SU1139879A1 - Ветроэлектрический агрегат - Google Patents

Abstract

1. ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ , содержащий опору, установленный на ней вертикальный вал с консол ми, закрепленные на них при помощи шарниров лопасти, пусковой ротор Савониуса и генератор с цепью возбуждени , отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  металлоемкости и повышени  надежности работы, оси шарниров расположены под углом к горизонтальной плоскости, вал выполнен полым, и в его полости установлена подпружиненна  щтанга, на верхнем конце которой закреплены т ги, соединенные с лопаст ми , а на нижнем - кулачок, и ротор Савониуса жестко закреплен на верхнем конце щтанги, а, опора снабжена концевым выключателем , взаимодействующим с кулачком и электрически св занным с цепью возбуждени  генератора. 2. Агрегат по п. 1, отличающийс  тем, что лопасти и т ги имеют симметричные профили, а консоли - несимметричные с криволинейными поверхност ми, обращенными выпуклыми сторонами вверх. со оо (;о

Description

Изобретение относитс  к ветротехнике и может быть использовано в ветродвигател х с вертикальной осью вращени  дл  обеспечени  электроэнергией различных потребителей.

Известен ветроагрегат, содержащий опору и установленное на ней ветроколесо с вертикальной осью вращени , причем на валу ветроколеса закреплены горизонтальные консоли, на концах которых с помощью щарниров установлены лопасти 1.

Однако такой ветроагрегат не имеет устройства дл  запуска в работу при часто повтор ющихс  малых скорост х ветра, оснащен сложным регул тором дл  ограничени  частоты вращени  ветроколеса.

Известен также ветроэлектрический агрегат , содержащий опору, установленный на ней вертикальный вал с консол ми, закрепленные на них при помощи щарниров лопасти, пусковой ротор Савониуса и генератор с цепью возбуждени  2.

Недостатками этого ветроэлектрического агрегата  вл ютс  наличие высокого вертикального вала, ут жел ющего конструкцию и возбул дающего нежелательные аэродинамические возмущени , и повыщенна  опасность работы «вразнос из-за того , что при сильном ветре сброс мощности будет происходить лищь за счет уменьщени  ометаемой поверхности ветроколеса.

Цель изобретени  - уменьшение металлоемкости и повыщение надежности работы ветроэлектрического агрегата.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в ветроэлектрическом агрегате, содержащем опору, установленный на ней вертикальный вал с консол ми, закрепленные на них при помощи шарниров лопасти, пусковой ротор Савониуса и генератор с цепью возбуждени , оси щарниров расположены под углом к горизонтальной плоскости, вал выполнен полым, и в его полости установлена подпружиненна  штанга, на верхнем конце которой закреплены т ги, соединенные с лопаст .ми, а на нижнем - кулачок, и ротор Савониуса жестко закреплен на верхнем конце щтанги, а опора снабжена концевым выключателем, взаимодействующим с кулачком и электрически св занным с цепью возбуждени  генератора.

Кроме того, лопасти и т ги имеют симметричные профили, а консоли - несимметричные с криволинейными поверхност ми ,, обращенными выпуклыми сторонами вверх.

На фиг. 1 изображен ветроэлектрический агрегат, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1.

Ветроэлектрический агрегат содержит опору 1, установленный на ней вертикальный вал 2 с консол ми 3, закрепленные на них при помощи шарниров 4 лопасти 5 вертколеса, пусковой ротор 6 Савониуса . и генератор 7 с цепью возбуждени  (элементы электрической схемы не показаны). Оси щарниров 4 расположены под углом а к горизонтальной плоскости, вал 2 выполнен полым, и в его полости установлена подпружиненна  пружиной 8 щтанга 9, на верхнем конце которой закреплены т ги

10, соединенные с лопаст ми 5, а на нижнем - кулачок 11. Ротор 6 Савониуса жестко закреплен на верхнем конце щтанги 9, а опора 1 снабжена концевым выключателем 12, взаимодействующим с кулачком 11

j и электрически св занным с цепью возбуждени  генератора 7.

Лопасти 5 и т ги 10 имеют симметричные профили, а консоли 3 - симметричные с криволинейными поверхност ми, обращенными выпуклыми сторонами вверх.

0 В нижней части вала 2 жестко закреплено коническое зубчатое колесо 13, вход щее в зацепление с конической шестерней

14,закрепленной на валу мультипликатора

15.Последний через муфту соединен с гене5 ратором 7.

Генератор 7 содержит на своем валу тормоз 16.

В качестве лопастей 5 возможно использование лопастей от вертолета Ми-4 с симметричным профилем NACA-230.

0 Ветроэлектрический агрегат работает следующим образом.

При наличии ветра достаточной силы на роторе 6 Савониуса (см. фиг. 1) образуетс  движущий момент, который приводит во вращение щтангу 9 с валом 2 и консоли 3 с лопаст ми 5. При этом на лопаст х 5 возникает аэродинамическа  сила, создающа  момент, направленный в сторону первоначального вращени , и ветроколесо с лопаст ми 5 продолжает разгон тьс  до тех пор, пока центробежные силы на лопаст х 5 не превыс т по величине усилие , развиваемое предварительной сжатой пружиной 8. Лопасти 5 при этом несколько отклон тс  наружу и щтанга 9 переместитс  вверх и через профилированную поверхность кулачка 11 и концевой выключатель 12 произведет подключение обмотки возбуждени  генератора 7. Вращение на генератор 7 будет передаватьс  через коническое зубчатое колесо 13, шестерню 14

П и мультипликатор 15.

На консол х 3 образуетс  подъемна  аэродинамическа  сила, компенсирующа  вес ротора агрегата и тем самым разгружающа  подщипники опоры 1 вала 2. На т гах 10 образуетс  также аэродинамическа  сила, котора , как и у лопастей 5, будет создавать некоторый дополнительный момент, компенсирующий трение в подшипниках и в зацеплении.

Claims (2)

1. ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ, содержащий опору, установленный на ней вертикальный вал с консолями, закрепленные на них при помощи шарниров лопасти, пусковой ротор Савониуса и генератор с цепью возбуждения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения металло емкости и повышения надежности работы, оси шарниров расположены под углом к горизонтальной плоскости, вал выполнен полым, и в его полости установлена подпружиненная штанга, на верхнем конце которой закреплены тяги, соединенные с лопастями, а на нижнем — кулачок, и ротор Савониуса жестко закреплен на верхнем конце штанги, а, опора снабжена концевым выключателем, взаимодействующим с кулачком и электрически связанным с цепью возбуждения генератора.

2. Агрегат по π. 1, отличающийся тем, что лопасти и тяги имеют симметричные профили, а консоли — несимметричные с криволинейными поверхностями, обращенными выпуклыми сторонами вверх.

Фиг.т