RU2381956C1 - Регулируемый воздушный винт - Google Patents
Регулируемый воздушный винт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2381956C1 RU2381956C1 RU2008138336/11A RU2008138336A RU2381956C1 RU 2381956 C1 RU2381956 C1 RU 2381956C1 RU 2008138336/11 A RU2008138336/11 A RU 2008138336/11A RU 2008138336 A RU2008138336 A RU 2008138336A RU 2381956 C1 RU2381956 C1 RU 2381956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stators
- rotary
- blades
- blade
- rotors
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/40—Weight reduction
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к воздушным винтам и может быть использовано, в частности, в ветроэнергетике. Винт закреплен на основании (1), например, посредством поворотного основания (2). Он содержит вращающуюся ступицу, в которой в подшипниках (11) установлены лопасти (12) с механизмами их поворота. Эти механизмы включают в себя электродвигатели с торцевыми роторами (14) на валах (13) и редукторы в виде червяка (8) и червячного колеса (9). Последнее закреплено на торцевой части (10) лопасти (12). Электродвигатели снабжены общими - внешним (3) и внутренним (4) - торцевыми статорами, закрепленными на основании (2). Эти статоры выполнены, в частности, секционированными. Для поворота (изменения шага) лопасти (12) секции статоров (3) и (4) коммутируются в том или ином направлении так, чтобы на ротор (14) действовал вращающий момент в требуемом направлении. Т.о. осуществляется бесконтактная передача усилия от статоров на вращающуюся часть через зазор между статорами и роторами. При этом статорные элементы на основании, обладающие повышенными массой и габаритами, не вращаются вместе с винтом. Техническим результатом изобретения является повышение надежности воздушного винта, а также облегчение его вращающейся части. 3 ил.
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к регулируемым воздушным винтам.
Известны различные регулируемые ветроколеса [1], такие, например, как выводящиеся из-под ветра, с воздушными тормозами. Однако наибольшее распространение получили ветроколеса с поворотными лопастями (или части лопастей). Применяются схемы со стабилизаторами, с инерционными (центробежными) регуляторами, с поворотом лопасти под давлением ветра.
Наиболее распространены центробежные регуляторы [2, 3], однако им присущи серьезные недостатки, связанные, например, с возникновением автоколебаний (под воздействием порывов ветра), недостаточной диссипацией энергии в системе, а также с необходимостью наличия грузов, что утяжеляет подвижную лопасть, негативно влияя на массогабаритные показатели ветроколеса.
Наиболее близким к заявленному является регулируемый воздушный винт [4] с электрическим приводом поворота лопастей, при этом двигатель с передачей установлен в ступице, ветроколесо закреплено на основании, которое может быть поворотным, имеются соответственно лопасти с механизмом поворота, редуктор.
Существенным недостатком данного устройства является необходимость в наличии вращающихся токосъемников со щетками, что усложняет конструкцию и понижает надежность из-за необходимости периодического обслуживания.
Изобретение направлено на устранение вращающегося токосъема и повышение надежности.
Это достигается тем, что регулируемый воздушный винт с вращающимся валом, закрепленным на основании, содержащий ступицу, поворотные лопасти с механизмами их поворота, редукторы, электродвигатели, установленные во вращающейся на валу ступице, согласно изобретению, роторы электродвигателей снабжены общими круговыми торцевыми статорами, установленными на основании.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображен заявленный воздушный винт, разрез в вертикальной плоскости, на фиг.2 условно показано расположение приводов поворота лопастей, на фиг.3 приведен вид на статоры со стороны воздушного зазора.
