Ветроэнергетическая установка

Авторы патента:

Литвиненко Александр Михайлович (RU)

F03D9/25 - Приспосабливание ветряных двигателей для особых целей; агрегатирование ветряных двигателей с приводимыми ими устройствами (при преобладании отличительных признаков приводимых устройств см. классы, к которым отнесены эти устройства)

F03D7/04 - автоматическое регулирование

F03D1/06 - роторы

Владельцы патента RU 2645883:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" (RU)

Ветроэнергетическая установка относится к области ветроэнергетики. Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо со втулкой и лопастями и ротор. При этом ветроэнергетическая установка снабжена механизмом фиксированного поворота, а также узлами крепления лопастей. Причем узлы крепления лопастей снабжены полюсными наконечниками. Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов установки. 5 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.

Известна конструкция установки генератора [Патент РФ №2187019 / А.М. Литвиненко, ветроэнергетическая установка / опубл. БИ №22/2002, F03D 5/04, заявка №2001101581/06 от 16.01.2001], которая содержит башни, две соединенные под углом рамы, связанные с опорой в местах соединения с центральным поворотным устройством.

Также известен безредукторный ветроэлектроагрегат [Патент РФ №2390653 C1 / А.М. Литвиненко, F03D 3/00, опубл. БИ №15, 27.05.2010, заявка №2008143885/06 от 05.11.2008]. Он содержит башню, поворотное основание, снабженное ветроколесом с сегментными роторными элементами и установленной в подшипники ступицей, кронштейном с сегментным статорным элементом и хвостовым направляющим элементом. Поворотное основание дополнительно снабжено кронштейном с сегментным статорным элементом. Ветроколесо выполнено со спицами и ободом, на котором укреплены сегментные роторные элементы торцевого типа, имеющие магнитный контакт с сегментными статорными элементами. Также агрегат содержит направляющий киль.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроэнергетическая установка [Патент РФ №2516092, опубл. БИ №14, 20.05.2014, заявка №2011140392/06 от 04.10.2011, МКИ F03D 9/00]. Установка содержит башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, колесо со втулкой и лопастями, дополнительным кольцом, соединенным с ободом болтами, выполненными в виде роторных элементов.

Недостатком данного устройства являются повышенные массогабаритные показатели.

Изобретение направлено на уменьшение массы и габаритов установки.

Это достигается тем, что в ветроэнергетической установке, содержащей башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо с втулкой, лопастями и ротор, согласно изобретению ротор снабжен механизмом фиксированного относительно лопастей поворота, узлами крепления лопастей, причем последние снабжены полюсными наконечниками.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена ветроэнергетическая установка, вид сбоку, частично в разрезе; на фиг. 2 - то же, вид спереди; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 в увеличенном масштабе показан узел крепления без полюсного наконечника; на фиг. 5 - то же, но с полюсным наконечником.

Ветроэнергетическая установка включает в себя башню 1, поворотное основание 2, направляющий киль 3 с кронштейном 4, статор 5, полюсные наконечники 6 ротора (роторные элементы), узлы крепления лопастей - уголки 7, парусные лопасти 8, натянутые на трубы 9, кольцо ротора 10, основание ротора 11, ось 12, втулку 13, болт 14 крепления пластины 15 червячной передачи 16, болт 17 крепления люверса 18 лопасти, болты 19 крепления полюсных наконечников.

Ветроэнергетическая установка работает следующим образом. Под действием ветрового потока (справа налево на фиг. 1) на парусные лопасти 8 колесо приходит во вращение. Лопасти прикреплены на трубы 9 своей кромкой, а их углы - с помощью люверсов 18 и болтов 17 прикреплены к червячной передачи 16, точнее, к ее корпусу. Ее червяк взаимодействует с пластиной 15, выполняющей роль незамкнутого червячного колеса. Поэтому при настроечном вращении червяка будет происходить натяжение полотна 8, закрепленного с одной стороны (кромки) - на трубе 9, а с другой стороны - на червячной передачи 16, вращая червяк которой можно перемещать ее корпус относительно пластины 15, также закрепленной неподвижно относительно втулки 13, к которой неподвижно прикреплены (например, хомутами), трубы 9. К уголкам 7, закрепленным на кольце 10, и к которым крепятся пластины 15, с помощью болтов 19 также крепятся полюсы 6. В случае индукторного генератора они представляют собой просто ферромагнитные тела, в случае классического синхронного генератора - источники возбуждения, например постоянные магниты. В любом случае, при вращении ротора, в обломках статора образуется Э.Д.С.

