DE3125372A1 - New type of system with special stage electrical generators for wind power stations - Google Patents

Abstract

In the case of water power, the open water wheel was displaced by the closed turbine. Likewise, wind power cannot be utilised economically in open systems. In the case of wind, moreover, the work output is irregular depending on the wind strength. An electrical generator driven by a closed wind turbine from the smallest to the greatest energy output must therefore also be variable. All known automatic control units do not meet this requirement. The invention fulfils these conditions: 1. Two cylinders placed one inside another and rotated in opposite directions each carry one component: pole and armature. The tubes are longitudinally divided into rings, which carry both components. The next ring at any given time is switched in by automatic control. 2. For the greatest wind strengths, armatures of increasing power are additionally loosely seated on an axis. These are switched in in succession by automatic couplings. The patent claims also contain the two abovementioned systems.

Description

N'euartige Anlage mit Spezial- Stulen- Elektro- Generataren lür Windkraltwerke New type of system with special column electric generators for wind power plants

Mit zunehmender Weltölkrise tritt auch die bisher vernachlässigte Windenergie in den Vardergund. Während indes bel Dampf- oder Wasserkraftwerken gleichbleibende Druch, bezw. Strömmgskräfte genutzt werden können, sind beim Wind sowohl schwache wie starke Energiemengen auszuwerten.With the increasing world oil crisis, the one that has hitherto been neglected also occurs Wind energy in the Vardergund. Meanwhile, steam or hydroelectric power plants remain the same Druch, resp. Current forces can be used, are both weak in the wind how to evaluate strong amounts of energy.

Die Unbeständigkeitt des Windes stellt dabei an einen von Windkraft zur Enzeugung von elektrischem Strom angetriebenen Generatar spezielle Anfarderungen.The instability of the wind puts it in a position of wind power Special requirements for the generation of electric current driven generator.

Zuar sind an lichtmaschinen von Kraftfahrzeugen bereits diverse Regler bekannt zur konstanten Stromliefeung bei unterschiedlichen Diehzahlen. Generatoren von Windkraftwerken kingegen sallen gleichzeitig kleinere wie größte Leistungen erbringen. Umgekehrt kann ober wieder eine Großmaschine für starke Windkräfte von schwachen Winden nicht in Gang gesezt werden.Various regulators are already installed on alternators in motor vehicles known for the constant supply of electricity at different numbers of people. Generators from wind power plants kingegen, both small and large outputs are required provide. Conversely, a large machine for strong wind forces of weak winds are not activated.

@aher muß ein Generatar für Windkraftwerke so beschaffen sein, daß er bei jeder Windstärke durch seine jeweilige Belastung die Drehzahl der Windturbine in zulässigen Grenzen hält.@ Therefore a generator for wind power plants must be such that he changes the speed of the wind turbine at every wind strength due to its respective load keeps within permissible limits.

Dieser besonderen Anforderung trägt die Erfindung in falgender Weise Rechnung: 1.) Für schuache bis mittlere Windstärken - von 2-bis 20m/sec.-Zwei horizontal oder vertikal ineinander gestellte Zylinder werden gegenlöufig in Drehung versatzt. Druch die Gegenläufigkeit verdoppelt sich zwangslöufig die Gesamtgeschwindigkeit. Der Abstand zwischen beiden Zylindern wird durch zweckdienliche Lager konstant und möglichst klein gehalten. Der @nnenzylinder trägt nur auf seiner Außenseite das eine Bauelement eines Elektro- Generatois, d.i. Pal oden Anker, und der Außenzylinder nimmt auf seiner gegenüber liegenden Onnenseite des andere auf. Dazwischen wird der elektrische Strom erzeugt und vom Anker abgenommen. Der ganze Generatorblock ist in seiner Zylinderlänge- bezw.The invention appropriately meets this particular requirement Calculation: 1.) For low to medium wind strengths - from 2 to 20m / sec.-two horizontally or cylinders placed vertically one inside the other are rotated in opposite directions. The counter-rotation inevitably doubles the total speed. The distance between the two cylinders is kept constant by means of appropriate bearings kept as small as possible. The inner cylinder only carries that on its outside a component of an electrical generator, d.i. Pal oden anchor, and the outer cylinder picks up the other on his opposite inner side. In between will the electric current is generated and taken from the armature. The whole generator block is in its cylinder length respectively.

