RU2435998C2 - Elastodynamic power accumulator-controller - Google Patents

Elastodynamic power accumulator-controller Download PDF

Info

Publication number
RU2435998C2
RU2435998C2 RU2009124459/11A RU2009124459A RU2435998C2 RU 2435998 C2 RU2435998 C2 RU 2435998C2 RU 2009124459/11 A RU2009124459/11 A RU 2009124459/11A RU 2009124459 A RU2009124459 A RU 2009124459A RU 2435998 C2 RU2435998 C2 RU 2435998C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
energy
battery
spiral
torque
sheets
Prior art date
Application number
RU2009124459/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009124459A (en
Inventor
ФЕРНАНДЕС-МОНТЕС Хулиан КАСЕРО (ES)
ФЕРНАНДЕС-МОНТЕС Хулиан КАСЕРО
ПАС Эмилио БАУТИСТА (ES)
ПАС Эмилио БАУТИСТА
САНС Хосе Луис МУНЬОС (ES)
САНС Хосе Луис МУНЬОС
ГИХОСА Хуан Мануэль МУНЬОС (ES)
ГИХОСА Хуан Мануэль МУНЬОС
Original Assignee
Акуменер Инвестигасьон И Десаррольо, С.Л.
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 Акуменер Инвестигасьон И Десаррольо, С.Л. filed Critical Акуменер Инвестигасьон И Десаррольо, С.Л.
Priority to RU2009124459/11A priority Critical patent/RU2435998C2/en
Publication of RU2009124459A publication Critical patent/RU2009124459A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2435998C2 publication Critical patent/RU2435998C2/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: elastodynamic power accumulator-controller comprises a layer structure in the form of a sheet or a set of sheets, besides, ends of the layer structure sheets are fixed on rods. The layer structure is made of composite materials that contain a polymer matrix and a fibrous filler, is twisted as a spiral with curvature that increases or decreases in a linear manner along the spiral length and is made with width and/or thickness and/or strengthening that alternate along the spiral length, so that the power accumulator-controller is able to absorb energy at alternating torque and may issue a practically permanent torque in the working range. The power controller, which absorbs excess power and is able to supply power when there is shortage of it, comprises the specified power accumulator-controller for elastodynamic accumulation of power. A wind-electric generator comprises a device made as capable of converting kinetic energy of wind into a rotary movement or torque of a wind-powered engine, an element of mechanical transfer of the specified rotary movement or a conical unit, a differential reducer or a differential unit, the specified elastodynamic power accumulator-controller, a generator made as capable of converting mechanical energy into electric energy. ^ EFFECT: mechanical facility is developed, which is able to accumulate large quantity of power in acceptable minimum space. ^ 12 cl, 11 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к упругодинамическому аккумулятору-регулятору энергии, к способу изготовления упругодинамического аккумулятора энергии и к различным предпочтительным применениям упругодинамического аккумулятора энергии.The invention relates to an elastodynamic energy regulator battery, to a method for manufacturing an elastodynamic energy accumulator, and to various preferred applications of an elastodynamic energy accumulator.

Изобретение попадает в область устройств, аккумулирующих механическую энергию. Энергию можно аккумулировать, когда имеется ее избыток в производящем устройстве, и устройство способно отдавать эту энергию, когда находится в состоянии, не вырабатывающем энергию, либо когда энергия требуется пользователю.The invention falls into the field of devices that accumulate mechanical energy. Energy can be accumulated when there is an excess of it in the producing device, and the device is able to give off this energy when it is in a state that does not generate energy, or when the user requires energy.

Уровень техникиState of the art

Общеизвестны уже существующие проблемы с энергией, поскольку энергию трудно накапливать в достаточном количестве, чтобы позже использовать ее рентабельно и когда это желательно людям.The already existing problems with energy are well known, since it is difficult to accumulate enough energy to later use it cost-effectively and when it is desirable for people.

Среди существующих ныне средств выработки энергии можно упомянуть атомные электростанции и теплоэлектростанции, которые отвечают за основное производство энергии в различных странах. Вследствие их конструкции для получения большего выхода энергии силовые станции этого типа должны работать постоянно, т.е. без остановок и запусков, в постоянном режиме производства энергии. Это не согласуется с энергетическими требованиями страны, в которой есть время максимального или минимального потребления в соответствии с человеческой активностью. Таким образом, имеются часовые провалы с минимальным потреблением энергии, такие как ночное время, когда активность потребителей значительно снижена, и часы максимального потребления в течение дня, например, когда промышленная деятельность совпадает с колебаниями тепла или холода, и потребление значительно возрастает.Among the current means of generating energy, mention may be made of nuclear power plants and thermal power plants, which are responsible for the main production of energy in various countries. Due to their design, to obtain a greater energy output, power stations of this type must operate continuously, i.e. without stops and starts, in a constant mode of energy production. This is not consistent with the energy requirements of a country in which there is a time of maximum or minimum consumption in accordance with human activity. Thus, there are hourly dips with minimal energy consumption, such as night time, when consumer activity is significantly reduced, and maximum consumption hours during the day, for example, when industrial activity coincides with fluctuations in heat or cold, and consumption increases significantly.

Существуют гидроэлектростанции, где энергия вырабатывается за счет падения воды, хранящейся в водоемах. Преимущество здесь в том, что эту энергию накапливают в виде удерживаемой в водоеме воды, а потому, когда позволяют параметры потока, это является эффективным средством регулирования энергии. Далее, в случае излишка при производстве энергии другими средствами, это позволяет перекачивать воду в начальные водоемы, тем самым достигается накопление энергии в виде воды, поданной в начальные водоемы. Такая процедура не всегда дает большую эффективность, но она, по меньшей мере, представляет собой способ использования излишка энергии во время малой потребности и большого производства энергии от других силовых станций. Данная процедура также сталкивается с проблемами, когда недостаток воды в реках не позволяет осуществлять такие операции.There are hydroelectric power stations where energy is generated by the fall of water stored in water bodies. The advantage here is that this energy is accumulated in the form of water held in a pond, and therefore, when flow parameters allow it, this is an effective means of regulating energy. Further, in the case of excess in the production of energy by other means, this allows you to pump water into the initial reservoirs, thereby achieving the accumulation of energy in the form of water supplied to the initial reservoirs. Such a procedure does not always give greater efficiency, but at least it represents a way to use the excess energy during low demand and large energy production from other power plants. This procedure also encounters problems when the lack of water in rivers does not allow such operations.

Имеется иной вид энергии, такой как ветровая энергия. Энергию ветра преобразуют в электроэнергию посредством ветроэлектрических генераторов. Среди таких генераторов можно назвать горизонтальные ветроэлектрические генераторы, которые распространены наиболее широко. Они состоят из мачты, на одном конце которой размещен горизонтальный вал, к одному концу которого прикреплены лопасти, собирающие ветряную энергию и преобразующие ее в энергию механического вращения. На противоположном конце вала находится электрический генератор, причем они расположены на верхнем конце мачты, которая дополняет ветроэлектрический генератор.There is another type of energy, such as wind energy. Wind energy is converted into electricity through wind power generators. Among these generators can be called horizontal wind power generators, which are most widely distributed. They consist of a mast, at one end of which there is a horizontal shaft, to one end of which blades are attached, collecting wind energy and converting it into energy of mechanical rotation. At the opposite end of the shaft is an electric generator, and they are located on the upper end of the mast, which complements the wind generator.

