Ротор ветродвигателя Советский патент 1991 года по МПК F03D7/06 

Фц,г

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается роторов ветродвигателей с вертикальной осью вращения и систем их регулирования.

Целью изобретения является повышение мощности и надежности работы.

На фиг. 1 представлен ротор в рабочем положении, общий вид (пунктиром изображено положение лопасти при регулировании); на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Ротор ветродвигателя содержит вертикальный вал 1, прикрепленные к нему радиальные траверсы 2 и профилированные поворотные лопасти 3, установленные на концах траверс 2 и связанные с ними при помощи горизонтальных осевых шарниров 4. Оси 5 шарниров 4 в окружном направлении 6 наклонены в одну сторону, а вал 1 имеет радиус, меньший расстояния L от его оси до ближайшей кромки 7 каждой лопасти 3 в любом из положений последней. Поворот лопастей 3 на шарнирах 4 может осуществляться любым из известных способов как с помощью центробежной силы, действующей на лопасть 3, для чего лопасть 3 необходимо подпружинить, а ее центр тяжести сместить по высоте относительно шарниров, так и с помощью отдельного привода, который можно разместить в любом из элементов ротора, вплоть до шарнира 4. Лопасти 3 имеют большое удлинение, а следовательно и высокое аэродинамическое качество, обеспечивающее высокий КПД ротору. Лопасти можно применить с большой хордой и приблизить их к валу, повысив заполнение ротора и его вращающий момент.

При работе ротор имеет постоянную мощность, а наибольшую эффективность при вертикальном положении лопастей 3. При усилении ветра лопасти 3 поворачиваются на некоторый угол в на осях 5 шарниров 4.

Такой поворот изменяет также угол установки лопастей 3 на величину вызывает их обтекание под углом скольжения,

что значительно снижает коэффициент использования энергии ветра ротором и сохраняет его частоту вращения и мощность постоянными. Следовательно, для поддержания постоянства мощности при изменении скорости ветра необходимо отклонять лопасти 3 на небольшой угол в, что дополнительно увеличивает срок службы ротора. Возможность поворота лопастей 3 на большие углы в вплоть до 90°, позволяет существенно расширить диапазон рабочих скоростей ветра и выработать за счет этого большее количество энергии.

Формула изобретения Ротор ветродвигателя, содержащий

вертикальный вал, прикрепленные к нему радиальные траверсы и профилированные поворотные лопасти, установленные на концах траверс и связанные с ними при помощи горизонтальных осевых шарниров, Отличающийся тем, что, с целью повышения мощности и надежности работы, оси шарниров в окружном направлении наклонены в одну сторону, а вал имеет радиус, меньший расстояния от его оси до ближайшей кромки каждой лопасти в любом из положений последней.

Ч

/

/ъ

/

/// 9 4

///

/

//

Изобретение повышает мощность ротора ветродвигателя и надежность его работы. Для этого оси 5 шарниров 4, с помощью которых лопасти 3 установлены на радиальных траверсах 2, прикрепленных к вертикальному валу 1, в окружном направлении 6 наклонены в одну сторону. Поэтому при изменении ветра поворот лопастей на шарнирах может быть осуществлен в широком диапазоне изменения угла их развала. Лопасти могут быть использованы с большим удлинением, что повышает их аэродинамическое качество, а их поворот сопровождается изменением угла установки и появлением угла скольжения, что эффективно влияет на свойства ротора. 2 ил.

Фиг.1