RU2569464C2

RU2569464C2 - Wind wheel of segment windmill

Info

Publication number: RU2569464C2
Application number: RU2013102798/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2015-11-27
Also published as: RU2013102798A

Abstract

FIELD: power engineering.

SUBSTANCE: invention relates to wind-power engineering, particularly, to windmill wind wheels, primarily, intended for operation with segment electric generators. Claimed wind wheel comprises the hub, spokes, rim, blades with side members composed by crosswise plates. Note here that at least one fastener of side members to the plate is composed of an angle piece. One of said flanges of said angle piece has the hole for side member while the other flange is arranged to contact with the rim edge.

EFFECT: blade side members double as structural elements and segment generator magnetic core, lower capital costs.

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], которое содержит ступицу, 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 [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, blades made in the form of sail feathers, spars, cable, D-shaped front edge, according to the invention, sail feathers are made in the form of elastic plates, the front edge of which has the shape of an arch and 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, которые 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 [Pat. RF №2249720, publ. 04/10/2005, bull. No. 10 / Litvinenko A.M. - application No. 2003130051/06 of 10.10.2003], containing both main and, possibly, additional blades, which are 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 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.

Недостатком данного ветроколеса является затруднение в обеспечении крутки лопастей, которая, как известно, обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики, а также относительно сложный раскрой парусного оперения.The disadvantage of this wind wheel is the difficulty in providing the twist of the blades, which, as you know, provides the best aerodynamic characteristics, as well as the relatively difficult 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 сегментного ВЭГ, содержащего ступицу, спицы, обод, лопасти с лонжеронами, выполненные в виде поперечных пластин, согласно изобретению, при этом, по крайней мере, один узел крепления лонжеронов к пластине выполнен в виде уголка, одна из полок которого снабжена отверстием для лонжерона, а вторая установлена с возможностью контакта с краем обода.This is achieved by the fact that the wind wheel of a segmented VEG containing a hub, spokes, rim, blades with spars made in the form of transverse plates, according to the invention, while at least one attachment point of the spars to the plate is made in the form of a corner, one of the shelves of which are provided with an opening for the spar, and the second is installed with the possibility of contact with the edge of 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, крепление пластины 4 к ободу дополнительно фиксируется уголком, фиксация пластины 4 относительно обода осуществляется уголком, горизонтальная полка 10 которого снабжена отверстием для крепления лонжерона, а вертикальная полка 11 прижимается 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 of the plates 4 (bolts 8), the nuts 9 of the fastening of the spars, the fastening of the plate 4 to the rim is additionally fixed with the plate 4 is fixed relative to the rim by a corner, the horizontal shelf 10 of which is provided with a hole for attaching the side member, and the vertical shelf 11 is pressed against 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. Фиксация планки 4 осуществляется с помощью уголка, вертикальная полка 11 которого прижимается к ободу, а горизонтальная зажата между гайкой лонжерона и пластиной 4.The wind wheel works as follows. When the wind flow is on, the wind wheel rotates due to the flow deviation caused by the inclined position of the blades. At the same time, the magnetic circuit periodically opens and closes: 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. Fixation of the strap 4 is carried out using a corner, the vertical shelf 11 of which is pressed against the rim, and the horizontal is sandwiched between the spar nut and the plate 4.

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

A wind wheel of a segmented wind generator containing a hub, a ferromagnetic rim, spokes installed between the hub and a ferromagnetic rim, and also ferromagnetic spars mounted on a ferromagnetic rim using transverse ferromagnetic plates, characterized in that at least one attachment point of the spars to the plate is made in the form of a corner, one of the flow of which is provided with a hole for the spar, and the second is installed with the possibility of contact with the edge of the rim.