RU2721928C1 - Ветроустановка - Google Patents
Ветроустановка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721928C1 RU2721928C1 RU2019131796A RU2019131796A RU2721928C1 RU 2721928 C1 RU2721928 C1 RU 2721928C1 RU 2019131796 A RU2019131796 A RU 2019131796A RU 2019131796 A RU2019131796 A RU 2019131796A RU 2721928 C1 RU2721928 C1 RU 2721928C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- rotation
- blade
- longitudinal
- hinge
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 17
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 2
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 claims 1
- 208000031439 Striae Distensae Diseases 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/06—Rotors
- F03D1/0608—Rotors characterised by their aerodynamic shape
- F03D1/0633—Rotors characterised by their aerodynamic shape of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/022—Adjusting aerodynamic properties of the blades
- F03D7/0224—Adjusting blade pitch
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к ветроустановкам. Ветроустановка содержит ветроколесо с горизонтальной осью вращения с радиальными махами и установленные на них с возможностью поворота лопасти, которые размещены на концах махов крестообразно. Каждая лопасть ветроустановки выполнена в виде крыла и снабжена механизмами ее поворота в продольной и поперечной плоскостях. Каждый из названных механизмов содержит сервоприводы, многоканальный контроллер управления, приемник радиосигнала, контроллер заряда, аккумуляторную батарею, солнечную батарею и аксиальный генератор. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра. 4 ил.
Description
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветроустановкам.
Известна ветроустановка, имеющая приспособление для регулирования вертикальных ветряных двигателей, с поворотно установленным на хвостовике ветряка рулем (Патент SU №29805, F03D 7/02, 10.04.1932) [1].
Недостатком известного устройства является то, что оно имеет сложную конструкцию.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является ветроколесо, содержащее горизонтальную ось вращения с радиальными махами и установленные на них с возможностью поворота лопасти выполненные в виде полуцилиндра, образующие которого расположены перпендикулярно маху (Патент SU №1150394, F03D 1/06, 15.04.1985) [2].
Недостатками данного устройства являются тихоходность, отсутствие механизма регулирования угла поворота лопастей и громоздкость.
Задачей изобретения является создание ветроустановки для преобразования энергии ветра в механическую или электрическую энергию с улучшенными эксплуатационными свойствами.
Сущность изобретения заключается в следующем. Ветроустановка содержит ветроколесо с горизонтальной осью вращения с радиальными махами и установленные на них с возможностью поворота лопасти, которые размещены на концах махов крестообразно. Кроме того в состав установки входит генератор, который кинематически связан с валом ветроколеса. Каждая лопасть ветроустановки выполнена в виде крыла и снабжена механизмами ее поворота в продольной и поперечной плоскостях. Каждый из названных механизмов содержит сервоприводы, многоканальный контроллер управления, приемник радиосигнала, контроллер заряда, аккумуляторную батарею, солнечную батарею и аксиальный генератор на постоянных магнитах. Названные устройства скоммутированы между собой. Каждый сервопривод механизма поворота лопасти в продольной плоскости жестко соединен с махом и посредством зубчатой передачи скоммутирован с шарниром поворота лопасти в продольной плоскости, а каждый сервопривод механизма поворота лопасти в поперечной плоскости жестко соединен с шарниром поворота лопасти в продольной плоскости и посредством зубчатой передачи скоммутирован с шарниром поворота лопасти в поперечной плоскости. Кроме того, махи соединены между собой посредством растяжек и с валом ветроколеса с помощью тяжей.
В совокупности это позволяет создать ветроустановку с высоким коэффициентом использования энергии ветра. Механизм изменения угла лопастей в продольной и поперечной плоскостях дает возможность для получения максимальной мощности при разных скоростях ветра, а также для регулирования мощности при изменении нагрузки потребителя и штормовом ветре.
