Ветроэлектрический агрегат Советский патент 1993 года по МПК F03D1/02 

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения энергией автономных потребителей различной мощности.

Цель изобретения - повышение КПД ветроэлектрического агрегата, снижение его шума и облегчение транспортировки.

На фиг. показан агрегат, общий вид; на фиг.2 - проекция лопастей, план; на фиг.З - разрез выпрямляющей решетки; на фиг.4 - сечение Г-Г на фиг, 1; на фиг.5 -узел поворота основания, разрез; на фиг.6 - пример закрепления растяжки мачты; на фиг.7 - опорная плита, план.

Ветроэлектрический агрегат содержит поворотное ;основание со стойкой 1 и поджатой скобой 2, установленное на верхней части мачты 3 с расчалочным устройством 4, два лопастных ветроколеса 5 и 6 с обтекаемыми ступицами 7, установленных на валах

8 и 9 в подшипниковых опорах 10 и 11 с возможностью вращения в противоположные стороны, первое из ветроколес 5 размещено ближе к оси мачты 3, его лопасти 12 выполнены полыми с воздухозаборниками 13 и щелями 14 на периферийных концах, флюгерную пластину 15 и электрический генератор, контрротор 16 которого связан с первым ветроколесом 5, а ротор 17 - с вторым 6, кабель 18 генератора связан с основанием мачты 3 через токосъемный механизм. Подшипники валов 8 и 9 снабжены эластичными подушками 19, закрепленными в подшипниковых опорах 10 и 11, второе ветроколесо 6 имеет, по крайней мере, две пары лопастей 20 с махами, равномерно размещенными на ступице 7, концы лопастей 20 попарно соединены с образованием дельтовидного лопастного элемента 21, и снабжено дополнительным обтекатесо

с

ч ю о

4 CJ О

GJ

лем 22 с закрепленной на нем флюгерной пластиной 15 с осевой горизонтальной про- . резью, лопасти первого ветроколеса 5 снабжены закрепленными на ступице 7 по винтовым линиям парными трубчатыми махами 23 с подпружиненными обтекателями 24, установленными на махах 23 с возможностью поворота, парные концы махов 23 соединены с образованием дельтовидного лопастного элемента 25, обтекатель 25 стойки 1 снабжен выпукло-вогнутыми вертикальными лопатками 26, мачта 3 выполнена телескопической, ее верхняя часть снабжена коническим верхним фланцем 27 с прорезями, кабель 18 расположен внутри мачты 3 и снабжен цилиндрическим поворотным разъемом 28, токосъемный механизм выполнен в виде взаимодействующих между собой соосных подпружиненной щетки 29 с щеткодержателем 30 и электроконтакта с выемкой 31, последний закреплен на валу 9 второго ветроколеса 6, а щеткодержатель 30 связан с неподвижным кольцом подшипника, верх стойки 1 снабжен подпружиненным обтекателем 32, верхняя часть каждой расчалки расчалочного устройства 4 снабжена втулкой 33 с конусной головкой, размещенной в прорези верхнегофланца27, а нижняя часть - талреп 34, неподвижный элемент последнего имеет полость 35, кольцо 36 с поперечным стержнем 37 и прорезь с подпружиненным штифтом 38, расположенным в полости 35 с возможностью связи его со стержнем 37.

Ветроэлектрический агрегат работает следующим образом.

При помощи флюгерной пластины 15 поворотное основание со стойкой 1 и скобой 2, а также ветроколесами 5 и б ориентируется на направление ветра. При появлении ветра достаточной скорости ветроколеса 5 и б начинают вращаться на валах 8 и 9 в противоположные стороны, а генератор через кабель 18 подает энергию потребителю. Ветроколесо 5 имеет только периферийные лопастные элементы 25, что позволяет потоку без потерь достигать ветроколеса б. Совокупность таких мероприятий как обтекаемые ступицы 7, элементы 25, лопатки 26, флюгер 15 и др. позволяют равномерно загрузить оба ветроколеса 5 и 6, повысить КПД агрегата, снизить его шум и облегчить транспортировку.

.. Формул а изобретения

Ветроэлектрический агрегат, содержащий поворотное основание со стойкой и

поджатой скобой, установленное на верхней части мачты с расчалочным устройством, два лопастных ветроколеса с обтекаемыми ступицами, установленных на

валах в подшипниковых опорах с возможностью вращения в противоположные стороны, первое из ветроколес размещено ближе к оси мачты, его лопасти выполнены полыми с воздухозаборниками и щелями на периферийных концах, флюгерную пластину и электрический генератор, контрротор которого связан с первым ветроколесом, а ротор - с вторым, кабель генератора связан с основанием мачты через токосъемный механизм,

о т л и ч а ю щи и с я тем, что с целью повышения КПД. снижения шума и облегчения транспортировки, подшипники валов снабжены эластичными подушками, закрепленными в подшипниковых опорах, второе

ветроколесо имеет по крайней мере две пары лопастей с махами, равномерно размещенными на ступице, концы лопастей попарно соединены с образованием дельтовидного лопастного элемента, и снабжено

дополнительным обтекателем с закрепленной на нем флюгерной пластиной с осевой горизонтальной прорезью, лопасти верхнего ветроколеса снабжены закрепленными на ступице по винтовым линиям парными

трубчатыми махами с подпружиненными обтекателями, установленными на махах с возможностью поворота, парные концы махов соединены с образованием дельтовидного лопастного элемента, обтекатель

стойки снабжен выпукло-вогнутыми вертикальными лопатками, мачта выполнена телескопической, ее верхняя часть снабжена коническим верхним фланцем с прорезями, кабель расположен внутри мачты и снабжен

цилиндрическим поворотным разъемом, токосъемный механизм выполнен в виде взаимодействующих между собой соосных подпружиненной щетки с щеткодержателем и электроконтакта с выемкой, последний закреплен на валу второго ветроколеса, а щет- кодержатель связан с неподвижным кольцом подшипника, верх стойки снабжен подпружиненным обтекателем, верхняя часть каждой расчалки расчалочного устройства снабжена втулкой с конусной головкой, размещенной в прорези верхнего фланца, а нижняя часть - талрепом, неподвижный элемент последнего имеет полость, кольцо с поперечным стержнем и прорезь с

подпружиненным штифтом, расположенным в полости с возможностью связи его со стрежнем.

Использование: в ветроэнергетике, б частности для обеспечения энергией автономных потребителей различной мощности. Сущность: первое и второе ветроколеса расположены на валах и вращаются в противоположные стороны, приводя во вращение генератор, энергия от которого по кабелю через токосъемный механизм «поворотный разъем направляется потребителю. Лопасти первого ветроколеса имеют трубчатые махи с подпружиненными обтекателями и периферийные дельтовидные лопастные элементы, подшипники валов снабжены эластичными подушками, закрепленными в подшипниковых опорах, второе ветроколе- со имеет также дельтовидные лопастные элементы, мачта .выполнена телескопической, каждая расчалка снабжена втулкой, -входящей в прорезь верхнего фланца и снабжена талфеном. При работе повышается КПД агрегата, снижется шум, а сборка- разборка-разборка агрегата и его транспортирование облегчены. 7 ил.