Ветроэнергетическая установка

Ветроэнергетическая установка может быть использована в системах электроснабжения с участием альтернативных источников энергии для работы ветроэнергетической установки (ВЭУ) при резком усилении ветра (порывах ветра). Предлагаемая установка содержит ветроколесо, генератор переменного тока, статор которого установлен с возможностью вращения относительно оси ротора, а также безынерционный датчик скорости ветра и фиксирующее устройство, осуществляющие растормаживание статора при порывах ветра и повышающие надежность ВЭУ.

Предлагаемая полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована в системах электроснабжения с участием альтернативных источников энергии для работы ветроэнергетической установки (ВЭУ) при резком усилении ветра (порывах ветра).

Известна ВЭУ, содержащая генератор переменного тока и управляемые нагрузочные сопротивления, подключенные к статору генератора, при коммутации которых происходит поддержание частоты напряжения ВЭУ при изменении скорости ветра (Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 200 с).

Однако в указанной установке не компенсируются механические воздействия от порывов ветра.

Кроме того, известна ВЭУ (Чебан В.М., Коновалов А.В. Патент Российской Федерации на полезную модель 66636 с приоритетом 12 апреля 2007 г.), являющаяся прототипом и содержащая ветроколесо и генератор переменного тока с вращающимся статором, а также датчик силы ветра (датчик скорости ветра), расположенный на валу ветроколеса и серводвигатель. При этом датчик силы ветра действует на серводвигатель, который через трансмиссию вращает статор генератора.

Однако указанная установка имеет недостаточную надежность из-за повышенной инерционности при порывах ветра.

Задачей предполагаемой полезной модели является создание ВЭУ с повышенной надежностью при порывах ветра.

На чертеже приведена предполагаемая ВЭУ, которая содержит статор генератора переменного тока (1), установленный на подшипниках (2), неподвижную опору (3), ротор генератора (4), связанный с валом ветроколеса (5). Имеется обратная связь, осуществляемая в виде безынерционного датчика силы ветра (6) и устройства (7), фиксирующего статор (1), относительно его неподвижной опоры (3).

Установка работает следующим образом: в нормальном режиме при отсутствии сильных порывов ветра фиксирующим устройством (7) осуществляется фиксация корпуса статора генератора (1) относительно его опоры (3). При порывах ветра выше заданного уровня срабатывает безынерционный датчик силы ветра (6) и фиксирующим устройством (7) осуществляется растормаживание статора генератора (1) путем отключения его фиксации с опорой (3). Существующий в генераторе электромагнитный момент взаимодействия магнитных полей статора и ротора перестает уравновешиваться моментом реакции неподвижной опоры (3) и начнет вращать статор, ускоряя его в сторону вращения ротора. При этом возникающие при порыве ветра механические воздействия на ВЭУ окажутся уменьшенными за счет расхода части энергии ветра на разгон статора (1) и перехода в кинетическую энергию вращения статора генератора. После окончания порыва ветра фиксирующим устройством (7) осуществляется постепенное торможение статора с последующей фиксацией его относительно неподвижной опоры (3).

Применение безынерционного датчика (6), снижающего инерционность и сокращение механических воздействий уменьшают вероятность повреждения ВЭУ при порывах ветра и повышают ее надежность.

Ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, генератор переменного тока со статором, установленным с возможностью вращения относительно оси ротора, и датчик силы ветра, отличающаяся тем, что в нее введено фиксирующее устройство, а датчик силы ветра выполнен безынерционным и связан через фиксирующее устройство со статором генератора переменного тока.