МОДУЛЬНЫЙ ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ Российский патент 1997 года по МПК F03D3/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в установках для выработки электрической энергии или выполнения механической работы преимущественно там, где требуются незначительные габариты ветроустановки по высоте.

Известен ветродвигатель, содержащий ротор с поворотными лопастями симметричного профиля, управляющий механизм и флюгерное устройство [1]
Целью настоящего изобретения является увеличение мощности ветродвигателя.

Для достижения этой цели ротор ветродвигателя выполнен из модулей, что позволяет наращивать мощность ветродвигателя за счет увеличения количества модулей. Модули соединены между собой, каждый состоит из корпуса с размещенным в нем управляющим механизмом, состоящим из кинематической передачи, входящего и выходящих валов, при этом на выходных валах модуля расположены поворотные лопасти, оси вращения которых расположены в горизонтальной плоскости вращения осей лопастей модуля и перпендикулярны вертикальной оси вращения ротора. Горизонтальное расположение поворотных лопастей позволяет уменьшить габариты ветроустановки по высоте, а также снизить ее материалоемкость. Также входной вал каждого модуля соединен с входными валами других модулей и флюгерным устройством в общий управляющий механизм управления всеми поворотными лопастями ветродвигателя. При этом с целью более полного использования энергии ветра оси поворотных лопастей модулей конструкционно сдвинуты относительно друг друга в проекции на общую горизонтальную плоскость на угол смещения осей, равный делению 360^o на общее количество поворотных лопастей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 общий схематический вид ветроустановки; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схематичный вид модуля ветродвигателя в разрезе.

Ветродвигатель (фиг. 1; 2) содержит ротор 1, состоящий из модулей (в предлагаемой конструкции ветродвигателя три модуля I, II, III), флюгерного устройства 2 (на фиг. 1 флюгерное устройство повернуто), поворотных лопастей 4 (на модулях II, III фиг. 1 поворотные лопасти не показаны), рабочего вала 3, несущего каркаса ветроустановки 5.

В предлагаемой конструкции (фиг. 3) модуль состоит из входного вала 8, двух выходных валов 7 с кинематической передачей в виде конического зубчатого зацепления 9 с передаточным числом равным двум, двух соосных поворотных лопастей 4, муфты соединения 6. Угол смещения осей поворотных лопастей (фиг. 2) составляет 60^o.

Ветродвигатель работает следующим образом.

При вращении ротора ветродвигателя 1 флюгерное устройство 2, отслеживающее направление ветра (устанавливается по направлению ветра), устанавливает соосные поворотные лопасти 4 каждого модуля (I, II, III) с помощью управляющего механизма, состоящего (см. фиг. 3) из входного вала 8, выходящих валов 7 и конической зубчатой передачи 9, соединенных в общий управляющий механизм ветродвигателя с помощью муфт соединения 6 в плоскости, которой перпендикулярно горизонтальное направление ветра, таким образом, что плоскость поворотной лопасти, движение которой совпадает с направлением ветра, лежит в этой плоскости, а плоскость лопасти, движущейся на встречу ветра, ей перпендикулярна.

Предлагаемый ветродвигатель из-за незначительных габаритов по высоте и малой материалоемкости позволит устанавливать его на производственных, общественных, жилых зданиях и других сооружениях, тем самым будут решаться вопросы их энергообеспечения.

Использование: применяется в ветроэнергетике. Сущность изобретения: модульный ветродвигатель содержит ротор с вертикальной осью вращения, поворотные лопасти с симметричными профилями, вращающиеся с частотой, вдвое меньшей частоты вращения ротора, связанные для ориентации относительно направления ветра с управляющим механизмом, соединенным с флюгерным устройством. Ротор ветродвигателя выполнен из модулей, соединенных между собой, каждый из которых состоит из корпуса с размещенным в нем управляющим механизмом, состоящим из кинематической передачи, входного и выходных валов, при этом на выходных валах модуля расположены поворотные лопасти, оси вращения которых расположены в горизонтальной плоскости вращения осей лопастей модуля и перпендикулярны вертикальной оси вращения ротора, а входной вал соединен с входными валами других модулей и флюгерным устройством в общий управляющий механизм управления всеми лопастями ветродвигателя, также оси поворотных лопастей модулей конструкционно сдвинуты относительно друг друга в проекции на общую горизонтальную плоскость на угол смещения осей, равный делению 360^o на общее количество поворотных лопастей. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ветродвигатель, содержащий ротор с вертикальной осью вращения, имеющий лопасти симметричного профиля, оси вращения которых расположены в горизонтальной плоскости перпендикулярно вертикальной оси, установлены с возможностью вращения с частотой, вдвое меньшей частоты вращения ротора, и связаны для ориентации относительно направления ветра с управляющим механизмом, соединенным с флюгерным устройством, отличающийся тем, что ротор выполнен из модулей, соединенных между собой, каждый из которых содержит корпус с размещенным в нем управляющим механизмом, состоящим из кинематической передачи, входного и выходных валов, при этом поворотные лопасти расположены на выходных валах каждого модуля, а флюгерное устройство соединено с входными валами в общий механизм управления лопастями ветродвигателя. 2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что оси поворотных лопастей каждого модуля конструкционно сдвинуты относительно друг друга в проекции на общую горизонтальную плоскость на угол смещения осей, равный делению 360^o на общее количество лопастей.