УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ РОТОРА ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1997 года по МПК F03D7/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроустановках различного назначения и мощности.

Для предотвращения раскручивания роторов (ветроколес) ветроустановок до опасных частот вращения при буревых ветрах их оснащают механизмами торможения различного типа.

Так, известно ветроколесо с вертикальным валом (авт.св. N 1236149, кл. F 03 D 3/06, опубл. 1986), на лопастях которого установлены подпружиненные пластины, выполняющие роль аэродинамического тормоза при увеличении скорости ветра и частоты вращения ветроколеса.

Однако, при установке таких пластин на роторах (ветроколесах) с наклонной и горизонтальной осью вращения сила тяжести вызовет их дополнительные перемещения при каждом обороте, что приведет к дисбалансу ротора. Кроме того, и на роторах с вертикальной осью вращения может возникнуть дисбаланс из-за неравномерности усилий пружин и различного воздействия ветра на каждую из пластин.

Для расширения области применения и повышения надежности в предлагаемом устройстве пластины шарнирно закреплены на ободе ротора, а для одновременности поворота всех пластин они снабжены хвостовиками в виде двуплечих рычагов, соединенных шарнирными связями параллелограммного типа.

На фиг. 1 изображен общий вид ротора ветродвигателя с устройством; на фиг. 2 вид A на фиг. 1.

Устройство для ограничения частоты вращения ротора ветродвигателя содержит поворотные пластины 1 с хвостовиками 2, шарнирно установленные на ободе 3 ротора 4 и прижимаемые к ободу 3 пружинами 5. Хвостовики 2 смежных пластин, представляющие собой двуплечие рычаги, соединены между собой шарнирно стержнями 6. Для каждой смежной пары пластин плечи рычагов хвостовиков 2 и стержни 6 образуют параллелограммный механизм, обеспечивающий в целом одновременный поворот всех пластин. При этом должно выполняться условие:

где α угол между рычагами хвостовика;
n число пластин.

Устройство работает следующим образом.

При небольшой силе ветра и, соответственно, частоте вращения ротора пластины прижимаются пружинами к ободу и не оказывают затормаживающего действия. При увеличении силы ветра и частоты вращения ротора под действием центробежных сил пластины, преодолевая усилие пружин, начинают поворачиваться на шарнире и оказывать тормозящее действие на ротор. В продольном положении пластины устанавливаются перпендикулярно к ободу ротора.

Устройство в целом работает как аэродинамический тормоз с центробежным регулятором и настраивается установкой пружин с определенными характеристиками на частоту вращения ротора, начиная с которой необходимо его притормаживание.

Устройство имеет простую конструкцию, не требует регулировок в процессе эксплуатации и затормаживает ротор при буровых скоростях ветра до допустимой частоты вращения.

Использование: изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроустановках различного назначения и мощности. Сущность изобретения: для предотвращения раскручивания роторов (ветроколес) ветроустановок для опасных частот вращения при буревых ветрах устройство содержит затормаживающие пластины 1 с хвостовиками 2, шарнирно установленные на ободе 3 ротора 4 и прижимаемые к ободу 3 пружинами 5. Хвостовики 2 смежных пластин, представляющие собой двуплечие рычаги, соединены между собой шарнирно стержнями 6. Для каждой смежной пары пластин плечи рычагов хвостовиков 2 и стержни 6 образуют параллелограммный механизм, обеспечивающий одновременный поворот всех пластин. При этом должно выполняться условие α = 360^°/n, где α - угол между рычагами хвостовика, n - число пластин. Устройство в целом работает как аэродинамический тормоз с центробежным регулятором, 2 ил.

Устройство для ограничения частоты вращения ротора ветродвигателя, содержащее в качестве центробежного груза тормозящие подпружиненные пластины, отличающееся тем, что пластины шарнирно закреплены на ободе ротора, а хвостовики смежных пластин, выполненные в виде двуплечих рычагов, соединены между собой шарнирными связями, образуя параллелограммный механизм.