RU2557147C2 - Ротор вертикальный - Google Patents

Ротор вертикальный Download PDF

Info

Publication number
RU2557147C2
RU2557147C2 RU2012116016/06A RU2012116016A RU2557147C2 RU 2557147 C2 RU2557147 C2 RU 2557147C2 RU 2012116016/06 A RU2012116016/06 A RU 2012116016/06A RU 2012116016 A RU2012116016 A RU 2012116016A RU 2557147 C2 RU2557147 C2 RU 2557147C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vertical shaft
vertical
passive elements
blades
rotor
Prior art date
Application number
RU2012116016/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012116016A (ru
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 RU2012116016/06A priority Critical patent/RU2557147C2/ru
Publication of RU2012116016A publication Critical patent/RU2012116016A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2557147C2 publication Critical patent/RU2557147C2/ru

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
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)
  • Specific Sealing Or Ventilating Devices For Doors And Windows (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэлектрогенераторах с вертикальной осью вращения. Изобретение направлено на повышение эффективности за счет упрощения конструкции. Сущность изобретения достигается тем, что у ротора вертикального, который содержит вертикальный вал с активными лопастями, согласно изобретению лопасти выполнены в виде верхней и нижней групп пассивных элементов, причем нижняя группа пассивных элементов установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вниз и шарнирно установленной в нижней части вертикального вала, а верхняя группа установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вверх и шарнирно расположенной на вертикальном валу, при этом пассивные элементы снабжены крыльями, а угловые рамы связаны с вертикальным валом упругими элементами. Технико-экономическим преимуществом данного ротора являются его высокие эксплуатационные показатели, а именно увеличенный рабочий момент и уменьшенный противодействующий момент, который уменьшается и вследствие уменьшения плеча, и вследствие эффекта затенения. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэлектрогенераторах с вертикальной осью вращения.
Известны ветродвигатель [Патент РФ №2351796 /А.М.Литвиненко. - Ветродвигатель./ Опубл. Бюл. №10, 2009, заявка 2007124236/06 от 27.06.2007, МПК F03D 7/06], содержащий вертикальный вал, башню и лопасти, выполненные вогнутой формы, и ветродвигатель [Патент РФ №2358147 / А.М.Литвиненко. - Ветродвигатель. / Опубл. Бюл. №16, 2009, заявка 2007135964/06 от 27.09.2007, МПК F03D 3/04], содержащий башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, вертикальные валы и вращающиеся в разные стороны ветроколеса с лопастями с вертикальной осью вращения.
Недостатком данных ветродвигателей является сложность и громоздкость конструкции.
Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ротор с вертикальным валом [Патент РФ №2384733 / А.М.Литвиненко. - Ротор с вертикальным валом. / Опубл. Бюл. №8, 20.03.2010, заявка 2008143391/06 от 31.10.2008, МПК F03D 3/06], который содержит вертикальный вал, ступицу и лопасти, каждая из которых выполнена в виде 2-х горизонтальных планок, между которыми установлены вращающиеся стержни. Вращающиеся стержни снабжены шторками, а сами шторки соединены между собой гибкой связью. Таким образом, ротор с вертикальным валом содержит лопасти, перекладины и вертикальный подшипниковый узел, установленный на рабочем механизме.
Недостатком данной конструкции является сложность и низкая эффективность.
Изобретение направлено на повышение эффективности за счет упрощения конструкции.
Это достигается тем, что у ротора вертикального, который содержит вертикальный вал с активными лопастями, согласно изобретению лопасти выполнены в виде верхней и нижней групп пассивных элементов, причем нижняя группа пассивных элементов установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вниз и шарнирно установленной в нижней части вертикального вала, а верхняя группа установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вверх и шарнирно расположенной на вертикальном валу, при этом пассивные элементы снабжены крыльями, а угловые рамы связаны с вертикальным валом упругими элементами.
Достижение технического результата обусловлено значительным, более чем в 2 раза, уменьшением противодействующего момента и увеличением рабочего момента.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан ротор вертикальный - вид спереди, при отсутствии ветра, на фиг.2 - то же самое при наличии ветра, причем на фиг.1 и фиг.2 лопасти расположены параллельно ветровому потоку, направленному на плоскость фиг.2, условно показаны пунктиром, чтобы не загромождать чертеж, на фиг.3 показан ротор вертикальный - вид сверху.
Ротор вертикальный содержит рабочую машину 1, вертикальный вал 2, в нижней части которого, в выемке в шарнире 3, установлена нижняя угловая рама 4, на концах которой укреплены пассивные элементы 5 зонтичного типа и крылья 6, между вертикальным валом и угловой рамой установлены упругие элементы 7 (пружины). Конструкция верхней угловой рамы в принципе такая же, только она установлена углом вверх в шарнире 8. Лопасти, расположенные параллельно воздушному потоку, также установлены на аналогичных угловых рамах, лишь только смещенных вверх и вращающихся в шарнирах, осевые линии которых обозначены на фиг.1 и фиг.2 как DE и FG. Пружина в растянутом состоянии показана на фиг.2 позицией 9. Группы лопастей, показанных на фиг.1 и фиг.2, угловые рамы которых вращаются: нижние по осевой линии DE, а верхние по осевой линии FG, обозначены на фиг.3 соответственно позициями 10 и 11, а их крылья обозначены соответственно позициями 12 и 13.
Ротор вертикальный работает следующим образом. При отсутствии ветра все угловые рамы находятся в среднем положении, обеспечиваемом равновесием упругих сил пружин. При этом расстояния АВ и ВС от центральной осевой линии и до центров пассивных элементов 5 равны, что иллюстрируется на фиг.1. При наличии ветрового потока, направленного на плоскость чертежа фиг.2, происходит следующее: аэродинамическое усилие, направленное на лопасти правых элементов, приводит к опусканию нижних правых пассивных элементов и подниманию верхних правых пассивных элементов, что приводит к растяжению пружин 9, сжатию противоположно расположенных пружин, опусканию правой части нижней угловой рамы и поднятию правой части верхней угловой рамы, в конечном итоге это приводит к увеличению расстояния ВС на фиг.2 по сравнению с расстоянием ВС на фиг.1, т.е. к увеличению рабочего момента. Относительно левых пассивных элементов, показанных на фиг.2, ситуация противоположная: левый конец нижней рамы поднимается, а левый конец верхней рамы опускается под воздействием аэродинамических усилий, направленных на внешне расположенные крылья, но при этом расположение угловых рам, а точнее благодаря осевому сдвигу рам в шарнирах 3 и 8, особенно четко видно на фиг.3, где рама 10 сдвинута в осевом направлении относительно рамы 11. Пассивный элемент, установленный на левом конце нижней рамы (см. фиг.2) затеняет элемент, установленный на внешнем левом конце верхней рамы. В результате наблюдается двойной эффект: противодействующий момент уменьшается из-за воздействия двух факторов:
- эффекта затенения;
- уменьшения расстояния АВ по сравнению с фиг.1, что сводится к уменьшению плеча.
При повороте вала приблизительно на 90 в работу вступают группы лопастей 12 и 13, которые показаны на фиг.1 и фиг.2 пунктиром. Далее цикл работы повторяется.
Технико-экономическим преимуществом данного ротора являются его высокие эксплуатационные показатели, а именно увеличенный рабочий момент и уменьшенный противодействующий момент, который уменьшается и вследствие уменьшения плеча и вследствие эффекта затенения.

