RU2710107C1 - Wind-propulsion system blade position control method - Google Patents
Wind-propulsion system blade position control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2710107C1 RU2710107C1 RU2019112601A RU2019112601A RU2710107C1 RU 2710107 C1 RU2710107 C1 RU 2710107C1 RU 2019112601 A RU2019112601 A RU 2019112601A RU 2019112601 A RU2019112601 A RU 2019112601A RU 2710107 C1 RU2710107 C1 RU 2710107C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- blade
- blade system
- rotation
- air flow
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 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
- F03D3/04—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
-
- 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 предназначено для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию вращения лопастной системы с последующим ее преобразованием в электрическую энергию.The invention relates to wind energy and is intended to convert the kinetic energy of the wind into mechanical energy of rotation of the blade system, followed by its conversion into electrical energy.
Из уровня техники известна «Ветроэлектростанция» по патенту РФ на полезную модель №184844 (МПК F03D 9/34, F03D 3/06, F03D 3/04, опубликован 12.11.2018), которая включает опорную раму, выполненную с возможностью ее крепления между, как минимум, тремя радиально расположенными сооружениями, на которой расположен вал, выполненный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси и лопастную систему, закрепленную на валу, а также щиты, закрепленные по периметру рамы и создающие направленный воздушный поток.The prior art "Wind Power Plant" according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 184844 (IPC F03D 9/34, F03D 3/06, F03D 3/04, published 12.11.2018), which includes a support frame made with the possibility of its mounting between, at least three radially located structures, on which there is a shaft, made with the possibility of rotation around the vertical axis and the blade system, mounted on the shaft, as well as shields mounted around the perimeter of the frame and creating a directed air flow.
В известной ветроэлектростанции лопасти лопастной системы закреплены на валу без возможности изменения их положения. Данное расположение может приводить к тому, что лопасти, двигающиеся в процессе вращения вала навстречу воздушному потоку, поступающему между сооружениями к лопастной системе, могут создавать аэродинамическое сопротивление, приводящее к снижению эффективности работы ветроэлектростанции.In a known wind farm, the blades of the blade system are fixed to the shaft without the possibility of changing their position. This arrangement can lead to the fact that the blades moving in the process of rotation of the shaft towards the air flow coming between the structures to the blade system can create aerodynamic drag, leading to a decrease in the efficiency of the wind farm.
Из уровня техники известен «Способ управления лопастями ротора ветряка с вертикальной осью вращения» по патенту РФ на изобретение №2525998 (МПК F03D 7/06, опубликован 20.08.2014), выбранный в качестве ближайшего аналога. Согласно известному способу лопасти ротора ветроэлектростанции, создающие под действием ветрового напора крутящий момент относительно вертикальной оси ротора, располагают таким образом, что с разных сторон ротора они создают максимальное и минимальное аэродинамическое сопротивление, при этом указанное положение лопастей обеспечивают путем фиксирования пространственного положения лопасти в момент начала создания данной лопастью крутящего момента относительно вертикальной оси ротора, а при прекращении создания данной лопастью крутящего момента относительно вертикальной оси ротора фиксацию пространственного положения лопасти снимают и переводят данную лопасть в состояние флюгирования.The prior art "Method of controlling the blades of a rotor of a windmill with a vertical axis of rotation" according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2525998 (IPC F03D 7/06, published 08/20/2014), selected as the closest analogue. According to the known method, the rotor blades of a wind power station generating a torque relative to the vertical axis of the rotor under the influence of a wind pressure are arranged so that they create maximum and minimum aerodynamic drag from different sides of the rotor, while the indicated position of the blades is provided by fixing the spatial position of the blades at the moment of the start the creation of a given blade by the torque relative to the vertical axis of the rotor, and when the blade stops creating torque relative to the vertical axis of the rotor, the fixation of the spatial position of the blade is removed and this blade is put into a feathering state.
