Ветроэнергетическая установка

Ветроэнергетическая установка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.

Известна конструкция ветроэнергетической установки (патент РФ №2187019 / А.М.Литвиненко - Ветроэнергетическая установка / Опубл. Б.И. №22, 2002, F03D 5/04, заявка №2001101581/06 от 16.01.2001.), которая содержит башни, две соединительные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным поворотным устройством. Ветроколеса с горизонтальной осью установлены на башнях рам. Рамы имеют поддерживающие тележки, а ветроколеса соединены с мультипликаторами и генераторами, включающие роторы и статорные элементы. Недостатком данного устройства является наличие ветроколесных башен, которые несут на себе генераторную установку, которая, в свою очередь, обладает повышенной массой и, следовательно, башня должна быть рассчитана с учетом повышенной нагрузки и, значит, сама имеет большую массу.

Наиболее близким к заявленной по совокупности существенных признаков является ветроэнергетическая установка (патент РФ №2361111 / Литвиненко A.M., опубл. 10.07.2009, бюл. №19, заявка №2007139350/06 от 23.10.2007), которая содержит поворотное устройство, на котором установлен канал в виде полой призмы, в которой, в свою очередь, установлены роторы, а в углах основания призмы размещены статорные элементы.

Недостатком данного устройства является малая производительность, обусловленная ограниченной фронтальной поверхностью.

Изобретение направлено на повышение производительности путем увеличения площади фронтальной поверхности.

Это достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей поворотное устройство, на котором установлены каналы, стенки которых выполнены в виде боковых граней правильных призм, в каналах установлены роторы с роторными элементами, в углах каналов установлены статорные элементы, согласно изобретению каналы снабжены устройствами вращения, выполненными в виде валов, установленных по боковым ребрам призм и снабженных приводами с фиксатором.

Достижение технического результата обусловлено наличием дополнительных призм, которые после вращения и фиксации увеличивают площадь фронтальной поверхности.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид спереди ветроэнергетической установки при сложенных каналах (призмах), на фиг.2 показан вид спереди при зафиксированных после вращения призмах, на фиг.3 показан вид сверху при сложенных каналах (призмах), на фиг.4 показан вид сверху при разложенных каналах, на фиг.5 показан механизм разложения (поворота) призм, на фиг.6 показана кинематическая схема механизма поворота.

Ветроэнергетическая установка включает в себя: башню (основание) 1, на которой установлено поворотное устройство 2, на нем установлены каналы в виде призм в подшипниках 3, в которых установлены роторы-ветроколеса 4, при этом в углах основания призм установлены наконечники статорного элемента 5, стенки каналов 6 выполнены в виде боковых граней правильных призм. Роторы-ветроколеса имеют роторные элементы 7, соединяющие концы лопастей 4. Каналы снабжены устройствами вращения, каждое из которых выполнено в виде валов 8, которые установлены на боковых ребрах 9 призм и снабжены приводами 10 с фиксатором. Как вариант, в случае применения самотормозящихся передач специальный фиксатор может отсутствовать, поскольку его функцию выполняет сама передача. Этот вариант представлен на фиг.6, где показан вал 8 с одним из каналов, установленный в подшипниках 10, вал вращает червячное колесо 11, которое в свою очередь вращает червяк 12, приводимый в движение электродвигателем 13. Вал червяка вращается в подшипниках 14, боковые ребра 15 и 16 каналов остаются свободными.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом: под воздействием ветрового потока лопасти ветроколеса 4 приходят во вращение, при этом вращаются валы с роторным элементами 7, а в статорных элементах, точнее в их обмотках, наводится ЭДС. При изменении направления ветра каналы в виде призмы поворачиваются в горизонтальной плоскости. При необходимости увеличения производительности путем увеличения площади фронтальной поверхности система управления (на схеме не показана) дает сигнал на двигатель 13 (который также может быть запущен вручную). Двигатель 13 вращает червяк 12, который в свою очередь вращает колесо 11. В результате каналы поворачиваются в вертикальной плоскости, что показано на фиг.2, и фиксируются в этом положении за счет самотормозящихся свойств редуктора. При снижении скорости ветра и необходимости сворачивания установки каналы призмы поворачиваются в обратном направлении и конфигурация принимает вид, показанный на фиг.1 и фиг.3.

Достоинством данной ветроэнергетической установки является возможность увеличения площади фронтальной поверхности в 3 раза, что иллюстрирует фиг.2 по сравнению с фиг.1 и фиг.4 по сравнению с фиг.3. А увеличение площади фронтальной поверхности автоматически увеличивает производительность также в 3 раза.

Ветроэнергетическая установка, содержащая поворотное устройство, на котором установлены каналы, стенки которых выполнены в виде боковых граней правильных призм, в каналах установлены роторы с роторными элементами, в углах каналов установлены статорные элементы, отличающаяся тем, что каналы снабжены устройствами вращения, выполненными в виде валов, установленных по боковым ребрам призм и снабженных приводами с фиксатором.