RU2749798C1

RU2749798C1 - Wind power plant

Info

Publication number: RU2749798C1
Application number: RU2020122489A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко; Георгий Владимирович Кудрявцев
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2021-06-17

Abstract

FIELD: wind energy.

SUBSTANCE: invention relates to the field of wind energy, namely to devices that convert wind energy into electrical or other types of energy. The wind power plant consists of a tower (1), a rotary base (2), a wind wheel (3) with a horizontal shaft, generators (6, 7) and two poles (4, 5). The poles (4, 5) are located parallel to the tower (1). There are generators (6, 7) at the lower end of each pole (4, 5). The poles (4, 5) are connected by the horizontal shaft (8) located on the base (2) below the horizontal shaft of the wind wheel (3).

EFFECT: invention is aimed at ensuring the balance of the plant relative to the tower and increasing energy efficiency.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнегетики, а именно, к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии.The invention relates to the field of wind energy, namely, to devices that convert wind energy into electrical or other types of energy.

Известна установка, имеющая многоветряковое устройство с несколькими ветроколесами с ориентацией на ветер, которое содержит поворотную ферму, выполненную в виде двух установленных под углом рам, мачту и энергетические модули [Авторское свидетельство СССР №1409774/ A.M. Литвиненко / Ветроэнергетическая установка / опубл. БИ №26, 1988, F03D 5/04, заявка №4161164/25-06 от 08.12.1986].A known installation has a multi-wind turbine device with several wind-oriented wind wheels, which contains a rotary truss made in the form of two frames installed at an angle, a mast and power modules [USSR author's certificate No. 1409774 / A.M. Litvinenko / Wind power plant / publ. BI No. 26, 1988, F03D 5/04, application No. 4161164 / 25-06 dated 08.12.1986].

Недостатком данного устройства является низкая способность противостояния буревым порывам ветра.The disadvantage of this device is the low ability to withstand wind gusts.

Также известен ветроэлектрический агрегат с ветроколесом, расположенным за осью башни [Авторское свидетельство СССР №95035/ А.С. Добросердов, П.В. Пылков, заявка №686/445288 от 15.01.1952 в Бюро по делам изобритательства Главсевморпути]. Агрегат содержит поворотную башню со стержнем, на котором подвешена головка ветроколеса, поворотное основание, стрелу.Also known is a wind turbine with a wind wheel located behind the axis of the tower [USSR author's certificate No. 95035 / A.S. Dobroserdov, P.V. Pylkov, application No. 686/445288 dated 01/15/1952 to the Bureau of Inventors of Glavsevmorput]. The unit contains a swivel tower with a rod on which the wind wheel head, swivel base, and boom are suspended.

Недостатком данного устройства является высокая скорость ориентации на ветер, что приводит к большим динамическим нагрузкам, которые в пределе могут привести к разрушения агрегата.The disadvantage of this device is the high speed of orientation to the wind, which leads to high dynamic loads, which in the limit can lead to the destruction of the unit.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности является ветроэнергетическая установка по патенту РФ №2669722, заявка №2016143897 от 08.11.2016, опубл. 15.10.2018. Бюл. №29.The closest to the claimed in technical essence is a wind power plant according to RF patent No. 2669722, application No. 2016143897 from 08.11.2016, publ. 10/15/2018. Bul. No. 29.

Ветроэнергетическая установка содержит башню, поворотное основание, ориентирующий элемент, ветроколесо, генератор. Поворотное основание снабжено стойками с подшипниками, в которых установлен горизонтальный вал, на валу снизу размещен генератор, а сверху закреплен кронштейн с подшипником вала ветроколеса, при этом оси ветроколеса и генератор снабжены шкивами, соединенными гибкой передачей. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов.The wind power plant contains a tower, a rotary base, an orienting element, a wind wheel, and a generator. The swivel base is equipped with racks with bearings in which a horizontal shaft is installed, a generator is placed on the bottom of the shaft, and a bracket with a wind wheel shaft bearing is fixed on top, while the wind wheel axles and the generator are equipped with pulleys connected by a flexible transmission. The invention is aimed at reducing weight and dimensions.

