Силовая передача в ветросиловой установке

Силовая передача в ветросиловой установке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СССР

Класс 88с, 3„, - 63003

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

Зарсгистрщоаано в Бюро изобрел ении Госплана при СИЛ СССР

И. Д. Егоров

Силовая передача в ветросиловой установке

Залвдено 18 декабря 1940 года в Наркомэлектростанцн11 за ¹ 39166 (303899) Ону блнковано 31 января 1944 года

Предлагаемая силовая передача в ветросиловой установке с синхронным электрогенератором включает в себя коробку скоростей и гидромуфту. Особенностью этой передачи является то, что, с целью переключения коробки скоростей без сброса нагрузки генератора при переключении оборотов ветроколеса в соответствии со скоростями ветра, применена гидравлическая муфта в особой комбинации с коробкой скоростей.

Переключение коробки скоростей осуществляется автоматичеоки UT указателя величины скорости ветра, в то время как регулирование оборотов и мощности генератора достигается за счет изменения гидравлического сцепления между половинками муфты.

Конструкции ветроэлектростанции должно быть предъявлено требование как изолированной, так и параллельной работы с любой энергосистемой и наилучшего использования низких и средних ветров.

Для решения поставленной задачи необходимо:

1. Применить в ветроэлектростанции нормальные синхронные электрогенераторы переменного тока с. гарантированием у них строго постоянных оборотов (а, следовательно, постоянной частоты и напряжения электрического тока) и с ограничением вращающего момента ветроколеса не выше расч2тного.

2. Обеспечить ветроколесу переменные обороты в соответств:ш со скоростями ветра п работу в оптимальном режиме, в особе1шо:тп

iIa низких и средних ветрах.

В случае применения для ветроэлектростанций гидравлической cn;Ioaoi передачи этот вопрос решается просто, Однако, приемлемы.. гидропередач в настоящее время пе имеется. Создание гндроперсда 1 для зетроэлектростанций !представляет довольно сложную за ачу и требует для успешнсго решения длительHGI.о врсмсни.

Между тем представляется возмож11ым pi .Ill;ITb Ilэставленну 10 задачу прп зубчатсй силовон передаче путем введения в нее обычной зубчатой коробки скоростен совместно с обычной гидромуфтой.

На чертеже схематически изображена предлагаемая силовая передача, состоящая пз следующих основных узлов:

ЛЪ 63003 — /

1) зубчатого редуктора 3, присоед п1е3нного к коренно.ау валу 2 ветрско Ieca 1, 2) зубчатой коробки 4 скоростей, размещенной л1ежду редуктором 3 и электрогенератором 7;

3) гидромуфты 5, допуска1ощей проскальзывание одной ее части—

5л, находящейся навалу силовой 11ередачи, в отношении другой — 5б, находящейся на валу электрогенератора.

4) электрогенератора 7 с центробежным регулятором 6, сервомотора 8, связанного с гидромуфтой, и ки немагической связки 9 к нагрузке па электрогенерато р (к фидерам);

5) силового указателя 10 величины скорости ветра; указатель 10 связан переключателем 11 с рукояткой 12 перекл3очепий коробки скоростей и с регулятором 13 перекл3очений в зависимости от числа оборотов ветроколеса.

Так как ветроколссо имеет обычно во много раз меньшее число оборотов, Iwl это требуется для электрогенератора, к валу 2 ветроколеса присоединен зубчатьш редуктор 3, повышающий число оборотов вала передачи к электрогенератору.

Так как зубчатый редуктор обладает постоянным передаточным числом, то для обеспечения ветроколесу перемеш1ых чисел оборотов ь соответствии со скоростями ветра введе1га коробка 4 скоростей с нужным передаточным числом и диапазоном скоростей.

Одш1«о, введение только коробки скоростей не может решить поставленную задачу ввиду того, гго в моменты переключений с одной скорости на другую нужно сбрасывать нагрузку с злектрогенератора, что в условиях работы ветроэлектростанциги изолированно или совместно с небольшой энергосистемой является недопустимым. Кроме того B этом случае пришлось бы совершенно строго поддерживать число оборотов ветроколеса, что является значительным усложнением его конструкции.

Удовлетворительное решение этого вопроса оказывается возможным и весьма рациона 11 III IiI при комбинации гидромуфты с коробкой скоростей.

