RU2799269C1 - Vertical wind turbine - Google Patents

Vertical wind turbine Download PDF

Info

Publication number
RU2799269C1
RU2799269C1 RU2022105417A RU2022105417A RU2799269C1 RU 2799269 C1 RU2799269 C1 RU 2799269C1 RU 2022105417 A RU2022105417 A RU 2022105417A RU 2022105417 A RU2022105417 A RU 2022105417A RU 2799269 C1 RU2799269 C1 RU 2799269C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind
blades
wind turbine
curtains
flow
Prior art date
Application number
RU2022105417A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Литвиненко
Дмитрий Сергеевич Губанов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный технический университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2799269C1 publication Critical patent/RU2799269C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: wind energy.
SUBSTANCE: invention relates to wind power generators with wind turbines of vertical type, segment and arc type, mainly with a vertical axis. A wind turbine with a vertical axis contains a base, horizontal traverses, on which wind collectors are placed, made in the form of coaxially located rotating blades and fixed curtains enclosed in a cylindrical shell. The blades are equipped with springs, which, when the wind collector moves against the wind flow, rotate the blades relative to the curtain to a position limited by stops on the curtains, in which the blades are located between the windows of the curtains, and when moving downstream, the windows are closed.
EFFECT: reducing the effective surface of the wind turbine moving against the flow, while maintaining the maximum effective surface of the wind turbine moving downstream.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам с ветродвигателями вертикального типа, сегментного и дугостаторного видов, преимущественно с вертикальной осью.The invention relates to the field of wind energy, in particular to wind power generators with wind turbines of vertical type, segment and arc type, mainly with a vertical axis.

Известен ветродвигатель вертикального типа [Пат. РФ №2290534, опубл. 27.12.2006, бюл. №366, з-ка 2005116803/06, 01.06.2005]. В данном техническом решении достигнут технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и обеспечивающийся за счет того, что в роторе ветроэлектрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, согласно изобретению магнитопровод ротора выполнен в виде ферромагнитных параллелепипедов, чередующихся с немагнитными призмами, основания которых выполнены в виде равнобедренных трапеций, а боковые грани снабжены отверстиями для размещения скрепляющих элементов. Недостатком данного роторного ветродвигателя является возможность его разрушения под действием центробежных сил.Known wind turbine vertical type [US Pat. RF No. 2290534, publ. December 27, 2006, bul. No. 366, s-ka 2005116803/06, 06/01/2005]. In this technical solution, a technical result has been achieved, which consists in reducing the mass and dimensions of the rotor of a wind power generator while minimizing its cost by simplifying the manufacturing technology and ensured due to the fact that in the rotor of a wind power generator containing a hub, blades, arcuate elements and magnetic circuits, according to the invention, the rotor magnetic circuit made in the form of ferromagnetic parallelepipeds, alternating with non-magnetic prisms, the bases of which are made in the form of isosceles trapezoids, and the side faces are provided with holes for placing fastening elements. The disadvantage of this rotary wind turbine is the possibility of its destruction under the action of centrifugal forces.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является роторный ветродвигатель сегментного ветроэлектрогенератора [Пат. РФ №2275530, опубл. 27.04.2006, бюл. №366, з-ка 2004128674/06, 27.09.2004]. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, дугообразные элементы, магнитопроводы, ветроприемники, траверсы и колонну. При этом магнитопроводы ротора сегментного ветроэлектрогенератора выполнены в виде катушек из ферромагнитной проволоки, которые установлены на дугообразных элементах. Таким образом, ветродвигатель вертикального типа содержит ветроприемники, основание, траверсы, колонну.Of all known analogues, the closest to the claimed set of essential features is a rotary wind turbine segment wind generator [US Pat. RF No. 2275530, publ. 04/27/2006, bul. No. 366, s-ka 2004128674/06, 09/27/2004]. SUBSTANCE: rotor of a segmented wind power generator contains a hub, blades, arched elements, magnetic circuits, wind collectors, traverses and a column. At the same time, the magnetic circuits of the rotor of the segmental wind power generator are made in the form of coils of ferromagnetic wire, which are mounted on arcuate elements. Thus, a vertical type wind turbine contains wind collectors, a base, traverses, and a column.

