RU2572252C1 - Конструкция ветроэнергетической установки - Google Patents
Конструкция ветроэнергетической установки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2572252C1 RU2572252C1 RU2014128737/06A RU2014128737A RU2572252C1 RU 2572252 C1 RU2572252 C1 RU 2572252C1 RU 2014128737/06 A RU2014128737/06 A RU 2014128737/06A RU 2014128737 A RU2014128737 A RU 2014128737A RU 2572252 C1 RU2572252 C1 RU 2572252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- blade
- angle
- design
- installation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области ветроэнергетической техники, в частности к конструкциям ветроустановок с горизонтальной осью вращения. Конструкция ветроэнергетической установки, содержащая мачту с горизонтальной поворотной платформой, на которой установлены электрогенератор и ветротурбина с лопастями, механическую передачу вращения от вала ветротурбины к валу электрогенератора. Аэродинамический профиль лопасти разделен на сегменты, которые имеют возможность независимо друг от друга изменять угол установки на основе информации, поступающей с датчиков давления, расположенных на каждом сегменте. Изобретение направлено на улучшение регулирования угла установки лопасти с учетом неравномерности ветрового потока. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области ветроэнергетической техники, в частности используется в конструкциях ветроустановок с горизонтальной осью вращения, может быть использовано для управления мощностью.
Известна конструкция ветроэнергетической установки (патент РФ №2336433, кл. F03D 7/04, публ. 20.10.2008 г.), взятая за прототип, содержащая мачту с горизонтальной поворотной платформой, на которой установлены электрогенератор и ветротурбина с лопастями, механическую передачу вращения от вала ветротурбины к валу электрогенератора, лопасти ветротурбины установлены с возможностью изменения угла установки в воздушном потоке, а система управления сконструирована так, чтобы при допустимых скоростях ветра обеспечивать оптимальный угол установки лопастей в воздушном потоке и оптимальную частоту вращения электрогенератора.
Недостатком указанной конструкции является возможность регулирования угла установки только всей лопасти ветроэнергетической установки в целом. Поскольку скорость ветрового потока изменяется во времени и в пространстве, характеристики ветрового потока в разных частях лопасти ветроэнергетической установки будут отличаться. Это требует оптимизации (регулирования) угла установки каждой части лопасти, что невозможно сделать в конструкции прототипа.
Задачей является оптимизация конструкции лопасти ветроэнергетической установки с учетом неравномерности ветрового потока для повышения эффективности работы ветроэнергетической установки.
Технический результат достигается тем, что в ветроэнергетической установке с горизонтальной осью вращения каждая лопасть ветроколеса выполнена в виде сегментов, которые имеют возможность независимо друг от друга изменять угол установки для достижения оптимального положения сегмента лопасти в ветровом потоке на основе информации, поступающей с датчиков давления, расположенных на каждом сегменте.
Сущность изобретения поясняется чертежами Фиг. 1, Фиг. 2. Ветроэнергетическая установка с горизонтальной поворотной платформой состоит из ветротурбины, которая через систему механического привода приводит в движение электрогенератор, установленный на мачте. Ветротурбина состоит из ступицы и лопастей аэродинамического профиля. Конструкция лопасти представлена на Фиг. 1, где цифрами обозначены: 1 - сегмент лопасти, 2 - ступица, 3 - датчики давления. Схема расположения датчиков давления и механизм привода регулирования угла установки сегмента лопасти показан на Фиг. 2, где цифрами обозначены: 1 - труба жесткости, 2 - электропривод изменения угла установки лопасти, 3 - датчик давления, 4 - направляющая роликов, 5 - ролики.
Устройство работает следующим образом: как показано на Фиг. 1, датчики давления 3 в режиме реального времени собирают информацию о распределении давления вдоль аэродинамического профиля лопасти, прикрепленной к вращающейся ступице 2, что непосредственно характеризует силы, воздействующие на сегмент лопасти 1. По этим данным на основе расчетов или калибровочных измерений могут быть восстановлены значения угла атаки, направления и скорости вымпельного ветра, а также аэродинамическое качество сегмента лопасти.
Поскольку каждый сегмент лопасти имеет возможность независимо от других устанавливать свое положение, то данные, собираемые с датчиков давления, проходящие в системе управления специализированную обработку и превращающиеся в выходной управляющий сигнал, служат для управления сегментом лопасти и поддержания оптимального угла атаки.
Сбор информации об аэродинамических параметрах сегмента лопасти и подстройка угла установки происходит постоянно, в режиме реального времени, на протяжении всей траектории движения. Т.е. если рассмотреть сегмент лопасти, который в начальный момент времени находился в верхней части траектории и имел угол установки β1 и оптимальный угол атаки α1 при существующей в той области скорости воздушного потока, то при прохождении лопастью нижней части траектории (ротор совершил вращательное движение на угол 180) за счет более низкой скорости ветра ближе к поверхности земли угол атаки изменится на α2. Это изменение зафиксируется датчиками давления, установленными на сегменте лопасти, что приведет к созданию управляющего сигнала на изменение угла установки на β2, что в свою очередь вернет угол атаки к оптимальному значению α1.
Как показано на Фиг. 2, обработанный сигнал, поступивший с датчиков давления 3 на механизм привода регулирования угла установки сегмента лопасти, приводит в движение электропривод изменения угла установки сегмента лопасти 2, ролики 5 начинают движение по направляющей роликов 4, труба жесткости 1 служит для усиления конструкции.
