Ветряной двигатель

Ветряной двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВЕТРЯНОЙ ДВИГАТЕЛЬ с вертикальной осью вращения, содержащий неподвижную опору, ротор, включающий по меньшей мере одну изогнутую лопасть и противовес, и электрогенератор, связанный с лопастью при помощи передаточного механизма , отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД и надежности и уменьщения металлоемкости, опора снабжена поворотной головкой с профилированным полым кронштейном, лопасть консольно установлена в головке со стороны, противоположной кронштейну, а электрогенератор расположен на последнем, служит противовесом и соединен со свободным концом лопасти при помощи траверсы, причем вал электрогенератора введен через полость кронщтейна внутрь головки, а передаточный механизм выполнен в виде расположенной в головке планетарной передачи, имеющей жестко связанное с опорой зубчатое коническое колесо, установленную на конце вала электрогенератора коническую щестерню и сателлит с двумя коническими щестернями , одна из которых взаимодействует с зубчатым колесом, а другая - с конической шестерней электрогенератора. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, S что лопасть установлена с возможностью качания в вертикальной плоскости и соеди (Л нена с опорой при помощи торсиона. со ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECnJjEiflVIH

„„SU„„1195041 A (51) 4 F 03 D 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг. ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3696287/25-06 (22) 27.01.84 (46) 30.11.85. Бюл. № 44 (72) Ю. В. Шевченко, В. И. Коваленко и Л. 3. Пивень (53) 621.548 (088.8) (56) AIAA/SERI Wind Energy Conference, Boulder, Colorado, Арг, 9 — 11, 1980, р. 292. (54) (57) 1. ВЕТРЯН011 ДВИГАТЕЛЬ с вертикальной осью вращения, содержащий неподвижную опору, ротор, включающий по меньшей мере одну изогнутую лопасть и противовес, и электрогенератор, связанный с лопастью при помощи передаточного механизма, отличающийся тем, что, с целью повышения КГ1Д и надежности и уменьшения металлоеь кости, опора снабжена поворотной головкой с профилированным полым кронштейном, лопасть консольно установлена в головке со стороны, противоположной кронштейну, а электрогенератор расположен на последнем, служит противовесом и соединен co KOHuoM Ioпасти при помощи траверсы, причем вал электрогенератора введен через полость кронштейна внутрь головки, а передаточный механизм выполнен в виде расположенной в головке планетарной ° передачи, имеющей жестко связанное с опорой зубчатое коническое колесо, установленную на конце вала электрогенератора коническую шестерню и сателлит с двумя коническими шестернями, одна из которых взаимодействует с зубчатым колесом, а другая — с конической шестерней электрогенератора.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что лопасть установлена с возможностью качания в вертикальной плоскости и соединена с опорой при помощи торсиона.

1195041

Составитель В. Самсонов

Реда ктор Т. П ар фенов а Техред И. Всрес Корректор М. Самборская

Заказ 7396/38 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4)5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к ветротехнике и может быть использовано при создании ветряных двигателей.

Цель изобретения — повы шение КПД и надежности и умеНьшение металлоемкости ветр я ного дви гател я.

На фиг. 1 показан ветряной двигатель, общи и вид; на фиг. 2 — конструкция передаточного механизма.

Ветряной двигатель с вертикальной осью вращения содержит неподвижную опору 1, ротор, включающий по меньшей мере одну изогнутую лопасть 2 и противовес 3, и электрогенератор 4, связанный с лопастью 2 при помощи передаточного механизма, опора 1 снабжена поворотной головкой 5 с профилированным полым кронштейном 6, лопасть 2 консольно установлена в головке 5 со стороны, противоположной кронштейну 6, а электрогенератор

4 расположен на последнем, служит противовесом и соединен со свободным концом лопасти 2 при помощи траверсы 7, причем вал 8 электрогенератора 4 введен через полость кронштейна 6 внутрь головки 5, а передаточный механизм выполнен в виде расположенной в головке 5 планетарной передачи, имеюшей жестко связанное с опорой

1 зубчатое коническое колесо 9, установленную на конце вала 8 электрогенератора

4 коническую шестерню IO и сателлит 11 с двумя коническими шестернями 12 и 13, одна из шестерен 12 взаимодействует с зубчатым колесом 9, а другая шестерня 13 — с конической шестерней 10 электрогенератора

4. Лопасть 2 установлена с возможностью качания в вертикальной плоскости и соединена с опорой при помощи торсиона 14.

Ветряной двигатель работает следующим образом.

При ветре достаточной силы вручную или

5 автоматически включается в режиме электродвигателя электрогенератор 4. Вращение через вал 8 передается сателлиту ll, который начинает обкатывать неподвижное зубчатое колесо 9, вращая при этом ротор.

При этом на лопасти 2 возникает аэродинамическая сила, создающая крутящий момент, направленный в сторону первоначального вращения, под действием которого ветряной двигатель достигает номинальной быстроходности, после чего электрогенератор 4 пе 5 реключается в генераторный режим и начинает производить электроэнергию.

При черезмерном увеличении скорости вет- . ра возникает некоторое увеличение скорости вращения ротора ветряного двигателя, -возрастают центробежные нагрузки, под действием которых центры тяжести лопасти

2 и кронштейна 6 с противовесом 3 стремятся расположиться на горизонтальной линии, вследствие чего происходит наклон лопасти 2 в вертикальной плоскости. Прео25 долевая сопротивление торсиона 14, лопасть 2, наклоняясь, уменьшает угол атаки, вследствие чего происходит сброс избыточной мощности, что обеспечивает разгрузку ветряного двигателя от аэродинамических и центробежных нагрузок и обеспечение качественной электроэнергии, производимой электрогенератором 4.

При ослаблении ветра торсион 4 возвращает лопасть 2 ветряного двигателя в исходное положение.