В известном решении для достижения максимального и минимального аэродинамического сопротивления лопастей используют фиксирование их пространственного положения либо перевод в состояние флюгирования соответственно, при этом определяют направление ветра, с помощью датчика направления ветра и датчиков положения ротора. Каждый раз, даже при малейшем изменении ветра, необходимо изменять положение лопастей, а при сверхнормативных по скорости ветрах ротор вообще выводят из рабочего режима путем перевода всех лопастей во флюгирующее состояние. Следовательно, недостатками известного способа являются сложность его реализации, недостаточная надежность конструкции, используемой для реализации способа, и ограниченная функциональность, в частности, невозможность использования при низких или наоборот высоких скоростях ветра.In the known solution, in order to achieve maximum and minimum aerodynamic drag of the blades, their spatial position is fixed or their position in the feathering state is applied, respectively, while the wind direction is determined using the wind direction sensor and rotor position sensors. Each time, even with the slightest change in the wind, it is necessary to change the position of the blades, and in case of winds exceeding the speed, the rotor is generally taken out of operation by transferring all the blades to the feathering state. Therefore, the disadvantages of the known method are the complexity of its implementation, the lack of reliability of the structure used to implement the method, and limited functionality, in particular, the inability to use at low or vice versa high wind speeds.
Задачей заявляемого изобретения является создание способа управления положением лопастей лопастной системы ветроэлектростанции, который позволил бы преодолеть указанные недостатки известных решений. Технический результат заключается в повышении эффективности и стабильности работы ветроэлектростанции, надежности конструкции, в расширении функциональных возможностей, заключающемся в возможности использования ветроэлектростанции при широком диапазоне силы и направленности ветра без необходимости постоянной подстройки.The task of the invention is the creation of a method for controlling the position of the blades of a blade system of a wind power plant, which would overcome these disadvantages of the known solutions. The technical result is to increase the efficiency and stability of the wind farm, the reliability of the design, to expand the functionality, which consists in the possibility of using the wind farm with a wide range of wind power and direction without the need for constant adjustment.
Заявленный технический результат достигается тем, что в заявляемом техническом решении при вращении вала изменяют положение лопастей лопастной системы ветроэлектростанции таким образом, что в момент начала создания данной лопастью крутящего момента относительно вертикальной оси ротора она занимают положение перпендикулярно направлению рабочего воздушного потока, поступающего на лопастную систему, то есть создает ему максимальное аэродинамическое сопротивление, а при перемещении лопасти на другую сторону относительно вертикальной оси ротора, изменяют её положение на параллельное, при котором аэродинамическое сопротивление минимально, а, следовательно, не оказывающее сопротивление вращению всей лопастной системы. Под рабочим воздушным потоком следует понимать поток воздуха поступающий на лопастную систему через систему управления воздушным потоком. Данная система позволяет обеспечить постоянное направление рабочего воздушного потока и может представлять собой систему щитов, положение которых устанавливает устройство управления, подключенное к датчику ветра. В зависимости от направления и силы ветра устройство управления может выбирать степень раскрытия щитов и их расположение, при котором рабочий воздушный поток, поступающий на лопастную систему, будет оптимальным для достижения требуемой скорости вращения вала. Систему управления для выполнения указанных функций снабжают приводными механизмами щитов. Лопасти могут быть выполнены с возможностью вращения относительно как горизонтальной, так и вертикальной оси вращения, а также с возможностью изменения их формы. Для изменения положения лопастей систему снабжают устройством разворота лопастей, которое может содержать, в частности, приводные механизмы поворота лопастей.The claimed technical result is achieved by the fact that in the claimed technical solution, when the shaft rotates, the position of the blades of the blade system of the wind power plant is changed in such a way that at the moment the blade starts to create a torque relative to the vertical axis of the rotor, it occupies a position perpendicular to the direction of the working air flow entering the blade system, that is, it creates maximum aerodynamic drag, and when moving the blade on the other side relatively vertically th axis of the rotor, change its position to parallel, in which the aerodynamic drag is minimal, and therefore not resisting the rotation of the entire blade system. Under the working air flow should be understood as the flow of air entering the blade system through the air flow control system. This system allows you to ensure a constant direction of the working air flow and can be a system of panels, the position of which sets the control device connected to the wind sensor. Depending on the direction and strength of the wind, the control device can choose the degree of opening of the shields and their location at which the working air flow entering the blade system will be optimal to achieve the desired shaft rotation speed. The control system for performing these functions is equipped with drive mechanisms of the panels. The blades can be made with the possibility of rotation relative to both horizontal and vertical axis of rotation, as well as with the possibility of changing their shape. To change the position of the blades, the system is equipped with a device for turning the blades, which may contain, in particular, drive mechanisms for turning the blades.
