Ветро-электрическая силовая установка Советский патент 1929 года по МПК F03D3/02 F03D7/06 F03D9/00 

В патенте № 1654 описан ветроводяной двигатель, снабженный двумя или более листовыми полуцилиндрическими, смещенными по отношению к оси, лопастями, внутренние кромки которых заходят за вал двигателя, образуя проходные отверстия для ветра или воды.

Предлагаемое же изобретение касается устройства ветро-электрической силовой установки, снабженной двигателями, являющимися видоизменением описанного в основном патенте двигателя, которое заключается в том, что, в целях автоматической регулировки двигателя и предохранения его от поломок во время ураганов, отмеченные выше полуцйлиндрические лопасти могут деформироваться под влиянием грузов, отбрасываемых центробежной силой.

Указанная установка преднг1значается для обслуживания электрической энергией маломощных потребителей (сельских), удаленных от

источников тепловой и гидравлической энергии.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает предлагаемую установку; фиг. 2 и 3-в двух проекциях один из двигателей ее; фиг. 4, 5 и б-в трех проекциях деталь устройства этого двигателя; фиг. 7-электрическую схему отмеченной установки.

Последняя состоит (фиг. 1) из нескольких горизонтальных ветряных .. двигателей Д, установленных на общем валу Н, приводящем в действие динамомашину при посредстве соответствующей передачи и регулятора.

В двигателях Д ближайшие к центру части полуцилиндрических лопастей (фиг. 2 и 3) закреплены на оси наглухо, а более удаленные-устроены подвижными и сцеплены с трубчатыми стержнями с, перемещающимися внутри направляющих трубок Ъ, имеющих долевые прорезы для закреп лопастей. Верхняя и нижняя горизонтальные кромки последних приклепаны к стальным плоским полукруглым пружинам е. Стрежни с несут на концах диаметрально противоположных от подвижного конца полуцилиндрической поверхности, грузы d, могущие передвигаться вдоль трубки и закрепляться в любом месте. Диаметр верхних ветряков несколько больше, чем нижних, что сделано ввиду больших скоростей ветра вверху.

Действие двигателя заключается в следующем:

Струя воздуха, ударяя в полуцилиндрическую поверхность, приводит двигатель во вращение, при чем с увеличением скорости ветра число его оборотов возрастает, одновременно с чем увеличивается и центробежная сила на окружности двигателя. Противовесы на полуцилиндрических поверхностях ii грузы на диаметрально-противоположных концах направляющих должны быть так подобраны, чтобы возникающие центробежные силы взаимно почти уравновешивались, но все же с перевесом в сторону на конце нанаправляющей, вследствие чего, с увеличением скорости вращения двигателя, груз d несколько отодвигается от оси вращения, и преодолевая упругость плоской пружины е, тянет за собой направляющую и уменьшает диаметр полуцилиндра, вследствие чего число оборотов двигателя снова несколько падает, благодаря уменьшению работающей поверхности и увеличению тормозной, чем и должны осуществляться автоматическая регулировка двигателя и, предохранение его от поломок во время ураганов.

Полуцилиндрические лопасти крепятся помощью трубок Ь к валу Н, который соединен коническим раструбом из котельного железа с вертикальным деревянным веретенообразным валом, вращающимся в подпятнике Л; верхний шариково-роликовый подшипник вала устроен в крестообразной деревянной шпренгельной конструкции, растягиваемой 4 стальными тросами, кроме того, устроен промежуточный роликово-шар1з ковьш

ПОДШИПНИК Т, снабжзный 4 npo/Jiiнами, на которых закреплены также стальные тросы-оттяжки.

