Ветроэнергетическая установка

(19) 174430 03 О 7/06 ИЗОБРЕТЕНИ ПИ Фиг. ГО СУДА Р СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Брянский государственный педагогический институт им, акад. И.Г. Петровского(57) Изобретение позволяет повысить надежность работы ветроэнергетической установки, на опоре 1 которой установленвертикальный вал 2 с поворотными лопастями 3, размещенными на консолях 4, Поворотлопастей осуществляется устройством управления с флюгером 5, а привод генератора 6 - от вертикального вала, При превышении скоростью ветра рабочей величины пластины 10 отклоняется и через звенья 11 и 12 двухзвенного шарнирного механизма поворачивает кривошип 9, который через тяги 8 и шатуны 7 изменяет давление потока на лопасти, уменьшая давление на лопасти, движущиеся по ветру, и увеличивая давление на лопасти, движущиеся против ветра. В оезультате автоматически регулируется частота вращения вала и генератора. При урагане пластина достигает фиксатора 16 и стопорится им, повернув кривошип на 90, а лопасти в нерабочее положение, при ко. ором вращение вала прекращается. 3 ил.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроэнергетических установок,Известна ветроэнергетическая установка, содержащая опору, установленный на ней вертикальный вал. На верхнем конце вала расположены стрелы, к которым с помощью шарниров прикреплены лопатки аэродинамического профиля, Лопатки вращаются в вертикальном положении с помощью тросов и рычагов, соединенных с общей пружиной.Недостатком данного агрегата является наличие высокого вертикального вала, утяжеляющего конструкцию и возбуждающего н ежелател ьн ые аэродинамические возмущения, повышенная опасность работы "вразнос" из-за того, что при сильном ветре сброс мощности будет происходить лишь за счет уменьшения ометаемой поверхности ветроколеса,Наиболее близким к предлагаемому является установка, которая содержит опору, установленный на ней вертикальный вал с поворотными лопастями, размещенными на консолях и взаимодействующими с устройством управления с флюгером, и генератор, кинематически связанный с валом.Недостатком является невысокая надежность работы установки из-за вытягивания цепей в цепных передачах поворота лопастей и наличия скользящего механизма .регулирования оборотов двигателя при перегрузках, Степень надежности особенно понижается с увеличением мощности двигателя за счет увеличения длины консолей и площади лопастей, когда необходима цепь большой длины.Целью изобретения является повышение надежности в работе ветроэнергетической установки,На фиг, 1 представлен общий вид установки; на фиг, 2 - установка в рабочем положении, вид сверху; на фиг, 3 - установка в положении торможения, вид сверху,Ветроэнергетическая установка содержит опору 1, установленный на ней вертикальный вал 2 с поворотными лопастями 3, размещенными на консолях 4 и взаимодействующими с устройством управления с флюгером 5, и генератором 6, кинематически связанный с валом 2. Устройство управления выполнено в виде жестко связанных с лопастями 3 шатунов 7, шарнирно соединенных с последними тяг 8, центрального кривошипа 9, соединенного с тягами 8, установленного с возможностью поворота относительно вала 2 и имеющего радиус поворота вдвое меньший радиуса поворота шатунов 7, поворотной подпружиненной пластины 10, размещенной на флюгере 5, и двухзвенного шарнирного механизма, одно звено 11 которого жестко связано с пластиной 10, а другое звено 12 шарнирно связано с кривошипом 9. В крайнем положении пластина 10 контактирует с упором 13. К пластине 10 прикреплен трос 14 с кольцом 1 Ь для прекращения работы установки. Фиксатор 16 путем зацепления пластины 10 обеспечивает нерабочее положение установки, а прикрепленный к фиксатору 16 трос 17 с кольцом 18 служит для ее пуска,В нижней части вала 2 жестко закреплено коническое зубчатое колесо 19, входящее в зацепление с конической шестерней 20, закрепленной по валу мультиплексора 21. Последний через муфту 22 соединен с генератором 16.Ветроэнергетическая установка работает следующим образом.Путем натяжения троса 17 за кольцо 18 пластина 10 за счет пружины и упора 13 устанавливается в рабочее положение, При наличии ветра флюгер 5 через звенья 11 и 12, кривошип 9, тяги 8 и шатуны 7 поворачивает одну из лопастей 3 перпендикулярно, а противоположную - параллельно направлению ветра, В результате разности ветрового давления на лопасти вал 2 поворачивается, а кривошип 9 за счет флюгера 5 остается неподвижным, что приводит к развороту лопастей 3 вокруг своей оси на 90 при повороте вала 2 на 180 Таким образом, по одну сторону вала 2 давление ветрового потока постоянно на много больше, чем по другую, Это вызывает вращение, При скорости ветра выше максимальной оабочей величины пластина 10 поворачивается в сторону натяжения пружины и через звенья 11 и 12 поворачивает кривошип 9, который через тяги 8 и шатуны 7 изменяет соотношение давления на лопасти 3, При этом лопасть 3, движущаяся по направлению ветра, воспринимаетдавление ветрового потока меньшей площадью, а лопасть 3, движущаяся против ветра, работает в режиме торможения. Так происходит автоматическое регулирование частоты вращения вала 2, При ураганном ветре пластина 10 достигает фиксатора 16 и фиксируется последним, поворачивая кривошип 9 на 90 от рабочего положения. Давление вет:а на лопасти 3, движущиеся по ветру и против, при этом выравнивается и вращение прекращается. Торможение и прекращение вращения вала 2 при необходимости осуществляется фиксацией пластины 10 .иксатосом 16 путем натяжения троса 14 за кольцо 15,1744304 15 50 55 Формула изобретения Ветроэнергетическая установка, содержащая опору, установленный на ней вертикальный вал с поворотными лопастями, размещенными на консолях и взаимодействующими с устройством управления с флюгером, и генератор, кинематически связанный с валом, отл и ч а ю ща я ся тем, что, с целью повышения надежности в работе, устройство управления выполнено в виде жестко связанных с лопастями шатунов, шарнирно соединенных с последними тяг, центрального кривошипа, соединенного с тягами, установленного с возможностью поворота относительно вала и 5 имеющего радиус поворота, вдвое меньшийрадиуса поворота шатунов, поворотной подпружиненной пластины, размещенной на флюгере, идвухзвенного шарнирного механизма, одно звено которого жестко связа но с пластиной, а другое шарнирно - скривошипом,1744304 30 35 40 Составитель П.Баклушин Редактор Ю,Середа Техред М,Моргентал Корректор А.Осауленко Заказ 2178 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при П Г СССР113035, Москва, Ж, Рэушскал наб 4/5Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101