RU2696161C2 - Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции - Google Patents
Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2696161C2 RU2696161C2 RU2015145149A RU2015145149A RU2696161C2 RU 2696161 C2 RU2696161 C2 RU 2696161C2 RU 2015145149 A RU2015145149 A RU 2015145149A RU 2015145149 A RU2015145149 A RU 2015145149A RU 2696161 C2 RU2696161 C2 RU 2696161C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- load
- inertia
- rotation
- wind wheel
- center
- 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 ветрогенераторным установкам. Ветряное колесо содержит лопасти с внутренним каналом, в которых размещен груз, закрепленный у основания с помощью пружины, и постоянные магниты, таким образом, что при увеличении скорости вращения груз удерживается пружиной и первым постоянным магнитом на малом расстоянии от центра вращения, обеспечивая минимальный момент инерции для более быстрого разгона. При большей скорости вращения груз под действием центробежной силы перемещается во внутреннем канале от центра, увеличивая момент инерции ветряного колеса и запас его кинетической энергии. Удержание груза на максимальном расстоянии от центра вращения происходит под действием центробежной силы и вторым постоянным магнитом. Изобретение направлено на увеличение запасенной кинетической энергии. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ветрогенераторных установках и инерционных накопителях энергии.
В качестве прототипа данного технического решения выбрано ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции, содержащее лопасти, в которых размещен груз, приводимый в движение отдельным механическим, электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом, что позволяет изменять момент инерции ветряного колеса в процессе работы (см. патент WIPO №WO 2004/011801 A1, МПК F03D 9/02, опубликовано 05.02.2004 г.)
Недостатком данного ветряного колеса с лопатками переменного момента инерции является то, что груз приводится в движение отдельным механическим, электрически, пневматическим или гидравлическим приводом, что подразумевает наличие дополнительного источника энергии и снижает энергоэффективность ветряного колеса.
Техническая задача, которую решает данное изобретение - повышение энергоэффективности ветряного колеса с лопатками переменной инерции за счет того, что перемещение груза происходит под действием внутренних силы упругости пружины растяжения и центробежной силы, а также ступенчатого контроля перемещения грузов с помощью постоянных магнитов.
Поставленная задача достигается тем, что ветряное колесо, содержащее лопасти с внутренним каналом, в которых размещен груз, закрепленный у основания с помощью пружины и постоянные магниты, таким образом, что при увеличении скорости вращения ветряного колеса от ω0 до ω1 груз удерживается силой упругости пружины растяжения Fупр и магнитной силой со стороны первого постоянного магнита Fэм1, обеспечивая минимальный момент инерции для более быстрого разгона. При большей скорости вращения ω2>ω1 груз под действием центробежной силы Fцб преодолевает силу упругости пружины и магнитную силу со стороны первого постоянного магнита Fцб>Fупр+Fэм1 перемещается по внутреннем канале от центра, увеличивая, тем самым, момент инерции ветряного колеса и запас его кинетической энергии, при дальнейшем увеличении частоты вращения до ω3>ω2 ветряного колеса груз перемещается на максимальное расстояние и находится под действием силы упругости пружины, центробежной силы и магнитной силы второго постоянного магнита, при этом Fупр<Fцб+Fэм2. При уменьшении частоты вращения (например, при уменьшении силы ветра) груз остается на максимальном расстоянии от центра под действием силы упругости пружины, центробежной силы и магнитной силы второго постоянного магнита пока выполняется условие Fупр<Fцб+Fэм2. В случае уменьшения частоты вращения настолько, что центробежная сила станет настолько мала и будет выполняться условие Fупр>Fцб+Fэм2, груз переместиться снова к центру в область действия первого постоянного магнита.
Согласно изобретению, во внутреннем канале лопатки ветряной турбины установлен груз, который закреплен через пружину растяжения на соединительном диске, во внутреннем пространстве лопасти закреплены постоянные магниты, соответственно, на малом и на максимальном радиусе лопатки. Груз способен совершать поступательное движение от центра к периферии под действием центробежной силы и обратное поступательное движение от периферии к центру под действием силы упругости пружины.
Технический результат применения данного устройства заключается в увеличении запасенной кинетической энергии и повышении энергоэффективности ветряного колеса за счет использования эффекта саморегулируемого момента инерции ветряной турбины.
На фиг. 1 изображена ветряная турбина с лопатками переменной инерции, на фиг. 2 изображена лопатка переменной инерции в начальном положении, на фиг. 3 изображена лопатка переменной инерции в промежуточном положении, на фиг. 4 изображена лопатка переменной инерции в положении с максимальным моментом инерции.
Ветряная турбина с лопатками переменной инерции состоит из соединителя лопастей 1, в котором закреплены лопатки 2. В лопатках 2 имеется канал 3, в котором на пружине 4 закреплен груз 5, а также в канале установлены постоянные магниты 6 и 7.
Устройство работает следующим образом.
При наличии слабого ветра, когда ветряная турбина вращается с малой скоростью, груз 5 размещается на малом радиусе и находится в неподвижном состоянии под действием сил упругости, инерции и магнитной силы постоянного магнита 6 - ветряное колесо обладает минимальным моментом инерции. С увеличением силы ветра частота вращения ветряной турбины возрастает, причем разгон происходит быстрее за счет минимального момента инерции, груз 5 перемещается по каналу 3 в область большего радиуса, пока не достигнет максимального значения перемещения и попадет в область действия постоянно магнита 7, в этот момент колесо обладает максимальным моментом инерции и, соответственно, большим количеством запасенной кинетической энергии.
