WO2021015605A1 - Wind power installation - Google Patents

Wind power installation Download PDF

Info

Publication number
WO2021015605A1
WO2021015605A1 PCT/KZ2019/000011 KZ2019000011W WO2021015605A1 WO 2021015605 A1 WO2021015605 A1 WO 2021015605A1 KZ 2019000011 W KZ2019000011 W KZ 2019000011W WO 2021015605 A1 WO2021015605 A1 WO 2021015605A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blades
aerodynamic
blade
wind
shaft
Prior art date
Application number
PCT/KZ2019/000011
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Николай Садвакасович Буктуков
Бейсен Жакыпович Буктуков
Гульназ Жаксылыковна МОЛДАБАЕВА
Айтмухамед Кудайбергенулы Жакып
Original Assignee
Николай Садвакасович Буктуков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Садвакасович Буктуков filed Critical Николай Садвакасович Буктуков
Priority to PCT/KZ2019/000011 priority Critical patent/WO2021015605A1/en
Publication of WO2021015605A1 publication Critical patent/WO2021015605A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D7/00Controlling wind motors 
    • F03D7/06Controlling wind motors  the wind motors having rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to wind energy and can be used for autonomous power supply of facilities and the generation of electricity in the power system.
  • 031 105 A I which relates to a wind turbine with speed or power control, a vertical shaft consisting of several molded pieces arranged on a rotating shaft with arcuate surfaces to transfer power to the main shaft; while the preforms are rotated to convert energy.
  • the controlled movement is carried out by centrifugal mass force or an auxiliary drive.
  • the disadvantage of the invention is that the movement of the load on the tire is not always possible .; For example, if foreign objects blown by the wind or snow, as well as water and water freezing in the cold season, hit the tire, it will not allow the load to move along the tire, which will lead to breakdown of the unit at high wind speeds. If the tire is closed with a corrugated hose, then when water gets on the corrugations and the birth freezes, the resulting ice will not make it possible to compress hose Consequently, the load will not move on the tire, which will also lead to breakdown of the unit in strong winds. In addition, a knock is created between the load and the tire as the wind pressure on the blades will deflect the load towards the tire.
  • the next I disadvantage is that two blades (semicircular rims) uncontrollably close under the action of: wind force, when the wind direction coincides with the line passing through the axis of rotation between the vertical edges of two opposite blades (semicircular rims). This leads to jerky rotation of the wind turbine, which leads to premature destruction of the bearings of the main shaft and uneven loading of the generator.
  • the rotor consists of two profiles symmetrically located around the axis of rotation. Each profile consists of I of an outer blade with a leading edge and a tail edge! and an inner blade having a tail and a leading edge, attached to the tail edge of the outer blade.
  • the outer blade has radyus ⁇ R and extends no more than Th 90 degrees around the rotation axis.
  • the inner blade extends 180 degrees about an axis that is parallel to but offset from the axis of rotation.
  • the radius of the inner loopasf is decimal fractions of the radius of the outer blade in the range from 0.6 to 0.8. Automatic speed limiting in one design, allowing centrifugal force to deform the inner blades in order to reduce the cross-sectional area of the air flow path through the rotor.
  • of the present invention is as follows. In a position where! the blades will be perpendicular to the direction of the wind, the air does not get inside the blades, and the unit must pass this section of the rotation path due to inertia. Consequently, the power take-off to the generator will decrease the rotation speed, so rotation will be jerky. With an increase in the area of the blades, to increase the power, the rotation speed decreases, the inertial energy is not enough to overcome the rotation resistance created by the generator. The uniformity of rotation can be ensured by increasing the number of blades; however, in the present invention, this is not possible in principle, since any improvement requires an inventive step.
  • the turbine consists of blades mounted around a central axis in such a way that they can rotate together around a central axis, with each turbine blade mounted on an axis towards its outer periphery around an axis, generally parallel to! central axis.
  • the biasing device shifts the inner periphery of the turbine blades towards the central axis.
  • the invention is that the movement of the load along the shaft is not always possible. ! For example, if contact between the shaft and the load of foreign objects, listed by wind or snow from entering, and Vod] and freezing in D ° s in the cold time of the year will not give the possibility of move the load up the shaft, which will lead to breakdown of the unit at high wind speeds. If the shaft was closed with a corrugated hose, then if water gets on the corrugations and water freezes, the resulting ice will not allow the hose to shrink. Consequently, the load will not move along the shaft, which will also lead to breakdown of the unit in strong winds. In addition, a knock is created between the load and the shaft as the wind pressure on the blades will deflect the load towards the shaft.
  • Wind Power Plant of a state of a shaft, a load, two or more blades in the form of cylinder segments with inner and outer edges.
  • the blades are fixed in torns between the inner and outer edges to the bearings.
  • the blades at the points of attachment by bearings are rigidly fixed V-reverse levers, the ends of which are pivotally connected to each other by rods.
  • Ba.it is pivotally connected to a support axle, which is rigidly fixed to the ground.
  • a pulley is pivotally attached to the shaft and a weight limiter is rigidly mounted on the limiter body with the ability to move along the limiter
  • the load is attached to one end of a flexible connection, which is thrown over the pulley and the other end is attached to inner blade cromtf.
  • two more aerodynamic blades are installed. This and the blades also have inner and outer edges. Traverses are hinged at the ends of the aerodynamic blades closer to the center, the second ends of the engraver are rigidly connected! with a shaft. The outer edges of the aerodynamic blades at the ends are hinged ⁇ interconnected by traverses.
  • the inner edge of one aerodynamic blade is connected by a flexible connection to the blade in the form of a segment of the cshdr between its inner edge and the axis.
  • the flexible connection is thrown over a horizontal pulley, which is pivotally attached to the shaft.
  • the outer edge of one aerodynamic blade is connected by a flexible connection to the load, which is thrown over a vertical pulley.
  • the load is placed in / on the limiter with the possibility of vertical movement, the vertical pulley is pivotally attached to the shaft.
  • the blade traverses in the form of cylinder segments are shorter than the traverses of the aerodynamic blades.
  • the aim of the present invention is to develop a wind power plant (WPP) that allows:
  • the technical result is an increase in electricity generation, an increase in the utilization rate of wind energy in time and in power, regardless of the direction and speed of the wind, a simplification of the design and improvement of operational characteristics, a decrease in the specific cost of manufacturing and operating costs, an increase in the efficiency of wind power plants at small, medium and high wind speeds and reliability with an increase in the unit power of the wind power plant.
  • the technical result is achieved by the fact that when working aerodynamic! the efficiency of the blades increases.
  • the ability to change the area! the swept surface due to the closing and opening of the sail and aerodynamic blades increases the range of used wind speeds, i.e. the utilization rate of wind energy increases over time.
