Роторный вертикальный ветродвигатель

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

Владельцы патента RU 2516085:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для создания новых преобразователей энергии ветра в электрическую. Сущность изобретения заключается в том, что для уменьшения поперечного сечения ветроприемника, движущегося навстречу потоку, роторный вертикальный ветродвигатель, содержащий вращающиеся траверсы с ветроприемниками, выполненными в виде полуцилиндров, снабжен пружинным элементом и расположенными параллельно основным ветроприемникам дополнительными ветроприемниками, также выполненными в виде полуцилиндров и соединенными с основными ветроприемниками с помощью шарниров. Противоположные края пары из основного и дополнительного ветроприемников соединены пружинным элементом. Преимуществом ветроэнергетической установки, снабженной роторным вертикальным ветродвигателем, является относительно высокая энергетика установки, что дает возможность сооружать установки с более высоким коэффициентом полезного действия путем повышения использования воздушного потока. 2 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности, к ветроэлектрогенераторным установкам.

Известны ветроэлектрогенераторная установка с ветродвигателем патент РФ №2211951 / A.M. Литвиненко - Ветроэлектрогенераторная установка, БИ №25, 2003; F03D 9/00, содержащая башню, поворотное основание, на котором установлены ветроколеса и статорный элемент с сердечником, при этом последний через воздушный зазор связан с роторными элементами, выполненными в виде постоянных магнитов с полюсными наконечниками и установленными на концах лопастей ветроколес. В сердечнике статорного элемента выполнены прорези, а постоянный магнит роторного элемента снабжен бандажом, установленным в прорези сердечника статорного элемента.

Из известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности признаков является роторный вертикальный ветродвигатель патент РФ №2368800 / A.M. Литвиненко - Роторный вертикальный ветродвигатель, БИ №27, опубл. 27.09.09; F03D 3/06 (2006.01), содержащий вращающееся основание, траверсы и приемники энергии, при этом приемники энергии выполнены в виде неподвижных относительно траверс колонн с частично охватывающими их гибкими шторками парусного типа, причем один край шторок закреплен по образующим колонн, а другой край связан с соответствующим краем шторки вокруг одной колонны.

Таким образом, роторный ветродвигатель содержит вращающееся основание, траверсы, приемники энергии и центральную стойку.

Недостатком данного ветродвигателя является низкое использование воздушного потока.

Изобретение направлено на повышение использования воздушного потока и, как следствие, улучшение энергетики установки.

Технический результат, заключающийся в уменьшении поперечного сечения ветроприемника, движущегося навстречу потоку заключается в том, что роторный вертикальный ветродвигатель, содержащий вращающиеся траверсы с приемниками энергии, согласно изобретению снабжен дополнительными приемниками энергии, соединенными с основными приемниками энергии с помощью шарниров, а противоположные края приемников энергии соединены пружинным элементом.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 - вид сверху, на фиг.2 - вид сбоку.

Ветродвигатель содержит рабочую машину 1 с входным валом 2, на котором укреплены траверсы 3, на каждой из траверс установлена пара из основных приемников и дополнительные приемники 6 соединены с основными приемниками 4 с помощью шарниров 5, а края приемников 4 и 6 соединены пружинным элементом.

Работа устройства: при набегании ветрового потока (фиг.1) правые приемники имеют тенденцию к закрытию, т.е. к сжатию пружины 7, это относится и к нижней паре приемников. Левая пара раскрывается потоком и создает движущий момент. Некоторое промежуточное положение показано на фиг.1 пунктиром.

Приемники энергии в принципе могут иметь любую парусообразную форму, например, в виде полых полуцилиндров, полых колонн с продольными прорезями и т.д.

Положительным качеством данного двигателя является, наряду с простой конструкцией, автоматическое изменение в сторону уменьшения поперечного сечения ветроприемника, двигающегося навстречу ветру, что улучшает эффективность устройства, при этом полые приемники улучшают энергетику установки.

Технико-экономическим преимуществом данной ветроэнергетической установки является относительно высокая энергетика установки, что дает возможность сооружать установки с более высоким коэффициентом полезного действия.

Роторный вертикальный ветродвигатель, содержащий вращающиеся траверсы с ветроприемниками, выполненными в виде полуцилиндров, отличающийся тем, что ветродвигатель снабжен пружинным элементом и дополнительными ветроприемниками, выполненными в виде полуцилиндров, соединенными с основными ветроприемниками с помощью шарниров, причем пружинным элементом соединены противоположные края основного и дополнительного ветроприемников, выполненных в виде полуцилиндров.

