RU2248464C1 - Wind power plant - Google Patents

Wind power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2248464C1
RU2248464C1 RU2003118185/06A RU2003118185A RU2248464C1 RU 2248464 C1 RU2248464 C1 RU 2248464C1 RU 2003118185/06 A RU2003118185/06 A RU 2003118185/06A RU 2003118185 A RU2003118185 A RU 2003118185A RU 2248464 C1 RU2248464 C1 RU 2248464C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
horizontal
shaft
rotary
relative
swing
Prior art date
Application number
RU2003118185/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003118185A (en
Inventor
Александр Михайлович Марков (UA)
Александр Михайлович Марков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью (ООО) Фирма "ТЭТРА, ЛТД"
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 Общество с ограниченной ответственностью (ООО) Фирма "ТЭТРА, ЛТД" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью (ООО) Фирма "ТЭТРА, ЛТД"
Publication of RU2003118185A publication Critical patent/RU2003118185A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2248464C1 publication Critical patent/RU2248464C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: wind power engineering.
SUBSTANCE: invention is designed for generation of electric energy using kinetic energy of wind. Proposed wind power plant contains vertical shaft with stops arranged in vertical support and two pairs of rotary blades horizontally installed on shaft. Rotary flies are arranged in cross-like manner one over the other. Blades of each pair are secured with rotary fly in relatively perpendicular planes with displacement of central axis of blade relative to axis of rotary fly. Each blade is furnished with counterweight balancing its rotation moment relative to axis of rotation. Each rotary fly consists of two rotary horizontal shafts installed on axle of rotation with space between shaft ends. Ends of shafts are connected by flexible tie, for instance, coil spring, enclosing ends of horizontal shaft. Ends of shafts are enclosed by horizontal cylinder fixed relative to vertical shaft. Each end of horizontal shaft is connected with cylinder by pair of bearings shifted along axle, and stops relative to vertical shaft and counterweights with repelling members relative to rotary horizontal shaft of fly are installed so that interaction of stop and repelling member takes place when blade of horizontal shaft of fly is in horizontal plane.
EFFECT: improved mechanical reliability of plane, prevention of rise of speed of rotation at heavy gust of wind.
2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для получения электрической энергии за счет кинетической энергии ветра.The invention relates to the field of energy and is intended to produce electrical energy due to the kinetic energy of the wind.

Известна ветроэнергетическая установка, которая содержит ветроколесо, установленное на вертикальном валу с махами, на периферии которых расположены раскладные прямоугольные лопасти, снабженные ограничителями, выполненными в виде гибких связей, одни концы которых связаны с расположенными на периферии махов Т-образными стойками, а другие - с соответствующими вертикальными лопастями [1].A wind power installation is known, which comprises a wind wheel mounted on a vertical shaft with flails, on the periphery of which there are folding rectangular blades equipped with limiters made in the form of flexible connections, some ends of which are connected with T-shaped uprights located on the periphery of the wings, and others with corresponding vertical blades [1].

Лопасти, развернутые с наветренной стороны, воспринимают энергию ветра, и ветроколесо начинает вращаться, передавая вращение на генератор. Лопасти, направленные острым углом к воздушному потоку, уменьшают свою обтекаемую поверхность и не препятствуют вращению ветроколеса. Однако раскладные лопасти не имеют необходимой надежности и издают значительный шум при складывании и раскрывании.The blades, deployed on the windward side, absorb wind energy, and the wind wheel begins to rotate, transmitting rotation to the generator. Blades directed at an acute angle to the air flow reduce their streamlined surface and do not interfere with the rotation of the wind wheel. However, the folding blades do not have the necessary reliability and produce significant noise when folding and unfolding.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая плоские лопасти, размещенные на горизонтальных осях вращения, закрепленных радиально на вертикальном валу, горизонтально размещенные опоры, радиально закрепленные вверху и/или внизу горизонтальных осей на валу в плоскости их расположения на расстояниях, меньших размера лопасти от горизонтальных осей. При этом горизонтальные оси закреплены на лопастях выше их центральной части [2].A wind power installation is known comprising flat blades placed on horizontal axes of rotation mounted radially on a vertical shaft, horizontally placed supports radially mounted above and / or below the horizontal axes on the shaft in the plane of their location at distances smaller than the size of the blades from the horizontal axes. In this case, the horizontal axis is fixed on the blades above their central part [2].