Среди вертикальных ветроэлектрических генераторов можно упомянуть плосколопастный генератор Дарье и Жиромил, который, несмотря на то, что он менее разработан, всегда дает хорошие результаты, аналогичные или в некоторых случаях более высокие, чем результаты горизонтальных ветроэлектрических генераторов, в особенности при низких скоростях ветра.Among the vertical wind-driven generators, we can mention the Darier and Zhiromil plane-blade generator, which, although it is less developed, always gives good results, similar or in some cases higher than the results of horizontal wind-driven generators, especially at low wind speeds.

Проблема ветровой энергии состоит в том, что эта энергия не производится, когда нет ветра или когда ветер очень силен, т.к. в последнем случае требуется избегать повреждения компонентов. Это создает множественные разбалансы в электрической сети разных стран при ее использовании и препятствует массовому использованию этого вида энергии.The problem of wind energy is that this energy is not produced when there is no wind or when the wind is very strong, because in the latter case, damage to the components must be avoided. This creates multiple imbalances in the electric network of different countries during its use and prevents the mass use of this type of energy.

Как можно понять, в настоящее время имеется большой разрыв между средствами производства энергии и средствами ее потребления, что заставляет нас разрабатывать средства накопления энергии, способные служить для регулирования ее производства, что позволило бы более рационально управлять производством энергии в регионе, в стране или на континенте, поскольку электрические сети различных стран соединены между собой и локальные решения были бы неоправданны.As you can understand, at present there is a big gap between the means of energy production and the means of its consumption, which forces us to develop means of energy storage that can serve to regulate its production, which would allow more rational control of energy production in the region, country or continent. , since the electric networks of different countries are interconnected and local solutions would be unjustified.

Среди средств аккумулирования энергии можно упомянуть, например, электрохимические накопители или аккумуляторы, которые позволяют накапливать электроэнергию ограниченным образом, причем проблема состоит в большом объеме пространства, которое они занимают, и в весе таких аккумуляторов. Кроме того, их производительность не впечатляет, а некоторые из компонентов представляют собой сильные загрязнители.Among the means of energy storage, mention may be made, for example, of electrochemical storage devices or batteries, which make it possible to store electric energy in a limited manner, the problem being the large amount of space that they occupy and the weight of such batteries. In addition, their performance is not impressive, and some of the components are strong pollutants.

Имеются механические аккумуляторы, такие как пружины, в которых накопление энергии относительно невелико, а вращательный момент при зарядке и разрядке является не постоянным, что делает их неподходящими для промышленного использования.There are mechanical batteries, such as springs, in which the energy storage is relatively small, and the rotational moment during charging and discharging is not constant, which makes them unsuitable for industrial use.

Исследовано использование очень больших тарельчатых пружин. Накопление ими энергии более или менее ограниченно, поскольку они основаны на упругом действии этих пружин с конической конфигурацией, размещенных в группы, чтобы их упругое действие достигало идеальных значений для их использования.The use of very large disk springs has been investigated. The accumulation of energy by them is more or less limited, since they are based on the elastic action of these conically shaped springs placed in groups so that their elastic action reaches ideal values for their use.

Наконец, упомянем аккумулирование энергии посредством маховиков, которые также имеют недостаток из-за малого количества энергии, которое они могут накопить в заданном пространстве, которое занимают эти устройства. Упомянутые устройства состоят из большого колеса значительной массы, в котором аккумулируется кинетическая энергия при движении колеса. Эти колеса отдают свою энергию через механический момент, аккумулированный движущейся массой в самом аккумуляторе.Finally, we mention the accumulation of energy through flywheels, which also have a disadvantage due to the small amount of energy that they can accumulate in the given space that these devices occupy. The mentioned devices consist of a large wheel of considerable mass, in which kinetic energy is accumulated when the wheel moves. These wheels give their energy through a mechanical moment accumulated by the moving mass in the battery itself.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задача изобретения состоит в создании механического средства, которое способно аккумулировать большое количество энергии в приемлемом минимальном пространстве.The objective of the invention is to create a mechanical means that is capable of accumulating a large amount of energy in an acceptable minimum space.

Задача изобретения также состоит в создании аккумулирующего энергию элемента, так чтобы он поглощал механическую энергию при переменном крутящем моменте, а отдавал ее при постоянном крутящем моменте, для идеального использования энергии.The objective of the invention is also to create an energy storage element so that it absorbs mechanical energy at a variable torque, and gives it at a constant torque, for ideal use of energy.

Когда упоминается, что передается энергия при постоянном крутящем моменте, это означает, что крутящий момент остается практически постоянным в наиболее широком рабочем диапазоне механического органа.When it is mentioned that energy is transmitted at a constant torque, this means that the torque remains almost constant over the widest operating range of a mechanical member.

Предлагаемый изобретением аккумулятор становится также регулятором энергии, поскольку он накапливает энергию во время ее избытка и отдает энергию во время ее нехватки.The battery according to the invention also becomes an energy regulator, since it accumulates energy during its excess and gives off energy during its shortage.

Объект изобретения относится к упругодинамическому аккумулятору-регулятору энергии, содержащему лист, который скручен или способен скручиваться в форме клотоидной спирали с возрастающей или убывающей кривизной по длине спирали и который способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать практически постоянный крутящий момент в широких рабочих диапазонах. Изобретение обеспечивает получение полной независимости ввода энергии и ее вывода путем регулирования упругодинамически выходного крутящего момента.An object of the invention relates to an elastic-dynamic energy-regulating battery containing a sheet that is twisted or capable of being twisted in the form of a clothoid spiral with increasing or decreasing curvature along the length of the spiral and which is capable of absorbing energy with variable torque and producing almost constant torque in wide operating ranges. The invention provides complete independence of the input of energy and its output by adjusting the elastodynamically output torque.

Скрученный в форме клотоидной спирали лист обеспечивает поглощение энергии при переменном крутящем моменте и подачу почти постоянного крутящего момента в широких рабочих диапазонах, что делает данную механическую систему полностью пригодной в качестве аккумулятора энергии. В настоящее время не известны никакие механические энергоаккумулирующие системы, которые подают энергию при постоянном крутящем моменте.The sheet twisted in the form of a clothoid spiral provides energy absorption under variable torque and the supply of almost constant torque over a wide operating range, which makes this mechanical system fully suitable as an energy accumulator. Currently, no mechanical energy storage systems are known that supply energy at constant torque.

Скрученный или способный скручиваться в форме клотоидной спирали лист имеет линейно возрастающую или убывающую по длине спирали кривизну, что является существенным признаком для обеспечения при выдаче энергии практически постоянного крутящего момента в широком рабочем диапазоне.A sheet twisted or capable of twisting in the form of a clothoid spiral has a curvature linearly increasing or decreasing along the length of the spiral, which is an essential sign for providing an almost constant torque during energy distribution over a wide operating range.

