RU2508472C1

RU2508472C1 - Wind-driven power plant

Info

Publication number: RU2508472C1
Application number: RU2012145717/06A
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Бирюлин; Анжелика Амировна Ветрова; Дарья Дмитриевна Васильева; Андрей Андреевич Шабалин
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2014-02-27

Abstract

FIELD: power industry.

SUBSTANCE: wind-driven power plant includes a carousel wind motor with piezoelectric converters, a DC generator, an electric board with an adder unit, storage batteries and a traction motor. The current adder unit of the electric board is electrically connected through a two-stranded cable and a switch with storage batteries, which through another switch and a speed control are connected to the traction electric motor. A vertical shaft of the wind motor passes through the upper support bearing and the lower and thrust bearing, which are installed in a wind motor frame and a bed, is mechanically connected through a coupling to the DC generator arranged in a shell attached at the bed bottom; electrically, the cable is connected to the current adder of the electric board, which is also connected through the cable to piezoelectric converters of the wind motor.

EFFECT: wind-driven power plant at available wind of sufficient force will provide increase in electric output by improving operating efficiency, for example it will provide an electromobile through storage batteries with an optimum movement without taking any electric energy from outside.

1 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для питания электроэнергией различных потребителей, в частности работающих на постоянном токе электромобилей.The invention relates to wind energy and can be used to power various consumers, in particular electric vehicles operating on direct current.

Известен карусельный ветродвигатель, содержащий вертикальный вал, к которому радиально по высоте жестко прикреплены неподвижные лопасти, через шарниры, связанные с подвижными лопастями, на краях последних прикреплены пьезопреобразователи, прижатые плоскими пружинами. (Патент RU №2319858). Известный ветродвигатель, помимо передачи крутящего усилия, вырабатывает постоянный электрический ток.A rotary wind turbine is known, comprising a vertical shaft, to which fixed blades are rigidly fixed radially in height, through hinges connected with movable blades, piezoelectric transducers pressed by flat springs are attached at the edges of the latter. (Patent RU No. 2319858). A well-known wind turbine, in addition to transmitting torque, generates a constant electric current.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая размещенные в кольцевом корпусе ветроколесо, установленное на валу и пьезогенератор. (А.С. №1746056, СССР), по совокупности существенных признаков изобретения принятая за ближайший аналог (прототип). Данная ветроэнергетическая установка сложна по конструкции, вырабатывает переменный ток и имеет сложные приспособления по поддержанию его технических параметров.Known wind power installation containing placed in an annular casing of a wind wheel mounted on a shaft and a piezoelectric generator. (A.S. No. 1746056, USSR), based on the set of essential features of the invention, adopted as the closest analogue (prototype). This wind power installation is complex in design, generates alternating current and has complex devices to maintain its technical parameters.

Технический результат предлагаемого изобретения, заключается в увеличении электрической мощности за счет повышения эффективности работы и обеспечивается тем, что ветроэнергетическая установка, содержит карусельный ветродвигатель с пьезоэлектрическими преобразователями, генератор постоянного тока, электрощиток с сумматором тока, аккумуляторы, электродвигатель, причем согласно изобретения сумматор тока электрощитка связан электрически через 2-х жильный кабель и переключатель с аккумуляторами, которые через, другой переключатель и регулятор скорости связаны с тяговым электродвигателем, вертикальный вал ветродвигателя проходит через крышу электромобиля, верхний опорный и нижний опорно-упорный подшипники, установленные в раме ветродвигателя и станину, механически через муфту соединен с генератором постоянного тока, размешенном в стакане, прикрепленном снизу к крыше электромобиля, а электрически через кабель соединенным с сумматором тока электрощитка, который также соединен через кабель с пьезопреобразователями ветродвигателя, ток от сумматора по кабелю через переключатель поступает на аккумуляторы.The technical result of the invention is to increase electric power by increasing operating efficiency and is ensured by the fact that the wind power installation contains a rotary wind turbine with piezoelectric transducers, a direct current generator, an electric panel with a current adder, batteries, an electric motor, and according to the invention, an electric current combiner is connected electrically through a 2-core cable and a switch with batteries, which through, another switch and the speed regulator is connected with the traction motor, the vertical shaft of the wind turbine passes through the roof of the electric vehicle, the upper thrust and lower thrust bearings installed in the wind turbine frame and the bed are mechanically connected via a coupling to a direct current generator placed in a glass attached to the roof of the electric vehicle from the bottom, and electrically through a cable connected to the current adder of the electrical panel, which is also connected through a cable to the piezoelectric transducers of the wind turbine, the current from the adder through the cable through The switch is supplied to the batteries.

На чертеже (фиг 1) схематично изображена ветроэнергетическая установка.In the drawing (FIG. 1), a wind power installation is schematically shown.

