RU2464444C1 - Wind engine - Google Patents

Wind engine Download PDF

Info

Publication number
RU2464444C1
RU2464444C1 RU2011118909/06A RU2011118909A RU2464444C1 RU 2464444 C1 RU2464444 C1 RU 2464444C1 RU 2011118909/06 A RU2011118909/06 A RU 2011118909/06A RU 2011118909 A RU2011118909 A RU 2011118909A RU 2464444 C1 RU2464444 C1 RU 2464444C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stop
electromagnet
wind
spring
bearing shaft
Prior art date
Application number
RU2011118909/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рузиль Ришатович Муфтахов (RU)
Рузиль Ришатович Муфтахов
Самат Мухаметович Хасанов (RU)
Самат Мухаметович Хасанов
Рулит Кандра (RU)
Рулит Кандра
Юрий Викторович Афанасьев (RU)
Юрий Викторович Афанасьев
Флюр Рашитович Исмагилов (RU)
Флюр Рашитович Исмагилов
Диана Юрьевна Пашали (RU)
Диана Юрьевна Пашали
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
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 "Уфимский государственный авиационный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный технический университет"
Priority to RU2011118909/06A priority Critical patent/RU2464444C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2464444C1 publication Critical patent/RU2464444C1/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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: wind engine comprises a body, a bearing shaft, a wind wheel in the form of a hub with rotary blades fixed on it and a power controller. The power controller comprises a spring, a stop, a control nut, a controlled tubular stop, a traction plate with double-link hinged levers and rollers of blade rotation. There is an electromagnet installed coaxially to the controlled tubular stop on the body. The circular ferromagnetic electroconductive anchor of this electromagnet is installed on the external surface of the stop with the possibility to control and limit anchor travel in direction of spring compression and its fixation against rotation. A controlled stop is installed at the end of the bearing shaft at the side of a wind wheel. On the inner surface of the electromagnetic core there are longitudinal-transverse slots. The electromagnet winding is connected in series into a power generator loading circuit.
EFFECT: invention makes it possible to ensure permanent frequency of power generator voltage at any speed of wind and different electric load.
3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, касается конструкции ветродвигателей, обеспечивающих постоянство частоты напряжения приводимого генератора.The invention relates to wind energy, for the design of wind turbines, ensuring the constancy of the frequency of the voltage of the driven generator.

Известен ветродвигатель по [а.с. СССР №1216415, F03D 1/00, 1984 г.], содержащий ветроколесо с установленной на полом валу втулкой и поворотными лопастями, снабженными закрепленными на них попарно центробежными грузами и махами, кинематически соединенными с поворотным синхронизирующим элементом, размещенным во втулке, электрогенератор, входной валик которого при помощи мультипликатора связан с валом, и механизмом торможения.Known wind turbine according to [a.s. USSR No. 1216415, F03D 1/00, 1984], comprising a wind wheel with a sleeve mounted on a hollow shaft and rotary blades equipped with centrifugal loads and wings mounted on them in pairs, kinematically connected to a rotary synchronizing element located in the sleeve, an electric generator, an input generator whose roller, with the help of a multiplier, is connected to the shaft and the braking mechanism.

Недостатком устройства является сложность конструкции, содержащей мультипликатор и сложную коническую передачу в синхронизирующем узле.The disadvantage of this device is the complexity of the design containing the multiplier and a complex bevel gear in the synchronizing node.

Известен ветродвигатель по [а.с. СССР №1346847, F03D 1/00, 1986 г.], содержащий полые лопасти, установленные на валу, центробежные грузы, расположенные в полости каждой лопасти.Known wind turbine according to [a.s. USSR No. 1346847, F03D 1/00, 1986], containing hollow blades mounted on the shaft, centrifugal loads located in the cavity of each blade.

Недостатком устройства является значительная инерционность, снижающая основные динамические характеристики регулятора частоты вращения ветродвигателя, что приводит к низкой надежности всего устройства.The disadvantage of this device is significant inertia, which reduces the basic dynamic characteristics of the speed controller of a wind turbine, which leads to low reliability of the entire device.