Использование системы управления воздушным потоком, в частности, в виде щитов для регулирования рабочего воздушного потока позволяет получать постоянный по силе и направлению воздушный поток, поступающий на лопастную систему, независимо от фактической скорости и направления ветра. Это обеспечивает стабильную работу ветроэлектростанции и высокую эффективность. При такой конструкции управление положением лопастей значительно упрощается, так как нет необходимости постоянно пересчитывать и корректировать положение лопастей, в зависимости от направления ветра и его силы. Лопасти, выполненные с возможностью изменять их форму, например, изгибаться вдоль и/или поперек оси их вращения, способны принимать оптимальную форму для максимальной передачи вращающего момента на вал ветроэлектростанции. При этом, так как направление рабочего потока заранее установлено, не требуется постоянного перерасчета и подстройки формы и момента изменения формы лопастей.The use of an air flow control system, in particular in the form of shields for regulating the working air flow, makes it possible to obtain a constant in force and direction air flow entering the blade system, regardless of the actual wind speed and direction. This ensures stable operation of the wind farm and high efficiency. With this design, the control of the position of the blades is greatly simplified, since there is no need to constantly recount and adjust the position of the blades, depending on the direction of the wind and its strength. The blades, made with the ability to change their shape, for example, to bend along and / or across the axis of rotation, are able to take the optimal shape for maximum transmission of torque to the shaft of the wind farm. At the same time, since the direction of the working flow is predetermined, constant recalculation and adjustment of the shape and moment of changing the shape of the blades is not required.
Систему управления воздушным потоком, включающую щиты и устройство управления, выполняют таким образом, что выбирают несколько, преимущественно четыре, направлений рабочего воздушного потока и, в зависимости от направления ветра, располагают щиты таким образом, что рабочий поток поступает по одному из этих, заранее предопределенных, направлений. Для каждого из этих предустановленных направлений рабочего потока рассчитаны и заданы оптимальные углы положения лопастей, которые уже не требуют дальнейшей корректировки в случае изменения направления ветра, так как рабочий воздушный поток сохраняет стабильное направление, благодаря щитам, которые его регулируют.The airflow control system, including the switchboards and the control device, is implemented in such a way that several, mainly four, directions of the working air flow are selected and, depending on the direction of the wind, the boards are arranged so that the work flow enters one of these predetermined directions. For each of these predefined directions of the working flow, the optimal angles of the position of the blades are calculated and set, which no longer require further adjustment in case of a change in the direction of the wind, since the working air flow maintains a stable direction, thanks to the shields that regulate it.
Суть заявляемого решения поясняется далее с помощью фигур, на которых условно представлено осуществление заявленного решения.The essence of the proposed decision is further explained with the help of figures, on which the implementation of the claimed decision is conditionally represented.
На фиг.1 и 2 представлено горизонтальное сечение ветроэлектростанции с лопастной системой, в которой лопасти установлены с возможностью вращения относительно горизонтальной оси. При этом фиг.1 демонстрирует положение щитов для случаев, когда направление ветра совпадает с направлением, задаваемым открытыми частями корпуса, фиг.2 - положение щитов для направления ветра, перпендикулярного первому варианту.Figures 1 and 2 show a horizontal section of a wind power plant with a blade system in which the blades are mounted for rotation about a horizontal axis. Moreover, figure 1 shows the position of the shields for cases when the wind direction coincides with the direction defined by the open parts of the body, figure 2 - the position of the shields for the direction of the wind perpendicular to the first embodiment.
На фигурах позиции имеют следующее обозначение: 1 - вал лопастной системы, 2 - лопасти, 3 - вал лопасти, 4 - корпус, 5 - щиты.In the figures, the positions have the following designation: 1 - the shaft of the blade system, 2 - the blades, 3 - the shaft of the blade, 4 - the body, 5 - shields.