Слоистая структура или набор скрученных листов или листов, способных скручиваться в виде пружины, закрепленной на обоих концах, имеет переменные ширину, и/или толщину, и/или упрочнение по своей длине, т.е. при любых переменных или комбинации можно получить упругодинамический аккумулятор-регулятор, который способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать ее при постоянном крутящем моменте, следовательно, можно реализовать множество вариантов скрученного листа, чтобы получить одну и ту же функцию.A layered structure or a set of twisted sheets or sheets capable of being twisted in the form of a spring fixed at both ends has variable width and / or thickness and / or hardening along its length, i.e. for any variables or combination, you can get an elastodynamic battery-regulator, which is able to absorb energy at a variable torque and give it at a constant torque, therefore, you can implement many options twisted sheet to get the same function.

Слоистая структура или набор листов выполнена из материалов на основе полимерной матрицы и волокнистого наполнителя, что обеспечивает высокую упругую деформируемость по сравнению с другими материалами, хотя нельзя исключить использование ныне известных материалов, таких как сталь, или будущих материалов, с которым можно достичь очень высокой степени упругости.The layered structure or set of sheets is made of materials based on a polymer matrix and fiber filler, which provides high elastic deformability compared to other materials, although the use of currently known materials such as steel or future materials with which a very high degree can be achieved cannot be excluded elasticity.

Материалы, которые можно рассматривать как наиболее идеально подходящие для данного применения, следует искать среди композиционных материалов, образованных из смеси смол и волокон, помещенных в последовательные слои, и с переплетенными волокнами, чтобы достичь большей упругости материалов. Эти композиционные материалы должны быть отверждены, что достигается применением тепла во время процесса отверждения. Среди используемых материалов для примера можно упомянуть бор/эпоксид, графит/эпоксид, фибергласс/эпоксид и арамид/эпоксид, не исключая использования любых других материалов, которые отвечают тому условию, что они являются высокопрочными композиционными материалами.Materials that can be considered as most ideally suited for this application should be sought among composite materials formed from a mixture of resins and fibers placed in successive layers and with interwoven fibers to achieve greater elasticity of the materials. These composite materials must be cured, which is achieved by the use of heat during the curing process. Among the materials used for example, boron / epoxide, graphite / epoxide, fiberglass / epoxide and aramid / epoxide can be mentioned, without excluding the use of any other materials that meet the condition that they are high-strength composite materials.

Эти скрученные листы могут механически соединяться и, например, два скрученных листа или листа, которые могут быть скручены, в форме клотоидной спирали, могут быть механически соединены последовательно. При этом последовательном соединении механический крутящий момент для зарядки или разрядки листов является суммой крутящих моментов для обоих листов. Эти скрученные листы можно аналогичным образом механически соединять параллельно. В этом случае и крутящий момент при поглощении, и крутящий момент при выдаче энергии получается таким же, как от единственного листа, но накопленная энергия равна суммарной энергии, накопленной в каждом листе-аккумуляторе.These twisted sheets can be mechanically joined and, for example, two twisted sheets or sheets that can be twisted in the form of a clothoid spiral can be mechanically connected in series. With this series connection, the mechanical torque for charging or discharging the sheets is the sum of the torques for both sheets. These twisted sheets can similarly be mechanically joined in parallel. In this case, both the torque during absorption and the torque during energy production are the same as from a single sheet, but the stored energy is equal to the total energy stored in each sheet-battery.

Последний вариант может быть наиболее предпочтительным, поскольку накопленная энергия равна сумме энергий, накопленных по отдельности каждым из этих листов.The latter option may be most preferable, since the accumulated energy is equal to the sum of the energies accumulated individually by each of these sheets.

Идеальная конфигурация в зависимости от предполагаемого применения может иметь несколько вариантов, которые выполняются из более чем двух скрученных листов или листов, способных скручиваться, в форме клотоидной спирали, соединенных последовательно и параллельно. Т.е. можно выполнять все возможные комбинации последовательных или параллельных соединений, поскольку они являются очень подходящим средством накопления упругодинамической энергии (параллельное соединение) и пикового поглощения (последовательное соединение).The ideal configuration, depending on the intended application, can have several options, which are made of more than two twisted sheets or sheets capable of twisting, in the form of a clothoid spiral connected in series and in parallel. Those. all possible combinations of series or parallel connections can be performed, since they are a very suitable means of accumulating elastic-dynamic energy (parallel connection) and peak absorption (serial connection).

Процесс изготовления скрученного листа или листа, который способен скручиваться, в виде клотоидной спирали, такой как показанный в данном изобретения, также является объектом изобретения.The manufacturing process of a twisted sheet or sheet that is capable of curling in the form of a clothoid spiral, such as shown in this invention, is also an object of the invention.

Изготовление этого листа в соответствующей форме начинается с пресс-формы многослойной структуры, определяющей наружную форму листа, скрученного в виде клотоидной спирали. Эта пресс-форма выполняется, например, из приблизительно 2 мм стальной пластины, хотя не исключаются и иные подходящие размеры, формируя шаблон, в котором слоистая структура принимает форму этой пресс-формы. Внутрь пресс-формы помещается слоистая структура или набор листов, выполненная из композиционных материалов на основе полимерной матрицы и волокнистого наполнителя. Стержни, которые завершают слоистую структуру на ее концах, заранее соединены с первыми витками слоистой структуру.The manufacture of this sheet in an appropriate form begins with the mold of a multilayer structure that defines the external shape of a sheet twisted in the form of a clothoid spiral. This mold is, for example, made of approximately 2 mm steel plate, although other suitable dimensions are not excluded, forming a template in which the layered structure takes the form of this mold. Inside the mold is placed a layered structure or a set of sheets made of composite materials based on a polymer matrix and a fibrous filler. The rods that complete the layered structure at its ends are pre-connected to the first turns of the layered structure.

Затем размещается вакуумный мешок, который предотвращает контакт с воздухом и возможное включение его в материал. Этот мешок также имеет назначение удерживать и уплотнять слоистую структуру или набор скрученных листов или листов, способных скручиваться.Then a vacuum bag is placed, which prevents contact with air and its possible inclusion in the material. This bag also has the purpose of holding and sealing a laminate structure or a set of curled sheets or sheets capable of curling.

Наконец, в процесс изготовления слоистой структуры вводится эластомер с функцией заполнителя, который имеет две особенности. Первая из них состоит в том, что поверхность, соприкасающуюся со слоистой структурой, нагревают для отверждения композиционных материалов на основе полимерной матрицы и волокнистого наполнителя, формируя слоистую структуру или набор листов, а вторая особенность состоит в том, что, кроме того, при завершении формирования слоистой структуры его замыкают в круг, получая замкнутый цилиндр, который удерживается удлиненной частью стальной пластины пресс-формы слоистой структуры как большой скобой, удерживающей весь узел. Таким образом осуществляется подготовка к циклу отверждения.Finally, an elastomer with a filler function, which has two features, is introduced into the manufacturing process of the layered structure. The first one is that the surface in contact with the layered structure is heated to cure composite materials based on a polymer matrix and a fibrous filler, forming a layered structure or a set of sheets, and the second feature is that, in addition, upon completion of the formation layered structure it is closed in a circle, getting a closed cylinder, which is held by the elongated part of the steel plate of the mold of the layered structure as a large bracket holding the entire assembly. In this way, preparation for the curing cycle is carried out.

