Ветровой движитель

,.ЯО 1039809 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) 1. ВЕТРОВОЛ ДВИЖИТЕЛЬ, содержащий мачту с установленным с возможностью вращения вокруг ее оси ветроколесом, включающим ступицу, поворотныелопасти, переводной и стягивающий ободы,оттяжные ванты и флюгер, отличающийсятем, что, с целью повышения общего КПД за счет более полного использования энергии ветра, ступица ветроколеса выполнена в виде обратимой электрической машины.2. Движитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью автоматизации управления углами атаки поворотных лопастей в зависимости от силы ветра, обратимая электрическая машина снабжена электромагнитной фрикционной муфтой, установленной соосно на валу вышеупомянутой машины и соединенной с переводным ободом при помощи вышеуказанных спиц, причем электромагнитная фрикционная муфта снабжена секционированной обмоткой возбуждения.Изобретение относится к водному транспорту, а именно к конструкции движителей, использующих энергию ветра.Известен ветровой движитель, содержащий мачту с установленным с возможнгктью вращения вокруг ее оси ветроколесом, нк ючающим ступицу, поворотные лопасти, пере. водной и стягивающий ободы оттяжные ванты и флюгер 1.Однако известный движитель не может работать при безветрии.Целью изобретения является повышение общего КПД движителя за сцет более полного использования энергии ветра.Указанная цель достигается тем, что . в ветровом движителе, содержащем мачту с установленным с возможностью вращения вокруг ее оси ветроколесом, включающем ступицу, поворотные лопасти, переводной и стягивающий ободы, оттяжные ваппгы и флюгер, ступица ветроколеса выполнена в виде обратимой электрической машины.Кроме того, с целью автоматизации управления углами атаки поворотных лопастей в зависимости от силы ветра, обратимая электрическая мацкина снабжена электромагнитной фрикционной муфтой, установленной соосно на валу вышеупомянутой машины и соединенной с переводным ободом при помоши вышеупомянутых спиц, причем электромагнитная фрикционная муфта снабжена секционированной обмоткой возбуждения.На фиг. 1 изображено судно с однорядным размещением саморегулируемых вращающихся ветровых движителей, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, с комбинированным размещением движителей, вид спереди; на фиг. 4 - то же, вид сверху; на фиг. 5 ветроколесо, общий вид. Ветровой движитель состоит из мачть 1 и ветроколеса 2, которое включает поворотную муфту 3, обратимую электрическую машину 4. лопасти 5, установленные с возможностью вращения вокруг осей 6, закрепленных на маховике 7 и стягивакгщем ободе 8, электромагнитную муфгу 9 с фрикциономО. Фрикцион 10 при помощи оттяжных вант 11 соединен с переводным ооодом 12, который связан с лопастями 5. На обратимой электрической машине 4 установлен флюгер 13. Ветроколесо 2 установлено на мачте 1 при помощи поворотной муфты 3.Ветровой движитель работает следующим ооразом.Прп наличии ветра обратимая электрическая машина работает в режиме генера ори, подавая напряжение в электросеть судна и на обратимую электрицескую манину греоного винта. Одновременно на лопастях 5 ветроколеса 2 реализуется сила тя:и,О 20 25 30 35 40 45 50 55 При оезветрии обратимая электрическая машина раоотает в режиме двигателя, получая питание от переведенной в режим генераора электрической машины гребного винта, приводимой в действие резервным дизелем (не показаны). В этом режиме работы движителя также создается сила тяги.Автоматическое управление углами атаки лопастей 5 происходит следующим образом.Под действием ветра начинает вращаться ветроколесо 2 с обратимой электрической машиной 4, которая в этом случае работает в режиме генератора, подавая напряжение в электросеть судна и на электрическую машину гребного винта. При этом ток питания поступает также в катушки электромагнитной муфты 9, создавая магнитное сцепление ее с фрикционом 10.При наличии ветра на каждом ветроколесе 2 реализуется сила тяги, которая через мачты 1 передается на судно. С усилением ветра и ростом его давления на лопасти 5 увеличиваются обороты маховика 7 обратимой электрической машины 4, усиливается ток магнитного возбуждения катушек электромагнитной муфты 9 и возрастает магнитное сцепление с нею фрикциона 10. Вследствие этого проскальзывание фрикциона 10 относительно электромагнитной муфты 9 уменьшается, и закрепленные на фрикционе 10 оттяжные ванты 11, тянущие переводной обод 12, сдвигаются против вращения электрической обратимой машины 4, оттягивая через переводной обод 12 верхние углы а лопастей 5 и уменьшая их угол атаки. Этот процесс продолжается до тех пор, пока динамическое равновесне между углом атаки лопастей 5 и давлением на них ветра не достигнет первоначального значения при увеличивающемся числе оборотов.С ослаблением ветра обороты обратимой электрической машины 4 уменьшаются, снижается величина тока, питающего катушки электдомагнитной муфты 9. Увеличивается проскальзывание фрикциона 10, который начинает отпускать оттяжные ванты 11 и, соответственно, переводной обод 12, что приводит к увеличению угла атаки лопастей 5. В результате этого сила тяги на ветроколесе 2 увелицивается. В итоге сила тяги на ветроколесе 2 остается величиной постоянной, автоматически регулируемой в зависимости от силы ветра.Наличие секционированной обмотки возбуждения в электромагнитной муфте 9 позволяет дистанционно регулировать силу тяги ветрового движителя. При включении всех секций обмоток возбуждения электромагнитной муфты 9 угол атаки лопастей наименьший, а мощность, вырабатываемая осевой электрической машиной 4 в режиме генератора, максимальная.Использование изобретеция позволяет повысить эффективность работы известных ветровых движителей.1039809 Веселовская8 едакто аказ 6 Фиг.У Составитель В. Техред И. Верес Тираж 460 дарственного ко изобретений и Ж - 35, Раушск нт, г. Ужгород, ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москва,лиал ППП Пате,Ветер КоролевКорректор Л. Фере11 олиисиоеитета СССРткрытийя на 6., д. 4/5ул. Проектная, 4