a gearbox that adjusts the magnitude of the exciting current to the main exciter , and the main driver in turn controls the excitation current on the generator, which develops a current power corresponding to the rotation excitation current of the whole t Urbins supporting trolleys, on which full-bladed working blades are supported, are equipped with gripping devices that fix the turbine in a stationary position when the wind force exceeds the calculated value; central power racks are installed in the center of symmetry of the full-rotor working blades, which are their axis, having fastening nodes at the ends with rotary devices installed in sockets at the ends of the turbine beams, horizontal load-bearing ties are installed on the racks in the upper, central and lower parts of the blades, at the ends of which fixed vertical side racks having an angular section on the outside of the rack and feathering planes on the inside; against horizontal load-bearing ties, interchangeable planes are installed for gripping the blades with latches pushed out of the racks that fix the blade along the turbine planes when their axes coincide with the direction of the wind and smoothly introduce the blades under the wind load flow; the spaces formed by vertical struts and horizontal ties are covered with sails, reinforced with unloading cables.

Следующей особенностью является то, что на внутренней стороне боковых вертикальных стоек полноповоротных рабочих лопастей установлены флюгирирующие полотнища, которые при освобождении лопастей от захватов и вхождении их в поток встречного ветра на передней стойке лопастей автоматически складываются и не создают сопротивление ветру, а на задней части лопасти под воздействием ветра раскрываются и создают тормозящий момент, флюгирируя лопасти вдоль потока встречного воздуха, подставляя ветру наименьшую площадь сечения лопастей.Another feature is that on the inner side of the side vertical racks of full-rotor working blades, feathering panels are installed, which when the blades are released from the grips and enter them in the headwind stream on the front rack of the blades automatically fold and do not create resistance to wind, but on the back of the blade under the wind opens up and creates a braking moment, plowing the blades along the oncoming air flow, substituting the smallest sectional area of the blades to the wind.

При исследовании отличительных признаков роторного ветроагрегата с полноповоротными лопастями не выявлено каких-либо аналогичных известных решений, касающихся использования известных конструкций ветроагрегатов, использующих роторную лопастную турбину с вертикальной осью вращения, соосно соединенную с электрогенератором и имеющей центральную и периферийную точки опоры.In the study of the distinguishing features of a rotor wind turbine with full-rotor blades, no similar known solutions were found regarding the use of known constructions of wind turbines using a rotor blade turbine with a vertical axis of rotation, coaxially connected to the generator and having a central and peripheral fulcrum.

Положительный эффект от использования изобретения заключается в следующем. Учитывая, что энергоемкость ветра в обычных условиях относительно низкая, для получения промышленного электрического тока приходится создавать устройство, имеющее большие поверхности рабочих плоскостей, что увеличивает его габаритные размеры и вес. В практической эксплуатации экстремальные силы ветра в штормовых значениях не подлежат использованию, но установка в подготовленном состоянии должна противостоять этим воздействиям. Для этого в предлагаемой конструкции ветроагрегата разделены точки опоры: на периферийную кольцевую, воспринимающую основную массу установки и воздействие ветра, и центральную точку опоры, воспринимающую вес центральной части установки, являющуюся концентратором энергии и передающим устройством на основной генератор. Такая концепция позволяет создать агрегат большой мощности, способный выдерживать экстремальные нагрузки и обеспечить повышение надежности работы всей конструкции.The positive effect of using the invention is as follows. Given that the energy intensity of the wind under normal conditions is relatively low, to obtain industrial electric current it is necessary to create a device having large surfaces of the working planes, which increases its overall dimensions and weight. In practical operation, extreme wind forces in stormy values are not to be used, but the installation in a prepared state must withstand these effects. For this purpose, the support structure is divided in the proposed design of the wind turbine: on the peripheral annular, perceiving the main mass of the installation and the impact of the wind, and the central point of support, perceiving the weight of the central part of the installation, which is an energy concentrator and transmitting device to the main generator. This concept allows you to create a unit of high power, able to withstand extreme loads and provide increased reliability of the entire structure.

