RU149127U1 - WIND POWER GENERATOR - Google Patents
WIND POWER GENERATOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU149127U1 RU149127U1 RU2014101811/06U RU2014101811U RU149127U1 RU 149127 U1 RU149127 U1 RU 149127U1 RU 2014101811/06 U RU2014101811/06 U RU 2014101811/06U RU 2014101811 U RU2014101811 U RU 2014101811U RU 149127 U1 RU149127 U1 RU 149127U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wind
- mast
- blades
- generator
- casings
- Prior art date
Links
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 65
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 8
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 8
- 239000004795 extruded polystyrene foam Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000004758 synthetic textile Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Область техники предлагаемого ветряного электрогенератора - ветроэнергетика. Задача, на решение которой направлен предлагаемый ветряной электрогенератор, заключается в расширении арсенала технических средств использующих энергию ветра для выработки электроэнергии. В современной ветроэнергетике известны ветровые установки, использующие подъемную силу ветра, создаваемую потоками ветра на аэродинамических профилях и имеющие горизонтальное или вертикальное расположение ротора. Ветровые установки с горизонтальным расположением ротора имеют лопасти пропеллерного типа. Ветровые установки с вертикальным расположением ротора (ротор Дарье) имеют тонкие аэродинамические профиля имеющие ось симметрии в поперечном разрезе, в этом случаи зоны пониженного и повышенного давления возникают попеременно с обеих сторон лопасти в зависимости от расположения лопасти к потокам ветра. Плоскости вращения лопастей ветровых установок, с вертикальным расположением ротора параллельны потокам ветра. Плоскости вращения лопастей ветровых установок, с горизонтальным расположением ротора перпендикулярны потокам ветра. При отклонении плоскостей вращения описываемых ветровых установок, от указанных положении относительно потоков ветра, снижается их коэффициент полезного действия. Предлагаемый ветряной электрогенератор имеет конструкцию позволяющую работать только при отклонении ветряного электрогенератора от вертикального положения на некоторый острый угол. Ветряной электрогенератор предназначен для использования в условиях морей и океанов без опоры на дно. Ветряной электрогенератор - это мачта, имеющая подводную и надводную части, на которые устанавливаются и встраиваются остальные элементы ветряного электрогенератора. Решетчатая конструкция мачты, обеспечивает малое сопротивление ветровым нагрузкам. На надводной части мачты устанавливаются кожуха с входными и выходными окнами, траверсы, сетки, тканевые полосы, штанги, канаты, тросы тянущие штанги вверх, тросы тянущие штанги вниз, тросы обеспечивающие вращение штанг при движении вниз, понтон, рули, валы, муфты, колеса с лопастями закрываемые кожухами. В кожухах имеются направляющие лопатки. Лопасти предлагаемого ветряного электрогенератора отличаются от лопастей ветровых установок с горизонтальным или вертикальным расположением ротора (ротор Дарье). Лопасти предлагаемого ветряного электрогенератора похожи своим профилем на крыло самолета (несимметричный профиль), на котором зона пониженного давления возникает с одной стороны, а зона повышенного давления с противоположенной стороны, и потоки ветра набегают со стороны передней кромки. Лопасти располагаются под углом к оси колес, по окружностям колес. Кожуха, закрывающие колеса с лопастями, располагаются в мачте друг над другом. Траверсы располагаются симметрично на двух противоположенных сторонах мачты. Тканевые полосы устанавливаются между траверсами, установленными на одной стороне мачты. Тканевые полосы также устанавливаются на мачте между кожухами и траверсами. Тканевые полосы отделяют вне кожухов, входные окна кожухов от выходных окон кожухов. Размещение тканевых полос в мачте и установка тканевых полос на траверсах позволяет увеличить скорость потоков ветра проходящих через окна кожухов. В подводной части мачты размещен отсек для размещения ротора и статора электрогенератора. К нижней точке подводной части мачты крепится якорный канат с якорем, для удержания на заданном месте ветряного электрогенератора. Колеса с лопастями и ротор электрогенератора связаны в единую