Однако в данной установке горизонтально расположенные упоры, являющиеся частью рамки каркаса, испытывают ветровые нагрузки, сгибающие установку.However, in this installation, horizontally placed stops, which are part of the frame of the frame, experience wind loads that bend the installation.

Вращающиеся против ветра рамки создают дополнительный тормозящий момент, снижающий мощность ветроэнергетической установки.Frames rotating against the wind create an additional braking torque, which reduces the power of the wind power installation.

Известна также ветроэнергетическая установка, содержащая расположенный в вертикальной опоре вертикальный вал и горизонтально установленные на нем две пары основных поворотных лопастей с упорами и крестообразно размещенными махами [3].A wind power installation is also known, containing a vertical shaft located in a vertical support and horizontally mounted on it two pairs of main rotary blades with stops and crosswise arranged flaws [3].

В данной установке, когда воздушный поток воздействует на поворотные лопасти, за счет жесткого крепления их к махам одна из каждой пары лопастей, разворачиваясь под действием воздушного потока, доходит до упоров, а противоположная лопасть в это время занимает положение вдоль воздушного потока. При этом воздушный поток, воздействующий на поверхность поворотных лопастей, дошедших до упоров, создает вращающий момент, под воздействием которого вращается верхняя часть вертикального вала, а от нее генератор.In this installation, when the air flow acts on the rotary blades, due to their rigid attachment to the swings, one of each pair of blades, turning under the influence of the air flow, reaches the stops, and the opposite blade at this time occupies a position along the air flow. In this case, the air flow acting on the surface of the rotary blades, which reached the stops, creates a torque, under the influence of which the upper part of the vertical shaft rotates, and from it the generator.

Однако в данной ветроэнергетической установке существенная часть энергии ветра затрачивается нерационально, что приводит к снижению мощности генератора. Дело в том, что вращение лопастей вокруг оси поворотного маха под действием воздушного потока, происходит вследствие смещения центральной оси лопасти относительно оси маха. Воздушный поток, действующий на широкую часть лопасти относительно оси маха, больше воздушного потока, действующего на узкую часть лопасти, что и проводит к вращению лопасти. Очевидно, что масса широкой и узкой части лопастей не одинакова.However, in this wind power installation, a significant part of the wind energy is spent irrationally, which leads to a decrease in the generator power. The fact is that the rotation of the blades around the axis of the rotary swing under the action of the air flow occurs due to the displacement of the central axis of the blade relative to the axis of the swing. The air flow acting on the wide part of the blade relative to the axis of the Mach is larger than the air flow acting on the narrow part of the blade, which leads to the rotation of the blade. Obviously, the mass of the wide and narrow parts of the blades is not the same.

За счет смещения оси лопасти, а значит и центра тяжести относительно оси маха для пары противоположных лопастей существует состояние устойчивого равновесия при отсутствии ветра. Момент центра тяжести пары лопастей должен быть преодолен воздушным потоком, чтобы лопасти начали двигаться. Таким образом, часть воздушного потока затрачивается на преодоление момента центра тяжести, что снижает вращающий момент, который передается генератору. Кроме того, в известной установке часть воздушного потока затрачивается на поворот лопастей в положение, необходимое для взаимодействия с воздушным потоком: одна лопасть - поперек, а противоположная - вдоль потока.Due to the displacement of the axis of the blade, and hence the center of gravity relative to the axis of the Mach, for a pair of opposite blades there is a state of stable equilibrium in the absence of wind. The moment of the center of gravity of the pair of blades must be overcome by air flow, so that the blades begin to move. Thus, part of the air flow is spent on overcoming the moment of the center of gravity, which reduces the torque that is transmitted to the generator. In addition, in the known installation, part of the air flow is spent on turning the blades in the position necessary for interaction with the air flow: one blade is across, and the opposite along the stream.

