Высотная ветроэлектрическая станция Советский патент 1934 года по МПК F03D1/00 

В предлагаемой высотной ветро-электрической станции, снабженной для подъема рамы роторами барабанного типа, приводимыми во вращение вингротором и парашютом для плавного спускания при безветрии, для приведения в действие генератора электрического тока служит ветродвигатель, состоящий из двух поворотных друг относительно друга барабанов, связанных с пружиной. Один барабан несет удобообтекаемой формы поворотные лопасти, соединенные с шестернями, сцепляющимися с зубчаткой на другом барабане, приводящем во вращение ось генератора, установленного на раме вместе с ветродвигателем.

На чертеже фиг. 1 изображает перспективный вид рамы высотной ветроэлектрической станции; фиг. 2-вид спереди ветродвигателя; фиг.З-вид сектора для со.единения барабанов; фиг. 4-вид установки етанции при подъеме ее; фиг. 5 - схему распределения тока.

Высотная ветроэлектрическая станция установлена в раме А (фиг. 1), в которой помещены роторы С, С и вингротор D. Под действием ветра вингротор D приходит во вращение, а от него через передачу получают вращение роторы С, С Вследствие эффекта магнуса роторы и вингротор создают подъемную силу, вся рама поднимается вверх и остается в воздухе под натяжением троса 13. На

(320)

раме А установлен ветряный двигатель 5, вращающий генератор трехфазного тока.

Удобообтекаемые лопасти 2 ветродвигателя насажены поворотно на осях

1(на фиг. 2 показано одно крыло). и лопасть 2 может вращаться вокруг оси / и тем самым изменять свой угол встречи с ветром. Центр давления лопасти совпадает с центром оси /, так что лопасть 2 является уравновещенной и от действия ветра не может сама повернуться. На барабане 3, на котором закреплен один конец пружины 4, другой конец которой закреплен на барабане 5. На последнем имеется коническая зубчатка 7, которая сцепляется с конической зубчатой шестерней б, соединенной с лопастью 2. Пружина .сжимаясь, стремится повернуть барабан 5 относительно барабана 3 в определенное положение, так что шестерня 6 поворачивает лопасть

2на такой угол, при котором лопасть 2 имеет наименьшее сопротивление и наименьший вращающий момент.

Барабан 5 наглухо соединен с осью 9, которая приводит во вращение генератор электрического тока. Барабан 3 свободно насажен на оси 9 и имеет для уменьшения сопротивления конус 8.

Ветер, давя на лопасть, создает вращающийся момент и стремится повернуть барабан 3 относительно барабана 5.

вследствие зацепления шестерен 6 7 лопасть поворачивается и тем самым увеличивает вращающий момент ее. В то же время натяжение пружины 4 увеличивается, и как только вращающий момент ее, равный произведению ее силы на радиус вращения, сравняется с вращающим моментом на оси Я последняя начнет вращаться. Если нагрузка на ось 9 увеличится, то увеличится и натяжение пружины 4, и лопасть повернется на наибольщий угол, так что момент лопасти тоже увеличится.

Если нужно остановить ветродвигатель, для этого достаточно снять нагрузку с оси 9. Тогда пружина 4 сожмется и лопасти встанут в положение своего наименьшего сопротивления.

Для пуска в ход ветродвигателя достаточно повернуть ось 9 на небольшой угол в сторону, обратную обычному его вращению, чтобы вызвать натяжение пружины 4 и поворот лопастей 2.

Для поворота лопастей 2 ветродвигателя в видоизменении, изображенном на фиг. 3, вместо зубчатого сцепления б, 7, каждая лопасть соединена с сектором 10, поворотно установленным на оси 7 и связанным тросами 7/, 72 с барабаном 5.

По удерживающему раму тросу-лееру 13 (фиг. 1 и 4) идут на землю провода от генератора электрического тока. Леер 13 (трос) соединен с рамой Л и имеет ответвление в точке 14, где он соединен с тросом 75. На стропе 16 привязан змей-парашют Е какой-либо конструкции, напр., системы Зеехазе.

Змей-парашют соединен стропами 16 и 77 с рамой А. Стропы 16 натянуты, а стропы 77 при наклонном положении змея Е провисают. В случае безветрия вся эта система плавно опускается на землю, и рама А будет падать, находясь на привязи змея-паратют1а. При падении все стропы 16 и 77 будут натянуты и плоскость Л УН змея - парашюта примет горизонтальное положение.

Схема электрического распределений тока на земле показана на фиг. 5. Электрический ток идет от высотной установки к проводам а, Ь, с, а оттуда в автотрансформатор Т. Провода b и с соединены с вольтметром, стрелка которого соединена с чуствительным реле, не показанным на схеме, таким образом, что при изменении показаний вольтметра, автоматически меняют свое положение контакты р, р,р автотрансформатора, так что в выпрямитель F ток поступает имеющим всегда постоянное напряжение и, пройдя выпрямитель в контактах d и е, будет всегда постоянным по величине и направлению.

Предмет изобретения.

1.Высотная ветро-электрическая станция, отличающаяся применением ветродвигателя (фиг. 1 и 2), приводящего в действие генератор электрического тона и состоящего из цилиндрического барабана 3 с конусом 8, поворотно установленного относительно цилиндрического барабана 5, каковые барабаны связаны между собой пружиною и из коих барабан 5 несет поворотные удобообтекаемой формы лопасти 2, соединенные с зубчатыми шестернями б, сцепляющимися с зубчаткою на барабане 5, вращающем ось 9 генератора, установленного вместе с ветродвигателем на раме А (фиг. 1).

2.Применение в станции по п. 1 для подъема рамы А - роторов С барабанного типа (фиг. 1 и 4), приводимых во вращение вингротором D, и парашюта Е.

3.Видоизменение станции по п. 1, отличающееся тем, что для поворота лопастей 2 ветродвигателя применены, взамен зубчатого сцепления б - 7 для каждой лопасти два троса 77 и 72 (фиг. 3), одними концами присоединенные к барабану 5, а другими,-к сектору JO, соединенному с лопастью.

.S,

1 ie