  • the deviation of the aerodynamic blades from their normal position allows them to work at low wind speeds Like sailing, and when the sailing blades are closed, they go to work! as aerodynamic, further closing of the sail blades with a further increase in wind speed does not allow increasing the rotation speed of the wind-receiving part of the wind farm, which ensures! reliable operation at high wind speeds and expands the range of used wind speeds.
  • the wind power plant works effectively due to the sail x and ⁇ aerodynamic blades at low wind speeds as a sail , and at higher speeds on the principle the tonnage force of an aircraft wing (aerodynamic principle). So, with small blades (in the form of segments of a hollow torus)
  • the increased parameters of the blades allow reaching the rated power at low wind speeds. And it is also possible to significantly increase the unit capacity of the installation without reducing reliability. This is achieved by the fact that at low wind speeds, for example, with sphrosity up to 8-10 m / s, the swept surface area increases due to the opening of the sail blades and changing the position and design of the aerodynamic blades, which at this time work like sail. With an increase in the wind speed, for example, up to 20-25 m / s, the area of the swept surface of the sail blades decreases due to the closing, and the aerodynamic edges take their normal position. With gusts of wind higher, for example, 25 m / wind pressure, the sail blades close.
  • FIG. 1 and FIG. I A shows the layout of the sail and aerodynamic blades, as well as the layout of the pulleys and flex links.
  • FIG. 2a shows the position of the aerodynamic! blades in the absence of wind or weak wind, i.e. in the mode of operation as sailing in a weak wind, top view and in Fig, 26 - the position of the sail blades in the absence of wind or weak: wind, top view.
  • PA Fig. For and in FIG. 36 shows respectively the position of the aerodynamic! and sailing blades when the wind increases.
  • On Fit. 4a and 46 - the position of the aerodynamic and sailing blades at a wind speed, for example, from 8-10 to 20-25 m / s, top view.
  • FIG. 5 the position of the aerodynamic! blades in braking mode and in operation of sailing blades at a wind speed of more than 20-25 m / s, top view.
  • the wind farm consists (Fig. 1 - 5) of a shaft 1, two or more aerodynamic! Blades 2 with outer and inner: edges, two or more sail blades 3 shaped parts of a hollow torus with outer and inner edges, V-shaped levers 4 aerodynamic blades 2 and V-shaped levers 5 of sail blades 3, rods of aerodynamic blades 6 inaruf blades 7, traverses (ties) of aerodynamic blades 8 and sail blades 9, levers of aerodynamic blades 10 and 1 1, flexible connection! 12, 13, and 14, pulleys 15, 15a, 16, 16a, 17, weight 18, stopper 19 (Fig. 6).
  • Aerodynamic blades 2 are located diametrically above and below the sail loops! 3. Aerodynamic blades 2 at the ends are pivotally connected to the outer ends of the traverse (screed) 8.
  • the second end of the traverse 8 is rigidly fixed to the shaft 1 (Fig. 1 a-5a), at the junction of the screed 8 with the aerodynamic; blade 2 is rigidly fixed at one end of the lever 10, and on the opposite blade 2 is rigidly fixed lever 1 1
  • the other end of the lever 10 is connected to a flexible link 12, which is thrown over the vertical pulleys 15 and 15a (Fig. 1a-5a).
  • the vertical pulley 15 and 1 5a are pivotally attached to the shaft 1, the second end of the flexible connection 12 is fixed to the adjacent sail] blade 3 between the inner edge and its axis (Fig. 26, 36, 46, 56).
  • a flexible link 13 is passed through the vertical pulleys 16, 16a (Fig. 1 -5) and is connected to the outer edge of the blade 3 (Fig. . 26, 36, 46, 56).
  • the vertical pulley 17 is articulated! attached to shaft 1 (Fig. 26, 36, 46, 56).
  • Flexible link 14 is connected to the inner edge of the blade 3, passed through the pulley 17 (Fig. 26, 36, 46, 56). Other! the end of the flexible connection 14 is connected to the weight 18 (Fig. 6).
  • the load 18 moves freely along the limiter 19, the limiter 19 is rigidly attached to the shaft D.
  • the separate messengers of the V-shaped levers 4 and 5 are pivotally connected, respectively, with the messengers of the rods-6 and 7 (Figs. 1-5).
  • the common ends of the levers 4 are rigidly connected at the ends of the blades 2 (Fig. 2a, 3a, 4a, 5a).
  • the common ends of the V-reversible levers 5 are rigidly connected to the sail blades 3 at the ends
  • the blades 3 begin to cover themselves due to the wind pressure (Fig. 36), and the blades 2 begin to deflect, i.e. the angle between the axis of the blade 2 and the face 8 increases to the angle a; in other words, the angle a;> em (Fig. 3a).
  • the blades 3 are closed to a greater extent (Fig. 46), and the blades 2 move to a position where its long axis will be perpendicular to the traverse 7 and begin to work as aerodynamic blades (Fig. 4a),
  • the sail blades 3 are closed (Phi). 56) and through flexible connection 12 deflect aerodynamic! . of the blade 2 from the position when its long axis is perpendicular to the traverse 8 to the position when its long axis from the sharp side of the blade 2 form an acute angle b with the traverse 8 (Fig. 5a). Blades 2 begin to resist rotation, i.e. slow down, which keeps the wind receiving part of the BPS from increasing the rotation speed. This increases the range of used wind speeds.
  • aerodynamic blades 2 and sail blades 3 operate as sail blades.
  • the aerodynamic blades 2 work as aerodynamic ones.
  • the sailing blades 3 are covered, reducing the area of the swept surface, and the aerodynamic allowances 2 go into the braking mode.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

A wind power installation comprises aerodynamic blades mounted above and below sail blades. Hingedly mounted to the end faces of the aerodynamic blades are transverse members, the opposite ends of which are rigidly connected to a shaft, and rigidly attached to the aerodynamic blades by means of bearings are V-shaped levers. Fastened to the shaft is a load restraint, on/in which a load is disposed such as to be capable of moving along the restraint. Rigidly attached to an aerodynamic blade by one end is a first lever, and rigidly attached to an opposite blade is a second lever, wherein the other end of the first lever is connected to a flexible link which passes over a first and second vertical sheave, the second end of the flexible link being fastened to an adjacent sail blade, to the other end of the second lever there is fastened another flexible link which passes over a third and fourth vertical sheave and is connected to the outer edge of a sail blade, a third flexible link is connected to the inner edge of a sail blade and passes over a fifth vertical sheave, the other end of said link being connected to the load, and rigidly fastened to the end faces of the sail blades are V-shaped levers. The result is an increase in the capacity factor of wind energy in terms of time and output independently of wind direction and speed.

Description

ВЕТРОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ WIND POWER PLANT
Изобретение относится к ветроэнергетике и может найти применение для автономного энергоснабжения объектов и выработки электроэнергии в энергосистему. The invention relates to wind energy and can be used for autonomous power supply of facilities and the generation of electricity in the power system.