Введение гидромуфты дает возможность переключения «ороб«и скоростей с одной скорости па другую без сброса на|грузки па электрогенератор и гарантирует ему строго постоянные числа оборотов как 13 момент переключения скоростей, так и во время возможных колеб1.пий 1исла оборотов вет13о«олеса.

Принцип работы гид13с муфты co-.Toè T в регулировании взаимного проскальзывания одной е " «асти в отношении другой на величину jM31юсти между числом оборотоз электрогенератора и числом оборотов силовой передачи.

Регулирование проскальзывания в гпдромуфте осуществляется от це Iтробежного регулятора прп отклонениях числа *оборотов "-.. 1ектроге|нератора выше нормы llo(редством сервомотора, воздействуюшего -8 устройство проскальзывания в ги,1ромуфте.

Устройство проо«альзываппя в гидромуфтах зависит от и х констру«ции и не представляет технических. трудностей.

Кроме указанных выше функций, гидромуфта одновременно о1раничивает вращающий момент не выше расчетного, что осуществляется также весьма npocro.

Центробежный регулятор 6 одновременно с воздействием па проскальзывание в гидромуфте воздействует и па нагрузку электрогенератора, регулируя последшо3о в соот.ветствии с мощность1о па ветроколесе.

При част» шом илп пол.1ом сбросе нагрузки ветроколесо будет увеличивать число оборотов, стремясь увели 1ить и число оборотов

:-:IåêTðoãåHåðà Toðà.

Как только у элс«трогеператора начнут появляться обороты в ыш нормы, центробежньш регулятор

Ifo;Ioйствует на проскальзывание в гидромуфтс и не допустит увеличепия п3сла оборотов электрогенератора выше установленной нормы. — 3 № 63003

Чи,"ло оборотов ветроколеса не выше расчетного ограничивается специальным устройством.

Перекгпочение коробки скоростей с одной скорости на другую для изменения числа оборотов ветроколеся в соответствии со скоростью ветра производится от силового указате, гя его скорости. действующего на переключатель коробки скоростей.

Переключатель коробки скоростей связан с рукояткой перекл.очения скоростей и указателем числа оборотов вала силовон передачи со стороны ветроколеса.

Принцип действия переключения состоит в следующем.

Каждая скорость коробки скоростей соответствует определенным числам оборотов ветроколеса и диапазону скоростей ветра.

При увеличении скорости ветра выше этого диапазона ветроколесо увеличивает свои обороты до определенной величины, по достижении которой указатель оборотов дает возможность силовому указателю скорости ветра произвести, через переключатель, перекгпочение на другую скорость в коробке скоростей с меньшим передаточным: числом.

Для того чтобы ветроколесо могло набрать нужные для переключения обороты, с момента увеличения скорости ветра до момента переключения па другую скорость в коробке скоростеи, дополнительная нагрузка на элехтрогенератор не производится.

Б это же время происходит взаимное проскальзывание в гидромуфтс, соеспечиваюшее электрогенератору строго постоянное число оборотов.

Ветроколесо получает именно то число оборотов, которое обеспечивает его работу в оптимальном режиме на изменившихся в сторону увеличения скоростях ветра.

При уменьшении скоростей ветра ниже диапазона скоростей ветра, соответствующего данной рабочей ступени коробки скоростей, производится переключение последней на другую скорость с большим передаточным числом. соответствующп изменившейся в сторону уменьшения скорости ветра.

Переключение пропзво llTcH тем же силовым указателем скорости ветра через переключатель. но без участия показателя оборотов ветроколеса.

При этом. тяк же. как и в случае увеличения скоростей ветра. зя счет регулирования проскальзывания в гидромуфте обеспечивается постоянное число оборотов у электрогенератора.

Вследствие этого число оборотов ветроколеса снижается и, следовательно, колесо будет работать в оптимальном режиме.

Предмет изобретен. ;я

Силовая передача ь ветро:илоной установке с син;ропным э ек1 ж нератором, о тли ча юща я с я тем, что. с целью переключения коробки скоростей без сброса пягр .зки генератора прп перекл очснпи оборотов ветроколеса в соответствии со скоростямп ветра, применена гидравлическая муфта в комбинации с коробкой скоростей, переключение которой осуществляется автоматически от указателя величины скорости ветра, B то время как регулирование оборотов и мощности генератора достигается за счет изменения гидравлического сцепления между двумя половинками муфты.

Отв. редактор Д..4. Михайлов

Госпланнздат Тпп. Госпланиздата, пч. Воровского, Ка.пуга Л101180. Зак. 206