Центробежный регулятор частоты вращения ветроколеса Советский патент 1984 года по МПК F03D7/04 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветроэнергетических агрегатах в качестве центробежного регулятора частоты вращения ветроколеса.

Известен центробежный регулятор частоты вращения ветроколеса, содержащий связанные с лопастями рычаги, один из которых взаимодействует через муфту с пружиной, а другой снабжен грузом 1.

Недостатком такого регулятора является односторонняя связь рычага с муфтой, что приводит к неустойчивой работе устройства при пусковых режимах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является центробежный регулятор частоты вращения ветроколеса, содержащий связанные с лопастями рычаги, один из которых расположен под углом к плоскости вращения ветроколеса и снабжен роликом, взаимодействующим с подпружиненной муфтой, установленной на валу ветроколеса, а другой снабжен грузом и расположен к оси вала под углом, превыщающим угол расположения рычага с роликом к плоскости вращения 2.

Однако такое выполнение регулятора не обеспечивает необходимой точности регулирования и улучщения пусковых характеристик ветроколеса.

Целью изобретения является повыщение точности регулирования и улучщение пусковых характеристик ветроколеса.

Указанная цель достигается тем, что центробежный регулятор частоты враще 1ия ветроколеса, содержащий связанные с лопастями рычаги, один из которых расположен под углом к плоскости вращения ветроколеса и снабжен роликом, взаимодействующим с подпружиненной муфтой, установленной на валу ветроколеса, а другой снабжен грузом и расположен к оси вала под углом, превыщающим угол расположения рычага с роликом к плоскости вращения, снабжен второй подпружиненной муфтой, установленной на валу соосно первой по другую сторону ролика и взаимодействующей с последним, причем одна из муфт снабжена дистанционньш буртом, расположенным между. муфтами.

На чертеже изображена схема центробежного регулятора частоты вращения ветроколеса.

Центробежный регулятор частоты вращения ветроколеса содержит связанные с лопастями 1 рычаги 2 и 3. Рычаг 2 расположен под углом к плоскости вращения ветроколеса и снабжен роликом 4, взаимодействующим с подпружиненной муфтой 5, установленной на валу 6 ветроколеса. Рычаг 3 снабжен грузом 7 и расположен к оси вал;а 6 под углом, превыщающим угол расположения рычага 2 с роликом 4 к плоскости вращения. Регулятор снабжен второй подпружиненной муфтой 8, установленной на валу 6 соосно муфте б по другую сторону ролика 4 и взаимодействующей с последним. Муфта 5 снабжена дистанционным буртом 9, расположенным между муфтами 5 и 8.

Кроме того, муфты 5 и 8 снабжены пружинами 10 и И соответственно, а вал 6 выполнен с упорным буртом 12.

Центробежный регулятор работает следующим образом.

При остановленном ветроколесе за счет разности усилий предварительной затяжки пружин 10 и 11 муфты 5 и 8 перемещаются вправо, при этом ролик 4 через рычаг 2 поворачивает лопасти 1 на пусковые углы, обеспечивающие повыщенный пусковой момент на ветроколесе. С повыщением рабочих скоростей ветра ветроколесо трогается и разбегается.

В процессе разбега ветроколеса груз 7, преодолевая разницу в усилиях предварительной затяжки пружин 10 и 11, постепенно поворачивает лопасти 1 с пусковых углов на рабочие.

При упоре муфты 8 в бурт 12 вала 6 лопасти 1 занимают рабочие углы с точностью до .

При вращении ветроколеса груз 7 через рычаг 3 стремится повернуть лопасти 1 ветроколеса против часовой стрелки на угол регулирования. Этому движению препятствует усилие предварительной затяжки пружины 10, которая, воздействуя на муфту 5 и рычаг 2 с роликом 4, стремится повернуть лопасть по часовой стрелке, т. е. в рабочее положение, определяемое упором муфты 5 через бурт 9 в муфту 8, которая в свою очередь прижата пружиной 11 к бурту 12 на валу 6.

Регулирование (ограничение) частоты вращения ветроколеса обеспечивается на номинальном режиме работы, когда центробежные силы груза 7 возрастают и через рычаги 2 и 3 и ролик 4 способны переместить муфту 5 влево, преодолевая полное усилие пружины 10, при этом муфта 8, прижатая пружиной 11 к бурту 12 вала 6 остается на месте (см. чертеж).

Таким образом, такое выполнение центробежного регулятора частоты вращения ветроколеса позволяет повысить точность регулирования и улучшить пусковые характеристики ветроколеса за счет возможности создания разницы в усилиях затяжки пружин, которая уравновещивается действием центробежных сил груза 7 при номинальных частотах вращения ветроколеса, а также за счет оптимизации аэродинамических параметров пуска быстроходного ветроколеса, обуславливающей необходимость постепенного перевода лопастей с пусковых углов на рабочие при изменении частоты вращения от нуля до номинальной частоты вращения ветроколеса.

ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВЕТРОКОЛЕСА, содержащий связанные с лопастями рычаги. один из которых расположен под углом к плоскости вращения ветроколеса и снабжен роликом, взаимодействующим с подпружиненной муфтой, установленной на валу ветроколеса, а другой снабжен грузом и расположен к оси вала под углом, превыщающим угол расположения рычага с роликом к плоскости вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и улучшения пусковых характеристик ветроколеса, регулятор снабжен второй подпружиненной муфтой, установленной на валу соосно первой по другую сторону ролика и взаимодействующей с последним, причем одна из муфт снабжена дистанционным буртом, расположенным между муфтами. 9 00 со С5