Цикл отверждения или полимеризации выполняют, подвергая слоистую структуру или набор листов нагреву до температуры приблизительно 130°С, причем предпочтительно с помощью вкладышей, состоящих из листов того же самого эластомера толщиной примерно 5 мм и содержащих внутри электрические резисторы, параметры которых рассчитаны для достижения температуры отверждения композиционного материала, формирующего слоистую структуру.The curing or polymerization cycle is carried out by subjecting a layered structure or a set of sheets to a temperature of approximately 130 ° C, preferably with liners consisting of sheets of the same elastomer with a thickness of approximately 5 mm and containing electrical resistors inside, the parameters of which are calculated to achieve the curing temperature composite material forming a layered structure.

Когда слоистая структура отверждена, весь узел открывают, извлекают слоистую структуру в виде раздутой клотоидной пружины, т.е. в равновесном состоянии, когда аккумулированная энергия равна нулю. После извлечения в таком виде и размещения в месте использования, слоистая структура или набор скрученных листов или листов, способных скручиваться, скручивают в определенную форму как пружину и вводят в корпус или механическую передачу, предназначенную для использования. После этого упругодинамический аккумулятор, соответствующий изобретению, полностью готов.When the layered structure is cured, the entire assembly is opened, the layered structure is removed in the form of a swollen clothoid spring, i.e. in equilibrium, when the accumulated energy is zero. After extraction in this form and placement at the place of use, the layered structure or a set of twisted sheets or sheets capable of twisting is twisted into a certain shape like a spring and introduced into the housing or mechanical transmission intended for use. After that, the elasto-dynamic battery according to the invention is completely ready.

Процесс изготовления является одним из множества возможных процессов, которые можно использовать, и не исключается использование любых других процессов, которые могут, в конце концов, обеспечить те же самые требования производства для листа с аналогичными характеристиками, что и согласно настоящему изобретению.The manufacturing process is one of the many possible processes that can be used, and the use of any other processes that can, in the end, provide the same production requirements for a sheet with similar characteristics as in the present invention is not ruled out.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Чтобы завершить сделанное описание и для помощи в лучшем понимании признаков изобретения, к описанию приложен и является его неделимой частью набор чертежей, в которых нижеследующее представлено иллюстративным и неограничивающим образом.To complete the description and to help in a better understanding of the features of the invention, a set of drawings is attached to and is an integral part of the description, in which the following is presented in an illustrative and non-limiting manner.

Фиг.1 показывает схематичное представление листа, скрученного в виде клотоидной спирали, в простой конфигурации, навитого на стержень, который заряжает и/или выдает (регулирует) накопленную энергию, и другой стержень, который заряжает и/или выдает такую же энергию, т.е. обратимо по отношению к переходу энергии.Figure 1 shows a schematic representation of a sheet twisted in the form of a clothoid spiral, in a simple configuration, wound on a rod that charges and / or delivers (regulates) the stored energy, and another rod that charges and / or delivers the same energy, t. e. reversible with respect to energy transfer.

Фиг.2 показывает различные типы готовых пружин согласно полученному радиоиду.Figure 2 shows various types of prefabricated springs according to the resulting radioid.

Фиг.3.1-3.3 показывают различные типы механических аккумуляторов с одним, двумя, тремя из четырех листов, помещенных параллельно.Figure 3.1-3.3 show various types of mechanical batteries with one, two, three of four sheets placed in parallel.

Фиг.4 показывает наиболее значимые элементы на виде сверху производственной пресс-формы для листа перед его замыканием.Figure 4 shows the most significant elements in a top view of the production mold for the sheet before it is closed.

Фиг.5 показывает наиболее характерные элементы, которые участвуют в процессе изготовления, и порядок размещения таких элементов в пресс-форме.Figure 5 shows the most characteristic elements that are involved in the manufacturing process, and the order of placement of such elements in the mold.

Фиг.6 показывает схематичный вид в перспективе элементов, которые находятся в пресс-форме.6 shows a schematic perspective view of the elements that are in the mold.

Фиг.7 показывает основную схему возможностей системы при ее применении для ветровой установки, генерирующей энергию и производящей водород.7 shows a basic diagram of the capabilities of a system when applied to a wind plant generating energy and producing hydrogen.

Фиг.8 показывает применение упругодинамического аккумулятора-регулятора энергии согласно изобретению на транспорте.Fig. 8 shows the use of an elastic-dynamic battery-energy regulator according to the invention in transport.

Фиг.9 показывает применение упругодинамического аккумулятора-регулятора энергии согласно изобретению в источнике бесперебойного питания (ИБП) (UPS).Figure 9 shows the use of an elasto-dynamic battery-energy regulator according to the invention in an uninterruptible power supply (UPS).

Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретенияDetailed Description of a Preferred Embodiment

Предложенный в настоящем изобретении упругодинамический аккумулятор-регулятор показан на фиг.1, он образован листом (1), который скручен или способен скручиваться в виде клотоидной спирали с возрастающей или убывающей кривизной по длине спирали и способен аккумулировать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать практически постоянный крутящий момент в широких рабочих диапазонах. Лист скручен, и его внутренний конец прикреплен к стержню (2) для зарядки энергией и/или отвода энергии, аккумулированной в клотоидной спирали (1).The elasto-dynamic accumulator-regulator proposed in the present invention is shown in Fig. 1, it is formed by a sheet (1) that is twisted or capable of twisting in the form of a clothoid spiral with increasing or decreasing curvature along the length of the spiral and is able to accumulate energy with variable torque and produce almost constant torque in wide operating ranges. The sheet is twisted, and its inner end is attached to the rod (2) for charging with energy and / or removal of energy accumulated in the clothoid spiral (1).

Лист, скрученный в виде клотоидной спирали, обеспечивает поглощение энергии при переменном крутящем моменте и выработку почти постоянного механического момента в широких рабочих диапазонах, что делает такую систему аккумулирования механической энергии подходящей для использования, в отличие от других существующих механических систем, в которых крутящий момент по существу не является постоянным ни при поглощении, ни при отводе энергии.A sheet twisted in the form of a clothoid spiral provides energy absorption under variable torque and the generation of an almost constant mechanical moment in wide operating ranges, which makes such a mechanical energy storage system suitable for use, unlike other existing mechanical systems in which the substance is not constant neither in absorption nor in the removal of energy.

Скрученный лист или листы, способные скручиваться в виде спирали, имеют линейно возрастающую или убывающую по длине спирали кривизну, что является существенным признаком для получения по существу постоянного выдаваемого крутящего момента в широком рабочем диапазоне. На фиг.2 показаны две из множества форм радиоида, полученного в процессе отверждения.Twisted sheet or sheets capable of twisting in the form of a spiral have curvature linearly increasing or decreasing along the length of the spiral, which is an essential feature for obtaining a substantially constant output torque over a wide operating range. Figure 2 shows two of the many forms of radioid obtained in the curing process.