Известна ветроэлектростанция «Ротор с вертикальным валом и регулировкой оборотов ветровой установки» (Патент
Figure imgf000003_0001
Known wind power plant "Rotor with vertical shaft and wind turbine speed control" (Patent
Figure imgf000003_0001
031 105 А I ), которая имеет отношение к ветряной турбине с регулировкой оборотов или мощности, вертикальным валом, состоящим из нескольких формованных заготовок, расположенных на вращающемся вале с дугообразными поверхностями для передачи энергии в главный вал; при этом формованные заготовки вращаются с целью преобразования энергии. Управляемое движение осуществляется благодаря центробежной силе масс или вспомогательного привода. 031 105 A I), which relates to a wind turbine with speed or power control, a vertical shaft consisting of several molded pieces arranged on a rotating shaft with arcuate surfaces to transfer power to the main shaft; while the preforms are rotated to convert energy. The controlled movement is carried out by centrifugal mass force or an auxiliary drive.
Недостатком изобретения, является то, что движение груза по шине не всегда возможно.; Например, при попадании на шину посторонних предметов, занесенных ветром или попадание снега, а также воды и смерзание воды в холодное время года не даст возможности двигаться грузу по шине, что приведет к поломке установки при высокой скорости ветра. Если шину закрыть гофрированным шлангом, то при попадании на гофры воды и смерзании роды, получившийся лед не даст возможности сжиматься шлангу Следовательно, груз не будет двигаться но шине, что также приведет к поломке установки при сильном ветре. Кроме того, создается стук между грузом и шиной, поскольку давление ветра на лопасти будет отклонять груз к шине. The disadvantage of the invention is that the movement of the load on the tire is not always possible .; For example, if foreign objects blown by the wind or snow, as well as water and water freezing in the cold season, hit the tire, it will not allow the load to move along the tire, which will lead to breakdown of the unit at high wind speeds. If the tire is closed with a corrugated hose, then when water gets on the corrugations and the birth freezes, the resulting ice will not make it possible to compress hose Consequently, the load will not move on the tire, which will also lead to breakdown of the unit in strong winds. In addition, a knock is created between the load and the tire as the wind pressure on the blades will deflect the load towards the tire.
Для повышения мощности необходимо увеличить площадь лопастей (полукруглых ободов). А это при водит к снижению скорости вращения ветроагрегата, в связи с чем существенно снижается центробежная сила и .движения груза по шине не происходит, следовательно, не будет управления изб ыточно й мощифстыо. To increase power, it is necessary to increase the area of the blades (semicircular rims). And this leads to a decrease in the speed of rotation of the wind turbine, in connection with which the centrifugal force is significantly reduced and the movement of the load along the tire does not occur, therefore, there will be no control over the hopper power.
Следующим I недостатком является то, что две лопасти (полукруглые обода) неуправляемо смыкаются под действием: силы ветра, когда направление ветра совпадает с линией, проходящей через ось вращения между вертикальными кромками двух противоположных лопастей (полукруглых ободов). Это ведет к вращению ветроагрегата рывками, что приводи т к преждевременному разрушению подшипников главного вала и неравномерной нагрузке генератора. The next I disadvantage is that two blades (semicircular rims) uncontrollably close under the action of: wind force, when the wind direction coincides with the line passing through the axis of rotation between the vertical edges of two opposite blades (semicircular rims). This leads to jerky rotation of the wind turbine, which leads to premature destruction of the bearings of the main shaft and uneven loading of the generator.
Известна ветроэлектростанция «Модифицированный ротор Савониуса» (Патент США US 6,283,7! I Ш). В данном изобретении ротор состои т из двух профилей, симметрично расположенных вокруг оси вращения. Каждый профиль состоит I из внешней лопасти, имеющей переднюю кромку и хвостовую кромку! и внутренней лопасти, имеющей хвостовую и переднюю кромку, прикреш шой к хвостовой кромке внешней лопасти. Внешняя лопасть имеет· радйус R и тянется не более че на 90 градусов вокруг оси вращения. Внутренняя лопасть тянется на 180 градусов вокруг оси, которая расположена параллельно к оси вращения, но смещена от нее. Радиус внутренней лопасф составляет десятичные доли радиуса внешней лопасти в пределах от 0,6 до 0,8. Автоматическое ограничение скорости вращения в одной конструкции, позволяя центробежной силе деформировать внутренние лопасти с тем, чтобы сократить площадь поперечного сечения пути потока воздуха через ротор. Known wind power plant "Modified rotor Savonius" (US Patent US 6,283,7! I Ш). In this invention, the rotor consists of two profiles symmetrically located around the axis of rotation. Each profile consists of I of an outer blade with a leading edge and a tail edge! and an inner blade having a tail and a leading edge, attached to the tail edge of the outer blade. The outer blade has radyus · R and extends no more than Th 90 degrees around the rotation axis. The inner blade extends 180 degrees about an axis that is parallel to but offset from the axis of rotation. The radius of the inner loopasf is decimal fractions of the radius of the outer blade in the range from 0.6 to 0.8. Automatic speed limiting in one design, allowing centrifugal force to deform the inner blades in order to reduce the cross-sectional area of the air flow path through the rotor.
Недостаток | данного изобретения заключается в следующем. В положении, когда! лопасти будут перпендикулярн направлению ветра, воздух не попадает внутрь лопастей и установка должна проскочить этот участок пути вращения за счет инерции. Следовательно, отбор мощности на генератор будет снижать скорость вращения, поэтому вращение будет рывками. При увеличении площади лопастей, для увеличения мощности, скорость вращения снижается, энергии инерции не хватит для преодоления сопротивления вращению, создаваемое генератором. Равномерность вращения можно обеспечить увеличением количества лопастей, однако в данном изобретении этого сделать не возможно в принципе, поскольку любое усовершенствование требуе т изобретательский уровень. Disadvantage | of the present invention is as follows. In a position where! the blades will be perpendicular to the direction of the wind, the air does not get inside the blades, and the unit must pass this section of the rotation path due to inertia. Consequently, the power take-off to the generator will decrease the rotation speed, so rotation will be jerky. With an increase in the area of the blades, to increase the power, the rotation speed decreases, the inertial energy is not enough to overcome the rotation resistance created by the generator. The uniformity of rotation can be ensured by increasing the number of blades; however, in the present invention, this is not possible in principle, since any improvement requires an inventive step.
