Ветродвигатель

 

Изобретение позволяет повысить эффективность использования энергии ветра ветродвигателем с барабанным ветроколесом 1 и направляющим аппаратом 4 в широком диапазоне изменения скорости и направления ветра. В зависимости от скорости ветра под действием его напора поворотные части 8 перегородок направляющего аппарата частично перекрывают каналы 6, чем снижают поступление воздуха на лопасти 2 ветроколеса и, следовательно, ограничивают нагрузки последнего. Полное перекрытие каналов происходит при ветре, опасном для целостности ветроколеса. Поворотные части кинематически связаны между собой, а одна из них подпружинена и снабжена регулятором усилия пружины. Поворот подвижных частей осуществляется на шарнирах 9 относительно неподвижных частей 7. При отсутствии ветра поворотные части подпружинены к упорам, которыми снабжен направляющий аппарат. 3 з.п. флы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 0 03 0 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (21) 4707390/06 (22) 20.06.89 (46) 23.03.92. Бюл. hh 11 (75) В.А.Захаров и A.Â.Çàõýðoâ (53) 621.548 (088.8) (56) Патент США

N 4269563, кл. 415 — 2К, опублик. 1981. (54) ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность использования энергии ветра ветродвигателем с барабанным ветроколесом 1 и направляющим аппаратом 4 в широком диапазоне изменения скорости и направления ветра. В зависимости от скорости ветра под действием его напора поворот Ы 1721285 А1 ные части 8 перегородок направляющего аппарата частично перекрывают каналы 6, чем снижают поступление воздуха на лопасти 2 ветроколеса и, следовательно, ограничивают нагрузки последнего. Полное перекрытие каналов происходит при ветре, опасном для целостности ветроколеса. Поворотные части кинематически связаны между собой, а одна из них подпружинена и снабжена регулятором усилия пружины, Поворот подвижных частей осуществляется на шарнирах 9 относительно неподвижных частей 7. При отсутствии ветра поворотные части подпружинены к упорам, которыми снабжен направляющий аппарат. 3 з.п. флы, 3 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветродвигателей барабанного типа с направляющими аппаратами.

Цель изобретения — повышение эффективности использования энергии ветра в 5 широком диапазоне изменения скорости и направления ветра.

На фиг.1 представлен ветродвигатель, вид сверху; на фиг,2 — элемент направляющего аппарата и ветроколеса; на фиг.3 — 10 поворотные части перегородок.

Ветродвигатель содержит барабанное ветроколесо 1 с равномерно расположенными по его окружности лопастями 2, параллельными оси 3 вращения ветроколеса 1 и 15 изогнутыми в направлении вращения, и кольцевой направляющий аппарат 4, установленный коаксиально снаружи ветроколеса 1 и имеющий расположенные равномерно по кольцу перегородки 5, установленные с об- 20 разованием каналов 6 и отклоненные от радиуса ветроколеса 1 в направлении, противоположном его вращению, Каждая из перегородок 5 выполнена в виде неподвижной части 7, расположенной со стороны 25 лопастей 2 ветроколеса 1, и поворотной части 1, связанных осевым шарниром 9, ось которого параллельна оси 3 вращения ветроколеса 1. Поворотная часть 8 имеет ширину, перекрывающую в крайнем положении 30 части 8 соответствующий канал 6. Поворотные части 8 перегородок 5 кинематически связаны между собой для синхронного поворота. Направляющий аппарат 4 снабжен упорами 10 по числу перегородок 5, распо- 35 ложенными снаружи аппарата 4 и взаимодействующими с поворотными частями 8, одна из которых подпружинена. Подпружиненная поворотная часть 8 снабжена регулятором усилия пружины. 40

При работе набегающий поток воздуха входит в каналы 6 кольцевого направляющего аппарата 4, образованные перегородками 5, и далее поступает на лопасти 2 ветроколеса 1. Под действием напора воз- 45 духа и аэродинамической подъемной силы лопастей 2 создается крутящий момент.

При отсутствии ветра или при малой его скорости подвижные части 8 перегородок 5 находятся в крайнем положении, при кото- 50 ром каналы 6 направляющего аппарата 4 полностью открыты, т.е. расположены вдоль неподвижных частей 7 перегородок 5.

Это обеспечивается за счет сжатия пружины, которая прижимает все поворотные ча- 55 сти 8; связанные между собой, к упорам 10.

С увеличением скорости ветра растет нагрузка на перегородки 5 от ветрового потока и возрастает крутящий момент на поворотных частях 8 перегородок 5. При определенном значении скорости ветра этот момент превышает момент, создаваемый пружиной, поворотные части 8 начинают отходить от упоров 10. По мере дальнейшего увеличения скорости ветра поворотные части 8 прикрывают каналы 6 направляющего аппарата 4, ограничивая тем самым ветровой поток на ветроколесо 1. Одновременно с поворотом подвижных частей 8 перегородок 5 возрастает момент от пружины и при определенном угле поворота частей 8 наступает равновесие. Закон изменения мощности ветроколеса 1 от скорости ветра достигается подбором жесткости пружины и заданием ее начального момента с помощью регулятора усилия.

Формула изобретения

1. Ветродвигатель, содержащий барабанное ветроколесо с равномерно расположенными по его окружности лопастями, параллельными оси вращения ветроколеса и изогнутыми в направлении вращения, и кольцевой направляющий аппарат, установленный коаксиально снаружи ветроколеса и имеющий расположенные равномерно по кольцу перегородки, установленные с образованием каналов и отклоненные от радиуса ветроколеса в направлении, противоположном его вращению, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффектив- ности использования энергии ветра в широком диапазоне изменения скорости и направления ветра, каждая из перегородок выполнена ввиде неподвижной части,,расположенной со стороны лопастей ветроколеса, и поворотной части, связанных осевым шарниром, ось которого параллельна оси вращения ветроколеса, при этом поворотная часть. имеет ширину, перекрывающую в крайнем положении части соответствующий канал.

2, Ветродвигатель по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что поворотные части перегородок кинематически связаны между собой для синхронного поворота, 3. Ветродвигатель по пп,1 и 2, о т л и ч аю шийся тем, что направляющий аппарат снабжен упорами по числу перегородок, расположенными снаружи аппарата и взаимодействующими с поворотными частями, одна из которых подпружинена.

4. Ветродвигатель по п.3, о т л и ч а юшийся тем, что подпружиненная поворотная часть снабжена регулятором усилия пружины.

1721285 авиа 7

Составитель n,Áàêëóøèí

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И.Дербэк

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 938 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5