Осуществление заявляемого технического решения поясняется далее на примере одного из возможных вариантов реализации.The implementation of the proposed technical solution is explained further on the example of one of the possible implementation options.
Любым известным способом осуществляют сооружение ветроэлектростанции, выполненной с вертикальной осью вращения, содержащей одну или несколько лопастных систем, включающих лопасти (2), закрепленные с возможностью вращения на валу (3). Вал (1) лопастной системы может быть установлен на фундамент или иное опорное сооружения, а может также, для более надежного закрепления конструкции и возможности создания конструкции с большими площадями лопастей (2), закреплен к раме, которая, в свою очередь, установлена между несколькими сооружениями. Такая конструкция обеспечивает устойчивость и надежность, уменьшает колебательные нагрузки, увеличивает эффективность работы.By any known method, the construction of a wind farm made with a vertical axis of rotation, containing one or more blade systems, including blades (2), mounted with the possibility of rotation on the shaft (3), is carried out. The shaft (1) of the blade system can be installed on the foundation or other supporting structure, and can also, for more reliable fixing of the structure and the possibility of creating a structure with large areas of the blades (2), fixed to the frame, which, in turn, is installed between several constructions. This design provides stability and reliability, reduces vibrational loads, increases work efficiency.
Вал (1) может быть закреплен на раме любым известным способом, например, в двух точках – в верхней и нижней частях рамы. Вал (1) конструктивно соединяют с электрогенератором любым известным из уровня техники способом для передачи вращения, вызванного воздействием рабочего воздушного потока на лопасти (2) лопастной системы, в механическую энергию вращения элементов электрогенератора для преобразования ее в электрическую энергию. При этом сам электрогенератор может быть, как непосредственно связан с вращающимся валом (1), так и размещен отдельно с использованием известного способа передачи вращения.The shaft (1) can be mounted on the frame by any known method, for example, at two points - in the upper and lower parts of the frame. The shaft (1) is structurally connected to the generator by any method known from the prior art for transferring rotation caused by the action of the working air flow on the blades (2) of the blade system to the mechanical rotation energy of the elements of the generator to convert it into electrical energy. In this case, the generator itself can be either directly connected to the rotating shaft (1), or placed separately using the known method of transmitting rotation.
Лопасти (2) выполняют с возможностью изменять положение относительно оси их вращения таким образом, что с одной стороны от вертикальной оси вращения лопастной системы они расположены перпендикулярно направлению рабочего воздушного потока, а с другой стороны параллельно направлению рабочего воздушного потока. Для разворота лопастей (2) на 90° при переходе их с одной стороны лопастной системы на другую используют устройства разворота лопастей (2). Данные устройства могут быть выполнены любым известным из уровня техники способом, например, с помощью приводных механизмов, посредством которых горизонтальный вал (3) лопасти закрепляют к валу (1) лопастной системы. Следует отметить, что возможен и иной вариант размещения лопастей (2), а именно, выполнение их с вертикальной осью вращения. На фигурах данных вариант не представлен, но для специалиста в данной области очевидно, что такой вариант может быть осуществлен, например, путем выполнения на валу (1) лопастной системы каркасов или рам, внутри которых вертикально расположены лопасти. Лопасти могут быть выполнены с возможностью изменять их форму, например, изгибаться вдоль и/или поперек оси их вращения, таким образом, что способны принимать оптимальную форму для максимальной передачи вращающего момента на вал ветроэлектростанции. Для специалиста очевидно, что лопастная система может включать как две лопасти, как изображено на фигурах, так и любое другое количество, которое рассчитывается в зависимости от потребностей как конкретной лопастной системы, так и ветроэлектростанции в целом.The blades (2) are configured to change position relative to the axis of their rotation so that on one side of the vertical axis of rotation of the blade system they are perpendicular to the direction of the working air flow, and on the other hand parallel to the direction of the working air stream. To turn the blades (2) through 90 °, when they move from one side of the blade system to the other, devices for turning the blades (2) are used. These devices can be performed by any method known from the prior art, for example, by means of drive mechanisms, by means of which the horizontal shaft (3) of the blade is fixed to the shaft (1) of the blade system. It should be noted that there is another option for placing the blades (2), namely, their implementation with a vertical axis of rotation. In the figures of the data, an option is not presented, but it is obvious to a person skilled in the art that such an option can be implemented, for example, by performing on the shaft (1) a blade system of frames or frames, inside which the blades are vertically located. The blades can be made with the ability to change their shape, for example, to bend along and / or across the axis of rotation, so that they are able to take the optimal shape for maximum transmission of torque to the shaft of the wind farm. For a specialist it is obvious that the blade system can include both two blades, as shown in the figures, and any other quantity, which is calculated depending on the needs of both a particular blade system and the wind farm as a whole.