Наиболее близкой по технической сути предлагаемому изобретению является ветроэнергетическая установка, содержащая размещенный в вертикальной опоре вертикальный вал и горизонтально установленные на нем две пары лопастей с упорами и крестообразно размещенными один над другим поворотными махами, причем лопасти каждой пары закреплены с поворотным махом во взаимно перпендикулярных плоскостях со смещением центральной оси лопасти относительно оси поворотного маха. Каждая лопасть снабжена уравновешивающим момент ее вращения относительно оси поворотного маха противовесом с элементом отталкивания, закрепленным на махе смежно с основным вертикальным валом с возможностью взаимодействия с упором, содержащим постоянный магнит, а внешний край лопасти выполнен с отгибом боковых сторон относительно оси поворотного маха в противоположные стороны [4].The closest in technical essence of the invention is a wind power installation comprising a vertical shaft located in a vertical support and horizontally mounted on it two pairs of blades with stops and crosswise mounted one above the other with swinging arms, the blades of each pair being fixed with a swinging swing in mutually perpendicular planes with displacement of the central axis of the blade relative to the axis of the rotary swing. Each blade is equipped with a counterbalancing moment of its rotation relative to the axis of the rotary swing counterweight with a repulsive element mounted on the swing adjacent to the main vertical shaft with the possibility of interaction with a stop containing a permanent magnet, and the outer edge of the blade is made with bending of the sides relative to the axis of the rotary swing in opposite directions [4].

В данной ветроэнергетической установке каждая лопасть уравновешена относительно оси поворотного вала противовесом. За счет этого устраняется тормозящий момент, обусловленный наличием момента тяжести поворотного маха, и увеличивается мощность вращения, передаваемая на генератор. Снижению тормозного момента служит и размещение противовеса поблизости от вертикального вала. В данной установке противовес, кроме уравновешивания момента относительно оси поворотного вала, выполняет еще и функцию взаимодействия с упором, обеспечивая передачу силового момента на вертикальный вал.In this wind power installation, each blade is balanced against the axis of the rotary shaft by a counterweight. This eliminates the braking moment due to the presence of the moment of gravity of the rotary swing, and increases the rotation power transmitted to the generator. Reducing the braking torque is the placement of the counterweight near the vertical shaft. In this installation, the counterweight, in addition to balancing the moment relative to the axis of the rotary shaft, also performs the function of interacting with the stop, ensuring the transmission of power moment to the vertical shaft.

Однако при сильных порывах ветра эта установка может выйти из строя. Это обусловлено тем, что все ее элементы имеют жесткую связь между собой. В частности, при взаимодействии упора с элементом отталкивания между ними, а также на участке соединения маха с лопастью могут возникнуть при сильном потоке ветра механические напряжения, приводящие к поломке в указанных местах. Если же эти участки механически усилить, чтобы они могли выдерживать все, даже штормовые ветры, то такая ветроэнергетическая установка будет иметь большие стоимость, массу, материалоемкость, инерционность, что сделает ее неэффективной.However, with strong gusts of wind, this installation may fail. This is due to the fact that all its elements have a rigid connection with each other. In particular, during the interaction of the stop with the repulsive element between them, as well as in the section where the flywheel and the blade connect, mechanical stresses can occur during a strong wind flow, leading to breakage in these places. If these sections are mechanically strengthened so that they can withstand everything, even stormy winds, then such a wind power installation will have a large cost, weight, material consumption, inertia, which will make it ineffective.

Кроме того, жесткость конструкции приводит к тому, что при сильных порывах ветра махи с лопастями начинают слишком быстро вращаться вокруг вертикального вала, что также нежелательно, ибо приводит к быстрому механическому износу вращающихся элементов, уменьшению ресурса работы, а также к повышенной частоте напряжения, производимого электрическим генератором, соединенным с валом.In addition, the rigidity of the structure leads to the fact that with strong gusts of wind, the blades with blades begin to rotate too quickly around the vertical shaft, which is also undesirable, because it leads to rapid mechanical wear of the rotating elements, a decrease in the service life, and also to an increased frequency of voltage produced an electric generator connected to the shaft.

