RU2645883C2 - Wind power plant - Google Patents

Wind power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2645883C2
RU2645883C2 RU2015100507A RU2015100507A RU2645883C2 RU 2645883 C2 RU2645883 C2 RU 2645883C2 RU 2015100507 A RU2015100507 A RU 2015100507A RU 2015100507 A RU2015100507 A RU 2015100507A RU 2645883 C2 RU2645883 C2 RU 2645883C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind power
blades
power plant
rotor
stator
Prior art date
Application number
RU2015100507A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015100507A (en
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 RU2015100507A priority Critical patent/RU2645883C2/en
Publication of RU2015100507A publication Critical patent/RU2015100507A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2645883C2 publication Critical patent/RU2645883C2/en

Links

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
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • 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
    • F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/06—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 
    • F03D7/02—Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
    • F03D7/04—Automatic control; Regulation
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: wind power plant belongs to wind power engineering. Wind power plant containing a tower, a turning base, a guiding fin, a stator, a rotating wheel with a bushing and blades and a rotor. Herewith, the wind power plant is equipped with a fixed rotation mechanism, as well as with blades attachment assemblies. Moreover, the blades attachment assemblies are equipped with pole tips.
EFFECT: invention is aimed at reducing the weight and dimensions of the plant.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.The invention relates to the field of wind energy and can be used to generate electricity.

Известна конструкция установки генератора [Патент РФ №2187019 / А.М. Литвиненко, ветроэнергетическая установка / опубл. БИ №22/2002, F03D 5/04, заявка №2001101581/06 от 16.01.2001], которая содержит башни, две соединенные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным поворотным устройством.A known design of the installation of the generator [RF Patent No. 2187019 / A.M. Litvinenko, wind power installation / publ. BI No. 22/2002, F03D 5/04, application No. 200111581/06 of 01.16.2001], which contains towers, two angled frames connected to the support at the junction with the central rotary device.

Также известен безредукторный ветроэлектроагрегат [Патент РФ №2390653 C1 / А.М. Литвиненко, F03D 3/00, опубл. БИ №15, 27.05.2010, заявка №2008143885/06 от 05.11.2008]. Он содержит башню, поворотное основание, снабженное ветроколесом с сегментными роторными элементами и установленной в подшипники ступицей, кронштейном с сегментным статорным элементом и хвостовым направляющим элементом. Поворотное основание дополнительно снабжено кронштейном с сегментным статорным элементом. Ветроколесо выполнено со спицами и ободом, на котором укреплены сегментные роторные элементы торцевого типа, имеющие магнитный контакт с сегментными статорными элементами. Также агрегат содержит направляющий киль.Also known gearless wind power [RF Patent No. 2390653 C1 / A.M. Litvinenko, F03D 3/00, publ. BI No. 15, 05.27.2010, application No. 2008143885/06 of 11/05/2008]. It contains a tower, a swivel base equipped with a wind wheel with segmented rotor elements and a hub mounted in bearings, an arm with a segmented stator element and a tail guide element. The swivel base is additionally equipped with a bracket with a segmented stator element. The wind wheel is made with knitting needles and a rim on which segmented rotor end-face elements are mounted that have magnetic contact with segmented stator elements. The unit also contains a guide keel.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроэнергетическая установка [Патент РФ №2516092, опубл. БИ №14, 20.05.2014, заявка №2011140392/06 от 04.10.2011, МКИ F03D 9/00]. Установка содержит башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, колесо со втулкой и лопастями, дополнительным кольцом, соединенным с ободом болтами, выполненными в виде роторных элементов.Closest to the claimed on the set of essential features is a wind power installation [RF Patent No. 2516092, publ. BI No. 14, 05/20/2014, application No. 20111140392/06 of 04/10/2011, MKI F03D 9/00]. The installation comprises a tower, a rotary base, a guiding keel, a stator, a wheel with a hub and blades, an additional ring connected to the rim by bolts made in the form of rotor elements.

Недостатком данного устройства являются повышенные массогабаритные показатели.The disadvantage of this device is the increased overall dimensions.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов установки.The invention is directed to reducing the mass and dimensions of the installation.

