UA152881U - Вітроенергетична установка - Google Patents

Abstract

Вітроенергетична установка містить ротор (1), який включає вал (2) та закріплені на ньому лопаті (3) і установлений з можливістю обертання навколо своєї осі від дії вітрового потоку. При цьому на валу (2) ротора (1) установлений основний генератор (4) та додатковий генератор (5), причому основний (4) або додатковий (5) генератор виконано однофазним, а інший з них виконано трифазним.

Description

Корисна модель належить до галузі вітроенергетики, а саме стосується вітрових двигунів, в яких здійснюється перетворення енергії вітру в механічну та електричну енергію.

З рівня техніки відомі вітроенергетичні установки з горизонтальною або вертикальною віссю обертання, які мають різні конструкції роторів та їх лопатей, що мають різну ефективність перетворення енергії вітру в механічну та електричну енергію і укомплектовані одним генератором, виконаним однофазним або трифазним.

Відома вітроенергетична турбіна (варіанти), що містить вертикальний ротор, який включає вал та криволінійні лопаті, закріплені по вертикалі на валу ротора, а по горизонталі знизу на диску - основу, на якій зверху встановлений ротор з можливістю обертання навколо своєї осі від дії вітрового потоку, а знизу встановлений генератор |"Вітроенергетична турбіна (варіанти)"

ОА 9558602 (Кудряшев В.Є., ОА, Ткаченко В.М., ША) ГОЗО 3/06; РОЗО 11/04; 17.11.2003 (11.

Вітроенергетична турбіна включає також зубчато-пасовий привід, яким вал ротора сполучений з валом генератора.

Недоліком відомої вітроенергетичної турбіни (1) є те, що вона містить лише один генератор, виконаний однофазним або трифазним.

Це обмежує можливості вітроенергетичної турбіни тим, що здійснює живлення споживачів електричної енергії лише від однієї електричної мережі - однофазної або трифазної.

Крім цього, у зв'язку з тим, що вал генератора сполучений з валом ротора за допомогою зубчато-пасового приводу, зростає ймовірність появи перекосів, неспіввісності і осьового зміщення валів, що приводить до підвищення втрат при передачі крутного моменту ротора і знижує ККД вітроенергетичної турбіни.

Відомий шнековий вітрогенератор, що містить горизонтальний конічний шнековий ротор, виконаний порожнистим зі співвісним циліндричним отвором, на внутрішній поверхні якого укріплений індуктор електрогенератора, при цьому ротор має можливість обертатися на опорно-упорних підшипниках з повітряним зазором відносно шихтованого феромагнітного статора генератора з укладеною в ньому обмоткою, причому статор нерухомо закріплений на верхній або нижній горизонтальній поперечині прямокутної рами, що має можливість обертання під дією вітрового потоку відносно вертикально встановленої щогли |"Шнековий вітрогенератор"

ОА 88212) (Рясков Ю.І., Шайтор М.М., Склярук В.Л.) РОЗО 5/00, НО2К 5/00, НО2К 21/00, НО2К 1/27, 11.03.2014 (21.

Така конструкція шнекового вітрогенератора забезпечує повертання ротора назустріч вітровому потоку, за рахунок чого стабілізується коефіцієнт використання енергії вітрового потоку незалежно від напрямку вітру.

Недоліком відомого шнекового вітрогенератора |2| є те, що він містить лише один генератор, виконаний однофазним або трифазним.

Відома також вітроенергетична установка, що є найбільш близьким аналогом до заявленої вітроенергетичної установки за технічною суттю, кількістю загальних ознак і технічним результатом, що досягається, що містить ротор, який включає вал та закріплені на ньому лопаті і установлений з можливістю обертання навколо своєї осі від дії вітрового потоку, а на валу ротора установлений основний генератор |"Вітроенергетична установка" ША 32145) (Херсонський національний технічний університет (ША), РОЗО 1/00, РОЗО 3/00, 12.05.2008) ІЗ.

Недоліком відомої вітроенергетичної установки є та ж сама конструктивна недосконалість, а саме те, що на валу вертикального ротора установлений лише один основний генератор, виконаний однофазним або трифазним.

Це обмежує можливості вітроенергетичної установки тим, що здійснює живлення споживачів електричної енергії лише від однієї електричної мережі - однофазної або трифазної.

Технічною задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, є удосконалення вітроенергетичної установки таким чином, що б вона могла виробляти два види електричного струму - однофазний і трифазний.

Технічний результат, який досягається при вирішенні технічної задачі, полягає в розширенні живлення користувачів електричної енергії від двох електричних мереж - однофазної і трифазної.

