ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ АЛИЕВА Российский патент 2004 года по МПК F03D5/00 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветродвигателям, преобразующим ветровую энергию в ее другие виды, преимущественно в электрическую.

Известен ветродвигатель, содержащий установленные на круговом пути взаимосвязанные платформы, каждая из которых, в свою очередь, включает кинематически связанные вагонетку или тачку и лопасть или парус (см., например, SU, 1275114 А1, кл. F 03 D 5/00, 07.12.1986), принятый по совокупности существенных признаков за ближайший аналог изобретения (прототип).

Недостатком ветродвигателя является отсутствие механизма регулирования скорости вращения выходного вала ветродвигателя при изменении направления и скорости течения ветра.

Технический результат, заключающийся в повышении чувствительности к слабым потокам ветра, автоматической регулировки скорости вращения выходного вала, повышении мощности установки относительно простыми в техническом отношении средствами, обеспечивается за счет того, что ветродвигатель, содержащий установленные на круговом пути взаимосвязанные платформы, каждая из которых, в свою очередь, включает кинематически связанные вагонетку или точку и лопасть или парус, согласно изобретению дополнительно содержит вертикальную стойку и флюгер, а каждая платформа содержит дополнительно узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти, взаимодействующий с лопастью и флюгером, при этом узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти содержит кинематически связанные и взаимодействующие друг с другом подпружиненную четырехкулачковую муфту и муфту сцепную, при этом нижняя четырехкулачковая полумуфта установлена на вертикальной стойке с возможностью вертикального смещения по ней и взаимодействует через шарики с кулачковым выступом колпака, связанного с платформой, сверху на котором установлена неподвижно нижняя сцепная полумуфта, верхняя полумуфта которой через коническую пружинку взаимодействует с верней кулачковой полумуфтой, а через ролики-толкатели с нижней кулачковой полумуфтой, при этом верхняя кулачковая полумуфта жестко связана с лопастью.

Узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти содержит подпружиненную муфту сцепную и взаимодействующие друг с другом первый, второй и третий магниты, при этом нижняя полумуфта сцепная установлена на трубчатой стойке, связанной с флюгером с возможностью вертикального смещения, а верхняя полумуфта сцепная неподвижно связана с лопастью, шарнирно установленной на стойке с возможностью поворота в пределах 90^o, и вторым магнитом, взаимодействующим с третьим магнитом, установленным неподвижно на вагонетке, а также с первым магнитом, взаимодействующим, в свою очередь, с флюгером; кроме того, нижняя полумуфта сцепная через шарики и кулачковый выступ взаимодействует с колпаком, жестко связанным с корпусом вагонетки, а флюгер выполнен в виде усеченного конуса, установленного с возможностью продольного смещения на горизонтальном рычаге стойки и связан через трос с подпружиненным штоком, в котором установлен палец поворотный, взаимодействующий с пазом, наклонным в стойке, и вертикальным пазом в первом магните.

На фиг.1 представлен ветродвигатель, общий вид;
на фиг.2 - первый вариант выполнения платформы ветродвигателя;
на фиг. 3 - вид А на фиг.2, содержащий торцевые наконечники кулачковых полумуфт;
на фиг.4 - ветродвигатель (вид сверху) с шестью платформами;
на фиг. 5 - вид сверху на положение выемок в верхней полумуфте первой сцепной муфты через каждый цикл поворота лопасти на 90^o;
на фиг.6 - второй вариант выполнения платформ;
на фиг. 7 - вид сверху на круговую дорогу и положение флюгера стойки и лопасти относительно направления ветра в четырех определяющих точках а, б, в, с.

Ветродвигатель содержит круговую дорогу (путь) 1, вагонетку 2 (платформу) с электрогенератором (не показан), стойку 3, лопасть 4, флюгер 5, узел изменения ориентации 6 и фиксации положения лопасти 4, упорные шайбы 7, шарниры 8, подшипники 9, крышки 10, колеса 11, рычаг 12, крышку 13 платформы 2, верхнюю кулачковую полумуфту 14, нижнюю кулачковую полумуфту 15, цилиндрическую пружину 16, паз 17, направляющий палец 18, канавку 9 с кулачковым выступом, шарики 20, колпак 21, верхнюю полумуфту сцепления 22, нижнюю полумуфту сцепления 23, коническую пружину 24, ролик-толкатель 25, центральное колесо 26.