Известна «Вертикально-осевая 'турбина» (Патент ВеликобританииСВ 2 420 597 А). Турбина состоит из лопастей, установленных вокруг центральной оси таким образом, что они могут вращаться вместе вокруг центральной оси, причем каждая лопасть турбины установлена на оси по направлению к ее внешней периферии вокруг оси, главным образом параллельные к ! центральной оси. Устройство смещения смещает внутреннюю периферию лопастей турбины по направлению к центральной оси. Когда лоиастй турбины по е! даются в поток жидкости, они вращаются совместно вокруг центральной оси, и с увеличением скорости вращения, они вращаются вокруг опоры против смещения, означая, что происходит снижение скорости вращения. Known "Vertical-axial 'turbine" (UK Patent CB 2 420 597 A). The turbine consists of blades mounted around a central axis in such a way that they can rotate together around a central axis, with each turbine blade mounted on an axis towards its outer periphery around an axis, generally parallel to! central axis. The biasing device shifts the inner periphery of the turbine blades towards the central axis. When the loyalty of the turbine is on! are given into the fluid flow, they rotate together around the central axis, and as the speed of rotation increases, they rotate around the support against the displacement, meaning that there is a decrease in the speed of rotation.
Недостатком ! изобретения является то, что движение груза по валу не всегда возможно. ! Например, при попадании между валом и грузом посторонних предметов, занесенных ветром или попадание снега, а также водь] и смерзаний В°ДЫ в холодное время года не даст возможности з двигаться грузу up валу, что приведет к поломке установки при высокой скорости ветра. Вели вал закрыть гофрированным шлангом, то при попадании на гофры воды и смерзании воды, получившийся лед не даст возможности сжийаться шлангу. Следовательно, груз не будет двигаться по валу, что также приведет к поломке установки при сильном ветре. Кроме того, создается стук между грузом и валом, поскольку давление ветра на лопасти будет отклоня ть груз к валу. В этом случае можно исключит ь поступательное движение груза по валу, убрав вал между опорами лопастей. Однако в этом случае не контролируемое движение груза не позволит одновременно открываться и закрываться лопастям. Это снижает эффективность регулирования скоростью вращения и может при сильном ветре привести к поломке установки. Кроме того, для увеличения мощности необходимо увеличить параметры лопастей, а также удлинить соединения, что приводит к увеличению диаметра окружности, описываемые опорами. В этом случае скорофть вращения (число оборотов) снижается и центробежная сила не может отклонить лопасти (стойки) и поднять груз, что исключит регулирование скоростью вращения. Кроме того, смещение центра тяжести лопастей турбины |от оси вращения на конец соединения также не позволяет развиться центробежной силе при увеличении диаметра. Disadvantage! The invention is that the movement of the load along the shaft is not always possible. ! For example, if contact between the shaft and the load of foreign objects, listed by wind or snow from entering, and Vod] and freezing in D ° s in the cold time of the year will not give the possibility of move the load up the shaft, which will lead to breakdown of the unit at high wind speeds. If the shaft was closed with a corrugated hose, then if water gets on the corrugations and water freezes, the resulting ice will not allow the hose to shrink. Consequently, the load will not move along the shaft, which will also lead to breakdown of the unit in strong winds. In addition, a knock is created between the load and the shaft as the wind pressure on the blades will deflect the load towards the shaft. In this case, it is possible to exclude the translational movement of the load along the shaft by removing the shaft between the blade supports. However, in this case, the uncontrolled movement of the load will not allow the blades to open and close at the same time. This reduces the efficiency of the speed control and can damage the unit in strong winds. In addition, to increase power, it is necessary to increase the parameters of the blades, as well as lengthen the joints, which leads to an increase in the diameter of the circle described by the supports. In this case, the speed of rotation (number of revolutions) decreases and the centrifugal force cannot deflect the blades (stands) and lift the load, which will exclude the regulation of the speed of rotation. In addition, the displacement of the center of gravity of the turbine blades | from the axis of rotation to the end of the joint also prevents the development of centrifugal force with increasing diameter.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является Ветроэлектростанция (Патент РК 31790) состояния из вала, груза, двух или более лопастей в виде сегментов цилиндра, имеющих внутренние и внешние кромки. Лопасти закреплены в торнах между внутренней и внешней кромкой к подшипникам. лопастям в местах крепления подшипниками жестко закреплены V-обрарные рычаги, концы которых шарнирно соединены между собой тягами. Ba.it шарнирно соединен с опорной осью, которая жестко закреплена к земде. На валу прикреплен шарнирно шкив и жестко ограничитель грузф на ограничи теле расположен груз с возможностью перемещения по ограничителю. Груз закреплен к одному концу гибкой связи, которая переброшена через шкив и другим концом прикреплена к внутренней кромтф лопасти. Между лопастями в виде сегментов цилиндра ус ановлены две цди более аэродинамические лопасти. Эт и лопасти также имеют внутренние и внешние кромки. В торцах аэродинамических лопастей ближе к центру Шарнирно прикреплены траверсы, вторые концы гравере жестко соединены! с валом. Наружные кро ки аэродинамических лопастей в торцах шарнирно ^соединены между собой траверсами. Внутренняя кромка одной аэродинамической лопасти соединена гибкой связью с лопастью в виде сегмента цшйшдра между ее внутренней кромки и осью. Гибкая связь переброшена через горизонтальный шкив, который шарнирно прикреплен к валу. Наружная кромка одной аэродинамической лопасти соединена гибкой связью с грузом, которая переброшена через вертикальный шкив. Груз помещен в/на ограничителе с возможностью вертикального перемещения, вертикальный шкив шарнирно прикреплен к валу. Траверсы лопастей в виде сегментов цилиндра выполнены короче, чем траверсы аэродинамических лопастей. Closest to the claimed invention is a Wind Power Plant (Patent RK 31790) of a state of a shaft, a load, two or more blades in the form of cylinder segments with inner and outer edges. The blades are fixed in torns between the inner and outer edges to the bearings. the blades at the points of attachment by bearings are rigidly fixed V-reverse levers, the ends of which are pivotally connected to each other by rods. Ba.it is pivotally connected to a support axle, which is rigidly fixed to the ground. A pulley is pivotally attached to the shaft and a weight limiter is rigidly mounted on the limiter body with the ability to move along the limiter The load is attached to one end of a flexible connection, which is thrown over the pulley and the other end is attached to inner blade cromtf. Between the blades in the form of cylinder segments, two more aerodynamic blades are installed. This and the blades also have inner and outer edges. Traverses are hinged at the ends of the aerodynamic blades closer to the center, the second ends of the engraver are rigidly connected! with a shaft. The outer edges of the aerodynamic blades at the ends are hinged ^ interconnected by traverses. The inner edge of one aerodynamic blade is connected by a flexible connection to the blade in the form of a segment of the cshdr between its inner edge and the axis. The flexible connection is thrown over a horizontal pulley, which is pivotally attached to the shaft. The outer edge of one aerodynamic blade is connected by a flexible connection to the load, which is thrown over a vertical pulley. The load is placed in / on the limiter with the possibility of vertical movement, the vertical pulley is pivotally attached to the shaft. The blade traverses in the form of cylinder segments are shorter than the traverses of the aerodynamic blades.
