Ветроэнергетическая установка с вертикальной осью вращения
Использование; преобразование энергии ветра в электрическую. Сущность: в ветроэнергетической установке с вертикальной осью вращения, содержащей центральную опору 1, кольцевые статор 8 и ротор 5 с лопастями 6, по концам опоры 1 установлены подшипники 2 и 3, к каждому из которых на вантовых растяжках4 закреплено кольцо ротора 5. Статор 8 установлен на стойках 7 на подпружиненных опорах 1 I и с помощью роликов взаимодействует с ротором 5. Роторное кольцо 5 может быть установлено на дополнительных роликовых опорах, прикрепленных к стойкам 7. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
COi03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)л F 03 0 3/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868269/06 (22) 13.08.90 (46) 15.10.92. Бюл. !ч 38 (71) Государственный проектный и научноисследовательский институт "Укрниилроектстальконструкция" (72) Ю.Ю. Качур и В.M. Орлик (56) Авторское свидетельство СССР
N 1381274, кл. F 03 0 3/96, 1986, Авторское свидетельство СССР
N 1373859, кл, F 03 D 3/06, 1986.
Авторское свидетельство СССР
N 1366686,кл. F 03 0 3/06, 1986. (54) ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ОСЬЮ ВРАЩЕНИЯ (57) Использование: преобразование энергии ветра в электрическую, Сущность; в ветроэнергетической установке с вертикальной осью вращения, содержащей центральную опору 1, кольцевые статор 8 и ротор 5 с лопастями 6, по концам опоры 1 установлены подшипники 2 и 3, к каждому из которых на вантовых растяжках 4 закоеплено кольцо ротора 5, Статор 8 установлен на стойках 7 на подпружиненных опорах 11 и с помощью роликов взаимодействует с ротором 5. Роторное кольцо 5 может быть установлено на дополнительных роликовых опорах, прикрепленных к стойкам 7. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
b ! 3 о
QO
17687О7
Из<>бретение относится к ветроэнерге-...!; r>B. Pj таких станов<<><х fI, 3!1ìÎH я lат пря сг-!лтикальиь<е лопас1И, а для увеличе- 10 ,. .!цнасти агрегата ротор Выполнен в, .Iä v,ëIüöåBoãî обода с .1г икрепленными к -: у»с<пастями, ! Вк,;-1ВITpl <мер, В известном Ветрадвига: с»е с г 4тар ус 3 но !3<1 I I >!1 Ог<ааы, pBcfloff<3 1:3 ":.". I-- е<>остаток такого решения состаиг в >. 1, ll О при рабате аГреГата между Гибким 20 ,:;О :арным кольцом большого Диаметра, коf":,чае испытывает неравномерную нагруз;<у :: ..в! р». действующу!О на лопасти и завися:.,:ю О1 их месторасположения атиас<1тель:;-:Bf>pi! аления ветра, и жестким, 2! .:-.;1<;,;;вижным статарам возникают значи Е" I:III»3 СИЛЬ! Взаимадвйстви», ВЫЗЫва!О <ис пат-:,ри магциости на преодоление ;р=иия В вертикальиь;х и горизонтальных подвижны", опарах. На исключена также за- 30 "fiииивание pi>T<>pB при ега вращении. Известна Ветроэнергетическая установ<а с вертика»<:!!Ой осью вращения, в кагаОай кольцо с лопастями движется по Вали! Овым Опорам, уста
1 1<.дос I а) t а .1 I B каи ", - т с>H3 âêè я вл»етс>1: - l1Bf1B„;,«eñTê0ñòb !>отара на изгиб и " ручение, Bна !1пefII;fIB» податливость в пло<.KÎ<3i1,f K0f1 ЬЦа; 40 бальl!!ие паГpf .ùff<>BT!1 формы кольца рагора, име1ащего большой диаметр; - сьем энергии в зоне опоа, - большие гилы взаимодействия между гибким кольцам и опарами и, как следствие, 45 — потери мощности на трение; — быс>рый износ опорных катка!3. Известен и наиболее близок по техии !еской сущности и достигаемому результату ветроагрегат с вертикальной центральной 50 опорой и ротором с Вертикальными попастями, в котором кол,ца статара раскреплеиа иа опору ваитовыми растяжками. Однако, надежность такого агрегата также недостаточна, так как ветровую на- 55 грузку воспринимает гибкое дефармативнае роторное кольцо с прикрепленными к нему вертикальными лопастями и потери энергии на трение От сил взаимодействия статора и ротора будут велики. Неравномерная BQTpoBB» нагрузка, неточности изготовления гибкого ротора, дисбалансы будут Вь:зывать пре;"девременный износ опорных частей. Не искл!очено заклинивание, Целью изобретения является повышение надежности Ветроэнергетической установки Рл» достижения этой цели ветроэнерГетическая установка с вертикальной ось!