Höhe, in Ringe unterteilt und jeder Ring stellt das selbststtändige System eines Einzelgeneratois dar. Die einzelnen Ringe werden durch eine automatische Regelung- mechanische oder magnetische Kupplungen bei zunehmender oder abnehmender Geschwindigkeit der Windturbine zu- oder abgeschalt et. Dadurch wird eine konstante Belastung der Windturbine gewährleistet. Die Leistung der einzelnen Ringgeneratoren ist nämlich stufenweise auf die Drehzahl der Windturbine abestimmt und zuar derart: Re@cht de@ erste und kleinste Generater, der bei schuachen Windgesehindigheiter arbeitet, mit seiner Belastung für die Abbrensung der Windturbine end deren zulässige Drehzahl nicht mehe aus, so schaltet sich autematisch der zweite zu und beide zusammen halten num die Turbine inncrhalb thres zulëssigen Diehzahl- Bereiches, öis dieser wieder überschritten wird und der nëehste Generatar-Ring zusätzlich in Tätigheit tritt.Da die Turbine einen g@uissem Befastungsspielraum innerhalb ihres Drehzahl- Bereiches offen hält, ker@ der Überg ang von einer Stufe zur anderen fließend und nicht st@ßweise erfelgen. Die einzelnen Ring- Generataren liefern natürlich, ihrer Aufgabe entsprechend, bei gelicher Spannung, zunehmende Stremstürken, Bel abklingender Windgeschwindigheit wiederhelt sich dann der ganze Verg ang in umgekehrter Wetse 2.) Für stërke bie stärkste Windgeschwindigkeiten ( üben 20m/ sec) . Height, divided into rings and each ring represents the independent System of an individual generation. The individual rings are controlled by an automatic Regulation - mechanical or magnetic clutches with increasing or decreasing The speed of the wind turbine is switched on or off. This makes a constant Load on the wind turbine guaranteed. The performance of the individual ring generators is gradually adjusted to the speed of the wind turbine and is as follows: Law de @ first and smallest generator, who works at schuachen wind-sightednesser, with its load for the burning down of the wind turbine and its permissible speed if not enough, the second automatically joins in and both hold together num the turbine within the permitted speed range, this again is exceeded and the next generation ring also comes into action the turbine has a wide range of loading within its speed range Keeps open, the transition from one level to the other is fluid and not in a jagged manner meet. The individual ring generators naturally deliver, according to their task, with equal tension, increasing storms, bel decaying wind speed then the whole past is repeated in reverse 2.) For strong bie strongest wind speeds (practice 20m / sec).

Nachden bei einer Windkraftanlage auch große Windkrfte, die fa die metste Energie liefern, noch genutzt weiden sollen, ompfiehlt sich für zusätzliehe z@@ehmand größere Generataren nur die Drehung des Ankers allein. Aber hier @tferdert ebenso die unterschiedliche Beanspruchung durch verschiedene Windstärh@@ eine Sanderausführung: Auf einer gemeinsamen Achse sitzen lase, vertikal oder h@rlzontal hintereinander mehrere herkömnliche Generataren- Anker zunchmender Leistung an Stromstärke, Durch einen Regle\r werden sle über mechanische oder magnetische, auf der Achse verschiebbar sitzene Kupplungen sukzessive, der Windturbinen- Drehzahl en@-sprechend, nacheinander vem leistungssc@wächsten bis zum stärksten zu- oder abgeschalte@. Auf der Gegenreite dieses Einsehalitmecka@ism@@ befindet sich der kollektor zur Stromabnahme. Diese Großgeneratorcn können gekioppelt mit der kleinerem Stramerzeugern oder über einen eigenen Antrieb in Bcwtgung gesetzt werden.In the case of a wind turbine, there are also large wind forces that can cause problems Provide the most energy, should still be used to graze, is recommended for additional z @@ ehmand larger generatars only the rotation of the anchor alone. But here @tferdert as well as the different stresses caused by different wind speeds a sanding design: Sit lase, vertical or h @ rlzontal one behind the other on a common axis several conventional generator anchors of increasing power in amperage, through A regulator can be moved on the axis via mechanical or magnetic means Seated clutches successively, one after the other, according to the wind turbine speed vem performance sc @ grow to the strongest activated or deactivated @. On the counter ride This Einsehalitmecka @ ism @@ is the collector for power consumption. These Large generators can be coupled with the smaller electricity generators or via one own drive can be activated.

