"Ветроэлектрическая станция "Валестена" Советский патент 1991 года по МПК F03D3/00 

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается -ветроэлектрических станций, размещаемых в прибрежной зоне морей, океанов, крупных озер и водохранилищ.

Цель изобретения - повышение надежности работы и увеличение выработки электроэнергии.

На фиг, 1 представлена станция, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Ветроэлектрическая станция содержит ротор, расположенный на несущей конструкции 1, укрепленной на поплавке 2, установленном на колонне 3, закрепленной на дне 4 водоема 5, и электрогенератор 6, размещенный на колонне 3 i: кинематически связанный с ротором. Поплавок 2 выполнен в виде торообразнсй емкости 7, установленной концентрично на нижней части 8 колон- ны 3 с оозможностью осевого перемещения. Несущая конструкция 1 выполнена в виде платформы 9 и расположен- ных между ней и емкостью 7 с противоположных сторон колонны 3 обтекателя 10 и двух параллельных вертикальных осей 11. Ротор выполнен в виде установленных на осях 11 контактирующих прямозубых цилиндрических колес 12, равной высоты и диаметра. Кинематическая связь электрогенератора 6 с ротором имеет цилиндрическую шестерню 13, установ- ленную с возможностью вращения коакснально на верхней части 14 колонны 3 и контактирующую с одним из колес 12. Высота шестерни 13 больше, а диаметр меньше соответственно высоты и диаметра колеса 12. I ижняя часть 8 колонны 3 имеет больший диаметр, чем верхняя часть 14, Элечтрогенерзтор 6 снабжен дополнительным зубчатым колесом 15, а шестерня 13 - закрепленным на ее торце полым валом 16, в верхней части которого выполнен внутренний зубчатый венец 17, контактирующий с дополнительным зубчашм колесом 15. Станция снабжена пневмосистемой 18, размещенной в емкости 7, имеющей перегородки 19, образующие балластную 20 и серповидную центрирующую полость 21, расположенную на периферии емкости 7 со стороны обтекателя 10, подключенные к пневмосистеме 18.

При работе станции в зависимости от уровня водоема поднимают либо опускают поплавок 2 имеете с конструкцией i и колесами 12 при помощи пневмосиг.темы 18, вытесняющей либо нагнетающий балластную воду в полость 20. По причине эксцентричного расположения осей 11 с колесами 12 относительно колонны 3 поплавок 2 с конструкцией 1 поворачивается по ветру, ориентируя обтекатель 10 навстречу последнему. Воздушный поток, частично отклоняясь обтекателем 10, попадает на зубья колес 12, вызывая вращение колес 12 на осях 11. Контактирующие колеса 12 приводят во вращение шестерню 13 с валом 16, который своим зубчатым венцом 17 передает вращение на колесо 15 электрогенератора 6, вырабатывающего электроэнергию для потребителя.

0 Устойчивость станции в ветровом потоке обеспечивается нагнетанием или вытеснением балластной воды в полость 21 или из нее. Большие размеры колес 12, их зубьев и шестерни 13 обеспечивают большое пере5 даточное отношение кинематической связи с электрогенератором б, большую частоту вращения и мощность последнего, незначительные контактные усилия колес 12 и их высокую надежность в условиях обтекания

0 потоком со взвесями частиц воды. Формула изобретения

1.Ветроэлектрическая станция, содержащая ротор, расположенный на несущей конструкции, укрепленной на поплавке, ус5 тановленном на колонне, закрепленной на дне водоема, и электрогенератор, размещенный на колонне и кинематически связанный с ротором, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы

0 и увеличения выработки электроэнергии, поплавок выполнен в виде торообразной емкости, установленной концентрично на нижней части колонны с возможностью осевого перемещения, несущая конструкция 5 в виде платформы и расположенных между ней и емкостью с противоположных сторон колонны обтекателя и двух параллельных вертикальных осей, ротор - в виде установленных на осях контактирующих прямозу0 (Зых цилиндрических колес равной высоты и диаметра, а кинематическая связь электрогенератора с ротором имеет цилиндрическую шестерню, установленную с возможностью вращения коаксиально на

5 верхней части колонны и контактирующую с одним из колес, причем высота шестерни больше, а диметр меньше соответственно высоты и диаметра колеса, при этом нижняя часть колонны имеет больший диаметр, чем

0 верхняя.

2.Станция по п. 1, отличающая - с я тем, что электрогенератор снабжен дополнительным зубчатым колесом, а шестерня - закрепленным на ее торце полым

5 палом, в верхней части которого выполнен внутренний зубчатый венец, контактирующий с дополнительным зубчатым колесом.

3.Станция поп, 1, отличающая - с я тем, что она снабжена пневмосистемой, размещенной в емкости, имеющей перего

родки, образующие балластную и серповид- ную на периферии емкости со стороны обте ную центрирующую полость, расположен- кателч, подключенные к пнеемосистеме.

Изобретение позволяет повысить надежность работы и увеличить выработку электроэнергии ветроэлектрической станции, размещаемой в прибрежной зоне и содержащей ротор на несущей конструкции 1, укрепленной на поплавке 2, установленном на колонне 3, закрепленной на дне 4 водоема 5. Воспринимающий энергию ветра ротор выполнен в виде контактирующих прямозубых цилиндрических колес 12, установленных на осях 11 за обтекателем 10. которые жестко связаны между собой платформой 9, и контактирующих с шестерней 13, имеющей большую высоту и меньший диаметр, чем обеспечено повышенное передаточное отношение кинематической связи через полый вал 16с зубчатым венцом 17 и зубчатое колесо 15с электрогенератором 6, работающим с большой частотой вращения и мощностью. Устойчивость станции при работе на требуемой высоте над уровнем водоема обеспечена торообразной емкостью 7 поплавка, имеющей перегородки 19, образующие балластную 20 и центрирующую 21 полости, подключенные к пневмосистеме 18 для нагнетания или вытеснения балластной воды, при этом нижняя часть 8 колонны, погруженная в воду, имеет больший диаметр, чем верхняя часть 14. 2 з. п. ф-лы, 2 ил. /7 Ј О Јь сл ел о чэ

Ю

Фиг. 2