Это достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо с втулкой, лопастями и ротор, согласно изобретению ротор снабжен механизмом фиксированного относительно лопастей поворота, узлами крепления лопастей, причем последние снабжены полюсными наконечниками.This is achieved by the fact that in a wind power installation containing a tower, a rotary base, a guiding keel, a stator, a rotating wheel with a sleeve, blades and a rotor, according to the invention, the rotor is equipped with a mechanism fixed relative to the blades of rotation, the nodes of the blades, the latter are equipped with pole tips.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена ветроэнергетическая установка, вид сбоку, частично в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 в увеличенном масштабе показан узел крепления без полюсного наконечника; на фиг. 5 - то же, но с полюсным наконечником.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a wind power installation, side view, partially in section; in FIG. 2 - the same front view; in FIG. 3 - the same, top view; in FIG. 4 shows, on an enlarged scale, a fastener without a pole piece; in FIG. 5 - the same, but with a pole tip.

Ветроэнергетическая установка включает в себя башню 1, поворотное основание 2, направляющий киль 3 с кронштейном 4, статор 5, полюсные наконечники 6 ротора (роторные элементы), узлы крепления лопастей - уголки 7, парусные лопасти 8, натянутые на трубы 9, кольцо ротора 10, основание ротора 11, ось 12, втулку 13, болт 14 крепления пластины 15 червячной передачи 16, болт 17 крепления люверса 18 лопасти, болты 19 крепления полюсных наконечников.The wind power installation includes a tower 1, a rotary base 2, a guiding keel 3 with an arm 4, a stator 5, pole tips 6 of the rotor (rotor elements), the attachment points of the blades - corners 7, sail blades 8, stretched over the pipes 9, the ring of the rotor 10 , the base of the rotor 11, the axis 12, the sleeve 13, the bolt 14 securing the plate 15 of the worm gear 16, the bolt 17 securing the eyelet 18 of the blade, the bolts 19 securing the pole pieces.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. Под действием ветрового потока (справа налево на фиг. 1) на парусные лопасти 8 колесо приходит во вращение. Лопасти прикреплены на трубы 9 своей кромкой, а их углы - с помощью люверсов 18 и болтов 17 прикреплены к червячной передачи 16, точнее, к ее корпусу. Ее червяк взаимодействует с пластиной 15, выполняющей роль незамкнутого червячного колеса. Поэтому при настроечном вращении червяка будет происходить натяжение полотна 8, закрепленного с одной стороны (кромки) - на трубе 9, а с другой стороны - на червячной передачи 16, вращая червяк которой можно перемещать ее корпус относительно пластины 15, также закрепленной неподвижно относительно втулки 13, к которой неподвижно прикреплены (например, хомутами), трубы 9. К уголкам 7, закрепленным на кольце 10, и к которым крепятся пластины 15, с помощью болтов 19 также крепятся полюсы 6. В случае индукторного генератора они представляют собой просто ферромагнитные тела, в случае классического синхронного генератора - источники возбуждения, например постоянные магниты. В любом случае, при вращении ротора, в обломках статора образуется Э.Д.С.Wind power installation works as follows. Under the influence of the wind flow (from right to left in Fig. 1) on the sailing blades 8, the wheel comes into rotation. The blades are attached to the pipes 9 by their edge, and their corners are attached to the worm gear 16 with the eyelets 18 and bolts 17, more precisely, to its body. Her worm interacts with the plate 15, which acts as an open worm wheel. Therefore, during the tuning rotation of the worm, the web 8 will be tensioned, fixed on one side (edge) to the pipe 9, and on the other hand to the worm gear 16, by rotating the worm which can move its body relative to the plate 15, also fixed stationary relative to the sleeve 13 to which the tubes are fixedly mounted (for example, with clamps) 9. To the corners 7, mounted on the ring 10, and to which the plates 15 are attached, the poles 6 are also fastened with bolts 19. In the case of an inductor generator, they are simply a ferrule magnetic bodies, in the case of the classical synchronous generator, excitation sources, for example permanent magnets. In any case, when the rotor rotates, E.D.S. is formed in the debris of the stator.