Claims (1)

  1. Ротор вертикальный, содержащий вертикальный вал с активными лопастями, отличающийся тем, что лопасти выполнены в виде верхней и нижней групп пассивных элементов, причем нижняя группа пассивных элементов установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вниз и шарнирно установленной в нижней части вертикального вала, а верхняя группа установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вверх и шарнирно расположенной на вертикальном валу, при этом пассивные элементы снабжены крыльями, а угловые рамы связаны с вертикальным валом упругими элементами.
RU2012116016/06A 2012-04-19 2012-04-19 Ротор вертикальный RU2557147C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012116016/06A RU2557147C2 (ru) 2012-04-19 2012-04-19 Ротор вертикальный

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012116016/06A RU2557147C2 (ru) 2012-04-19 2012-04-19 Ротор вертикальный

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012116016A RU2012116016A (ru) 2013-10-27
RU2557147C2 true RU2557147C2 (ru) 2015-07-20

Family

ID=49446339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012116016/06A RU2557147C2 (ru) 2012-04-19 2012-04-19 Ротор вертикальный

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2557147C2 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161370A (en) * 1977-04-18 1979-07-17 Gottfried Oppolzer Windmill
DE2916988A1 (de) * 1978-05-09 1979-11-22 Siemens Ag Windkraftanlage nach dem anemometerprinzip
SU1409774A1 (ru) * 1986-12-08 1988-07-15 Воронежский Политехнический Институт Ветроэнергетическа установка
SU1747745A1 (ru) * 1989-08-29 1992-07-15 В, Г. Федчишин Ветродвигатель
RU2351796C1 (ru) * 2007-06-27 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Ветродвигатель

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4161370A (en) * 1977-04-18 1979-07-17 Gottfried Oppolzer Windmill
DE2916988A1 (de) * 1978-05-09 1979-11-22 Siemens Ag Windkraftanlage nach dem anemometerprinzip
SU1409774A1 (ru) * 1986-12-08 1988-07-15 Воронежский Политехнический Институт Ветроэнергетическа установка
SU1747745A1 (ru) * 1989-08-29 1992-07-15 В, Г. Федчишин Ветродвигатель
RU2351796C1 (ru) * 2007-06-27 2009-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Ветродвигатель

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012116016A (ru) 2013-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104847582B (zh) 垂直式风力发电机
US20130093191A1 (en) Vertical axis wind turbine
RU2518794C2 (ru) Лопасть ветротурбины с вертикальной осью вращения
KR20110005920A (ko) 터보형 수직축 풍력장치
RU2557147C2 (ru) Ротор вертикальный
CN206071796U (zh) 一种风力发电机叶片
CN107762725B (zh) 一种风力发电机
RU2573441C2 (ru) Ветродвигатель
KR20110004803A (ko) 터보형 수직축 풍력장치
CN203050990U (zh) 带缓冲弹簧的垂直轴偏距式风力机
RU2351796C1 (ru) Ветродвигатель
CN205654487U (zh) 一种新型的垂直轴对称式风力发电机叶片及风轮
RU2569468C2 (ru) Вертикальный ветродвигатель
CN106050554B (zh) 一种垂直轴风力机
WO2013082635A1 (en) Retractable vertical axis turbine
RU2571998C2 (ru) Ветроэлектрическая станция
CN204344368U (zh) 垂直轴离心力变桨发电风机
EA026999B1 (ru) Турбина для ветродвигателей (варианты)
RU122450U1 (ru) Ветроэлектрический генератор
RU2537645C2 (ru) Ветродвигатель
JP2014533796A (ja) 風の方向に対し横断する回転軸のある可変風車
RU2563949C1 (ru) Карусельный ветродвигатель
RU2504688C2 (ru) Ветродвигатель
RU2485345C1 (ru) Турбина дарье модифицированная
CN102996332A (zh) 偏距变角垂直轴风能装置

Legal Events

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

Effective date: 20150627