Способ управления работой ветродвигателя с вертикальной осью вращения и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК F03D7/06 

Фиг2

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается способов управления работой ветродвигателя с вертикальной осью вращения и устройств для осуществления этих способов.

Цель изобретения - повышение мощности.

На фиг,1 показано устройство управления работой ветродвигателя типа Савониу- са, вид сверху; на фиг.2 - устройство управления работой ветродвигателя типа Дарье; иа фиг.З - графики изменения вращающегося момента во времени без процесса управления работой (верхний график) и в процессе управления работой ветродвигателя (нижний график).

Способ управления работой ветродвигателя с вертикальной осью вращения заключается в том, что при ветре раскручивают лопастной ротор ветродвигателя и подключают к нему рабочую машину при превышении значения среднего вращающего момента ротора значения пускового момента рабочей машины. В пределах каждого оборота ротора рабочую машину отключают при уменьшении значения вращающего момента МВр до значения среднего за оборот Мер и подключают рабочую машину при увеличении значения вращающего момента М«р ротора до значения среднего эа оборот МСр. Отключение рабочей машины в пределах оборота исключает торможение ротора, что позволяет увеличить его средний вращающий момент, под- нять момент рабочей машины Мр и повысить тем самым мощность ветродвигателя. Энергия ротора при отключенной рабочей машине может передаваться маховику и накапливаться в виде кинетической энергии последнего.

Устройство управления работой ветрод- вигателя с вертикальной осью вращения содержит муфту 1 сцепления рабочей машины с ротором 2 ветродвигателя и блок управления муфтой. Устройство снабжено поворотным флюгером 3, имеющим две пластины 4. и двумя чувствительными элементами 5, установленными на пластинах 4, взаимодействующих с лопастями 6 ротора 2 и подключенными к блоку управления муфтой 1. Флюгер 3 снабжен гидроцилиндром 7, шарнирно связанным с пластинами 4. В качестве рабочей машины может быть использован электрогенератор, насос и т.п., а в

качестве элементов 5 - концевые выключатели, электромагнитные и другие датчики положений. С ротором может быть связан маховик для накопления кинетической

энергии при отключении рабочей машины. В процессе работы пластины 4 флюгера 3 устанавливают элементы 5 в точках траектории лопастей 6, где вращающий момент ротора 2 равен среднему. Лопасти б, проходя мимо элементов 5, взаимодействуют с ними. Элементы 5 подают сигнал в блок управления, который формирует и дает команду на отключение либо подключение рабочей машины. Для регулирования

мощности, передаваемой рабочей машине, используется гидроцилиндр 7, раздвигающий или сближающий пластины 4 с элементами 5. При отключении рабочей машины энергия может накапливаться маховиком, а

при отсутствии или недостатке ветра накопленная энергия может быть полезно использована.

Формула изобретения

1. Способ управления работой ветродвигателя с вертикальной осью вращения, за- ключающийся в том, что при ветре раскручивают лопастной ротор ветродвигателя и подключают рабочую машину при превышении значения среднего вращающего момента ротора значения пускового момента рабочей машины, отличающий- с я тем, что, с целью повышения мощности, в пределах каждого оборота ротора рабочую машину отключают при уменьшении значения вращающего момента до значения среднего за оборот и подключают рабочую машину при увеличении значения вращающего момента ротора до значения среднего за оборот.

2. Устройство управления работой ветродвигателя с вертикальной осью вращения, содержащее муфту сцепления рабочей машины с ротором ветродвигателя и блок управления муфтой, отличающееся

тем, что, с целью повышения мощности ветродвигателя, оно снабжено поворотным флюгером, имеющим две пластины, и двумя чувствительными элементами, установленными на пластинах, взаимодействующими с

лопастями ротора и подключенными к блоку управления муфтой.

3. Устройство по п.2, отличающер- с я тем, что флюгер снабжен гидроцилина- ром, шарнирно связанным с пластинами.

Фиг.1

Изобретение позволяет повысить мощность ветродвигателя с вертикальной осью вращения путем отключения рабочей машины в пределах каждого оборота ротора 2 ветродвигателя при уменьшении его вращающего момента до среднего значения и подключения рабочей машины к ротору при увеличении вращающего момента до среднего значения, что обеспечивает использование рабочей машины с большим моментом. Лопасти 6 ротора, проходя мимо чувствительных элементов 5, установленных на пластинах 4 флюгера 3. взаимодействуют с ними. Элементы подают сигнал в блок управления муфты 1 сцепления рабочей машины с ротором, при отключении рабочей машины энергия ротора накапливается маховиком и может быть полезно использована при недостатке ветра, 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

%

О d,90°d2 Ю0° d,

ИI II

И1|I

иIIi в

0° 0(2 W 2 /80° d/t/C) Фи 2.3

АЈ)