Поскольку червячная передача 16 - самотормозящаяся, то она, в совокупности с уголками 7 и пластиной 15, образует механизм фиксированного поворота угла лопасти 8 (т.е. люверса 18) относительно трубы 9.

Технико-экономическим преимуществом установки является то, что в узлах крепления шкотового угла лопасти одновременно совмещены и крепежные, и электромагнитные функции, что в итоге приводит к уменьшению массы и габаритов.

Ветроэнергетическая установка, содержащая башню, поворотное основание, направляющий киль, статор, вращающееся колесо со втулкой и лопастями и ротор, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом фиксированного поворота, а также узлами крепления лопастей, причем последние снабжены полюсными наконечниками.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо ветроэлектрогенератора сегментного типа содержит ступицу, спицы, обод, лопасти с устройством крепления к ободу.

Каскадный ветрогенератор // 2644799

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Каскадный ветрогенератор содержит, по меньшей мере, наклонный воздуховод цилиндрической формы, в нижней части которого установлен нагреватель, к верхней части указанного воздуховода посредством изогнутого переходника присоединен горизонтально расположенный воздуховод, состоящий из отрезков труб цилиндрической формы различного диаметра, соединенных с возможностью форсирования воздушного потока через уменьшение сечения воздуховода, внутри горизонтального воздуховода соосно с ним установлены, по меньшей мере, две осевые турбины, каждая из которых подключена к своему электрогенератору.

Ветроэнергетическая установка // 2644000

Изобретение относится к альтернативной энергетике. Ветроэнергетическая установка, состоящая из закрепленного на вертикальной стойке корпуса в форме шара, нижняя часть которого представляет собой ветроприемник, который содержит ребра и направляющие поверхности, обеспечивающие подачу воздушного потока из нижней в верхнюю часть корпуса, и отделена кольцевым обтекателем от верхней части, выполненной в виде гладкой обтекаемой полусферы, при этом на стойке также закреплены аэродинамическая турбина и электрогенератор на постоянных магнитах, имеющий электрическую связь с аккумуляторной батареей.

Многомодульная высотная ветровая энергетическая установка // 2642004

Изобретение относится к высотным ветроэнергетическим установкам. Многомодульная высотная ветровая энергетическая установка, содержащая привязной аэростат и кабель-трос, на кабель-тросе по высоте подъема последовательно подвешены по меньшей мере два модуля ветряного двигателя, каждый из которых включает соосные винты, расположенные под углом атаки к набегающему потоку, и блок генератора электрической энергии, причем углы атаки соосных винтов и их наклон влево или вправо может регулироваться системой управления совместно с углами атаки винтов остальных модулей.

Ветроустановка с вихревыми аэродинамическими преобразователями воздушного потока // 2639822

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроустановка с вихревыми аэродинамическими преобразователями воздушного потока, содержащая ветроприемное устройство с ускорителем ветрового потока, выполненным в виде трубки Вентури, отличающаяся тем, что включает в себя полый кольцевой концентратор, в котором ускоряется воздушный поток, размещенный в центре ветроприемного устройства с расположенным внутри концентратора завихрителем воздушного потока, а также вихревым эжектором потоков воздуха, состоящим из n модулей.

