RU49136U1 - WIND ENGINE - Google Patents

WIND ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU49136U1
RU49136U1 RU2005111124/22U RU2005111124U RU49136U1 RU 49136 U1 RU49136 U1 RU 49136U1 RU 2005111124/22 U RU2005111124/22 U RU 2005111124/22U RU 2005111124 U RU2005111124 U RU 2005111124U RU 49136 U1 RU49136 U1 RU 49136U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wind turbine
control
orientation
wind
blades
Prior art date
Application number
RU2005111124/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Л.И. Чубраева
И.Н. Попов
Original Assignee
Отдел электроэнергетических проблем РАН
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 Отдел электроэнергетических проблем РАН filed Critical Отдел электроэнергетических проблем РАН
Priority to RU2005111124/22U priority Critical patent/RU49136U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU49136U1 publication Critical patent/RU49136U1/en

Links

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

Задачей полезной модели является обеспечение максимальной мощности на средстве снятия мощности ветродвигателя для любой скорости ветра. Поставленная задача решается изменением конструкции. Ветродвигатель содержит вращающуюся опору, на которой закреплен каркас, включающий центральный трубчатый элемент. На каркасе закреплены лопасти с возможностью поворота каждой лопасти вокруг собственной оси и ведомыми шестернями. На осях лопастей; оси вращения лопастей равноудалены друг от друга и от оси ветродвигателя; внутри трубчатого элемента соосно ему расположен управляющий вал, на котором укреплена управляющая шестерня с количеством зубьев в два раза меньше, чем количество зубьев ведомых шестерен. Между управляющей и ведомыми шестернями расположены сателлитные шестерни. На вращающейся опоре установлено средство для снятия мощности. При этом ветродвигатель снабжен средством управления его фазовой ориентации. От прототипа ветродвигатель отличается тем, что средство управления фазовой ориентации включает в себя регулирующую лопасть, жестко связанную с управляющим валом и ориентированную в вертикальной радиальной плоскости. Средство управления фазовой ориентации ветродвигателя включает в себя также средство определения ориентации ветродвигателя, обеспечивающий формирование сигналов на регулирование нагрузки на валу ротора.The objective of the utility model is to provide maximum power on a means of removing the power of a wind turbine for any wind speed. The problem is solved by changing the design. The wind turbine contains a rotating support on which a frame is mounted, including a central tubular element. The blades are fixed on the frame with the possibility of rotation of each blade around its own axis and driven gears. On the axes of the blades; the axis of rotation of the blades are equidistant from each other and from the axis of the wind turbine; inside the tubular element, a control shaft is arranged coaxially with it, on which a control gear is mounted with the number of teeth two times less than the number of teeth of the driven gears. Satellite gears are located between the control and driven gears. A means for removing power is installed on the rotating support. In this case, the wind turbine is equipped with a means of controlling its phase orientation. The wind turbine differs from the prototype in that the phase orientation control means includes a control blade rigidly connected to the control shaft and oriented in a vertical radial plane. The control tool of the phase orientation of the wind turbine also includes means for determining the orientation of the wind turbine, which provides the formation of signals for regulating the load on the rotor shaft.

Description

Полезная модель относится к ветроэнергетике и может быть использована для преобразования энергии ветра в электрическую.The utility model relates to wind energy and can be used to convert wind energy into electrical energy.

Известен ветродвигатель с вертикальной центральной осью и рабочими колесами с лопастями с горизонтальными осями [Патент СССР №9101, опубл. 30.04.29].Known wind turbine with a vertical central axis and impellers with blades with horizontal axes [USSR Patent No. 9101, publ. 04/30/29].

