Устройство для управления ротором ветродвигателя Советский патент 1993 года по МПК F03D7/04 

Фив. г

Изобретение относится к конструкции ветроэнергетических установок, т.е. установок, использующих возобновляющиеся энергоресурсы.

Целью изобретения является дублирование управления углами установки лопастей при независимом управлении их шагом и флюгированием, т.е. повышение надежности управления.

На фиг.1 изображена конструктивная схема системы управления ротором ветродвигателя; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.

Система управления ротором ветродвигателя, установленная на редукторе 1 ротора, на котором установлена втулка 2 с рычагами управления шагом лопастей 3. Втулка выполнена с продольными и поперечными шарнирами, а также с осевыми шарнирами. На стакане 4, соосном валу редуктора 1 или являющимся продолжением или частью этого вала, прикрепленном к втулке 2, к ее ступице, размещена ползушка. 5 с цапфами 6. На цапфах 6 своими средними шарнирами установлены трехшарнир- ные качэлкн, 7. Оси шарниров качалки 7 ортогональны соответствующему осевому шарниру втулки 2. Над стаканом 4 расположены тяги 8 Т-образной тяги 9, размещенной соосно стакану 4 и проходящей втулки вала редуктора 1. Тягами 10 вторые шарниры качалок 7 соединены с плечами 8 тяги 9. Тягами управления шагом лопастей 11 третьи шарниры качалок 7 соединены с рычагами управления шагом лопастей. Снизу редуктора установлен механизм управления шагом лопастей 12, сопряженный с тягой 13, расположенной между валом редуктора и тягой 9 коаксиально им. Тяга 13 соединена с ползушкой 5. Механизм флюги- рования 14 присоединен к редуктору 1 и к тяге 9.

Тяга 13 соединена с ползушкой 5 валиком -15. В тяге 9, в месте ее пересечения с валиком 15, выполнен вдоль оси тяги паз.

Работает система управления следующим образом. Под действием набегающего потока, т.е. под действием силы ветра, лопасти и втулки 2 ротора приходят во вращение. При изменении скорости ветра в действие вступает управление шагом лопастей, т.е. управление с быстрой реакцией. Сигнал управления поступает на механизм 12, который перемещает тягу 13 и связанную с ней ползушку 5 вдоль оси втулки 4 по ее продольному пазу. При этом перемещаются и цапфы 6 со средним шарниром качалки 7,

Шарниры качалок 7, соединенные с тягой 10, остаются при движении ползушки 5 на месте, т.к. на месте остаются плечи 8 тяги 9. При этом третьи шарниры качалок 7, связанные

с тягами 11, будут перемещаться в сторону движения ползушки 5. Эти шарниры поведут за собой через тяги 11 и рычаги 3 управления шагом лопастей. Рычаги же могут перемещаться только при повороте в осевых шарнирах, т,е, при изменении углов установки лопастей относительно их осей. Т.о. осуществляется регулирование частоты вращения и выходной мощности ротора ветродвигателя. Аварийная установка лопастей

во флюгерное положение производится механизмом 14, соединенным с тягой 9. При перемещении тяги 9 вдоль оси стакана 4 плечи 8 ее увлекают за собой тяги 10, которые поворачивают качалки 7 на цапфах б

ползушки 5. При этом третьи шарниры качалок 7, связанные с тягами 11, перемещают эти тяги, а те в свою очередь перемещают рычаги 3, которые и переводят лопасти во флюгерное положение, изменяя их шаг.

Вместе с тем, флюгирование может выполняться и механизмом 12, связанным с тягой 13. А управление с быстрой реакцией может осуа1ествлять также механизм 14, связанный с тягой 9. Т.е. в аварийной ситуации

один из механизмов 12 или 14 системы может выполнять как управление с быстрой реакцией, так и флюгирование лопастей.

Формула изобретения

Устройство для управления ротором ветродвигателя, содержащее механизм управления шагом лопастей, втулку с рычага- ми, закрепленными в ней при помощи осевых шарниров и связанными соединительными тягами с механизмом управления, и Т-образную тягу, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, устройство снабжено механизмом флюгирова- ния лопастей, выполненным в виде

управляющего рычага, соединяющего механизм флюгирования с Т-образной тягой, и установленным на валу с возможностью осевого перемещения ползуном, имеющим шток, качалки и диаметрально распол оженные цапфы, на которых закреплены качалки,

причем одна пара противоположных концов

качалок связана с соединительными тягами,

а другая пара посредством дополнительных

рычагов с консолями Т-образной тяги, при

этом механизм управления шагом лопастей связан со штоком ползуна.

Фиг.г

Использование: в конструкциях ветроэнергетических устано.вок. Сущность: при изменении скорости ветра, механизм 12 перемещает тягу 13 и связанную с ней пол- зушку 5. Шарниры качалок 7, связанные с тягами 11, перемещаются в сторону движения ползушки 5. При этом будет изменяться шаг установки лопастей.2 ил.