Роторный ветроагрегат с полноповоротными лопастями устроен следующим образом. На поверхности земли монтируется фундаментное кольцо, на котором установлен металлический круг с направляющими рельсами, на них устанавливается рабочая турбина на опорных тележках, не позволяющих турбине сойти с рельс независимо от силы и направления ветра. Турбина является концентратором энергии и передающим устройством на электрогенератор, состоит из восьми лучей, отходящих от ее центра до опорного кольца. На концах лучей установлены восемь поворотных лопастей и захватные устройства, фиксирующие лопасти в рабочем положении. Количество лучей и соответствующих им лопастей строго не регламентировано и в соответствии с экономической и конструктивной целесообразностью может быть изменено. Центральная часть турбины состоит из колонны, являющейся связующим элементом всего рабочего колеса, на верхней части колонна имеет площадку, на которой монтируют измерительные приборы (анемометр, флюгер с датчиком ветрового давления), к ней крепится верхний пояс разгрузочных вант, основание колонны опирается на шаровой опорный подшипник, установленный на здании станции, смонтированном в центре фундаментного кольца. Здание станции состоит из несущих стен, наружных и внутренних, на которые опираются несущие балки, принимающие на себя всю нагрузку центральной части турбины, к балкам подвешивается редуктор. В нижней части центральной колонны установлен выходной вал, который посредством разъемной муфты соединен с входным валом редуктора, повышающего обороты для нормальной работы генератора, выходной вал редуктора соединен нижней разъемной муфтой с генератором. Генератор установлен на своей отдельной опоре, он не воздействует на несущие балки своей массой и не передает на них вращающий момент при работе под нагрузкой. На генераторе смонтированы подвозбудитель с регулятором, корректирующим величину возбуждаемого тока на главном возбудителе, а главный возбудитель, в свою очередь, регулирует ток возбуждения на генераторе, который развивает такую мощность тока, которая зависит от тока возбуждения и скорости ветра - этой взаимосвязью всех составляющих агрегатов обеспечивается равномерность вращения всей турбины. Важным условием стабильной работы турбины является равномерная и контролируемая скорость вращения, сильнее ветер - мощнее вырабатываемый потребительский ток, слабее ветер - слабее мощность вырабатываемого тока, но обороты турбины должны оставаться в расчетных пределах. В устройство ветроагрегата входит система растяжек между лучами турбины, захватные устройства, фиксирующие лопасть в рабочем положении, система стоек с растяжными вантами, система поворотных лопастей, состоящих из вертикальных стоек, горизонтальных связей и оси поворота с поворотными устройствами, на лопастях натянуты рабочие парусные полотнища со своей системой вант, складные флюгирующие полотнища, стабилизирующие лопасть по ветру при нейтральном ходе на ветер и создающие своеобразную ловушку для ветра при рабочем ходе, увеличивая съем мощности ветра, что повышает КПД установки. Ветроагрегат снабжен управляющей электросистемой, работающей в автоматическом режиме, и силовой электросистемой, вырабатывающей ток потребления, со всеми входящими приборами управления, предохранительной автоматикой, пусковыми устройствами.Rotor wind turbine with full-bladed blades is arranged as follows. A foundation ring is mounted on the surface of the earth, on which a metal circle with guide rails is mounted, a working turbine is mounted on them on supporting trolleys that do not allow the turbine to go off the rail, regardless of the strength and direction of the wind. The turbine is an energy concentrator and a transmitting device to an electric generator, consists of eight rays extending from its center to the support ring. Eight rotary blades and grippers are installed at the ends of the beams, fixing the blades in the working position. The number of rays and their corresponding blades is not strictly regulated and, in accordance with economic and constructive expediency, can be changed. The central part of the turbine consists of a column, which is the connecting element of the entire impeller, on the upper part of the column has a platform on which measuring instruments are mounted (an anemometer, weather vane with a wind pressure sensor), the upper belt of the discharge cables is attached to it, the base of the column is supported by a ball bearing bearing mounted on the station building mounted in the center of the foundation ring. The station building consists of load-bearing walls, external and internal, on which load-bearing beams are supported, which bear the entire load of the central part of the turbine, a gearbox is suspended from the beams. An output shaft is installed in the lower part of the central column, which is connected via a detachable coupling to the input shaft of the gearbox, which increases the speed for normal operation of the generator, and the output shaft of the gearbox is connected by the lower detachable coupling to the generator. The generator is mounted on its own separate support; it does not affect the load-bearing beams with its mass and does not transmit torque to them when working under load. The exciter is mounted on the generator with a regulator that adjusts the magnitude of the excited current on the main exciter, and the main exciter, in turn, regulates the excitation current on the generator, which develops a current power that depends on the excitation current and wind speed - this interconnection of all components of the units is provided uniform rotation of the entire turbine. An important condition for stable operation of the turbine is a uniform and controlled rotation speed, the stronger the wind is the more powerful the generated consumer current, the weaker the wind is the weaker the power of the generated current, but the turbine speed should remain within the design limits. The wind turbine device includes a system of extensions between the turbine beams, grippers that fix the blade in the working position, a system of racks with extension guys, a system of rotary blades consisting of vertical racks, horizontal connections and the axis of rotation with rotary devices, working sailing cloths are stretched on the blades with with its system of cables, folding feathering panels stabilizing the blade in the wind with a neutral course to the wind and creating a kind of trap for the wind during the working course, increasing with the increase in wind power, which increases the efficiency of the installation. The wind turbine is equipped with a control electric system operating in automatic mode and a power electric system that generates a consumption current, with all incoming control devices, safety automatics, and starting devices.