Похожие патенты:

Ротор // 2515302

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор содержит вертикальный вал, башню, основные и дополнительные лопасти.

Вертикальный ветровой электрогенератор // 2511985

Вертикальный ветровой электрогенератор содержит опорную колонну (1), по крайней мере один генераторный блок (2), по крайней мере две лопасти (3), устройство контроля возбуждения, выпрямительное устройство, реверсивный частотный преобразователь, фланцы, опоры, систему охлаждения, подъемный механизм (80) и подъемную систему.

Ротор // 2511869

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в качестве автономного источника электроснабжения. Циклоидный ветродвигатель содержит опорную мачту, полые овальные трубы с установленными на их концах поворотными вертикальными лопастями, планетарный редуктор с заторможенной центральной конической шестерней, генератор, реверсивный электропривод, флюгер с контактной группой переключателей для самоориентации лопастей на ветер, противобуревый эксцентриковый флажок с подвижной конусной втулкой и размыкатели кинематических связей лопастей.

Способ размещения роторной ветроэнергетической установки на дымовой трубе // 2510611

Изобретение относится к ветроэнергетике. Способ размещения роторной ветроэнергетической установки (РВЭУ) с вертикальной осью вращения на дымовой трубе предусматривает наличие: вертикальных лопастей аэродинамического профиля и горизонтальных лопастей улучшенного аэродинамического качества, тонкого алюминиевого кольца, верхнего вращающегося кольца с внешним зубчатым венцом, силового стержня, нижнего неподвижного профильного кольца, не менее двух симметрично расположенных магнитоэлектрических генераторов (МЭГ), опоры МЭГ и зубчатого колеса.

Ветродвигатель // 2508471

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем ветроколесом с лопастями повышенной площади в направлении воздушного потока и конусный направитель воздушного потока средней зоны, а также в центральной зоне направитель воздушного потока тороидальной формы и блокирующее кольцо основных лопастей, на котором дополнительно в промежутках закреплены лопасти меньшего размера.

Сироты башня ветроэнергетическая // 2506452

Изобретение относится к ветроэнергетике. Башня ветроэнергетическая выполнена с опорной конструкцией из нескольких отдельных башен.

Ветродвигатель // 2504688

Изобретение относится к области ветроэнергетики и, в частности, может быть использовано, как ветроэлектроэнергетическая установка. Ветродвигатель содержит лопасти, выполненные вогнутой формы, аэродинамические поверхности, вертикальный вал.

Турбинная установка и электростанция // 2502890

Изобретение относится к турбинным установкам, которые могут быть использованы для производства электроэнергии. Турбинная установка содержит облопачивание 11, включающее криволинейные лопатки, внутренний конец каждой из которых заделан в полости 14, открытой с одной стороны; и генератор 20, расположенный в полости 14 и соединенный с облопачиванием 11.

Карусельное ветроколесо // 2498109

Изобретение относится к ветроэнергетике. Карусельное ветроколесо содержит установленные на вертикальной оси Г-образные махи, лопасти, упорные рамки и демпферы.

Ветродвигатель // 2497022

Изобретение относится к ветротехнике. Ветродвигатель содержит вертикальный вал, прикрепленные к нему радиальные рамы, источник высокого напряжения, хвостовую секцию, токосъемную щетку, контактные дуги, диэлектрическую втулку, токопроводящие решета и игольчатые электроды.

Ротор с вертикальным валом // 2517007

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Ротор с вертикальным валом содержит лопасти, перекладины и вертикальный подшипниковый узел со ступицей, установленный на рабочем механизме. Лопасти выполнены в виде последовательно установленных шторок, горизонтальных каналов и обтекаемых элементов, причем последние установлены симметрично относительно внешних кромок каналов. Изобретение позволяет повысить эффективность работы ветроэлектрогенераторов. 3 ил.