Второй вариант выполнения платформ содержит конический корпус 27 флюгера 5, радиальные стойки 28, втулку 29, трубчатый рычаг 30 флюгера 5, упор 31, паз 32 в рычаге 30, стержень 33, трос 34, блочок 35, шток 36, поворотный палец 37, наклонный паз 38, упорную шайбу 39 с фиксатором (не показан), регулировочный паз 40, пружину 41 флюгера 5, паз 42 в первом магните 43 (Nф-Sф), взаимодействующем с флюгером 5, упорное кольцо 44 для лопасти 4, шарниры 45 для установки лопасти 4, ограничительный паз 46, палец 47 ограничителя, второй магнит (Nл-Sл) 48, установленный на лопасти 4, третий магнит 49 (Nв-Sв), установленный на платформе, верхнюю полумуфту сцепления 50, нижнюю полумуфту сцепления 51, пружину муфты сцепления 52, направляющий паз 53, направляющий палец 54, кулачковый выступ 55, канавку 56, шарик 57, фланец (колпак) 58, корпус 59 платформы 2.

Ветродвигатель функционирует следующим образом.

При относительно малых мощностях ветродвигателя наиболее приемлема конструкция, где платформы вращаются вокруг колеса, установленного на вертикальной оси. От центрального колеса 26 движение передается электрогенератору или водяному насосу. При этом платформы 2 выполняются передвижными, на надувных колесах, передвигающихся по круговой асфальтированной дорожке 1. Передвижные платформы 2 жестко связаны с центральным колесом 26, и ветродвигатель представляет собой единую жесткую конструкцию.

При больших мощностях ветродвигателя каждая платформа 2 включает в себя передвижную вагонетку с электрогенератором (не показан), передвигающейся по круговой железной дороге 1. Платформы 2 ветродвигателя соединяют друг с другом с помощью плоских шарниров (не показаны) жесткими сцепками. В зависимости от мощности ветродвигателя количество платформ 2 может меняться от трех и более.

Каждая платформа 2 содержит передвижную вагонетку и установленную на ней шарнирно вертикальную стойку 3. На стойке 3 установлена плоская лопасть 4 с возможностью поворота вокруг нее. Верхний конец стойки 3 с помощью горизонтального рычага 12 связан с флюгером 5.

В корневой части стойки 3, между лопастью 4 и платформой 2, установлен узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти 6.

Первая конструкция платформы 2 может быть использована в относительно маломощных ветродвигателях (2-10 кВт), где не предусмотрено автоматическое изменение эффективной площади лопасти 4 и регулировка скорости вращения ветродвигателя.

В данной конструкции при вращении платформ 2 ветродвигателя по круговой дороге в точках а и б лопасть 4 меняет свое положение на 90^o. В точке а лопасть становится перпендикулярно направлению флюгера 5, т.е. направлению ветра. Далее это положение лопасти 4 фиксируется на протяжении времени движения модуля на активном участке траектории движения авб.

В точке б лопасть 4 меняет свое положение. Лопасть 4 поворачивается на 90^o по часовой стрелке, и плоскость ее становится вдоль направления ветра, т.е. совпадает с плоскостью флюгера 5, такое положение лопасти 4 фиксируется и сохраняется на протяжении движения модуля на пассивном участке траектории движения бса.

Платформа 2 ветродвигателя функционирует следующим образом.