Известен горизонтальный ветряной двигатель с принудительно поворачиваемыми бесконечной цепью лопастями с целью надлежащей установки их по отношению к ветру [А.С. СССР №1173059, опубл. 15.08.85]Known horizontal wind engine with forcibly rotated endless chain of blades with the aim of proper installation in relation to the wind [A.S. USSR No. 1173059, publ. 08/15/85]

В качестве прототипа принят ветродвигатель [АС СССР 2070659, опубл. 20.12.96] с вертикальной осью и вертикальными принудительно вращающимися лопастями, управляемыми роторным механизмом с центральной управляемой шестерней, комплектом шестерен-сателлитов и ведомыми шестернями с количеством зубьев в два раза большим количества зубьев на центральной управляющей шестерне. При этом поворотом на ветер ветродвигателя управляет флюгер, жестко связанный с центральной управляющей шестерней. Поворот ветродвигателя заключается в изменении фазовой ориентации лопастей, а флюгер является средством управления фазовой ориентации.A wind turbine was adopted as a prototype [AS USSR 2070659, publ. 12.20.96] with a vertical axis and vertical forcibly rotating blades controlled by a rotor mechanism with a central controlled gear, a set of pinion gears and driven gears with the number of teeth twice the number of teeth on the central control gear. In this case, a wind vane, rigidly connected to the central control gear, controls the rotation of the wind turbine. The rotation of the wind turbine is to change the phase orientation of the blades, and the weather vane is a means of controlling the phase orientation.

Известно, что мощность, которую может развить ветродвигатель любого типа при определенной скорости ветра зависит от степени торможения воздушного потока, т.е. отношения скорости воздушного потока в плоскости ветродвигателя к скорости ветра. При полном торможении мощность равна нулю, а давление на лопасти максимально; при отсутствии торможения скорость вращения ветродвигателя -максимальна, а мощность равна нулю из-за отсутствия полезного момента на средстве снятия мощности.It is known that the power that any type of wind turbine can develop at a certain wind speed depends on the degree of braking of the air flow, i.e. the ratio of the speed of the air flow in the plane of the wind turbine to the wind speed. With full braking, the power is zero, and the pressure on the blades is maximum; in the absence of braking, the speed of rotation of the wind turbine is maximum, and the power is zero due to the lack of useful moment on the means for removing power.

Задачей полезной модели является обеспечение максимальной мощности на средстве снятия мощности ветродвигателя для любой скорости ветра.The objective of the utility model is to provide maximum power on a means of removing the power of a wind turbine for any wind speed.

Поставленная задача решается изменением конструкции. Ветродвигатель содержит вращающуюся опору, на которой закреплен каркас, включающий центральный трубчатый элемент. На каркасе закреплены лопасти с возможностью поворота каждой лопасти вокруг собственной оси и ведомыми шестернями. На осях лопастей; оси вращения лопастей равноудалены друг от друга и от оси ветродвигателя; The problem is solved by changing the design. The wind turbine contains a rotating support on which a frame is mounted, including a central tubular element. The blades are fixed on the frame with the possibility of rotation of each blade around its own axis and driven gears. On the axes of the blades; the axis of rotation of the blades are equidistant from each other and from the axis of the wind turbine;

внутри трубчатого элемента соосно ему расположен управляющий вал, на котором укреплена управляющая шестерня с количеством зубьев в два раза меньше, чем количество зубьев ведомых шестерен. Между управляющей и ведомьми шестернями расположены сателлитные шестерни. На вращающейся опоре установлено средство для снятия мощности. При этом ветродвигатель снабжен средством управления его фазовой ориентации. От прототипа ветродвигатель отличается тем, что средство управления фазовой ориентации включает в себя регулирующую лопасть, жестко связанную с управляющим валом и ориентированную в вертикальной радиальной плоскости. Средство управления фазовой ориентации ветродвигателя включает в себя также средство определения ориентации ветродвигателя, обеспечивающий формирование сигналов на регулирование нагрузки на валу ротора.inside the tubular element, a control shaft is arranged coaxially with it, on which a control gear is mounted with the number of teeth two times less than the number of teeth of the driven gears. Satellite gears are located between the control and driven gears. A means for removing power is installed on the rotating support. In this case, the wind turbine is equipped with a means of controlling its phase orientation. The wind turbine differs from the prototype in that the phase orientation control means includes a control blade rigidly connected to the control shaft and oriented in a vertical radial plane. The control tool of the phase orientation of the wind turbine also includes means for determining the orientation of the wind turbine, providing the formation of signals for regulating the load on the rotor shaft.