Целью изобретения является повышение механической надежности установки и предупреждение повышения частоты вращения при сильных порывах ветра.The aim of the invention is to increase the mechanical reliability of the installation and the prevention of an increase in the frequency of rotation with strong gusts of wind.

Поставленная цель достигается за счет того, что ветроэнергетическая установка, содержащая размещенный в вертикальной опоре вертикальный вал с упорами и горизонтально установленные на нем две пары лопастей и крестообразно размещенными один над другим поворотными махами, причем лопасти каждой пары закреплены с поворотным махом во взаимно перпендикулярных плоскостях со смещением центральной оси лопасти относительно оси поворотного маха, каждая лопасть снабжена уравновешивающим момент ее вращения относительно оси поворотного маха противовесом с элементом отталкивания, закрепленном на махе смежно с вертикальным валом с возможностью взаимодействия с упором, каждый поворотный мах состоит из двух поворотных горизонтальных валов, установленных на одной оси с промежутком между их концами, соединенными между собой гибкой связью и охваченными зафиксированным относительно вертикального вала горизонтальным цилиндром, причем каждый конец горизонтального вала соединен с цилиндром парой продольно сдвинутых подшипников, а упоры относительно вертикального вала и противовеса с элементами отталкивания относительно поворотного горизонтального вала маха установлены так, что взаимодействие упора и элемента отталкивания осуществляется при нахождении лопасти горизонтального вала маха в горизонтальной плоскости.This goal is achieved due to the fact that the wind power installation containing a vertical shaft located in a vertical support with stops and horizontally mounted on it two pairs of blades and crosswise mounted one above the other with swinging arms, and the blades of each pair are fixed with a swinging swing in mutually perpendicular planes with by displacing the central axis of the blade relative to the axis of the rotary mach, each blade is equipped with a balancing moment of its rotation relative to the axis of the rotary mach a tive-weight with a push-off element mounted on a swing adjacent to a vertical shaft with the possibility of interacting with a stop, each rotary swing consists of two rotary horizontal shafts mounted on the same axis with a gap between their ends interconnected by a flexible connection and covered by a horizontal horizontal relative to the vertical shaft a cylinder, and each end of the horizontal shaft is connected to the cylinder by a pair of longitudinally shifted bearings, and the stops relative to the vertical shaft and the counterweight with elements repulsion relative rotary horizontal shaft mounted swing so that the interaction of the stop member and the repulsive performed when the blade shaft horizontal swing in the horizontal plane.

Кроме того, гибкая связь между концами горизонтальных валов маха выполнена в виде цилиндрической пружины, охватывающей указанные концы горизонтальных валов по внешней поверхности.In addition, a flexible connection between the ends of the horizontal rolls of the swing is made in the form of a cylindrical spring, covering the ends of the horizontal shafts on the outer surface.

В предложенной ветроэнергетической установке, когда порывы ветра превышают номинальную скорость, автоматически осуществляется гашение механических нагрузок за счет гибкой связи между концами горизонтальных валов маха. При этом происходит поворот вертикально расположенной лопасти вокруг оси горизонтального вала маха в направлении ветра, уменьшается площадь лопасти, на которую действует ветер. Вследствие этого происходит уменьшение поворотного момента и скорости вращения маха относительно вертикального вала, что не приводит к его механической перегрузке.In the proposed wind power installation, when the gusts of wind exceed the nominal speed, the damping of mechanical loads is automatically carried out due to the flexible connection between the ends of the horizontal shaft of the swing. In this case, a vertically located blade rotates around the axis of the horizontal swing shaft in the wind direction, and the area of the blade affected by the wind decreases. As a result of this, the turning moment and the rotation speed of the swing relative to the vertical shaft are reduced, which does not lead to its mechanical overload.