Эти чертежи, хотя в большей степени фиг.1, показывают слоистую структуру или набор скрученных листов или листов, способных скручиваться, в виде закрепленной на концах пружины. Поскольку они имеют переменные ширину, и/или толщину, и/или упрочнение по их длине, то при любых значениях этих параметров или их комбинации можно получить упругодинамический аккумулятор-регулятор, который способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать энергию при постоянном крутящем моменте. Поэтому возможно множество вариантов выполнения скрученного листа, позволяющего реализовывать одну и ту же функцию.These drawings, although to a greater extent FIG. 1, show a layered structure or a set of twisted sheets or sheets capable of curling in the form of a spring fixed to the ends. Since they have variable width, and / or thickness, and / or hardening along their length, for any values of these parameters or their combination, you can get an elasto-dynamic battery-regulator, which is able to absorb energy with variable torque and give energy at constant torque . Therefore, there are many possible options for executing a twisted sheet, allowing to implement the same function.

Фиг.3.1 показывает аккумулятор механической энергии с двумя стержнями: внутренний стержень (2) для ввода и/или вывода энергии через движение аккумулятора, связанное с его зарядкой и/или разрядкой, и наружный стержень (3) для вывода и/или ввода энергии на завершающем конце пружины.Figure 3.1 shows a mechanical energy accumulator with two rods: an inner rod (2) for input and / or output of energy through the movement of the battery associated with its charging and / or discharge, and an outer rod (3) for output and / or input of energy the final end of the spring.

Фиг.3.2. показывает аккумулятор, образованный двумя параллельными листами, помещенными на один и тот же стержень (2); он имеет два наружных стержня вала (3) и (3') вывода энергии, а спираль в этом случае является двойной спиралью.Figure 3.2. shows a battery formed by two parallel sheets placed on the same rod (2); it has two outer shaft rods (3) and (3 ') of energy output, and the spiral in this case is a double spiral.

Фиг.3.3 показывает размещение четырех листов, соединенных на одном стержне (2) ввода и/или вывода энергии, и четыре стержня (3), (3'), (3") и (3'") ввода и/или вывода энергии, которые не совпадают по фазе, как спирали, которые они образуют.Figure 3.3 shows the placement of four sheets connected on one rod (2) input and / or output energy, and four rods (3), (3 '), (3 ") and (3'") input and / or output energy which do not coincide in phase, like the spirals they form.

Показанные конфигурации листов обеспечивают увеличение зарядного крутящего момента и разрядного крутящего момента аккумулятора пропорционально числу листов.The sheet configurations shown provide an increase in charging torque and discharge torque of the battery in proportion to the number of sheets.

Фиг.4, 5 и 6 схематично представляют существенные и необходимые элементы для осуществления процесса изготовления такого листа, который будет адекватно формировать упругодинамический аккумулятор-регулятор.4, 5 and 6 schematically represent the essential and necessary elements for the implementation of the manufacturing process of such a sheet, which will adequately form an elastic-dynamic battery-regulator.

Исходной точкой процесса изготовления является использование пресс-формы (4) слоистой структуры, определяющей наружную форму листа, скрученного в виде клотоидной спирали. Пресс-форма (4) выполнена, например, из приблизительно 2 мм стальной пластины, образуя шаблон, в котором слоистая структура принимает форму этой пресс-формы.The starting point of the manufacturing process is the use of a mold (4) of a layered structure that defines the outer shape of a sheet twisted in the form of a clothoid spiral. The mold (4) is, for example, made of approximately 2 mm steel plate, forming a template in which the layered structure takes the form of this mold.

Внутри пресс-формы находится слоистая структура (5) или набор листов, выполненных из композиционных материалов - полимерной матрицы и волокнистого наполнителя. Стержни, которые завершают концы слоистого изделия, предварительно соединены с первыми витками слоистой структуры.Inside the mold is a layered structure (5) or a set of sheets made of composite materials - a polymer matrix and a fibrous filler. The rods that complete the ends of the layered product are pre-connected to the first turns of the layered structure.

Затем размещают вакуумный мешок (6), который препятствует контакту с воздухом и возможному проникновению его в материал. Мешок (6) предназначен также для удерживания и уплотнения слоистой структуры или набора скрученных листов или листов, способных скручиваться.Then place a vacuum bag (6), which prevents contact with air and its possible penetration into the material. The bag (6) is also designed to hold and seal a layered structure or a set of twisted sheets or sheets capable of twisting.

В заключение процесса изготовления слоистой структуры размещают эластомер (7), выполняющий функцию заполнителя, который имеет две особенности. Первая особенность состоит в том, что поверхность, контактирующую со слоистой структурой, нагревают для осуществления процесса отверждения композиционных материалов - полимерной матрицы и волокнистого наполнителя, образующих слоистую структуру или набор листов, а вторая особенность состоит в том, что его замыкают в круг, как показано на виде сверху на фиг.4, образуется цилиндр, который удерживается удлиненной частью стальной пластины (4) пресс-формы слоистой структуры как большая скоба, удерживающая весь узел; таким образом осуществляется подготовка к циклу отверждения.At the end of the manufacturing process of the layered structure, an elastomer (7) is placed that acts as a filler, which has two features. The first feature is that the surface in contact with the layered structure is heated to carry out the curing process of the composite materials — the polymer matrix and the fibrous filler — forming a layered structure or a set of sheets, and the second feature is that it is closed in a circle, as shown in the top view of FIG. 4, a cylinder is formed which is held by the elongated part of the steel plate (4) of the mold of the layered structure as a large bracket holding the entire assembly; thus preparing for the curing cycle.

Цикл отверждения или полимеризации осуществляется путем нагрева слоистой структуры или набора листов до температуры приблизительно 130°С, предпочтительно с помощью вкладышей (не показаны на чертежах), состоящих из примерно 5 мм толщины листов, изготовленных из того же эластомера. Внутри вкладышей находятся электрические резисторы, параметры которых рассчитаны для достижения температуры отверждения композиционного материала, формирующего слоистую структуру. Температура отверждения будет варьироваться в зависимости от материалов, используемых при изготовлении композиционных материалов.The curing or polymerization cycle is carried out by heating a layered structure or a set of sheets to a temperature of approximately 130 ° C, preferably using liners (not shown in the drawings) consisting of approximately 5 mm thick sheets made of the same elastomer. Inside the liners are electrical resistors, the parameters of which are calculated to achieve the curing temperature of the composite material forming a layered structure. The curing temperature will vary depending on the materials used in the manufacture of composite materials.

Когда слоистая структура отверждена, весь узел открывают, извлекают слоистую структуру в виде раздутой клотоидной пружины, т.е. в равновесном состоянии, когда аккумулированная энергия равна нулю. После извлечения в таком виде и размещения в месте использования слоистая структура или набор скрученных листов либо листов, способных скручиваться, скручивают в определенную форму как пружину и вводят в корпус или механическую передачу, предназначенные для использования. После этого упругодинамический аккумулятор, соответствующий изобретению, полностью готов.When the layered structure is cured, the entire assembly is opened, the layered structure is removed in the form of a swollen clothoid spring, i.e. in equilibrium, when the accumulated energy is zero. After extraction in this form and placement at the place of use, the layered structure or a set of twisted sheets or sheets capable of twisting is twisted into a certain shape like a spring and introduced into the housing or mechanical transmission intended for use. After that, the elasto-dynamic battery according to the invention is completely ready.