Поскольку червячная передача 16 - самотормозящаяся, то она, в совокупности с уголками 7 и пластиной 15, образует механизм фиксированного поворота угла лопасти 8 (т.е. люверса 18) относительно трубы 9.Since the worm gear 16 is self-braking, it, together with the corners 7 and the plate 15, forms a mechanism for a fixed rotation of the angle of the blade 8 (i.e. the eyelet 18) relative to the pipe 9.

Технико-экономическим преимуществом установки является то, что в узлах крепления шкотового угла лопасти одновременно совмещены и крепежные, и электромагнитные функции, что в итоге приводит к уменьшению массы и габаритов.The technical and economic advantage of the installation is that in the attachment points of the clew angle of the blade, both the fixing and electromagnetic functions are simultaneously combined, which ultimately leads to a decrease in weight and dimensions.

Claims (1)

Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо со втулкой и лопастями и ротор, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом фиксированного поворота, а также узлами крепления лопастей, причем последние снабжены полюсными наконечниками.A wind power installation comprising a tower, a rotary base, a guide keel, a stator, a rotating wheel with a sleeve and blades and a rotor, characterized in that it is equipped with a fixed rotation mechanism, as well as attachment points for the blades, the latter being equipped with pole tips.
RU2015100507A 2015-01-12 2015-01-12 Wind power plant RU2645883C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100507A RU2645883C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Wind power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015100507A RU2645883C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Wind power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015100507A RU2015100507A (en) 2016-07-27
RU2645883C2 true RU2645883C2 (en) 2018-02-28

Family

ID=56556816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015100507A RU2645883C2 (en) 2015-01-12 2015-01-12 Wind power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2645883C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690545C1 (en) * 2018-07-11 2019-06-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Rotor of segment windmill generator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2211948C2 (en) * 2001-10-31 2003-09-10 Воронежский государственный технический университет Counter-rotor wind-driven generator
RU2336433C1 (en) * 2007-04-05 2008-10-20 Андрей Борисович Захаренко Windmill
US20130020807A1 (en) * 2010-03-26 2013-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Direct drive wind turbine
RU2507413C2 (en) * 2011-10-04 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Gearless wind electrical unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2211948C2 (en) * 2001-10-31 2003-09-10 Воронежский государственный технический университет Counter-rotor wind-driven generator
RU2336433C1 (en) * 2007-04-05 2008-10-20 Андрей Борисович Захаренко Windmill
US20130020807A1 (en) * 2010-03-26 2013-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Direct drive wind turbine
RU2507413C2 (en) * 2011-10-04 2014-02-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Gearless wind electrical unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690545C1 (en) * 2018-07-11 2019-06-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" Rotor of segment windmill generator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015100507A (en) 2016-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9989033B2 (en) Horizontal axis wind or water turbine with forked or multi-blade upper segments
RU2383774C1 (en) Wind-powered generator
RU2645883C2 (en) Wind power plant
WO2011032897A3 (en) Wind turbine
RU2537667C2 (en) Segment wind power generator's rotor
RU2334895C1 (en) Segment-type windmill
RU104252U1 (en) WIND POWER PLANT
RU2286478C2 (en) Segment-type wind-mill electric generating set
RU2730753C1 (en) Windmill of wind electric generator
RU2569464C2 (en) Wind wheel of segment windmill
US9194373B2 (en) Air cooling of wind turbine generator
RU2537648C2 (en) Wind wheel of segment type electric generator
RU2516733C2 (en) Segment rotor
RU2634461C2 (en) Segment-type wind turbine
RU2516092C2 (en) Windmill
SE0200734L (en) Wind turbine plant with many wind receiving blades arranged around a closed rotation path
RU2537657C2 (en) Wind power generator wind wheel
RU2498108C2 (en) Wind-driven power plant
RU2781029C1 (en) Wind wheel of a wind generator
RU2818435C1 (en) Windmill turbosail with vertically rotating axle
RU2368800C1 (en) Rotor-type vertical windmill
RU196105U1 (en) Wind power plant
RU2472031C1 (en) Wind-driven power plant
RU2516085C2 (en) Vertical rotary windmill
RU2370666C1 (en) Wind-powered electric generator of segment type

Legal Events

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

Effective date: 20180311