Для приведения в действие генератора постоянного тока устроена ременная передача из двух горизонтальных конических барабанов, направленных своими конусами в разные стороны и установленных на шариковых подшипниках в массивной деревянной раме; нижний конический шкив сцеплен конической шестерней с зубчаткой, насаженной на вертикальном валу двигателя. Этот же вал несет центробежный регулятор с сильно статической характеристикой, который действует на отмеченную ременную передачу с коническими барабанами, чем автоматически удерживает число оборотов динамомашины на практически постоянном уровне. Генератор Г (фиг. 7) постоянного тока работает совместно с аккумуляторной батареей Б, Для обслуживания этой работы предусмотрено реле, состоящее из трех неподвижных катушек Д -В и Д и одной подвижной катушки С, из которых катушка Б включена параллельно с генератором, катушка Д последовательно с генератором, а соединенные последовательно катушки А и С включены параллельно с аккумуляторной батареей Б. Включение на батарею генератора, при повышении его напряжения вследствие увеличения скорости вращения, происходит под действием катушки В, втягивающей железный сердечник, прикрепленный к одному из плеч коромысла Г, имеющего на конце контакт К. Выключение же генератора, при понижении напряжения его, осуществляется под действием соединенной с другим плечом коромысла катушки С, выбрасываемой вниз катушкой Д при изменении направления тока в ней,

Для сельскохозяйственных моторов необходимы: надежность работы, простота пуска их и безопасность как в электрическом, так и в пожарном отношениях. Таким мотором является закрытый асинхронный трехфазный мотор с короткозамкнутым якорем. Питание подобных моторов может производиться в предлагаемой установке от одноякорного трехфазного умформера, включенного в цепь батареи.

Для поддержания постоянного напряжения на зажимах аккумуляторной батареи установлен соленоид У с обмоткой, питаемой от зажимов батареи. Сердечник этого соленоида ч;цеплен с зубчатым сектором Ф, вращающим ручку элементного коммутатора. При уменьшении напряжения батареи ниже нормы (батарея разрядилась) сердечник поднимается вверх и размыкает цепь умформера, чем предотвращается дальнейший разряд батареи.

Предмет патента.

1. Ветро-электрическая силовая установка с горизонтальными ветряными двигателями, снабженными листовыми полуцилиндрическими, смещенными по отношению к оси лопастями, характеризующаяся тем, что в двигателях наружные кромки листовых полуцилиндрических лопастей а (фиг. 1-3), прикрепленных вверху и внизу к полукруглым плоским пружинам е, присоединяются в углах к трубчатым стержням с, снабженным грузами d и перемещающимся внутри направляющих трубок Ь, имеющих долевые прорезы для закреп лопастей,-с целью регулирования двигателей при изменении скорости их вращения-сдвигом указанных наружных кромок по направлению к оси двигателей

и сгибанием листовых лопастей а, каковые трубки 6 служат также для закрепления отдельных ветряков в этажном порядке на общем вертикальном валу (фиг. 3), приводящем в действие динамомашину при посредстве соответствующей передачи и регулятора, действующего на включенную в передачу общеизвестную ременную передачу с коническими барабанами, при чем диаметры верхних ветрякой могут быть больше диаметров нижних ветряков.

2. При охарактеризованной в п. 1 установке применение реле для обслуживания совместной работы генератора постоянного тока и аккумуляторной батареи, состоящего на трех неподвижных катушек А, Б к Д и одной подвижной катушки С, из которых катушка В включена параллельно с генератором, катушка Д- последовательно с генератором, а соединенные .последовательно . катушки А и С включены параллельно с аккумуляторной батареей с той целью, чтобы включение на батарею генератора, при повышении его напряжения вследствие увеличения скорости вращения, происходило под действием катушки Б, втягивающей железный сердечник, прикрепленный к одному из плеч коромысла Г, имеющего на конце контакт К, тогда как выключение генератора, при понижении напряжения его, происходило под действием соединенной с другим плечом коромысла катушки С, выбрасываемой вниз катушкою Д при изменении направления тока в ней.

Фиг.1

Фиг.2

Т

V .J

Лi...Ji-lratf:

1КГ ттяи

Фиг.7.

--J.

ТЭ

DOGCZLi/T VtZZQ.