ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА Российский патент 1995 года по МПК F03B7/00 

Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии за счет использования технической энергии рек и водотоков.

Наиболее близкой к изобретению является гидроэнергетическая установка, содержащая гидротурбину с ротором, лопастями и валом кинематически связанным с генератором.

Недостатком такой установки является использование только небольшой части кинетической энергии текущей воды что приводит к снижению мощности установки.

Цель изобретения повышение мощности установки.

Цель достигается тем, что лопасти гидротурбины выполнены в виде тел вращения, каждая из которых установлена на автономном валу, снабженным приводным механизмом, а также, что приводной механизм лопасти выполнен в виде зубчатого колеса, а на корпусе гидротурбины, соосно ротору, дополнительно установлено неподвижное зубчатое колесо, входящее в зацепление с колесом лопасти и, что по крайней мере, одна из лопастей снабжена пусковым электродвигателем кинематически связанным с ее валом и укрепленным на роторе гидротурбины.

На фиг.1 показана гидроэлектрическая установка; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1 и схема обтекания лопастей.

Гидроэлектрическая установка содержит гидротурбину с ротором 1, валом 2 ротора 1, корпусом 3, лопастями 4, закрепленными на валах 5, пусковой электродвигатель 6, установленный соосно с валом 5 лопасти 4 и соединенный с ним с помощью муфты 7, мультипликатор 8 и генератор 9.

На валу каждой лопасти установлено зубчатое колесо 10, входящее в зацепление с неподвижным зубчатым колесом 11, закрепленным соосно с ротором 1 на корпусе 3. На нижней части ротора предусмотрен обтекатель 12. На валу 2 ротора 1 выполнены контактные кольца 13 для подвода электрического тока к пусковому электродвигателю 6. Корпус 3 установки опирается лапами 14 на понтон 15, который удерживает ее на поверхности воды.

Гидроэлектрическая установка работает следующим образом.

При подводе электрического тока к пусковому электродвигателю 6 от постороннего источника энергии (например, от аккумулятора) зубчатые колеса 10, а вместе с ними и лопасти 4 приводятся во вращение, так как они входят в зацепление с неподвижным зубчатым колесом 11, то ротор 1 установки также начинает вращаться, благодаря чему на нем создается крутящий момент, передаваемый на генератор 9. После выхода ротора 1 на рабочие обороты пусковой двигатель 6 отключается. Однако при работе установки, например, при частичных нагрузках или нагрузках, превышающих нагрузку основного генератора 9, электродвигатель 6 может работать в режиме генератора. В этом случае вырабатываемый им электрический ток через контактные кольца 13 будет передаваться на внешнюю сеть.

В результате того, что направление циркуляции в потоке вокруг лопастей 4, выполненный в виде тел вращения, сохраняется независимо от их положения, а величина действующей на них подъемной силы примерно на порядок превышает подъемную силу, действующую на обычные крыловые профили, то и суммарная мощность установки существенно увеличивается.

Использование: для выработки электроэнергии за счет использования кинетической энергии рек и водотоков. Сущность изобретения: лопасти 4 гидротурбины выполнены в виде тел вращения, каждая из которых установлена на автономном валу 5, снабженном приводным механизмом. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. ГИДРОЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА, содержащая гидротурбину с ротором, лопастями и валом, кинематически связанным с генератором, отличающаяся тем, что лопасти гидротурбины выполнены в виде тел вращения, каждая из которых установлена на автономном валу, снабженном приводным механизмом. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приводной механизм лопасти выполнен в виде зубчатого колеса, а на корпусе гидротурбины соосно с ротором дополнительно установлено неподвижное зубчатое колесо, входящее в зацепление с колесом лопасти. 3. Установка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что по крайней мере одна из лопастей снабжена пусковым электродвигателем, кинематически связанным с ее валом и укрепленным на роторе гидротурбины.