На чертежах представлено: на фиг.1 изображен общий вид ветроагрегата, где 1 - фундаментное кольцо, 2 - монорельс, 3 - турбина, 5 - центральная колонна, 6 - связующие стойки, 17 - опорная тележка, 24 - площадка центральной колонны, 25 - разгрузочные ванты, 26 - опорный шаровой подшипник, 27 - балка, 28, 29 - несущие стены станции, 30 - выходной вал центральной колонны, 31 - разъемная муфта, 32 - входной вал редуктора, 33 - муфта, 34 - генератор, 35 - салазки, 36 - регулятор скорости вращения, 49 - конечный выключатель.The drawings show: in Fig. 1, a general view of the wind turbine is shown, where 1 is the foundation ring, 2 is the monorail, 3 is the turbine, 5 is the central column, 6 is the connecting strut, 17 is the support trolley, 24 is the platform of the central column, 25 is unloading cables, 26 - thrust ball bearing, 27 - beam, 28, 29 - bearing walls of the station, 30 - output shaft of the central column, 31 - detachable coupling, 32 - input shaft of the gearbox, 33 - coupling, 34 - generator, 35 - slide , 36 - speed controller, 49 - limit switch.

На фиг.2 - вид ветроагрегата сверху, где 4 - лучи турбины, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 - полноповоротные рабочие лопасти, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 - опорные тележки, 23 - натяжные растяжки.Figure 2 is a top view of the wind turbine, where 4 are the rays of the turbine, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 are full-rotary working blades, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 - supporting trolleys, 23 - tension stretch marks.

На фиг.3 - общий вид лопасти в рабочем положении, где 37 - центральная силовая стойка, 38-крепежный узел, 39 - поворотные устройства, 40, 41, 42 - горизонтальные несущие связи, 43, 44 - боковые вертикальные стойки, 47, 48 - флюгирирующие полотнища, 50 - полотнища-паруса, 51 - сменные плоскости.Figure 3 is a General view of the blade in the working position, where 37 is the central power rack, 38 mounting unit, 39 are rotary devices, 40, 41, 42 are horizontal load-bearing connections, 43, 44 are lateral vertical struts, 47, 48 - feathering panels, 50 - sail panels, 51 - interchangeable planes.

На фиг.4 - лопасть с флюгирующими парусами в момент ее фиксации захватами, где 6 - связующие стойки, 7 - полноповоротная рабочая лопасть, 47, 48 - флюгирирующие полотнища, 49 - конечный выключатель, 50 - полотнища-паруса.Figure 4 - blade with feathering sails at the moment of its fixation by grippers, where 6 - connecting racks, 7 - full-rotary working blade, 47, 48 - feathering panels, 49 - end switch, 50 - sail panels.

На фиг.5 - лопасть с жесткими флюгирующими плоскостями под максимальной нагрузкой, где 6 - связующие стойки, 9 - полноповоротная рабочая лопасть, 45, 46 - жесткие флюгирирующие плоскости, 48 - флюгирирующие полотнища, 49 - конечный выключатель, 50 - полотнища-паруса.Figure 5 - blade with hard feathering planes under maximum load, where 6 are the connecting struts, 9 is a full-rotary working blade, 45, 46 are rigid feathering planes, 48 are feathering cloths, 49 is a limit switch, 50 is a sail-cloth.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Роторный ветроагрегат с полноповоротными лопастями включает фундаментное кольцо 1, воспринимающее на себя основную часть нагрузок и смонтированное на фундаменте, на земле. На фундаментном кольце 1 по его верхней плоскости установлен монорельс 2, также принимающий на себя нагрузки периферийной части турбины 3. Турбина 3 имеет восемь лучей 4, играющих роль спиц в колесе, соединенных в одно целое центральной колонной 5 и восемью связующими стойками 6 установленными в центральной части луча турбины 3 между нижними и верхними частями лучей 4. На концах лучей 4 установлены полноповоротные рабочие лопасти 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 которые опираются на восемь опорных тележек 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, смонтированных на монорельс 2. Все опорные тележки снабжаются рельсовыми захватными устройствами (на схеме не указаны), фиксирующими всю установку при силе ветра, превышающей расчетные значения. Между лучами 4 по нижнему и верхнему поясу на их концах монтируются натяжные растяжки 23, воспринимающие на себя окружные нагрузки и фиксирующие концы лучей 4 в нужном положении. Центральная колонна 5 в верхней части имеет площадку 24, на которой монтируются измерительные приборы и к которой крепится верхний пояс разгрузочных вант 25, центральная колонна 5 опирается на опорный шаровой подшипник 26, смонтированный на опорных балках 27, установленных на несущих стенах станции 28, 29 и воспринимающих всю нагрузку центра турбины 3. Выходной вал редуктора 30 центральной колонны 5 через разъемную муфту 31 соединен с входным валом редуктора 32, подвешенного на балках 27. Выходной вал редуктора 30 через муфту 33 соединен с генератором 34, установленным на отдельном фундаменте, не связанным со станцией и не передающим на нее нагрузки. Фундамент снабжен салазками 35 для облегчения монтажа и демонтажа при ремонтах генератора. На генераторе установлены регуляторы скорости вращения 36 как генератора, так и всей турбины в целом, в количестве двух штук, дублирующих друг друга. Регуляторы скорости вращения 36 подвозбуждающего тока одновременно являются блокирующими элементами для остановки всей турбины при предельных значениях скорости ветра.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result are as follows. A rotor wind turbine with full-bladed blades includes a foundation ring 1, which receives the bulk of the loads and is mounted on the foundation, on the ground. A monorail 2 is installed on the foundation ring 1 along its upper plane, which also takes on the loads of the peripheral part of the turbine 3. Turbine 3 has eight beams 4, which play the role of spokes in the wheel, connected together by a central column 5 and eight connecting posts 6 installed in the central parts of the beam of the turbine 3 between the lower and upper parts of the beams 4. At the ends of the beams 4, full-rotary working blades 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 are installed, which are supported by eight support trolleys 15, 16, 17, 18, 19 , 20, 21, 22 mounted on a monorail 2. All support nye trolley provided with rail grippers (not shown in the diagram), locking the entire unit when the wind force exceeds a target value. Between the beams 4 along the lower and upper zones at their ends are mounted stretch marks 23, absorbing circumferential loads and fixing the ends of the beams 4 in the desired position. The central column 5 in the upper part has a platform 24 on which the measuring devices are mounted and to which the upper belt of the unloading cables 25 is attached, the central column 5 is supported by a thrust ball bearing 26 mounted on the support beams 27 mounted on the bearing walls of the station 28, 29 and perceiving the entire load of the center of the turbine 3. The output shaft of the gearbox 30 of the central column 5 is connected through a detachable sleeve 31 to the input shaft of the gearbox 32 suspended on the beams 27. The output shaft of the gearbox 30 is connected to the generator 34 through the sleeve 33 installed on a separate foundation, not connected with the station and not transferring loads to it. The foundation is equipped with a slide 35 to facilitate installation and dismantling during generator repairs. The generator has speed controllers 36 for both the generator and the turbine as a whole, in the amount of two pieces that duplicate each other. The rotational speed controllers 36 of the exciting current are simultaneously blocking elements for stopping the entire turbine at the limiting values of the wind speed.