механическую цепь с помощью валов и муфт. Ветряной электрогенератор имеет цилиндр с положительной плавучестью для придания ветряному электрогенератору положительной плавучести. Нахождение ветряного электрогенератора в воде и наличие положительной плавучести у ветряного электрогенератора позволяет ветряному электрогенератору отклоняться от вертикального положения, а также поворачиваться относительно потоков ветра. Ориентация относительно ветра может осуществляться за счет разворачивания или сворачивания тканевых полос на траверсах с одной из сторон мачты и изменением положения относительно ветра рулей, за счет увеличения или уменьшения сопротивления создаваемого рулями и тканевыми полосами потокам ветра. Разворачивание и сворачивание тканевых полос обеспечивают сетки, штанги, канаты, тросы тянущие штанги вверх, тросы тянущие штанги вниз, тросы обеспечивающие вращение штанг при движении вниз. Возможность разворачивать и сворачивать тканевые полосы защищает ветряной электрогенератор от избыточных ветровых нагрузок. При отсутствии ветра, колеса, и входные окна кожухов располагаются в горизонтальных плоскостях, а валы и мачта располагаются в вертикальных плоскостях. Под действием потоков ветра на тканевые полосы, мачта ветряного электрогенератора (находящаяся в воде и закрепленная с помощью якорного каната и якоря за дно) отклоняется от вертикального положения на некоторый острый угол, и опирается на элемент с положительной плавучестью (понтон). Кожуха, встроенные в мачту, отклоняются и поверхности кожухов, в которых располагаются входные окна, разворачиваются под некоторым острым углом к потокам ветра. При отклонении кожухов у кожухов совмещаются их входные и выходные окна по горизонтали. При отклонении мачты ветряного электрогенератора от вертикального положения отклоняются и плоскости вращения колес на некоторый острый угол от горизонтального положения. Колеса разворачиваются на некоторый острый угол к потокам ветра. Лопасти на колесах становятся перпендикулярны потокам ветра. Потоки ветра направляются тканевыми полосами (играющих также роль концентраторов потоков ветра) в кожуха. Потоки ветра могут напрямую попадать через входные окна на направляющие лопатки внутри кожухов находящиеся напротив лопастей (размещаемых на колесах) и затем, пройдя через лопасти, выходить через выходные окна кожухов с подветренной стороны тканевых полос. Проходящие через кожуха потоки ветра создают на лопастях колес подъемную силу (как на крыле самолета). Лопасти на колесах создают вращательное движение колес. Крутящий момент от колес передается к ротору электрогенератора с помощью валов и муфт. The technical field of the proposed wind power generator is wind energy. The task to which the proposed wind generator is aimed is to expand the arsenal of technical means using wind energy to generate electricity. In modern wind energy, wind turbines are known that use the lifting force of the wind created by wind flows on aerodynamic profiles and having a horizontal or vertical arrangement of the rotor. Wind turbines with horizontal rotor arrangement have propeller-type blades. Wind turbines with a vertical rotor arrangement (Darier rotor) have thin aerodynamic profiles having a symmetry axis in the transverse section, in this case zones of low and high pressure arise alternately on both sides of the blade depending on the location of the blade to the wind flows. The rotation planes of the blades of wind turbines, with a vertical arrangement of the rotor are parallel to the wind flows. The plane of rotation of the blades of wind turbines, with the horizontal location of the rotor perpendicular to the wind flows. When the rotation planes of the described wind turbines deviate from the indicated position relative to the wind flows, their efficiency decreases. The proposed wind generator has a design that allows you to work only when the deviation of the wind generator from a vertical position at some acute angle. The wind generator is designed for use in the seas and oceans without resting on the bottom. A wind generator is a mast that has underwater and surface parts on which the remaining elements of the wind generator are installed and built in. The lattice design of the mast provides low resistance to wind loads. On the surface of the mast, shrouds with input and