RU2522349C2 - Windwheel of wind-driven electric generator - Google Patents

Windwheel of wind-driven electric generator Download PDF

Info

Publication number
RU2522349C2
RU2522349C2 RU2012104152/06A RU2012104152A RU2522349C2 RU 2522349 C2 RU2522349 C2 RU 2522349C2 RU 2012104152/06 A RU2012104152/06 A RU 2012104152/06A RU 2012104152 A RU2012104152 A RU 2012104152A RU 2522349 C2 RU2522349 C2 RU 2522349C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
hub
flexible
rotor element
blade
Prior art date
Application number
RU2012104152/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012104152A (en
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный 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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет"
Priority to RU2012104152/06A priority Critical patent/RU2522349C2/en
Publication of RU2012104152A publication Critical patent/RU2012104152A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522349C2 publication Critical patent/RU2522349C2/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 industry.
SUBSTANCE: invention relates to wind power engineering, and namely to windwheels of wind-driven power plants and wind-driven electric power plants with a horizontal rotation axis, which is mainly intended for operation with electric generators of a segmented type. A windwheel includes a hub connected to the main one-piece blade, to the end of which a bow of a rotor element with teeth and slots is attached by means of bolt connections. The rotor element interacts with the stator element through an air gap. The bow of the rotor element is equipped with a roller that is enveloped with a flexible element, one end of which is fixed on the hub, and the other one is fixed on the tension device that represents a pulley with a worm wheel and a worm. Branches of the flexible element are enclosed with a flexible cover representing a tubular cover forming an additional blade.
EFFECT: simpler and cheaper design at the possibility of changing aerodynamic characteristics of the additional blade by its twisting.
3 dwg

Description

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.The invention relates to wind energy, and in particular to wind wheels of wind power and wind power plants with a horizontal axis of rotation, mainly intended for operation with segment-type electric generators.

Известно ветроколесо [пат. РФ №2211366, опубл. 27.08.2003, бюл. №24 / Литвиненко A.M. - заявка №2002104027 / 06 от 14.02.2002]. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении надежности, обеспечении буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу в лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку, согласно изобретению, парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями под лонжерон.A wind wheel is known [US Pat. RF №2211366, publ. 08/27/2003, bull. No. 24 / Litvinenko A.M. - application No. 2002104027/06 of 02.14.2002]. The technical result, which consists in simplifying the design, increasing reliability, providing drilling protection with relative cost reduction and ensuring modularity and manufacturability, is ensured by the fact that in a wind wheel containing a hub in the blades, made in the form of sail feathers, spars, cable, D-shaped the leading edge, according to the invention, the sail feathers are made in the form of elastic plates, the leading edge of which has the shape of an arch and is provided with holes for the spar.

Недостатком данного ветроколеса является невозможность использования тканевых оболочек парусного типа.The disadvantage of this wind wheel is the inability to use sailing-type fabric shells.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроколесо [пат. РФ №2249720, опубл. 10.04.2005, бюл. №10 / Литвиненко A.M. - заявка №2003130051 / 06 от 09.10.2003]. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении надежности и технологичности при обеспечении удешевления модульности. Это достигается тем, что лопасти как основные, так и, возможно, дополнительные выполнены в виде парусных оперений, а именно оболочечного, двухслойного, скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена у ступицы, основание снабжено натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансиром, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.Closest to the claimed combination of essential features is a wind wheel [US Pat. RF №2249720, publ. 04/10/2005, bull. No. 10 / Litvinenko A.M. - application No. 2003130051/06 of 09.10.2003]. The technical result consists in simplifying the design, improving reliability and manufacturability while ensuring cheaper modularity. This is achieved by the fact that the blades, both main and possibly additional, are made in the form of sail feathers, namely, a shell, two-layer, isosceles triangle fastened around the perimeter, the apex of which is fixed at the hub, the base is equipped with a tension bar that is pivotally connected to the balancer, the balancer is pivotally mounted on the outer end of the tubular spar and connected to the tension rod.

Его недостатком является затруднение в обеспечении крутки лопастей, которая, как известно, обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики.Its disadvantage is the difficulty in providing the twist of the blades, which, as you know, provides the best aerodynamic characteristics.

Изобретение направлено на упрощение и удешевление конструкции.The invention is aimed at simplifying and reducing the cost of construction.

Это достигается тем, что колесо ветроэлектрогенератора, содержащее ступицу, основные лопасти и дополнительные лопасти с роторными элементами в виде дуги, согласно изобретению, дуга роторного элемента снабжена роликом, который охвачен гибким элементом, один конец которого закреплен на ступице, а второй - на натяжном устройстве, при этом ветви гибкого элемента окружены гибкой оболочкой с образованием дополнительной лопасти.This is achieved by the fact that the wheel of the wind generator containing a hub, main blades and additional blades with rotor elements in the form of an arc, according to the invention, the arc of the rotor element is provided with a roller, which is surrounded by a flexible element, one end of which is fixed on the hub and the other on the tensioner while the branches of the flexible element are surrounded by a flexible shell with the formation of an additional blade.