Рабочие поворотные лопасти устроены следующим образом, фиг.3. По центру симметрии установлена центральная силовая стойка 37, являющаяся осью лопасти, по концам имеющая крепежные узлы 38 с поворотными устройствами 39, установленными в гнезда на концах лучей турбины 3. На центральной силовой стойке 37 в верхней, центральной и нижней частях лопасти установлены горизонтальные несущие связи 40, 41, 42 (количество не регламентируется), на концы которых неподвижно установлены боковые вертикальные стойки 43, 44, имеющие угловое сечение по наружной стороне стойки и жесткие флюгирующие плоскости 45, 46 с внутренней стороны. Против горизонтальных несущих связей 40, 41, 42 установлены сменные плоскости 51 для захватов лопастей фиксаторами, выдвигаемыми из связующих стоек 6. Захваты фиксируют лопасть вдоль плоскости луча турбины, когда его ось совпадает с направлением ветра, и плавно вводят лопасть под поток ветровой нагрузки, так происходит отбор ветровой энергии. Пространства, образованные боковыми вертикальными стойками 43, 44, центральной силовой стойкой 37 и горизонтальными несущими связями 40, 41, 42, закрыты полотнищами - парусами 50, усиленными разгрузочными вантами 25. На агрегатах большой мощности на внутренней стороне боковых вертикальных стоек 43, 44 вместо жестких флюгирующих плоскостей 45 и 46 (фиг.5) возможна установка флюгирующих полотнищ 47 и 48 (фиг.4). При освобождении лопасти от захватов и вхождении ее в поток встречного ветра на передней стойке лопасти флюгирующие полотнища 47 и 48 автоматически складываются и не создают сопротивления ветру, на задней части лопасти флюгирирующие полотнища 47 и 48 под действием ветра раскрываются и создают тормозящий момент, тем самым флюгируют лопасть вдоль потока встречного воздуха, подставляя под ветер наименьшую площадь сечения лопасти. В состав механизма захвата лопастей входят конечный выключатель 49, при воздействии на который наветренная лопасть фиксируется для рабочего хода, одновременно подается сигнал, идущий на захваты противоположной (подветренной) лопасти и она освобождается от захватов и идет на ветер зафлюгированной. Для усиления всей конструкции и разгрузки некоторых частей установки на вертикальные стойки лучей турбины установлены дополнительные разгрузочные ванты 25, берущие на себя часть нагрузки.Working rotary blades are arranged as follows, Fig.3. In the center of symmetry, a central power strut 37 is installed, which is the axis of the blade, at the ends having fastening nodes 38 with rotary devices 39 mounted in sockets at the ends of the rays of the turbine 3. On the central power strut 37 in the upper, central and lower parts of the blade are installed horizontal bearing links 40, 41, 42 (the quantity is not regulated), on the ends of which lateral vertical posts 43, 44 are installed, having an angular section on the outside of the rack and rigid feathering planes 45, 46 from the inside us. Against the horizontal bearing links 40, 41, 42, interchangeable planes 51 are installed for the grippers of the blades by retainers extended from the tie posts 6. The grips fix the blade along the plane of the turbine beam when its axis coincides with the direction of the wind and the blade is smoothly introduced under the wind load flow, so there is a selection of wind energy. The spaces formed by the lateral vertical struts 43, 44, the central power strut 37 and the horizontal load-bearing ties 40, 41, 42 are covered by panels - sails 50, reinforced by unloading cables 25. On high-power aggregates on the inner side of the vertical side racks 43, 44 instead of rigid feathering planes 45 and 46 (figure 5) it is possible to install the feathering panels 47 and 48 (figure 4). When the blade is released from the grips and it enters the headwind stream on the front leg of the blade, the feathering panels 47 and 48 automatically fold up and do not create resistance to the wind, on the back of the blade, the feathering panels 47 and 48 open under the action of the wind and create a braking moment, thereby the blade along the flow of oncoming air, substituting the smallest sectional area of the blade under the wind. The blades capture mechanism includes a limit switch 49, upon exposure to which the windward blade is fixed for the working stroke, a signal is sent to the grips of the opposite (leeward) blade and it is freed from the grips and goes windworm. To strengthen the entire structure and unload some parts of the installation, additional unloading cables 25 are installed on the vertical posts of the turbine beams, which take part of the load.