о вращения, содержащая центральную опору, кольцевые статор и ротор с лопастями, снабжена расположенными по окружности стайками с подпружиненными опорами в верхней части, в которых установлен статор, снаб>кенный роликами. Цантральная опора на концах снабжена подшипниками, к которым прикреплены ванты, за крепл»1ощие кольцо ротора. Благодаря раскреплению роторного кольца HB центральну!о опору уменьшаются е!тз деформации под действием сил. г<ередаваемых лопастями„и уменьшаются динамические воздействия H""., ротор. Усилия от ротора передаются IIB це:!тральную опору с помощь о подшипников. которые ввиду их . B3!IQiI<1f 3»ы!ых размеров ма>кно выполнить с бал!.ш и точностью, а б< агодаря малому числу оборотов достигается простота i,ОНСТРУКЦИИ ПОДШИПНИКОВ. Все эта позволяет резко снизить потери IlB трение, повысить надежность и КПД ветр «!Овки,,Цля уменьшения нагрузок на центр.-!Льну о опору при больших ветровых нагрузках роторное кольцо может быть установлена на дополнительных подпружиненных роликовь!х опорах, установленных > I 3 СТОЙ I B Х. Сущность изобретения поясняется чертежам, где; на фиг, " схематически изображена ветраэнергетическая установка в разрезе по аси вращения; на фиг, 2 — план установки, фиг, 3 — деталь А на фиг, 1; на фиг, 4 — то же, вариант при больших ветровых нагрузках. Ветраэнергетическая установка с вертикальной осью вращения содержит центральну!а опору 1, по концам которой установлены подшипники 2 и 3, к которым с помощью вант 4 прикреплено кольцо ротора 5. К последнему прикреплены вертикальные лопасти б, По окружности кольца ротора 5 установлены стойки 7, на которые установлены элементы статора B. Раторная 9 и статорная 10 обмотки образуют электрогенератор, Статор 8 прикреплен к стойкам 7, оборудованнь<м гоаизантальными 11 и вертикальными 12 подпружиненными Опарами и взаимодействует с раторным коль1768797 цом 5 посредством верхних 13 и нижних 14 роликов, Для уменьшения нагрузок на центральную опору при больших ветровых нагрузках роторное кольцо 5 может быть установлено на дополнительных подпружиненных роликовых опорах 15, установленных на консоли 16 стойки 7, При вращении ротора 5 тангенциальная составляющая аэродинамических сил лопастей 6 совершает полезную работу, преобразуемую генератором в электроэнергию. Радиальная составляющая через ванты 4 и подшипники 2 и 3 передается на опору 1, Преимущество предлагаемого устройства в следующем: - благодаря раскреплению роторного кольца на центральную опору снижается материалоемкость ротора. При его вращении деформации ротора незначительны, а потери на трение при вращении в подшипниках минимальные; - уменьшаются динамические воздействия на ротор; - статор, установленный на стойках с помощью подпружиненных опор, практически не испытывает нагрузок от врэщающегося ротора, а благодаря роликам между обмотками статора и ротора будет поддерживаться требуемый зазор, При режиме работы установки на боль5 ших скоростях ветра подпружиненные роликовые опоры позволят уменьшить изгибающий момент в центральной стойке. Дополнительные опоры будут включаться в работу лишь при экстремальных режимах, 10 Формула изобретения 1. Ветрознергетическэя установка с вертикальной осью вращения, содержащая центральную опору с вантами, кольцевые статор и ротор с лопастями, о т л и ч а ю щ а15 я с я тем. что, с целью повышения надежности, установка снабжена расположенными по окружности стойками с подпружиненными опорами в верхней части, статор установлен в последних и снабжен роликами, опора 20 снабжена подшипниками, с которыми связаны ванты, а ротор укреплен на опоре посредством вант и взаимодействует со статором при помощи роликов, 2.Установка поп. 1,отличающая25 с я тем, что стойки снабжены дополнительными подпружиненными роликовыми опорами, взаимодействующими с ротором. 1768797 Составитель Г.Дрофа Техред М.Моргентал Редактор Корректор Н.Ревская Производвтвенно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3630 Тираж Подписное ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