Передвижная платформа 2 имеет форму параллелограмма, через центр которого проходит шарнирно установленная вертикальная стойка 3 с плоской лопастью 4. В верхней части стойка 3 переходит в горизонтальный (Г-образный) рычаг, к концу которого закреплен флюгер 5. Флюгер 5 имеет плоскую форму и закреплен к стойке 3 вертикально. Флюгер 5 указывает на направление движения ветра, на стойке 3 устанавливаются упорные шайбы 7. На этих упорных шайбах 7 с помощью шарниров (например, упорных подшипников) устанавливается плоская лопасть 4. Лопасть 4 имеет возможность свободного вращения вокруг стойки 3. Стойка, в свою очередь, также свободно вращается относительно подвижной платформы 2. Для этого стойку 3 крепят к верхней 13 и нижней (не показана) крышкам платформы 2 с помощью упорных подшипников 9 и крышке 10.

Передвижная платформа 2 устанавливается на надувных колесах 11. Число колес 11 может быть равно двум. В этом случае они устанавливаются как велосипедные один за другим, при этом платформа 2 с помощью рычага 12 соединяется с центральным колесом 26.

На верхней крышке 13 передвижной платформы 2 устанавливается узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти. Этот узел 6 содержит в себе конструктивные элементы 14-24.

Лопасть 4 нижним краем жестко связана с верхней кулачковой полумуфтой 14. Кулачковая сцепная муфта должна быть четырехкулачковой.

При этом торцы кулачков верхней 14 и нижней 15 полумуфт должны иметь небольшой наклон слева-направо. Высота кулачков полумуфт (h₁) меньше радиуса шариков (R_ш) 20. Нижняя кулачковая полумуфта 15 установлена на стойке 3 подвижно и имеет возможность вертикального перемещения. Пружина 16 принудительно вводит нижнюю четырехкулачковую полумуфту 15 в сцепление с верхней полумуфтой 14. Для обеспечения только поступательного движения нижней полумуфте 15 она имеет вертикальный паз 17, по которому ходит направляющий палец 18. Этот палец 18 жестко связан со стойкой 3 и определяет ориентацию флюгера 5. Таким образом, угловое положение нижней полумуфты 15 относительно флюгера 5 не меняется.

Длина паза 17 должна быть больше радиуса шарика (R_ш) 20 и высоты кулачков полумуфт 14, 15. Пружина 16 должна обеспечить необходимую силу сцепления полумуфт 14, 15.

Для обеспечения автоматического изменения положения лопасти 4 в двух диаметрально противоположных точках а и б траектории движения модуля ветродвигателя используются конструктивные элементы 19-24. Фланец нижней полумуфты 15 имеет на верхней плоскости концентричную канавку с кулачковым выступом 19.

По этой канавке катится два шарика 20, установленные в отверстиях колпака 21. Колпак 21 неподвижно установлен на верхней крышке 13 подвижной платформы 2. При этом отверстия с шариками 20 ориентированы в плоскости, проходящей через оси стойки 3 и рычага 12, т.е. ось центрального колеса 26.

При такой ориентации плоскости расположения шариков 20 эта плоскость совпадает с плоскостью флюгера 5 только в двух определяющих точках а и б траектории движения платформы 2 по круговой дороге 1. Высота кулачкового выступа h₂ в канавке 19 нижней полумуфты 15 должна быть больше высоты кулачков h₁ полумуфт 14, 15 и меньше радиуса шарика 20 без учета зазора между колпаком 21 и полумуфтой 15.

Над колпаком 21 установлена первая муфта сцепная, состоящая из полумуфт 22, 23. Нижняя полумуфта 23 ее жестко соединена с фланцем 21. Верхняя полумуфта 22 свободно перемещается вверх-вниз по кулачковой полумуфте 15.

Верхняя полумуфта 22 подпружинена конической пружиной 24. Пружина 24 обеспечивает сцепление полумуфт 22, 23 первой сцепной муфты и заводится при вращении платформы 2 вокруг центрального колеса 26, а также обеспечивает поворот лопасти 4 вокруг стойки 3.