На фиг.1 схематически изображен общий вид ветроэнергетической установки, на которую действует ветер (его направление показано стрелками), не превышающий допустимую скорость;Figure 1 schematically shows a General view of a wind power installation, which is affected by the wind (its direction is shown by arrows), not exceeding the permissible speed;

на фиг.2 - общий вид ветроэнергетической установки, на которую действует ветер, превышающий допустимую скорость;figure 2 is a General view of a wind power plant, which acts on the wind, exceeding the permissible speed;

на фиг.3 - вид А-А на фиг.1.figure 3 is a view aa in figure 1.

Ветроэнергетическая установка содержит размещенный в вертикальной опоре 1 вертикальный вал 2 с упорами 3 и горизонтально установленные на нем две пары поворотных лопастей 4, 5 и 6, 7. Поворотные махи 8 и 9 крестообразно размещены один над другим, причем лопасти 4 и 5 с махом 8 и лопасти 6 и 7 с махом 9 закреплены во взаимно перпендикулярных плоскостях со смещением центральной оси лопасти относительно оси поворотного маха. За счет этого каждая лопасть, например 4, имеет две части 4а с меньшей площадью и 4б с большей площадью относительно оси вращения 10. Каждая лопасть снабжена противовесом 11, уравновешивающим момент ее вращения относительно оси вращения 10. Противовесы 11 снабжены элементами отталкивания, например постоянными магнитами (не показаны), вставленными в середину противовесов, и размещены с возможностью взаимодействия с упорами 3, в которых также установлены постоянные магниты противоположной полярности. Противовесы закреплены на махе смежно с вертикальным валом 2. Каждый поворотный мах состоит из двух поворотных горизонтальных валов 12 и 13, установленных на оси вращения 10 с промежутком 14 между их концами, соответственно 15 и 16. Концы валов 12 и 13 соединены между собой гибкой связью, например цилиндрической пружиной 17, охватывающей концы 15 и 16 горизонтальных валов 12 и 13. Концы валов 12 и 13 охвачены горизонтальным цилиндром 18, зафиксированным относительно вертикального вала 2. Каждый конец горизонтального вала соединен с цилиндром 18 парой подшипников 19, сдвинутых вдоль оси 10.The wind power installation comprises a vertical shaft 2 located in the vertical support 1 with stops 3 and two pairs of rotary blades 4, 5 and 6, 7 horizontally mounted on it. The rotary wings 8 and 9 are placed crosswise one above the other, with the blades 4 and 5 with a swing 8 and the blades 6 and 7 with a swing 9 are fixed in mutually perpendicular planes with a displacement of the central axis of the blade relative to the axis of the rotary swing. Due to this, each blade, for example 4, has two parts 4a with a smaller area and 4b with a larger area relative to the axis of rotation 10. Each blade is equipped with a counterweight 11, balancing the moment of its rotation relative to the axis of rotation 10. The counterweights 11 are equipped with repulsive elements, for example, permanent magnets (not shown) inserted in the middle of the counterweights, and placed with the possibility of interaction with the stops 3, which also have permanent magnets of opposite polarity. The counterweights are fixed on the swing adjacent to the vertical shaft 2. Each swing swing consists of two horizontal rotary shafts 12 and 13 mounted on the axis of rotation 10 with a gap 14 between their ends, respectively 15 and 16. The ends of the shafts 12 and 13 are connected by a flexible connection for example, a cylindrical spring 17, covering the ends 15 and 16 of the horizontal shafts 12 and 13. The ends of the shafts 12 and 13 are surrounded by a horizontal cylinder 18, fixed relative to the vertical shaft 2. Each end of the horizontal shaft is connected to the cylinder 18 by a pair of bearings 19, shifted along axis 10.

