RU57839U1 - Garland hydroelectric power station - Google Patents
Garland hydroelectric power station Download PDFInfo
- Publication number
- RU57839U1 RU57839U1 RU2006102257/22U RU2006102257U RU57839U1 RU 57839 U1 RU57839 U1 RU 57839U1 RU 2006102257/22 U RU2006102257/22 U RU 2006102257/22U RU 2006102257 U RU2006102257 U RU 2006102257U RU 57839 U1 RU57839 U1 RU 57839U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- rheostat
- garland
- cable
- shaft
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Использование: микро и миниэнергетические установки, получение механической энергии, например, для насосов в децентрализованных системах энергообеспечения. Сущность модели: Несущий роторы-гидротурбины трос соединяется с подвижным подпружиненным валом, который по направляющим свободно перемещается внутри муфты, посаженной на ротор генератора, а своим наконечником вал одновременно перемещает ползунок реостата, включенного через источник питания в цепь обмотки возбуждения генератора. В зависимости от скорости потока воды возрастает натяжение троса и перемещающийся вал регулирует посредством реостата ток в обмотке возбуждения генератора, стабилизируя его выходные параметры.Usage: micro and mini-power plants, the production of mechanical energy, for example, for pumps in decentralized energy supply systems. The essence of the model: A cable carrying rotors of hydraulic turbines is connected to a movable spring-loaded shaft, which freely moves along the guides inside the coupling mounted on the generator rotor, and with its tip, the shaft moves the slider of the rheostat connected through the power supply to the generator excitation winding circuit. Depending on the speed of the water flow, the cable tension increases and the moving shaft regulates by means of a rheostat the current in the excitation winding of the generator, stabilizing its output parameters.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к энергетическим установкам и может быть использована для получения электрической или механической энергии.The proposed utility model relates to power plants and can be used to produce electrical or mechanical energy.
Известны устройства аналогичного назначения, преобразующие энергию потока воды во вращательное движение механизмов [1, 2, 3, 4].Known devices for a similar purpose, converting the energy of the water flow into rotational movement of mechanisms [1, 2, 3, 4].
Такого рода установки состоят из роторных гидротурбин, насаженных на трос, и располагающихся поперек потока воды. Один конец троса через упорный подшипник закрепляется опорой на одном берегу реки, а другой конец троса также через упорный подшипник присоединяется через редуктор - или напрямую к ротору генератора, закрепленных опорами на другом берегу.Such installations consist of rotary hydraulic turbines mounted on a cable and located across the water stream. One end of the cable through a thrust bearing is fixed by a support on one side of the river, and the other end of the cable is also connected through a thrust bearing through a gearbox - or directly to the generator rotor, fixed by supports on the other side.
Однако работа таких устройств нестабильна по выходным параметрам генератора и зависит от изменения скорости водного потока, изменяющегося от времени года и количества атмосферных осадков.However, the operation of such devices is unstable according to the output parameters of the generator and depends on changes in the speed of the water flow, which varies with the time of year and the amount of precipitation.
Кроме того, применение в таких установках центробежных регуляторов, муфт скольжения, конических редукторов и т.п. не оправданно усложняет их конструкцию.In addition, the use of centrifugal regulators, sliding couplings, bevel gears, etc. in such plants. not justifiably complicates their design.
Наиболее близким по технической сути к заявленному устройству является «Свободнопоточная гидросиловая установка» [5], содержащая основные доотличительные признаки предполагаемого изобретения: несущий трос с закрепленными на них роторами, соединенный через Closest to the technical nature of the claimed device is a "Free-flow hydraulic power plant" [5], containing the main distinguishing features of the proposed invention: a supporting cable with rotors fixed to them, connected through
упорные подшипники с опорами на разных берегах и подключенный в качестве привода к ротору электрического генератора.thrust bearings with bearings on different banks and connected as a drive to the rotor of an electric generator.