Пружина 24 имеет коническую и плоскую части. Верхний конец пружины 24 входит в отверстие, проделанное в верхней кулачковой полумуфте 14. Нижний конец пружины 24 связан с верхней полумуфтой 22 первой муфты сцепной. Эта полумуфта 22 с помощью двух роликов-толкателей 25 взаимодействует с нижней кулачковой полумуфтой 15. Ролики-толкатели 25 имеют округленные торцевые поверхности и установлены с диаметрально противоположных сторон в двух отверстиях колпака 21. Коническая пружина 24, упираясь одним концом в верхнюю кулачковую полумуфту 14, а нижней плоской частью - в верхнюю полумуфту 22 первой муфты сцепной, и обеспечивает сцепление последней. В положении сцепления муфты верхний конец одного из роликов-толкателей 25 утопает в выемках верхней сцепной полумуфты 22, таких выемок по окружности две. Они расположены через 90^o. Глубина выемок немного больше высоты зубов сцепления муфты 22.

В точках а и б траектории движения платформы 2 в результате взаимодействия кулачкового выступа 19 с шариком 20 полумуфта 15 отжимается вниз и выходит из зацепления с верхней полумуфтой 14.

После этого заведенная коническая пружина 24 поворачивает лопасть 4 вокруг стойки 3 на 90^o по часовой стрелке. С помощью цилиндрической пружины 16 нижняя кулачковая полумуфта 15 поднимается вверх и снова входит в сцепление с верхней кулачковой полумуфтой 14.

При этом одни из роликов-толкателей 25 отжимает верхнюю полумуфту сцепную 22 вверх и выводит его из сцепления с нижней 23. Заведенная на половину (90^o) коническая пружина 24 поворачивает верхнюю сцепную полумуфту 22 в обратную сторону против часовой стрелки относительно нижней 23.

После этого коническая пружина 24 принимает нейтральное положение. Положение отверстий, а следовательно, положение лопасти 4 повторяется через каждый 4 цикла, т.е. после двух оборотов платформы 2 вокруг центрального колеса 26. Таким образом, меняется ориентация и фиксируется положение лопасти 4 относительно ориентации флюгера 5 через каждые 90^o. В точке а лопасть 4 ориентируется перпендикулярно направлению флюгера, а в точке б - вдоль указанного направления.

В точке а или б траектория подвижной платформы 2 один из шариков 20 совпадает с кулачковым выступом канавки 19. При этом кулачок при взаимодействии с шариком 20 отжимает нижнюю кулачковую полумуфту 15 и выводит ее из зацепления с верхней полумуфтой 14.

Заведенная пружина 24 кружит полумуфту 14 по часовой стрелке. Это приводит к тому, что лопасть 4 поворачивается на 90^o по часовой стрелке.

Резкому изменению ориентации лопасти 4 препятствует взаимодействие подпружиненных скошенных торцевых конечностей четырех кулачков пулумуфт 14, 15.

Подбирая наклон торцевых поверхностей кулачков указанных полумуфт 14, 15, а также силу жесткости пружины 16, 24, возможно обеспечить необходимую плавность изменения ориентации лопасти 4 относительно направления ветра.

Участок круговой дорожки авб является активным, а участок бса - пассивным. На активном участке лопасть 4 ориентирована перпендикулярно направлению ветра. Давление ветра на лопасти 4 на активном участке авб создает крутящий момент, передающейся на центральное колесо 26. Величина крутящего момента на валу центрального колеса 26 пропорциональна скорости ветра V, площади лопасти S, длине рычага 12 - точнее расстоянию от оси вращения центрального колеса 26 до оси вращения лопасти 4.

На пассивном участке траектории бса движения платформы 2 по круговой дорожке 1 бса лопасти 4 ориентированы вдоль направления ветра, т.е. совпадает с направлением флюгеров 5. Ориентация лопастей 4 меняется автоматически в точках а и б. Эти токи отделяют активный участок траектории движения платформы 2 от пассивного. Изменение направления ветра относительно центрального колеса 26, а следовательно, и круговой дорожки 1 приведет к тому, что точки а и б смотрятся по круговой дорожке 1. Активные и пассивные участки при этом также будут смещены; а и б - точки, где диаметральная линия, совпадающая с направлением ветра, пересекает круговую дорожку 1, по которой вращаются платформы 2.

Таким образом, при любом направлении ветра на активной авб и пассивной бса половинах круговой дорожки 1 лопасти 4 автоматически ориентируются таким образом, чтобы отбирать максимально возможное количество ветровой энергии.

