Регулятор частоты вращения ветроколеса Советский патент 1983 года по МПК F03D7/04 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветродвигателях, снабженных ветроколесами с поворотными лопастями. Известен регулятор частоты вращения ветроколеса, содержащий центробежные грузы, соединенные с поворотными лопастями, и подпружиненную относительно вала ветроколеса муфту 1. Однако такой регулятор обладает переменным коэффициентом передачи усилия от грузов к муфте и имеет сложную систему рычагов и тяг, что снижает точность регулирования и повыщает трудоемкость изготовления регулятора. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Поставленная цель достигается тем, что регулятор частоты вращения ветроколеса, содержащий центробежные грузы, соединенные с поворотными лопастями, и подпружиненную относительно вала ветроколеса муфту, дополнительно содержит расположен ные на валу радиальные направляющие, установленные на лопастях щкивы и размещенные на муфте скобы, охватывающие щкивы и ориентированные вдоль вала приЮЛЬ вала, причем на каждый щкив навит трос один котрос, один конец которого закреплен на скобе, другой - на муфте, а грузы размещены в направляющих и подпружинены относительно вала. Кроме того, муфта размещена на валу. в ней выполнень диаметрально расположенные радиальные отверстия а в валу - продольные осевые пазы, и в отверстиях муфты и пазах вала установлен соединительный палец, а в полости вала - направляющие ролики и роликовая подвижная обойма, имеющая два ролика с навитыми на них тросами, концы одного из которых соединены с пальцем и валом, а концы другого через направляющие ролики 13 - с грузами 1 На фиг. 1 показан регулятор по валу ветроколеса, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Регулятор содержит центробежные грузы 1, соединенные с поворотными лопастями 2, и подпружиненную пружиной 3 относительно вала 4 ветроколеса муфту 5. Регулятор дополнительно содержит расположенные на валу 4 радиальные направляющие 6, установленные на лопастях 2 шкива 7 и размещенные на муфте 5 скобы 8, охватывающие шкивы 7 и ориентированные вдоль вала 4, причем на каждый шкив 7 навит трос 9, один конец которого закреплен на скобе 8, другой - на муфте 5, а грузы 1 размещены в направляющих 6 и подпружинены пружинами 10 относительно вала 4. Кроме того, при выполнении вала 4 ветроколеса полым муфта 5 размещена на валу 4 и в ней выполнены диаметрально расположенные радиальные отверстия, а в валу 4 - продольные осевые пазы 11, и в отверстиях муфты 5 и пазах 11 вала 4 установлен соединительный палец 12, а в полости вала 4 - направляющие ролики 13 и роликовая подвижная обойма 14, имеющая два ролика 15 и 16 с навитыми на них тросами 17 и 18, концы одного из которых соединены с пальцем 12 и валом 4, а концы другого через направляющие ролики 13 - с грузами 1. Регулятор работает следующим образом. При увеличении частоты вращения вала 4 ветроколеса грузы 1 под действием центробежных начинают смещаться по радиальным направляющим 6 от центра вала 4, перемещая при этом через ролики роликовую обойму 14 с роли 6- Роликовая обойма 14, в свою очередь, перемещает палец 12 через трос 17 в пазах 11 вместе с муфтой 5 вправо, сжимая при этом пружину 3 и поворачивая лопасти 2 при помощи скоб 8, тросов 9, навитых на щкивы 7, причем величина плеча момента, осуществляющего поворот лопас ей 2, остается постоянной. При повороте лопастей 2 углы их установки относительно плоскости вращения вектроколеса изменя тся в сторону от номинальных углов, что Увеличивает аэродинамические потери и, следовательно, снижает частоту вращения ветроколеса с валом 4 до номинальной, Р уменьшении частоты вращения ва ветроколеса ниже номинальной пружина 3, преодолевая усилие пружин 10, ведет всю систему в положение, которое соответствует данной скорости ветра, т. е. изменяет углы установки лопастей 2, что приводит к повышению частоты вращения ветроколеса. Таким образом, эффективность регулятора заключается в повыщении точности , вращения ветроколеса из-за постоянства коэффициента передачи усилия поворота , лопастей, упрощении конструкции за счет применения тросов вместо шарнирных тяг и исключения люфтов в механизме.

1. РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВЕТРОКОЛЕСА, содержащий центробежные грузы, соединенные с поворотными лопастями, и подпружиненную относительно вала ветроколеса муфту, отличаюu uйcя тем, что, с целью повышения точности регулирования, он дополнительно содержит расположенные на валу радиальные направляющие, установленные на лопастях щкивы и размещенные на муфте скобы, охватывающие щкивы и ориентированные вдоль вала, причем на каждый щкив навит (Л со 00 ел трос, один конец которого закреплен на скобе, другой - на муфте, а грузы размещены в направляющих и подпружинены относительно вала. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при выполнении вала ветроколеса полым, муфта размещена на валу, в ней выполнены диаметрально расположенные радиальные отверстия, а в валу - продольные осевые пазы, и в отверстиях муфты и пазах вала установлен соединительный палец, а в полости вала - направляющие ролики и роликовая подвижная обойма, имеющая два ролика с навитыми на них тросами, концы одного из которых соединены с пальцем и валом, а концы другого через направляющие ролики - с грузами.