RU2370664C1

RU2370664C1 - Rotor wind-powered engine

Info

Publication number: RU2370664C1
Application number: RU2008109126/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко (RU); Александр Михайлович Литвиненко
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2009-10-20

Abstract

FIELD: power engineering. ^ SUBSTANCE: rotor wind-powered engine comprises rotary foundation, central stand, cross beams and energy receivers. In centre of cross beams crossing a central column is installed on central stand. Energy receivers are arranged in the form of side columns installed in bearings between upper and lower cross beams, being connected to central stand by means of flexible shells. Bearings are installed in races with the possibility of displacement along cross beams, and flexible shells are fixed on generatrices of central and according side column and are arranged with the possibility of winding or unwinding to/from columns in process of their displacement along cross beam. ^ EFFECT: improved power engineering and efficiency factor of installation. ^ 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторным установкам.The invention relates to the field of wind energy, in particular to wind power plants.

Известна ветроэлектрогенераторная установка с ветродвигателем [1], содержащая башню, поворотное основание, на котором установлены ветроколеса и статорный элемент с сердечником, при этом последний через воздушный зазор связан с роторными элементами, выполненными в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками и установленными на концах лопастей ветроколес, согласно изобретению в сердечнике статорного элемента выполнены прорези, а постоянный магнит роторного элемента снабжен бандажом, установленным в прорези сердечника статорного элемента.Known wind power installation with a wind turbine [1], containing a tower, a rotary base on which the wind wheels and the stator element are mounted with a core, the latter through the air gap is connected with rotor elements made in the form of permanent magnets with pole tips and mounted on the ends of the blades of the wind wheel according to the invention, slots are made in the core of the stator element, and the permanent magnet of the rotor element is provided with a bandage installed in the slot of the stator core of the element.

Наиболее близкой к заявленной по совокупности существенных признаков является ветроэнергетическая установка [2], содержащая установленный в опоре с возможностью вращения вертикальный вал, прямоугольные лопасти, установленные на равном расстоянии от вала с возможностью вращения вокруг своих осей, параллельных оси вала, с угловой скоростью, в два раза меньшей угловой скорости возможного вращения вала, и в сторону, противоположную вращению вала, при этом лопасти выполнены в виде симметричного профиля шириной, равной удвоенному расстоянию от кромки вала до оси вращения лопастей, имеющих кинематическую связь с флюгером, а угол, заключенный между плоскостью флюгера и плоскостью лопасти, в момент ее совпадения с осью вала составляет 90°.Closest to the claimed combination of essential features is a wind power installation [2], which contains a vertical shaft mounted in a support with the possibility of rotation, rectangular blades mounted at an equal distance from the shaft with the possibility of rotation around its axes parallel to the axis of the shaft, at an angular speed of two times smaller than the angular velocity of the possible rotation of the shaft, and in the direction opposite to the rotation of the shaft, while the blades are made in the form of a symmetrical profile with a width equal to twice the distance from the edge of the shaft to the axis of rotation of the blades having a kinematic connection with the vane, and the angle between the plane of the vane and the plane of the blade at the moment of its coincidence with the axis of the shaft is 90 °.

Недостатком данной ветроэнергетической установки является низкое использование воздушного потока.The disadvantage of this wind power installation is the low use of air flow.

Изобретение направленно на повышение использования воздушного потока и, как следствие, улучшение энергетики установки.The invention is aimed at increasing the use of air flow and, as a result, improving the energy of the installation.

Это достигается тем, что в ветродвигателе, содержащем вращающееся основание, центральную стойку, траверсы и приемники энергии, в центре пересечения траверс на центральной стойке установлена центральная колонна, приемники энергии выполнены в виде установленных в подшипниках между верхними и нижними траверсами боковых колонн, связанных с центральной стойкой гибкими оболочками, при этом подшипники установлены в обоймах с возможностью перемещения вдоль траверс, а гибкие оболочки закреплены по образующим центральной и боковой колонн и выполнены с возможностью наматывания или разматывания с колонн при их перемещении по траверсе. Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан ветродвигатель, вид спереди (направление ветра на чертеже), на фиг.2 - вид сверху.This is achieved by the fact that in a wind turbine containing a rotating base, a central pillar, traverses and energy receivers, a central column is installed in the center of the traverse intersection on the central pillar, the energy receivers are made in the form of bearings installed in bearings between the upper and lower traverses of the side columns connected to the central flexible shells, while the bearings are mounted in cages with the ability to move along the traverse, and the flexible shells are fixed along the generatrices of the central and lateral columns and you olneny with winding or unwinding with columns as they move along the traverse. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a wind turbine, front view (wind direction in the drawing), figure 2 is a top view.