Мощность такого ветродвигателя будет зависеть от мощности, развиваемой единичной платформой и количества соединенных между собой платформ.

Наиболее выгодным является, когда вал центрального колеса 26 является валом генератора или валом водяного насоса. В последнем случае нет необходимости в синхронизации скорости вращения вала центрального колеса 26 ветродвигателя. При использовании ветродвигателя в энергетических установках необходимо синхронизовать скорость вращения выходного вала при изменении скорости ветра. Для решения этой задачи используется конструкция второго варианта выполнения платформы.

Во втором варианте флюгер 5 и узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти 6 имеют существенные отличия от первого варианта.

Флюгер 5 выполнен в виде усеченного конуса 27, закрепленного с помощью радиальных стоек 28 на цилиндрической втулке 29. Втулка 29 флюгера 5 устанавливается на горизонтальном трубчатом рычаге 30 и имеет возможность перемещаться свободно от упора 31 до конца горизонтального рычага 30. Таким образом, флюгер 5 конической формы 27 установлен на горизонтальном рычаге 30 с возможностью продольного смещения. Рычаг 30 имеет на конце паз 32, по которому свободно ходит стержень 33. К центру стержня 33 подвязан трос 34. Трос 34 проходит по оси горизонтального трубчатого рычага 30 и вертикальной стойки 3. На изломе, где трос 34 из горизонтального участка переходит в вертикальный, установлен блочок 35. Конец троса 34 закреплен на шток 36. Шток 36 имеет возможность свободно ходить по внутренней полости вертикальной стойки 3. При этом в боковой поверхности штока 36 установлен палец 37, который ходит по наклонному пазу 38 в стойке 3.

В полости стойки 3 установлена упорная шайба 39 с фиксатором (не показан). Положение упорной шайбы 39 с фиксатором можно менять по вертикалям с помощью регулировочного паза 40. Между упорной шайбой 39 и штоком 36 установлена пружинка 41, которая работает на растяжение.

Подпружиненный шток 36 растягивает трос 34, который проходит свободно через отверстие в упорной шайбе 39 и прижимает флюгер 5 к упору 31. Торцевые поверхности флюгера 5 конической формы 27 открыты для ветра. Давление ветра на боковые поверхности флюгера 5 заставляет флюгер 5 с помощью горизонтального рычага 30 ориентироваться по направлению ветра. При этом доказано, что флюгер 5 формы усеченного конуса 27 более чувствителен к давлению ветра, чем плоский. Эффективная площадь флюгера 5 равна разности площадей нижней и верхней торцевых поверхностей усеченной пирамиды.

S_эф=S_H-S_b=πR²-πr²=(R²-r²)
где R и r - радиусы нижней и верхней торцевых поверхностей флюгера соответственно.

При повышении скорости ветра под его давлением флюгер 5 перемещается по горизонтальному рычагу 30, стержень 33 при этом ходит по пазу 32 и тянет за собой трос 34 и связанный с ним шток 36. При этом палец поворотный 37 перемещается по наклонному пазу 38 в стойке 3. Взаимодействие пальца 37 с наклонным пазом 32 преобразует поступательное движение штока 36, а следовательно, флюгера 5 во вращательное движение пальца 37 относительно оси стойки 3.

Палец поворотный 37 ходит по вертикальному пазу 42 в магните 43 (N_ф-S_ф), взаимодействующем с флюгером 5. Взаимодействие пальца 37 с пазом 42 в магните 43 приводит к повороту магнита 43 вокруг вертикальной оси в пределах 0-90^o.

Путем подбора геометрических параметров флюгера 5, параметров пружины 41, положения упорной шайбы 39 и наклона регулировочного паза 40, а также толщины магнита 43 возможно настроить ветродвигатель так, чтобы он синхронизировал скорость вращения вала ветродвигателя в широком диапазоне изменения скорости ветра (4-40 м/с).