Средство определения ориентации включает в себя два контакта, жестко связанные с регулирующей лопастью, и флюгер, расположенный между контактами с обеспечением возможности взаимодействия с одним или другим контактом. При этом один из контактов предназначен для формирования сигнала управления средством изменения нагрузки на валу ротора на увеличение, второй контакт предназначен для формирования сигнала на уменьшение нагрузки.The orientation determination means includes two contacts rigidly connected to the control blade and a weather vane located between the contacts to enable interaction with one or the other contact. In this case, one of the contacts is designed to generate a control signal for changing the load on the rotor shaft to increase, the second contact is used to generate a signal to reduce the load.

Средство определения ориентации включает в себя также средство определения угла направления ветра, средство определения угла ориентации вала управляющей шестерни, а также средство сравнения угла направления ветра и угла ориентации вала управляющей шестерни, выполненное с возможностью получения сигналов от упомянутых выше средств определения углов и обеспечения возможности формирования сигналов управления средством, обеспечивающим изменение нагрузки на валу ротора.The orientation determining means also includes means for determining a wind direction angle, means for determining an orientation angle of the control gear shaft, and also means for comparing the angle of wind direction and the orientation angle of the control gear shaft, configured to receive signals from the above-mentioned means for determining angles and enabling formation control signals means providing a change in the load on the rotor shaft.

Более подробно сущность полезной модели поясняется приведенным ниже примером реализации и иллюстрируется фигурами, на которых представлено: Фиг.1 - кинематическая схема ветродвигателя. Фиг.2 - взаимное расположение подвижных частей ветродвигателя при оптимальной ориентации относительно направления ветра, Фиг.3 - расположение лопастей в положении максимальной парусности. Фиг.4 -расположение лопастей, не создающее вращающего момента (отсутствие управляющей лопасти). Фиг.5 - оптимальная ориентация ветродвигателя, Фиг.6 - изменение ориентации ветродвигателя при значительном увеличении силы ветра. Фиг.7 - положение ветродвигателя при торможении средством снятия мощности. Фиг.8 -формирование управляющего сигнала при уменьшении силы ветра и неизменном In more detail, the essence of the utility model is illustrated by the following implementation example and is illustrated by the figures in which: Figure 1 is a kinematic diagram of a wind turbine. Figure 2 - the relative position of the movable parts of the wind turbine with the optimal orientation relative to the direction of the wind, Figure 3 - the location of the blades in the position of maximum windage. Figure 4 - the location of the blades, not creating a torque (lack of control blades). Figure 5 is the optimal orientation of the wind turbine, Figure 6 is a change in the orientation of the wind turbine with a significant increase in wind force. 7 is the position of the wind turbine when braking means power removal. Fig. 8 — formation of a control signal with decreasing wind strength and constant

направлении, Фиг.9 - формирование управляющего сигнала при увеличении силы ветра и неизменном его направлении. Фиг.10 - формирование управляющих сигналов при изменении направления ветра.direction, Fig.9 - the formation of the control signal with increasing wind strength and its direction is unchanged. Figure 10 - the formation of control signals when changing the direction of the wind.