Недостатком! данного технического решения является то, что на ветрах с малой скоростью практически работают только парусные лопасти, а аэродинамические ! лопасти не вносят существенного вклада в выработку электроэнергии. Disadvantage! This technical solution is that in winds with low speed only sail blades work, and aerodynamic ones! blades do not make a significant contribution to power generation.
Целью настоящего изобретения является разработка ветроэлектростанции (ВЭС), позволяющей: The aim of the present invention is to develop a wind power plant (WPP) that allows:
» повысить ! коэффициент полезного действия, коэффициент использованйя номинальной мощности и коэффициент использования во времени; »Increase! coefficient of efficiency, coefficient of utilization of rated power and coefficient of use in time;
• обеспечить Практически постоянную мощность электростанции не зависимо от скорости и направления ветра; • provide almost constant power of the power plant regardless of wind speed and direction;
• упростить конструкцию и повысить эффективность работы, как на малых скоростях ветра, так и на повышенных скоростях; • to simplify the design and increase the efficiency of work, both at low wind speeds and at high speeds;
• повысить надежность работы, при существенном увеличении мощности, что ведет к снижению стоимости и затрат на эксплуатацию. Технический результат - увеличение выработки электроэнергии, повышение коэффициента использования энергии ветра во времени и по мощности вне зависимости от направлени и скорости ветра, упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик, снижение удел ьной стоимости изготовления и эксплуатационных расходов, повышение эффективности работы ветроэлектростанции на малых, средних и больших скоростях ветра и надежности при увеличении единичной мощности ветроэлегфосташфш . • to improve the reliability of operation, with a significant increase in capacity, which leads to a decrease in cost and operating costs. The technical result is an increase in electricity generation, an increase in the utilization rate of wind energy in time and in power, regardless of the direction and speed of the wind, a simplification of the design and improvement of operational characteristics, a decrease in the specific cost of manufacturing and operating costs, an increase in the efficiency of wind power plants at small, medium and high wind speeds and reliability with an increase in the unit power of the wind power plant.
Технический результат достигается тем, что при работе аэродинамических! лопастей увеличивается коэффициент полезного действия. Использование парусных лопастей и установка аэродинамических лопастей, а также их конструкции существенно повышает эффективность работы ветроэлектростанции при малых скоростях ветра, поскольку аэродинамические !лопасти на малых скоростях ветра работают как парусные. Возможность изменения площади! ометаемой поверхности за счет смыкания и открывания парусных и аэродинамических лопастей увеличивает диапазон используемых скоростей ветра, т.е. увеличивается коэффициент использования энергии ветра во времени. Отклонение аэродинамическихлопастей от нормального положения позволяет им работать на малых скоростях ветра Как парусные, а при закрывании парусных лопастей переходят к работе! как аэродинамические, дальнейшее закрывание парусных лопастей при дальнейшем увеличении скорости ветра не позволяет увеличить скорость вращения ветроприемной части ветроэлектростанции, что обеспечивает ! надежность работы при сильных скоростях ветра и расширяет диапазон используемых скоростей ветра. The technical result is achieved by the fact that when working aerodynamic! the efficiency of the blades increases. The use of sail blades and the installation of aerodynamic blades, as well as their design, significantly increases the efficiency of the wind farm at low wind speeds, since the aerodynamic blades at low wind speeds work like sailing blades. The ability to change the area! the swept surface due to the closing and opening of the sail and aerodynamic blades increases the range of used wind speeds, i.e. the utilization rate of wind energy increases over time. The deviation of the aerodynamic blades from their normal position allows them to work at low wind speeds Like sailing, and when the sailing blades are closed, they go to work! as aerodynamic, further closing of the sail blades with a further increase in wind speed does not allow increasing the rotation speed of the wind-receiving part of the wind farm, which ensures! reliable operation at high wind speeds and expands the range of used wind speeds.
Причинно-следственная связь между существенными признаками изобретения и достигаемыми результатами заключается в том, что при The causal relationship between the essential features of the invention and the results achieved is that when
! !
применении указанных признаков ветроэлектростанция работает эффективно за счет парусн х и ^аэродинамических лопастей на малых скоростях ветра как парусная
Figure imgf000008_0001
, а при повышенных скоростях на принципе т о дъемно й силы крыла самолета (аэродинамический принцип). Так, при малых лопасти (в виде сегментов полого тора)
Figure imgf000009_0001
the application of these features, the wind power plant works effectively due to the sail x and ^ aerodynamic blades at low wind speeds as a sail
Figure imgf000008_0001
, and at higher speeds on the principle the tonnage force of an aircraft wing (aerodynamic principle). So, with small blades (in the form of segments of a hollow torus)
Figure imgf000009_0001
и аэродинамические лопасти, при повышении скорости ветра парусные лопасти за счет давления ветра прикрываются, аэродинамические лопасти принимают нормальное положение и начинают работать только как аэродинамические; Это повышает коэффициент полезного действия. При дальнейшем усилении ветра, парусные лопасти смыкаются, а аэродинамические; паруса отклоняются относительно своей оси и оказывают сопротивление вращению. Это не позволяет ускорять вращение, что обеспечивает надежность работы ветроэлектростанции. Кроме того, приведенные признаки увеличиваю ! коэффициент использования энергии ветра во времени, т.е. ветроэлектростанция будет работать в диапазоне скоростей от 2-3 до 60 м/с. В результате ВЭС работает большее количество дней, следовательно, и выработка электроэнергии увеличится. Но более важным фактором является то. что увеличенные параметры лопастей позволяют достигать номинальную мощность при малых скоростях ветра. А также можно существенно увеличить единичную мощность установки, не снижая надежности. Эго достигается тем, что при малых скоростях ветра, например, при сфрости до 8-10 м/с, увеличивается площадь ометаемой поверхности за счет открытия парусных лопастей и изменения положения и конструкции аэродинамических лопастей, которые в это время работают’ как парусные. При увеличении скорости ветра, например, до 20-25 м/с площадь ометаемой поверхности парусных лопастей уменьшается за счет смыкания, а аэродинамические допасти принимают нормальное положение. При порывах ветра выше, например, 25 м/сдавление ветра смыкает парусные лопасти. Надежность работах обеспечивается также за счет простоты конструкции и за счет того, что площадь ометаемой поверхности увеличивается при уменьшении скорости ветра и уменьшается при увеличении скорости ветра. А при значительном увеличении скорости ветра, аэродина ические лопасти о казывают со противление вращению . Следует от е шть, ч то при закрывании лопастей, как показали эксперименты, ветроэлектростанция продолжает работать по следующей причине. При закрывании лопастей сопротивление ветру уменьшается, лопасти начинаю† открываться, но из-за сильного ветра лопасти вновь смыкаются и продолжаю! вращение. and aerodynamic blades, when