Ветроэнергетическая установка

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в агрегатах малой и средней мощности с флюгерной ориентацией. Сущность изобретения: установка содержит генератор с ветроколесом на валу, установленный посредством основного шарнира на головке, флюгер, закрепленный на головке посредством штанги ниже основного шарнира, рычаг, один конец которого жестко связан с генератором. два дополнительных шарнира, первый из которых размещен в средней части рычага, второй - в месте сочленения штанги и поворотной головки, демпфирующее устройство, выполненное в виде тяги, один конец которой соединен с флюгером, а другой шарнир связан с другим концом рычага, при этом первый дополнительный шарнир снабжен ограничителем поворота рычага, а его ось вращения расположена параллельно оси вращения демпфирующего устройства. В стационарном положении ось вращения ветроколеса расположена параллельно набегающему потоку. При превышении допустимой скорости ветрового потока ветроколесо вместе с генератором разворачивается в вертикальной плоскости и выходит из зоны прямого воздействия ветрового потока. После установления допустимой скорости ветрового потока ветроколеса и генератор при помощи демпфирующего устройства приходят в первоначальное положение . 3 ил. /О С

(505 F 03 D 1 1/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

С3

1 Ъ, О

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4907860/06 (22) 04.02,91 (46) 07.09.93. Бюл. М 33 — 36. (71) Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" (72) Паламарчук И.С„Святый В.В„Музыка

Н,А., Новиков Г,М., Малтинский М.И., Бояков Ю.В. (73) Центральный научно-исследовательский институт "Электроприбор" (54) ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВ.КА (57) Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в агрегатах малой и средней мощности с флюгерной ориентацией. Сущность изобретения: установка содержит генератор с ветроколесом на валу, установленный посредством основного шарнира на головке, флюгер, закрепленный на головке посредством штанги ниже основного шарнира, рычаг, один конец которого жестко связан с генератором, Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в агрегатах малой и средней мощности с флюгерной ориентацией.

Известен ветродвигатель, содержащий крыльчатое ветроколесо, связанное с валом генератора, эа репленного на головке. waðнир ый узел, обеспечивающий поворот го.овки с ветроколесом в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Шарнипный узел находится ниже оси давления ветра на ветроколесо. На генераторе жестко закреплен один конец жесткой штанги. Ее другой

RU 2000471 С два дополнительных шарнира, первый из которых размещен в средней части рычага, второй — в месте сочленения штанги и поворотной головки, демпфирующее устройство, выполненное в виде тяги, один конец которой соединен с флюгером, а другой шарнир связан с другим концом рычага, при этом первый дополнительный шарнир снабжен ограничителем поворота рычага, а его ось вращения расположена параллельно оси вращения демпфирующего устройства. 8 стационарном положении ось вращения ветроколеса расположена параллельно набегающему потоку. При превышении допустимой скорости ветрового потока ветроколесо вместе с генератором разворачивается в вертикальной плоскости и выходит из зоны прямого воздействия ветрового потока. После установления допустимой скорости ветрового потока ветроколеса и генератор при помощи демпфирующего устройства приходят в первоначальное положение. 3 ил, конец жестко закреплен на флюгере, Демпфирующее устройство, противодействующее повороту генератора в вертикальной плоскости и обеспечивающее возвращение головки с ветроколесом в исходное положение при снижении скорости ветра, представляет собой спиральную ленточную пружину, связанную с осью шарнира.

Недостатком такого ветродвигателя является относительно невысокая надежность.

Известна ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, закрепленное

2000471 на валу генератора, который посредством шарнира, обеспечивающего поворот генератора с ветроколесом в вертикальной плоскости, установлен на головке. Головка посредством шарнира связана с мачтой.

Этот шарнир в свою очередь обеспечивает поворот головки (вместе с генератором и ветроколесом) вокруг вертикальной оси (в горизонтальной плоскости). Установка снабжена флюгером, обеспечивающим ее ориентацию на ветер. Флюгер жестко связан с первым концом штанги, второй конец которой через свой шарнир закреплен на головке.

Недостатком такой ветроэнергетической установки является относительно невысокая надежность из-за больших нагрузок, действующих на подшипники генератора, вследствие значительных гироскопических моментов, возникающих в процессе работы установки.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг.1 схематично изображена ветроэнергетическая установка в рабочем положении; на фиг.2 — та же установка при среднем положении генератора с ветроколесом; на фиг.3 — она же при крайнем нерабочем положении генератора.

Ветроэнергетическая установка содержит ветроколесо 1, размещенное на выходном валу 2 генератора 3, связанного посредством основного шарнира 4, установленного под генератором 3. с поворотной головкой 5, соединенной со штангой 6, на которой закреплен флюгер 7, расположенный ниже основного шарнира 4, связанное с генератором 3 демпфирующее устройство. Установка снабжена рычагом 8, один конец которого жестко связан с генератором 3 двумя дополнительными шарнирами 9, 10, первый иэ которых размещен в средней части рычага 8, а второй — в месте сочленения штанги 6 и поворотной головкой

5. Демпфирующее устройство выполнено в виде тяги 11, один конец которой соединен с флюгером 7, а другой шарниром 12 связан с другим концом рычага 8, при этом первый дополнительный шарнир 9 снабжен ограничителем 13 поворота рычага 8, а его ось вращения расположена параллельно оси вращения шарнира 12 демпфирующего устройства.

45

50 штанги и поворотной головки, демпфирующее устройство выполнено в виде тяги, один конец которой соединен с флюгером, а другой шарнирно связан с другим концом рычага, при этом первый дополнительный шарнир снабжен ограничителем поворота рычага, а ось его вращения расположена параллельно оси вращения шарнира демпфирующего устройства.

Работает установка следующим образом.

Ветроколесо 1 ориентируется на ветер при помощи флюгера 7. Когда скорость ветра не превышает допустимого значения, ось вращения ветроколеса расположена параллельно набегающему потоку (фиг.1). В таком положении сумме моментов сил от ветрового потока и флюгера 7 противостоит момент от силы тяжести генератора 3 с ветроколесом 1. Когда скорость ветра выше допустимой, генератор 3 вместе с ветроколесом 1 поворачивается вокруг оси шарнира 4 (фиг.2), при этом ограничитель 13 исключает взаимный поворот сочлененных плеч рычаra 8 до положения, пока ось шарнира 9 не пересечет линию, соединяющую ось шарни. ра 4 и точку крепления флюгера 7 к тяге 11.

При полном опрокидывании генератора 3 (фиг.3) момент относительно оси вращения шарнира 4 от составляющей силы тяжести флюгера 7, действующей вдоль тяги 11, противодействует всем остальным составляющим суммарного момента, заставляющего опрокидываться генератор 3. Дальнейшее движение генератора 3 в первоначальное положение определяется уже моментом от силы тяжести генератора 3 с ветроколесом 1.

Формула изобретения

Ветроэнергетическая установка, содержащая ветроколесо, размещенное на выходном валу генератора, связанного посредством основного шарнира, установленного под генератором, с поворотной головкой, соединенной со штангой, на которой закреплен флюгер, расположенный ниже основного шарнира, и демпфирующее устройство, связанное с генератором, о т ли ч а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения надежности, установка снабжена рычагом, один конец которого жестко связан с генератором, двумя дополнительными шарнирами, один из которых размещен в средней части рычага, другой — в месте соединения

200047

Составитель 8.Игнатьев

Техред M.Ìoðlåíòàë Корректор С.Патрушева

Редактор Т,Юрчикова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

Заказ 3072

Произаодстеенно-издатеаьскии комбинат Патент". г. Ужгород, уа.Гагарина, !ОЗ