Фиг.7 представляет пример типичного применения упругодинамического аккумулятора энергии согласно изобретению. В данном применении (8) - это лопастное устройство, преобразующее ветер во вращательное движение. В этом случае показано устройство с горизонтальным валом, но оно могло быть выполнено с генератором с вертикальным валом, как уже упомянутое выше в описании.7 is an example of a typical application of an elastic-dynamic energy accumulator according to the invention. In this application (8) is a blade device that converts wind into rotational motion. In this case, a device with a horizontal shaft is shown, but it could be made with a generator with a vertical shaft, as already mentioned above in the description.

Конструкция данного ветроэлектрического генератора проще, чем существующие ветроэлектрические генераторы с горизонтальной осью, поскольку головка будет иметь только элементы передачи движения к основанию вместо множества элементов и электрических генерирующих средств в системах, известных из уровня техники.The design of this wind-driven generator is simpler than existing horizontal-axis wind-driven generators, since the head will only have motion transmission elements to the base instead of many elements and electric generating means in systems known from the prior art.

Вращательное механическое движение передается через мачту (9) к дифференциальному элементу или дифференциальной группе (10), которая на одном корце передает движение к асинхронному мультипликатору и генератору (11), а на другом конце - к упругодинамической системе (12) хранения энергии согласно изобретению.Rotational mechanical movement is transmitted through the mast (9) to the differential element or differential group (10), which on one end transmits the movement to the asynchronous multiplier and generator (11), and at the other end to the elastic-dynamic system (12) for storing energy according to the invention.

Энергия может распределяться от асинхронного мультипликатора и генератора (11) к внешней сети (13), когда условия сети позволяют, или к вырабатывающему водород электролизному блоку (14), в котором вырабатываемая и не подаваемая в электрическую сеть энергия не теряется, а преобразуется в горючее вещество, которое затем можно использовать для генерирования электрической энергии.Energy can be distributed from the asynchronous multiplier and generator (11) to the external network (13), when the network conditions allow, or to the hydrogen-producing electrolysis unit (14), in which the energy generated and not supplied to the electric network is not lost, but converted into fuel a substance that can then be used to generate electrical energy.

Упругодинамическая система (12) хранения энергии согласно изобретению может запасать энергию с помощью дифференциального блока или может подавать энергию во время недостаточно сильного ветра. Таким образом, дифференциальный блок все время отвечает за зарядку и разрядку упругодинамической системы (12) хранения энергии в полностью автоматическом режиме.The elastic-dynamic energy storage system (12) according to the invention can store energy using a differential unit or can supply energy during insufficiently strong winds. Thus, the differential block is always responsible for charging and discharging the elastic-dynamic system (12) for storing energy in a fully automatic mode.

Описанная система будет подходящей также для многих других вариантов инерциальной системы аккумулирования энергии, подключенной параллельно и регулируемой, благодаря чему она рассматривается как зарядная система, в точности как электролизер или даже внешняя сеть. Имеются также маховики с прямым механическим соединением, т.е. перед генератором, которые используют аккумулятор для ускорения массы колеса, хотя это и не является рекомендуемой конфигурацией.The described system will also be suitable for many other variants of an inertial energy storage system, connected in parallel and regulated, due to which it is considered as a charging system, exactly like an electrolyzer or even an external network. There are also flywheels with a direct mechanical connection, i.e. in front of a generator that uses a battery to accelerate wheel mass, although this is not a recommended configuration.

Система также решает проблемы размещения электрической сети на расстоянии от ветряных ферм, поскольку они могут быть так далеко, как можно вообразить. В этом случае вырабатываемая энергия будет потребляться для генерирования водорода, который можно хранить и транспортировать к центрам хранения и распределения.The system also solves the problems of locating the electrical network at a distance from wind farms, as they can be as far away as you might imagine. In this case, the generated energy will be consumed to generate hydrogen, which can be stored and transported to storage and distribution centers.

Упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии согласно изобретению, соединенный последовательно с ротором, подходит для сглаживания резких выбросов напряжения, которые возникали бы от чрезмерных порывов ветра и которые очень вредят ветроэлектрическим генераторам. Эти импульсы или пики энергии могут отводиться параллельно к упругодинамическим аккумуляторам-регуляторам, которые будут полностью поглощать остающиеся малые пики и впоследствии медленно передавать энергию генератору. Таким образом, упругодинамический аккумулятор становится регулятором энергии.The elastic-dynamic battery-energy regulator according to the invention, connected in series with the rotor, is suitable for smoothing out the sharp voltage surges that would arise from excessive gusts of wind and which are very harmful to wind power generators. These pulses or energy peaks can be diverted in parallel to the elasto-dynamic accumulator-regulators, which will completely absorb the remaining small peaks and subsequently slowly transfer energy to the generator. Thus, the elastic-dynamic battery becomes an energy regulator.

Ветроэлектрический генератор, предложенный в изобретении, содержит:The wind electric generator proposed in the invention contains:

- устройство (8), выполненное с возможностью преобразовывать кинетическую энергию от ветра во вращательное движение или крутящий момент ветродвигателя;- device (8), configured to convert kinetic energy from the wind into rotational motion or torque of a wind turbine;

- средство механической передачи или конический блок и передающие канаты и шкивы либо полунаправленный карданный привод (9) для передачи указанного вращательного движения;- means of mechanical transmission or a conical block and transmission ropes and pulleys or a semi-directional cardan drive (9) for transmitting the specified rotational movement;

- механический дифференциальный элемент или дифференциальный блок (10);- mechanical differential element or differential block (10);

- упругодинамический аккумулятор-регулятор (12) энергии, содержащий лист (1), который скручен или способен скручиваться в виде клотоидной спирали с возрастающей или убывающей кривизной по длине спирали и который способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать энергию практически с постоянным крутящим моментом в широких рабочих диапазонах;- an elastic-dynamic accumulator-regulator (12) of energy, containing a sheet (1) that is twisted or is capable of twisting in the form of a clothoid spiral with increasing or decreasing curvature along the length of the spiral and which is capable of absorbing energy with variable torque and delivering energy with almost constant torque in wide operating ranges;

- генератор, способный преобразовывать механическую энергию в электрическую энергию.- a generator capable of converting mechanical energy into electrical energy.

В данной установке ветроэлектрический генератор имеет явные преимущества над системами, известными из уровня техники.In this installation, a wind-driven generator has clear advantages over systems known in the art.

Механический дифференциальный элемент или дифференциальный блок (10) имеет несколько функциональных возможностей, среди которых можно указать следующие:A mechanical differential element or differential block (10) has several functionalities, among which you can specify the following:

- распределение мощности входного вала дифференциального блока между двумя выходными валами, один из них преобразует энергию ветра в электрическую энергию, а другой используется для упругодинамического хранения энергии;- power distribution of the input shaft of the differential unit between two output shafts, one of them converts wind energy into electrical energy, and the other is used for elastic-dynamic energy storage;

- добавление мощности входного и выходного валов упругодинамического аккумулятора-регулятора энергии к мощности выходного вала, для того чтобы поддерживать выходную мощность для преобразования механической энергии в электрическую энергию;- adding the power of the input and output shafts of the elastic-dynamic accumulator-energy regulator to the power of the output shaft in order to maintain the output power for converting mechanical energy into electrical energy;

- прямой перенос мощности от упругодинамического аккумулятора-регулятора энергии к выходному валу для преобразования механической энергии в электрическую энергию;- direct transfer of power from an elastodynamic accumulator-energy regulator to the output shaft for converting mechanical energy into electrical energy;

- перенос мощности между упругодинамическим аккумулятором-регулятором энергии и дифференциальным входным валом, способным запустить движение ветроэлектрического генератора с помощью сохраненной энергии.- power transfer between an elastodynamic battery-energy regulator and a differential input shaft, capable of triggering the movement of a wind electric generator using stored energy.