Роторное устройство // 2531159

Изобретение относится к технологиям и средствам преобразования и образования кинетической энергии газовых и жидкостных потоков в механическую и образования потоков от привода энергомеханизмов. Роторное устройство содержит барабан 4, жестко скрепленный с валом отбора мощности, лопасти 8-11, попарно закрепленные на валах 5, 6. Валы 5, 6 выполнены с возможностью независимого друг от друга поворота вокруг своих продольных осей. Барабан 4 размещен в корпусе 1, содержащем сферическую кольцевую часть и торцевые поверхности, содержащие участок, выполненный в виде усеченного конуса, скрепленного широким основанием с кромками сферических частей корпуса 1. Узкое основание размещено в полости сферической части корпуса 1 и снабжено круглой пластиной, размещенной параллельно торцам барабана 4, снабженной отверстием, через которое с возможностью вращения пропущен вал отбора мощности. Лопасти 8-11 придана осесимметричная форма. Сечение полости корпуса 1 перекрыто перегородкой, скрепленной с внутренней сферической поверхностью корпуса 1 и боковыми конусными поверхностями его торцевых частей. Перегородка с поперечной щелью выполнена с возможностью прохода через нее лопасти 8-11, развернутой в диаметральной плоскости сферической части корпуса 1. Изобретение направлено на повышение полноты преобразования потока в механическую энергию. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Ветроэнергетический комплекс // 2539604

Изобретение относится к энергетике. Ветроэнергетический комплекс включает, по крайней мере, два ветросиловых модуля, расположенных один над другим. Каждый ветросиловой модуль содержит закрепленные в силовом каркасе внутренний и внешний ветросиловые блоки, размещенные на одной оси и выполненные с возможностью вращения. Внутренний ветросиловой блок представляет собой корпус, боковые стенки которого образованы лопатками. Внешний ветросиловой блок включает, по крайней мере, две лопасти Дарье, закрепленные на элементах внутреннего ветросилового блока. Два ветросиловых модуля выполнены с возможностью размещения генераторного узла между ними. Внутренний и внешний ветросиловые блоки одного модуля подключены к ротору генератора. Внутренний и внешний ветросиловые блоки второго модуля подключены к статору генератора. Силовой каркас представляет собой, по крайней мере, три стойки, соединенные поперечными элементами со стороны верхней и нижней стенок корпуса внутреннего ветросилового блока. Стойки силового каркаса одного модуля выполнены с возможностью соединения со стойками силового каркаса соседнего модуля. Изобретение направлено на повышение коэффициента использования энергии ветра, надежности, а также упрощение конструкции и транспортировки комплекса. 26 з.п. ф-лы, 6 ил.

Горизонтальная ветросиловая турбина // 2539945

Изобретение относится к ветросиловой турбине. Горизонтальная ветросиловая турбина содержит раму и средство направления потока воздуха. На раме горизонтально установлен ротор с возможностью вращения на валу ротора. Ротор имеет три или более элементов радиальных лопаток, закрепленных на валу ротора при помощи средства крепления. Элементы радиальных лопаток расположены на равных расстояниях друг от друга. Каждый элемент радиальных лопаток содержит опорные кронштейны и ветровую лопасть, закрепленную на внешнем концевом участке опорных кронштейнов. Ветровая лопасть имеет такую форму, чтобы захватывать поток воздуха, направленный на нее, что вызывает перемещение лопасти и возникновение вращающей силы на валу ротора. В результате чего ротор вращается относительно своей продольной оси. Элементы радиальных лопаток жестко соединены между собой на своих внешних концевых участках при помощи растяжек с регулировкой натяжения. Средство направления потока воздуха предназначено для ускорения и направления потока воздуха в рабочий воздушный канал, чтобы воздействовать на ветровые лопасти, расположенные в рабочем воздушном канале. В результате чего ветровые лопасти смещаются под действием аэродинамического сопротивления. Изобретение направлено на уменьшение веса ветросиловой турбины и обеспечение способности работать при низких скоростях ветра. 14 з.п. ф-лы, 16 ил.

Ветродвигатель // 2544902

Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к ветродвигателям, и может быть использовано для строительства ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения ветроколеса, расположенного по потоку ветра. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал с установленным на нем колесом с лопастями, конусный направитель и наружную обечайку, на которой равномерно по периметру размещены лопасти второго уровня, в количестве, равном длине наружной обечайки в метрах. Такое расположение лопастей обеспечивает значительное повышение суммарной площади лопастей и крутящего момента. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Ветроэнергетическая установка роторного типа // 2545106

Изобретение относится к ветроэнергетическим установкам для небольших ферм, поселков, дачных участков в отдаленных районах, а также центров зимнего спорта, например, в горах и призвано повысить теплоэнергетический суверенитет пользователей. Сущность изобретения состоит в том, что в ветроэнергетической установке роторного типа, содержащей ротор в виде по меньшей мере двух противоположно ориентированных криволинейных лопастей-полуцилиндров, смонтированных на торцевом диске, криволинейной лопастью является ½ часть цилиндрической трубы или бочки, изготавливаемая путем сечения торцованной цилиндрической трубы или бочки под углом, отличным от прямого, делящего сечением исходную заготовку на две равновеликие части. При этом внутренняя поверхность цилиндрических труб или бочек в сборке может быть гуммированной, а внешняя поверхность цилиндрических труб или бочек в сборке может быть полированной. Использование изобретения с предлагаемым техническим решением позволяет снизить металлоемкость ветроэнергетической установки роторного типа, сохранив конструкторско-технологическую простоту и аэродинамические характеристики (коэффициент использования энергии ветра и относительный момент) установки. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