the wind speed increases, the sail blades are covered by the wind pressure, the aerodynamic blades take a normal position and begin to work only as aerodynamic; This increases the efficiency. With a further increase in the wind, the sail blades close, and the aerodynamic; the sails deflect about their axis and resist rotation. This does not allow the rotation to be accelerated, which ensures the reliability of the wind farm operation. In addition, I increase the above signs! coefficient of use of wind energy over time, i.e. the wind farm will operate at a speed range of 2-3 to 60 m / s. As a result, the wind farm operates for a greater number of days, therefore, the generation of electricity will increase. But the more important factor is. that the increased parameters of the blades allow reaching the rated power at low wind speeds. And it is also possible to significantly increase the unit capacity of the installation without reducing reliability. This is achieved by the fact that at low wind speeds, for example, with sphrosity up to 8-10 m / s, the swept surface area increases due to the opening of the sail blades and changing the position and design of the aerodynamic blades, which at this time work like sail. With an increase in the wind speed, for example, up to 20-25 m / s, the area of the swept surface of the sail blades decreases due to the closing, and the aerodynamic edges take their normal position. With gusts of wind higher, for example, 25 m / wind pressure, the sail blades close. Reliability of work is also ensured due to the simplicity of the design and due to the fact that the area of the swept surface increases with decreasing wind speed and decreases with increasing wind speed. And with a significant increase in wind speed, the aerodynamic blades show resistance to rotation. It should be noted that when the blades are closed, as experiments have shown, the wind farm continues to operate for the following reason. When the blades are closed, the wind resistance decreases, the blades begin † to open, but due to the strong wind, the blades close again and continue! rotation.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на Фиг. 1 и Фиг. I A представлена схема расположения парусных и аэродинамических лопастей, а также расположение шкивов и гибкой связи. На Фиг. 2а показано положение аэродинамических! лопастей при отсутствии ветра или слабом ветре, т.е. в режиме работы как парусные при слабом ветре, вид сверху и на Фиг, 26- положение парусных лопастей при отсутствии ветра или слабом: ветре, вид сверху. Па Фиг. За и на Фиг. 36 представлены соответственно положение аэродинамических! и парусных лопастей при усилении ветра. На Фит. 4а и 46 - положение аэродинамических и парусных лопастей при скорости ветра, например, от 8-10 до 20-25 м/с, вид сверху. Фиг. 5 - положение аэродинамических! лопастей в режиме торможения и в работе парусных лопастей при скорости ветра более 20-25 м/с, вид сверху. На Фиг. 6- расположение груза в ограничителе. The essence of the invention is illustrated by drawings, where FIG. 1 and FIG. I A shows the layout of the sail and aerodynamic blades, as well as the layout of the pulleys and flex links. FIG. 2a shows the position of the aerodynamic! blades in the absence of wind or weak wind, i.e. in the mode of operation as sailing in a weak wind, top view and in Fig, 26 - the position of the sail blades in the absence of wind or weak: wind, top view. PA Fig. For and in FIG. 36 shows respectively the position of the aerodynamic! and sailing blades when the wind increases. On Fit. 4a and 46 - the position of the aerodynamic and sailing blades at a wind speed, for example, from 8-10 to 20-25 m / s, top view. FIG. 5 - the position of the aerodynamic! blades in braking mode and in operation of sailing blades at a wind speed of more than 20-25 m / s, top view. FIG. 6- location of the load in the limiter.
Ветроэлектростанция состоит (Фиг. 1 - 5) из вала 1 , двух и более аэродинамических !лопастей 2 с наружными и внутренними: кромками, двух и более парусных лопастей 3 имеющие форму части полого тора с наружными и внутренними кромками, V-образных рычагов 4 аэродинамических лопастей 2 и V-образных рычагов 5 парусных лопастей 3, тяг аэродинамических лопастей 6 инаруфных лопастей 7, траверсов (стяжек) аэродинамических лопастей 8 и паруфных лопастей 9, рычаги аэродинамической лопасти 10 и 1 1 , гибкой связи ! 12, 13, и 14, шкивов 15, 15а, 16, 16а, 17, груза 18, ограничителя 19 (фиг. 6). The wind farm consists (Fig. 1 - 5) of a shaft 1, two or more aerodynamic! Blades 2 with outer and inner: edges, two or more sail blades 3 shaped parts of a hollow torus with outer and inner edges, V-shaped levers 4 aerodynamic blades 2 and V-shaped levers 5 of sail blades 3, rods of aerodynamic blades 6 inaruf blades 7, traverses (ties) of aerodynamic blades 8 and sail blades 9, levers of aerodynamic blades 10 and 1 1, flexible connection! 12, 13, and 14, pulleys 15, 15a, 16, 16a, 17, weight 18, stopper 19 (Fig. 6).
Аэродинамические лопасти 2 расположены диаметрально выше и ниже парусных лоиастей! 3. Аэродинамические лопасти 2 в торцах шарнирно соединены с наружными концами траверсы (стяжки) 8. Второй конец траверса 8 жестко закреплен к валу 1 (Фиг 1 а-5а), В месте соединения стяжки 8 с аэродинамической; лопастью 2 одним концом жестко закреплен рычаг 10, а на противоположной лопасти 2 жестко закреплен рычаг 1 1 Другой конец рычага 10 соединен с гибкой связью 12, которая переброшена через вертикальные шкИвы 15 и 15а (Фиг- 1а-5а). Вертикальный шкив 15 и 1 5а шарнирно прикреплены к валу 1 , Второй конец гибкой связи 12 закреплен к смежной парусной] лопасти 3 между внутренней кромкой и ее осью (Фиг. 26, 36, 46, 56). К противоположной лопасти 2 в месте крепления к траверсу 8 жестко ирикреплеа рычаг- 1 1 к другому концу прикреплена гибкая связь 13. Гибкая связь 13 пропущена через вертикальные шкивы 16, 16а (Фиг. 1 -5) и соединена с наружной кромкой лопасти 3 (Фиг. 26, 36, 46, 56). Вертикальный шкив 17 шарнирно! прикреплен к валу 1 (Фиг. 26, 36, 46, 56). Гибкая связь 14 соединен с внутренней кромкой лопасти 3, пропущен через шкив 17 (Фиг. 26, 36, 46, 56). Другой! конец гибкой связи 14 соединен с грузом 18 (Фиг.6). Груз 18 свободно перемещается по ограничителю 19, ограничитель 19 жестко прикреплен к вал Д. Aerodynamic blades 2 are located diametrically above and below the sail loops! 3. Aerodynamic blades 2 at the ends are pivotally connected to the outer ends of the traverse (screed) 8. The second end of the traverse 8 is rigidly fixed to the shaft 1 (Fig. 1 a-5a), at the junction of the screed 8 with the aerodynamic; blade 2 is rigidly fixed at one end of the lever 10, and on the opposite blade 2 is rigidly fixed lever 1 1 The other end of the lever 10 is connected to a flexible link 12, which is thrown over the vertical pulleys 15 and 15a (Fig. 1a-5a). The vertical pulley 15 and 1 5a are pivotally attached to the shaft 1, the second end of the flexible connection 12 is fixed to the adjacent sail] blade 3 between the inner edge and its axis (Fig. 26, 36, 46, 56). To the opposite blade 2 at the point of attachment to the traverse 8 is rigidly attached to the lever-1 1 to the other end is attached a flexible link 13. Flexible link 13 is passed through the vertical pulleys 16, 16a (Fig. 1 -5) and is connected to the outer edge of the blade 3 (Fig. . 26, 36, 46, 56). The vertical pulley 17 is articulated! attached to shaft 1 (Fig. 26, 36, 46, 56). Flexible link 14 is connected to the inner edge of the blade 3, passed through the pulley 17 (Fig. 26, 36, 46, 56). Other! the end of the flexible connection 14 is connected to the weight 18 (Fig. 6). The load 18 moves freely along the limiter 19, the limiter 19 is rigidly attached to the shaft D.