Упоры 3 относительно вертикального вала 2 и противовесы 11 с элементами отталкивания относительно поворотного горизонтального вала, например 13, установлены так, что взаимодействие, например контакт, упора 3 и элемента отталкивания противовеса 11 осуществляется при нахождении лопасти 5 горизонтального вала маха 8 в горизонтальной плоскости. Поворотный вал 2, установленный в торцевой ступице 20 вертикально к опоре 1, соединен с электрическим генератором ветроэнергетической установки (не показан).The stops 3 relative to the vertical shaft 2 and the counterweights 11 with the repulsive elements relative to the rotary horizontal shaft, for example 13, are installed so that the interaction, for example, the contact, the stop 3 and the repulsive element of the counterweight 11 is carried out when the blade 5 of the horizontal shaft of the fly 8 in the horizontal plane. A rotary shaft 2 mounted vertically to the support 1 in the end hub 20 is connected to an electric generator of a wind power installation (not shown).

Ветроэнергетическая установка работает таким образом.A wind power plant works this way.

При отсутствии воздушного потока лопасти с противовесами находятся в состоянии безусловного равновесия относительно оси маха. Вертикальный вал при этом не вращается. При появлении ветра лопасть 4 занимает положение поперек, а лопасть 5 - вдоль направления ветра, поворачивая мах 8 вокруг своей оси 10 (фиг.1). Поворот лопасти 4 вокруг оси 10 под действием ветра происходит вследствие разницы в плоскостях двух частей 4а и 4б. Вследствие связи валов 12 и 13, осуществляемой при помощи цилиндрической пружины 17, при повороте вокруг оси 10 происходит поворот в ту же сторону и лопасти 5. Дальнейшему повороту маха 8 препятствует упор 3, в который упирается противовес 11. При контакте противовеса 11 с упором 3 между их постоянными магнитами возникает электромагнитная сила отталкивания, позволяющая смягчить или избежать механического удара и снизить шум, образующийся при этом. Вследствие разницы силы ветра, действующего на горизонтально расположенную лопасть 5 и на вертикальную лопасть 4, появляется момент, и вертикальный вал 2 через ступицу 20 приводит во вращение электрический генератор.In the absence of air flow, the blades with counterweights are in a state of unconditional equilibrium with respect to the Mach axis. The vertical shaft does not rotate. When the wind appears, the blade 4 takes a transverse position, and the blade 5 - along the direction of the wind, turning max 8 around its axis 10 (figure 1). The rotation of the blade 4 around the axis 10 under the action of wind occurs due to the difference in the planes of the two parts 4a and 4b. Due to the connection of the shafts 12 and 13, carried out using a coil spring 17, when turning around the axis 10, the blades 5 rotate in the same direction. The stop 3 is prevented by a further stop 3, against which the counterweight 11 rests. When the counterweight 11 is in contact with the stop 3 Between their permanent magnets, an electromagnetic repulsive force arises, which makes it possible to soften or avoid mechanical shock and reduce the noise generated in this case. Due to the difference in the force of the wind acting on the horizontally located blade 5 and on the vertical blade 4, a moment appears, and the vertical shaft 2 drives the electric generator through the hub 20.

При штормовой погоде, если воздушный поток превышает критическое значение, ветроэнергетическая установка продолжает выполнять свои функции (фиг.2). При этом, благодаря большой силе, действующей на вертикально расположенную лопасть 4, она осуществляет дальнейший поворот (показана сплошной линией) вокруг оси 10, хотя лопасть 5, обтекаемая воздушным потоком, находится в горизонтальной плоскости, так как противовес 11 упирается в упор 3. Дальнейший поворот лопасти 4 происходит при взаимном повороте валов 12 и 13 вследствие напряжения цилиндрической пружины 17. Чем больше будет штормовой ветер, тем больше будет напрягаться пружина 17 и вращаться лопасть 4 вокруг оси 10. При таком повороте уменьшается эффективная площадь лопасти 4 для ветра, а вследствие этого уменьшается сила действия на нее ветра и вращающий момент маха 8. Уменьшение вращающего момента в свою очередь уменьшает и скорость вращения вала 2, удерживая скорость в допустимых пределах.In stormy weather, if the air flow exceeds a critical value, the wind turbine continues to perform its functions (figure 2). Moreover, due to the large force acting on the vertically located blade 4, it carries out a further rotation (shown by a solid line) around axis 10, although the blade 5, streamlined by the air flow, is in the horizontal plane, since the counterweight 11 abuts against the stop 3. Further the rotation of the blade 4 occurs with the mutual rotation of the shafts 12 and 13 due to the tension of the cylindrical spring 17. The greater the gale force, the more the spring 17 will strain and the blade 4 will rotate around the axis 10. With this rotation I the effective area of the blade 4 to the wind and the force of the wind acting on it decreases and therefore the torque Mach 8. Decrease torque in turn reduces the rotational speed of the shaft 2, hold within permissible limits the speed.