output windows, traverses, nets, fabric strips, rods, ropes, pull ropes, ropes pulling rods down, cables providing rotation of the rods when moving down, pontoons, rudders, shafts, couplings, wheels are installed with blades closed by casings. In the casings there are guide vanes. The blades of the proposed wind generator differ from the blades of wind turbines with horizontal or vertical rotor (Darier rotor). The blades of the proposed wind generator are similar in profile to the wing of an airplane (asymmetrical profile), on which the low pressure zone arises on one side and the high pressure zone on the opposite side, and wind flows from the leading edge. The blades are located at an angle to the axis of the wheels, along the circumferences of the wheels. The casing covering the wheels with the blades are located in the mast one above the other. Traverses are located symmetrically on two opposite sides of the mast. Fabric strips are installed between traverses mounted on one side of the mast. Fabric strips are also mounted on the mast between shrouds and traverses. Fabric strips are separated outside the casings, the entrance windows of the casings from the output windows of the casings. Placing fabric strips in the mast and installing fabric strips on traverses allows increasing the speed of wind flows passing through the windows of the casings. In the underwater part of the mast there is a compartment for placing the rotor and stator of the electric generator. An anchor rope with an anchor is attached to the lower point of the underwater part of the mast to hold the wind generator in place. The wheels with blades and the rotor of the electric generator are connected into a single mechanical chain with the help of shafts and couplings. The wind generator has a positive buoyancy cylinder to give the wind generator positive buoyancy. The presence of a wind generator in water and the presence of positive buoyancy in a wind generator allows the wind generator to deviate from a vertical position, as well as rotate relative to wind flows. Orientation relative to the wind can be achieved by expanding or folding fabric strips on the traverses from one side of the mast and changing the position of the rudders relative to the wind, by increasing or decreasing the resistance created by the rudders and fabric strips to wind flows. Unfolding and folding of fabric strips is ensured by nets, rods, ropes, ropes pulling rods up, ropes pulling rods down, ropes providing rotation of rods when moving down. The ability to expand and collapse fabric strips protects the wind generator from excessive wind loads. In the absence of wind, the wheels, and the entrance windows of the casings are located in horizontal planes, and the shafts and mast are located in vertical planes. Under the influence of wind flows on fabric strips, the mast of a wind generator (located in water and secured with an anchor rope and an anchor at the bottom) deviates from the vertical position by some sharp angle and rests on an element with positive buoyancy (pontoon). The enclosures built into the mast are deflected and the surfaces of the enclosures in which the entrance windows are located unfold at an acute angle to the wind flows. When the casings are deviated from the casings, their input and output windows are aligned horizontally. When the mast of the wind generator is deflected from a vertical position, the planes of rotation of the wheels also deviate by some acute angle from the horizontal position. The wheels are turned at some sharp angle to the currents of the wind. The blades on the wheels become perpendicular to the wind flows. Wind flows are directed by fabric strips (also playing the role of concentrators of wind flows) into the casing. Wind flows can directly pass through the entrance windows to the guide vanes inside the casings located opposite the blades (placed on wheels) and then, passing through the blades, exit through the exit windows of the casings on the leeward side of the fabric strips. The wind flows passing through the casing create lift force on the wheel blades (as on an airplane wing). The blades on the wheels create a rotational movement of the wheels. Torque from the wheels is transmitted to the rotor of the generator using shafts and couplings.
