Ветроагрегат аукстолькера

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК АЗ 1 Т 80 505 Е 0 Уфф(54) ВЕТР (57) Прим ветра в э ния для скоросте электроге новленнь синхронн что ловы ил,(21) 4705705/О (22) 29.05.89 (46) 07.12.92. (76) Б.Л.Аукст (56) Авторское М 861715, кл.Авторское В 1257276, клАвторское М 1302008, кл нергии бретеабочих абжен - устазмами астей, ргии, 3 Бюл, М 4 олькер свидет ЕОЗ О, евидет . ЕОЗО свидет ,ЕОЗО ельство СССР1974.ельство СССР 3/06, 1982,ельство СССР 3/02, 1985. не позвоость, не к ним в егулиро- электроого. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ Предлагаемое изобретение относится к ветроэнергетике, к безредукторным ветроагрегатам с вертикальной осью вращения и может быть использовано в любой местности, где имеется перемещение воздушных масс. Изготовление его возможно на предприятиях машиностроения и энергетического машиностроения.Известен безредукторный ветроагрегат (см. изобретение по а,с, СССР М 861715, кл, Е 03 О 100) с горизонтальной осью вращения, содержащий сегментный ротор и круговой статор.Известен ветродвигатель ( по а.с.1257276, кл, Е 03 О 3/06) с башенной опорой и установленной на ней нижний и верхний подшипниковые узлы и ротор с лопастями, закрепленными на полом валу, охватывающем башенную опору и посаженном на подшипниковые узлы,Эти указанные ветроагрегаты ляют обеспечить большую мощ обеспечивают свободный доступ процессе работы и не позволяют вать количество вырабатываемой энергии в зависимости от требуем ОАГРЕГАТ АУКСТОЛЬКЕР енение: преобразование э лектричество, Сущность из расширения диапазона р й ветра, ветроагрегат сн нераторами,а ветроколеса мивнутри ротора и механи ого поворота пластин ло шает выработку электроэне В связи с этим возникла задача повысить мощность ветроагрегата, обеспечить 2 более широкий диапазон регулирования количества вырабатываемой энергии.Из известных ветроагрегатов наиболее близким к заявленному является ветроагрегат по а,с, ЯЧ 1302008, кл. Е 03 О 3/02.Он состоит из опоры, на которой установлен вал с надеть%ийанего ветроколесами с лопастями. Ветроколеса расположены ярусами и попарно соедйнены друг с другом 4 дифференциалом с возможностью синхрон- ОО ного вращения двух колес относительно С) друг друга. (ЯЛопасти, выполненные в виде треуголь- (у ных желобов, ориентированы в окружном направлении в противоположные стороны. Каждая из лопастей состоит из 2-х пластин, соединенных междусобой при помощи пружины, которая даетвозможность расхо д диться пластинам при буревых порывах ветра.Недостатком указанного ветроагрегата является:1. Установка ветроагрегата, которая:а) затрудняет доступ к агрегатам ветродвигателя, в случае необходимости;30 Оснащение ветроагрегата Аукстольке -,ра. электрогенераторами, а ветроколес ло 35 4550 55 б) не позволяет создать ветродвигатель большой мощности. т.к. придание стойке требуемой жесткости конструкции потребует больших капитальных затрат,2. Наличие дифференциального механизма, связывающего колеса двух соседних ярусов усложняет конструкцию, т,к. поломка даже одного зуба шестерни может привести к поломке всего агрегата.3, Колеса. надетые на вал, направляемы, и, следовательно, при поломке их нельзя остановить,4, При поломке на одном ветроколесе (особенно на верхних) необходимо останавливать весь ветроагрегат, т.к. доступ к колесам затруднен.Целью предлагаемого изобретения является повышение выработки электроэнергии путем расширения диапазона рабочих скоростей ветра,Указанная цель достигается тем, что в известном ветроагрегате, содержащем установленную на основании полую стойку с размещенными на ней ветроколесами с радиальными лопастями выполненными в виде поворотных пластин, установлены электрогенераторы, а ветроколеса - установленными внутри ротора, размещенными коаксиально стойке и механизмами синхронного поворота пластин пастями с механизмами синхронного поворота пластин размещенным коаксиально стойке где статоры электрогенераторов установлены на внешней поверхности последней, а роторы во внутренней поверхности ветроколеса, позволило обеспечить жесткость конструкции и дало возможность увеличить размах крыльев до величин предельно допустимых по условию жесткости конструкции, что позволило повысить выработку электроэнергии,Наличие кинематических пар, не связанных друг с другом,и являющихся самостоятельным источником электроэнергии позволяет, при полном заводском изготовлении, при монтаже просто одевать их на стойку в количестве необходимом для получения требуемого количества электроэнергии для данной местности, Стойка, выполненная в виде трубы, увеличивает жесткость конструкции и позволяет использовать ее внутреннюю полость для доступа посредством окон в стойке, к любой кинематической паре без остановки остальных пар, в любое время и при любой погоде.Наличие управления лопастями позволяет регулировать скорость вращения ротора независимо от силы ветра и при 5 10 15 20 25 необходимости останавливать вращение ротора.