Ветроэнергетическая установка состоит из карусельного ветродвигателя 1 с пьезопреобразователями 2, генератора постоянного тока 3 и электрощитка 4, связанного электрически через 2-х жильный кабель 5 и переключатель 6 с аккумуляторами 7. Аккумуляторы 7 электрически через переключатель 8 и регулятор 9 связаны с тяговым электродвигателем 10. Карусельный ветродвигатель 1 имеет вертикальный вал 11, проходящий через крышу 12, например, электромобиля. Рама 13 жестко связана со станиной 14, имеет вверху опорный подшипник 15 и внизу опорно-упорный подшипник 16, через которые проходит вал 11. К крыше 12 снизу прикреплен стакан 17, в котором размещен генератор постоянного тока 3, механически через муфту 18 соединенный с валом 11, а электрически через кабель 19 с электрощитком 4, имеющим сумматор тока 20, соединенный через кабель 21 с пьезопреобразователями 2 ветродвигателя 1. Сумматор 20 суммирует токи от генератора 3 и пьезопреобразователей 2. Суммарный ток по кабелю 5 и переключателю 6 поступает на зарядку аккумуляторов 7. Электрощиток 4 имеет измеритель тока (амперметр) 22.The wind power installation consists of a rotary wind turbine 1 with piezoelectric transducers 2, a direct current generator 3 and an electric panel 4, connected electrically via a 2-core cable 5 and switch 6 with batteries 7. The batteries 7 are electrically connected through a switch 8 and a regulator 9 to the traction motor 10. The rotary wind turbine 1 has a vertical shaft 11 passing through the roof 12, for example, of an electric vehicle. The frame 13 is rigidly connected to the bed 14, has a support bearing 15 at the top and a support bearing 16 at the bottom through which the shaft 11 passes. A cup 17 is mounted to the roof 12 from the bottom, in which the DC generator 3 is placed, mechanically connected to the shaft via a coupling 18 11, and electrically through cable 19 with an electric panel 4 having a current adder 20, connected via cable 21 to piezoelectric transducers 2 of wind turbine 1. Adder 20 summarizes the currents from generator 3 and piezoelectric transducers 2. The total current through cable 5 and switch 6 is supplied to charge a 7. switchboard kumulyatorov 4 has a current meter (ammeter) 22.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом: Электромобиль (не показан), получая энергию от заряженного аккумулятора 7(№2), через переключатель 8 и регулятор скорости 9, за счет вращения электродвигателя 10 движется по трассе. Карусельный ветродвигатель 1, вращаясь от уличного ветра и ветра от движения электромобиля, вращает генератор 3, который через сумматор тока 20, кабель 5 и переключатель 6 заряжает аккумулятор 7(№1). Кроме того, на сумматор 20 по кабелю 21 поступает также ток от пьезопреобразователей, возникающий при наличии ветра достаточной силы. После использования электрической энергии в период движения электромобиля из аккумулятора 7(№2) электродвигатель 10 за счет переключателя 8 переключают на аккумулятор 7(№1), а переключатель 6 ставят на положения зарядки аккумулятора 7(№2). Во время стоянки электромобиля (днем или ночью), при наличии ветра, ветродвигатель 1 будет вращаться и заряжать разряженные аккумуляторы 7. Утром могут быть заряжены оба аккумулятора, а потому генератор 3 может быть временно отключен (устройство отключения не показано). При отсутствии силы ветра достаточной силы, аккумуляторы могут быть заряжены от городской электрической сети.The wind power installation works as follows: An electric car (not shown), receiving energy from a charged battery 7 (No. 2), through switch 8 and speed controller 9, moves along the highway due to the rotation of electric motor 10. The rotary wind turbine 1, rotating from street wind and wind from the movement of an electric vehicle, rotates a generator 3, which through a current adder 20, cable 5 and switch 6 charges battery 7 (No. 1). In addition, the adder 20 via cable 21 also receives current from the piezoelectric transducers, arising in the presence of wind of sufficient strength. After using electric energy during the period of movement of the electric vehicle from the battery 7 (No. 2), the electric motor 10 is switched to the battery 7 (No. 1) by the switch 8, and the switch 6 is set to the charging position of the battery 7 (No. 2). During the parking of the electric vehicle (day or night), in the presence of wind, the wind turbine 1 will rotate and charge the discharged batteries 7. In the morning both batteries can be charged, and therefore the generator 3 can be temporarily turned off (the trip device is not shown). In the absence of sufficient wind power, the batteries can be charged from the city electric network.

Предлагаемая ветроэнергетическая установка, при наличии ветра достаточной силы, обеспечивает оптимальное движение электромобиля через аккумуляторы без забора электрической энергии извне. Наличие на ветродвигателе пьезоэлектрических преобразователей увеличивает мощность электродвигателя до 5%. Установка может найти применение как на пассажирском, так и на грузовом транспорте, а также на зарядных аккумуляторных станциях.The proposed wind power installation, in the presence of wind of sufficient strength, ensures optimal movement of the electric vehicle through the batteries without taking electric energy from the outside. The presence of piezoelectric transducers on the wind turbine increases the electric motor power up to 5%. The installation can be used both in passenger and freight vehicles, as well as in charging battery stations.

Claims

A wind power installation comprising a rotary wind turbine with piezoelectric transducers, a direct current generator, an electric switchboard with an adder, batteries and a traction electric motor, characterized in that the current switch of the electric switchboard is connected electrically via a 2-wire cable and a switch with accumulators, which are connected through another switch and a speed controller to traction motor, the vertical shaft of the wind turbine passes through the upper thrust and lower thrust bearings installed in the wind frame motor and a frame, via coupling mechanically connected to a DC generator, placed in the beaker, attached below the frame, through a cable electrically connected to the adder AC switch board, which is also connected via a cable with piezoelectric transducers turbine.