ВЕТРЯНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ ПАРУСНАЯ-3 (ВЭПГ-3) Российский патент 1998 года по МПК F03D3/06 

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветряным электростанциям.

Известна ветряная электростанция парусная, содержащая не менее двух парусных ветродвижителей.

Цель изобретения - повышение КПД установки, упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что под действием ветра вращается электрогенератор парусными движителями, которые закрепляются на гибком вертикальном валу, находящемся на подвесе. Предусмотрена простая система остановки вращения вала.

На фиг. 1 изображен внешний вид ВЭПГ-3; на фиг. 2 - ветродвижитель, вид сверху.

ВЭПГ-3 состоит из гибкого вала 1, состоящего из двух параллельных тросов (расположенных вертикально), передающих вращение от ветродвижителей к генератору. Каждый ветродвижитель состоит из двух рей 2, представляющих собой пластины прямоугольной формы с закругленными двумя углами и с четырьмя боковыми вырезами 3. В геометрическом центре каждой реи 2 выполнено отверстие 4. Между двумя реями 2 натянуты два паруса 5, кромки которых зашнурованы на реях 2 за отверстия 6 на ее кромках с помощью капроновых шнурков 7 (см. фиг. 2). Подвеска его на вал осуществляется с помощью фала 8 (см. фиг. 1). Фал 8 перекидывается через неподвижный блок-ролик 9. Один конец фала 8, пропущенный через отверстие 4, завязывается "мертвой" петлей за отрезок толстой проволоки 10. Другой конец фала 8 пропускается через отверстия 4 двух рей 2, при этом ветродвижитель начнет подниматься вверх. Аналогично собирается и второй движитель. Но он подвешивается - привязывается уже к нижней рее 2 первого, т.е. верхнего движителя. Эта привязка осуществляется шнурками через восемь малых отверстий, расположенных попарно в радиальных направлениях от оси вращения вала и на одинаковом расстоянии от центра и друг от друга. Эти реи 2 друг относительно друга должны быть смещены на угол 90^o (см. фиг. 2), где нижний движитель изображен пунктирными линиями. При таком смещении оба троса вала 1 окажутся зафиксированными в вырезах 3 в этой паре рей 2, т.е. рей 2, привязанных друг к другу, т.к. при таком смещении на 90^o в этой паре привязанных друг к другу рей 2 образуются четыре отверстия, расположенных по углам квадрата, использовать эти четыре отверстия надо по диагоналям квадрата. Второй конец фала 8 пропускается через все отверстия 4 всех рей 2, и после последовательной сборки всех движителей и последовательного подъема их по тросам вала 1 вверх за фал 8 его конец заделывают за зажим 11, укрепленный на тросах вала 1 в нижней его части и вал 1 будет вращаться под действием ветра, при ослаблении конца фала 8 все паруса 5 сложатся "гармошкой" на площадке 12 над генератором, и вал 1 остановится. Однако сам генератор можно останавливать с помощью муфты сцепления, выводя из зацепления вал генератора с гибким валом, и при этом вал генератора остановится, а гибкий вал будет продолжать вращаться на холостых оборотах. Над генератором установлены муфта сцепления 19 и коробка скоростей 20.

Число движителей даже на самой маломощной ВЭПГ-3 должно быть не менее двух, так как в этом случае не будет "мертвой точки" при вращении под действием ветра. На фиг. 2 видно, что два паруса 5 в виде двух полуцилиндров получают от ветра пару сил от активного и реактивного действий ветра, заставляя вращаться вал 1. Вверху вал 1 связан с подшипником 13. Подшипник 13 связан с горизонтальным тросом 14. Трос 14 натянут между двумя мачтами 15 (см. фиг. 1). Мачты 15 можно собирать из труб 16, удерживаемых в вертикальном положении (на стыках) трубами-муфтами 17 и тросовыми растяжками 18.

ВЭПГ-3 - ветряная электростанция парусная, на которой ось вращения четырехтросового гибкого вала ветродвижителей и генератора лежит на одной вертикальной линии. Генератор установлен внизу, а над генератором - ветродвижители, нанизанные на четырех тросах. Эти тросы подвешены к подшипнику, а подшипник - к горизонтальному тросу, натянутому на двух мачтах, каждый ветродвижитель снабжен двумя парусами, привязанными шнурками к отверстиям на кромках двух рей. Реи 2 имеют прямоугольную форму в виде пластин и в центре - по одному большому отверстию (диаметр 30 мм) и восьми малых отверстий, расположенных попарно в радиальных направлениях от оси вращения вала и на одинаковом расстоянии от центра и от друг друга. Эти восемь отверстий служат для шнуровой привязки двух рей 2 друг к другу, располагать реи 2 надо так, чтобы они были смещены друг относительно друга по оси вращения вала на угол 90^o. Два паруса, натянутые на реях, образуют по два полуцилиндра и расположены так, что, используя активное и реактивное действия ветра, получают от него пару сил, заставляя вращаться гибкий вал, который передает вращение генератору. На кромках каждой реи 2, ближе к центру, выполнены четыре параллельных выреза, по два с каждой стороны, при смещении рей на 90^o по оси вращения во время привязки их друг к другу образуются четыре отверстия, ограниченные этими вырезами. В этих четырех отверстиях находятся четыре троса гибкого вала, но реи 2 могут перемещаться по ним вверх, вниз с помощью фала, который служит для остановки гибкого вала. Один конец этого фала, закрепленный в центре верхней реи, верхнего движителя, удерживает все движители на валу. Другой конец фала, пропущенный через центральные отверстия всех рей, закрепляется на зажиме, укрепленном в нижней части гибкого вала. При полном ослаблении конца фала все движители, скользя по четырем тросам гибкого вала, соберутся в "гармошку" на нижнюю площадку над генератором и вал остановится. Генератор можно остановить и с помощью муфты сцепления, а гибкий вал при этом будет продолжать вращаться на холостых оборотах. Технический результат заключается в повышении КПД установки, упрощении конструкции. 2 ил.

Ветряная электростанция парусная ВЭПГ-3, содержащая не менее двух парусных ветродвигателей, отличающаяся тем, что ветродвижители состоят из двух прямоугольных пластин, параллельные тросы гибкого вала, передающие вращение от ветродвигателей к генератору, гибкий вал, связанный с реями, на которые навешены ветродвижители, и с подшипником вверху, подшипник, связанный с тросом, натянутым между двумя мачтами, пара парусов, закрепленных на реях в виде полуцилиндров, получающих от ветра пару сил, заставляя вращаться гибкий вал, реи, друг относительно друга смещенные на угол 90^o, при этом оба троса гибкого вала зафиксированы в вырезах - четырех отверстиях, через которые пропускается фал и осуществляется последовательный подъем реи вверх по тросам гибкого вала, а другой конец фала перекидывается через неподвижный блок - ролик, за отрезок толстой проволочки завязывают конец фала, пропущенный через четыре отверстия, после последовательного подъема всех ветродвижителей по тросам вала конец фала заделывают за зажим, укрепленный на тросах вала в нижней его части, но при полном ослаблении конца фала, все паруса сложатся на площадку, расположенную над электрогенератором, при этом гибкий вал остановится, но электрогенератор можно останавливать и муфтой сцепления, установленной над электрогенератором.