RU2537657C2

RU2537657C2 - Wind power generator wind wheel

Info

Publication number: RU2537657C2
Application number: RU2013102797/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2015-01-10
Also published as: RU2013102797A

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: wind wheel, comprising a hub, spokes, rim designed as a sailing fin assembly of the blade with magnetic conductor stringers, according to the invention, has fastenings of stringers to the rim of which are designed as rectangular plates fastened to the rim. The opposite edges of the neighbouring plates are connected by additional diagonal plates which in their middle part are fastened to the rim.

EFFECT: possibility of use of the blade stringers both as structural elements and magnetic conductors of the segment generator that reduces capital expenses by simplification and reduction in cost of the design.

3 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.The invention relates to the field of 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], которое содержит ступицу и лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку. Парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями под лонжерон.A wind wheel is known [Pat. RF №2211366, publ. 08/27/2003, bull. No. 24 / Litvinenko A.M. - application No. 2002104027/06 of 02.14.2002], which contains a hub and blades made in the form of sail feathers, spars, cable, D-shaped front edge. Sailing feathers are made in the form of elastic plates, the front edge of which has the shape of an arch and is equipped 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], содержащее лопасти как основные, так и, возможно, дополнительные, выполненные 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 [Pat. RF №2249720, publ. 04/10/2005, bull. No. 10 / Litvinenko A.M. - application No. 2003130051/06 of 09.10.2003], containing both main and, possibly, additional blades made in the form of sail feathers, namely, a shell, two-layer, isosceles triangle fastened around the perimeter, the top of which is fixed at the hub, the base is equipped the tension bar, which 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.

Недостатками данного ветроколеса являются затруднение в обеспечении крутки лопастей, которая, как известно, обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики, а также относительно сложный раскрой парусного оперения.The disadvantages of this wind wheel are the difficulty in providing the twist of the blades, which, as you know, provides the best aerodynamic characteristics, as well as the relatively complex cutting of the sail.

Изобретение направлено на упрощение и удешевление конструкции путем повышения технологичности.The invention is aimed at simplifying and cheapening the design by increasing manufacturability.

Это достигается тем, что у ветроколеса ВЭГ, содержащего ступицу, спицы, обод, лопасти с лонжеронами, выполненные в виде парусных оперений, согласно изобретению, крепления лонжеронов к ободу выполнены в виде прямоугольных пластин, скрепленных с ободом, при этом противоположные края соседних пластин соединены дополнительными диагональными пластинками, которые в своей средней части скреплены с ободом.This is achieved by the fact that the wind turbine VEG, containing the hub, spokes, rim, blades with spars made in the form of sail feathers, according to the invention, the fastening of the spars to the rim is made in the form of rectangular plates attached to the rim, while the opposite edges of adjacent plates are connected additional diagonal plates, which in their middle part are fastened to the rim.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено ветроколесо в уменьшенном масштабе, вид спереди, на фиг.2 - сечение по ободу, на фиг.3 - внешняя развертка обода.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a wind wheel on a reduced scale, a front view, Fig. 2 is a section along a rim, and Fig. 3 is an external scan of a rim.

Ветроколесо содержит зону дугового статора 1, лонжероны магнитопровода 2, парусное оперение 3, поперечные пластины 4, спицы 5, ступицу 6, обод 7, крепление пластин 4 (болты 8), гайки 9 крепления лонжеронов, диагональные пластины 10 с крепежным отверстием 11 к ободу.The wind wheel contains the arc stator zone 1, the spars of the magnetic circuit 2, the tail unit 3, the transverse plates 4, the spokes 5, the hub 6, the rim 7, the fastening plates 4 (bolts 8), the nuts 9 for fastening the spars, the diagonal plates 10 with the mounting hole 11 to the rim .

Ветроколесо работает следующим образом. При набегании ветрового потока происходит вращение ветроколеса, вследствие отклонения потока, вызванного наклонным положением лопастей. При этом периодически размыкается и замыкается магнитная цепь: статор - лонжерон - пластины 4 - второй лонжерон - статор. В результате в статорном элементе индуцируется ЭДС, которая далее передается потребителю. При этом жесткость конструкции обеспечивается диагональными пластинами 10, закрепленными в точке 11 крепежным элементом, например болтом.The wind wheel works as follows. When the wind flow is on, the wind wheel rotates due to the deviation of the flow caused by the inclined position of the blades. In this case, the magnetic circuit is periodically opened and closed: stator - spar - plates 4 - second spar - stator. As a result, an EMF is induced in the stator element, which is then transmitted to the consumer. In this case, the structural rigidity is provided by diagonal plates 10 fixed at point 11 by a fastening element, for example a bolt.

Технико-экономическим преимуществом заявленного устройства является возможность использования лонжеронов лопасти одновременно в качестве конструкционных элементов и магнитопроводов сегментного генератора, что уменьшает капитальные затраты, а также дает возможность использования обладающих самой малой стоимостью на сегодняшний день парусных оперений.The technical and economic advantage of the claimed device is the ability to use blade spars at the same time as structural elements and magnetic circuits of a segment generator, which reduces capital costs, and also makes it possible to use sailing plumes having the lowest cost to date.

Claims

Wind turbine of a wind generator containing a hub, spokes, rim, blades with spars made in the form of sail feathers, characterized in that the spars are attached to the rim in the form of rectangular plates fastened to the rim, while the opposite edges of adjacent plates are connected by additional diagonal plates, which in its middle part are fastened with a rim.