Достижение технического результата обеспечивается рациональным исполнением дополнительной лопасти.The achievement of the technical result is ensured by the rational execution of the additional blade.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен фрагмент ветроколеса вид спереди, на фиг. 2 показано сечение дополнительной лопасти, на фиг. 3 - кинематическая схема.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a fragment of a wind wheel in front view; FIG. 2 shows a cross section of an additional blade; FIG. 3 - kinematic diagram.

Ветроколесо представляет собой ступицу 1, соединенную с основной монолитной лопастью 2, к концу которой с помощью болтовых соединений 3 прикручена дуга 4 роторного элемента с зубцами 5 и пазами 6. Роторный элемент через воздушный зазор взаимодействует со статорным элементом 7, который показан условно и закреплен на вращающемся основании, связанным с корпусом подшипника ступицы. Дуга 4 роторного элемента снабжена роликом 8, который охвачен гибким элементом, а именно его набегающей ветвью 9 и сбегающей ветвью 10. Конец набегающей ветви 11 закреплен на ступице, а конец сбегающей ветви - на натяжном устройстве 12, которое представляет собой барабан с червячным колесом и червяком 13, т.е. самотормозящийся червячный редуктор. Ветви гибкого элемента окружены гибкой оболочкой 14, представляющей собой трубчатый чехол, который охватывает сбегающую ветвь 10, набегающую ветвь 9, причем на набегающую ветвь для обеспечения аэродинамических характеристик может быть надет отрезок шланга 15.The wind wheel is a hub 1 connected to the main monolithic blade 2, to the end of which the bolt 3 is bolted to the arc 4 of the rotor element with teeth 5 and grooves 6. The rotor element interacts through the air gap with the stator element 7, which is shown conditionally and mounted on a rotating base connected to the hub bearing housing. The arc 4 of the rotor element is equipped with a roller 8, which is covered by a flexible element, namely its oncoming branch 9 and the offending branch 10. The end of the oncoming branch 11 is fixed on the hub, and the end of the offending branch on the tension device 12, which is a drum with a worm wheel and worm 13, i.e. self-braking worm gear. The branches of the flexible element are surrounded by a flexible sheath 14, which is a tubular cover that covers the run-down branch 10, the run-in branch 9, and a piece of hose 15 can be put on the run-in branch to ensure aerodynamic characteristics.

Ветроколесо функционирует следующим образом. При набегании ветрового потока перпендикулярно плоскости фиг. 1 от действия аэродинамического момента лопасти 2, ветроколесо приходит в движение. Этот момент увеличивается действием дополнительной лопасти, которая образована ветвями 9 и 10 гибкого элемента, окруженными гибкой оболочкой 14. При этом имеется возможность в натяжении гибкого элемента с помощью натяжного устройства и роликов 8, а также имеется возможность обеспечения крутки путем расположения натяжного устройства и ролика 8 в разных плоскостях. Таким образом, изменение аэродинамических характеристик дополнительной лопасти, то есть крутка, возможно при относительном изменении положения второго конца гибкого элемента, закрепленного на натяжном устройстве, относительно ролика. При вращении ветроколеса роторные элементы, взаимодействуя со статорными элементами, наводят в последних напряжение, далее передающееся потребителю. Кинематическая схема, представленная на фиг.3, показывает расположение основных частей ветроколеса, а также указывает на возможность обеспечения крутки путем расположения основания АВ и дуги СD в разных плоскостях.The wind wheel operates as follows. When the wind flow is perpendicular to the plane of FIG. 1 from the action of the aerodynamic moment of the blade 2, the wind wheel comes into motion. This moment is increased by the action of an additional blade, which is formed by the branches 9 and 10 of the flexible element, surrounded by a flexible shell 14. In this case, it is possible to tension the flexible element using a tensioner and rollers 8, and it is also possible to provide twist by arranging the tensioner and roller 8 in different planes. Thus, a change in the aerodynamic characteristics of the additional blade, that is, twist, is possible with a relative change in the position of the second end of the flexible element mounted on the tensioner relative to the roller. When the wind wheel rotates, the rotor elements, interacting with the stator elements, induce a voltage in the latter, which is then transmitted to the consumer. The kinematic diagram shown in Fig. 3 shows the location of the main parts of the wind wheel, and also indicates the possibility of twisting by arranging the base AB and the CD arc in different planes.

