Ветроколесо-ротор

Изобретение относится к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. Ветроколесо-ротор, содержащее ступицу, дуги роторных элементов, лопасти, отличается тем, что дополнительно введены элементы жесткости, размещенные между ступицей и дугами роторных элементов, при этом элементы жесткости выполнены в виде дополнительных лопастей и установлены с возможностью фиксированного осевого перемещения, а на дугах роторных элементов установлены фиксаторы угла атаки дополнительных лопастей. Изобретение направлено на увеличение жесткости ветроколеса-ротора. 5 ил.

 

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.

Известно ветроколесо [пат. РФ №2211366, опубл. 27.08.2003, бюл. №24 / Литвиненко A.M. - заявка №2002104027/06 от 14.02.2002]. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышения надежности,, обеспечения буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу в лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку, согласно изобретению парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями под лонжерон.

Недостатком данного ветроколеса является невозможность использования тканевых оболочек парусного типа.

Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроколесо [пат. РФ №2249720, опубл. 10.04.2005, бюл. №10/ Литвиненко A.M. - заявка №2003130051/06 от 09.10.2003]. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении надежности и технологичности при обеспечении удешевления и модульности. Это достигается тем, что в ветроколесе, содержащем ступицу, лонжероны, парусные плоскости, лопасти, как основные, так и, возможно, дополнительные, выполнены в виде парусных оперений, а именно оболочечного, двухслойного, скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена у ступицы, основание снабжено натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансиром, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.

Его недостатком является затруднение в обеспечении крутки лопастей, которая, как известно, обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики, а так же трудности реализации замыкания магнитного потока при наличии немагнитной ступицы, кроме того данная конструкция обладает малой жесткостью.

Изобретение направлено на увеличение производительности ветроколеса - ротора.

Это достигается тем что, в ветроколесе - роторе содержащем ступицу, лопасти, согласно изобретению, в устройство дополнительно введены дуги роторных элементов и элементы жесткости, размещенные между ступицей и дугами роторных элементов, при этом элементы жесткости выполнены в виде лопастей и установлены с возможностью фиксированного осевого перемещения, а на дугах роторных элементов - установлены фиксаторы угла атаки.

Сущность технического предложения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показан подшипниковый узел ветроколеса - ротора, на фиг. 2 показана пластина, выполняющая роль ступицы, на фиг. 3 показан вид спереди ветроколеса - ротора, при этом условно показано лишь одна тройка лопастей, верхняя и боковые тройки не показаны, на фиг. 4 показано крепление всех трех лопастей к основной пластине, на фиг. 5 показано крепление лопасти, выполняющее роль элемента жесткости к дуге роторного элемента.

Ветроколесо - ротор входит в состав ветроэлектрогенератора, головка которого с подшипниковым узлом показана на фиг. 1. В состав головки входит: стержень - основание, входящий с зазором в трубостойку, являющуюся мачтой, в верхней части стержня основания прикреплены два уголка являющихся основанием для корпуса подшипникового узла. Ступицей ветроколеса ротора является пластина 1, имеющее центральное отверстие, данная пластина закреплена на валу 2 с помощью гайки. Боковые лопасти 3 и 4 закреплены на пластине 1 с помощью болтов 5. К внешним концам лопастей с помощью болтов 6 прикреплены дуги роторных элементов 7 с роторными элементами 8. Элемент жесткости, являющийся дополнительной лопастью 9, установлен между ступицей и дугой роторного элемента. Рассмотрим это крепление более подробно - см фиг. 4. Лопасти 3 и 4 снабжены проставками 10, через которые они с помощью болтов 11 и 12 крепятся к ступице - пластине 1. Кроме этого в состав ветроколеса - ротора входит П-образная скоба 13, которая с помощью болтов 14 и 15 притянута к ступице - пластине 1, при этом болт 15, как и болт 12 притягивает к ступице - пластине 1 лопасть 9. Крепление к дуге роторного элемента, показанное на фиг. 5, состоит из двух болтов: болт 16 притягивает лопасть 9 к ступице - пластине 1, а болт 17 регулирует угол атаки лопасти 9, и является фиксатором угла атаки.