Description
Аналогами ветряного электрогенератора являются ветровые установки, для выработки электроэнергии, описываемые в книге «Возобновляемые источники энергии». Авторы книги «Возобновляемые источники энергии» Дж. Твайделл и А. Уэйр. Ветровые установки описываются на страницах с 199 по 203. Книга переведена с английского и издана в 1990 году издательством «Энергоатомиздат», город Москва. Ветровые установки, использующие подъемную силу создаваемую потоками ветра на аэродинамических профилях, имеют горизонтальное или вертикальное расположение ротора (ротор Дарье). Плоскости вращения лопастей ветровых установок, для выработки электроэнергии, с вертикальным расположением ротора параллельны потокам ветра. Плоскости вращения лопастей ветровых установок, для выработки электроэнергии, с горизонтальным расположением ротора перпендикулярны потокам ветра.The wind turbines for generating electricity described in the book “Renewable Energy Sources” are analogues of a wind power generator. The authors of Renewable Energy, J. Twidell and A. Weir. Wind installations are described on pages 199 to 203. The book was translated from English and published in 1990 by Energoatomizdat publishing house, Moscow. Wind turbines using the lifting force created by wind flows on aerodynamic profiles have a horizontal or vertical rotor arrangement (Darier rotor). The rotation planes of the blades of wind turbines, for generating electricity, with a vertical arrangement of the rotor are parallel to the wind flows. The rotation planes of the blades of wind turbines, for generating electricity, with a horizontal arrangement of the rotor are perpendicular to the wind flows.
При отклонении плоскостей вращения описываемых ветровых установок, от указанных положении относительно потоков ветра, снижается их коэффициент полезного действия.When the rotation planes of the described wind turbines deviate from the indicated position relative to the wind flows, their efficiency decreases.
Ветряной электрогенератор имеет конструкцию позволяющую работать только при отклонении от вертикального положения на некоторый острый угол.The wind generator has a design that allows you to work only when deviating from a vertical position by some sharp angle.
Задача, на решение которой направлен ветряной электрогенератор, заключается в расширении арсенала технических средств использующих энергию ветра для выработки электроэнергии.The task to which the wind generator is aimed is to expand the arsenal of technical means using wind energy to generate electricity.
Ветряной электрогенератор предназначен для использования в условиях морей и океанов без опоры на дно.The wind generator is designed for use in the seas and oceans without resting on the bottom.
Ветряной электрогенератор - это мачта, имеющая подводную и надводную части, на которые устанавливаются и встраиваются остальные элементы ветряного электрогенератора. Решетчатая конструкция мачты, обеспечивает малое сопротивление ветровым нагрузкам.A wind generator is a mast that has underwater and surface parts on which the remaining elements of the wind generator are installed and built in. The lattice design of the mast provides low resistance to wind loads.
На надводной части мачты устанавливаются кожуха с входными и выходными окнами, траверсы, сетки, тканевые полосы, штанги, канаты, тросы тянущие штанги вверх, тросы тянущие штанги вниз, тросы обеспечивающие вращение штанг при движении вниз, понтон, рули, валы, муфты, колеса с лопастями закрываемые кожухами. В кожухах имеются направляющие лопатки.On the surface of the mast, shrouds with input and output windows, traverses, nets, fabric strips, rods, ropes, pull ropes, ropes pulling rods down, cables providing rotation of the rods when moving down, pontoons, rudders, shafts, couplings, wheels are installed with blades closed by casings. In the casings there are guide vanes.
Кожуха с входными окнами и направляюще лопатки, обеспечивают подвод потоков ветра к лопастям на колесах, так чтобы колеса с лопастями под действием потоков ветра вращались в нужном направлении, а потоки ветра не препятствовали вращению колес с лопастями. Выходные окна кожухов отводят потоки ветра после лопастей.The casing with the entrance windows and the guide vanes provide the supply of wind flows to the blades on the wheels, so that the wheels with blades rotate in the right direction under the influence of wind flows, and the wind flows do not interfere with the rotation of the wheels with blades. Exit windows of casings divert wind flows after the blades.
При отсутствии ветра, колеса и кожуха располагаются в горизонтальных плоскостях.In the absence of wind, the wheels and the casing are located in horizontal planes.