Известен ветродвигатель по [а.с. СССР №1337548, F03D 1/00, 1985 г.], содержащий установленные на махах лопастей стержни, снабженные центробежными грузами, и подпружиненные рычаги, жестко связанные с махами.Known wind turbine according to [a.s. USSR No. 1337548, F03D 1/00, 1985], containing rods mounted on the wings of the blades, equipped with centrifugal loads, and spring-loaded levers rigidly connected to the wings.

Недостатком устройства является недостаточная точность регулирования из-за инерционности элементов, реагирующих на изменение скорости ветра, и отсутствие элементов, демпфирующих колебания ветроколеса.The disadvantage of this device is the lack of accuracy of regulation due to the inertia of the elements that respond to changes in wind speed, and the absence of elements that damp the vibrations of the wind wheel.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является ветродвигатель для ветроустановки [патент RU №2165544, F03D 1/00, 2001 г.], содержащий корпус, несущий вал, установленное на нем рабочее колесо со ступицей и закрепленными на ней лопастями, сопряжение несущего вала со ступицей выполнено в виде подвижного зацепления, регулятор мощности, состоящий из пружины, упорной шайбы, регулировочной гайки, регулируемого трубчатого упора, тяговой тарелки, двухзвенных шарнирных рычагов, валиков поворота лопастей рабочего колеса. При этом валики поворота лопастей кинематически связаны между собой и с несущим валом при помощи тяговой тарелки, закрепленной на торце несущего вала, и шарнирных двухзвенных рычагов.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is a wind turbine for wind turbines [patent RU No. 2165544, F03D 1/00, 2001], comprising a housing, a bearing shaft, an impeller mounted on it with a hub and blades fixed to it, mating the bearing shaft with the hub is made in the form of a movable gearing, a power regulator consisting of a spring, a thrust washer, an adjusting nut, an adjustable tubular stop, a traction plate, two-link articulated levers, rollers for turning the working blades to forest. In this case, the rotation rollers of the blades are kinematically connected with each other and with the bearing shaft using a traction plate mounted on the end of the bearing shaft, and articulated two-link levers.

К недостаткам такого устройства относится то, что при изменении нагрузки число оборотов рабочего колеса (далее ветроколеса) остается непостоянным. Регулирование скорости происходит только при изменении лобового давления ветра. Крутильные и аксиальные колебания ветроколеса, неизбежно возникающие при воздействии ветра, в этом устройстве не гасятся. Это приводит к усилению шума и снижает срок службы ветродвигателя. В том случае, когда нагрузкой ветродвигателя является электрический генератор, непостоянство числа оборотов ведет к непостоянству частоты вырабатываемого напряжения.The disadvantages of this device include the fact that when the load changes, the number of revolutions of the impeller (hereinafter referred to as the wind wheel) remains unstable. Speed control occurs only when the wind pressure changes. The torsional and axial vibrations of the wind wheel, which inevitably occur when exposed to wind, are not suppressed in this device. This leads to increased noise and reduces the life of the wind turbine. In the case when the load of the wind turbine is an electric generator, the inconsistency of the number of revolutions leads to inconstancy of the frequency of the generated voltage.

Задача изобретения - достижение постоянной частоты напряжения электрогенератора ветродвигателя при изменении скорости ветра и электрической нагрузки на электрогенератор и демпфирование крутильных и аксиальных колебаний вала ветроколеса, возникающих от дискретности воздушного потока, разницы его скоростей, воздействующих на верхнюю и нижнюю лопасти, упругих колебаний лопастей, вала и т.д.The objective of the invention is to achieve a constant frequency frequency of the voltage of the wind turbine generator when changing wind speed and electric load on the generator and damping torsional and axial vibrations of the wind wheel shaft arising from the discreteness of the air flow, the difference in its velocities acting on the upper and lower blades, the elastic vibrations of the blades, shaft and etc.

