RU2635010C1 - Wind power plant - Google Patents
Wind power plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2635010C1 RU2635010C1 RU2016117492A RU2016117492A RU2635010C1 RU 2635010 C1 RU2635010 C1 RU 2635010C1 RU 2016117492 A RU2016117492 A RU 2016117492A RU 2016117492 A RU2016117492 A RU 2016117492A RU 2635010 C1 RU2635010 C1 RU 2635010C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sailing
- platform
- rotation
- elements
- sailing elements
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 13
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/06—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
-
- 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
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Abstract
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для создания как автономных малоразмерных ветровых силовых установок, так и промышленных ветроэнергетических установок, преобразующих энергию ветра в механическую или другие виды энергии.The invention relates to wind energy and can be used to create both autonomous small-sized wind power plants, and industrial wind power plants that convert wind energy into mechanical or other types of energy.
Известна ветроэнергетическая установка типа карусельного колеса, состоящая из вертикальной оси и закрепленных на ней парусных элементов таким образом, что парусность их с одной стороны максимальная, а с другой - минимальная, что создает вращательный момент (А.с. СССР №1017814, МПК: F03D 3/00, 1982 г.).A wind turbine-type installation is known, consisting of a vertical axis and sailing elements fixed on it in such a way that their windage is maximum on one side and minimum on the other, which creates a torque (AS USSR No. 1017814, IPC: F03D 3/00, 1982).
Известна энергетическая установка, в которой используется круговой рельс с установленной на нем платформой, на которой закреплены два винтовых ветроагрегата таким образом, что изменение направления ветра поворачивает платформу так, чтобы более эффективно использовать ветровую энергию (Патент №1119, МПК: F03D 3/00,1922 г.).A power plant is known in which a circular rail is used with a platform mounted on it, on which two screw wind turbines are mounted in such a way that changing the direction of the wind rotates the platform so as to more efficiently use wind energy (Patent No. 1119, IPC: F03D 3/00, 1922).
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая парусные элементы, которые установлены на платформах, соединенных в состав так, что начало и конец их соединены вместе, а состав передвигается по замкнутому рельсовому пути. При этом за два прохода платформы по круговому рельсовому пути парусные элементы делают один оборот вокруг своей оси и поворот корректируется при изменении направлении ветра, (патент РФ №2125182, МПК: F03D 3/00,1999 г.).Known wind power installation containing sailing elements that are installed on platforms connected to the structure so that the beginning and end of them are connected together, and the composition moves along a closed rail track. Moreover, in two passes of the platform along a circular rail track, the sailing elements make one revolution around its axis and the rotation is adjusted when the wind direction changes, (RF patent No. 2125182, IPC: F03D 3 / 00.1999).
Известна ветроэнергетическая установка, содержащая вращающиеся вокруг собственной оси парусные элементы, установленные на платформе, при этом она снабжена приспособлением, обеспечивающим поддержание неизменным отношения скоростей вращения платформы и парусных элементов, причем платформа выполнена в виде многолучевой звезды с осью вращения в центре симметрии, а парусные элементы установлены на концах лучей звезды (Патент РФ№2287084, заявка на изобретение №2003105000 от 19.02.2003, МПК: F03D 3/00 - прототип).Known wind power installation containing rotating around its own axis sailing elements mounted on the platform, while it is equipped with a device that maintains constant the ratio of the speeds of rotation of the platform and sailing elements, and the platform is made in the form of a multi-beam star with an axis of rotation in the center of symmetry, and sailing elements mounted at the ends of the rays of the star (RF Patent No. 2287084, application for invention No. 2003105000 of 02.19.2003, IPC: F03D 3/00 - prototype).
Указанная ветроэнергетическая установка содержит вращающиеся вокруг собственной оси жесткие парусные элементы, установленные на платформе, выполненной в виде двух, трех, четырех, пяти и более лучевой звезды с осью вращения в центре симметрии и снабженной приспособлением, обеспечивающим поддержание неизменным соотношением скоростей вращения платформы и парусных элементов, при этом парусные элементы установлены на концах лучей звезды и их положение принудительно корректируется в зависимости от направления ветра.The specified wind power installation contains rigid sailing elements rotating around its own axis, mounted on a platform made in the form of two, three, four, five or more ray stars with an axis of rotation in the center of symmetry and equipped with a device that maintains a constant ratio of the rotation speeds of the platform and sailing elements , while the sailing elements are installed at the ends of the rays of the star and their position is forcibly adjusted depending on the direction of the wind.
