Ветроэнергетическая установка Советский патент 1990 года по МПК F03D5/02 

| Изобретение относится -к ветроэнер- |гетике и касается ветроэнергетических установок с парусными лопастями, закрепленными на бесконечных ленточных элементах.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение надежности работы путем облегчения ориентации на ветер.

На фиг.1 упрощенно представлена установка, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 - устройство поворота; на фиг.4 - механизм привода рабочих машин; на фиг.5 - мачта с па- русной лопастью, вид сбоку; на фиг.6 - устройство ступенчатой загрузки.

Ветроэнергетическая установка содержит вертикальную опору 1, установленную на ней с возможностью поворота по ветру в горизонтальной плоскости раму 2 с направляющими 39 размещенные на раме 2 диски 4, охватывающие их гибкие бесконечные элементы 5, связанные с последними платформами 6, контактирующие с направляющими 3 и снабженные поворотными мачтами 7 с парусными лопастями 8 и устройствами поворота, и механизм привода рабочих машин, кинематически связанный с дисками 4.

Платформы 6 установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения по направляющим 3, а мачта 7 - с возможностью фиксированного по ворота на 90 от флюгерного положения лопастей 8, С каждым из элементов 5 связаны две платформы 6,, размещенные на противоположных ветвях элемента 55 a VKS. парусные лопасти 8 расположены перпендикулярно одна другой. Каждое из устройств поворота выполнено в виде установленных на платформе 6 подпружиненных -рейки 9 и толкателя 10, соответственно взаимодействующих с ними зубчатого колеса 11, закреплен- ного на мачте 7, и поворотного рычага 12, размещенного на платформе 6, и храпового колеса 13, закрепленного на мачте 7 и контактирующего с рычагом 12. Платформа б снабжена концевыми упорами, поочередно взаимодействующими с рейкой 9 и толкателем 10 в крайних положениях платформы 6, Механизм привода рабочих машин выполнен в виде ведущих валов 14, жестко связанных с, дисками 4, шкивов 15, установленных на каждом ведущем валу 14 и соединенных с ним при помощи обгонных муфт для

0

5

0

5

0

5

5

0

5

обеспечения вращения шкивов 15 одной пары совместно с валом 14 в противоположные стороны, ведомого вала 16, установленного параллельно ведущим, снабженного закрепленными на нем двумя ведомыми шкивами 17 и соединенного с рабочими машинами, и двух бесконечных ремней 18, охватывающих петлями ведомые и ведущие шкивы 17 и 15, один из которых (верхний) перекручен. Мачты 7 снабжены шарнирами 19 и подпружинены.

Для увеличения выработки энергии путем ступенчатого подключения рабочих машин в соответствии с силой ветра установка дополнительно содержит устройство ступенчатой загрузки, выполненное в виде размещенного на раме 2 параллельно направляющим 3 ряда электромагнитных выключателей 20, установленной над ними с возможностью перемещения вдоль них тележки 21, подпружиненной относительно рамы 2, закрепленного на тележке 21 магнита 22, взаимодействующего с выключателями 20, и парусного флажка 23 с флагштоком 24, закрепленным на тележке 21. Флагшток 24, как и мачта 7, снабжен шарниром и подпружинен. Ряд выключателей 20 размещен на раме 2 со стороны, противоположной стороне размещения направляющих 3 относительно вертикальной опоры 1. Вал 16 соединен с рабочими машинами, которыми могут быть электрогенераторы 25, насосы и т.п., при помощи редуктора 26. 1

При помощи установки ее рама 2 поворачивается по ветру с помощью лопас- тей 8, направленных параллельно направляющим 3. Остальные лопасти 8, направленные перпендикулярно ветру, под действием его скоростного напора перемещают платформы 6 с элементом 5. Элементы 5 приводят во вращение диски 4 с валами 14. Каждый вал 14 передает вращение с помощью обгонной муфты на- один из пары шкивов 15, который, в свою очередь, с помощью ремня 18, шкива 17, вала 16 и редуктора 26 обеспечивает вращение роторов электрогенераторов 25 всегда в одном направлении. Когда платформа б лопасти 8, перпендикулярной ветру, подходит к крайнему положению рамы 2, то толкатель 10 начинает контактировать с концевым упором, поворачивает рычаг 12, освобождая тем самым храповое колесо 13. Подпружиненная рейка 9 под действием

