Известные системы регулирования быстроходных ветродвигателей, основанные на принципе использования центробежных сил или сил набегающего на крылья ветрового потока, не обеспечивают надежной работы ветроэлектрической установки на энергосистему или параллельно с неветровой станцией. Ветродвигатели, оборудованные такими системами регулирования, могут подвергаться опасным перегрузкам из-за возможности значительного возрастания в них крутящего момента при больщих скоростях ветра.
Поэтому целесообразным и надежныл регулированием будет такое регулирование, в основу которого положен принцип использования величины крутящего момента, развиваемого самим ветроколесом.
Иными словами, поскольку необходимо ограничить развиваемый ветродвигателем момент, то носледний и следует использовать для создания импульса, воздействующего на регулятор, который ограничивает развиваемый и передаваемый момент определенной, наперед заданной величиной.
Однако использование только одного этого принципа недостаточно. На случай внезапного сброса нагрузки, а при параллельной работе - нарущения электрической связи генератора с сетью, должно быть также применено устройство, ограничивающее число оборотов ветроколеса. Это устройство по принципу действия должно быть центробежным.
Указанные соображения н положены в основу устройства для комбинированного регулирования ветродвигателей согласно изобретению. Наиболее целесообразно применение этого устройства для быстроходных ветродвигателей и, в первую очередь, прп использовании последних в качестве первичных двигателей ветроэлектростанций,работающих параллельно со станциями больщей, чем ветродвигатель, мощности или с мощной сетью.
Особенностью описываемого ниже устройства для комбинированного регулирования быстроходного ветродвигателя является то, что в целях надежного предохранения ветродвигателя от возможных перегрузок при повышении скорости ветра и крутящего момента, ступица ветрового колеса посажена на главном валу на подшипниках и соединена с последним . Это делается для того, чтобы при поворотах ступицы относительно вала крутящим моментом, б()льщим расчетного, принудительно поворачивались на махах ветрового колеса крылья или их концевые части, обеспечивая тем самым сохранение крутящего момента на главном валу ветродвигателя в заданных пределах.
На фиг. 1 показан в поперечном разрезе механизм устройства для регулирования ветродвигателя; lia фиг. 2 - механизм по фиг. 1 в продо.чьном разрезе; на фиг. 3 - зубчатый сектор со взаимодействующи ми деталя.ми.
Ступица / быстроходного ветроколеса насажена на главный вал 2 (фиг. 1 и 2) не жестко, а на подшипниках 3 так, что ветроколесо .может проворачиваться на некоторый угол относительно г;1авного вала. Этому провороту препятствует пружина 4, одним концом прикрепленная к ступице, а другим к щайбе 5, жестко связанной с главным ва.юм. Пружина работает на скручивание и не дает колесу возможности повернуться относительно вала до тех пор, пока момент, передаваемый от ветроколеса валу, не превзойдет заданной величины. Если же момент на ветроколесе будет увеличиваться и станет выще расчетного, то ступица повернется на некоторый угол относительно ва/ia.
Штанги 6 механизма регулирования, опирающиеся своими концевыми роликами 7 на фигурную щайбу 8, жестко связанную с главным валом, придут в движение и переместятся по направлению стрелок. От этого рычаг 9 в поворотной части (фиг. 3) повернется на
некоторый угол и с помощью тяги 10 повернет зубчатый сектор //.Так как сектор сцеплен с конической щеетерней 12 жестко закрепленной на конце маха, то при повороте он будет обкатывать щестерню 12, что приведет к повороту на некоторый угол концевой части крыла. Вследствие этого мо.мент на ветроколесе не будет возрастать. Аналогичное явление произойдет и в том случае, если при сбросе нагрузки или неизменном моменте и возрастании скорости ветра начнет увеличиваться скорость вращения ветроколеса. Центробежные силы штанг 6 преодолеют силы предварительной затяжки пружин /, вследствие чего штанги, перемещаясь вдоль оси маха, заставят повернуться конец лопасти или всю лопасть. В результате скорость вращения ветроколеса восстановится до первоначальной величины.
Кине.матическая связь штанг всех лопастей может быть осуществлена любым способом, например так, как показано на фиг. I. Кронштейнь J4, жестко соединенные со щтангами,, тягами /5 присоединены к коромыслу 16, поворотному вокруг оси главного вала.
.Момент начала регулирования но скорости вращения определяется затяжкой пружин /,.
П р едмет изобретен и я
Устройство для комбинированного регулирования быстроходного ветродвигателя, работающего с электрическим генератором на энергосистему или параллельно с неветровой станцией, отличающееся тем, что, в целях надежного предохранения ветродвигателя от возможных перегрузок при повыщении скорости ветра и крутящего момента, ступица ветрового колеса посажена на главном валу на подшипниках и соединена с последним пружиной с тем, чтобы при поворотах ступицы относительно вала крутящим моментом большим расчетного, принудительно поворачирвались на махах ветрового колеса крутящего момента на главном вакрылья или их концевые части, лу ветродвигателя в заданных преобеспечивая тем самым сохранение делах.
- 3 -Js 109577
i&)
№ 109577
- 4 - Фиг. 3