Кинематическая схема построена по принципу роторного механизма. Основу ветродвигателя, составляют: вращающаяся опора 1, каркас 2, включающий в себя центральный трубчатый элемент 3, рабочие вертикально ориентированные лопасти 4а, 4б с возможностью поворота каждой лопасти вокруг собственной вертикальной оси, ведомые шестерни 5 на осях лопастей, регулирующая лопасть 6, средства определения ориентации ветродвигателя 7-9 относительно направления ветра. Количество лопастей может быть любое, оси вращения лопастей равноудалены друг от друга и от оси ветродвигателя. Рабочие лопасти ориентированы таким образом, что каждые две лопасти (при четном количестве лопастей), находящиеся диаметрально противоположно, перпендикулярны друг относительно друга. Внутри центрального трубчатого элемента 3, расположен управляющий вал 10, на котором укреплена управляющая шестерня 11 с количеством зубьев в два раза меньше, чем количество зубьев ведомых шестерен 5. Между управляющей и ведомыми шестернями расположены сателлитные шестерни 12, меняющие направление вращения рабочих лопастей 4. Регулирующая лопасть 6 может быть закреплена на рычаге 13, жестко связанным с управляющим валом 10. Регулирующая лопасть 6 перпендикулярна тангенциально ориентированной рабочей лопасти 4б.The kinematic scheme is built on the principle of a rotor mechanism. The basis of the wind turbine is: a rotating support 1, frame 2, which includes a central tubular element 3, vertically oriented working blades 4a, 4b with the possibility of rotation of each blade around its own vertical axis, driven gears 5 on the axes of the blades, the regulating blade 6, means of determination the orientation of the wind turbine 7-9 relative to the direction of the wind. The number of blades can be any, the axis of rotation of the blades are equidistant from each other and from the axis of the wind turbine. The working blades are oriented in such a way that every two blades (with an even number of blades), which are diametrically opposite, are perpendicular to each other. Inside the central tubular element 3, there is a control shaft 10 on which the control gear 11 is mounted with the number of teeth two times less than the number of teeth of the driven gears 5. Between the control and driven gears there are satellite gears 12 that change the direction of rotation of the working blades 4. Regulating the blade 6 can be mounted on a lever 13, rigidly connected with the control shaft 10. The control blade 6 is perpendicular to the tangentially oriented working blade 4b.

На вращающейся опоре 1 ветродвигателя расположено средство снятия мощности М, выполненное в виде шестеренной, ременной или цепной передачи на вал электрогенератора (на Фигурах не показано).On the rotating support 1 of the wind turbine is a means of removing power M, made in the form of a gear, belt or chain transmission to the shaft of the generator (not shown in the Figures).

Принцип действия конструкции объясняется на Фиг.3 - Фиг.10. Стрелками показано направление движения воздушного потока.The principle of operation of the structure is explained in Fig.3 - Fig.10. The arrows indicate the direction of air flow.

На Фиг.3 - Фиг.7 показаны варианты положения ветродвигателя в зависимости от скорости и направления ветра. На Фиг.3 показана фазовая ориентация ветродвигателя, обеспечивающая максимальную парусность рабочих лопастей, двигающихся в направлении «по ветру» и минимальное сопротивление лопастей, двигающихся «против ветра», т.е. ориентация, обеспечивающая максимальный момент на средстве снятия мощности. При вращении механизма положение каждой рабочей лопасти 4 (ее угловая фаза) жестко связано с положением управляющей шестерни 11, что позволяет поворотом центральной шестерни легко менять взаимное фазовое расположение всех лопастей одновременно, не зависимо от положения и скорости Figure 3 - Figure 7 shows the options for the position of the wind turbine depending on the speed and direction of the wind. Figure 3 shows the phase orientation of the wind turbine, providing maximum windage of the working blades moving in the direction "downwind" and the minimum resistance of the blades moving "against the wind", i.e. orientation providing maximum torque on the power removal means. When the mechanism rotates, the position of each working blade 4 (its angular phase) is rigidly connected with the position of the control gear 11, which allows the rotation of the central gear to easily change the mutual phase arrangement of all blades simultaneously, regardless of position and speed

вращения ротора. При отсутствии регулирующей лопасти 6, а также при большом тормозящем моменте на средстве снятия мощности, ветродвигатель неизбежно перейдет в равновесное положение относительно ветра, показанное на Фиг.4, и остановится. Момент на средстве снятия мощности при такой ориентации равен нулю. Очевидно, что такое фазовое положение лопастей ветродвигателя относительно направления будет автоматически устанавливаться при любом изменении направления воздушного потока.rotor rotation. In the absence of the control blade 6, as well as with a large braking torque on the power removal means, the wind turbine will inevitably go into the equilibrium position relative to the wind shown in Figure 4 and stop. The moment at the power removal means with this orientation is zero. Obviously, such a phase position of the blades of the wind turbine relative to the direction will be automatically set at any change in the direction of the air flow.