Выбором жесткости пружины 17 можно регулировать взаимный наклон лопасти 4 относительно лопасти 5 в соответствии с силой штормовых ветров региона.By choosing the stiffness of the spring 17, the mutual inclination of the blade 4 relative to the blade 5 can be adjusted in accordance with the strength of the region's storm winds.

Предлагаемая модельная ветроэнергетическая установка была изготовлена, экспериментально испытана и показала хорошие результаты.The proposed model wind power installation was manufactured, experimentally tested and showed good results.

Источники информацииSources of information

1. Патент Российской Федерации №2059877, МКП 6 F 03 D 1/00. Опубл. 10.05.96 г. Бюл. №13.1. Patent of the Russian Federation No. 2059877, INC 6 F 03 D 1/00. Publ. 05/10/96, Bull. No. 13.

2. Заявка на пат. РФ №94031431, МКИ 6 F 03 D 3/00. Опубл. 20.06.96 г. Бюл. №17.2. Application for US Pat. RF №94031431, MKI 6 F 03 D 3/00. Publ. 06/20/96, Bull. Number 17.

3. А.с. СССР №1746054, МКИ F 03 D 3/06. Опубл. 07.07.92 г. Бюл. №25.3. A.S. USSR No. 1746054, MKI F 03 D 3/06. Publ. 07/07/92, bull. Number 25.

4. Патент Украины №31757 А, МКИ F 03 D 3/00. Опубл. 15.12.2000 г., Бюл. №7-11 (прототип).4. Patent of Ukraine No. 31757 A, MKI F 03 D 3/00. Publ. 12/15/2000, Bull. No. 7-11 (prototype).

Claims (2)

1. Ветроэнергетическая установка, содержащая размещенный в вертикальной опоре вертикальный вал с упорами и горизонтально установленные на нем две пары лопастей с крестообразно размещенными один над другим поворотными махами, причем лопасти каждой пары закреплены с поворотным махом во взаимно перпендикулярных плоскостях со смещением центральной оси лопасти относительно оси поворотного маха, каждая лопасть снабжена уравновешивающим момент ее вращения относительно оси поворотного маха противовесом с элементом отталкивания, закрепленным на махе смежно с вертикальным валом с возможностью взаимодействия с упором, отличающаяся тем, что каждый поворотный мах состоит из двух поворотных горизонтальных валов, установленных на одной оси с промежутком между их концами, соединенными между собой гибкой связью и охваченными зафиксированным относительно вертикального вала горизонтальным цилиндром, причем каждый конец горизонтального вала соединен с цилиндром парой продольно сдвинутых подшипников, а упоры относительно вертикального вала и противовесы с элементами отталкивания относительно поворотного горизонтального вала маха установлены так, что взаимодействие упора и элемента отталкивания осуществляется при нахождении лопасти горизонтального вала маха в горизонтальной плоскости.1. A wind power installation comprising a vertical shaft located in a vertical support with stops and two pairs of blades horizontally mounted on it with rotary arms arranged crosswise one above the other, the blades of each pair being fixed with a rotary swing in mutually perpendicular planes with the central axis of the blades shifted relative to the axis swivel swing, each blade is equipped with a balancing moment of its rotation relative to the axis of the swivel swing counterweight with a repulsive element, fixed on the swing is adjacent to the vertical shaft with the possibility of interaction with the stop, characterized in that each rotary swing consists of two rotary horizontal shafts mounted on the same axis with a gap between their ends interconnected by a flexible connection and covered by a horizontal cylinder fixed relative to the vertical shaft moreover, each end of the horizontal shaft is connected to the cylinder by a pair of longitudinally shifted bearings, and the stops relative to the vertical shaft and counterweights with repulsive elements tions relative to the horizontal rotary shaft swing set so that the interaction and abutment element repulsion is performed when the blade shaft horizontal swing in the horizontal plane. 2. Ветроэнергетическая установка по п.1, отличающаяся тем, что гибкая связь между концами горизонтальных валов маха выполнена в виде цилиндрической пружины, охватывающей указанные концы горизонтальных валов по внешней поверхности.2. Wind power installation according to claim 1, characterized in that the flexible connection between the ends of the horizontal shaft of the swing made in the form of a cylindrical spring, covering the ends of the horizontal shaft on the outer surface.
RU2003118185/06A 2002-10-17 2003-06-16 Wind power plant RU2248464C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UA2002108231 2002-10-17
UA2002108231A UA60494C2 (en) 2002-10-17 2002-10-17 Wind-driven powerplant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003118185A RU2003118185A (en) 2004-12-10
RU2248464C1 true RU2248464C1 (en) 2005-03-20

