DE746340C

DE746340C - Grosswindkraftwerk mit gleichachsig hintereinanderliegenden Hauptwindraedern und diesen vorgeschaltetem Hilfswindrad

Info

Publication number: DE746340C
Application number: DEH150938D
Authority: DE
Inventors: Hermann Honnef
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-03-07
Filing date: 1937-03-07
Publication date: 1944-07-29

Description

Großwindkraftwerk mit gleichachsig hintereinanderliegenden Hauptwindrädern und diesen vorgeschaltetem Hilfswindrad Die Erfindung bezieht sich auf Großwindkraftwerke, bei denen die elektrischen Stromerzeuger unmittelbar an den Windrädern angeordnet und zu diesem Zweck jeweils zwei gegenläufige, ,in geringem Abstande hintereinanderliegende Windräder auf einer Achse gelagert sind, von denen das. eine das induzierende und,das andere das induzierte Polsystem des Stromerzeugers trägt.
Nach der Erfindung wird den gleichachsig hintereinanderliegenclen - Hauptwindrädern eines solchen Windkraftwerkes ebenfalls gleichachsig ein Hilfswindrad vorgelagert, 'dessen Durchmesser etwa ein Drittel so groß ist wie der Durchmesser des. vorderen luvseitigen Hauptwindrades und das die Erregermaschine des - Hauptstromerzeugers antreibt.
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, den von einem Hilfswindrad erzeugten Strom zu benutzen, um auf den Hauptstromerzeuger Einfluß zu nehmen, einmal zur Beeinflussung der Feldwicklung des Hauptstromerzeugers, zum anderen zur Regelung eines im Ankerstromkreis des Hauptstromerzeugers liegenden Widerstandes. Hierbei hat man auch schon das Hilfswindrad gleichachsig zum Hauptwindrad angeordnet und diesem vorgelagert.
Im Gegensatz zu den für Regelzwecke vorgesehenen kleinen Windrädern der bekannten Windkraftmaschinenwird nach der Erfindung den Hauptwindrädern ein leistungsfähiges Hilfswindrad vorgelagert, und zwar wird diesem Hilfswindrad etwa ein Drittel der Größe gegeben, welche das vordere Hauptwindrad besitzt. Hiermit sind eine Reihe von überraschenden Vorteilen verbunden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß das von einem Drittel .des Radius umgrenzte Druckfeld in der Mitte einer aus zwei gleichachsig hintereinder liegenden-, gegenläufigen Windrädern bestehenden Wimdkraftmaschine fast wirkungslos bleibt, weil der Durchfluß in der Nähe der Nabe gestört ist und daher innerhalb dieser Zone eine abbremsende Wirkung auftritt. Durch ein vorgelagertes, leistunggebendes Hilfswindrad werden dann, wenn dies Hilfswindrad gerade den genannten Strömungsquerschnitt erfaßt, die Druck- und Wirbelverluste im Mittelfeld der Hauptwindräder vermindert. Legt man nun das Hilfswindrad weit genug, beispielsweise um eine Entfernung, die seinem Radius entspricht, vor das vordere Hauptwindrad, so wird es von der im Mittelfeld der Hauptwindräder auftretenden Strömungsstörung nicht mehr merklich beeinflußt und es vermag dem vorgelagerten Strömungsfeld dann etwa ein Zehntel derjenigen Leistung zu entnehmen, welche die Hauptwindräder liefern. Seine Leistung reicht also aus, um die Erregung für den von den Hauptwindrädern angetriebenen Stromerzeuger nicht nur zu steuern, sondern unmittelbar zu decken. Der Kernpunkt der Erfindung liegt also in der Erkenntnis, daß sich die zur Erregung des Hauptstromerzeugers erforderliche elektrische Leistung mit den angege'uenen Mitteln in windabhängiger Form unmittelbar gewinnen läßt, ohne daß Energieverluste im Hauptstromerzeuger hierdurch zu verzeichnen sind.
Die Abbildung .gibt schematisch ein Ausführungsbeispiel .für eine erfindungsgemäße Anordnung im Querschnitt wieder. Die Hauptwindräder i und 2 tragen die Polringe i" und 2Q, welche gemeinsam den von ihnen angetriebenen Stromerzeuger bilden. Als Achse der beiden Windräder dienen zwei Kreisschienenpaare 3 und 4, die mittels entsprechender Stützkonstruktionen von den Auslegern 5 und 6 getragen werden. Konzentrisch zu den Kreisschienenpaaren 3, 4 ist die Welle 7 in den Auslegern 5, 6 gelagert, welche das luvseitig den Hauptwindrädern i, :2 vorgelagerte Hilfswindrad 8 trägt. Der Durchmesser des Hilfswindrades 8 ist etwa ein Drittel so groß wie der Durchmesser des vorn liegenden Hauptwindrades i. Um den Strömungswiderstand von Achse und Nabe zu vermindern, können diese Teile mit einer stromlinienförmigen Ummantelung ausgerüstet sein. Um weiterhin die Wirbelbildung innerhalb des hinter dem Hilfswindrad 8 liegenden Strömungsquerschnittes her-.abzusetzen, können die Flügel der Hauptwindräder 1, 2 innerhalb der gestrichelt angedeuteten Zone a auf die zulässig kleinste Breite gebracht und so gegen den Wind angestellt werden, daß sie kein merkliches Antriebsmoment durch die Windströmung erhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Großwindkraftwerk mit zwei gleichachsig in geringem Abstande hintereinander liegenden, gegenläufigen Windrädern und vor diesen liegendem Hilfswindrad, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfswindrad (8) den Hauptwindrädern (1, 2) gleichfalls gleichachsig, aber in größerem Abstande vorgelagert ist, daß ferner der Durchmesser des Hilfswindrades etwa ein Drittel des Durchmessers des vorderen Hauptwindrades _(i) beträgt und daß die Erreger-. maschine des Hauptstromerzeugers durch das Hilfswindrad angetrieben wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. 221 594, 368 800, 459 733 französische Patentschrift ... Nr. 678 780; britische - - 213022; USA.-Patentschriften ...... - 5o8 oo9, 879161, 1 142 502, 1 142 538, 1266 518, 1489 817, 1628 867, 1941611.