Ветроэлектрическая станция Советский патент 1989 года по МПК F03D5/04 

t ,145

I Изобретение относится к ветроэнер- |гетике и касается ветроэлектрических Станций с ветроколесами карусельного типа,

Цель изобретения - повьшшние КПД путем снижения аэродинамических сопротивлений. На фиг,1 представлена ветроэлектрическая станция, упрощенный общий вид; на фиг.2 - ветроколесо, вид IcBepxyi на фиг.З - парусный рабочий 1орган; на - узел I на фиг,1; 1на фиг,5 - узел II на фиг,3. I Ветроэлектрическая станция содер- 1жит ветроколесо карусельного типа, включающее кольцевой рельс 1, верти- :кальные мачты 2, установленные на :них парусные рабочие органы 3, свя- занные с ними колесные опоры 4, кон-

:тактирующие с рельсом 1, и генератор 5, Станция также содержит кольцевые навес 6 и тоннель 7. Рельс 1 рас- .положен под навесом 6, 8 генератора 5 размещен в тоннеле 7, а каждый парусный рабочий орган 3 установлен на мачте 2 с,.возможностью поворота относительно .нее и выполнен в виде ..двух складных; створок 9 и lOj расположенного между ними нак- лонного стержня. 11 и жестко связанных с его концами консольных верхней 12 и нижней 13 балок, шарнирно соединенных с мачтой 2, причем нижняя балка 13 снабжена разрезным кольцом 14, а каждая мачта 2 - закрепленной в ее нижней части муфтой 15 с выдвижным упором 16 расположенным в разрезе кольца 1До Для повьшения жесткости и фиксации положения мачт 2 одна относительно другой они связаны кольцами 17 и 18, расположенными соответственно в верхней и нижней частях мачт.2. Якорь 19 генератора 5. связан с нижними частями мачт 2 и размещен над тоннелем 7 с индуктором В, Выдвижной упор 16 снабжен центробежным грузом 20, убирающим упор 16 из . .разреза кольца 14 при превьш1ении ветроколесо максимальной рабочей частоты враще

ния.

Ветроэлектрическая станция работает следующим образом.

Скоростной напор ветра вызьшает перемещение рабочих органов 3 по окружности и вращение якоря 19 относительно индуктора 8 генератора 5, вырабатывающего электроэнергию. При пе- ремешении органов 3 на участке окруж

ности по направлению ветра балки 12 и 13 вместе с кольцом 14 плавно поворачиваются на своих мачтах 2, обеспечивая наибольшую парусность створок 9 ,и 10, находящихся в раскрытом сосQ

5

0

5

0

5

тоянии. При движении органов 3 по окружности навстречу ветру поворот кольца 14 с балками 12 и 13 относительно мачт 2 прекращается за счет контакта упора 16 с кольцом 14. Створки 9 и 10 складьюаются и каждый парусный рабоч 1й орган 3 проходит этот пассивный участок своей траектории с наименьшим сопротивлением. В конце пассивного участка траектории за счет скоростного напора ветра на створку 9 происходит резкий поворот кольца 14 с балками 12 и 13 относительно мачты 2, после чего рабочий цикл повторяется. Иавес 6 и тоннель 7 способствуют снижению концевых аэродинамических потерь на створках 9 и 10 органов 3 ветроколеса.

При усилении ветра и превьпиении ветроколесом своей максимальной рабочей частоты вращения центробежные грузы 20 выдвигают упоры 16 из разрезов колец 14. При этом на пасси - ном участке т рактории кольца 14с балками 12 и 13 продолжают поворачиваться на мачтах .2, а створки 9 и 10, сохраняя свою ориентацию ,относительно набегающего потока, создают тормозящий момент, в результате частота вращения ветроколеса уменьшается. Когда частота вращения не превышает своего максимального рабочего значения, упоры 16 снова входят в разряды колец 14, чем обеспечивается стабилизация частоты вращения ветроколеса вместе с якорем 19 генератора 5. Формула изобретения

Ветроэлектрическая станция, содержащая ветроколесо карусельного типа, включающее кольцевой рельс, вертикальные мачты, установленные на них парусные рабочие органы, связанные с ними-колесные опоры,, контактирующие с рельсом, и генератор, о т л и ч а- ю щ. а я с я тем, что, с целью повышения КПД путем снижения аэродинамических сопротивлений, станция дополнительно содержит кольцевые навес и тоннель, рельс ..расположен под наве-г сом, индуктор генератора размещен в тоннеле, а каждый .парусный рабочий

орган установлен на мачте с возможностью поворота относительно нее и выполнен в виде двух складных створок, расположенного между ними наклонного стержня и жестко срязанньгх с его концами консольных верхней и

нижней балок, шарнирно соединенных с мачтой, причем нижняя балка снабжена разрезным кольцом, а каждая мачта - закрепленной в ее нижней части муфтой с вьщвкжным упором, расположенным в разрезе кольца.

Изобретение относится к ветроэнергетике и повышает КПД ветроэлектрической станции путем снижения аэродинамических сопротивлений ее па- . ( русных рабочих органов.. Каждый парусный рабочий орган вьтолнен в виде двух складных створок 9, 10, расположенного между ними наклонного стержня 1 1 и жестко связанных с его концами консольных верхней и нижней балок 13. Под действием ветра, направляемого кольцевым навесом, рабочие органы перемещаются на колесных опорах по кольцевому рельсу, расположенному под навесом. При движении рабочие органы поворачиваются относительно вертикальных мачт 2. На активном тянущем участке траектории створки 9, 10 давлением ветра раскрыты, и карусельное ветроколесо станции, размещенное над тоннелем, передает энергию ветра генератору. ЭДС наводится в индукторе, который расположен в тоннеле. При переходе рабочего органа на пассивный участок траектории вьщвижной упор 16 закрепленной в нижней части мачты 2 муфты входит в контакт с..разрезньм кольцом 14 и поворачивает его вместе с балкой 13 и стержнем 11. Створки 9, 10 складываются, что снижает их поверхность трения о воздух. В момент возвращения органов на активный участок траектории равновесие флюгерного положения створок становится неустойчивым и они, поворачиваясь вместе с кольцом 14 относительно мачты 2, раскрываются; Индуктивное аэродинамическое сопротивление створок снижено использованием колы цевого навеса. 5 ил. СО ел сд о со

Фи2.1

10

rt

Фаг.1

и..../: п-ии... р

Фи.5