На Фиг.5. показано фазовое расположение регулирующей лопасти в условии максимальной парусности ветродвигателя. Регулирующая лопасть площадью не менее 1/5 площади рабочей лопасти, ориентированная перпендикулярно тангенциальной рабочей лопасти и перпендикулярно направлению ветра, создает на управляющей шестерне «реакцию опоры», позволяющую создавать положительный вращающий момент на средстве снятия мощности и удерживать его в положении максимальной парусности.5. the phase arrangement of the control blade is shown in the condition of maximum windage of the wind turbine. A control vane with an area of at least 1/5 of the area of the working vane, oriented perpendicular to the tangential working vane and perpendicular to the direction of the wind, creates a “support reaction” on the control gear, which allows creating a positive torque on the power removal means and keeping it in the maximum windage position.

На Фиг.5. показаны две основные силы, определяющие ориентацию ветродвигателя, указанной выше конструкции, относительно направления ветра. Fрег - сила сопротивления ветру регулирующей лопасти. Эта сила создает опорный момент на управляющей шестерне. Рген. - сила сопротивления ветру рабочей лопасти. Сумма сил лопастей образуют рабочий момент М на средстве снятия мощности.5. two main forces are shown that determine the orientation of the wind turbine of the above construction relative to the wind direction. Freg is the wind resistance force of the regulating blade. This force creates a reference moment on the control gear. X-ray. - the resistance force to the wind of the working blade. The sum of the forces of the blades form the working moment M on the power removal means.

Скорость вращения ветродвигателя при постоянной силе ветра зависит от нагрузки на средстве снятия мощности.The speed of rotation of a wind turbine with constant wind power depends on the load on the means of power removal.

В оптимальном режиме регулирующая лопасть удерживает ветродвигатель "по ветру" и позволяет снимать максимальную мощность для данной скорости ветра (Фиг.5).In the optimal mode, the control blade holds the wind turbine "downwind" and allows you to remove the maximum power for a given wind speed (Figure 5).

Так как сила давления ветра на лопасть прямо пропорциональна квадрату относительной скорости, регулирующая лопасть более чувствительна к изменениям скорости ветра, чем лопасть, находящаяся в положении максимальной парусности и двигающаяся «по ветру».Since the force of the wind pressure on the blade is directly proportional to the square of the relative speed, the control blade is more sensitive to changes in wind speed than a blade located in the maximum windage position and moving “in the wind”.

При увеличении скорости ветра регулирующая лопасть изменяет фазовое положение лопастей навстречу направления вращения ротора Фиг.б по часовой стрелке таким образом, что эффективная парусность ветродвигателя уменьшается. Ветродвигатель занимает такое положение, при котором на средстве снятия мощности сохраняется "снимаемый вращающий момент". В то же время, увеличенная скорость ветра позволяет снимать большую мощность. Если увеличить нагрузку (момент М на With increasing wind speed, the regulating blade changes the phase position of the blades in the direction of the direction of rotation of the rotor Fig. B clockwise so that the effective windage of the wind turbine is reduced. The wind turbine occupies a position in which a “removable torque” is stored on the power removal means. At the same time, increased wind speed allows you to remove more power. If you increase the load (moment M on

средстве снятия мощности) посредством регулировки тока возбуждения или подключением дополнительной электрической нагрузки, то можно повернуть ветродвигатель против часовой стрелки в положение максимальной парусности, позволяющей снять большую мощность.means of removing power) by adjusting the excitation current or by connecting an additional electrical load, you can turn the wind turbine counterclockwise to the maximum windage position, which allows you to remove more power.