Однако в прототипе также не решается вопрос стабилизации выходных параметров генератора в зависимости от изменения скорости потока воды. Увеличение числа гирлянд улучшает равномерность их вращения, но чрезмерно усложняет передачу усилия на общий вал к генератору.However, the prototype also does not solve the issue of stabilizing the output parameters of the generator depending on the change in the water flow rate. An increase in the number of garlands improves the uniformity of their rotation, but excessively complicates the transfer of force to a common shaft to the generator.
Кроме того, отключение ряда гирлянд для уменьшения мощности, передаваемой к генератору, требует наличия дополнительных соединительно-разъединительных муфт.In addition, turning off a series of daisies to reduce the power transmitted to the generator requires additional couplings.
Недостатком является также то, что отключение - подключение гирлянд к генератору определяет число «ступенек» - уровней регулирования выходных параметров генератора.The disadvantage is that disconnecting - connecting the daisies to the generator determines the number of "steps" - the levels of regulation of the output parameters of the generator.
Технические преимущества заявленного объекта по сравнению с известными устройствами заключаются в следующем:Technical advantages of the claimed object in comparison with known devices are as follows:
- Обеспечена стабилизация выходных параметров генератора при изменении скорости потока воды.- The output parameters of the generator are stabilized when the water flow rate changes.
- Отпала необходимость использования нескольких гирлянд для регулирования выходных параметров генератора путем их подключения или отключения.- There is no need to use several daisies to control the generator output parameters by connecting or disconnecting them.
- При необходимости получения большей мощности две [3] или несколько гирлянд могут быть подключены к предлагаемой схеме регулирования на общие опоры.- If it is necessary to obtain more power, two [3] or several daisies can be connected to the proposed regulation scheme for common supports.
Эти технические преимущества достигаются тем, что при изменении скорости потока меняются не только обороты турбин, но и натяжение троса, который будучи подпружиненным, перемещается и передает через связанный с ним реостат необходимый ток управления в обмотку возбуждения генератора.These technical advantages are achieved by the fact that when changing the flow rate, not only the turbine speed is changed, but also the cable tension, which, being spring-loaded, moves and transfers the necessary control current through the associated rheostat to the generator excitation winding.
Это улучшает равномерность его вращения в широком диапазоне скоростей потока воды и - стабильность выходных параметров генератора.This improves the uniformity of its rotation in a wide range of water flow rates and - the stability of the output parameters of the generator.
На фиг.1 изображена предлагаемая гирлянда ГЭС, где основные узлы показаны по осевому сечению.Figure 1 shows the proposed garland hydroelectric power station, where the main nodes are shown in axial section.
Опоры 1 и 2 размещены на разных берегах реки и связаны через упорные подшипники 3 и 4 несущим тросом 5, на котором закреплены роторы-турбины 6. навалу 7 ротора генератора 8 закреплена муфта 9, по направляющим 10 которой может перемещаться подвижный вал 11, подпружиненный пружиной 12 и регулирующий гайкой 13. Наконечник 14 подвижного вала соединен с несущим тросом и с ползунком 15 реостата 16, перемещающегося по направляющей 17, а обмотка реостата подключена через источник питания 18 к обмотке возбуждения 19 генератора.Supports 1 and 2 are placed on different banks of the river and connected through thrust bearings 3 and 4 by a support cable 5, on which rotor-turbines are fixed 6. A coupling 9 is fixed to the bulk 7 of the generator rotor 8, along the guides 10 of which a movable shaft 11 spring-loaded can be moved 12 and the regulating nut 13. The tip 14 of the movable shaft is connected to the carrier cable and to the slider 15 of the rheostat 16, moving along the guide 17, and the winding of the rheostat is connected through a power source 18 to the excitation winding 19 of the generator.