Роторный ветроагрегат с полноповоротными лопастями работает следующим образом.Rotor wind turbine with full-bladed blades operates as follows.

Если ветроагрегат работает в группе с другими ветроагрегатами и входит в общую электросеть, запускаются двигатели опорных тележек 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и они начинают вращение всей турбины по стрелке «С» до подхода любой рабочей лопасти 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 (фиг.2, лопасть 7), положение которой совпадает с осью луча 4 и линии направления ветра (стрелка «А»); внутренняя стойка лопасти воздействует на конечный выключатель 49, который включает захваты на связующей стойке 6, захваты срабатывают и жестко фиксируют рабочие лопасти 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 в одной плоскости с лучом 4. Лопасти 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 сдвигаются с линией ветра, указанной стрелкой «А», и подставляют свою поверхность под поток ветра. С каждым моментом вращения площадь рабочих лопастей 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 испытывают все большее воздействие ветра (струи «Б»), происходит постепенный разгон всей турбины ветроустановки до расчетной скорости. При достижении расчетной скорости двигатели опорных тележек 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 автоматически переключаются с режима двигателя на режим генератора и начинается выработка потребительского тока. Если сила ветра превышает мощность генераторов всех опорных тележек 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и продолжается разгон турбины 3, автоматически включается генератор 34. Регуляторы скорости вращения 36 генератора 34 согласуют скорость вращения турбины 3 и мощность вырабатываемого тока с мощностью ветрового потока, в результате всех действий турбина выходит на режим штатной работы, постоянно автоматически подстраиваясь под ветер как по направлению, так и по мощности.If the wind turbine operates in a group with other wind turbines and is included in the general electric network, the engines of the support trolleys 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 are started and they begin to rotate the entire turbine along arrow “C” until any working blade 7 , 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 (figure 2, blade 7), the position of which coincides with the axis of the beam 4 and the wind direction line (arrow "A"); the inner rack of the blade acts on the limit switch 49, which includes the grips on the connecting rack 6, the grippers are activated and rigidly fix the working blades 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 in the same plane with the beam 4. Blades 7, 8 , 9, 10, 11, 12, 13, 14 are shifted with the wind line indicated by arrow “A”, and substitute their surface under the wind stream. With each moment of rotation, the area of the working blades 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 is increasingly affected by the wind (jet "B"), and the entire turbine of the wind turbine is gradually accelerated to the calculated speed. When the calculated speed is reached, the motors of the support trolleys 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 are automatically switched from the engine mode to the generator mode and the generation of consumer current begins. If the wind force exceeds the power of the generators of all the support trucks 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 and the turbine 3 continues to accelerate, the generator 34 is automatically turned on. The speed controllers 36 of the generator 34 coordinate the speed of the turbine 3 and the power of the generated current with the power of the wind flow, as a result of all actions, the turbine enters the normal operation mode, constantly automatically adjusting to the wind both in direction and in power.

Если ветроустановка одна, запуск можно произвести от аварийного дизельгенератора или методом буксировки. Все остальные операции штатные и описаны выше.If there is only one wind turbine, you can start it from an emergency diesel generator or by towing. All other operations are standard and described above.

