Система регулирования угловой скорости ветроагрегата Советский патент 1990 года по МПК F03D7/04 

, Изобретение относится к ветроэнер- j-етике, а именно к системам регулирования угловой скорости ветроагрегата.

Цель изобретения - повышение надежности работы ветроагрегата при аномальных режимах.

На фиг.1 представлена функционапь |ная схема системы регулирования уг- ровой скорости ветроагрегата; на фиг.2 - функциональная схема датчика угла рассогласования направления ветра и продольной оси вращения ветро- колеса.

Система регулирования угловой ско рости ветроагрегата снабжена ветроко лесом 1 с поворотной головкой 2, содержит датчик 3 угловой скорости ветра, выход которого подключен к входу первого дифференциального усилителя 4, второй вход которого через выключатель 5 соединен с выходом источника 6 задающего сигнала, а выход - с первым входом второго дифференциального усилителя 7, последовательно соединенные привод 8 механизма поворот головки ветроколеса, переключатель 9 полярности и инвертор 10 и последовательно соединенные датчик 11 угла рассогласования направления ветра и продольной оси вращения ветроколеса и цепь 12 коррекции, подключенные к инвертору 10 и второму входу переключателя 9 полярности.

Датчик 11 угла рассогласования направления ветра и продольной оси вращения ветроколеса содержит соосно связанные устройство 13 аэродинамической ориентации и дифференциальный преобразователь 14 угловых перемещений, реле 15 полярности рассогласования, исполнительная цепь которого является вторым выходом датчика 11 угла рассогласования направле

0

5

5

д

0

5

0

5

ния ветра и продольной оси вращения ветроколеса и подключена к управляющему входу переключателя 9 полярности и поворотного элемента 16 управления реле полярности рассогласования, выполненного в виде сектора с граничными значениями углов, равными 1Г и fiV2.

Система регулирования работает следующим образом.

В исходном состоянии ветроколесо 1 остановлено, его продольная ось перпендикулярна направлению ветра. При включении выключателя 5 на второй вход первого дифференциального усилителя 4 поступает сигнал с выхода источника 6 задающего сигнала. Источник 6 задающего сигнала определяет закон угловой скорости ветроколеса 1. При отсутствии сигнала с выхода датчика 3 угловой скорости ветра на выходе первого дифференциального усилителя 4 появляется сигнал на установку согласованного положения продольной оси поворотной головки 2 ветроагрегата и устройства 13 аэродинамической ориентации по направлению ветра. Сигнал на выходе второго дифференциального усилителя 7 поступает на вход привода 8 механизма поворота головки, если сигнал с выхода датчика 11 угла рассогласования направления ветра и продольной оси вращения ветроколеса 1 не соответствует заданному значению при угле рассогласования, равном нулю, и поворотная головка 2 устанавливается в согласованное положение, т.е. происходит установка ветроколеса 1 на ветер.

При разгоне ветроколеса 1 происходит рост выходного напряжения датчика 3 угловой скорости ветра и при достижении заданного значения сигнал на выходе первого дифференциального усилителя 4 уменьшается, что приводит к включению привода 8 механизма поворота головки для увеличения угла рассогласования. Это соответствует обдуву ветроколеса 1 косым потоком ветра и уменьшению момента на валу. Сигнал обратной связи с выхода датчика 11 угла рассогласования направления ветра и продольной оси вращения ветроколеса 1 поступает на вход второго дифференциального усилителя 7 через цепь 12 коррекции.

При изменении скорости и направления ветра происходит поворот устройства 13 аэродинамической ориентации и изменение величины сигнала на выходе дифференциального преобразователя 14 угловых перемещений. Реле 15 полярности рассогласования устанавливается в состояние в зависимости от положения поворотного элемента 16 управления. Сигнал исполнительной цепи реле 15 полярности рассогласования поступает на управляющий вход переключателя 9 полярности, что приводит к переключению его состояния. На вход привода 8 механизма поворота головки ветроколеса поступают то прямой, то инверсный сигналы, что устраняет колебания головки 2. и ее разворот в случае резкого изменения направления ветра.

Формула изобретения

1. Система регулирования угловой скорости ветроагрегата, снабженного ветроколесом с поворотной головкой,

содержащая датчик угловой скорости ветра, выход которого подключен к входу первого дифференциального усилителя, второй вход которого через

выключатель соединен с выходом источника задающего сигнала, а выход - с первым входом второго дифференциального усилителя, отличающ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы ветроагрегата при аномальных режимах, система дополнительно содержит последовательно соединенные привод механизма поg ворота головки ветроколеса, переключатель полярности и инвертор, и последовательно соединенные датчик угла рассогласования направления ветра и продольной оси вращения вет0 роколеса и цепь коррекции, подключенные к инвертору и второму входу

переключателя полярности.

2. Система регулирования по п.1, 5 отличающаяся тем, что . датчик угла рассогласования направления ветра и продольной оси вращения ветроколеса содержит соосно связанные устройство аэродинамической 0 ориентации и дфференциапьный преобразователь угловых перемещений, реле полярности рассогласования, исполнительная цепь которого является вторым выходом датчика рассогласования направления ветра и продольной оси вращения ветроколеса и подключена к управляющему входу переключателя полярности и поворотного элемента управления реле полярности рассогласо- Q вания, выполненного в виде сектора с граничными значениями углов, равными frn Я72.

5

Ув

Изобретение позволяет повысить надежность работы ветроагрегата при аномальных режимах. Система содержит датчик 3 угловой скорости ветра, первый и второй дифференциальные усилители 4, 7, источник 6 задающего сигнала, выключатель 5, переключатель 9 полярности, цепь 12 коррекции, датчик 11 угла рассогласования направления ветра и оси вращения ветроколеса. При изменении скорости и направления ветра происходит поворот устройства 13 аэродинамической ориентации и изменение величины сигнала на выходе дифференциального преобразователя угловых перемещений, сигнал поступает на второй вход которого дифференциального усилителя 7, где происходит сравнение с заданным сигналом. При этом реле полярности рассогласования устанавливается в состояние в зависимости от положения поворотного элемента управления, а сигнал его исполнительной цепи поступает на управляющий вход переключателя 9 полярности, что приводит к переключению его состояния. На вход привода 8 механизма поворота головки ветроколеса поступает по прямой, то инверсный сигналы, что устраняет колебания поворотной головки 2 и ее разворот в случае резкого изменения направления ветра. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

(риг. 2

Составитель И.Спиридонов, Редактор М.Бандура Техред Л.Сердюкова. Корректор С.Шекмар

Заказ 200

Тираж 352

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Подписное