Раздельные Гонцы V-образных рычагов 4 и 5 шарнирно соединены соответственно с Гонцами тяг- 6 и 7 (Фиг. 1-5). Общие концы рычагов 4 жестко соединены в торцах лопастей 2 (Фиг. 2а, За, 4а, 5а). Общие концы V- обрати ых рычагов 5 жестко соединены с парусными лопастями 3 в торцах The separate messengers of the V-shaped levers 4 and 5 are pivotally connected, respectively, with the messengers of the rods-6 and 7 (Figs. 1-5). The common ends of the levers 4 are rigidly connected at the ends of the blades 2 (Fig. 2a, 3a, 4a, 5a). The common ends of the V-reversible levers 5 are rigidly connected to the sail blades 3 at the ends
(Фиг. 26, 36, 46,
Figure imgf000011_0001
(Fig. 26, 36, 46,
Figure imgf000011_0001
ростанции происходит следующим образом. При отсутс
Figure imgf000011_0002
лопасти 3 открыты полностью (Фиг. 26) за счет натяжения гибкой связи 17 грузом 18 (Фиг. 6), а лопасти 2 прикрыты, как показано на Фит, 2а, т.е. траверс 8 и ось лопасти 2 с широкой стороны образуют острый угол оц (Фиг. 2а). При слабых скоростях давление ветра происходит на открытые парусные лопасти 3 (Фиг 26) и аэродинамические лопасти 2 (Фиг. ]2а), ветроприемная часть начинает вращение, которое посредством вала передается на электромеханическую часть (на чертежах не показана).
Figure imgf000012_0001
growth station is as follows. In the absence
Figure imgf000011_0002
the blades 3 are fully open (Fig. 26) due to the tension of the flexible connection 17 with the load 18 (Fig. 6), and the blades 2 are covered, as shown in Fit, 2a, i.e. traverse 8 and the axis of the blade 2 on the wide side form an acute angle sc (Fig. 2a). At low speeds, the wind pressure occurs on the open sail blades 3 (Fig. 26) and the aerodynamic blades 2 (Fig. 2a), the wind-receiving part begins to rotate, which through the shaft is transmitted to the electromechanical part (not shown in the drawings).
Figure imgf000012_0001
При увеличении скорости ветра лопасти 3 начинают прикрываться за счет давления ветфа (Фиг. 36), а лопасти 2 - отклоняться, т.е. угол между осью лопасти 2 и фтяжки 8 увеличивается до угла аз, другими слова и угол а;;>ем (Фиг. За). При дальнейшем усилении ветра лопасти 3 закрываются в большей степени (Фиг 46), а лопасти 2 переходят в положение, когда длинная ее ось будет перпендикулярна траверсу 7 и начинают работать как аэродинамические зопасти (Фиг. 4а), As the wind speed increases, the blades 3 begin to cover themselves due to the wind pressure (Fig. 36), and the blades 2 begin to deflect, i.e. the angle between the axis of the blade 2 and the face 8 increases to the angle a; in other words, the angle a;> em (Fig. 3a). With a further increase in wind, the blades 3 are closed to a greater extent (Fig. 46), and the blades 2 move to a position where its long axis will be perpendicular to the traverse 7 and begin to work as aerodynamic blades (Fig. 4a),
При значительном увеличении скорости ветра, парусные лопасти 3 закрываются (Фи) . 56) и посредством гибкой связи 12 отклоняют аэродинамические ! .лопасти 2 от положения, когда ее длинная ось перпендикулярна Траверсу 8, до положения, когда ее длинная ось с острой стороны лопасти 2 образуют острый угол b с траверсами 8 (Фиг. 5а). Лопасти 2 начинают оказывать сопротивление вращению, т.е. тормозить, что удерживает ветройриемную часть БЭС от увеличения скорости вращения. Тем самым увеличивается диапазон используемых скоростей ветра. With a significant increase in wind speed, the sail blades 3 are closed (Phi). 56) and through flexible connection 12 deflect aerodynamic! . of the blade 2 from the position when its long axis is perpendicular to the traverse 8 to the position when its long axis from the sharp side of the blade 2 form an acute angle b with the traverse 8 (Fig. 5a). Blades 2 begin to resist rotation, i.e. slow down, which keeps the wind receiving part of the BPS from increasing the rotation speed. This increases the range of used wind speeds.
При ослабевании скорости ветра, давление на лопасти 3 уменьшается и груз 1 8 опускается) по ограничителю 19 (Фиг. 6), что приводит: к открытию лопастей 3, как показано на Фиг. 26. Это в свою очередь ослабляет натяжку гибкой связи 12 и лопасти 2 возвращаются в первоначальное положение (Фиг. 2а). When the wind speed weakens, the pressure on the blades 3 decreases and the weight 1 8 drops) along the limiter 19 (Fig. 6), which leads to the opening of the blades 3, as shown in Fig. 26. This, in turn, loosens the tension of the flexible connection 12 and the blades 2 return to their original position (Fig. 2a).