Вертикально-осевая ветроустановка // 2546892

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано в электромашиностроении. Вертикально-осевая ветроустановка содержит ступицу, жестко зафиксированную в пространстве, располагаемую в центре вращения, в которой скомпонованы электрогенератор и ротор. Ротор содержит цилиндрический вал, от которого радиально в горизонтальной плоскости отходят закрытые в аэродинамические обтекатели силовые траверсы, на концах которых закреплены вертикальные лопасти. Цилиндрический вал с возможностью вращения пропущен через направляющую втулку, жестко закрепленную на торце вертикальной мачты. Электрогенератор содержит корпус, в полости которого размещен шихтованный сердечник статора, скрепленный со ступицей, снабженный пазами, в которых размещены катушки обмотки. В цилиндрической полости статора с возможностью вращения размещен ротор электрогенератора. Ротор включает в себя индуктор, выполненный с возможностью образования магнитной схемы Хальбаха или с радиальным или тангенциальным намагничиванием. Корпус электрогенератора, снабжен первым и вторым щитами, выполненными с возможностью жесткого скрепления с соответствующими торцевыми кромками корпуса электрогенератора. Использование данного изобретения приводит к повышению ресурса и надежности работы ветроустановки и ее электрогенератора за счет существенного уменьшения трения в подшипниках, повышения КПД генератора, уменьшения массы вращающихся деталей, увеличения окружной скорости индуктора электрогенератора. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Ветродвигатель // 2550993

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения механической и электрической энергии. Ветродвигатель с вертикальной осью вращения содержит ветровую турбину. Ветровая турбина состоит, по меньшей мере, из одной секции. В секции установлены лопасти S-образной формы. Секция снабжена каркасом в виде многоугольной призмы с поворотными ветронаправляющими экранами. Ветронаправляющие экраны установлены на каждой стороне многоугольной призмы с возможностью обеспечения плавного перетекания воздуха с них на лопасти S-образной формы ветровой турбины. Ветродвигатель выполнен в виде башни. Ветронаправляющие экраны выполнены поворотными с углом поворота от 0 до 90° с возможностью выполнения функции жалюзи и прикрытия каждой стороны каркаса. По углам ветронаправляющие экраны снабжены замками. В нижней части башни установлены машинный зал и операторское помещение. Технический результат заключается в повышении прочности конструкции, увеличении мощности ветродвигателя и снижении шума. 3 ил.

Турбина для ветродвигателей // 2555921

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к ветряным электростанциям и ветряным турбинам. Турбина для ветродвигателя содержит верхние и нижние лопатки. Между лопатками на разных расстояниях закреплены крылья с образованием воздуховодов между верхними и нижними лопатками. Передняя часть крыла, расположенная ближе к центру, является направляющей, а задняя более высокая часть крыла, расположенная дальше от центра, является воздухозаборником. Каждое крыло включает верхнее и нижнее крылья. Верхнее крыло выполнено с возможностью изменения расстояния и угла по отношению к нижнему крылу. Технический результат заключается в увеличении рабочей площади турбины с одновременным упрощением конструкции. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Ротор вертикальный // 2557147

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэлектрогенераторах с вертикальной осью вращения. Изобретение направлено на повышение эффективности за счет упрощения конструкции. Сущность изобретения достигается тем, что у ротора вертикального, который содержит вертикальный вал с активными лопастями, согласно изобретению лопасти выполнены в виде верхней и нижней групп пассивных элементов, причем нижняя группа пассивных элементов установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вниз и шарнирно установленной в нижней части вертикального вала, а верхняя группа установлена на концах угловой рамы, обращенной углом вверх и шарнирно расположенной на вертикальном валу, при этом пассивные элементы снабжены крыльями, а угловые рамы связаны с вертикальным валом упругими элементами. Технико-экономическим преимуществом данного ротора являются его высокие эксплуатационные показатели, а именно увеличенный рабочий момент и уменьшенный противодействующий момент, который уменьшается и вследствие уменьшения плеча, и вследствие эффекта затенения. 3 ил.