Ветродвигатель вертикального типа Российский патент 2023 года по МПК F03D3/06 F03D1/02 F03D7/00 

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам с ветродвигателями вертикального типа, сегментного и дугостаторного видов, преимущественно с вертикальной осью.

Известен ветродвигатель вертикального типа [Пат. РФ №2290534, опубл. 27.12.2006, бюл. №366, з-ка 2005116803/06, 01.06.2005]. В данном техническом решении достигнут технический результат, заключающийся в уменьшении массы и габаритов ротора ветроэлектрогенератора при минимизации его стоимости за счет упрощения технологии изготовления и обеспечивающийся за счет того, что в роторе ветроэлектрогенератора, содержащем ступицу, лопасти, дугообразные элементы и магнитопроводы, согласно изобретению магнитопровод ротора выполнен в виде ферромагнитных параллелепипедов, чередующихся с немагнитными призмами, основания которых выполнены в виде равнобедренных трапеций, а боковые грани снабжены отверстиями для размещения скрепляющих элементов. Недостатком данного роторного ветродвигателя является возможность его разрушения под действием центробежных сил.

Из всех известных аналогов наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является роторный ветродвигатель сегментного ветроэлектрогенератора [Пат. РФ №2275530, опубл. 27.04.2006, бюл. №366, з-ка 2004128674/06, 27.09.2004]. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит ступицу, лопасти, дугообразные элементы, магнитопроводы, ветроприемники, траверсы и колонну. При этом магнитопроводы ротора сегментного ветроэлектрогенератора выполнены в виде катушек из ферромагнитной проволоки, которые установлены на дугообразных элементах. Таким образом, ветродвигатель вертикального типа содержит ветроприемники, основание, траверсы, колонну.

Недостатком данного роторного ветродвигателя является, пониженная эффективность, связанная с увеличенной эффективной поверхностью ветроприемника, движущегося против потока.

Изобретение направлено на обеспечение уменьшения эффективной поверхности ветроприемника, движущегося против потока.

Достижение технического результата достигается тем, что ветродвигатель вертикального типа, содержащий основание, траверсы, ветроприемники и колонну, согласно изобретению, ветроприемники выполнены в виде ветроколес и снабжены пружинами, при этом ветроколеса установлены на одной оси с неподвижными шторками, а сами шторки снабжены упорами.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан вид сверху ветродвигателя вертикального типа, на фиг. 2 показан вид спереди, на фиг. 3 показано взаимодействие ветроколес и шторок при наличии ветрового потока, на фиг. 4 тоже, при отсутствии ветрового потока, на фиг. 5 показано схематично пространственное положение шторок и одной лопасти ветроколеса.

Ветродвигатель вертикального типа содержит основание 1; траверсы 2; ветроприемники, выполненные в виде ветроколес с лопастями 3; вращающихся относительно осей 4; ветроколеса заключены в цилиндрическую оболочку 5 и установлены на одной оси с неподвижными шторками 6, причем шторки 6 снабжены упорами 7. Ветроколеса снабжены пружинами 8. Траверсы укреплены на колонне 9.

Работа устройства. В отсутствии ветрового потока под действием пружины 8 лопасти ветроколес занимают положение между окнами шторок - См. фиг. 4 упираясь в упоры 7. При воздействии ветрового потока, лопасть поворачивается на угол соответствующий тангенциальной координате шторки, до такого положения, что лопасть упирается в упор - См. фиг. 3, при этом окно открывается, уменьшая эффективное сечение ветроприемника, в данном случае правого ветроприемника показанного на фиг. 2. Левый ветроприемник остается в состоянии закрытых окон - показано на фиг. 4. Таким образом, при воздействии ветрового потока на плоскость чертежа фиг. 2. левый ветроприемник имеет максимальную эффективную площадь и движется от плоскости чертежа, а правый ветроприемник движущийся навстречу обладает открытыми окнами, что уменьшает его эффективную площадь, то есть уменьшает противодействующий момент. При повороте ветродвигателя процессы повторяются.

Техника-экономическим преимуществом является, обеспечение возможности с одной стороны уменьшение эффективной поверхности ветроприемника движущегося против ветрового потока, а с другой стороны сохранение максимальной эффективной поверхности ветроприемника движущегося по потоку.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам с ветродвигателями вертикального типа, сегментного и дугостаторного видов, преимущественно с вертикальной осью. Ветродвигатель с вертикальной осью содержит основание, горизонтальные траверсы, на которых размещены ветроприемники, выполненные в виде заключенных в цилиндрическую оболочку соосно расположенных вращающихся лопастей и неподвижных шторок. Лопасти снабжены пружинами, обеспечивающими при движении ветроприемника против потока ветра поворот лопастей относительно шторки до положения, ограниченного упорами на шторках, в котором лопасти расположены между окнами шторок, а при движении по потоку - закрытие окон. Техническим результатом является уменьшение эффективной поверхности ветроприемника, движущегося против потока, с сохранением максимальной эффективной поверхности ветроприемника, движущегося по потоку. 5 ил.

Ветродвигатель с вертикальной осью, содержащий основание, горизонтальные траверсы, на которых размещены ветроприемники, выполненные в виде заключенных в цилиндрическую оболочку соосно расположенных вращающихся лопастей и неподвижных шторок, причем лопасти снабжены пружинами, обеспечивающими при движении ветроприемника против потока ветра поворот лопастей относительно шторки до положения, ограниченного упорами на шторках, в котором лопасти расположены между окнами шторок, а при движении по потоку - закрытие окон.