Автономная энергетическая установка // 2639458

Изобретение относится к электроэнергетике. Автономная энергетическая установка, содержащая ветроэлектрогенератор башенного типа с движителем в виде трехлопастного ротора с горизонтальной осью вращения, солнечный фотоэлектрический панельный генератор, дизельный электрогенератор с блоком для плавного регулирования мощности, группу мачтовых вибрационно-индукторных электрогенераторов для резервной подпитки установки, ванадиевую проточную батарею элементов окислительно-восстановительного цикла с емкостями для анодного и катодного электролитов и циркуляционными насосами или батарею твердооксидных топливных элементов проточного типа с электролизером водорода в метан или электролизером водорода в металлогидридные соединения, насосами для закачки метана, водорода и кислорода в ресиверы, коммутатор с функцией интеллектуального управления источниками и защиты сети от коротких замыканий и перенапряжений, литий-ионную аккумуляторную батарею, при этом каждые из вышеуказанных генераторов и батарей используются как основной или как резервный источник питания потребителей по факту выработки электроэнергии или ее накопления в количестве, соответствующем потребности потребителей в энергоснабжении.

Аэростатно-привязная ветротурбина // 2639419

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэростатно-привязная ветротурбина, содержащая воздухоплавательный модуль положительной плавучести из четного числа газонаполненных баллонов, уложенных поперек на арочной мостовой ферме, ветросиловые блоки, каждый с гондолой в составе планетарного мультипликатора и генератора, а также с радиально-лопастным ротором, ось вращения которого совпадает с направлением ветра, тросовые и трос-кабельная связи с наземным причальным узлом, на поворачивающейся платформе узла находятся трос-кабельная бухта и программно управляемые лебедки.

Наземно-генераторный ветродвигатель // 2638237

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Наземно-генераторный ветродвигатель, содержащий идентичные по габаритам ортогонально-лопастные виндроторы, поднятые в воздух газонаполненной аэростатной оболочкой положительной плавучести, механизм зубчато-конической передачи вращения на гибкий вал, натянутый вниз к свободно раскачивающемуся генератору, расположенному на поворотной платформе наземного причального узла.

Виндроторный аэростатно-плавательный двигатель // 2637589

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Виндроторный аэростатно-плавательный двигатель содержит аэростатно-плавательный модуль в составе аэростатной оболочки, ветросилового блока, включающего генератор и ортогонально-лопастные виндроторы, тросов, трос-кабеля, и причальный узел, на поворотной платформе которого установлены подветренно две соосные лебедки и диаметрально им кабельная бухта, при этом к днищу аэростатной оболочки в форме газонаполненного шара при помощи меридианных лент прижато кольцо с плоскостными флюгерами на кронштейнах, в диаметральной и перпендикулярной ветру плоскости кольца закреплена Н-образная рама, при этом кронштейны с плоскостными флюгерами выдвинуты под прямым углом от рамных боковин в подветренную сторону, при этом по середине горизонтальной перекладины рамы установлен генератор, горизонтальный вал которого выступает с обоих торцов генератора и сопряжен с соосными ему ортогонально-лопастными виндроторами, одинаково вынесенными за пределы рамы и вращающимися в подшипниках, встроенных в рамные боковины, при этом трос-кабель закреплен по середине горизонтальной перекладины рамы, тросы натянуты вниз к лебедкам от нижних оконечностей боковин Н-образной рамы.

Высотная ветроэнергетическая станция воздушного размещения // 2637161

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Высотная ветроэнергетическая станция воздушного размещения, содержащая магнитоэлектрический генератор, ротор которого расположен вертикально и стационарно в центре неподвижной площадки, а верхний и нижний статоры смонтированы сверху и снизу неподвижной площадки, при этом статоры выполнены в виде колец торовой формы и имеют противоположные направления вращения относительно друг друга, к статорам одним концом прикреплены лопасти, другим концом лопасти шарнирно прикреплены к валу ротора, при этом лопасти и торовые кольца статоров выполнены надувными и наполнены гелием.

Способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2644405

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат – повышение стабильности сети электроснабжения.

Гидравлическая система ограничения мощности и частоты вращения ветроагрегата // 2643885

Изобретение относится к ветроэнергетике. Гидравлическая система ограничения мощности и частоты вращения ветроагрегата с валом, установленным горизонтально в головке, содержащая гидроцилиндр двухстороннего действия, кинематически связанный с закрепленными на валу с возможностью поворота вокруг осей, перпендикулярных валу, лопастями, гидронасос, гидравлически связанный с первой и второй полостями гидроцилиндра и сливной емкостью, распределитель и устройство управления, на входы которого поступают сигналы от датчиков частоты вращения вала и мощности кинематически связанного с ним генератора, а выход соединен с исполнительным органом.