Ветродвигатель содержит неподвижное основание 1, передачу 2 на потребитель 3 (например, электрогенератор), вращающееся основание 4 с траверсами 5, центральную стойку 6.The wind turbine contains a fixed base 1, transmission 2 to the consumer 3 (for example, an electric generator), a rotating base 4 with traverses 5, a central rack 6.

Между верхними и нижними траверсами установлены приемники ветровой энергии, выполненные в виде колонн 7, вращающихся в подшипниках 8, которые в свою очередь установлены в обоймах 9, ходящих в направлении 10, выполненных на траверсах 5. На стойку 6 установлена центральная колонна 11, которая связана с вращающимися боковыми колоннами 7 гибкими оболочками 12, которые закреплены по образующим колонн 7 и колонны 11 таким образом, что имеют возможность наматываться и сматываться с колонн 7, которые при этом, для компенсации длины оболочек, перемещаются по траверсам - к центру при намотке и от центра при разматывании.Between the upper and lower traverses, wind energy receivers are installed, made in the form of columns 7, rotating in bearings 8, which, in turn, are mounted in cages 9, going in the direction 10, made on the traverses 5. A central column 11 is installed on the rack 6, which is connected with rotating side columns 7 flexible shells 12, which are fixed along the generatrix of the columns 7 and columns 11 so that they can be wound and wound from the columns 7, which in this case, to compensate for the length of the shells, a traverse - to the center during the winding and unwinding at the center.

Таким образом, колонны 7 и 11 в совокупности с гибкими оболочками 12 выступают в качестве стоек с приемниками энергии.Thus, the columns 7 and 11, together with the flexible shells 12, act as racks with energy receivers.

Работа устройства. При воздействии ветрового потока - направление снизу вверх на фиг.2, происходит следующее. Пространство между колонной 11, оболочкой и крайней левой колонной 7 - фиг.2 - заполняется воздухом, принесенным потоком. В результате, как видно из треугольника сил, наряду с давлением на оболочку на колонну 7 действует сила, направленная от центра к периферии. В результате колонна с обоймой 9 движется по радиусу, разматывая обмотку и преодолевая силу упругости, при этом момент сил увеличивается и двигатель приходит во вращение по часовой стрелке.The operation of the device. When exposed to wind flow - the direction from the bottom up in figure 2, the following occurs. The space between the column 11, the shell and the leftmost column 7 - figure 2 - is filled with air brought in by the stream. As a result, as can be seen from the triangle of forces, along with the pressure on the shell, a force acting from the center to the periphery acts on the column 7. As a result, the column with the clip 9 moves along the radius, unwinding the winding and overcoming the elastic force, while the moment of force increases and the engine comes into rotation clockwise.

С крайней правой колонной 7, показанной на фиг.2, происходит обратная ситуация, а именно, как видно из треугольника сил, колонна движется к центру, наматывая на себя оболочку и сокращая площадь сечения двигателя, движущегося навстречу потоку, то есть силу (момент) сопротивления - фиг.2:The opposite situation occurs with the rightmost column 7, shown in FIG. 2, namely, as can be seen from the triangle of forces, the column moves toward the center, winding itself over the shell and reducing the cross-sectional area of the engine moving towards the flow, that is, the force (moment) resistance - figure 2:

l₁>l₂ l ₁ > l ₂

Что касается верхней и нижней колон, показанных на фиг.2, то они находятся в некотором промежуточном (нейтральном) состоянии.As for the upper and lower columns shown in figure 2, they are in some intermediate (neutral) state.

Кроме самой упругой оболочки, могут также быть применены и специальные пружины, находящиеся, например, в направляющих 10.In addition to the elastic shell itself, special springs located, for example, in the guides 10 can also be applied.

Таким образом, ветродвигатель осуществляет адаптацию к встречному потоку, что повышает его эффективность.Thus, the wind turbine adapts to the oncoming flow, which increases its efficiency.

Источники информацииInformation sources

1. А.с. РФ №2211951 / A.M.Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка, Б.И. №25, 2003 г., F03D 9/00.1. A.S. RF №2211951 / A.M. Litvinenko - Wind power plant, B.I. No. 25, 2003, F03D 9/00.

2. А.с. РФ №2263816 / Е.Н.Вергейчик - Ветроэлектрогенераторная установка, Б.И. №31, 2005 г., F03D 3/06.2. A.S. RF №2263816 / Е.N. Vergeichik - Wind Power Generator, B.I. No. 31, 2005, F03D 3/06.

Claims

A rotary wind turbine containing a rotating base, a central pillar, traverses and energy receivers, characterized in that a central column is installed at the center of the traverse intersection on the central pillar, the power receivers are made in the form of bearings installed in bearings between the upper and lower traverses of the side columns connected to the central pillar flexible shells, while the bearings are mounted in cages with the ability to move along the traverse, and flexible shells are fixed along the generatrices of the central and corresponding th column side and are adapted to winding or unwinding from the columns as they are moved by the traverse.