Ветродвигатель с бегущем генератором

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК ПАТЕНТУ ЮЯВЭЮЗЮЯ ЯЦВПЙ- ТЕХЮЧЕВВЗ ВиЬЛИОТЕКдС Ь 3 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(76) Петинов Владимир Илье(57) Использование. ветроэнергетика. Сущностьизобретения: ветродвигатель с бегущим генератором 1 снабжен ветроколеСом с корневыми лопастя -ми, соединенными ободом, и лопастями, установленными с радиальным зазором относительно поверхности обода 5, кареткой 6 с двухгребневымиколесами 7, взаимодействующими с рельсами, за(19) КС (11) (51) 5 Г 0301 00 ГОЗ Р 1 ОбГ 03 05 00 креппенными на внутренней поверхности обода 5 яо обе стороны от плоскости вращения колеса. На валу катка перед шкивом установлена муфта сцепления с маятниковым рычагом 18 и грузом 19 на конце. Предусмотрена подвеска каретки 6 стержнями 20 к оси ветроколеса. Наружная поверхность 12 обода 5, контактирующая с катком 11, выпопне - на зубчатой, а сечение обода 5 - трехгранным. Под стойки подшипников катка 11 установлены прокладки. Генератор 1 и каток 11 установлены с противоположных сторон площадки 8 каретки 6. 4 з.п ф-лы,4 ил.Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроэлектрических станций, в которых передача мощности на электрогенератор осуществляется от обода ветроколеса.Известны ветродвигатели, содержащие башн 1 о и ветроколесо с горизонтальной осью вращения, в которых увеличение числа оборотов при передаче от ветроколеса на генератор ооуществляется через редуктор, встроенный в головку ветроколеса,Недостаток таких ветродвигателей в том, что наличие в них редуктора, особеннодля больших мощностей, существенно их усложняет, утяжеляет и снижает КПД,Известен ветродвигатель, принятый эа прототип, где сложный и многоступенчатый редуктор заменен устройством, содержащим установленное на башне и закрепленное на горизонтальной оси ветроколесо с ободом, каретку с колесами, взаимодействующими с внутренней поверхностью обода, и закрепленный на площадке каретки генератор, на валу которого установлен каток, контактирующий с наружной поверхностью обода ветроколеса, вокруг башни предусмотрен кольцевой бассейн, а каретка снабжена штангой с поплавком, погруженным в бассейн,Недостаток такой конструкции в том, что кольцевой бассейн и каретка, снабженная штоком с поплавком, погруженным в бассейн, не только усложняет и удорожает 5 10 15 20 25 30 конструкцию, но и делает ее непригодной, например, при отрицательной температуре 35 в зимнее время.Цель изобретения - повышение КПД и надежности работы ветродвигателя.Сущность изобретения заключается в том, что ветроколесо имеет корневые лопасти, соединенные ободом, и размещенные в промежутке между ними лопасти, установленные с радиальным зазором относительно внутренней поверхности обода, каретка связана раскосами с площадкой и снабже на двухгребневыми колесами, взаимодействующими с рельсами, закрепленными на внутренней поверхности обода по обе стороны от плоскости вращения ветроколеса, а на валу катка перед шкивом установлена 50 муфта сцепления с маятниковым рычагом и грузом на конце, При этом каретка подвешена стержнями к оси ветроколеса, а наружная поверхность обода, контактирующая с катком, выполнена зубчатой, а сече ние обода - трехгранным, Регулирование межцентрового расстояния между осями колес каретки и катка осуществляется прокладками, установленными под стойки подшипников катка. Причем генератор и каток установлены с противоположных сторон площадки каретки.На фиг,1 схематично изображен ветродвигатель (стрелкой показано направление вращения ветроколеса); на фиг.2 - вид А на фиг,1 (ветродвигатель, вид сбоку); на фиг,З - узелна фиг.1 (показана каретка с генератором в ее рабочем положении); на фиг.4 - .узелна фиг.2 (показаны поперечное сечение обода и схема расположения узлов на каретке),Примером конкретного выполнения является ветродвигатель с бегущим генератором 1, содержащий установленное на башне 2 и закрепленное на горизонтальной оси 3 ветроколесо 4 с ободом 5, каретку 6 с колесами 7, взаимодействующими с внутренней поверхностью обода 5, и з крепленный на площадке 8 каретки 6 генератор 1, на валу которого установлен шкив 9, кинематически соединенный со шкивом 10 вала катка 11, контактирующего с наружной поверхностью 12 обода 5 ветроколеса 4, которое имеет корневые лопасти 13, соединенные ободом 5, и размещенные в промежутке между ними лопасти 14, установленные с радиальным зазором относительно внутренней поверхности обода 5, Каретка 6 связана раскосами 15 с площадкой 8 и снабжена двухгребневыми колесами 7, взаимодействующими с рельсами 16, закрепленными на внутренней поверхности обода 5 по обе стороны от плоскости вращения ветроколеса 4, а на валу катка 11 перед шкивом 10 установлена муфта 17 сцепления с маятниковыми рычагом 18 и грузом 19 на конце, Каретка 6 подвешена стержнями 20 к оси Э ветроколеса 4, Наружная поверхность 12 обода 5, контактирующая с катком 11, выполнена зубчатой, а сечение обода 5 - трехгранным, Под стойки 21 подшипников катка 11 с целью регулирования межцентрового расстояния устанавливаются прокладки 22. Генератор 1 и каток 11 установлены с противоположных сторон площадки 8 каретки 6.