Ветроколесо - ротор работает следующим образом. Набегающий поток воздуха - с право налево см. фиг. 1 воздействует на лопасти 3, 4 и 9 которые приходят во вращение. Вращение осуществляется с помощью вала 2, который входит в состав подшипникового узла, основой которого в свою очередь является стержень основания, поворачивающаяся в мачте-трубостойке (на фиг. 1 не показана). Корпус подшипникового узла укреплен на уголках, являющихся основанием. Ветровой поток воздействуя на лопасти 3, 4 и 9, приводит во вращение как ступицу-пластину 1, на которой закреплены внутренние края лопастей 3, 4 и 9, так и дуги 7 с роторными элементами 8.

Элементы жесткости - лопасти 9, закреплены в ступице с возможностью фиксированного осевого перемещения, которое достигается тем, что в лопасти выполнены пазы, которые позволяют перемещаться внутренним концам лопастей, относительно болтов 12 и 15. На дугах роторных элементов, лопасти 9 закреплены болтом 16, с возможность фиксированного изменения угла атаки болтом 17.

Технико-экономическим преимуществом данного устройства является повышенная жесткость, вызванная наличием лопастей, которые не позволяют отклонятся концам лопастей под действием центробежных усилий. При этом данные элементы жесткости являются активными лопастями, что повышает производительность генератора.

Ветроколесо-ротор, содержащее ступицу, дуги роторных элементов, лопасти, отличающееся тем, что дополнительно введены элементы жесткости, размещенные между ступицей и дугами роторных элементов, при этом элементы жесткости выполнены в виде дополнительных лопастей и установлены с возможностью фиксированного осевого перемещения, а на дугах роторных элементов установлены фиксаторы угла атаки дополнительных лопастей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ветроэнергетике. Бортовой ветрогенератор, характеризующийся тем, что закреплен внутри корпуса, содержит ветроколесо, ротор и статор, выполненный из шихтованного магнитопровода с обмотками, закрепленные в герметичном кожухе, на торцевой части корпуса установлена заслонка регулятора контроля силы набегающего воздушного потока, с возможностью перевода ее в открытое и закрытое положение с помощью системы приводных механизмов, соединенной с вышеупомянутой заслонкой с помощью вала привода, а на осевом вале генератора, в передней его части, закреплены упорный пассивный подвес на постоянных магнитах и опорный пассивный подвес на постоянных магнитах, причем на задней части вышеупомянутого вала также закреплены опорный пассивный подвес на постоянных магнитах и упорный пассивный подвес на постоянных магнитах.

Изобретение относится к способу и устройству производства электроэнергии под действием потока. Способ для производства электроэнергии с использованием турбин и генераторов с переменным моментом инерции за счет вращения винта под действием потока и вращения ротора внутри статора, где в одной части возбуждается магнитное поле за счет электромагнитов или постоянных магнитов, а в другой части в обмотке наводится ЭДС и при подключении нагрузки появляется электрический ток, в котором две группы роторов работают поочередно от одного винта в противоположных направлениях, при этом каждый ротор состоит из нескольких роторов, имеющих различные моменты инерции, которые во время вращения могут объединяться в единую систему вращения с винтом или разъединяться в зависимости от изменения мощности потока, вырабатывая электроэнергию на оптимальных оборотах вращения, при этом винт сначала раскручивает первую группу роторов и при смене потока на встречное направление переключается на другую группу роторов, при этом роторы первой группы при отключении винта и нагрузки могут работать в качестве маховиков, а другие роторы принимать эту энергию и вырабатывать электроэнергию.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, лопасти и дуги с роторными элементами, закрепленными на внешних краях лопастей, согласно изобретению, ступица выполнена в виде пластины, на пластине закреплены внутренние края лопастей и стойки, причем между стойками и дугами с роторными элементами установлены стержни.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит ступицу, лонжероны и парусные плоскости, ступица выполнена в виде пластин, расположенных в параллельных плоскостях, между пластинами закреплены концы лонжеронов.