При уменьшении скорости ветра регулирующая лопасть не сможет удерживать ветродвигатель в оптимальном положении и он неизбежно будет разворачиваться в направлении вращения (против часовой стрелки), также уменьшая свою эффективную парусность и, если нагрузка на средстве снятия мощности останется прежней, неизбежно займет положение, показанное на Фиг.7 и остановится. Уменьшением нагрузки (отключением электрических потребителей или уменьшением тока возбуждения) можно сохранить оптимальное аэродинамическое положение ветродвигателя и снимать мощность в соответствии с силой ветра.When the wind speed decreases, the regulating blade will not be able to keep the wind turbine in the optimal position and it will inevitably turn in the direction of rotation (counterclockwise), also reducing its effective windage and if the load on the power removal means remains the same, it will inevitably take the position shown in FIG. .7 and stop. By reducing the load (by disconnecting electrical consumers or by reducing the excitation current), the wind turbine can maintain its optimal aerodynamic position and take off power in accordance with the wind force.

На Фиг.8-10 показан принцип управления ветродвигателем с использованием средства определения ориентации ветродвигателя относительно направления ветра.On Fig-10 shows the principle of controlling a wind turbine using means for determining the orientation of the wind turbine relative to the wind direction.

Изменением нагрузки на средстве снятия мощности можно не только снимать максимальную мощность для определенной скорости ветра, но и разворачивать ветродвигатель. Для того, чтобы ветродвигатель разворачивался в соответствии с направлением ветра, на нем установлено средство определения ориентации относительно направления ветра в простейшем случае состоящее из поворачивающегося от ветра флюгера 9 расположенного между датчиками-контактами 7 и 8, жестко связанными с управляющей шестерней 10 (регулирующей лопастью) и контролирующими смещение флюгера относительно определенной оптимальной ориентации. При смещении флюгера от равновесного положения в ту или другую сторону датчики выдают сигналы "нагрузку увеличить" или "нагрузку уменьшить" (в зависимости от направления поворота), как показано на Фиг.10; или при неизменном положении флюгера перемещающиеся датчики также выдают те же сигналы (Фиг 8-9).By changing the load on the power removal means, you can not only remove the maximum power for a certain wind speed, but also deploy a wind turbine. In order for the wind turbine to rotate in accordance with the direction of the wind, a means for determining the orientation relative to the direction of the wind is installed on it in the simplest case, consisting of a wind vane 9 located between the sensor contacts 7 and 8, rigidly connected to the control gear 10 (regulating blade) and controlling the movement of the weather vane with respect to a certain optimal orientation. When the wind vane is shifted from the equilibrium position to one side or the other, the sensors give signals “load increase” or “load decrease” (depending on the direction of rotation), as shown in FIG. 10; or when the weather vane is in the same position, the moving sensors also give the same signals (Figs. 8-9).

На Фиг.2 изображены ветродвигатель и средство определения ориентации в равновесном положении. Ветродвигатель работает в оптимальном положении для данной силы ветра, т.е. создает на средстве снятия мощности максимальную мощность.Figure 2 shows a wind turbine and means for determining orientation in an equilibrium position. The wind turbine operates in the optimal position for a given wind force, i.e. creates maximum power on the power removal means.

Если скорость ветра уменьшилась при неизменном направлении (Фиг.8), флюгер своего положения не изменил, но так как давление на регулирующую лопасть уменьшилось, весь ветродвигатель вместе с датчиками разворачивается против часовой стрелки и средство определения ориентации выдает сигнал "нагрузку уменьшить". При If the wind speed decreased with a constant direction (Fig. 8), the weather vane did not change its position, but since the pressure on the control blade decreased, the entire wind turbine, together with the sensors, rotates counterclockwise and the orientation determination means gives the signal “reduce load”. At

уменьшении нагрузки на средстве снятия мощности ротора ветродвигатель возвращается в оптимальную ориентацию.reducing the load on the means of removing the power of the rotor, the wind turbine returns to the optimal orientation.