пружины перемещается, поворачивая на 90° колесо 11 вместе с мачтой 7 и ставя лопасть 8 во флюгерное положение. Далее эта платформа 6 движется навстречу ветру, при этом толкатель 10 под действием пружины разворачивает рычаг 12, фиксирующий колесо 13 при флюгерном положении лопасти 8, создающей минимальное сопротивление потоку. По достижении платформы 6 другого крайнего положения на раме 2 рейка 9 входит в контакт с другим конце- 2 и поворачивает на мачтой 7 и лопастью 8,-ориентируя последнюю опять перпендикулярно ветру. С увеличением скорости ветра производится ступенчатое подключение дополнительных электрогеневым упором рамы 90 колесо 11 с

ти расположены перпендикулярно одна другой.

2.Установка по п.1, отличающая с я тем, что каждое из устройств поворота выполнено в виде установленных на платформе подпружиненных рейки и толкателя, соответственно взаимодействующих с ними зубчатого ко

леса, закрепленного на мачте, и поворотного рычага, размещенного на платформе, и храпового колеса, закрепленного на мачте и контактирующего с рычагом, платформа снабжена концевыми

упорами, поочередно взаимодействующими с рейкой и толкателем в крайних положениях платформы.

3.Установка поп.1,отлича- ю щ а я с я тем, что механизм приво

Изобретение позволяет снизить материалоемкость и повысить надежность работы установки путем облегчения ориентации на ветер ее рамы 2, поворачивающейся на вертикальной опоре 1 при помощи лопастей 8, половина из которых находится во флюгерном положении. Остальные лопасти ориентированы перпендикулярно ветру и перемещаются под его действием с мачтами 7 на платформах 6, связанных с гибкими бесконечными элементами 5. Элементы 5 с помощью дисков 4 и ведущих валов 14 со шкивами 15, снабженными обгонными муфтами, приводят в движение ремни 18, вращающие в одном направлении шкивы 17 с ведомым валом 16, приводящим рабочие машины (электрогенераторы 25). С увеличением скорости ветра производится ступенчатое последовательное подключение электрогенераторов при помощи электромагнитных выключателей, взаимодействующих с магнитом, перемещаемым на тележке, снабженной флагштоком с парусным флажком. Мачты и флагштоки подпружинены и снабжены шарнирами, относительно которых они складываются при буревых ветрах, дополнительно повышая надежность установки. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

раторов 25 при помощи выключателей 20,20 да рабочих машин выполнен в виде ве- взаимодействующих с магнитом 22, который перемещается от выключателя к выключателю тележкой 21 с наружным флажком 23, воспринимающим скоростной напор ветра.25

При буревых ветрах флагштока 24 и мачты 7, преодолевая усилия пружин, складываются относительно шарниров 19, в результате чего уменьшаются нагрузки на установку и повышается ее надеж-30 ность.

Формула изобретения

дущих валов, жестко связанных с дисками, шкивов, установленных парами на каждом ведущем валу и соединенных с ним при помощи обгонных муфт для обеспечения вращения шкивов одной пары совместно с валом в противоположные стороны, ведомого вала, установленного параллельно ведущим, снабженного закрепленными на нем двумя ведо мыми шкивами и соединенного с рабочими машинами, и двух бесконечных ремней, охватывающих петлями ведомые и ведущие шкивы, один из которых перекручен.

0

5

0

5

0

дущих валов, жестко связанных с дисками, шкивов, установленных парами на каждом ведущем валу и соединенных с ним при помощи обгонных муфт для обеспечения вращения шкивов одной пары совместно с валом в противоположные стороны, ведомого вала, установленного параллельно ведущим, снабженного закрепленными на нем двумя ведо мыми шкивами и соединенного с рабочими машинами, и двух бесконечных ремней, охватывающих петлями ведомые и ведущие шкивы, один из которых перекручен.

6 Установка по п.5, отличающаяся тем, что флагшток снабжен шарниром и подпружинен.

равляющих относительно вертикальной опоры.

в 6 8 6 / // /

17

Фиг.2

Фигл

19

Фие.5

Физ.в