Гирляндная ГЭС работает следующим образом. Мощность, вырабатываемая генератором, находится в кубической зависимости от скорости потока. Таким образом, даже незначительное изменение скорости потока, существенно влияет на вырабатываемую электрическим генератором энергию и требует ее регулирования.Garland hydroelectric station works as follows. The power generated by the generator is in cubic dependence on the flow rate. Thus, even a slight change in the flow rate significantly affects the energy generated by the electric generator and requires its regulation.
При увеличении, например, скорости потока «V» увеличивается угловая скорость вращения роторов-турбин 6 и одновременно увеличивается их сопротивление потоку, что вызывает дополнительный изгиб несущего троса 5 по направлению «V».When increasing, for example, the flow velocity "V", the angular velocity of rotation of the rotors-turbines 6 increases and their resistance to flow increases, which causes additional bending of the carrier cable 5 in the direction of "V".
Поскольку трос 5 соединен с пружинным валом 11, то последний по направляющим 10 перемещается вправо, сжимая пружину 12, и одновременно наконечником 14 передвигает вправо ползунок 15 реостата 16. Сопротивление в цепи: реостат 16, источник питания 18, обмотка возбуждения 19 генератора возрастает, а ток, возбуждающий магнитные поля ротора генератора, уменьшается и напряжение на выходных клеммах генератора уменьшается до номинального.Since the cable 5 is connected to the spring shaft 11, the latter moves along the guides 10 to the right, compressing the spring 12, and simultaneously moves the slider 15 of the rheostat 16 to the right with the tip 14. The resistance in the circuit: rheostat 16, power supply 18, the excitation winding 19 of the generator increases, and the current exciting the magnetic fields of the rotor of the generator decreases and the voltage at the output terminals of the generator decreases to nominal.
Аналогично, при уменьшении скорости потока «V», уменьшается сопротивление ему гирляндой, изгиб троса 5 за счет действия пружины 12 уменьшается, вал 11 внутри муфты 9 смещается влево, увлекая за собой посредством наконечника 14 ползунок 15 реостата 16 влево и, как следствие, Similarly, when the flow rate “V” decreases, the resistance to it decreases by the garland, the bending of the cable 5 due to the action of the spring 12 decreases, the shaft 11 inside the sleeve 9 moves to the left, dragging the slider 15 of the rheostat 16 to the left by the tip 14 and, as a result,
возрастет ток в обмотке возбуждения генератора, увеличивая ее выходное напряжение до номинального.the current in the excitation winding of the generator will increase, increasing its output voltage to the rated one.
Понятно, что для каждой из конструкций ГЭС должны быть индивидуально определены параметры роторов-турбинок 6, их количество, усилие пружины 12, параметры реостата 16 и генератора 8.It is clear that for each of the structures of the hydroelectric power station, the parameters of the rotors-turbines 6, their number, the force of the spring 12, the parameters of the rheostat 16 and generator 8 must be individually determined.
Испытания показали сохранение параметров работы гирлянды из роторов при ее изгибе на несущем тросе до 25° относительно прямой линии между опорами на противоположных берегах потока воды. Для десятиметровой гирлянды это будет соответствовать перемещению подвижного вала 11, и соответственно, ползунка 15 реостата 16 на расстоянии до 0,8 метра, что вполне достаточно для создания обратной связи в цепи: обмотка возбуждения генератора, реостат, источник питания обмотки.Tests have shown that the parameters of the operation of the garland from the rotors are preserved when it is bent on the support cable to 25 ° relative to a straight line between the supports on opposite sides of the water flow. For a ten-meter garland, this will correspond to the movement of the movable shaft 11, and accordingly, the slider 15 of the rheostat 16 at a distance of up to 0.8 meters, which is quite enough to create feedback in the circuit: generator excitation winding, rheostat, winding power source.
По мнению автора, такого рода гирляндные ГЭС могут найти широкое применение в децентрализованных системах энергообеспечения.According to the author, such garland hydroelectric power plants can be widely used in decentralized energy supply systems.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:Sources of information taken into account when preparing the application:
1. Журнал «Радио», №4, 1961 г., с.64 «Гирляндная электростанция» (аналог).1. The journal "Radio", No. 4, 1961, p.64 "Garland power station" (analogue).