На фиг. 1, 2, 3 и 4 изображена ветроустановка. При этом на фиг. 1 показан вид сбоку, на фиг. 2 - вид спереди (вид А), на фиг. 3 - кинематическая схема механизма поворота лопастей, на фиг. 4 - принципиальная схема управления механизмом поворота лопастей.
Ветроустановка содержит фундамент 1, на котором размещена башня 2 с поворачивающейся гондолой 13. Гондола 13 снабжена флюгером 15, генератором 14, постоянными магнитами (не показаны) аксиального генератора 12 и валом ветроколеса 7. На валу ветроколеса 7 расположены электромагнитные катушки (не показаны) аксиального генератора 12, контроллер заряда 11, аккумуляторная батарея 10, многоканальный контроллер управления электродвигателями 9, приемник радиосигнала 8, солнечная батарея 6, махи 4 и тяжи, соединяющие конец вала ветроколеса с махами 5. Махи 5 связаны между собой растяжками 19. На концах махов 5 расположены лопасти 3 с лонжеронами 16 и механизмом поворота лопасти 3, состоящим из шарнира поперечного поворота лопасти 17, шарнира продольного поворота лопасти 18, сервопривода поперечного поворота лопасти 20 и сервопривода продольного поворота лопасти 21.
Ветроустановка работает следующим образом. С помощью флюгера 15 гондола 13 поворачивается в направлении движения воздушного потока. Вал ветроколеса 7 с радиально расположенными махами 4 и расположенными на концах махов лопастями 3 поворачивается вместе с гондолой 13 по направлению к ветру и начинает вращаться, передавая механическую энергию генератору 14 и аксиальному генератору 12, которые преобразуют ее в электрическую энергию. Для увеличения коэффициента использования энергии ветра, лопасти 3 могут изменять свой угол в поперечной и продольной осях с помощью механизма, состоящего из поворотных шарниров 17 и 18, которые приводятся в движение посредством сервоприводов 20 и 21. Управление сервоприводами 20 и 21 осуществляется с помощью многоканального контроллера управления 9, который получает сигнал от приемника радиосигнала 8, а питание через контроллер заряда от аккумуляторной батареи 10, которая заряжается от солнечной батареи 6 и от аксиального генератора на постоянных магнитах 12.
Таким образом, приведенные технические решения в совокупности позволяют создать ветроустановку с высоким коэффициентом использования энергии ветра. Механизм изменения угла лопастей в продольной и поперечной плоскостях дает возможность для получения максимальной мощности при разных скоростях ветра, а также для регулирования мощности при изменении нагрузки потребителя и штормовом ветре.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Патент SU №29805, F03D 7/02, 10.04.1932.
2. Патент SU №1150394, F03D 1/06, 15.04.1985 - прототип.
Claims (1)
- Ветроустановка, содержащая ветроколесо с горизонтальной осью вращения с радиальными махами и установленные на них с возможностью поворота лопасти, которые размещены на концах махов крестообразно, кроме того, в состав установки входит генератор, который кинематически связан с валом ветроколеса, отличающаяся тем, что каждая лопасть выполнена в виде крыла и снабжена механизмами ее поворота в продольной и поперечной плоскостях, каждый из названных механизмов содержит сервоприводы, многоканальный контроллер управления, приемник радиосигнала, контроллер заряда, аккумуляторную батарею, солнечную батарею и аксиальный генератор на постоянных магнитах, названные устройства скоммутированы между собой, при этом каждый сервопривод механизма поворота лопасти в продольной плоскости жестко соединен с махом и посредством зубчатой передачи скоммутирован с шарниром поворота лопасти в продольной плоскости, а каждый сервопривод механизма поворота лопасти в поперечной плоскости жестко соединен с шарниром поворота лопасти в продольной плоскости и посредством зубчатой передачи также скоммутирован с шарниром поворота лопасти в поперечной плоскости, кроме того, махи соединены между собой посредством растяжек и с валом ветроколеса с помощью тяжей.