Таким образом, предлагаемая конструкция имеет более широкие эксплуатационные возможности за счет разделения лопасти на сегменты, что позволяет оптимизировать угол установки каждого сегмента лопасти, повышая эффективность ветроэнергетической установки в целом.
Claims (1)
- Конструкция ветроэнергетической установки, содержащая мачту с горизонтальной поворотной платформой, на которой установлены электрогенератор и ветротурбина с лопастями, механическую передачу вращения от вала ветротурбины к валу электрогенератора, отличающаяся тем, что аэродинамический профиль лопасти разделен на сегменты, которые имеют возможность независимо друг от друга изменять угол установки для достижения оптимального положения сегмента лопасти в ветровом потоке на основе информации, поступающей с датчиков давления, расположенных на каждом сегменте.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014128737/06A RU2572252C1 (ru) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | Конструкция ветроэнергетической установки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014128737/06A RU2572252C1 (ru) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | Конструкция ветроэнергетической установки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2572252C1 true RU2572252C1 (ru) | 2016-01-10 |
Family
ID=55072053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014128737/06A RU2572252C1 (ru) | 2014-07-11 | 2014-07-11 | Конструкция ветроэнергетической установки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2572252C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742253C1 (ru) * | 2017-09-18 | 2021-02-04 | Воббен Пропертиз Гмбх | Ветроэнергетическая установка и способ эксплуатации ветроэнергетической установки |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1325186A1 (ru) * | 1985-03-05 | 1987-07-23 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Лопасть ветроагрегата |
RU2336433C1 (ru) * | 2007-04-05 | 2008-10-20 | Андрей Борисович Захаренко | Ветроэнергоустановка |
EP2128385A2 (en) * | 2008-05-16 | 2009-12-02 | Frontier Wind, LLC. | Wind turbine with deployable air deflectors |
CN101787954A (zh) * | 2008-08-26 | 2010-07-28 | 通用电气公司 | 用于叶片和翼型的压力及流分离的测量的接触传感器 |
-
2014
- 2014-07-11 RU RU2014128737/06A patent/RU2572252C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1325186A1 (ru) * | 1985-03-05 | 1987-07-23 | Научно-Исследовательский Сектор Всесоюзного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гидропроект" Им.С.Я.Жука | Лопасть ветроагрегата |
RU2336433C1 (ru) * | 2007-04-05 | 2008-10-20 | Андрей Борисович Захаренко | Ветроэнергоустановка |
EP2128385A2 (en) * | 2008-05-16 | 2009-12-02 | Frontier Wind, LLC. | Wind turbine with deployable air deflectors |
CN101787954A (zh) * | 2008-08-26 | 2010-07-28 | 通用电气公司 | 用于叶片和翼型的压力及流分离的测量的接触传感器 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2742253C1 (ru) * | 2017-09-18 | 2021-02-04 | Воббен Пропертиз Гмбх | Ветроэнергетическая установка и способ эксплуатации ветроэнергетической установки |
US11525432B2 (en) | 2017-09-18 | 2022-12-13 | Wobben Properties Gmbh | Wind turbine and method for detecting and responding to loads acting thereon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8622698B2 (en) | Rotor-sector based control of wind turbines | |
ES2879663T3 (es) | Aerogenerador y procedimiento de funcionamiento de aerogenerador con zona de exclusión de velocidad de rotación | |
DK2287464T3 (en) | Passive de-icing for wind turbine blades | |
EP2607689B1 (en) | Rotor-sector based control of wind turbines | |
EP2543876B2 (en) | Controlling the amplitude modulation of noise generated by wind turbines | |
CN107041149B (zh) | 竖向风电设备以及操作这种设备的方法 | |
EP2400150A3 (en) | Overspeed protection system and method for wind turbines | |
CN101865081B (zh) | 一种利用前缘舵片调节旋转叶片输出功率的装置及方法 | |
WO2011150942A1 (en) | An improved wind turbine doppler anemometer | |
EP2848805B1 (en) | Method of operating a wind turbine | |
CN102536643B (zh) | 一种垂直轴风力机 | |
US9309863B2 (en) | Maximally efficient vertical axis wind turbine | |
KR20130129179A (ko) | 수직 축 풍력 터빈 | |
WO2014006542A2 (en) | Turbine arrangement | |
CN104018996A (zh) | 一种自动调节迎风面积的风力发电机叶片 | |
EP3728843B1 (en) | Determining icing condition using mechanical wind sensor | |
US8430634B2 (en) | System and method for improving wind turbine efficiency by adjusting blade pitch in response to localized wind speed | |
CN103233861B (zh) | 一种垂直轴风力机变桨距机构 | |
RU2572252C1 (ru) | Конструкция ветроэнергетической установки | |
US10781792B2 (en) | System and method for controlling a pitch angle of a wind turbine rotor blade | |
US10294919B2 (en) | Predictive blade adjustment | |
JP6933990B2 (ja) | 風力発電装置とその制御方法 | |
GB2513674A (en) | Vertical wind turbine with constant output speed | |
KR101173463B1 (ko) | 풍력발전 시스템용 풍차장치 | |
JP2018123762A (ja) | 風力発電装置及び風力発電施設の運転制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170712 |