Фиг.8 показывает рабочую схему для упругодинамического аккумулятора-регулятора энергии согласно изобретению. Это может быть транспортное средство с топливным баком (15), которое может использовать для работы водород. Водород запитывает топливную батарею (16) и генерирует электроэнергию, которая приводит в движение электрический двигатель (17), с которым соединен упругодинамический аккумулятор (18). Выходная энергия аккумулятора передается к непрерывно меняющейся передаче (19), а от нее к дифференциальному блоку (20), который, в конце концов, передает ее колесам (21). Переход энергии за счет упругодинамической энергии или механическому крутящему моменту, поглощенному аккумулятором, является полностью обратимым, обеспечивая как передачу, так и восстановление энергии, когда транспортное средство замедляется.Fig. 8 shows a working diagram for an elasto-dynamic battery-energy regulator according to the invention. It can be a vehicle with a fuel tank (15), which can use hydrogen to work. Hydrogen energizes the fuel battery (16) and generates electricity, which drives an electric motor (17), to which an elastic-dynamic battery (18) is connected. The output energy of the battery is transmitted to a continuously changing transmission (19), and from it to the differential unit (20), which, in the end, transfers it to the wheels (21). The energy transfer due to the elastic-dynamic energy or the mechanical torque absorbed by the battery is completely reversible, providing both transmission and energy recovery when the vehicle decelerates.

Эта система имеет большие преимущества благодаря простоте включенных в нее компонентов, что влияет на долговечность системы и ее компонентов.This system has great advantages due to the simplicity of the components included in it, which affects the durability of the system and its components.

Фиг.9 показывает применение упругодинамического аккумулятора-регулятора согласно изобретению в системе бесперебойного питания (СБП) (UPS), такой как, например, предназначенной для госпиталей, автоматизированных зданий, транспортных сетей и т.п.Fig. 9 shows the use of the elastic-dynamic accumulator-regulator according to the invention in an uninterruptible power supply system (UPS), such as, for example, for hospitals, automated buildings, transport networks, and the like.

Аккумулятор-регулятор обеспечивает гарантированное непрерывное электропитание в определенный временной интервал, т.е. исключается возможность того, что будет отключено питание или произойдут микроотключения, когда основная сеть отказывает и вспомогательная генераторная система должна ее заменить. Входная и выходная мощности полностью независимы друг от друга благодаря упругодинамическому регулированию самого аккумулятора.The battery-regulator provides guaranteed continuous power supply at a certain time interval, i.e. It excludes the possibility that the power will be turned off or micro-cuts will occur when the main network fails and the auxiliary generator system must replace it. Input and output powers are completely independent of each other due to the elastic-dynamic regulation of the battery itself.

Фиг.9 показывает, как электрическая сеть подключается к двигателю (22), который соединен с упругодинамическим аккумулятором (24), накопленная энергия которого будет подаваться непрерывно, когда отказывает сетевое соединение. Выходная энергия аккумулятора направляется к генератору или генераторам (25) мощности, которые уже генерируют электрическую мощность для здания. В случае отказа сетевого питания аккумулятор, который находится при заданном уровне заряда, будет вращать генераторы (25), которые подают электропитание для здания, без отключения питания до тех пор, пока аккумулятор полностью не разрядится.Figure 9 shows how the electrical network is connected to an engine (22), which is connected to an elastic-dynamic battery (24), the stored energy of which will be supplied continuously when the network connection fails. The output energy of the battery is directed to a generator or power generators (25) that already generate electrical power for the building. In the event of a power failure, the battery, which is at a given charge level, will rotate the generators (25) that supply power to the building, without turning off the power until the battery is completely discharged.

Систему можно дополнить вспомогательной силовой системой на основе топливной батареи (23), которая вращала бы двигатель (22), когда электрическая сеть прерывается на длительные периоды. Упрутодинамический аккумулятор-регулятор энергии согласно изобретению обеспечивает подачу питания для здания без отключения питания.The system can be supplemented by an auxiliary power system based on a fuel battery (23), which would rotate the engine (22) when the electrical network is interrupted for long periods. The uprodynamic battery-energy regulator according to the invention provides power to the building without turning off the power.

Аккумулятор можно заряжать электрической энергией в ночное время при значительно более низкой стоимости энергии, он также может включать вспомогательную генераторную систему, работающую за счет двигателя внутреннего сгорания или др.The battery can be charged with electric energy at night at a much lower cost of energy, it can also include an auxiliary generator system, which is operated by an internal combustion engine or others.

Claims (12)

1. Упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии, содержащий слоистую структуру в виде листа или набора листов, причем концы листов слоистой структуры закреплены на стержнях,
при этом слоистая структура выполнена из композиционных материалов, содержащих полимерную матрицу и волокнистый наполнитель, скручена в виде спирали с линейно возрастающей или убывающей по длине спирали кривизной и выполнена с переменными по длине спирали шириной и/или толщиной, и/или упрочнением,
так что аккумулятор-регулятор энергии способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать практически постоянный крутящий момент в рабочем диапазоне.
1. Elastodynamic battery-energy regulator containing a layered structure in the form of a sheet or a set of sheets, and the ends of the sheets of the layered structure are fixed to the rods,
wherein the layered structure is made of composite materials containing a polymer matrix and a fibrous filler, twisted in the form of a spiral with linearly increasing or decreasing curvature along the length of the spiral, and made with variable width and / or thickness along the spiral, and / or hardening,
so that the battery-energy regulator is capable of absorbing energy at variable torque and delivering almost constant torque in the operating range.
2. Упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии по п.1, характеризующийся тем, что он выполнен по меньшей мере из двух листов, которые скручены в виде спирали с линейно возрастающей или убывающей по длине спирали кривизной, механически соединены последовательно, и он способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать практически постоянный крутящий момент в рабочем диапазоне.2. The elastic-dynamic battery-energy regulator according to claim 1, characterized in that it is made of at least two sheets that are twisted in the form of a spiral with a curvature linearly increasing or decreasing along the length of the spiral, mechanically connected in series, and it is capable of absorbing energy when variable torque and give out almost constant torque in the operating range. 3. Упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии по п.1, характеризующийся тем, что он выполнен по меньшей мере из двух листов, которые скручены в виде спирали с линейно возрастающей или убывающей по длине спирали кривизной, механически соединены параллельно, и он способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать энергию при практически постоянном крутящем моменте в рабочем диапазоне.3. The elastic-dynamic battery-energy regulator according to claim 1, characterized in that it is made of at least two sheets that are twisted in the form of a spiral with a curvature linearly increasing or decreasing along the length of the spiral, mechanically connected in parallel, and it is capable of absorbing energy when variable torque and give out energy at an almost constant torque in the operating range. 4. Упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии по п.1, характеризующийся тем, что он выполнен из слоистой структуры, состоящей из более чем двух листов, которые скручены в виде спирали с линейно возрастающей или убывающей по длине спирали кривизной, соединены последовательно и параллельно, и он способен поглощать энергию при переменном крутящем моменте и выдавать практически постоянный крутящий момент в рабочем диапазоне.4. The elastic-dynamic battery-energy regulator according to claim 1, characterized in that it is made of a layered structure consisting of more than two sheets, which are twisted in the form of a spiral with a curvature linearly increasing or decreasing along the length of the spiral, connected in series and in parallel, and it is capable of absorbing energy under variable torque and delivering almost constant torque in the operating range. 5. Упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии по п.1, характеризующийся тем, что он встроен в энерговырабатывающие устройства с помощью соединения через дифференциальный редуктор, который автоматически регулирует упругодинамическую подачу или накопление энергии.5. The elastic-dynamic battery-energy regulator according to claim 1, characterized in that it is built into power generating devices by connecting through a differential gearbox that automatically adjusts the elastic-dynamic flow or energy storage. 6. Регулятор энергии, который поглощает излишки энергии и способен подавать энергию во время ее нехватки, характеризующийся тем, что содержит аккумулятор-регулятор энергии по любому из пп.1-5 для упругодинамического аккумулирования энергии.6. An energy regulator that absorbs excess energy and is able to supply energy during its shortage, characterized in that it contains a battery-energy regulator according to any one of claims 1 to 5 for elastic-dynamic energy storage. 7. Регулятор энергии по п.6, характеризующийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии по любому из пп.1-5, причем аккумуляторы-регуляторы энергии размещены последовательно.7. The energy regulator according to claim 6, characterized in that it further comprises at least one elasto-dynamic battery-energy regulator according to any one of claims 1 to 5, wherein the battery-energy regulators are arranged in series. 8. Регулятор энергии по п.6, характеризующийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии по любому из пп.1-5, причем аккумуляторы-регуляторы энергии размещены параллельно.8. The energy regulator according to claim 6, characterized in that it further comprises at least one elasto-dynamic battery-energy regulator according to any one of claims 1 to 5, wherein the battery-energy regulators are arranged in parallel. 9. Регулятор энергии по п.6, характеризующийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере два упругодинамических аккумулятора-регулятора энергии по любому из пп.1-5, причем аккумуляторы-регуляторы указанного регулятора энергии образуют комбинацию из аккумуляторов-регуляторов, размещенных последовательно, и аккумуляторов-регуляторов, размещенных параллельно.9. The energy regulator according to claim 6, characterized in that it further comprises at least two elasto-dynamic accumulator-energy regulators according to any one of claims 1 to 5, wherein the accumulator-regulators of said energy regulator form a combination of accumulator-regulators arranged in series, and battery regulators placed in parallel. 10. Ветроэлектрический генератор, содержащий:
устройство, выполненное с возможностью преобразовывать кинетическую энергию от ветра во вращательное движение или крутящий момент ветродвигателя;
элемент механической передачи указанного вращательного движения или конический блок;
дифференциальный редуктор или дифференциальный блок;
упругодинамический аккумулятор-регулятор энергии по любому из пп.1-5;
генератор, выполненный с возможностью преобразования механической энергии в электрическую энергию.
10. A wind generator comprising:
a device configured to convert kinetic energy from the wind into rotational motion or torque of a wind turbine;
a mechanical transmission member of said rotational motion or a conical block;
differential gear or differential unit;
an elastodynamic battery-energy regulator according to any one of claims 1 to 5;
a generator configured to convert mechanical energy into electrical energy.
11. Ветроэлектрический генератор по п.10, характеризующийся тем, что механический редуктор передает вращательный крутящий момент электрическому генератору и упругодинамическому аккумулятору-регулятору энергии.11. The wind electric generator according to claim 10, characterized in that the mechanical gearbox transmits rotational torque to the electric generator and the elastic-dynamic accumulator-energy regulator. 12. Ветроэлектрический генератор по п.10, характеризующийся тем, что он выполнен с возможностью передавать движение от упругодинамического аккумулятора-регулятора энергии к электрическому генератору через дифференциальный блок посредством накопленной упругодинамической энергии. 12. The wind electric generator according to claim 10, characterized in that it is configured to transmit movement from the elastodynamic accumulator-energy regulator to the electric generator through the differential unit through the accumulated elastodynamic energy.
RU2009124459/11A 2006-11-27 2006-11-27 Elastodynamic power accumulator-controller RU2435998C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009124459/11A RU2435998C2 (en) 2006-11-27 2006-11-27 Elastodynamic power accumulator-controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009124459/11A RU2435998C2 (en) 2006-11-27 2006-11-27 Elastodynamic power accumulator-controller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009124459A RU2009124459A (en) 2011-01-10
RU2435998C2 true RU2435998C2 (en) 2011-12-10

Family

ID=44054086

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009124459/11A RU2435998C2 (en) 2006-11-27 2006-11-27 Elastodynamic power accumulator-controller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2435998C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009124459A (en) 2011-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20100090471A1 (en) Elastodynamic energy accumulator-regulator
US4206608A (en) Natural energy conversion, storage and electricity generation system
WO2010125568A2 (en) A system for wind energy harvesting and storage wising compressed air and hot water
CN104320076B (en) Wind energy, solar energy are comprehensively changed and energy-accumulating power system
KR102607262B1 (en) Air compressed vertical wind power generator set
CN105649927A (en) Energy concentration device
CN107288820B (en) A kind of wind power generation plant based on dielectric elastomer
CN109882359B (en) Wind power generation device based on multilayer dielectric elastomer film superposition
KR20110116917A (en) Generator using piezoelectric plement
WO2019246148A1 (en) Dual-hybrid solar and wind-enabled triple-helical shaped savonius and darrieus-type vertical axis wind turbine (vawt)
KR20070001009A (en) Annexation power generation apparatus using wind power and small hydro power
RU2435998C2 (en) Elastodynamic power accumulator-controller
KR200431187Y1 (en) Annexation power generation apparatus using wind power and small hydro power
CN202040021U (en) Megawatt wind power seawater desalination system suitable for island power grid
CN204805030U (en) Dual drive wind power generation set
Long et al. Storage-integrated energy harvesters
CN104976054A (en) Vertical axis wind turbine
CN104963815B (en) A kind of high power wind power generation device
KR101291363B1 (en) Wind power generator
MX2009012637A (en) Self-supported system for generating electricity by means of solar, wind and mechanical energy.
Kirsch Design of a small wind turbine for electric power generation (1-5kW)
DE202018005659U1 (en) Wind energy plant with thermo-mechanical energy storage and energy conversion system for climate-neutral, environmentally friendly and energy self-sufficient operation of a sauna system
CN215109272U (en) Novel wind-solar hybrid power generation device
Sørensen Turning to the Wind: In an era of steadily rising fuel costs, wind power is becoming an increasingly attractive component of future energy supply systems
Thresher et al. Wind technology development: Large and small turbines

Legal Events

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

Effective date: 20121128