RU135010U1 - WIND POWER PLANT - Google Patents

Abstract

Ветроэнергетическая установка может быть использована в системах электроснабжения с участием альтернативных источников энергии для работы автономной ветроэнергетической установки при различных изменениях скорости ветра.The wind power installation can be used in power supply systems with the participation of alternative energy sources for the operation of an autonomous wind power installation with various changes in wind speed.

Предлагаемая установка содержит ветроколесо, генератор переменного тока, статор которого установлен с возможностью вращения относительно оси ротора, а также регулируемую реверсивную механическую передачу между валом ротора и статора, которая при изменении силы ветра вращает статор, обеспечивая поддержание частоты напряжения.The proposed installation contains a wind wheel, an alternator, the stator of which is mounted for rotation about the axis of the rotor, as well as an adjustable reverse mechanical transmission between the rotor shaft and the stator, which rotates the stator when the wind strength changes, ensuring the voltage frequency is maintained.

Ветроэнергетическая установка имеет более простую конструкцию. The wind power installation has a simpler design.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована в автономных ветроэнергетических установках.The proposed utility model relates to the field of electric power and can be used in autonomous wind power installations.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая генератор переменного тока и балластные сопротивления. Регулирование частоты осуществляется изменением электрической нагрузки на этот генератор путем коммутации нагрузки и балластных сопротивлений (Удалов С.Н. Возобновляемые источники энергии. Новосибирск.: Изд-во НГТУ, 2007. - 432 с.).Known wind power installation containing an alternating current generator and ballast resistances. Frequency control is carried out by changing the electric load on this generator by switching the load and ballast resistances (Udalov S.N. Renewable energy sources. Novosibirsk: Publishing house of NSTU, 2007. - 432 p.).

Однако, в указанной установке требуется отключать некоторых потребителей или снижать их мощность при снижении частоты и включать их или повышать их мощность при повышении частоты.However, in this installation it is required to turn off some consumers or reduce their power when the frequency decreases and turn them on or increase their power when the frequency increases.

Кроме того, известна ветроэнергетическая установка (Чебан В.М., Коновалов А.В. Патент Российской Федерации на полезную модель №66636), являющаяся прототипом и содержащая ветроколесо и генератор переменного тока с вращающимся статором, а также датчик скорости ветра, расположенный на валу ветроколеса и серводвигатель. При этом датчик скорости ветра действует на серводвигатель, который через трансмиссию вращает статор генератора.In addition, a wind power installation is known (Cheban V.M., Konovalov A.V. Patent of the Russian Federation for utility model No. 66636), which is a prototype and contains a wind wheel and an alternating current generator with a rotating stator, as well as a wind speed sensor located on the shaft wind wheels and servomotor. In this case, the wind speed sensor acts on the servomotor, which rotates the generator stator through the transmission.

Однако, указанная установка требует наличие серводвигателя, источника напряжения для его питания и трансмиссии, что усложняет установку.However, this installation requires a servomotor, a voltage source for its power and transmission, which complicates the installation.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение ветроэнергетической установки.The objective of the proposed utility model is to simplify the wind power installation.

Задача достигается тем, что в ветроэнергетическую установку, содержащую ветроколесо, генератор переменного со статором, установленным с возможностью вращения относительно оси ротора, введена регулируемая реверсивная механическая передача между валом ротора статора.The objective is achieved in that in a wind power installation containing a wind wheel, an alternator with a stator mounted for rotation about the axis of the rotor, an adjustable reverse mechanical transmission is introduced between the shaft of the stator rotor.

На чертеже приведена предлагаемая ветроэнергетическая установка, которая содержит статор генератора переменного тока (1), установленный на подшипниках (2), неподвижную опору (3), ротор генератора (4), связанный с валом ветроколеса (5). Имеется регулируемая реверсивная механическая передача от ротора к статору (6), которая, например, может быть выполнена в виде червячного редуктора с переменным передаточным отношением, обеспечивающим необходимые направление и скорость вращения статора генератора при изменяющейся скорости ветра.The drawing shows the proposed wind power installation, which contains the stator of an alternating current generator (1) mounted on bearings (2), a fixed support (3), a generator rotor (4) connected to the wind wheel shaft (5). There is an adjustable reverse mechanical transmission from the rotor to the stator (6), which, for example, can be made in the form of a worm gear with a variable gear ratio, providing the necessary direction and rotation speed of the generator stator with a changing wind speed.

Установка работает следующим образом: регулируемая реверсивная механическая передача (6) осуществляет вращение статора (1) относительно ротора (4), притом таким образом, чтобы скорость между электромагнитным полем статора и электромагнитным полем ротора поддерживалась постоянной. При номинальной частоте ротор (4) вращается с номинальным числом оборотов, при этом статор (1) находится в неподвижном состоянии. При увеличении скорости ветра, и, следовательно, увеличении частоты вращения ротора (4), статор (1) начинает вращаться в ту же сторону что и ротор (4). При этом относительная скорость между электромагнитными полями статора и ротора должна быть постоянной; она поддерживается регулируемой реверсивной механической передачей (6) с переменным передаточным отношением. При уменьшении скорости ветра, и, следовательно, снижении частоты вращения ротора (4), статор (1) начинает вращаться в противоположную сторону регулируемой реверсивной механической передачей (6) поддерживая этим постоянную скорость электромагнитного поля статора относительно электромагнитного поля ротора и частоту.The installation works as follows: an adjustable reverse mechanical gear (6) rotates the stator (1) relative to the rotor (4), moreover, so that the speed between the electromagnetic field of the stator and the electromagnetic field of the rotor is kept constant. At the rated frequency, the rotor (4) rotates at the rated speed, while the stator (1) is stationary. With increasing wind speed, and, consequently, increasing the rotor speed (4), the stator (1) begins to rotate in the same direction as the rotor (4). In this case, the relative speed between the electromagnetic fields of the stator and rotor should be constant; it is supported by an adjustable reverse mechanical gear (6) with a variable gear ratio. With a decrease in wind speed, and, consequently, a decrease in the rotor speed (4), the stator (1) begins to rotate in the opposite direction by an adjustable reverse mechanical gear (6), thereby maintaining a constant speed of the stator electromagnetic field relative to the rotor electromagnetic field and frequency.

Claims (1)

Ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, генератор переменного тока со статором, установленным с возможностью вращения относительно оси ротора, отличающаяся тем, что в нее введена регулируемая реверсивная механическая передача между валом ротора и статора.

A wind power installation containing a wind wheel, an alternator with a stator mounted for rotation about the axis of the rotor, characterized in that it introduced an adjustable reverse mechanical transmission between the rotor shaft and the stator.

Images