Изобретение относится к области энергетики. Устройство генерации электроэнергии с использованием пневмоаккумуляторов содержит электростанцию, подключенную к приводу воздушного компрессора с системой жидкостного охлаждения, выход компрессора подключен к пневмоаккумуляторам.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении мощности в области применения установки для производства электроэнергии и достигается благодаря тому, что гелиоветряная установка для выработки электроэнергии состоит из полотна элементов, являющихся несоединенными между собой пластинами солнечной батареи, электрически связанными между собой и через аккумулятор и инвертор соединенными с нагрузкой, образующими общую плоскость, каждая пластина жестко соединена с поршнем гидравлического цилиндра, имеющим впускной и выпускной клапаны, через общую систему трубопроводов, снабженную расширительной емкостью, соединенную с гидротурбиной с редуктором на валу, выход которого соединен с генератором электроэнергии и через аккумулятор и систему управления с нагрузкой.

Изобретение относится к области автономных систем электроснабжения, использующих энергию ветра и солнца. Ветросолнечная установка автономного электроснабжения состоит из ветродвигателя 1, механически соединенного с мультипликатором 2, который через обгонную муфту 3 механически соединен с генератором 4 электрической энергии, являющимся синхронным генератором с двухконтурной магнитной системой, к которому подключены первый и второй диодные мосты 5 и 6, соответственно, при этом первый диодный мост 5 связан с инвертором 7, соединенным со стабилизатором 8 напряжения, соединенным с реле 9 обратного тока, подключенного к однофазной сети 10 переменного напряжения, к которой подключена система управления 11, соединенная с инвертором 7, с системой 12 ориентации солнечных батарей, управляемой устройством 13 ориентации по солнцу, на котором расположены гибкие солнечные панели 14, подключенные к контроллеру 15 заряда аккумуляторных батарей, который соединен с балластной нагрузкой 16 в виде электрических нагревательных элементов и аккумуляторными батареями 17, причем второй диодный мост 6 соединен с компаратором 18 напряжения, имеющим петлю гистерезиса и выход которого соединен с системой 11 управления и с базой силового транзистора 19, через который идет подключение аккумуляторных батарей 17 к инвертору 7 напряжения, к системе 11 управления подсоединены бензогенератор 20 и реле 21 подключения бензогенератора 20 к однофазной сети 10 переменного напряжения, к однофазной сети 10 переменного напряжения подключены потребители 22 электрической энергии.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэлектростанция включает опорную раму с расположенным на ней валом и лопастную систему, закрепленную на валу.

Изобретение относится к альтернативной энергетике. Энергоустановка для преобразования энергии дождя или снега и ветра содержит миниатюрный генератор постоянного тока, каркас, на котором установлены желобчатый концентратор дождевой воды или снега с желобами, турбина с несколькими блоками ковшовых лопастей на валу, где каждый блок может автономно вращаться по часовой стрелке, вращая при этом вал, причем турбина устанавливается так, чтобы каждый блок лопастей располагался точно под соответствующим желобом концентратора дождевой воды или снега, концентратор ветра с установленными во входной части вертикальными перегородки, которые образуют каналы прохождения воздуха, количество которых совпадает с количеством блоков лопастей турбины, при этом каждый канал направляет воздух на свой блок лопастей, а также генератор пьезоэлектрический, установленный под концентратором дождевой воды или снега, причем концентратор ветра монтируется таким образом, что закрывает сверху установленную на каркасе турбину, оставляя пространство для прохождения воздуха и создавая сужение для усиления его напора, а вал турбины и вал генератора соединяются посредством магнитных муфт.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэроэнергостат наземно-генераторный содержит в составе воздухоплавательного модуля выполненные за одно целое аэростатную оболочку, крепежное базовое кольцо, прижатое к днищу оболочки меридианными лентами, опорную раму в плоскости, перпендикулярной ветру, к горизонтальной перекладине которой подвешена гондола с радиально-лопастной турбиной, ось вращения которой совпадает с направлением ветра, гибкий вал, привязные тросы, силовой блок из мультипликатора и генератора, свободно раскачивающийся внутри вертикальных стоек, причальную тумбу с расположенной на ней поворотной платформой с двумя соосными лебедками.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит вал, ступицу, лопасти и дуги с роторными элементами, закрепленными на внешних краях лопастей, согласно изобретению, ступица выполнена в виде пластины, на пластине закреплены внутренние края лопастей и стойки, причем между стойками и дугами с роторными элементами установлены стержни.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит ступицу, лонжероны и парусные плоскости, ступица выполнена в виде пластин, расположенных в параллельных плоскостях, между пластинами закреплены концы лонжеронов.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка включает ветроколесо с горизонтальной осью вращения и радиально установленными роторами Магнуса в виде цилиндров, вращающихся вокруг своих продольных осей от встроенного привода, и электрогенератор, в которой цилиндры установлены так, что продольные оси цилиндров пересекаются с горизонтальной осью ветроколеса, при этом продольные оси цилиндров размещены под углом к плоскости, нормальной к горизонтальной оси ветроколеса, цилиндры снабжены неподвижно укрепленными законцовками на их внешних торцах.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель, содержащий горизонтальный вал, закрепленное на нем многолопастное ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветродвигатель содержит горизонтальный вал, закрепленное на нем двухуровневое многолопастное дисковое ветроколесо с наружной и внутренней обечайками и конусным направителем воздушного потока центральной зоны.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Аэроэнергостат наземно-генераторный содержит в составе воздухоплавательного модуля выполненные за одно целое аэростатную оболочку, крепежное базовое кольцо, прижатое к днищу оболочки меридианными лентами, опорную раму в плоскости, перпендикулярной ветру, к горизонтальной перекладине которой подвешена гондола с радиально-лопастной турбиной, ось вращения которой совпадает с направлением ветра, гибкий вал, привязные тросы, силовой блок из мультипликатора и генератора, свободно раскачивающийся внутри вертикальных стоек, причальную тумбу с расположенной на ней поворотной платформой с двумя соосными лебедками.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэнергетическая установка содержит башню, поворотное основание, ориентирующий элемент, ветроколесо, генератор.