При достижении максимально допустимой скорости ветра, когда генератор 34, работающий на всю допустимую нагрузку, вместе с электромоторами опорных тележек 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, работающими в режиме генераторов 34, не в состоянии сдерживать обороты турбины 3, что может привести к аварийной ситуации, автоматически включается аварийная защита регуляторами скорости вращения 36 генератора 34. При включении аварийной автоматики в первую очередь обесточивается линия выдвижения захватов полноповоротных рабочих лопастей 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. Линия, обеспечивающая возврат захватов и освобождение полноповоротных рабочих лопастей 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, работает до полного освобождения всех лопастей и они флюгируются по ветру, не создавая вращательного момента. При полной остановке турбины 3 срабатывают рельсовые захваты и жестко фиксируют турбину 3 в неподвижном положении, таким образом, установка подготовлена к нештатной ситуации. При снижении скорости ветра до 80-90% от предельно допустимой измерительные приборы, расположенные на площадке 24, выдают сигнал на пуск ветроагрегата в работу и весь процесс пуска повторяется.When the maximum permissible wind speed is reached, when the generator 34, operating at all permissible load, together with the electric motors of the support trolleys 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, operating in the mode of generators 34, are not able to restrain the speed of the turbine 3, which can lead to an emergency, the emergency protection is automatically turned on by the speed controllers 36 of the generator 34. When the emergency automatics are turned on, the extension line of the grippers of the fully rotating working blades 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 is de-energized first. Line, provide The corresponding return of the grips and the release of full-turning working blades 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, works until all the blades are completely released and they feather in the wind, without creating a rotational moment. When the turbine 3 is completely stopped, the rail clamps are activated and the turbine 3 is rigidly fixed in a stationary position, thus, the installation is prepared for an emergency. When reducing the wind speed to 80-90% of the maximum permissible measuring instruments located on the site 24, give a signal to start the wind turbine in operation and the entire start-up process is repeated.

Преимущество изобретения состоит в том, что за счет флюгирующих полотнищ, натянутых на лопастях, при нейтральном ходе на ветер стабилизируется лопасть по ветру и создается своеобразная ловушка для ветра при рабочем ходе, это приводит к увеличению съема мощности ветра и, следовательно, повышению КПД ветроагрегата. А за счет разделения точек опоры в ветроагрегате: на периферийную кольцевую, воспринимающую основную массу установки и воздействие ветра, и центральную точку опоры, воспринимающую вес центральной части установки, являющуюся концентратором энергии и передающим устройством на основной генератор, обеспечивается возможность создания надежных ветроагрегатов большой мощности, способных выдерживать экстремальные нагрузки.An advantage of the invention lies in the fact that due to the feathering panels stretched on the blades, the blade is stabilized in the wind during a neutral run to the wind and a peculiar trap for the wind is created during the working stroke, this leads to an increase in the removal of wind power and, therefore, an increase in the efficiency of the wind turbine. And due to the separation of the fulcrum in the wind turbine: on the peripheral annular, perceiving the main mass of the installation and the impact of the wind, and the central fulcrum, perceiving the weight of the central part of the installation, which is an energy concentrator and transmitting device to the main generator, it is possible to create reliable high-power wind turbines, able to withstand extreme loads.

Данное техническое решение ветроагрегата может быть использовано в районах со средним ветровым потенциалом, например в центральных регионах России, где среднегодовые скорости ветра менее 5 м/с. Этим обеспечивается решение задачи по вовлечению для энергоснабжения потребителей экологически чистых установок, работающих от возобновляемых источников энергии.This technical solution of a wind turbine can be used in areas with an average wind potential, for example, in the central regions of Russia, where the average annual wind speed is less than 5 m / s. This provides a solution to the problem of involving environmentally friendly installations operating from renewable energy sources for energy supply to consumers.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. №1150395 СССР, МКИ F03D 3/06. Вертикально-осевое ветроколесо / В.М.Лятхер, И.В.Семенов. - №3539774/25-06; заявл. 17.01.83; опубл. 15.04.85, Бюл. №14.1. A.S. No. 1150395 USSR, MKI F03D 3/06. Vertical-axial wind wheel / V.M. Lyatkher, I.V. Semenov. - No. 3539774 / 25-06; declared 1/17/83; publ. 04/15/85, Bull. No. 14.

2. А.с. №1768797 СССР, МКИ F03D 3/06. Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения / Ю.Ю. Качур, В.М. Орлик. - №4868269/06; заявл. 13.08.90; опубл. 15.10.92, Бюл. №38.2. A.S. No. 1768797 USSR, MKI F03D 3/06. Wind power installation with a vertical axis of rotation / Yu.Yu. Kachur, V.M. Orlik. - No. 4868269/06; declared 08/13/90; publ. 10/15/92, Bull. No. 38.

3. А.с. №1622609 СССР, МКИ F03D 9/00. Ветродвигатель / В.М.Антипов. - №4484215/06; заявл. 20.09.88; опубл. 23.01.91, Бюл. №3.3. A.S. No. 1622609 USSR, MKI F03D 9/00. Wind turbine / V.M. Antipov. - No. 4484215/06; declared 09/20/88; publ. 01/23/91, Bull. Number 3.