Недостатком данного роторного ветродвигателя является, пониженная эффективность, связанная с увеличенной эффективной поверхностью ветроприемника, движущегося против потока.The disadvantage of this rotary wind turbine is the reduced efficiency associated with the increased effective surface of the wind turbine moving against the flow.

Изобретение направлено на обеспечение уменьшения эффективной поверхности ветроприемника, движущегося против потока.The invention is aimed at reducing the effective surface of the wind turbine moving against the flow.

Достижение технического результата достигается тем, что ветродвигатель вертикального типа, содержащий основание, траверсы, ветроприемники и колонну, согласно изобретению, ветроприемники выполнены в виде ветроколес и снабжены пружинами, при этом ветроколеса установлены на одной оси с неподвижными шторками, а сами шторки снабжены упорами.The achievement of the technical result is achieved by the fact that the wind turbine is of a vertical type, containing a base, traverses, wind collectors and a column, according to the invention, the wind turbines are made in the form of wind wheels and are equipped with springs, while the wind wheels are mounted on the same axis with fixed curtains, and the curtains themselves are equipped with stops.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан вид сверху ветродвигателя вертикального типа, на фиг. 2 показан вид спереди, на фиг. 3 показано взаимодействие ветроколес и шторок при наличии ветрового потока, на фиг. 4 тоже, при отсутствии ветрового потока, на фиг. 5 показано схематично пространственное положение шторок и одной лопасти ветроколеса.The essence of the invention is illustrated in the drawing, where in Fig. 1 shows a top view of a vertical type wind turbine, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 shows the interaction of wind wheels and curtains in the presence of a wind flow, in Fig. 4 also, in the absence of a wind flow, in FIG. 5 shows schematically the spatial position of the curtains and one blade of the wind turbine.

Ветродвигатель вертикального типа содержит основание 1; траверсы 2; ветроприемники, выполненные в виде ветроколес с лопастями 3; вращающихся относительно осей 4; ветроколеса заключены в цилиндрическую оболочку 5 и установлены на одной оси с неподвижными шторками 6, причем шторки 6 снабжены упорами 7. Ветроколеса снабжены пружинами 8. Траверсы укреплены на колонне 9.The vertical type wind turbine contains a base 1; traverses 2; wind turbines made in the form of wind wheels with blades 3; rotating about axes 4; the wind wheels are enclosed in a cylindrical shell 5 and mounted on the same axis with the fixed curtains 6, and the curtains 6 are equipped with stops 7. The wind wheels are equipped with springs 8. The traverses are mounted on the column 9.

Работа устройства. В отсутствии ветрового потока под действием пружины 8 лопасти ветроколес занимают положение между окнами шторок - См. фиг. 4 упираясь в упоры 7. При воздействии ветрового потока, лопасть поворачивается на угол соответствующий тангенциальной координате шторки, до такого положения, что лопасть упирается в упор - См. фиг. 3, при этом окно открывается, уменьшая эффективное сечение ветроприемника, в данном случае правого ветроприемника показанного на фиг. 2. Левый ветроприемник остается в состоянии закрытых окон - показано на фиг. 4. Таким образом, при воздействии ветрового потока на плоскость чертежа фиг. 2. левый ветроприемник имеет максимальную эффективную площадь и движется от плоскости чертежа, а правый ветроприемник движущийся навстречу обладает открытыми окнами, что уменьшает его эффективную площадь, то есть уменьшает противодействующий момент. При повороте ветродвигателя процессы повторяются.Device operation. In the absence of a wind flow, under the action of a spring 8, the blades of the wind wheels occupy a position between the windows of the curtains - See fig. 4 resting against the stops 7. When exposed to the wind flow, the blade rotates through an angle corresponding to the tangential coordinate of the curtain, to such a position that the blade rests against the stop - See fig. 3, while the window opens, reducing the effective cross section of the wind turbine, in this case the right wind turbine shown in FIG. 2. The left wind turbine remains in the state of closed windows - shown in fig. 4. Thus, under the influence of the wind flow on the plane of the drawing of FIG. 2. The left wind collector has a maximum effective area and moves from the plane of the drawing, and the right wind collector moving towards has open windows, which reduces its effective area, that is, reduces the counteracting moment. When the wind turbine turns, the processes are repeated.

