Карусельный ветродвигатель Советский патент 1983 года по МПК F03D5/02 

2, Ветродвигатель по п. 1, отличающийся тем, что,он снабжен приводным электродвигателем с электроцепью и реле управления, связанным при помощи муфты с диском, и флюгером с .подпружиненным щеточным контактом, соединенным с реле управления , вал выполнен полым и в его полости концентрично установлены флюгерный и регулировочный валики,

последний из которых кинематически соединен с электродвигателем, а флю гер установлен на флюгерном валике над верхней крестовиной.

3. Ветродвигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что щеточный контакт размещен между флюгерным и регулировочным валиками и снабжен замыкателем и ручными элек ровыключателями.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения энергией различных потребителей, размещенных, в частности, на транспортных средствах.

Известен карусельный ветродвигатель , содержащий установленный на опоре вертикальный вал с закрепленными на нем Нижней и верхней крестовинами, расположенные между крестовинами :ia осях поворотные лопасти 1

Однако в таком ветродвигателе;лопасти при вращении вокруг вертикальногср вала значительную часть пути по окружности отклонены от направления ветра на углы, не равные оптимальному, что приводит к потерям мощности и снижает коэффициент использования энергии ветра. I

Цель изобретения - повышение коэф фициента использования энергии ветра

Поставленная цель достигается тем что карусельный ветродвигатель, содержащий установленный на опоре вертикальный вал с закрепленными на нем нижней- и верхней крестовинами г расположенные между крестовинами на ося поворотые лопасти, снабжен поворотным диском, установленным на опоре при помощи катков, расположенным концентрично валу под нижней крестовиной и имеющим замкнутую канавку, образованную сопряжением двух витков спиралей противоположного направления, а лопасти закреплены на осях и последние снабжены двуплечими рычагами с роликами, размещенными в канавке диска.

Кроме того, ветродвигатель снабжен приводным электродйигателем с электроцепью и реле управления, связанным при помощи муфты с диском, и флюгером с подпружиненным щеточным контактом, соединенным с реле управления, вал выполнен полым и в его полости концентричнй установлены флюгерный к регулировочный валики, последний из которых кинематически соединвн с электродвигателем,

а флюгер установлен на флюгерном . валике над верхней крестовиной.

Щеточный контакт размещен между флюгерным и регулировочным валик-ами и снабжен замыкателем и ручнЕлми элекровыключателями.

На фиг. 1 изобрс1жен ветродвигатель, общийвид, верхняя часть; на фиг. 2 - то же, нижняя часть; на фиг. 3 - то же, аид сверху; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - вертикальный вал, верхняя часть , на фиг. б - сечение Б-Б на фиг. 5.

Карусельный ветродвигатель содержит установленный на опоре 1 вертикальный вал 2 с закрепленными на нем нижней- и верхней крестовинами 3 и 4 и расположенные между крестовинами 3 и 4 на осях 5 поворотные лопасти 6. Ветродвигатель сн-абжен поворотным диском 7, установленным на опоре 1 при помощи катков 8, расположенным концентрично валу 2 под нижней крестовиной 3 и имеющгол замкнутую канавку 9, образованную сопряжением двух витков спиралей противоположного направления. Лопасти 6 закреплены на осях 5, последние снаб ены двуплечими рычагами 10 с роликами 11, размещенными в канавке 9 диска 7. Кроме того, ветродвигатель снабжен приводным электродвигателем 12 с электроцепью 13 и реле 14 и 15 управления, связанным при помощи муфты 16 с диском 7, и флюгером 17 с подпружиненным щеточным контактом 18, соединенным с реле 14 и 15 управления. Вал 2 выполнен полым и в его Ьолости концеИтрично установлены флюгерный и регулировочный валики 19 и 20, последний из которых кинематически соединен с электродвигателем 12. Флюгер 17 установлен на флюгерном валике 19 над верхней крестовиной 4. Щеточный контакт 18 размещен между флюгерным и регулировочным валиками 19 и 20 и снабжен замыкателем 21 и ручными электровыключателягЛ 22, .

Вал 2 установлен в опоре 1, которая может служить палубой судна, на подшипнике 23. Радиальный подшипник 24 является другой опорой вала 2, а упорный подшипник 25 воспринимает вертикальные нагрузки. Электродвигатель 12 имеет трансмиссионный валик 26, на котором установлены элементы кинематической связи, например зубчатые передачи 27 и 28 с регулировочным йаликом 20 и муфтой 16. Шкив 29 служит для снятия полезной нагрузки.

Ветродвигатель работает следующим образом. .

.При достаточной для работы ветродвигателя скорости ветра пуск осуществляют включением электровдигателя 12 с цепью 13 управления (фиг.6). Электродвигатель 12 через валик 26, передачу 28 и муфту 16 поворачивает диск 7 и связанные с ним в канавках 9 ролики 11 с рычагами 10 и осями 5 лопасти 6 на оптимальные углы к ветру (фиг. 2 и 1). Вал 2 начинает вращаться и потребитель может снимать энергию со шкива 29.

При вращении вала 2 лопасти 6 (фиг. 4) изменяют положение своих плоскостей относительно направления ветра. При движении по ветру каждая лопасть 6 поддерживается перпендикулярно направлению ветра, при движении, против ветра лопасть 6 поворачивается параллельно направлению ветра. Переход от параллельного расположения лопасти и относительно направления ветра к перпендикулярному и, йаоборот, осуществляется плавно. При работе лопасти 6 разворачиваются по программе профиля канавки 9, в которой перемещаются ролики 11 двуплечего рычага 10. Вращающий:момент каждой лопасти 6 создается на дуге около 250°и более поворота вала 2.

При изменении направления бетра флюгер 17 (фиг. 5) поворачивает валик 19 и с ним замыкатель 21 (фиг.6), который замыкает или размыкает секторы контакта 18, укрепленные на внутренней поверхности валика 20. В зависимости от того, какие секторы включены в электроцепь 13, включается реле 14 или 15, управляющее включением и выключением двигателя 12.

Ручные выключатели 22 установлены между секторами контакта 18, управляя которыми, можно вывести диск 7 в положение останова лопастей 6, указанное на фиг. 3.

Эффективность ветродвигателя за ючается в более длинном воздействии ветра за один оборот вала на плоскости лопастей под прямым углом, что увеличивает движущий момент и следовательно, коэффициент использовагния энергии ветра.

X

а s/// ////7//2 7j /jyy/j A ,УУ///У//