Основным недостатком указанных установок является недостаточно высокая эффективность их работы, обусловленная тем, что вращающий момент создается парусными элементами, находящимися в одной рабочей зоне от вертикальной оси вращения, при этом остальные парусные элементы, находящиеся в другой нерабочей зоне, создают вращающий момент, направленный в противоположную сторону, что приводит к потерям суммарного вращающего момента, приводящего в действие установку.The main disadvantage of these installations is the insufficiently high efficiency of their operation, due to the fact that the torque is created by sailing elements located in one working area from the vertical axis of rotation, while the remaining sailing elements located in another non-working zone create a torque directed in the opposite direction. side, which leads to losses of the total torque that drives the installation.
Задачей предложенного технического решения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности работы ветроэнергетической установки за счет исключения действия отрицательного момента от парусных элементов, находящихся в нерабочей зоне.The objective of the proposed technical solution is to eliminate these drawbacks and increase the efficiency of the wind power installation by eliminating the negative moment from the sailing elements located in the inoperative zone.
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенной ветроэнергетической установке, содержащей платформу, выполненную в виде многолучевой звезды с возможностью вращения вокруг собственной оси симметрии, парусные элементы, установленные на концах лучей указанной звезды, выполненные с возможностью вращения вокруг собственных вертикальных осей, при этом платформа снабжена устройством, обеспечивающим поддержание неизменным отношения скоростей вращения платформы и парусных элементов между собой, согласно изобретению, парусные элементы выполнены с возможностью дополнительного углового вращения вокруг собственных осей под действием набегающего потока воздуха, при этом угол радиального вращения парусного элемента от исходного положения, определяемого вращением платформы, в любую сторону до крайнего положения, составляет ∝=180°/n, где: ∝ - угол, n - количество парусных элементов.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed wind power installation containing a platform made in the form of a multi-beam star with the possibility of rotation around its own axis of symmetry, sailing elements installed at the ends of the rays of the specified star, made to rotate around its own vertical axes, while the platform equipped with a device that ensures that the ratio of the rotational speeds of the platform and the sailing elements remains unchanged, according to the invention, sailing the elements are made with the possibility of additional angular rotation around their own axes under the action of an incoming air flow, while the angle of radial rotation of the sailing element from the initial position determined by the rotation of the platform, in any direction to the extreme position, is ∝ = 180 ° / n, where: ∝ - angle, n - number of sailing elements.
Указанное значение величины угла выбрано исходя из того, что, при его дальнейшем уменьшении/увеличении, парусный элемент не будет занимать положения, параллельного набегающему потоку, и будет создавать дополнительное сопротивление в нерабочей зоне, кроме того, при дальнейшем увеличении угла происходит ослабление прочностных свойств мест крепления.The indicated value of the angle value is chosen on the basis that, with its further decrease / increase, the sailing element will not occupy a position parallel to the incoming flow, and will create additional resistance in the non-working zone, in addition, with a further increase in the angle, the strength properties of the places will weaken fastenings.
Техническим результатом данного изобретения является повышение эффективности работы ветроэнергетических установок с использованием рабочих элементов в виде парусов/парусных элементов, расположенных на концах консолей двух/ трех/четырех/пяти- и более звездочной платформы, вращающейся вокруг собственной центральной оси, причем парусные элементы совершают один оборот вокруг собственной оси, тогда как платформа за это время делает два оборота.The technical result of this invention is to increase the efficiency of wind power plants using working elements in the form of sails / sailing elements located at the ends of the consoles of two / three / four / five or more star platforms rotating around their own central axis, and the sailing elements make one revolution around its own axis, while the platform during this time makes two turns.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показана ветроэнергетическая установка, вид сверху, на фиг. 2 - механизм синхронизации вращения платформы и парусных установок. Пунктиром показано положение парусных элементов, задаваемое вращением платформы. Стрелками показано направление ветра.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a wind power plant, a top view, in FIG. 2 - mechanism for synchronizing the rotation of the platform and sailing installations. The dotted line shows the position of the sailing elements, defined by the rotation of the platform. Arrows indicate the direction of the wind.