Недостатком данной конструкции является невозможность размещения горизонтальной оси вращения кронштейна как можно ближе к оси ветроколеса, что приводит к возможным колебаниям системы при частых порывах ветра.The disadvantage of this design is the impossibility of placing the horizontal axis of rotation of the bracket as close as possible to the axis of the wind wheel, which leads to possible oscillations of the system with frequent gusts of wind.

Изобретение направлено на устранение указанного недостатка.The invention is aimed at eliminating this disadvantage.

Это достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей башню, поворотное основание, ветроколесо с горизонтальным валом и генератор, согласно изобретению, установка снабжена дополнительным генератором и двумя стойками, расположенными параллельно башне, на нижнем конце каждой из которых расположены генераторы, при этом стойки соединены горизонтальным валом, расположенным на поворотном основании ниже горизонтального вала ветроколесаThis is achieved by the fact that in a wind power plant containing a tower, a rotary base, a wind wheel with a horizontal shaft and a generator, according to the invention, the installation is equipped with an additional generator and two racks located parallel to the tower, at the lower end of each of which there are generators, while the racks are connected a horizontal shaft located on a swivel base below the horizontal shaft of the wind turbine

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображена установка вид спереди, на фиг. 2 вид с боку.The essence of the invention is illustrated in the drawing, where FIG. 1 shows the installation in front view, FIG. 2 side view.

Ветроэнергетическая установка содержит башню 1, поворотное основание 2, ветроколесо 3 и генератор 6, при этом установка снабжена дополнительным генератором 7 и двумя стойками 4 и 5, расположенными параллельно башне, на нижнем конце каждой из которых расположены генераторы 6 и 7. Стойки 4 и 5 соединены горизонтальным валом 8, расположенным на поворотном основании ниже и перпендикулярно горизонтальному валу 9 ветроколеса.The wind power plant contains a tower 1, a rotary base 2, a wind wheel 3 and a generator 6, while the installation is equipped with an additional generator 7 and two racks 4 and 5 located parallel to the tower, at the lower end of each of which there are generators 6 and 7. Racks 4 and 5 connected by a horizontal shaft 8 located on the rotary base below and perpendicular to the horizontal shaft 9 of the propeller.

Работа установки происходит следующим образом: при наличии ветрового потока, направленного справа налево - см. фиг. 2, ветроколесо 3 приходит во вращение, вращая шкив, который соединен со шкивами генератора 6 и 7 с помощью гибкого элемента. При наличии внештатного (буревого) возмущения, вследствие расположения вала 9 выше вала 8 возникает вращающийся момент, который наклоняет установку против часовой стрелки - пунктир на фиг. 2. При этом поперечное сечение площади, занимаемой ветроколесом, уменьшается, ветровое воздействие в значительной степени проходит мимо установки, не оказывая на нее неблагоприятного влияния. После прекращения действия ветрового возмущения, под действием тяжести генераторов 6 и 7, установка приходит в исходное положение.The installation works as follows: in the presence of a wind flow directed from right to left - see Fig. 2, the wind wheel 3 comes into rotation, rotating the pulley, which is connected to the pulleys of the generator 6 and 7 by means of a flexible element. In the presence of an abnormal (stormy) disturbance, due to the location of the shaft 9 above the shaft 8, a rotating moment arises, which tilts the installation counterclockwise - the dotted line in Fig. 2. At the same time, the cross-section of the area occupied by the wind wheel decreases, the wind effect largely passes by the installation, without exerting an adverse effect on it. After the cessation of the wind disturbance, under the influence of the gravity of the generators 6 and 7, the installation comes to its original position.

Технико-экономическим преимуществом данного устройства является его уравновешенность относительно башни, а также то, что возможно применение двух генераторов, что расширяет диапазон регулирования напряжения за счет возможности параллельного и последовательного соединения генераторов.The technical and economic advantage of this device is its balance relative to the tower, as well as the fact that it is possible to use two generators, which expands the voltage regulation range due to the possibility of parallel and series connection of generators.

Claims

A wind power plant containing a tower, a rotary base, a wind wheel with a horizontal shaft and a generator, characterized in that the installation is equipped with an additional generator and two racks located parallel to the tower, at the lower end of each of which there are generators, while the racks are connected by a horizontal shaft located on rotary base below the horizontal shaft of the propeller.