Ветродвигатель работает следующим образом.В случае безветренной погоды каретка 6 с генератором 1 висят на (стержнях 20) ободе 5 в крайнем нижнем положении. Когда скорость ветра достаточна для нормальной работы ветродвигателя, ветроколесо 4 вращается в направлении, показанном стрелкой (фиг,), а каретка 6 с генератором 1 поднимается по рельсам 16 обода 5 вверх (узел ), так как каток 11, находясь в зацеплении с зубчатой поверхностью 12 обода 5, через муфту 17 сцепления и шкивы 9 и 10 кинематически соединен с генератором 1.2002103 Чем выше вверх на угол а поднимается каретка 6 с генератором 1, тем больший момент кручения передается на вал генератора 1 и тем большую мощность электроэнергии вырабатывает генератор.Когда каретка 6 с генератором 1 при подъеме достигает предельного угла а =90, маятниковый рычаг 18 с грузом 19 при отклонении в сторону противоположным концом нажимает на рычаг-качалку 23 и муфта 17 сцепления разъединяет каток 11 с генератором 1, и каретка 6 как свободно падающее тело катится на колесах 7 вниз, пока маятниковый рычаг 18 через рычаг-качалку 23 не соединит через муфту 17 сцепления каток 11 с генератором,Колеса 7 предназначены для ориентации каретки 6 при ее движении по внутренней стороне обода 5 ветроколеса 4, а стержни 20 предназначены для уменьшения радиальной нагрузки генератора 1 на обод 5. Маятниковый рычаг 18 с грузом 19, автоматически действуя на муфту 17 сцепФ о р мул а изобретен и я,1. ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ С БЕГУЩЕМ ГЕНЕРАТОРОМ, содержащий установленное на башне и закрепленное на горизонтальной оси ветроколесо с ободом, каретку с колесами, взаимодействующими с внутренней поверхностью обода,и закрепленный на площадке каретки генератор, на валу которого установлен шкив, кинематически соединенный со шкивом вала катка, контактирующего с наружной поверхностью обода ветроколеса, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности в работе, ветроколесо имеет корневые лопасти, соединенные ободом, и размещенные в промежутке между ними лопасти, установленные с радиальным зазором относительно внутренней поверхности обода, каретка связана раскосами с площадкой и снабжена двухгребневыми колесами, взаимодействующими с рельсами, закрепленными на внутренней поверх- у ления, ограждает бегущий по ободу 5 генератор 1 от каких-либо случайностей при егоподнятии выше положенного уровня.Таким образом, крутящий момент гене 5 ратору 1 в момент вращения ветроколеса 4,а соответственно, и обода 5 передается отдействия силы собственной тяжести генератора и каретки 6, соприкасающихся с ободом 5 через каток 11.10 При внедрении изобретения резко повышается по сравнению с известными ветродвигателями КПД за счет исключенияпотерь в редукторе, Повышается и надежность работы ветродвигателя за счет приме 15 нения автоматического отключениягенератора от катка, Открывается возможность строить ветродвигатели достаточнобольшой мощности,20 (56) Ветрознергетика,/Под ред. Д.де Рензо,МЭнергоатомиздат, 1982, с,86, 210.Авторское свидетельство СССРМт 1307080, кл. Е 03 О 1/06, 1987,25ности обода по обе стороны от плоскостивращения ветроколеса, а на валу катка перед шкивом установлена муфта сцепленияс маятниковым рычагом и грузом на конце,30 2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения радиальной нагрузки генератора на обод, кареткаподвешена стержнями к оси ветроколеса,3. Ветродвигатель по п,1, отличающийся тем, что наружная поверхность обода.контактирующая с катком, выполнена зубчатой, а сечение обода - трехгранным.4, Ветродвигатель по п.1, отличающий 40 ся тем, что, с целью регулировки межцентрового расстояния между осями колескаретки и катка, под стойки подшипниковкатка установлены прокладки,5. Ветродвигатель по п,1, отличающий 45 ся тем, что генератор и каток установленыс противоположных сторон площадки каретки.2002103 у фюГФ Козориз Редактор Т, Юрчико аказ 316 Тираж Подпис НПО "Поиск" Роспатента3035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Прои агарина Состав Техред ль 8. ПетиноваМор гентал Коррект