Поставленная задача достигается тем, что в ветродвигателе, приводящем электрогенератор, содержащем корпус, несущий вал, ступицу, с закрепленными на ней поворотными лопастями, регулятор мощности, состоящий из пружины, упора, регулировочной гайки, регулируемого трубчатого упора, тяговой тарелки, с двухзвенными шарнирными рычагами и валиками поворота лопастей, согласно изобретению, коаксиально к регулируемому трубчатому упору, снабженному стопором упора, на корпусе установлен электромагнит, на внутренней поверхности сердечника которого выполнены продольные и поперечные пазы, ферромагнитный электропроводящий якорь которого установлен на наружной поверхности трубчатого упора с возможностью регулирования в направлении сжатия пружины и фиксирования его от поворота стопором якоря. На конце несущего вала со стороны ветроколеса для ограничения хода ступицы установлен регулируемый упор. Обмотка электромагнита включена последовательно в цепь нагрузки электрогенератора. Демпфирование крутильных и аксиальных колебаний ветроколеса происходит от взаимодействия вихревых токов, наводимых на наружной поверхности ферромагнитного электропроводящего якоря, с магнитным потоком зубцов, находящихся на внутренней поверхности сердечника электромагнита.The problem is achieved in that in the wind turbine driving the electric generator, comprising a housing, a bearing shaft, a hub, with rotary blades fixed to it, a power regulator consisting of a spring, a stop, an adjusting nut, an adjustable tubular stop, a traction plate, with two-link articulated levers and rollers of rotation of the blades, according to the invention, coaxially to an adjustable tubular stop equipped with a stop stop, an electromagnet is installed on the housing, on the inner surface of the core of which longitudinal and transverse grooves are made, the ferromagnetic electrically conductive anchor of which is mounted on the outer surface of the tubular stop with the possibility of regulation in the compression direction of the spring and fixing it against rotation by the anchor stop. An adjustable stop is installed at the end of the carrier shaft from the side of the wind wheel to limit the stroke of the hub. The winding of the electromagnet is connected in series to the load circuit of the generator. Damping of torsional and axial vibrations of a wind wheel occurs from the interaction of eddy currents induced on the outer surface of a ferromagnetic electrically conductive armature with magnetic flux of teeth located on the inner surface of the core of the electromagnet.

Кроме того, для повышения эффективности демпфирования крутильных и аксиальных колебаний ветроколеса, на наружной поверхности ферромагнитного электропроводящего якоря могут быть выполнены продольные и поперечные пазы, причем в пазы ферромагнитного электропроводящего якоря уложена короткозамкнутая обмотка с высокой электрической проводимостью.In addition, to increase the damping efficiency of torsional and axial vibrations of the wind wheel, longitudinal and transverse grooves can be made on the outer surface of the ferromagnetic conductive armature, and a short-circuit winding with high electrical conductivity is laid in the grooves of the ferromagnetic conductive armature.

Кроме того, число продольных и поперечных пазов на внутренней поверхности сердечника электромагнита имеет соотношение с числом пазов на якоре в диапазоне от 5/3 до 4/3.In addition, the number of longitudinal and transverse grooves on the inner surface of the core of the electromagnet has a ratio with the number of grooves at anchor in the range from 5/3 to 4/3.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен продольный разрез общего вида ветродвигателя, на фиг.2. даны поперечные разрезы электромагнита ферромагнитным электропроводящим якорем и трубчатым упором, на фиг.3 показан элемент ветродвигателя при наличии продольно-поперечных пазов на внутренней поверхности сердечника магнитопровода и продольно-поперечных пазов на наружной поверхности якоря с короткозамкнутой обмоткой, на фиг.4 показана фигура, которую представляет собой короткозамкнутая обмотка ферромагнитного электропроводящего якоря электромагнита без сердечника.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows a longitudinal section of a General view of a wind turbine, figure 2. cross sections of an electromagnet are given by a ferromagnetic conductive anchor and a tubular stop, figure 3 shows a wind turbine element in the presence of longitudinally-transverse grooves on the inner surface of the core of the magnetic circuit and longitudinally transverse grooves on the outer surface of the armature with a short-circuited winding, figure 4 shows a figure that It is a short-circuited winding of a ferromagnetic electrically conductive armature of an electromagnet without a core.