Ветроэнергетическая установка содержит платформу 1, выполненную в виде многолучевой звезды, вращающейся вокруг оси симметрии 2. На концах лучей звезды установлены парусные элементы 3, имеющие ось вращения 4.The wind power installation comprises a
В качестве механизма синхронизации может быть рассмотрен следующий механизм.As a synchronization mechanism, the following mechanism can be considered.
На одной оси 4, вместе с парусными элементами 3, установлены звездочки 5 цепной передачи. На оси 2 подвижно установлены звездочки 6 цепной передачи и зубчатое колесо 7, неподвижно соединенные друг с другом. Зубчатое колесо 7 находится в зацеплении с зубчатым колесом 8, расположенным на одной оси с зубчатым колесом 9. Зубчатое колесо 9 находится в зацеплении с зубчатым колесом 10, жестко закрепленным на оси 2. Зубчатые колеса 9 и 10 расположены на водиле 11, подвижно установленном на оси 2. Один конец оси 2 расположен в подшипниковом узле 12, установленном в опорной плите 13. Опорная плита выполнена с возможностью вращения относительно оси 2 и обеспечения положения, обеспечивающего необходимую ориентацию парусных элементов относительно воздушного потока.On one
В местах крепления 14 парусных элементов 3 выполнены пазы 15, обеспечивающие возможность дополнительного углового вращения парусных элементов 3 вокруг собственных осей под действием набегающего потока воздуха, при этом угол радиального вращения парусного элемента от исходного положения, определяемого вращением платформы 1, в любую сторону до крайнего положения, составляет ∝=180°/n, где: ∝ - угол, n - количество парусных элементов.In the
Передаточное отношение механизма синхронизации подобрано таким образом, что парусные элементы 3 совершают один оборот вокруг собственной оси, тогда как платформа 1 за это время делает два оборота.The gear ratio of the synchronization mechanism is selected so that the
Предложенная ветроэнергетическая установка работает следующим образом.The proposed wind power installation works as follows.
При набегании воздушного потока на парусные элементы 3, расположенные справа от оси вращения 2, за счет значительного превышения аэродинамического сопротивления парусных элементов, находящихся с правой стороны от оси вращения 2 платформы 1 по отношению к аэродинамическому сопротивлению парусных элементов, находящихся с левой стороны от оси вращения, в нерабочей зоне, появляется момент силы, сообщающий вращение платформе 1.When the air flow on the
Платформа 1 вместе с осью 2 начинает вращаться и приводит во вращение зубчатое колесо 10, неподвижно расположенное на оси 2. Зубчатое колесо 10, в свою очередь, приводит во вращение зубчатое колесо 9, расположенное на подвижном водиле 11, и жестко соединенное с зубчатым колесом 8. Зубчатое колесо 8 приводит во вращение зубчатое колесо 7, жестко связанное со звездочкой 6 цепной передачи. От звездочки 6 вращение при помощи цепи передается звездочке 5, установленной на одной оси 4 с парусным элементом 3. Парусный элемент 3 проворачивается на оси 4 и изменяет свое положение по отношению к набегающему потоку воздуха.The
За счет выполнения в местах крепления 14 парусных элементов 3 пазов 15, обеспечивающих возможность дополнительного углового вращения парусных элементов 3 вокруг собственных осей под действием набегающего потока воздуха, парусные элементы 3, вышедшие из рабочей зоны, расположенной справа от оси вращения платформы, под действием набегающего потока воздуха принимают положение, обеспечивающее минимальное сопротивление потоку. Такое положение сохраняется до принудительного введения, при помощи платформы 1, парусных элементов 3 в рабочую зону. В этом случае, набегающий поток воздуха разворачивает парусные элементы 3 в пазах 15 таким образом, что обеспечивается максимальная площадь проекции поверхности парусного элемента 3 на вертикальную плоскость и максимальное воздействие набегающего потока на парусный элемент 3, и, соответственно, возрастает вращающий момент, приводящий платформу 1 во вращение.Due to the execution in the attachment points of the 14
Далее процесс ввода/вывода парусных элементов в набегающий поток повторяется.Next, the process of input / output of sailing elements in the incident stream is repeated.
