Ветроэнергетическая установка

Ветроэнергетическая установка может быть использована в системах электроснабжения с участием альтернативных источников энергии для работы автономной ветроэнергетической установки при различных изменениях скорости ветра.

Предлагаемая установка содержит ветроколесо, генератор переменного тока, статор которого установлен с возможностью вращения относительно оси ротора, а также регулируемую реверсивную механическую передачу между валом ротора и статора, которая при изменении силы ветра вращает статор, обеспечивая поддержание частоты напряжения.

Ветроэнергетическая установка имеет более простую конструкцию.

Предлагаемая полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована в автономных ветроэнергетических установках.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая генератор переменного тока и балластные сопротивления. Регулирование частоты осуществляется изменением электрической нагрузки на этот генератор путем коммутации нагрузки и балластных сопротивлений (Удалов С.Н. Возобновляемые источники энергии. Новосибирск.: Изд-во НГТУ, 2007. - 432 с.).

Однако, в указанной установке требуется отключать некоторых потребителей или снижать их мощность при снижении частоты и включать их или повышать их мощность при повышении частоты.

Кроме того, известна ветроэнергетическая установка (Чебан В.М., Коновалов А.В. Патент Российской Федерации на полезную модель 66636), являющаяся прототипом и содержащая ветроколесо и генератор переменного тока с вращающимся статором, а также датчик скорости ветра, расположенный на валу ветроколеса и серводвигатель. При этом датчик скорости ветра действует на серводвигатель, который через трансмиссию вращает статор генератора.

Однако, указанная установка требует наличие серводвигателя, источника напряжения для его питания и трансмиссии, что усложняет установку.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение ветроэнергетической установки.

Задача достигается тем, что в ветроэнергетическую установку, содержащую ветроколесо, генератор переменного со статором, установленным с возможностью вращения относительно оси ротора, введена регулируемая реверсивная механическая передача между валом ротора статора.

На чертеже приведена предлагаемая ветроэнергетическая установка, которая содержит статор генератора переменного тока (1), установленный на подшипниках (2), неподвижную опору (3), ротор генератора (4), связанный с валом ветроколеса (5). Имеется регулируемая реверсивная механическая передача от ротора к статору (6), которая, например, может быть выполнена в виде червячного редуктора с переменным передаточным отношением, обеспечивающим необходимые направление и скорость вращения статора генератора при изменяющейся скорости ветра.

Установка работает следующим образом: регулируемая реверсивная механическая передача (6) осуществляет вращение статора (1) относительно ротора (4), притом таким образом, чтобы скорость между электромагнитным полем статора и электромагнитным полем ротора поддерживалась постоянной. При номинальной частоте ротор (4) вращается с номинальным числом оборотов, при этом статор (1) находится в неподвижном состоянии. При увеличении скорости ветра, и, следовательно, увеличении частоты вращения ротора (4), статор (1) начинает вращаться в ту же сторону что и ротор (4). При этом относительная скорость между электромагнитными полями статора и ротора должна быть постоянной; она поддерживается регулируемой реверсивной механической передачей (6) с переменным передаточным отношением. При уменьшении скорости ветра, и, следовательно, снижении частоты вращения ротора (4), статор (1) начинает вращаться в противоположную сторону регулируемой реверсивной механической передачей (6) поддерживая этим постоянную скорость электромагнитного поля статора относительно электромагнитного поля ротора и частоту.

Ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, генератор переменного тока со статором, установленным с возможностью вращения относительно оси ротора, отличающаяся тем, что в нее введена регулируемая реверсивная механическая передача между валом ротора и статора.