Ветродвигатель содержит корпус 1, установленный на нем электромагнит 2, коаксиально которому установлен на подшипниках несущий вал 3, на шлицевой части которого закреплена ступица 4 с ограничителем хода - регулируемым упором 5, с поворотными лопастями 6, закрепленными на радиально расположенных валиках поворота лопастей 7, соединенных с двухзвенными шарнирными рычагами 8 и тяговой тарелкой 9, закрепленной к торцу несущего вала 3 переходником 10, на котором установлен обтекатель 11, закрепленный коком 12, установленные на несущем валу 3 упор 13 с регулировочной гайкой 14 и упирающаяся в них пружина 15; установленные на ступице 4 регулируемый трубчатый упор 16, с возможностью фиксации его стопором упора 17 от их относительного перемещения, ферромагнитный электропроводящий якорь 18 электромагнита 2, установленный на наружной поверхности трубчатого упора с возможностью регулирования в осевом направлении и фиксацией от их относительного перемещения стопором якоря 19; электрогенератор 20, приводимый несущим валом 3.The wind turbine comprises a housing 1, an electromagnet 2 mounted on it, coaxially to which a bearing shaft 3 is mounted on bearings, on the splined part of which there is a hub 4 with a travel stop - an adjustable stop 5, with rotary blades 6 mounted on radially arranged rotation rollers of the blades 7 connected with two-link articulated levers 8 and a traction plate 9, fixed to the end of the bearing shaft 3 with an adapter 10, on which a fairing 11 is mounted, fixed by coca 12, an emphasis 13 mounted on the bearing shaft 3 gulirovochnoy nut 14 and the abutting spring 15 therein; mounted on the hub 4, an adjustable tubular stop 16, with the possibility of fixation by the stopper of the stop 17 from their relative movement, a ferromagnetic electrically conductive armature 18 of the electromagnet 2 mounted on the outer surface of the tubular stop with the possibility of axial adjustment and fixation of the relative movement of the anchor 19; an electric generator 20 driven by a bearing shaft 3.

Ветродвигатель работает следующим образом. Пружина 15 упирается ступицу 4. При отсутствии и очень малом ветре, не развивающем достаточного усилия для деформации пружины, ступица 4 находится в исходном крайнем правом положении. Угол атаки поворотных лопастей 6 имеет заданное для данного режима значение. При малой скорости ветра (1-3 м/с) на поворотных лопастях 6, расположенных под углом, например, (55-60°) к потоку, возникает вращающая сила, создающая крутящий момент на несущем валу 3, который начинает вращаться. Одновременно ветровой поток создает силу лобового давления, направленную параллельно оси несущего вала 3, которая стремится сдвинуть ступицу 4 влево, сжав пружину 15. При малых скоростях ветра (1-3 м/с) усилия пружины 15 хватает, чтобы удержать ступицу 4 в исходном положении и сохранить установленные углы атаки (55-60°). Жесткость пружины в исходном положении устанавливается регулировочной гайкой 14, навинчиванием или свинчиванием ее на упор 13. При дальнейшем увеличении скорости ветра одновременно с увеличением вращающей силы и ростом частоты вращения несущего вала 3, увеличивается сила лобового давления на ветроколесо, которая сдвигает ступицу 4, сжимая пружину 15, при этом, под действием шарнирных двухзвенных рычагов 8 и тяговой тарелки 9, происходит поворот валиков поворота лопастей 7. При этом изменяется угол атаки поворотных лопастей 6 в зависимости от скорости ветра.The wind turbine operates as follows. The spring 15 abuts the hub 4. In the absence and very small wind that does not develop sufficient force to deform the spring, the hub 4 is in the initial extreme right position. The angle of attack of the rotary blades 6 has a value set for this mode. At a low wind speed (1-3 m / s) on the rotary blades 6, located at an angle, for example (55-60 °) to the flow, there is a rotational force that creates torque on the bearing shaft 3, which begins to rotate. At the same time, the wind flow creates a frontal pressure force directed parallel to the axis of the bearing shaft 3, which tends to shift the hub 4 to the left, compressing the spring 15. At low wind speeds (1-3 m / s), the force of the spring 15 is enough to keep the hub 4 in its original position and keep the set angles of attack (55-60 °). The spring stiffness in the initial position is set by adjusting nut 14, screwing or screwing it to the stop 13. With a further increase in wind speed simultaneously with an increase in rotational force and an increase in the rotational speed of the bearing shaft 3, the frontal pressure force on the wind wheel increases, which moves the hub 4, compressing the spring 15, in this case, under the action of the articulated two-link levers 8 and the traction plate 9, the rotation rollers of the blades 7 rotate. The angle of attack of the rotary blades 6 changes, depending on wind speed.