Регулируемый воздушный винт (для примера двухлопастный) содержит неподвижное основание 1 (башню в случае ветроколеса), поворотное основание 2 (также в случае ветроколеса), на котором укреплены внешний 3 и внутренний 4 торцевые статоры привода поворота лопастей. Воздушный винт содержит корпус 5, в передней части которого размещен аэродинамический колпак 6, в корпусе на подшипниках 7 установлен червяк 8 червячного редуктора, червяк находится в зацеплении с червячным колесом 9, которое закреплено на торце 10 поворотной лопасти, которая вращается в подшипниках 11. На фиг.1 показана только концевая часть лопасти 12, внешние части лопастей не показаны, чтобы не загромождать чертеж. На одном валу 13 расположены червяк 8 и торцевой ротор 14 привода поворота лопастей, который находится в магнитном контакте со статорами 3 и 4 см. фиг.2 и 3. Вал 15 воздушного винта вращается в подшипниках 16 и 17. Статоры 3 и 4 выполнены секционированными, что показано на фиг.3. Таким образом, например, на фиг 3. в верхней части верхнего ротора находятся секции 18 и 19, в нижней части верхнего ротора - секции 20 и 21. Естественно при вращении ветроколеса в зоне ротора будут поочередно находиться другие секции.
Регулируемый воздушный винт работает следующим образом. Если на статоры 3 и 4 напряжение не подается (источник питания на чертеже не показан, чтобы не загромождать чертеж), то роторы 14, а следовательно, и вал 13 с червяком 8, а также колесо 9 и торец 10 лопасти 12 неподвижны вследствие самотормозящих свойств червячной передачи. Если же по каким-либо причинам, включая аварийные режимы, нужно изменить угол наклона лопастей, то в зависимости от знака поворота секции статоров 3 и 4 коммутируются в том или ином направлении, при этом направление коммутации статоров 3 и 4 противоположно. Например, если рассмотреть фиг.3 и для примера рассмотреть режим, при котором ротор 14 поворачивается по часовой стрелке, его зона взаимодействия условно показана на фиг.3 штрихпунктирным линиями, то направление коммутации секции внешнего статора - по часовой стрелке, т.е. от секции 18 к секции 19 и далее по всем остальным секциям, которые не обозначены на фиг.3. Направление же коммутации секции внутреннего статора - противоположное, т.е. против часовой стрелки, например, от секции 21 к секции 20. Таким образом, на верхнюю часть статора действует момент, направленный по часовой стрелке, а на нижнюю часть ротора - вращающий момент, направленный против часовой стрелки. В результате ротор 4 придет во вращение по часовой стрелке. Такая же ситуация складывается и по отношению к противоположно расположенному ротору 2-й лопасти или к другим роторам в случае многолопастных ветроколес. Роторы 14, вращаясь, с помощью вала 13 приводят во вращение червяка 8, а те, в свою очередь, через колеса 9 и торцы 10 поворачивают лопасти 12. При необходимости поворота в другую сторону направление коммутации секций статоров 3 и 4 меняется на противоположное.
Технико-экономическим преимуществом заявляемого воздушного винта является бесконтактность передачи усилия со статора на вращающуюся часть через воздушный зазор между статорами и роторами, что резко повышает надежность по сравнению с воздушными винтами, поворот лопастей которых осуществляется редукторами с электродвигателями, которые в свою очередь требуют наличия питания, подводящегося через скользящие токосъемы, которые обладают пониженной надежностью, вызванной износом щеток и контактных колец. Вторым важным технико-экономическим преимуществом заявляемого винта является облегчение подвижной вращающейся части за счет того, что статорные элементы, обладающие увеличенной массой и габаритами по сравнению с роторами, расположены на основании 2 и не вращаются вместе с винтом. Это преимущество особенно заметно по сравнению с центробежными регуляторами, поскольку позволяют отказаться от грузов, т.е. облегчить подвижную часть ветроколеса.
Источники информации
1. Фатеев Е.М. Ветродвигатели. - ГНТИ, Москва, 1962, с.67.
2. Патент РФ №2205292 - Ветроэнергетическая установка / А.В.Околов, С.А.Авраменко.
3. Патент РФ №2235902 - Ветроколесо ветроэнергетической установки горизонтально-осевого типа / А.Е.Веремеенко и др.
4. Александров В.Л. Воздушные винты. - Оборонгиз, Москва, 1951, стр.59, фиг.37.