3.) Die sämtlichen Generataren liefern unmittelbar Gleichstrom oder salchen über Umformen aus ihrer eigenen Drehstrom- Kenzeption für eine Elektrolyse-Anlage. @n ihr wird ongesäuertess Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff zerlegt, zus für den ganzen Betriebeine ständige Vallauslastung bei zeder Windstärke bedeutet, Beide Gase werden dann getrennt in Behältern gespeichert, erst wieder an einer Verbraucher- Station zusammengeführtl und als Knallgas zu überhitztem Wassendampf verbrannt, mit dem sie über Dampfkraftmaschine@ u nd gekoppelte Generatoren kontinuierlichen Metzstrem liefern können. 3.) All of the generators deliver direct current or direct current Salchen about forming from their own three-phase current acceptance for an electrolysis system. @n her ongesäuertess water is broken down into oxygen and hydrogen, also for the whole operation a constant full utilization with cedar wind force means both Gases are then stored separately in containers, only again at a consumer Station merged and burned as oxyhydrogen to superheated steam, with which they run continuously via steam engines and coupled generators Metzstrem can deliver.

Claims (3)

P a t e n t - A n s p r ü c h e N'euartige Anlage mit Spezial- Stulen- Elektro- Generataren lür lür Windkraltwerke 1.) Für kleine und mittlere Windstärken durch eine Windturbine in gegenläufige Drehbewegung versetzt werden zwei harizantel oder vertikal ineinanden gestelltle, durch Zwischenlager in kleinstem Abstand zueinander gehaltene Zylinder, in Ringe unteritilt, van dene@ jeder jeweils das Bauteil eines Generators trägt, Pal oder Anken, s@daß die einzelnen Ringe das selbstständige Sustem eines separaten Generat@rs darstellen, wobei die Leistung der einzelner Ringgenerateren stufenweise auf die Drehzahl der Windturbine abgestellt ist und jeder falgende bei Zuschaltung im Verein mit der verausgehenden die Gesamtbelastung der Turbine übernimmt und bel abklingenden Windstärke sich der Vargang in umgekehrter Weise wiederhalt.P a t e n t - A n s p r ü c h e New type of system with special column Electric generators for wind power plants 1.) For small and medium wind strengths A wind turbine sets two hari-shells in counter-rotating motion or placed vertically one inside the other, with intermediate bearings at the smallest possible distance from one another held cylinders, sub-titled in rings, van dene @ each the component of one Generators wears, Pal or Anken, s @ that the individual rings form the independent sustem of a separate generator, with the performance of the individual ring generators is gradually adjusted to the speed of the wind turbine and each falling with Activation in conjunction with the outgoing takes over the total load on the turbine and when the wind force declines, the vargang is reversed. 2.) Lür stärkere bis stärkste Windgeschwindigkeiten die Leistung der Ringgenerataren ergänzt wird und durch solche mit feststehendem Pal, deren Anker lase hintereinander auf einer gemeinsamen Welle sitzen, je nach Bedarf zu- oder abgekuppelt werden können un deren Antrieb gemeinsam mit den Ringgenerataren oder separat erfolgt.2.) For stronger to strongest wind speeds the performance of the Ring generators is supplemented and by those with a fixed Pal, their anchor sit one behind the other on a common shaft, as required or can be uncoupled un their drive together with the ring generators or done separately. 3.) Die sämtlichen Generataren Gleichstrom für eine Wasser-Elektralyse-Anlage lieferm, so bei jeden Windstärke mit @he@@ejeweiligen Vollast arbeiten und durch das Ergebnis, Wasserstoff und Sauerstoff, getrennt gespeichert, die umgesetzte Windenergie zur weiteren Verwendung bereitgehalten werden kann.3.) All the generators direct current for a water-electrification system Lieferm, so work with @ he @@ each full load at every wind force and through the result, hydrogen and oxygen, stored separately, the converted wind energy can be kept ready for further use.