Таким образом, устройство обеспечивает следующий режим регулирования: с увеличением скорости ветра угол атаки уменьшается, с уменьшением скорости ветра угол атаки увеличивается. При этом скорость вращения ветродвигателя автоматически остается практически постоянной. Это положение сохраняется при условии постоянной электрической нагрузки на зажимах генератора и, соответственно, неизменной механической нагрузки на несущем валу, сочленном с валом генератора.Thus, the device provides the following control mode: with an increase in wind speed, the angle of attack decreases, with a decrease in wind speed, the angle of attack increases. In this case, the rotational speed of the wind turbine automatically remains almost constant. This position is maintained under the condition of a constant electrical load on the terminals of the generator and, accordingly, a constant mechanical load on the bearing shaft articulated with the generator shaft.

При увеличении нагрузки на генератор (при постоянной скорости ветра) и, соответственно, возрастании момента на несущем валу ветроколеса, оно стремится замедлить свое вращение. Для удержания частоты вращения необходимо увеличить угол атаки поворотных лопастей ветроколеса, т.е., согласно вышеописанному режиму, необходимо препятствовать сжатию пружины 15 (растянуть пружину) и перемещению ступицы 4 влево. Эту задачу выполняет ферромагнитный электропроводящий якорь 18 электромагнита 2. Сила, развиваемая электромагнитом 2, пропорциональна электрической нагрузке на электрогенераторе 20. При уменьшении нагрузки на электрогенераторе 20 электромагнит 2 не препятствует сжатию пружины 15 силой лобового давления. Ступица 4, удерживаемая только пружиной 15, может перемещаться влево и посредством тяговой тарелки 9 и двухзвенных шарнирных рычагов 8 поворачивать поворотные лопасти 6 на меньший угол атаки. Таким образом, при правильной настройке исходных положений якоря электромагнита 2, регулировочной гайки 14 и упора 13, скорость (частота) вращения ветродвигателя будет стабилизирована не только при изменении скорости ветра, но и при изменении нагрузки на электрогенераторе 20.With an increase in the load on the generator (at a constant wind speed) and, accordingly, an increase in the moment on the bearing shaft of the wind wheel, it tends to slow down its rotation. To maintain the rotation frequency, it is necessary to increase the angle of attack of the rotary blades of the wind wheel, i.e., according to the above mode, it is necessary to prevent the compression of spring 15 (stretch the spring) and the movement of the hub 4 to the left. This task is performed by the ferromagnetic electrically conductive armature 18 of the electromagnet 2. The force developed by the electromagnet 2 is proportional to the electric load on the electric generator 20. When the load on the electric generator 20 is reduced, the electromagnet 2 does not interfere with the compression of the spring 15 by the frontal pressure force. The hub 4, held only by the spring 15, can move to the left and, by means of the traction plate 9 and two-link articulated levers 8, turn the rotary blades 6 by a smaller angle of attack. Thus, with the correct setting of the initial positions of the armature of the electromagnet 2, the adjusting nut 14 and the stop 13, the speed (frequency) of rotation of the wind turbine will be stabilized not only when the wind speed changes, but also when the load on the electric generator 20 changes.

