Ветросиловое устройство Советский патент 1992 года по МПК F03D3/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в ветросиловых устройствах.

Цель изобретения - увеличение КПД.

На чертеже схематически изображено ветросиловое устройство, общий вид.

Ветросиловое устройство содержит поворотное основание 1, размещенное на нем основное ветроколесо с лопастями 2, оси которых расположены под углом 45° к оси 3 ветроколеса, установленной под углом 45° к горизонтальной плоскости, генератор 4. Устройство снабжено вертикальной мачтой 5, жестко закрепленной на основании 1, выполненным в виде рамы, дополнительным лопастным ветроколесом 6, расположенным симметрично основному относительно вертикальной мачты 5. Оси лопастей 2 ветроколес связаны кинематически. Каждая оСь 3 ветроколеса жестко связана с мачтой 5 иснабжена втулкой 7 со спицами 8, связанными с осями лопастей 2.

Кинематическая связь лопастей 2 выполнена в виде подвижных конических шестерней 9, установленных на концах лопастей 2, и неподвижных конических шестерен 10, закрепленных на каждой оси 3 ветроколеса. Последние имеют диаметр, вдвое меньший диаметра подвижных шестерней 9, а электрическая связь генератора 4 с потребителем включает в себя контактные кольца 11, размещенные на раме 1.

Кроме того, ветросиловое устройство содержит флюгер, прикрепленный жестко к задней стороне мачты 5 (не показан).

Ветросиловое устройство работает следующим образом.

Под действием бокового ветра флюгер с мачтой 5, рамой 1 и расположенными на ней ветроколесами поворачивается в горизонтальной плоскости до тех пор, пока не установится своей плоскостью параллельно направлению ветра. При этом верхние лопасти 2, обращенные к ветру плоскостью, движутся под его воздействием вниз, а нижние

лопасти, обращенные к ветру ребром плоскости, движутся вверх, вращаясь вокруг осей 3 ветроколес и одновременно вокруг собственных осей вследствие вращения подвижных шестерней 9 вокруг неподвижных шестерней 10.

За один оборот вокруг осей 3 лопасти 2 поворачиваются вокруг собственных осей на 180°. Вращение лопастей 2 вокруг осей 3 ветроколес передаегся валу генератора 4, кинематически связанному с лопастями 2 через их оси, втулки 7 и спицы 8. Электрический ток, вырабатываемый генератором 4, передается потребит елю через контактные кольца 11.

. Формула из обретения

Ветросиловое устройство, содержащее поворотное основание, размещенное на нем основное ветроколесо с лопастями, оси которых расположены под углом 45° к горизонтальной плоскости, генератор, кинематически связанный с ветроколесом и электрически с потребителем, отличающееся тем, что, с целью увеличения КПД, устройство снабжено вертикальной мачтой, жестко закрепленной на основании, выполненном в виде рамы, дополнительным ветроколесом, расположенным симметрично основному-относительно мачты, при этом оси лопастей ветроколес связаны кинематически, каждая ось ветроколеса жестко связана с мачтой и снабжена втулкой со спицами, связанными с осями лопастей, кинематическая связь осей лопастей выполнена в виде подвижнь1х конических шестерней, установленных на концах осей лопастей, и неподвижных конических шестерней, закрепленных на каждой оси ветроколеса, последние имеют диаметр, вдвое меньший диаметра подвижных шестерней, а электрическая связь генератора с потребителем включает контактные кольца, размещенные на раме.

Изобретение относится к ветроэнергетике, может использоваться в ветросиловых устройствах и позволяет увеличить КПД устройства за счет повышения продолжительности рабочего хода лопастей при вращении вокруг оси ветроколеса на угдл более 180*". Два лопастных ветроколеса симметрично расположены на поворотное^ раме (ПР) 1 относительно ее вертикальной мачты 5. Жестко связанные с ней оси 3 ветроколес наклонены к горизонтальной плоскости под углом 45°. Оси лопастей 12 наклонены к оси 13 также под углом 45° и кинематически•' ' гсвязаны с ней при помощи подвижной 9 и неподвижной 10 конических щестерней, из которых первая закреплена на конце оси лопасти 2, а вторая - на оси 3. Шестерня 10 по диаметру вдвое меньше шестерни 9. Оси лопастей 2 связаны спиц]ами 8 с втулкой 7, надетой на ось 3 и кинематически связанной с генератором 4, установленным на ПР 1. электрически связанным с потребителем через контактные кольца 11, размещенные на ПР 1. Для ориентации лопастей 2 на ветер ПР 1 снабжена флюгером, прикрепленным к мачте 5. При работе устройства верхние рабочие лопасти ветроколес устанавливаются к направлению ветра своей плоскости перпендикулярно, а нижние холостые лопасти 12 - ребром плоскости. Рабочий ход лопастей 12 начинается при подходе их к крайнему переднему к ветру положению и заканчивается при опускании сверху вниз в крайнее нижнее положение. 1 ил.м с>&СП КЭ