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131796A RU2721928C1 (ru) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Ветроустановка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019131796A RU2721928C1 (ru) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Ветроустановка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2721928C1 true RU2721928C1 (ru) | 2020-05-25 |
Family
ID=70803336
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019131796A RU2721928C1 (ru) | 2019-10-08 | 2019-10-08 | Ветроустановка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2721928C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU43845A1 (ru) * | 1934-07-08 | 1935-07-31 | А.П. Дзюба | Регулирующее устройство дл ветродвигателей |
SU1502877A1 (ru) * | 1987-12-24 | 1989-08-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии | Ротор ветродвигател |
RU2463473C1 (ru) * | 2011-04-11 | 2012-10-10 | Вадим Иванович Якимов | Крыльчато-парусная ветроэнергетическая установка |
KR20120120540A (ko) * | 2011-04-25 | 2012-11-02 | 홍성호 | 자체원심력에 의한 개폐식날개 풍 후향식 풍력발전기 |
EA019896B1 (ru) * | 2007-09-06 | 2014-07-30 | Ваттз Инк. | Устройство для отбора энергии, снабженное блоками лопастей |
-
2019
- 2019-10-08 RU RU2019131796A patent/RU2721928C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU43845A1 (ru) * | 1934-07-08 | 1935-07-31 | А.П. Дзюба | Регулирующее устройство дл ветродвигателей |
SU1502877A1 (ru) * | 1987-12-24 | 1989-08-23 | Всесоюзный научно-исследовательский институт сельскохозяйственной метеорологии | Ротор ветродвигател |
EA019896B1 (ru) * | 2007-09-06 | 2014-07-30 | Ваттз Инк. | Устройство для отбора энергии, снабженное блоками лопастей |
RU2463473C1 (ru) * | 2011-04-11 | 2012-10-10 | Вадим Иванович Якимов | Крыльчато-парусная ветроэнергетическая установка |
KR20120120540A (ko) * | 2011-04-25 | 2012-11-02 | 홍성호 | 자체원심력에 의한 개폐식날개 풍 후향식 풍력발전기 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN201730751U (zh) | 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机 | |
US5599168A (en) | Wind turbine adaptable to wind direction and velocity | |
WO2016173304A1 (zh) | 一种新型风力机联动变桨*** | |
WO2008022209A3 (en) | Wind driven power generator | |
WO2009132348A3 (en) | Wind driven power generator with moveable cam | |
US8747070B2 (en) | Spinning horizontal axis wind turbine | |
CN102116264A (zh) | 一种可调攻角兆瓦级垂直轴风力发电机 | |
US10218246B2 (en) | Variable diameter and angle vertical axis turbine | |
CN208010518U (zh) | 全角度风力发电设备 | |
CN108457795B (zh) | 自动变桨和失能保护的风力发电机风轮 | |
RU2392490C1 (ru) | Ветросиловая установка (всу) карусельного типа с циклично плавно крутящимися, в противофазе ротору, симметричными лопастями | |
US7105941B2 (en) | Framework composition windmill | |
CN103233861B (zh) | 一种垂直轴风力机变桨距机构 | |
CN104948387A (zh) | 一种双叶轮风力发电机组及其捕获风能的方法 | |
AU2008222708B2 (en) | Hubless windmill | |
CN102953928B (zh) | 调桨长的万向风车 | |
RU2721928C1 (ru) | Ветроустановка | |
CN104005914A (zh) | 一种风力发电***及其发电方法 | |
WO2019111674A1 (ja) | 垂直軸型風車 | |
KR101348610B1 (ko) | 풍력발전장치 | |
CN106014856A (zh) | 一种高效的风轮装置 | |
CN201934257U (zh) | 一种混合有太阳能收集装置的风力发电机叶轮结构 | |
CN208749483U (zh) | 一种风机专用功率调节装置 | |
US20170107972A1 (en) | Vertical wind turbine | |
CN112196731A (zh) | 一种可变叶片桨距角垂直轴风力机发电装置 |