Демпфирование колебаний ветроколеса происходит следующим образом. Между внутренней поверхностью сердечника электромагнита 2 и наружной поверхностью якоря создается магнитное поле, которое на поверхности перемещающегося ферромагнитного электропроводящего якоря 18 наводит вихревые токи, взаимодействующие с полем в зазоре и тем самым оказывающие противодействие (демпфирование) продольным и крутильным колебаниям ветроколеса. При этом энергия колебаний преобразуется в тепло, нагревающее ферромагнитный электропроводящий якорь 18, и рассеивается в окружающую среду.Damping of vibrations of a wind wheel occurs as follows. A magnetic field is created between the inner surface of the core of electromagnet 2 and the outer surface of the armature, which induces eddy currents on the surface of the moving ferromagnetic electrically conductive armature 18, which interact with the field in the gap and thereby counteract (damping) the longitudinal and torsional vibrations of the wind wheel. In this case, the vibrational energy is converted into heat, heating the ferromagnetic electrically conductive armature 18, and is dissipated into the environment.

Для повышенной эффективности демпфирования в ферромагнитном электропроводящем якоре 18 выполняются продольно-поперечные пазы, и в них укладывается короткозамкнутая обмотка, выполненная из высокопроводящего сплава, часто методом литья (алюминиевые сплавы АД-5, типа АК и т.д.). Повышение электрической проводимости ферромагнитного электропроводящего якоря 18 приводит к увеличению наводимых токов и, соответственно, к увеличению рассеиваемой энергии. При наличии короткозамкнутой обмотки электропроводность сердечника ферромагнитного электропроводящего якоря 18 не играет существенной роли в эффективности демпфирования. В этом случае допустимо применять ферромагнитные материалы с высокими магнитными свойствами и низкой электропроводностью.For increased damping efficiency, longitudinally-transverse grooves are made in the ferromagnetic electrically conductive anchor 18, and a short-circuited winding made of a highly conductive alloy is often laid in them, often by casting (aluminum alloys AD-5, type AK, etc.). The increase in electrical conductivity of the ferromagnetic electrically conductive armature 18 leads to an increase in the induced currents and, accordingly, to an increase in the dissipated energy. In the presence of a short-circuited winding, the core conductivity of the ferromagnetic conductive armature core 18 does not play a significant role in the damping efficiency. In this case, it is permissible to use ferromagnetic materials with high magnetic properties and low electrical conductivity.

Как показывают расчеты и эксперимент, наиболее эффективная работа достигается при соотношении пазов с обмоткой на ферромагнитном электропроводящем якоре 18 в диапазоне 5/3-4/3.As calculations and the experiment show, the most efficient operation is achieved when the grooves with the windings on the ferromagnetic conductive armature 18 are in the range of 5 / 3-4 / 3.

Настройка устройства на заданный алгоритм управления происходит при отсутствии ветра или зафиксированным в крайнем правом положении ступицы 4 упором следующим образом.The device is configured for a given control algorithm in the absence of wind or fixed in the extreme right position of the hub 4 with the emphasis as follows.

Регулируемый трубчатый упор 16 перемещением (например, по резьбе) относительно ступицы настраивается на зазор γ, обеспечивающий границу минимального угла атаки поворотных лопастей 6 (флюгирования, иначе минимальной эффективности), при этом ступица 4 будет занимать крайнее левое положение. Настроенный регулируемый трубчатый упор 16 фиксируется стопором упора 17. Максимальный угол, т.е. наиболее эффективный угол атаки поворотных лопастей, обеспечивающий максимальный момент, устанавливается регулируемым упором 5, установленным на конце несущего вала и ограничивающим перемещение ступицы 4 вправо.Adjustable tubular stop 16 by moving (for example, by thread) relative to the hub is adjusted to a gap γ, providing the boundary of the minimum angle of attack of the rotary blades 6 (feathering, otherwise the minimum efficiency), while the hub 4 will occupy the extreme left position. The adjusted adjustable tubular stop 16 is fixed by the stop stop 17. The maximum angle, i.e. the most effective angle of attack of the rotary blades, providing maximum torque, is set by an adjustable stop 5 mounted on the end of the bearing shaft and restricting the movement of the hub 4 to the right.