Секции ротор-статор, полностью изготовленные в заводских условиях, транспортабельны.Таким образам, как видно из вышеизложенного, новые конструктивные признаки являются существенными, т.к. именно они обеспечивают достижение поставленной цели.В процессе поиска не найдено технических решений с сущесгвенными признаками, аналогичными заявленному изобретению.На фиг,1 показан ветроагрегат, разрез; на фиг.2 - схема управления пластинами лопастей; на фиг.3 - схема работы лопастей,(сечение А-А показывает положение лопастей при нормальной работе ветроагрегата).Ветроагрегат Аукстолькера состоит из стойки 1, закрепленной в основании 2, установленном на поверхности земли и являющимся одновременно и фундаментом.На стойку 1 надеты статор 3 с обмоткой, выполненной в виде кольцевых обойм 4,На статор 3 надет ротор 5 с насаженным на него ветроколесом 6 и присоединенными лопастями 7, Каждая лопасть 7 состоит из пластин 8 с возможностью поворота их вокруг осей 9 относительно ротора. На ветроколесе 6 ротора 5 закреплен механизм поворота пластин, который состоит из кольца 10 одетого на ветроколесо 6 (та часть ветроколеса, которая охватывает стойку, является по отношению к стойке втулкой) ротора 5 с возможностью поворота в вертикальной плоскости. В зацепление к нему входит кулачок 11, к которому присоединены посредством осей 12, кулис 13, шарниров 14, пластины 8 которые поворачиваются вокруг осей 9 на требуемый угол,Устройство работает следующим образом.При ветре, скорость которого соответствует требуемым оборотам ротора для производства электроэнергии пластины 8 лопастей 7 сомкнуты под углом друг к другу (см. сечение А-А), т,е, работает вся площадь лопастей. Если скорость ветра больше требуемой для получения необходимых оборотов ротора 5, то поворачивают кольцо 10 вокруг вертикальной оси на определенную величину, одновременно поворачивается кулачок 11, который находится в зацеплении с кольцом 10 и посредством кулис 13 и шарниров 14 тянет за собой пластины 8, которые поворачиваясь вокруг осей 9, расходятся на требуемый угол (см. фиг,З), в результате чего сила ветра, действующая налопасти, уменьшается и уменьшается скорость вращения ротора 5,Вращение кольца 10 для поворота лопастей на требуемый угол может производиться как вручную, так и приводом с дистанционным управлением, Таким образом, поворачивая пластины 8 относительно ротора 5, можно изменить скорость вращения ротора 5 в широком диапазоне; останавливать вращение роторов одной или нескольких пар ротор - статор одновременно регулируя таким образом количество вырабатываемой электроэнергии,В качестве примеров конкретноговыполнения можно указать, что основание и стойку можно выполнить из армйрованйого железобетона, а пары ротор - статор полностью изготавливать на заводах энергетического машиностроения. Крылья могут быть изготовлены из металла и армированной пластмассы,Транспортировку производитьсотсоединенными крыльями, а крылья подСОединяют на месте перед установкой на стойку.Как видно из вышеописанной конструкции снабжение ветроагрегата Аукстолькера электрогенераторами статоры которых- установлены на внешней поверхности стоек, а ветроколес механизмами синхронного по-. ворота пластин размещенным коаксиально стойки, размещение роторов во внутренней поверхности ветроколес позволило устанавливать генераторы большой мощности, что повысило выработку электроэнергии. Кроме того, для обеспечения технологичности транспортировки, монтажа, эффективности, функциональности, обеспечения управляемости количеством вырабатываемойэлектроэнергии в зависимости от потребно"5 стей, каждая пара ротор-статор, одетая настойку, является самостоятельным и независимым от других пар источником электроэйер-гии" .Это позволяет регулировать количество10 вырабатываемой электроэнергии путем остановкй"бдной или нескольких пар одновременно. Такая конструкция кинематическихпар позволяет изготавливать йх на заводе,а монтаж"сводится к одеванию их на стойку,15 Наличие внутренней полости в стойкеобесйечило свободный доступ к любой пареротьр=статор через окна в стойке, а наличиеубравйеййя лопастями позволйло регулировать число оборотов ротора или останавли 20 вать его, при необходимости, независимо отсилы ветра, Формула изобретенияВетроагрегат, содержащий установлен ную на основании полую стойку с размещенными на ней ветроколесами с радиальными лопастями, выполненными в виде поворотных пластин, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения выработки 30 электроэнергии путем расширения диапазона рабочих скоростей ветра, он снабжен электрогенераторами,-аветроколеса - установленными внутри роторами, размещенными коаксиально стойке, и механизмами синх ронного поворота пластйн.1780554 Фы(у.Составитель Б.АукстолькерТехред М. Моргентал Коррек Редактор С.Кулакова Ревская оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У л, Гагарина, 10 Заказ 4445 ВНИИПТираж Государственного комитета по изобрете 113035, Москва, Ж, РаущскПодписноеям и открытиям при ГКНТ Снаб., 4/5