Family

ID=35454160

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003118185/06A RU2248464C1 (en) 2002-10-17 2003-06-16 Wind power plant

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2248464C1 (en)
UA (1) UA60494C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526415C2 (en) * 2012-12-07 2014-08-20 Александр Иванович Якимов Wing-sail windmill
RU2567476C2 (en) * 2013-11-08 2015-11-10 Александр Степанович Верин Windmill with self-adjustment of storm loads
RU2733120C2 (en) * 2018-03-15 2020-09-29 Владимир Иванович Исаев Power unit and method of its operation

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526415C2 (en) * 2012-12-07 2014-08-20 Александр Иванович Якимов Wing-sail windmill
RU2567476C2 (en) * 2013-11-08 2015-11-10 Александр Степанович Верин Windmill with self-adjustment of storm loads
RU2733120C2 (en) * 2018-03-15 2020-09-29 Владимир Иванович Исаев Power unit and method of its operation

Also Published As

Publication number Publication date
UA60494C2 (en) 2007-04-10
UA60494A (en) 2003-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7677862B2 (en) Vertical axis wind turbine with articulating rotor
US6692230B2 (en) Balanced, high output, rapid rotation wind turbine (Weathervane multi-rotor windmill)
US4088352A (en) Wind-driven power plant
KR101205650B1 (en) Magnetic levitation Wind Turbine
ES2951389T3 (en) Damping device for onshore and offshore wind turbines
WO2005095794A1 (en) Cantilevered vertical shaft type windmill
WO2009075872A1 (en) Vertical axis wind turbine with rotating cantilever shaft
US10774893B2 (en) Tuned mass dampers for damping an oscillating movement of a structure
JP6505990B2 (en) Darrieus type vertical axis windmill
CN203796495U (en) Wing unfolding variable pitch type vertical axis wind generating set
EP0853197A1 (en) Damped wind turbine blade
KR100351719B1 (en) The wind power generator used magnetic force
KR101028481B1 (en) A wind-dynamotor
RU2248464C1 (en) Wind power plant
EP2521858B1 (en) Vertical axle wind generator with overspeed inhibition flaps
KR100541231B1 (en) High efficiency vertical type wind-power plant
CN114542391A (en) Wind power generation device suitable for extreme environment lightning protection and snow protection
CN106837687A (en) Fan blade component and wind power generating set with vertical shaft
CN206571620U (en) Fan blade component and wind power generating set with vertical shaft
CN110307120B (en) Wind driven generator blade capable of efficiently utilizing wind energy
CN101886610B (en) Blade system of vertical axis wind turbine
GB2040363A (en) Vertical axis wind turbine
EP3460230A1 (en) Wind turbine
US10704532B2 (en) Savonius wind turbines
CN105888962A (en) A fan blade deflecting type wind driven generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100617