Ферромагнитный электропроводящий якорь 18 аксиальным перемещением (например, по резьбе) относительно регулируемого трубчатого упора 16 устанавливается в положение минимального зазора δ (например, 0,35 мм) между торцевой частью сердечника электромагнита 2 и торцевой частью ферромагнитного электропроводящего якоря 18, который в этом положении фиксируется на поверхности регулируемого трубчатого упора 16 стопором якоря 19.The ferromagnetic conductive armature 18 by axial movement (for example, by thread) relative to the adjustable tube stop 16 is set to the position of the minimum gap δ (for example, 0.35 mm) between the end part of the core of the electromagnet 2 and the end part of the ferromagnetic conductive armature 18, which is fixed in this position on the surface of the adjustable tubular stop 16, the anchor stopper 19.

Для исключения касания ферромагнитного электропроводящего якоря 18 с сердечником электромагнита 2 настройка зазора δ должна выполняться при крайнем правом положении ступицы 4 в контакте с настроенным и зафиксированным регулируемым упором 5.To avoid touching the ferromagnetic electrically conductive armature 18 with the core of the electromagnet 2, the clearance δ should be set at the extreme right position of the hub 4 in contact with the adjusted fixed and fixed stop 5.

Жесткость пружины 15 устанавливается перемещением регулировочной гайки 14 относительно упора 13. Рабочий диапазон деформации пружины 15 и ее конструктивная жесткость определяют в конечном счете диапазон скоростей ветра, в котором работает ветродвигатель. Т.е. при неизменной геометрии ветроколеса начальное сжатие пружины 15 силой, например, 10 H подразумевает начало регулирования при скорости ветра 4 м/с. Максимальное сжатие, например, силой 300 H будет соответствовать скорости ветра 9 м/с и верхнему пределу регулирования.The stiffness of the spring 15 is set by moving the adjusting nut 14 relative to the stop 13. The working range of the deformation of the spring 15 and its structural stiffness ultimately determine the range of wind speeds in which the wind turbine operates. Those. with the geometry of the wind wheel unchanged, the initial compression of the spring 15 by force, for example, 10 H, implies the beginning of regulation at a wind speed of 4 m / s. The maximum compression, for example, with a force of 300 H, will correspond to a wind speed of 9 m / s and the upper limit of regulation.

Claims (3)

1. Ветродвигатель, содержащий корпус, несущий вал, ветроколесо, состоящее из ступицы с закрепленными на ней поворотными лопастями, регулятор мощности, состоящий из пружины, упора, регулировочной гайки, регулируемого трубчатого упора, тяговой тарелки с двухзвенными шарнирными рычагами и валиками поворота лопастей, отличающийся тем, что коаксиально к регулируемому трубчатому упору на корпусе установлен электромагнит, кольцевой ферромагнитный электропроводящий якорь которого установлен на наружной поверхности упора с возможностью регулирования и ограничения хода якоря в направлении сжатия пружины и фиксирования его от поворота, причем на конце несущего вала со стороны ветроколеса установлен регулируемый упор, а на внутренней поверхности сердечника электромагнита выполнены продольно-поперечные пазы, и обмотка электромагнита включена последовательно в цепь нагрузки электрогенератора.1. A wind turbine comprising a housing, a bearing shaft, a wind wheel, consisting of a hub with rotary blades fixed to it, a power regulator, consisting of a spring, an abutment, an adjusting nut, an adjustable tubular abutment, a traction plate with two-link articulated levers and rollers for turning the vanes, characterized the fact that an electromagnet is installed coaxially to an adjustable tubular stop on the housing, the annular ferromagnetic conductive armature of which is mounted on the outer surface of the stop with the possibility of regulation and limiting the course of the armature in the direction of compression of the spring and fixing it against rotation, moreover, an adjustable stop is installed on the end of the bearing shaft from the side of the wind wheel, and longitudinally-transverse grooves are made on the inner surface of the core of the electromagnet, and the electromagnet winding is connected in series to the load circuit of the generator. 2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что на наружной поверхности ферромагнитного электропроводящего якоря выполнены продольные и поперечные пазы с уложенной в них короткозамкнутой обмоткой.2. The wind turbine according to claim 1, characterized in that longitudinal and transverse grooves with a short-circuited winding laid in them are made on the outer surface of the ferromagnetic conductive armature. 3. Ветродвигатель по п.2, отличающийся тем, что число продольных и поперечных пазов на внутренней поверхности сердечника электромагнита соотносится с числом пазов на якоре как 5/3-4/3. 3. The wind turbine according to claim 2, characterized in that the number of longitudinal and transverse grooves on the inner surface of the core of the electromagnet is correlated with the number of grooves at the anchor as 5 / 3-4 / 3.
RU2011118909/06A 2011-05-11 2011-05-11 Wind engine RU2464444C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118909/06A RU2464444C1 (en) 2011-05-11 2011-05-11 Wind engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118909/06A RU2464444C1 (en) 2011-05-11 2011-05-11 Wind engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2464444C1 true RU2464444C1 (en) 2012-10-20