Claims (2)

1. Роторный ветроагрегат с полноповоротными лопастями, включающий основание, вертикальный вал вращения, рабочие лопасти, установленные параллельно валу с возможностью поворота вокруг осей, проходящих через их центры тяжести, отличающийся тем, что он снабжен роторной турбиной с размещенными на ней полноповоротными лопастями, и имеющей центральную и периферийную точку опоры, при этом турбина соосно соединена с электрогенератором, оснащена управляющей электросистемой, работающей в автоматическом режиме, и силовой электросистемой, вырабатывающей ток потребления, приборами управления, предохранительной автоматикой и пусковыми устройствами, а также автоматической системой управления ее работой; центральная часть турбины состоит из центральной колонны, на верхней части которой расположены измерительные приборы, а основание центральной колонны опирается на шаровой опорный подшипник, смонтированный в основании, основание состоит из фундаментного кольца, имеющего в центре металлический круг с направляющими рельсами, по которым передвигаются опорные тележки с двигателями, на которые установлена турбинами, и при запуске двигателей опорных тележек начинается вращение всей турбины и продолжается до достижения расчетной скорости, после чего двигатели опорных тележек автоматически переключаются с режима двигателя на режим генератора и начинается выработка потребительского тока, центральная колонна является связующим звеном между отходящими от ее центра лучами и связующими стойками, установленными в центральной части лучей турбины между нижними частями лучей, на концах лучей установлены оси вращения полноповоротных рабочих лопастей и захватные устройства, фиксирующие лопасти в рабочем положении при воздействии внутренней стойки лопасти на конечный выключатель, выключающий захваты, в нижней части центральной колонны установлен выходной вал, который посредством разъемной муфты соединен с входным валом редуктора, повышающего обороты для нормальной работы генератора, выходной вал редуктора соединен нижней разъемной муфтой с генератором, на котором смонтированы подвозбудитель с редуктором, корректирующим величину возбуждающего тока на главный возбудитель, а главный возбудитель в свою очередь регулирует ток возбуждения на генераторе, который развивает мощность тока, соответствующую току возбуждения вращения всей турбины, опорные тележки, на которые опираются полноповоротные рабочие лопасти, снабжены захватными устройствами, фиксирующими турбину в неподвижном положении при силе ветра, превышающем расчетное значение; по центру симметрии полноповоротных рабочих лопастей установлены центральные силовые стойки, являющиеся их осью, имеющие по концам крепежные узлы с поворотными устройствами, установленными в гнезда на концах лучей турбины, на стойках в верхней, центральной и нижней частях лопастей установлены горизонтальные несущие связи, на концах которых неподвижно установлены боковые вертикальные стойки, имеющие угловое сечение по наружной стороне стойки и флюгирирующие плоскости с внутренней стороны, против горизонтальных несущих связей установлены сменные плоскости для захватов лопастей фиксаторами, выдвигаемыми из стоек, которые фиксируют лопасть вдоль плоскостей турбины, когда их оси совпадают с направлением ветра и плавно вводят лопасти под поток ветровой нагрузки, пространства, образованные вертикальными стойками и горизонтальными связями, закрыты полотнищами-парусами, усиленными разгрузочными вантами.1. A rotor wind turbine with full-rotor blades, including a base, a vertical shaft of rotation, rotor blades mounted parallel to the shaft with the possibility of rotation around the axes passing through their centers of gravity, characterized in that it is equipped with a rotor turbine with full-rotor blades placed on it, and having the central and peripheral point of support, while the turbine is coaxially connected to the electric generator, equipped with a control system operating in automatic mode, and a power system, cut drowning current consumption, control devices, safety automatics and starting devices, as well as an automatic control system for its operation; the central part of the turbine consists of a central column, on the upper part of which there are measuring instruments, and the base of the central column is supported by a ball bearing mounted in the base, the base consists of a foundation ring having in the center a metal circle with guide rails along which the support trolleys move with the engines on which the turbines are installed, and when starting the engines of the support trolleys, the rotation of the entire turbine begins and continues until the design speed is reached, after which the engines of the support trolleys automatically switch from the engine mode to the generator mode and the generation of consumer current begins, the central column is a connecting link between the rays extending from its center and connecting racks installed in the central part of the turbine rays between the lower parts of the rays, axes are installed at the ends of the rays rotations of full-rotor working blades and gripping devices that fix the blades in the working position when the internal rack of the blade acts on the final switch b, shutting down the grips, an output shaft is installed in the lower part of the central column, which is connected via a detachable coupling to the input shaft of the gearbox, which increases the speed for normal operation of the generator, the output shaft of the gearbox is connected by the lower detachable coupling to the generator, on which the exciter is mounted with a gearbox that adjusts the value excitation current to the main exciter, and the main exciter in turn regulates the excitation current on the generator, which develops a current power corresponding to the current motives of rotation of the entire turbine, support trolleys, on which full-rotor working blades are supported, are equipped with gripping devices that fix the turbine in a stationary position with a wind force exceeding the calculated value; central power racks are installed in the center of symmetry of the full-rotor working blades, which are their axis, having fastening nodes at the ends with rotary devices installed in sockets at the ends of the turbine beams, horizontal load-bearing ties are installed on the racks in the upper, central and lower parts of the blades, at the ends of which lateral vertical struts are installed motionlessly, having an angular section on the outside of the strut and feathering planes on the inside, against horizontal bearing ties interchangeable planes for gripping the blades by clamps pulled out from the uprights that fix the blade along the turbine planes when their axes coincide with the direction of the wind and smoothly insert the blades under the wind load flow, the spaces formed by vertical struts and horizontal ties are covered with sailing panels reinforced unloading cables. 2. Роторный ветроагрегат с полноповоротными лопастями по п.1, отличающийся тем, что на внутренней стороне боковых вертикальных стоек полноповоротных рабочих лопастей установлены флюгирирующие полотнища, которые при освобождении лопастей от захватов и вхождении их в поток встречного ветра на передней стойке лопастей автоматически складываются и не создают сопротивления ветру, а на задней части лопасти под воздействием ветра раскрываются и создают тормозящий момент, флюгирируя лопасти вдоль потока встречного воздуха, подставляя ветру наименьшую площадь сечения лопастей. 2. The rotor wind turbine with full-bladed blades according to claim 1, characterized in that on the inner side of the side vertical racks of the full-bladed working blades, feathering panels are installed, which when the blades are released from the grips and enter them in the headwind stream on the front blade rack automatically fold and do not create resistance to the wind, and on the back of the blade, under the influence of the wind, the blades open and create a braking moment, flueing the blades along the oncoming air flow, substituting smallest sectional area of the blades.
RU2007115951/06A 2007-04-26 2007-04-26 Rotor wind power unit with full-rotating blades RU2347103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007115951/06A RU2347103C1 (en) 2007-04-26 2007-04-26 Rotor wind power unit with full-rotating blades