На стойке 3 неподвижно установлено упорное кольцо 44 для лопасти 4. Плоские лопасти 4 крепятся к шарнирам 45. Шарниры 45 могут быть выполнены в виде упорных подшипников.

Так как лопасти 4 вращаются вокруг стоек 3 в пределах 0-90^o в шарнире 45 прорезан паз 46 по окружности 90^o. Палец ограничителя 47 неподвижно закреплен в стойке 3 и ходит по пазу 46, ограничивая относительный поворот лопасти 4.

Второй магнит 48 (N_л-S_л) установлен неподвижно на лопасти 4 в корневой части стойки 3. Этот магнит 48 взаимодействует с первым магнитом (N_ф-S_ф) 43, связанным с флюгером 5 и третьим магнитом (N_в-S_в) 49, установленным неподвижно на платформе 2.

Измерение ориентации лопасти 4 происходит в результате взаимодействия указанных магнитов 43, 48, 49 в точках а и б траектории движения платформы 2 по круговой дороге 1.

На промежуточных активном авб и пассивном бса участках движения платформы 2 положения лопасти 4 фиксируются и не меняется. На активном участке абв лопасть 4 ориентируется перпендикулярно направлению ветра, а на пассивном бса совпадает с направлением флюгера 5, а следовательно, с направлением ветра.

Для ориентации положения лопасти используется муфта сцепления, содержащая полумуфты 50, 51.

Верхняя полумуфта сцепления 50 жестко связана с лопастью 4 и вторым магнитом 48. Нижняя сцепная полумуфта 51 с помощью пружины 52 вводится в сцепление с верхней полумуфтой 50 и положение лопасти 4 относительно плоскости флюгера 5 фиксируется. Для смещения нижней полумуфты 51 вверх-вниз предназначен вертикальный направляющий паз 53, по которому ходит направляющий палец 54. Таким образом, нижняя сцепная полумуфта 51 установлена на трубчатой стойке 3, связанной с флюгером 5 с возможностью вертикального смещения. Палец 54 неподвижно соединен со стойкой 3 и ориентирован в плоскости флюгера 5. В этой же плоскости находится кулачковый выступ 55 в канавке 56 и установлены два шарика 57, которые катятся в выемках колпака 58.

При перемещении платформы 2 по круговой дороге 1 дважды за период вращения в точке а и б кулачок 55 совпадает с одним из шариков 57. Фланец (колпак) 58 установлен на корпусе 59 платформы 2.

В диаметрально противоположных точках а и б траектории движения платформы 2 ориентация третьего магнита 49, неподвижно установленного на платформе 2, меняется на противоположное.

В указанных точках шарики 57 взаимодействуют с кулачковым выступом 55 в канавке 56 и отжимают нижнюю полумуфту сцепления 51 и выводят его из сцепления с верхней полумуфтой 50.

В точке а взаимодействие второго магнита 48 (N_л-S_л) с первым 43 (N_ф-S_ф) приводит к тому, что лопасть 4 устанавливается в положение, которое определяется ориентацией первого магнита 43. Ориентация этого магнита 43, в свою очередь, зависит от скорости ветра. Чем больше скорость ветра, тем больше угол поворота первого магнита 43 от нейтрального положения, соответствующего минимальной скорости ветра. Такая система ориентации лопасти 4 обеспечивает автоматическое изменение эффективной площади лопасти 4 в зависимости от скорости ветра. При слабом ветре плоскость лопасти 4 перпендикулярна плоскости ориентации флюгера 5. С ростом скорости ветра эффективная площадь лопасти 4 уменьшается. Регулируя площадь конической поверхности 27 флюгера 5, жесткость пружины 41, наклон и форму паза 38 и положение упорной шайбы 39 с фиксатором, возможно синхронизировать скорость вращения выходного вала ветродвигателя при изменении скорости ветра в широком диапазоне.

Как только кулачковый выступ 55 смещается относительно положения шариков 57, пружина 52 вводит нижнюю полумуфту 51 в сцепление с верхней 50, и положение лопасти 4 относительно флюгера 5 фиксируется на всем протяжении активного участка авб.