Лопасти располагаются под углом к оси колес, по окружностям колес.The blades are located at an angle to the axis of the wheels, along the circumferences of the wheels.
Траверсы располагаются симметрично на двух противоположенных сторонах мачты.Traverses are located symmetrically on two opposite sides of the mast.
Тканевые полосы устанавливаются между траверсами, установленными на одной стороне мачты. Тканевые полосы также устанавливаются на мачте между кожухами и траверсами. Тканевые полосы отделяют вне кожухов, входные окна кожухов от выходных окон кожухов.Fabric strips are installed between traverses mounted on one side of the mast. Fabric strips are also mounted on the mast between shrouds and traverses. Fabric strips are separated outside the casings, the entrance windows of the casings from the output windows of the casings.
Размещение тканевых полос в мачте и установка тканевых полос на траверсах позволяет увеличить скорость потоков ветра проходящих через окна кожухов.Placing fabric strips in the mast and installing fabric strips on traverses allows increasing the speed of wind flows passing through the windows of the casings.
Под действием потоков ветра на тканевые полосы, мачта ветряного электрогенератора отклоняется от вертикального положения на некоторый острый угол, и опирается на элемент с положительной плавучестью (понтон). Кожуха, встроенные в мачту, отклоняются и поверхности кожухов, в которых располагаются входные окна, разворачиваются под некоторым острым углом к потокам ветра. Потоки ветра направляются тканевыми полосами (играющих также роль концентраторов потоков ветра) в кожуха. Потоки ветра могут напрямую попадать через входные окна на направляющие лопатки внутри кожухов находящиеся напротив лопастей (размещаемых на колесах) и затем, пройдя через лопасти, выходить через выходные окна кожухов с подветренной стороны тканевых полос.Under the influence of wind flows on the fabric strips, the mast of the wind generator deviates from the vertical position by a certain acute angle, and rests on an element with positive buoyancy (pontoon). The enclosures built into the mast are deflected and the surfaces of the enclosures in which the entrance windows are located unfold at an acute angle to the wind flows. Wind flows are directed by fabric strips (also playing the role of concentrators of wind flows) into the casing. Wind flows can directly pass through the entrance windows to the guide vanes inside the casings located opposite the blades (placed on wheels) and then, passing through the blades, exit through the exit windows of the casings on the leeward side of the fabric strips.
Лопасти ветряного электрогенератора - это аэродинамические профиля в виде крыльев. Потоки ветра, огибая лопасти, создают подъемную силу на лопастях и крутящий момент на колесах.The blades of a wind generator are aerodynamic profiles in the form of wings. Wind flows around the blades create lift on the blades and torque on the wheels.
Колеса с лопастями и ротор электрогенератора связаны в единую механическую цепь с помощью валов и муфт.The wheels with blades and the rotor of the electric generator are connected into a single mechanical chain with the help of shafts and couplings.
Ветряной электрогенератор имеет цилиндр с положительной плавучестью для придания ветряному электрогенератору положительной плавучести. Нахождение ветряного электрогенератора в воде и наличие положительной плавучести у ветряного электрогенератора позволяет ветряному электрогенератору отклоняться от вертикального положения, а также поворачиваться относительно потоков ветра, но какими средствами достигается положительная плавучесть для достижения результата неважно.The wind generator has a positive buoyancy cylinder to give the wind generator positive buoyancy. The presence of a wind generator in water and the presence of positive buoyancy in a wind generator allows the wind generator to deviate from a vertical position and also rotate relative to wind flows, but it does not matter what means positive buoyancy is achieved to achieve the result.
Электрогенератор необходим ветряному электрогенератору для преобразования вращательного движения вала в электроэнергию, а конструкция и размещение электрогенератора могут быть любыми.An electric generator is necessary for a wind electric generator to convert the rotational movement of the shaft into electricity, and the design and placement of the electric generator can be any.