Если скорость ветра увеличилась (Фиг.9), регулирующая лопасть разворачивает ветродвигатель вместе с датчиками по часовой стрелке и средство определения ориентации выдает сигнал "нагрузку увеличить". Увеличением нагрузки на средстве снятия мощности ветродвигатель приводится в оптимальную ориентацию.If the wind speed has increased (Figure 9), the regulating blade rotates the wind turbine together with the sensors clockwise and the means for determining the orientation gives a signal "load increase". By increasing the load on the power removal means, the wind turbine is brought into optimal orientation.

Если при неизменной скорости ветер изменит свое направление, в соответствии с ветром поворачивается флюгер, замкнет соответствующий контакт, и средство определения ориентации выдаст тот или другой сигнал (Фиг.10), в соответствии с которым изменяется нагрузка на средстве снятия мощности, и регулирующая лопасть поворачивает ветродвигатель, устанавливая оптимальную ориентацию по направлению.If, at a constant speed, the wind changes its direction, the weather vane rotates in accordance with the wind, the corresponding contact closes, and the orientation determination means gives a signal (Fig. 10), according to which the load on the power removal means changes, and the control blade turns wind turbine, setting the optimal orientation in the direction.

Как это видно из описания при работе устройства обеспечивается максимальная мощности на средстве снятия мощности ветродвигателя при любой скорости ветра и его ориентации.As can be seen from the description, when the device is operating, maximum power is provided on the means for removing the power of the wind turbine at any wind speed and its orientation.

Claims (3)

1. Ветродвигатель, содержащий вращающуюся опору, на которой закреплен каркас, включающий центральный трубчатый элемент, на каркасе закреплены лопасти с возможностью поворота каждой лопасти вокруг собственной оси и ведомыми шестернями на осях лопастей; оси вращения лопастей равноудалены друг от друга и от оси ветродвигателя; внутри трубчатого элемента соосно ему расположен управляющий вал, на котором укреплена управляющая шестерня с количеством зубьев в два раза меньше, чем количество зубьев ведомых шестерен, между управляющей и ведомыми шестернями расположены сателлитные шестерни, на вращающейся опоре установлено средство для снятия мощности, при этом ветродвигатель снабжен средством управления его фазовой ориентации; отличающийся тем, что средство управления фазовой ориентации включает в себя регулирующую лопасть, жестко связанную с управляющим валом и ориентированную в вертикальной радиальной плоскости; средство управления фазовой ориентации ветродвигателя включает в себя также средство определения ориентации ветродвигателя, обеспечивающий формирование сигналов на регулирование нагрузки на валу ротора.1. A wind turbine containing a rotating support on which a frame is fixed, including a central tubular element, blades are fixed on the frame with the possibility of rotation of each blade around its own axis and driven gears on the axes of the blades; the axis of rotation of the blades are equidistant from each other and from the axis of the wind turbine; inside the tubular element, a control shaft is arranged coaxially with it, on which the control gear is fixed with the number of teeth two times less than the number of teeth of the driven gears, satellite gears are located between the control and driven gears, a means for removing power is installed on the rotating support, while the wind turbine is equipped with means of controlling its phase orientation; characterized in that the phase orientation control means includes a control blade rigidly connected to the control shaft and oriented in a vertical radial plane; means for controlling the phase orientation of the wind turbine also includes means for determining the orientation of the wind turbine, providing signals for regulating the load on the rotor shaft. 2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что средство определения ориентации включает в себя два контакта, жестко связанные с регулирующей лопастью, и флюгер, расположенный между контактами с обеспечением возможности взаимодействия с одним или другим контактом, при этом один из контактов предназначен для формирования сигнала управления средством изменения нагрузки на валу ротора на увеличение, второй контакт предназначен для формирования сигнала на уменьшение нагрузки.2. The wind turbine according to claim 1, characterized in that the orientation determination means includes two contacts rigidly connected to the control blade and a weather vane located between the contacts to enable interaction with one or the other contact, while one of the contacts is designed to the formation of the control signal means changing the load on the rotor shaft to increase, the second contact is designed to generate a signal to reduce the load. 3. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, средство определения ориентации включает в себя средство определения угла направления ветра, средство определения угла ориентации вала управляющей шестерни, а также средство сравнения угла направления ветра и угла ориентации вала управляющей шестерни, выполненное с возможностью получения сигналов от упомянутых выше средств определения углов и обеспечения возможности формирования сигналов управления средством, обеспечивающим изменение нагрузки на валу ротора.
Figure 00000001
3. The wind turbine according to claim 1, characterized in that the means for determining the orientation includes means for determining the angle of wind direction, means for determining the angle of orientation of the shaft of the control gear, and also means for comparing the angle of wind direction and the angle of orientation of the shaft of the control gear, configured to receive signals from the aforementioned means of determining angles and providing the possibility of generating control signals of the means providing a change in the load on the rotor shaft.
Figure 00000001
RU2005111124/22U 2005-04-15 2005-04-15 WIND ENGINE RU49136U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111124/22U RU49136U1 (en) 2005-04-15 2005-04-15 WIND ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111124/22U RU49136U1 (en) 2005-04-15 2005-04-15 WIND ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU49136U1 true RU49136U1 (en) 2005-11-10