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Способ форсирования горизонтально-осевой ветровой турбины, заключающийся в том, что лопасть форсированной ветровой турбины выведена в комлевой части на закритический, по углу притекания воздушного потока, режим обтекания путем уменьшения угла относительной закрученности сечений выбранного прототипа лопасти с установкой по передней кромке такой лопасти предкрылка.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроколесо содержит ступицу, лонжерон, выполненный в виде трубы, лопасти в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки, и снабжено дополнительным лонжероном, на передней кромке пластин выполнены выемки под дополнительный лонжерон, пластины снабжены стягивающими хомутами, основной и дополнительный лонжероны скреплены на внешней стороне.

Изобретение относится к элементу лопасти ротора для ветроэнергетической установки, лопасти ротора ветроэнергетической установки и к способу изготовления лопасти ветроэнергетической установки.

Настоящее изобретение относится к ветроэнергетике. Лопастное колесо с одним ободом для ветротурбинной генераторной установки содержит камеру (5) регулировки лопастей; обод (1) ветрового колеса, расположенный вокруг камеры (5) регулировки лопастей; лопастной блок, включающий корпус (2) лопасти и лопастной вал (9), проходящий вдоль всей длины корпуса (2) лопасти от одного конца к другому; и внешний конец лопастного вала (9) установлен на ободе ветрового колеса с возможностью поворота, а его внутренний конец расположен внутри камеры (5) регулировки лопастей; и вращающий элемент и элемент передачи, расположенные в камере (5) регулировки лопастей, причем элемент передачи выполнен с возможностью передачи мощности, производимой за счет поворота вращающего элемента, к внутреннему концу лопастного вала (9) для управления углом атаки корпуса (2) лопасти, а также включает опорное основание (6), расположенное с подветренной стороны камеры (5) регулировки лопастей; и наклонный опорный стержень (4), одним концом неподвижно прикрепленный к опорному основанию (6), а другим концом неподвижно прикрепленный к ободу (1) ветрового колеса.

Изобретение относится к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. Ветроколесо-ротор, содержащее ступицу, дуги роторных элементов, лопасти, отличается тем, что дополнительно введены элементы жесткости, размещенные между ступицей и дугами роторных элементов, при этом элементы жесткости выполнены в виде дополнительных лопастей и установлены с возможностью фиксированного осевого перемещения, а на дугах роторных элементов установлены фиксаторы угла атаки дополнительных лопастей. Изобретение направлено на увеличение жесткости ветроколеса-ротора. 5 ил.

Наверх