Техника-экономическим преимуществом является, обеспечение возможности с одной стороны уменьшение эффективной поверхности ветроприемника движущегося против ветрового потока, а с другой стороны сохранение максимальной эффективной поверхности ветроприемника движущегося по потоку.Technique-economic advantage is, on the one hand, the possibility of reducing the effective surface of the wind turbine moving against the wind flow, and on the other hand, maintaining the maximum effective surface of the wind turbine moving downstream.

Claims (1)

Ветродвигатель с вертикальной осью, содержащий основание, горизонтальные траверсы, на которых размещены ветроприемники, выполненные в виде заключенных в цилиндрическую оболочку соосно расположенных вращающихся лопастей и неподвижных шторок, причем лопасти снабжены пружинами, обеспечивающими при движении ветроприемника против потока ветра поворот лопастей относительно шторки до положения, ограниченного упорами на шторках, в котором лопасти расположены между окнами шторок, а при движении по потоку - закрытие окон.A wind turbine with a vertical axis, containing a base, horizontal traverses, on which wind collectors are placed, made in the form of coaxially located rotating blades and fixed shutters enclosed in a cylindrical shell, and the blades are equipped with springs, which, when the wind collector moves against the wind flow, rotate the blades relative to the curtain to the position, limited by stops on the curtains, in which the blades are located between the windows of the curtains, and when moving along the flow, the windows are closed.
RU2022105417A 2022-02-28 Vertical wind turbine RU2799269C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2799269C1 true RU2799269C1 (en) 2023-07-04

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677572A (en) * 1979-11-28 1981-06-25 Mitsue Kanomi Automatic rotation controller of wind power generator
RU2008512C1 (en) * 1991-06-28 1994-02-28 Валерий Ишберданович Асеев Wind unit with sail-propeller engine
JP2005282389A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Yasuhisa Choshoin Multiblade type wind power generator
RU153933U1 (en) * 2014-12-11 2015-08-10 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" WIND WHEEL GENERATOR
RU2611139C2 (en) * 2015-02-25 2017-02-21 Гафтдин Газдалиевич Газдалиев Hydro-wind power installation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5677572A (en) * 1979-11-28 1981-06-25 Mitsue Kanomi Automatic rotation controller of wind power generator
RU2008512C1 (en) * 1991-06-28 1994-02-28 Валерий Ишберданович Асеев Wind unit with sail-propeller engine
JP2005282389A (en) * 2004-03-29 2005-10-13 Yasuhisa Choshoin Multiblade type wind power generator
RU153933U1 (en) * 2014-12-11 2015-08-10 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" WIND WHEEL GENERATOR
RU2611139C2 (en) * 2015-02-25 2017-02-21 Гафтдин Газдалиевич Газдалиев Hydro-wind power installation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6158953A (en) Wind turbine with variable position blades
GB2457772A (en) Wind turbine wind deflector.
KR102448925B1 (en) Vertical axis wind turbine
KR101987839B1 (en) High efficiency wind power generator using Magnus effect
RU2799269C1 (en) Vertical wind turbine
US4182594A (en) Wind driven energy system
US4204796A (en) Wind powered apparatus
KR102026980B1 (en) Wind collection apparatus for wind turbine generator
AU2019479010B2 (en) Vertical-axis wind turbine
RU2028504C1 (en) Wind-electric power plant
US2252523A (en) Windmill
RU2390653C1 (en) Gear-free wind electric plant
RU2793502C1 (en) Rotary vertical wind turbine
RU2390654C1 (en) Wind-driven power plant
KR100927237B1 (en) Wind power generator of a wind focus type
KR102694132B1 (en) Wind power generation apparatus
RU2809264C1 (en) Wind wheel of wind power generator
KR101418675B1 (en) Louver guided wind turbine
RU2247861C1 (en) Windmill
KR20180120869A (en) vertical axis wind turbine
RU2730753C1 (en) Windmill of wind electric generator
JP2013241926A (en) Electric power generator
RU2368800C1 (en) Rotor-type vertical windmill
RU2370664C1 (en) Rotor wind-powered engine
KR101418673B1 (en) Louver guided wind turbine