В точке б траектории движения платформы 2 второй шарик 57 наталкивается на кулачковый выступ 55 и отжимает нижнюю полумуфту 51. Диаметр шариков 57 должен быть такой, чтобы вывести полумуфты 50 и 51 из сцепления друг с другом.

Второй магнит 48 (N_л-S_л) взаимодействует в точке б уже с третьим магнитом 49 (N_в-S_в). Такое взаимодействие магнитов 48 и 49 приводит к тому, что лопасть 4 ориентируется в плоскости ориентации флюгера 5. Такая ориентация лопасти 4 фиксируется и сохраняется на всем протяжении пути на пассивном участке бса траектории движения платформы 2.

В точках в и с ориентация магнитов 43, 48, 49 относительно друг друга особую роль не играет, т.к. ориентация лопасти 4 относительно флюгера 5 фиксируется узлом фиксации положения 6 (муфтой сцепной, состоящей из полумуфт 50 и 51).

Таким образом, изменение ориентации плоскости лопасти 4 относительно направления флюгера 5, а следовательно, и направления ветра на всем протяжении активного и пассивного участков обеспечивает максимальный отбор энергии ветра.

Установка лопасти перпендикулярно направлению ветра при малой скорости обеспечивает высокую чувствительность к слабым потокам ветра и повышает производительность и КПД.

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветродвигателям, преобразующим ветровую энергию в ее другие виды, преимущественно в электрическую. Технический результат, заключающийся в повышении чувствительности к слабым потокам ветра, автоматической регулировки скорости вращения выходного вала, повышении мощности установки относительно простыми в техническом отношении средствами, обеспечивается за счет того, что ветродвигатель, содержащий установленные на круговом пути взаимосвязанные платформы, каждая из которых, в свою очередь, включает кинематически связанные вагонетку или тачку и лопасть или парус, согласно изобретению дополнительно содержит вертикальную стойку и флюгер, а каждая платформа содержит дополнительно узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти, взаимодействующий с лопастью и флюгером. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

1. Ветродвигатель, содержащий установленные на круговом пути взаимосвязанные платформы, каждая из которых, в свою очередь, включает кинематически связанные вагонетку или тачку и лопасть или парус, отличающийся тем, что дополнительно двигатель содержит вертикальную стойку и флюгер, а каждая платформа содержит дополнительно узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти, взаимодействующий с лопастью и флюгером.2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти содержит кинематически связанные и взаимодействующие друг с другом подпружиненную четырехкулачковую муфту и муфту сцепную, при этом нижняя четырехкулачковая полумуфта установлена на вертикальной стойке с возможностью вертикального смещения по ней и взаимодействует через шарики с кулачковым выступом колпака, связанного с платформой, сверху на котором установлена неподвижно нижняя сцепная полумуфта, верхняя полумуфта которой через коническую пружинку взаимодействует с верхней кулачковой полумуфтой, а через ролики - толкатели с нижней кулачковой полумуфтой, при этом верхняя кулачковая полумуфта жестко связана с лопастью.3. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что узел изменения ориентации и фиксации положения лопасти содержит подпружиненную муфту сцепную и взаимодействующие друг с другом первый, второй и третий магниты, при этом нижняя полумуфта сцепная установлена на трубчатой стойке, связанной с флюгером с возможностью вертикального смещения, а верхняя полумуфта сцепная неподвижно связана с лопастью, шарнирно установленной на стойке с возможностью поворота в пределах 90°, и вторым магнитом, взаимодействующим с третьим магнитом, установленным неподвижно на вагонетке, а также с первым магнитом, взаимодействующим, в свою очередь, с флюгером, кроме того, нижняя полумуфта сцепная через шарики и кулачковый выступ взаимодействует с колпаком, жестко связанным с корпусом вагонетки.4. Ветродвигатель по п.3, отличающийся тем, что флюгер выполнен в виде усеченного конуса, установленного с возможностью продольного смещения на горизонтальном рычаге стойки и связан через трос с подпружиненным штоком, в котором установлен палец поворотный, взаимодействующий с пазом наклонным в стойке и вертикальным пазом в первом магните.