К основным технико-экономическим преимуществам данного ветроколеса относятся следующие:The main technical and economic advantages of this wind wheel include the following:

- дешевизна и легкость исходных материалов;- low cost and ease of source materials;

- простота и надежность механизма натяжения - фиг. 3;- simplicity and reliability of the tension mechanism - FIG. 3;

- высокая технологичность, простота сборки;- high manufacturability, ease of assembly;

- модульность, обеспечиваемая возможностью однотипного исполнения нескольких лопастей;- modularity provided by the possibility of the same execution of several blades;

- высокие аэродинамические характеристики профиля - фиг. 2.- high aerodynamic characteristics of the profile - FIG. 2.

Claims (1)

Колесо ветроэлектрогенератора, содержащее ступицу, основные лопасти и дополнительные лопасти с роторными элементами в виде дуги, отличающееся тем, что дуга роторного элемента снабжена роликом, который охвачен гибким элементом, один конец которого закреплен на ступице, а второй - на натяжном устройстве, при этом ветви гибкого элемента окружены гибкой оболочкой с образованием дополнительной лопасти. A wind generator wheel containing a hub, main blades and additional blades with rotor elements in the form of an arc, characterized in that the arc of the rotor element is provided with a roller that is surrounded by a flexible element, one end of which is fixed to the hub, and the other end to the tensioner, while the branches the flexible element is surrounded by a flexible shell with the formation of an additional blade.
RU2012104152/06A 2012-02-06 2012-02-06 Windwheel of wind-driven electric generator RU2522349C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012104152/06A RU2522349C2 (en) 2012-02-06 2012-02-06 Windwheel of wind-driven electric generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012104152/06A RU2522349C2 (en) 2012-02-06 2012-02-06 Windwheel of wind-driven electric generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012104152A RU2012104152A (en) 2013-08-20
RU2522349C2 true RU2522349C2 (en) 2014-07-10

Family

ID=49162374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012104152/06A RU2522349C2 (en) 2012-02-06 2012-02-06 Windwheel of wind-driven electric generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522349C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687667C1 (en) * 2018-03-07 2019-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Wind-wheel rotor
RU2730753C1 (en) * 2019-07-17 2020-08-25 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Windmill of wind electric generator

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3117995A1 (en) * 1981-05-07 1982-11-25 Ficht GmbH, 8011 Kirchseeon ROTOR FOR A WIND TURBINE
SU1302009A1 (en) * 1985-11-18 1987-04-07 Предприятие П/Я М-5828 Air turbine
RU2166125C2 (en) * 1999-06-03 2001-04-27 Оренбургский государственный аграрный университет Windwheel
RU70318U1 (en) * 2007-08-22 2008-01-20 Аркадий Генрихович Левшин Sailing Wind Turbine
RU2383774C1 (en) * 2008-07-14 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Wind-powered generator
RU2391555C1 (en) * 2008-09-24 2010-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Wind wheel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3117995A1 (en) * 1981-05-07 1982-11-25 Ficht GmbH, 8011 Kirchseeon ROTOR FOR A WIND TURBINE
SU1302009A1 (en) * 1985-11-18 1987-04-07 Предприятие П/Я М-5828 Air turbine
RU2166125C2 (en) * 1999-06-03 2001-04-27 Оренбургский государственный аграрный университет Windwheel
RU70318U1 (en) * 2007-08-22 2008-01-20 Аркадий Генрихович Левшин Sailing Wind Turbine
RU2383774C1 (en) * 2008-07-14 2010-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Wind-powered generator
RU2391555C1 (en) * 2008-09-24 2010-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Wind wheel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2687667C1 (en) * 2018-03-07 2019-05-15 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Wind-wheel rotor
RU2730753C1 (en) * 2019-07-17 2020-08-25 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Windmill of wind electric generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012104152A (en) 2013-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100853350B1 (en) Wind power generator
RU2522349C2 (en) Windwheel of wind-driven electric generator
RU2391555C1 (en) Wind wheel
KR102471788B1 (en) rotor for electric generator
WO2012007934A1 (en) Dual vertical wind turbine
RU104252U1 (en) WIND POWER PLANT
RU2283968C1 (en) Windmill
RU2542161C2 (en) Windwheel
KR101218053B1 (en) a rotor for wind power generator
RU2537648C2 (en) Wind wheel of segment type electric generator
RU2659838C2 (en) Wind wheel
RU2537657C2 (en) Wind power generator wind wheel
RU2569464C2 (en) Wind wheel of segment windmill
RU2788157C1 (en) Windwheel
RU2653281C2 (en) Wind wheel
RU2607449C2 (en) Wind motor
RU2687667C1 (en) Wind-wheel rotor
RU2645883C2 (en) Wind power plant
WO2013057512A3 (en) A turbine with rotation axis perpendicular to flow direction
CN103352801A (en) Centrifugal variable-pitch wind driven generator
RU2684301C1 (en) Wind wheel
RU2472031C1 (en) Wind-driven power plant
JP5683039B1 (en) Falling water turbine
KR100544083B1 (en) Rotor blade of a wind generator
RU2796036C1 (en) Wind wheel

Legal Events

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

Effective date: 20150207