Ветродвигатель

Полезная модель относится к ветроэнергетике, а точнее, - к модульным ветродвигателям мощностью 0,25-30 кВт, для преобразования энергии ветра в электрическую или механическую или другие виды энергии.

Предлагаемое устройство может защитить модульный ветродвигатель с кольцевым обтекателем от буревых перегрузок. Сущность его заключается в том, что входное отверстие кольцевого обтекателя, имеющего переднюю и заднюю кромки, может частично или полностью перекрываться кольцевой диафрагмой из гибких лент, каждая из которых намотана на барабан и одним концом закреплена на нем. Барабаны подвижно надеты на оси закрепленные вдоль передней кромки в теле кольцевого обтекателя ветродвигателя и имеют возвратные пружины соединенные одним концом с барабаном и другим концом - с осью. Гибкие ленты другим концом соединены с тросиками, которые вторым концом соединены с валом, имеющим электропривод, управляемый с блока питания и управления и могут наматываться на вал. Блок питания и управления соединен с датчиком скорости ветра и датчиком числа оборотов ротора ветродвигателя. При увеличении скорости ветра или числа оборотов ветродвигателя выше допустимых значений по сигналу хотя бы одного из датчиков блок управления включает электропривод, вал натягивает тросики и вытаскивает гибкие ленты, которые частично перекрывают входное отверстие кольцевого обтекателя, уменьшая расход воздуха на ветроколесо. Благодаря регулированию расхода воздуха во время бури ветродвигатель может работать в нормальном режиме.

Полезная модель относится к ветроэнергетике, а точнее- к модульным ветродвигателям мощностью 0,25-30 кВт, для преобразования энергии ветра в электрическую, механическую, или другие виды энергии.

Известен модульный ветродвигатель с кольцевым обтекателем и натянутой на него защитной сеткой по свидетельству на ПМ РФ №12195 от 20.12.1999 г., но он недостаточно защищен от буревых перегрузок и поэтому мало приспособлен для условий Крайнего Севера.

Известен также модульный ветродвигатель с кольцевым обтекателем и защитной сеткой в котором обтекатель оснащен лепестковым выходом воздуха, существенно поднимающим коэффициент использования энергии ветра и понижающим стартовую скорость ветра, по свидетельству на ПМ РФ №38363 от 8.7.2004 г.

Этот ветродвигатель выбираем в качестве ПРОТОТИПА. Он содержит: лопастной ротор с осесимметричным центральным телом и кольцевой обтекатель, установленный над лопастями ротора с помощью закрепленных на центральном теле лопаток, а задняя кромка кольцевого обтекателя выполнена в виде равномерно размещенных по окружности плоских лепестков числом не менее 20, имеющих форму полуовала с отношением длины лепестка к основанию 0,5-2 и установленных поочередно наружу и внутрь под углом 20-30° к оси симметрии ротора.

Но и этот ветродвигатель недостаточно защищен от буревых перегрузок.

Задачей настоящего технического решения является повышение защиты ветроколеса от буревых перегрузок.

Предлагается следующее техническое решение: кольцевой обтекатель ветродвигателя оснащен набором из гибких лент,

числом, 8-25, закрепленных и намотанных на барабаны, подвижно закрепленные на осях расположенных в теле кольцевого обтекателя вокруг входного отверстия. На этих же осях закреплены одним концом спиральные возвратные пружины, соединенные другим концом с барабанами. Ленты, закрепленные одним концом и намотанные на барабаны, а другим концом соединенные с тросиками, которые вторым концом соединены с валом, имеющим электропривод, подключенный к блоку питания и управления, а блок питания и управления соединен с датчиком числа оборотов ветродвигателя и датчиком скорости ветра.

Техническое решение поясняется графическим материалом, представленным на фиг.1 Схема ветродвигателя и фиг.2 Фрагмент схемы ветродвигателя.

Кольцевой обтекатель 1 ветродвигателя оснащен набором из гибких лент 2, числом 8-25, закрепленных и намотанных на барабаны 3, подвижно закрепленные на осях 4 расположенных в теле кольцевого обтекателя 1 вокруг входного отверстия. На этих же осях закреплены одним концом спиральные возвратные пружины 5, соединенные другим концом с барабанами 3. Ленты 2, закрепленные одним концом и намотанные на барабаны 3, а другим концом соединенные с тросиками 6, которые вторым концом соединены с валом 7, имеющим электропривод 8. подключенный к блоку питания и управления 9. Блок питания и управления 9 соединен с датчиком скорости ветра 10 и, независимо, с датчиком числа оборотов 11 ветроколеса 12. Защитная сетка 13 служит опорой для гибких лент 2.

Работает модульный ветродвигатель с противобуревой защитной кольцевой диафрагмой следующим образом: при наступлении бури, т.е. превышении скорости ветра заданных предельных значений по сигналу от датчика скорости ветра 10, или числа оборотов 11, блок питания и управления 9 дает сигнал и приводит в действие электропривод 8 вала 7 для натяжения тросиков 6, которые вытягивают гибкие ленты 2, сматывая их с барабанов 3 и натягивая возвратные пружины 5. При этом входное отверстие кольцевого обтекателя 1 частично перекрывается и т.о. расход воздуха на ветроколесо 12 регулируется согласно команде с блока управления и питания 9, обеспечивая работу ветродвигателя в нормальном режиме. Предложенное решение технически осуществимо и позволяет решить поставленную задачу.

Ветродвигатель, содержащий лопастной ротор с осесимметричным центральным телом и кольцевой обтекатель, имеющий переднюю и заднюю кромки и установленный над лопастями ротора с помощью закрепленных на центральном теле лопаток, при этом задняя кромка кольцевого обтекателя выполнена в виде равномерно размещенных по окружности плоских лепестков числом не менее 20, имеющих форму полуовала с отношением длины лепестка к основанию 0,5-2 и установленных поочередно наружу и внутрь под углом 20-30° относительно оси симметрии ротора, отличающийся тем, что он содержит в кольцевом обтекателе барабаны числом 8-25, в каждом из которых установлена спиральная возвратная пружина, соединенная одним концом с барабаном, а другим концом с осью барабана, имеющей с барабаном подвижную связь, и неподвижно укрепленную в теле кольцевого обтекателя вдоль его передней кромки, а гибкие ленты одним концом закрепленные и намотанные на барабаны, а другим концом соединенные с натяжными тросиками, которые вторым концом закреплены на валу, соединенном с электроприводом, подключенным к блоку питания и управления, который соединен с датчиками скорости ветра и датчиком числа оборотов ветроколеса.