2. Ю.М.Новиков. Возможности бесплотинных ГЭС. Научно-технический сборник «Энергетика и экология», с.81, Отв. редактор Накореков В.Г., г.Новосибирск, 1988 г. Изд. института теплофизики СО РАН (аналог).2. Yu.M. Novikov. Opportunities of damless hydroelectric power stations. Scientific and technical collection "Energy and Ecology", p.81, Res. Editor Nakorekov V.G., Novosibirsk, 1988. Ed. Institute of Thermophysics SB RAS (analogue).
3. Описание изобретения к авторскому свидетельству Б.С.Блинова №175906 «Свободнопоточная гидросиловая установка» (аналог).3. Description of the invention to the copyright certificate of BS Blinov No. 175906 "Free-flow hydraulic power plant" (analogue).
4. Описание изобретения к авторскому свидетельству Ю.М.Новикова №1778355 «Роторная линия гирляндной ГЭС» (аналог).4. Description of the invention to the copyright certificate of Yu.M. Novikov No. 1778355 "Rotor line of a garland hydroelectric power station" (analogue).
5. Описание изобретения к авторскому свидетельству Б.С.Блинова №153883. «Свободнопоточная гидросиловая установка» (прототип).5. Description of the invention to the copyright certificate of B. S. Blinov No. 153883. "Free-flow hydraulic power plant" (prototype).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006102257/22U RU57839U1 (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Garland hydroelectric power station |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006102257/22U RU57839U1 (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Garland hydroelectric power station |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU57839U1 true RU57839U1 (en) | 2006-10-27 |
Family
ID=37439632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006102257/22U RU57839U1 (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Garland hydroelectric power station |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU57839U1 (en) |
-
2006
- 2006-01-26 RU RU2006102257/22U patent/RU57839U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101815862B (en) | Improvements in and relating to electrical power generation from fluid flow | |
US7851933B2 (en) | System for generating constant speed output from variable speed input | |
KR101369522B1 (en) | High efficiency mall hydro power apparatus | |
US7091628B1 (en) | System for harvesting rotational energy from fluid flow in a pressurized system | |
GB2487404A (en) | Rotor for extracting energy from bidirectional fluid flows | |
US10378506B2 (en) | Commutator-less and brush-less direct current generator and applications for generating power to an electric power system | |
CN104390012A (en) | Mechanical sealing device for magnetic fluid lubrication and self-adaptive sealing control method | |
CN107041149A (en) | The method of vertical wind power equipment and this equipment of operation | |
MY196180A (en) | A Hydrokinetic Power Generator | |
Heckelsmueller | Application of variable speed operation on Francis turbines | |
RU2458247C2 (en) | Wind-driven power plant | |
RU57839U1 (en) | Garland hydroelectric power station | |
CN100456627C (en) | Power generation provision | |
JP5736575B2 (en) | Hydroelectric power generation system using running water | |
CN103470720B (en) | Low-speed-ratio hydraulic torque converter and guide blade regulating method | |
US20200095974A1 (en) | Speed Converter-Controlled River Turbines | |
KR20060070120A (en) | Wind power generator | |
CN207974908U (en) | A kind of pipe type power generation machine | |
CN204906095U (en) | Variable speed dynamo of adjustable gear | |
RU135010U1 (en) | WIND POWER PLANT | |
JP2015052282A (en) | Small-sized hydroelectric generator | |
RU34653U1 (en) | ROTOR "TAIL OF DELPHINE" | |
RU206721U1 (en) | Auto-adaptive system for stabilizing the generated voltage of the wind generator | |
CN110259633A (en) | The progressive distributed energy by ocean current hydraulic drive generator group of one kind and its control method | |
RU61809U1 (en) | TORTS HYDROTURBINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070127 |