Family

ID=35866389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005111124/22U RU49136U1 (en) 2005-04-15 2005-04-15 WIND ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU49136U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725125C1 (en) * 2019-12-24 2020-06-29 Александр Алексеевич Трубецкой Wind-driven plant for generation of electricity
RU2725126C1 (en) * 2019-12-24 2020-06-29 Александр Алексеевич Трубецкой Wind-driven plant for generation of electricity

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725125C1 (en) * 2019-12-24 2020-06-29 Александр Алексеевич Трубецкой Wind-driven plant for generation of electricity
RU2725126C1 (en) * 2019-12-24 2020-06-29 Александр Алексеевич Трубецкой Wind-driven plant for generation of electricity

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7632069B2 (en) Adaptable flow-driven energy capture system
US8858177B2 (en) Fluid turbine
WO2008022209A3 (en) Wind driven power generator
US8482144B2 (en) Vertical axis wind turbine with electronically controlled assisted start mechanism and controlled airflow
US8410622B1 (en) Vertical axis wind turbine with computer controlled wings
KR100776319B1 (en) Vertical axis type wind power generator
WO2009132348A3 (en) Wind driven power generator with moveable cam
EP2273106B1 (en) Wind turbine aerodynamic separation control
US20100290908A1 (en) A blade pitch control mechanism
US20130334816A1 (en) Method for Operating a Wave Energy Converter for Converting Energy from a Wave Motion of a Fluid into another Form of Energy
KR20170000933A (en) Pitch control system of wind turbines using time delay estimation and control method thereof
EP3619423B1 (en) System and method for reducing wind turbine rotor blade loads
CN102678467A (en) Variable-pitch vertical-shaft wind turbine
RU49136U1 (en) WIND ENGINE
EP2976525B1 (en) A turbine, turbine controller and method of operation thereof
EP3404257B1 (en) System and method for controlling a pitch angle of a wind turbine rotor blade
US20120161448A1 (en) Multiple wind turbine power generation system with dynamic orientation mechanism and airflow optimization
KR101525553B1 (en) Wind power generator with vertical rotor
CN202483794U (en) Electro-mechanical coordination restraining device for chattering of rotary spindle of vertical axis wind turbine
WO2011131792A2 (en) Wind turbine direction control
RU2589569C2 (en) Method for conversion of kinetic flow energy into rotation of wing and apparatus for realising said method
JPH09287546A (en) Turbine for wave activated generation
RU2522256C1 (en) Control method of wind-driven power plant with two windwheels, and device for its implementation
WO2020065304A1 (en) Cyclorotor
JP7304529B2 (en) wind generator

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20070416