Claims (1)
- Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции, содержащее лопасти, в которых размещен груз, отличающееся тем, что для закрепления груза в канале лопасти используется пружина, а его перемещение в область большего расстояния от центра вращения осуществляется за счет центробежной силы, а обратное движение в область меньшего расстояния от центра вращения - за счет силы упругости пружины, для дополнительной фиксации груза в области меньшего и большего расстояний от центра вращения используются постоянные магниты, закрепленные в канале.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145149A RU2696161C2 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145149A RU2696161C2 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015145149A RU2015145149A (ru) | 2017-05-03 |
RU2015145149A3 RU2015145149A3 (ru) | 2019-05-28 |
RU2696161C2 true RU2696161C2 (ru) | 2019-07-31 |
Family
ID=58698149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015145149A RU2696161C2 (ru) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2696161C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210350U1 (ru) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергия Крайнего Севера - Ветер" | Диск с адаптивно изменяемым тормозным моментом |
RU2788777C1 (ru) * | 2022-05-23 | 2023-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюльганский электро механический завод" | Ограничитель частоты вращения ветротурбины |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU28897U1 (ru) * | 2002-12-18 | 2003-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Радуга" им. А.Я. Березняка" | Ветродвигатель (варианты) |
RU2205292C1 (ru) * | 2001-11-02 | 2003-05-27 | ЗАО "ЭлектроСпецКомплект" | Ветроэнергетическая установка |
US7245042B1 (en) * | 2005-11-25 | 2007-07-17 | Simnacher Larry W | Auxiliary wind energy generation from a wind power generation apparatus |
JP2010281209A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Systec:Kk | 遠心力を往復運動に変換したリニア発電部を有する羽とこれを用いた羽ばたき型風力発電機 |
WO2012111913A2 (ko) * | 2011-02-16 | 2012-08-23 | Lee Seung Geun | 풍력발전장치의 회전체 |
-
2015
- 2015-10-20 RU RU2015145149A patent/RU2696161C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2205292C1 (ru) * | 2001-11-02 | 2003-05-27 | ЗАО "ЭлектроСпецКомплект" | Ветроэнергетическая установка |
RU28897U1 (ru) * | 2002-12-18 | 2003-04-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное машиностроительное конструкторское бюро "Радуга" им. А.Я. Березняка" | Ветродвигатель (варианты) |
US7245042B1 (en) * | 2005-11-25 | 2007-07-17 | Simnacher Larry W | Auxiliary wind energy generation from a wind power generation apparatus |
JP2010281209A (ja) * | 2009-06-02 | 2010-12-16 | Systec:Kk | 遠心力を往復運動に変換したリニア発電部を有する羽とこれを用いた羽ばたき型風力発電機 |
WO2012111913A2 (ko) * | 2011-02-16 | 2012-08-23 | Lee Seung Geun | 풍력발전장치의 회전체 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU210350U1 (ru) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | Общество с ограниченной ответственностью "Энергия Крайнего Севера - Ветер" | Диск с адаптивно изменяемым тормозным моментом |
RU2788777C1 (ru) * | 2022-05-23 | 2023-01-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Тюльганский электро механический завод" | Ограничитель частоты вращения ветротурбины |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015145149A3 (ru) | 2019-05-28 |
RU2015145149A (ru) | 2017-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2795072C (en) | Energy storing device in which energy is stored through spring torsion | |
RU2509241C1 (ru) | Маховик переменного момента инерции | |
US20130216378A1 (en) | Passive Governor for Windpower Applications | |
RU131094U1 (ru) | Устройство автономного сигнального освещения ветроэнергетической установки на основе пьезоэлектрического генератора | |
CN103256181B (zh) | 离心调速折尾偏航式风力发电机 | |
RU2696161C2 (ru) | Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции | |
KR20200024261A (ko) | 에너지 발생 장치 | |
EP2438293A1 (en) | Wave energy converter | |
GB2480848A (en) | Tangential electromechanical generator for wind turbine blade | |
CN102843092A (zh) | 一种防止变频电机共振的驱动方法 | |
RU2016146106A (ru) | Ротационное приводное устройство | |
ES2579704T3 (es) | Procedimiento para convertir la energía de las olas en electricidad por medio de una central undimotriz y central undimotriz | |
KR100982643B1 (ko) | 압전세라믹 및 자석을 이용한 에너지 하비스팅 장치 | |
KR20140055667A (ko) | 진동 감쇠 수단을 갖는 풍력 발전기 | |
KR20130021736A (ko) | 풍력 발전기 | |
JP6029191B2 (ja) | 単バケット抗力型タービン及び波力発電装置 | |
RU155351U1 (ru) | Адаптивное комбинированное устройство регулирования частоты вращения ротора ветроэнергетической установки | |
RU2017135453A (ru) | Система и способ генерации энергии | |
CN206845401U (zh) | 一种风力发电机用叶片以及风力发电机 | |
RU2705405C1 (ru) | Маховик переменного момента инерции | |
RU2458246C1 (ru) | Ветроэнергоблок стабилизирующий | |
JP2015158134A (ja) | 発電機および増速機 | |
RU2015146507A (ru) | Устройство управления транспортным средством и способ управления транспортным средством | |
RU112954U1 (ru) | Устройство аэродинамического регулирования частоты вращения ротора вертикально-осевой ветроэнергетической установки | |
CN204798661U (zh) | 离心式变惯量速降缓速装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190728 |