Использование предложенного технического решения позволит повысить эффективность работы ветроэнергетической установки за счет исключения действия отрицательного момента от парусных элементов, находящихся в нерабочей зоне.Using the proposed technical solution will improve the efficiency of the wind power installation by eliminating the negative moment from the sailing elements located in the inoperative zone.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117492A RU2635010C1 (en) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Wind power plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016117492A RU2635010C1 (en) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Wind power plant |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2635010C1 true RU2635010C1 (en) | 2017-11-08 |
Family
ID=60263896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016117492A RU2635010C1 (en) | 2016-05-04 | 2016-05-04 | Wind power plant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2635010C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110552840A (en) * | 2019-07-08 | 2019-12-10 | 庞乐钧 | Wind driven generator with variable fan blade angle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU20576A1 (en) * | 1927-08-23 | 1931-04-30 | А.Я. Дик | Blade for wind-driven engines with forcibly turned feather or blades |
US4052134A (en) * | 1976-01-15 | 1977-10-04 | Rollin Douglas Rumsey | Vertical axis wind turbine motor |
US4424002A (en) * | 1980-04-03 | 1984-01-03 | Osamu Nishiyama | Device for conversion between flow and rotation |
RU2030777C1 (en) * | 1990-11-01 | 1995-03-10 | Анатолий Дмитриевич Жупахин | Wind power plant |
RU2147545C1 (en) * | 1998-06-25 | 2000-04-20 | Бешок Михаил Профирьевич | Method of motion of lifting surface in fluid medium and device for realization of this method ("fly" and "fan" versions) |
-
2016
- 2016-05-04 RU RU2016117492A patent/RU2635010C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU20576A1 (en) * | 1927-08-23 | 1931-04-30 | А.Я. Дик | Blade for wind-driven engines with forcibly turned feather or blades |
US4052134A (en) * | 1976-01-15 | 1977-10-04 | Rollin Douglas Rumsey | Vertical axis wind turbine motor |
US4424002A (en) * | 1980-04-03 | 1984-01-03 | Osamu Nishiyama | Device for conversion between flow and rotation |
RU2030777C1 (en) * | 1990-11-01 | 1995-03-10 | Анатолий Дмитриевич Жупахин | Wind power plant |
RU2147545C1 (en) * | 1998-06-25 | 2000-04-20 | Бешок Михаил Профирьевич | Method of motion of lifting surface in fluid medium and device for realization of this method ("fly" and "fan" versions) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110552840A (en) * | 2019-07-08 | 2019-12-10 | 庞乐钧 | Wind driven generator with variable fan blade angle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20150147176A1 (en) | Rotary machine comprising a rotor placed in a fluid and equipped with orientable blades | |
RU2011139299A (en) | VARIABLE FAN BLADES WITH VARIABLE INSTALLATION ANGLE | |
RU2635010C1 (en) | Wind power plant | |
HRP20150614T1 (en) | A device for tightening rope | |
GB2097864A (en) | Wind and water power converter | |
RU2012106198A (en) | POWER INSTALLATION USING WAVE MOTION AND METHOD OF ITS OPERATION | |
SE1550032A1 (en) | Gravitationsmotor | |
US20060005644A1 (en) | Multidirectional Linear Force Converter | |
RU2010144758A (en) | METHOD OF MACHINE EDUCATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION AS A MILLING SCREW | |
RU2016136415A (en) | TURBINE POWER INSTALLATION | |
GB2453537A (en) | Turbine with moveable blades | |
RU2287084C2 (en) | Wind power-generating plant | |
RU2607449C2 (en) | Wind motor | |
RU2349793C2 (en) | Method for formation of wind-powered engine | |
US74687A (en) | John hidden | |
RU43598U1 (en) | DEVICE FOR CONTROL OF THE TURN OF THE HYDRO- AND WINDSHEEL BLADES | |
GB2508814A (en) | Concentric turbine arrangement | |
RU2353798C2 (en) | Method for medium flow energy application and energy-transducing device for its realisation | |
JP7101305B1 (en) | Fluid energy converter | |
RU2297550C2 (en) | Windmill electric generating plant | |
KR20180133292A (en) | Vertical axis wind turbine of blade control | |
KR20180133069A (en) | Vertical axis wind turbine of blade control | |
RU2542731C1 (en) | Mechanism of turbine blade transformation | |
RU2067691C1 (en) | Environment-oriented wind-electric power plant | |
RU2239723C2 (en) | Windmill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180505 |