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007115951/06A RU2347103C1 (en) 2007-04-26 2007-04-26 Rotor wind power unit with full-rotating blades

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007115951A RU2007115951A (en) 2008-11-10
RU2347103C1 true RU2347103C1 (en) 2009-02-20

Family

ID=40531832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007115951/06A RU2347103C1 (en) 2007-04-26 2007-04-26 Rotor wind power unit with full-rotating blades

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2347103C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587808C1 (en) * 2015-05-15 2016-06-27 Виталий Григорьевич Федчишин Double orthogonal cycloidal wind turbine
RU2596295C2 (en) * 2014-06-26 2016-09-10 Виталий Григорьевич Федчишин Cycloidal wind turbine with folding blades
RU2622455C1 (en) * 2016-01-26 2017-06-15 Виталий Григорьевич Федчишин Orthogonal wind motor with inclined folded blades

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596295C2 (en) * 2014-06-26 2016-09-10 Виталий Григорьевич Федчишин Cycloidal wind turbine with folding blades
RU2587808C1 (en) * 2015-05-15 2016-06-27 Виталий Григорьевич Федчишин Double orthogonal cycloidal wind turbine
RU2622455C1 (en) * 2016-01-26 2017-06-15 Виталий Григорьевич Федчишин Orthogonal wind motor with inclined folded blades

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007115951A (en) 2008-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101493075B (en) Apparatus and method for reducing asymmetric rotor loads in wind turbines during shutdown
EP0022635B1 (en) Fluid powered tracked vehicle for generating electricity
EP2893186B1 (en) Vertical axis wind turbine
US20120051914A1 (en) Cable-stayed rotor for wind and water turbines
KR101561585B1 (en) Wings variable tidal and wind power generator increased generation efficiency
CN104514680B (en) Variable blade type tidal and wind power generator with increased generation efficiency
CN103291551B (en) A kind of overall yaw type floating marine wind energy turbine set
US8629570B1 (en) Wind turbine blades with reinforcing, supporting and stabilizing components and enlarged swept area
JP2017218998A (en) Wind power generator
CN104612896A (en) Offshore wind power generation typhoon-resistance control system
KR100893299B1 (en) Vertical axis type wind power generator
RU2347103C1 (en) Rotor wind power unit with full-rotating blades
KR101053451B1 (en) Small size aerogenerator that blade facing of blade is possible
KR101139295B1 (en) Wind power generator having windmill wings based variable
CN102305188A (en) Multi-rotor wind generating system capable of automatically facing wind
CN202001198U (en) Wind driven generator
CN201198817Y (en) Separating and interconnecting network dual-purpose direct drive paddle-changing type wind power generator
CN101004167A (en) High efficiency wind driven generator with vertical axis of petal type fan blades
CN102322400B (en) Multi-rotor wind power generation system with tail vane
EA014153B1 (en) Wind-driven sail-assisted powerplant (variants) and a wind system
CN201103511Y (en) Variable oar wind wheel
CN103195667B (en) A kind of distributed hydraulic control frequency stabilized vertical-shaft wind machine power generating system
CN104153944B (en) A kind of Large marine vertical axis aerogenerator group
RU2174189C2 (en) Wind-electric generating plant
CN219549022U (en) Wind turbine and wind power plant

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100427