Пружинная муфта // 2639930

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к муфтам. Пружинная муфта содержит ведущую и ведомые полумуфты, которые могут перемещаться по шлицам валов.

Способ подачи электрической мощности в сеть электроснабжения // 2638123

Изобретение относится к способу подач электрической мощности в сеть электроснабжения. Способ подачи электрической мощности посредством ветропарка (2), включающего в себя множество ветроэнергетических установок (4), в сеть (8) электроснабжения.

Способ и устройство регулировки для ветроэнергетической установки, цифровой носитель данных и ветроэнергетическая установка // 2633306

Изобретение относится к способу и устройству регулировки для ветроэнергетической установки, цифровой носитель данных и ветроэнергетической установке. Способ для эксплуатации ветроэнергетической установки (1000), содержащей гондолу, в которой приводимый в движение ветром ротор соединен с передачей движения с генератором при помощи втулки ротора, причем - для случая остановки ветроэнергетической установки, обусловленной эксплуатационными требованиями - ротор (3) останавливают и фиксируют, причем способ включает в себя этапы: торможения ротора (3), позиционирования ротора (3) в положение останова, фиксации ротора (3) в положении (P1, Р2) останова, задают (S2) конечное положение, тормозят (S-I) ротор (3) регулируемым образом по положению останова, согласованному с конечным положением, и для позиционирования (S-II) для заданного конечного положения ротор автоматически тормозят до останова в положении останова, и для фиксации (S-III) в положении останова механическое устройство фиксации блокируют для автоматической фиксации ротора в положении останова, положение останова устанавливают (S6) с использованием момента фиксации генератора в качестве фиксатора для фиксации и стопорения ротора, причем конечное положение ротора задают за счет задания углового положения ротора и согласования углового положения с положением фиксации генератора.

Ветроэнергетическая установка и способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2633295

Изобретение относится к ветроэнергетической установке и способу ее эксплуатации. Ветроэнергетическая установка имеет по меньшей мере одну лопасть (108) ротора, систему (400) обогрева по меньшей мере одного участка по меньшей мере одной лопасти (108) ротора, по меньшей мере один температурный датчик (510) для регистрации наружной температуры в зоне или в окружающей среде ветроэнергетической установки (100), по меньшей мере один датчик (520) влажности воздуха для регистрации влажности воздуха в зоне или в окружающей среде ветроэнергетической установки (100) и блок управления (300) для активирования системы (400) обогрева лопастей, если температура падает ниже предельной величины и если превышена предельная величина влажности воздуха, причем предельная величина температуры составляет +5°C и предельная величина влажности воздуха составляет 70%, предельная величина температуры составляет +2°С или предельная величина влажности воздуха составляет 95%.

Ветряная электростанция и способ управления ветряной электростанцией // 2626901

Изобретение относится к ветряной электростанции и способу управления ветряной электростанцией. Ветряная электростанция имеет центральный блок (200) управления ветряной электростанцией, множество ветроэнергетических установок (100) и шину (210, 220) данных для соединения центрального блока (200) управления ветряной электростанцией с множеством ветроэнергетических установок (100).

Способ эксплуатации ветроэнергетической установки // 2617312

Изобретение относится к способу эксплуатации по меньшей мере одной ветроэнергетической установки (31). Способ эксплуатации по меньшей мере одной ветроэнергетической установки (31) содержит следующие этапы: регистрация колебания башни, введение меры по уменьшению колебаний, если зарегистрированное колебание башни является продольным колебанием (40) или содержит его, и амплитуда продольного колебания (40) превышает заранее определенную предельную величину.

Способ для управления парком ветроустановок // 2608955

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение стабильной работы при максимально возможно низком отношении короткого замыкания.

Способ и устройство для ввода электрической энергии в электрическую сеть электроснабжения // 2605085

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления генератором электрической энергии, подключенным в точке сетевого подключения к электрической сети.

Ветроколесо электрогенератора сегментного типа // 2645877