Лопастную систему ветроэлектростанции помещают внутрь корпуса (4) который представляет собой сооружение, имеющее как минимум две открытых части, расположенных, например, друг напротив друга. Корпус (4) может быть сооружен любым известным из уровня техники способом. Преимущественно он имеет круглую в сечении форму, соответствующую по размерам диаметру лопастной системы. Таким образом, лопастная система может беспрепятственно вращаться внутри корпуса, но будут исключены «паразитные» воздушные потоки, проходящие между лопастями (2) и корпусом (4). Две открытые части корпуса (4) предназначены для прохождения рабочего воздушного потока. Таким образом, задают постоянное направление воздушного потока, поступающего на лопасти (2). Однако, направление ветра может изменяться и он может поступать со стороны, противоположной открытым частям корпуса. С целью обеспечить поступление рабочего воздушного потока на лопасти в этом случае, вокруг корпуса (4) могут быть установлены щиты (5). С помощью щитов (5) создают воздушный коридор, направляя движение воздуха к открытым частям корпуса (4) и далее к лопастям (2) лопастной системы.The blade system of the wind farm is placed inside the building (4) which is a structure having at least two open parts located, for example, opposite each other. The housing (4) can be constructed by any method known in the art. Mostly it has a round cross-sectional shape corresponding in size to the diameter of the blade system. Thus, the blade system can rotate freely inside the housing, but “spurious” air flows passing between the blades (2) and the housing (4) will be excluded. Two open parts of the housing (4) are designed to pass the working air stream. Thus, a constant direction of the air flow entering the blades (2) is set. However, the direction of the wind can change and it can come from the side opposite to the open parts of the hull. In order to ensure the flow of working air flow to the blades in this case, shields (5) can be installed around the housing (4). Using shields (5) create an air corridor, directing the movement of air to the open parts of the housing (4) and further to the blades (2) of the blade system.
На фиг.1 показано положение щитов для случаев, когда направление ветра совпадает с направлением, задаваемым открытыми частями корпуса (4). В этом случае щиты (5) расположены таким образом, чтобы не препятствовать прохождению воздушного потока. Фиг.2 демонстрирует положение щитов для тех случаев, когда направление ветра перпендикулярно направлению, задаваемому открытыми частями корпуса (4). В этом случае изменяют положение щитов (5), создавая воздушный коридор. Проходя через этот коридор, воздушный поток направляют к открытым частям корпуса (4) и далее к лопастям (2). Систему управления воздушным потоком, включающую щиты (5) и устройство управления (на фигурах не показано), выполняют таким образом, что выбирают несколько, преимущественно четыре, направлений рабочего воздушного потока и, в зависимости от направления ветра, располагают щиты (5) таким образом, что рабочий поток поступает по одному из этих, заранее предопределенных, направлений либо непосредственно в открытые части корпуса (4), либо через воздушный коридор, создаваемый щитами (5). Для каждого из этих предустановленных направлений рабочего потока рассчитаны и заданы оптимальные углы положения лопастей (2), которые уже не требуют дальнейшей корректировки в случае изменения направления ветра, так как рабочий воздушный поток сохраняет стабильное направление, благодаря щитам (5), которые его регулируют.Figure 1 shows the position of the shields for cases when the wind direction coincides with the direction defined by the open parts of the housing (4). In this case, the shields (5) are arranged so as not to impede the passage of air flow. Figure 2 shows the position of the shields for those cases when the wind direction is perpendicular to the direction defined by the open parts of the body (4). In this case, the position of the shields (5) is changed, creating an air corridor. Passing through this corridor, the air flow is directed to the open parts of the housing (4) and further to the blades (2). The air flow control system, including shields (5) and a control device (not shown in the figures), is performed in such a way that several, mainly four, directions of the working air flow are selected and, depending on the direction of the wind, shields (5) are positioned in this way that the work flow enters in one of these predetermined directions, either directly into the open parts of the housing (4) or through the air corridor created by the shields (5). For each of these predefined directions of the working flow, the optimal angles of the position of the blades (2) are calculated and set, which no longer require further adjustment in case of a change in the wind direction, since the working air flow maintains a stable direction, thanks to the shields (5) that regulate it.