Технічна задача вирішується, а технічний результат досягається тим, що в вітроенергетичній установці, що містить ротор, який включає вал та закріплені на ньому лопаті і установлений з можливістю обертання навколо своєї осі від дії вітрового потоку, а на валу ротора установлений основний генератор, згідно з корисною моделлю, на валу ротора установлений додатковий генератор, причому основний або додатковий генератор виконано однофазним, а інший з них виконано трифазним.

Таке удосконалення вітроенергетичної установки забезпечує розширення живлення бо користувачів електричної енергії від двох електричних мереж - однофазної і трифазної.

Однофазну мережу електричної енергії використовують переважно у житловому секторі споживання, а трифазну мережу електричної енергії використовують переважно у промисловому секторі споживання.

Надалі корисна модель пояснюється прикладом її виконання з посиланнями на прикладені креслення.

На фіг. 1 зображена вітроенергетична установка (виконання з вертикальною віссю обертання ротора).

На фіг. 2 зображена вітроенергетична установка (виконання з горизонтальною віссю обертання ротора).

Вітроенергетична установка (фіг. 1, 2) містить ротор 1, який включає вал 2 та закріплені на ньому лопаті З і установлений з можливістю обертання навколо своєї осі від дії вітрового потоку, а на валу 2 ротора 1 установлений основний генератор 4.

Головним удосконаленням вітроенергетичної установки при виконанні з вертикальною віссю обертання ротора 1 (фіг. 1) і при виконанні з горизонтальною віссю обертання ротора 1 (фіг. 2) є те, що на валу 2 ротора 1 установлений додатковий генератор 5, причому основний 4 або додатковий 5 генератор виконано однофазним, а інший з них виконано трифазним.

Вітроенергетична установка при її виконанні з вертикальною віссю обертання ротора 1 (фіг. 1) і при виконанні з горизонтальною віссю обертання ротора 1 (фіг. 2) працює наступним чином.

Вітровий потік набігає на ротор 1, сповільнюється в порожнинах між лопатями 3, тим самим віддаючи свою кінетичну енергію ротору 1, і виходить зовні.

При цьому утворюється крутний момент вала 2, котрий обертає ротори всередині статорів основного 4 і додаткового 5 генераторів, причому один генератор, наприклад основний генератор 4, перетворює механічну енергію обертання ротора 1 в однофазну електричну енергію, яку далі подають споживачам однофазної електричної мережі, а другий генератор, наприклад додатковий генератор 5, перетворює механічну енергію обертання ротора 1 в трифазну енергію, яку далі подають споживачам трифазної електричної мережі.

Вітровий потік обтікає вертикальний ротор 1, створюючи обертальний момент, при цьому одночасно працюють два генератори 4 і 5.

Однофазний генератор виробляє електричну енергію для споживачів однофазної мережі, а

Зо трифазний - для споживачів трифазної мережі.

Таким чином, удосконалена вітроенергетична установка може перетворювати кінетичну енергію вітру в механічну енергію обертання ротора 1 з наступним перетворенням в електричну енергію в основному 4 і додатковому 5 генераторах та може бути використана у всіх вітрових зонах, для забезпечення електропостачанням побутових та виробничих приміщень з однофазною та трифазною мережами електропостачання одночасно.

Таке удосконалення вітроенергетичної установки забезпечує розширення живлення користувачів електричної енергії від двох електричних мереж - однофазної і трифазної.

Однофазну мережу електричної енергії використовують переважно у житловому секторі споживання, а трифазну мережу електричної енергії використовують переважно у промисловому секторі споживання.

Вітроенергетична установка, що призначена для перетворення кінетичної енергії вітру в механічну енергію обертання ротора з наступним перетворенням в електричну енергію, має просту конструкцію, працює за будь-яких напрямків вітру, не потребує додаткової орієнтації за напрямом вітру, є промислово придатною, забезпечує розширення живлення користувачів електричної енергії від двох електричних мереж - однофазної і трифазної, і може бути використана у всіх вітрових зонах для забезпечення електропостачання в побутових та виробничих умовах.

Перелік позначень: 1 - ротор; 2 - вал ротора;

З - лопаті ротора; 4 - основний генератор; 5 - додатковий генератор.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Вітроенергетична установка, що містить ротор (1), який включає вал (2) та закріплені на ньому лопаті (3) і установлений з можливістю обертання навколо своєї осі від дії вітрового потоку, а на валу (2) ротора (1) установлений основний генератор (4), яка відрізняється тим, що на валу (2)