Claims (1)
- Регулируемый воздушный винт с вращающимся валом, закрепленным на основании, содержащий ступицу, поворотные лопасти с механизмами их поворота, редукторы, электродвигатели, установленные во вращающейся на валу ступице, отличающийся тем, что роторы электродвигателей снабжены общими круговыми торцевыми статорами, установленными на основании.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008138336/11A RU2381956C1 (ru) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Регулируемый воздушный винт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008138336/11A RU2381956C1 (ru) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Регулируемый воздушный винт |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2381956C1 true RU2381956C1 (ru) | 2010-02-20 |
Family
ID=42126989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008138336/11A RU2381956C1 (ru) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Регулируемый воздушный винт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2381956C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102001440A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-04-06 | 陈敬萍 | 多级式强力风扇和可垂直起降飞机 |
RU2484299C2 (ru) * | 2010-04-05 | 2013-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Адаптивное ветроколесо |
RU2733456C1 (ru) * | 2016-12-30 | 2020-10-01 | ЛЕОНАРДО С.п.А. | Винт для летательного аппарата, способного к зависанию, и соответствующий способ |
-
2008
- 2008-09-25 RU RU2008138336/11A patent/RU2381956C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АЛЕКСАНДРОВ В.Л. Воздушные винты. - М.: Оборонгиз, 1951, с.59, фиг.37. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2484299C2 (ru) * | 2010-04-05 | 2013-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" | Адаптивное ветроколесо |
CN102001440A (zh) * | 2010-11-05 | 2011-04-06 | 陈敬萍 | 多级式强力风扇和可垂直起降飞机 |
CN102001440B (zh) * | 2010-11-05 | 2013-07-17 | 陈敬萍 | 多级式强力风扇和可垂直起降飞机 |
RU2733456C1 (ru) * | 2016-12-30 | 2020-10-01 | ЛЕОНАРДО С.п.А. | Винт для летательного аппарата, способного к зависанию, и соответствующий способ |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6769874B2 (en) | Permanent magnet alternator for a gas turbine engine | |
EP2458200B1 (en) | Wind turbine rotor comprising a pitch bearing mechanism and a method of repair therefore | |
US8786151B1 (en) | Apparatus for maintaining air-gap spacing in large diameter, low-speed motors and generators | |
GB2471272A (en) | Vertical axis magnus effect wind turbine | |
RU2013126044A (ru) | Узел лопасти несущего винта, воздушное судно с несущим винтом и приводная система закрылка лопасти несущего винта | |
RU2381956C1 (ru) | Регулируемый воздушный винт | |
US10018182B2 (en) | Turbine driven by wind or motor and method for generating electricity | |
US9458827B2 (en) | Wind turbine rotor and method of assembly thereof | |
CN103867388A (zh) | 电动直驱式风电变桨驱动*** | |
US9517839B2 (en) | Electromechanical linear actuator for in blade rotor control | |
WO2013071936A1 (en) | A wind turbine comprising a blade pitch system | |
AU2020350491A1 (en) | Wind turbine yaw brake with anti-rotation bushing | |
CN201953567U (zh) | 一种风力发电机组及其变桨机构 | |
KR20190033598A (ko) | 풍력 터빈을 위한 나셀 및 로터, 및 방법 | |
US7868477B2 (en) | Device for supplying electricity | |
US20130343889A1 (en) | Friction Wheel Drive Train for a Wind Turbine | |
CN103043199A (zh) | 轮缘式差动端面齿调距推进装置 | |
RU2387573C1 (ru) | Гребной винт с поворотными лопастями | |
RU2484299C2 (ru) | Адаптивное ветроколесо | |
CN104405584A (zh) | 一种垂直轴风力机变桨距***及具有其的风能船 | |
CN218703854U (zh) | 一种简单的螺旋桨变距机构 | |
CN203094424U (zh) | 轮缘式差动端面齿调距推进装置 | |
RU2410565C2 (ru) | Поворотно-лопастная гидротурбина | |
CN217327547U (zh) | 一种多电机驱动变桨*** | |
CN207178108U (zh) | 一种中小型风力发电机组风轮旋转恒控传动*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100926 |