Управляют положением щитов (5) с помощью системы управления воздушным потоком (на фигурах не показана). Данная система позволяет обеспечить постоянное направление рабочего воздушного потока. В преимущественном варианте осуществления данная система содержит датчик ветра, с которого получает данные о направлении и силе ветра. В зависимости от направления и силы ветра система управления воздушным потоком выбирает расположение щитов (5) и степень их раскрытия, при котором рабочий воздушный поток, поступающий на лопастную систему, будет оптимальным для достижения требуемой скорости вращения вала (1). Для выполнения указанных функций систему управления воздушным потоком снабжают, например, приводными механизмами щитов (5), выполненными, в частности, в виде сервоприводов. При такой конструкции управление положением лопастей (2) значительно упрощается, так как нет необходимости постоянно пересчитывать и корректировать положение лопастей (2), в зависимости от направления ветра и его силы.Control the position of the shields (5) using an air flow control system (not shown in the figures). This system allows you to ensure a constant direction of the working air flow. In an advantageous embodiment, the system comprises a wind sensor, from which it receives data on the direction and strength of the wind. Depending on the direction and strength of the wind, the air flow control system selects the location of the shields (5) and the degree of their opening, at which the working air flow entering the blade system will be optimal to achieve the required shaft rotation speed (1). To perform these functions, the air flow control system is equipped, for example, with drive mechanisms of the shields (5), made, in particular, in the form of servos. With this design, the control of the position of the blades (2) is greatly simplified, since there is no need to constantly recount and adjust the position of the blades (2), depending on the direction of the wind and its strength.
Так как на лопасти (5) поступает постоянный поток их положение не требует частого изменения их положения. Однако, например, при изменении направления рабочего воздушного потока, положение лопастей (2) может корректироваться, в частности, посредством устройства разворота лопастей (2), которое может содержать, в частности, приводные механизмы поворота лопастей (2), выполненные, в частности, в виде сервоприводов.Since the blades (5) receive a constant flow, their position does not require frequent changes in their position. However, for example, when changing the direction of the working air flow, the position of the blades (2) can be adjusted, in particular, by means of a device for turning the blades (2), which may contain, in particular, drive mechanisms for turning the blades (2), made in particular in the form of servos.
Для специалиста очевидно, что управление всеми средствами при осуществлении способа требует наличия общего блока управления. Данный блок может быть выполнен любым известным из уровня техники способом, например, в виде персонального компьютера с соответствующим программным обеспечением, имеющим взаимосвязь со всеми узлами, в частности, с устройством управления положением лопастей (2), системой управления воздушным потоком, приводными механизмами, датчиками ветра и т.д.For a specialist it is obvious that the management of all means in the implementation of the method requires a common control unit. This block can be made by any method known from the prior art, for example, in the form of a personal computer with appropriate software that is interconnected with all nodes, in particular, with a blade position control device (2), an airflow control system, drive mechanisms, sensors wind etc.
Представленные чертежи и описание конструкции не исчерпывают возможные варианты исполнения и не ограничивают каким-либо образом объем заявляемого технического решения. Возможны иные варианты исполнения в объеме заявляемой формулы.The presented drawings and description of the design do not exhaust the possible options for execution and do not in any way limit the scope of the claimed technical solution. Other options are possible in the scope of the claimed formula.