В целом, при малы скоростях ве тра аэродинамические лопасти 2 и парусные лопасти 3 работают как парусные. При ускорении ветра аэродинамические лопасти 2 работает как аэродинамические. При сильном ветре парусные лопасти 3 прикрываются, снижая площадь сметаемой поверхности, а аэродинамические допасти 2 переходя т в режим торможения. In general, at low wind speeds, aerodynamic blades 2 and sail blades 3 operate as sail blades. When the wind accelerates, the aerodynamic blades 2 work as aerodynamic ones. In a strong wind, the sailing blades 3 are covered, reducing the area of the swept surface, and the aerodynamic allowances 2 go into the braking mode.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Ветроэлектростанция, включающая вал, груз, два или более аэродинамических лопастей, имеющие внутренние и внешние кромки, в торцах аэродинамических лопастей ближе к центру шарнирно прикреплены траверсы, второе концы траверс жестко соединены с валом, в торцах между внутренней и внешней кромкой к лопастям в местах крепления подшипниками жестко закреплены V-образные рычаг и, концы которых шарнирно соединены между собой ; тягами, на валу прикреплен шарнирно шкив и жестко ограничитель Уруза, на^в ограничителе расположен груз с возможностью перемещения по ограничителю, груз закреплен к одному концу гибкой связи, которая переброшена через шкив и другим концом прикреплена к внутренней кромке лопасти, отличающаяся тем , что аэродинамические лопасти расположены диаметрально и установлены выше и ниже парусных лопастей, которые выполнены в форме сегмента полого тора, в месте соединения стяжки с аэродинамической лопастью одним концом жестко закреплен первый рычаг, а на противоположной лопасти жестко закреплен второй рычаг, другой коней первого рычага! соединен с гибкой связью, которая переброшена через две первую и вторую вертикальные шкивы, которые шарнирно прикреплены к валу, второй кбнец гибкой связи закреплен к смежной парусной лопасти между внутренней кромкой и ее осью, к другому концу второго рычага прикреплена другая гибкая связь, которая пропущена через вертикальные тре тью и четвертую шкивы и соединена с наружной кромкой парусной лопасти, треть·#, четвертая и пятая вертикальные шкивы шарнирно прикреплены к !валу, третья гибка связь соединена е внутренней кромкой парусной лопас , пропущен через пятый вертикальный шкив, другой коней которой соединен с грузом, в горцах парусных лопастей жестко прикреплены V-образные ры|чаги, раздельные концы V-образных рычагов шарнирно соединены с концами тяг, 1. A wind power plant, including a shaft, a load, two or more aerodynamic blades having inner and outer edges, traverses are hinged at the ends of the aerodynamic blades closer to the center, the second ends of the traverses are rigidly connected to the shaft, at the ends between the inner and outer edges to the blades in the bearing points are rigidly fixed to the V-shaped lever and, the ends of which are pivotally connected to each other; rods, the shaft is attached pivotally pulley rigidly limiter Uruz on ^ the restrictor is a weight movable along the limiter, the load is fixed to one end of the flexible link which transferred through the pulley and the other end attached to the inner edge of the blade, characterized in that the aerodynamic the blades are diametrically located and installed above and below the sail blades, which are made in the form of a segment of a hollow torus, at the junction of the tie with the aerodynamic blade, the first lever is rigidly fixed at one end, and the second lever is rigidly fixed on the opposite blade, and the second lever is rigidly fixed at the other end! connected to a flexible link, which is thrown over two first and second vertical pulleys, which are pivotally attached to the shaft, the second flexible link is attached to the adjacent sail blade between the inner edge and its axis, another flexible link is attached to the other end of the second arm, which is passed through vertical tre Tew and fourth pulleys and connected to the outer edge of the sailing of the blade, a third · #, fourth and fifth vertical pulleys are hinged to! shaft, a third flexible link connected e the inner edge sailing Lopasov, passed through a fifth vertical pulley and the other horse minutes which is connected with a load, in the highlanders of the sailing blades, V-shaped arms are rigidly attached, the separate ends of the V-shaped arms are pivotally connected to the ends of the rods,
2, По п. 1 внутренняя сторона аэродинамических лопастей выполнена вогнутой внутрь. 2, According to claim 1, the inner side of the aerodynamic blades is concave inward.
PCT/KZ2019/000011 2019-07-22 2019-07-22 Wind power installation WO2021015605A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KZ2019/000011 WO2021015605A1 (en) 2019-07-22 2019-07-22 Wind power installation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KZ2019/000011 WO2021015605A1 (en) 2019-07-22 2019-07-22 Wind power installation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021015605A1 true WO2021015605A1 (en) 2021-01-28

Family

ID=74192904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KZ2019/000011 WO2021015605A1 (en) 2019-07-22 2019-07-22 Wind power installation

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021015605A1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202170846U (en) * 2011-08-16 2012-03-21 李树广 Slideway-type fan blade system of vertical type wind power generator
EA018354B1 (en) * 2006-09-07 2013-07-30 Николай Садвакасович Буктуков Wind power plant
RU2597705C1 (en) * 2015-03-11 2016-09-20 Борис Васильевич Меркурьев Windmill with vertical rotation axis, wind-dynamic circuit and its weight-driven regulator conjugated with polyspast-drawling device
RU2652262C2 (en) * 2012-10-10 2018-04-25 Пьер Арман ТОМА Vertical axis wind turbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA018354B1 (en) * 2006-09-07 2013-07-30 Николай Садвакасович Буктуков Wind power plant
CN202170846U (en) * 2011-08-16 2012-03-21 李树广 Slideway-type fan blade system of vertical type wind power generator
RU2652262C2 (en) * 2012-10-10 2018-04-25 Пьер Арман ТОМА Vertical axis wind turbine
RU2597705C1 (en) * 2015-03-11 2016-09-20 Борис Васильевич Меркурьев Windmill with vertical rotation axis, wind-dynamic circuit and its weight-driven regulator conjugated with polyspast-drawling device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4310284A (en) Automatically controlled wind propeller and tower shadow eliminator
US4334823A (en) Wind or fluid current turbine
KR102289000B1 (en) Floating wind turbine with twin vertical axis turbines with improved efficiency
US6327957B1 (en) Wind-driven electric generator apparatus of the downwind type with flexible changeable-pitch blades
US4776762A (en) Windmill
US5599168A (en) Wind turbine adaptable to wind direction and velocity
US20150192107A1 (en) Constant Power, Helical Transverse-Axis Wind Turbine with Automated Variable Pitch, Variable Radius and Torque Control
US4784568A (en) Wind turbine system using a vertical axis savonius-type rotor
EP2577054B1 (en) Wind turbine with a centrifugal force driven adjustable pitch angle and blades retained by cables
WO2006133715A1 (en) A blade with hinged blade tip
WO2009082352A1 (en) Pitch control arrangement for wind turbine
EP3807520B1 (en) A wind turbine with blades hinged at an intermediate position
US20050238489A1 (en) Control vane for a wind turbine
EP2769089A1 (en) Vertical axis wind turbine with variable pitch mechanism
US4443154A (en) Windmill tower shadow eliminator
KR100906172B1 (en) Vertical axis wind turbine with radial wind chambers
WO2008007934A1 (en) Wind power plant buktukov-3
WO2017160136A1 (en) Wind power installation
WO2021015605A1 (en) Wind power installation
CN111194382A (en) Wind turbine
WO2017150960A1 (en) Wind power installation
WO2012144879A1 (en) Wind-operated power plant
GB2474961A (en) Turbine with upwind horizontal axis rotor and passive yaw adjustment
US4878807A (en) Relating to energy conversion apparatus
US20220381222A1 (en) A hinged blade wind turbine with tilted axis and/or coned rotor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19938828

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19938828

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1