Family

ID=47145453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118909/06A RU2464444C1 (en) 2011-05-11 2011-05-11 Wind engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2464444C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104401481A (en) * 2014-10-14 2015-03-11 西北工业大学 Propeller connecting member

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1523711A1 (en) * 1987-12-07 1989-11-23 Ч.-К.А. Будревич Wind motor
SU1726843A2 (en) * 1990-01-09 1992-04-15 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Wind motor rotor
RU2165544C1 (en) * 1999-09-14 2001-04-20 Троянов Валерий Федорович Windmill
JP2006329004A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Kohei Minato Windmill for power generation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1523711A1 (en) * 1987-12-07 1989-11-23 Ч.-К.А. Будревич Wind motor
SU1726843A2 (en) * 1990-01-09 1992-04-15 Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Wind motor rotor
RU2165544C1 (en) * 1999-09-14 2001-04-20 Троянов Валерий Федорович Windmill
JP2006329004A (en) * 2005-05-24 2006-12-07 Kohei Minato Windmill for power generation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104401481A (en) * 2014-10-14 2015-03-11 西北工业大学 Propeller connecting member

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109996730A (en) The translation machinery space bulkhead of fan section for the installation of aircraft tail portion
DK2908005T3 (en) Vertical wind generator
EP2778047A2 (en) Damping arrangement for aircraft landing gear, for example a nosewheel
KR20170046928A (en) Blade pitch control apparatus for small size wind power generator
US20120141267A1 (en) Wind turbine blade automatic pitch control using centrifugal force
WO2015128426A1 (en) Pitch bearing arrangement for a wind turbine installation
US9124154B2 (en) Kinetic energy conversion device with variable output
CN102926932B (en) Automatic blade-changing speed-regulating device based on wind speed
RU2015118315A (en) DEVICE AND METHOD FOR REGULATING ANGLE OF INSTALLATION OF BLADES
RU2464444C1 (en) Wind engine
CN102536684A (en) Centrifugal variable pitch speed stabilizing hub for small-sized wind driven generator
RU2642683C2 (en) Rotary mechanical system with non-contact drive
GB2459453A (en) Aerodynamic overspeed limitation for wind turbine rotor(s)
RU2658316C1 (en) Multiphase ac wind generator
CN203742901U (en) Minitype wind driven generator capable of adjusting position of wind wheel in wind collecting cover
KR20190033598A (en) Nacelles and rotors for wind turbines, and methods
CN202348566U (en) Centrifugal blade-adjusting and speed-stabilizing device of small-type wind turbine generator
KR101758011B1 (en) Blade pitch control apparatus for small size wind power generator
CN103352801B (en) centrifugal variable-pitch wind driven generator
RU2809264C1 (en) Wind wheel of wind power generator
CN210689406U (en) Ball screw electric steering engine
CN103821671B (en) The small-sized wind power generator that wind wheel position in wind-collection cover is adjustable
RU2337251C1 (en) Direct-drive wind power generator
CN203362390U (en) Centrifugal variable pitch wind driven generator
SU1726843A2 (en) Wind motor rotor

Legal Events

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

Effective date: 20140512