Заявленный способ позволяет достичь высокой эффективности и стабильности работы ветроэлектростанции, надежности конструкции, расширения функциональных возможностей, позволяя использовать ветроэлектростанцию при широком диапазоне силы и направленности ветра без необходимости постоянной подстройки.The claimed method allows to achieve high efficiency and stability of the wind farm, design reliability, expansion of functionality, allowing the use of a wind farm with a wide range of wind power and direction without the need for constant adjustment.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112601A RU2710107C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Wind-propulsion system blade position control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112601A RU2710107C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Wind-propulsion system blade position control method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2710107C1 true RU2710107C1 (en) | 2019-12-24 |
Family
ID=69022836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019112601A RU2710107C1 (en) | 2019-04-25 | 2019-04-25 | Wind-propulsion system blade position control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2710107C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1178931A1 (en) * | 1983-10-17 | 1985-09-15 | Verkhman Aleksandr A | Fan windmill |
| WO1992004542A1 (en) * | 1990-09-12 | 1992-03-19 | Shuichi Kato | Vertical axis wind powered generator |
| RU1787208C (en) * | 1990-04-27 | 1993-01-07 | А.В.Борисов | Wind-hydraulic power plant |
| RU84067U1 (en) * | 2009-02-16 | 2009-06-27 | Михаил Сергеевич Есаков | WIND ENGINE |
| CN104564493A (en) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 刘景春 | Open-door water (wind)-energy-mechanical-energy conversion energy-saving machine |
-
2019
- 2019-04-25 RU RU2019112601A patent/RU2710107C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1178931A1 (en) * | 1983-10-17 | 1985-09-15 | Verkhman Aleksandr A | Fan windmill |
| RU1787208C (en) * | 1990-04-27 | 1993-01-07 | А.В.Борисов | Wind-hydraulic power plant |
| WO1992004542A1 (en) * | 1990-09-12 | 1992-03-19 | Shuichi Kato | Vertical axis wind powered generator |
| RU84067U1 (en) * | 2009-02-16 | 2009-06-27 | Михаил Сергеевич Есаков | WIND ENGINE |
| CN104564493A (en) * | 2015-01-04 | 2015-04-29 | 刘景春 | Open-door water (wind)-energy-mechanical-energy conversion energy-saving machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7772713B2 (en) | Method and system for controlling a wind turbine | |
| US7677862B2 (en) | Vertical axis wind turbine with articulating rotor | |
| EP2306003B1 (en) | System and methods for controlling a wind turbine | |
| US6441507B1 (en) | Rotor pitch control method and apparatus for parking wind turbine | |
| US4036916A (en) | Wind driven electric power generator | |
| EP2550450B1 (en) | Vertical wind turbine with articulated blades | |
| ES2938869T3 (en) | Procedures and systems for operating a wind turbine in low noise modes of operation | |
| US20030049128A1 (en) | Wind turbine | |
| NZ203146A (en) | Wind-generator with horizontal rotor axis and auxiliary vanes to control pitch/speed | |
| US8480363B2 (en) | Self-starting turbine with dual position vanes | |
| EP3473851A1 (en) | Wind turbine generator | |
| RU2392490C1 (en) | Carousel-type wind-electric set (wes) with cyclic symmetric blades smoothly rotating in opposite phase to rotor | |
| RU2710107C1 (en) | Wind-propulsion system blade position control method | |
| WO2011153945A1 (en) | Wind-sail type generator | |
| WO2019111674A1 (en) | Vertical axis-type wind turbine | |
| RU2267647C1 (en) | Wind motor with "banana" blades and method of control of rotational frequency of wind-power turbine | |
| US20030001393A1 (en) | Linear motion wind driven power generator | |
| JP2007016628A (en) | Horizontal axis windmill | |
| KR102647729B1 (en) | Drag and lift based wind turbine system with adjustable blades | |
| RU2664639C2 (en) | Method for converting the kinetic energy of a air flow to a rotary movement of a blade | |
| JP2013144970A (en) | Wind-power generating device | |
| RU2810877C1 (en) | Wind turbine system based on aerodynamic drag with adjustable blades | |
| RU2721928C1 (en) | Wind-driven plant | |
| RU2704060C1 (en) | Method of controlling rotation of blades of a vertical type wind-driven installation | |
| JP6643615B2 (en) | Wind turbine generator teeter angle controller |