К нижней точке подводной части мачты крепится якорный канат с якорем, для удержания на заданном месте ветряного электрогенератора.An anchor rope with an anchor is attached to the lower point of the underwater part of the mast to hold the wind generator in place.
Ориентация относительно ветра может осуществляться за счет разворачивания или сворачивания тканевых полос на траверсах с одной из сторон мачты и изменением положения относительно ветра рулей, за счет увеличения или уменьшения сопротивления создаваемого рулями и тканевыми полосами потокам ветра.Orientation relative to the wind can be achieved by expanding or folding fabric strips on the traverses from one side of the mast and changing the position of the rudders relative to the wind, by increasing or decreasing the resistance created by the rudders and fabric strips to wind flows.
Разворачивание и сворачивание тканевых полос обеспечивают сетки, штанги, канаты, тросы тянущие штанги вверх, тросы тянущие штанги вниз, тросы обеспечивающие вращение штанг при движении вниз.Unfolding and folding of fabric strips is ensured by nets, rods, ropes, ropes pulling rods up, ropes pulling rods down, ropes providing rotation of rods when moving down.
Возможность разворачивать и сворачивать тканевые полосы защищает ветряной электрогенератор от избыточных ветровых нагрузок.The ability to expand and collapse fabric strips protects the wind generator from excessive wind loads.
Лопасти ветряного электрогенератора отличаются от лопастей ветровых установок описываемых в книге. Лопасти ветровых установок, описываемые в книге - это лопасти пропеллерного типа (горизонтальное расположение ротора) или тонкие аэродинамические профиля имеющие ось симметрии в поперечном разрезе (вертикальное расположение ротора), в этом случаи зоны пониженного и повышенного давления возникают попеременно с обеих сторон лопасти в зависимости от расположения лопасти к потокам ветра (ротор Дарье). Лопасти ветряного электрогенератора похожи своим профилем на крыло самолета (несимметричный профиль), на котором зона пониженного давления возникает с одной стороны, а зона повышенного давления с противоположенной стороны, и потоки ветра набегают со стороны передней кромки.The blades of a wind generator are different from the blades of wind turbines described in the book. The blades of the wind turbines described in the book are propeller-type blades (horizontal position of the rotor) or thin aerodynamic profiles having a symmetry axis in the transverse section (vertical position of the rotor), in this case zones of low and high pressure occur alternately on both sides of the blade, depending on the location of the blade to the wind flows (Darier rotor). The blades of a wind generator are similar in profile to the wing of an airplane (asymmetric profile), on which the zone of reduced pressure arises on one side, and the zone of increased pressure on the opposite side, and wind flows from the front edge.
У описываемых в книге ветровых установок отсутствуют элементы в виде тканевых полос, понтона, направляющих лопаток, кожухов с окнами, цилиндра с положительной плавучестью или другие элементы того же назначения.The wind turbines described in the book lack elements in the form of fabric strips, a pontoon, guide vanes, casings with windows, a cylinder with positive buoyancy, or other elements of the same purpose.
Сетки, штанги, канаты, тросы тянущие штанги вверх, тросы тянущие штанги вниз, тросы обеспечивающие вращение штанг при движении вниз, траверсы, отсутствуют у описываемых в книге ветровых установок, но имеются у ветряного электрогенератора.Nets, rods, ropes, ropes pulling rods up, ropes pulling rods down, ropes providing rotation of the rods when moving down, traverses are absent in the wind turbines described in the book, but are available in a wind generator.
У описываемых в книге ветровых установок имеются для ориентации относительно ветра стабилизаторы. Стабилизатор - это неподвижно закрепленная пластина как у флюгера. Ветряной электрогенератор для ориентации относительно ветра имеет рули. Рули - это подвижные пластины.The wind turbines described in the book have stabilizers for orientation relative to the wind. The stabilizer is a motionless fixed plate like a weather vane. The wind generator has rudders for orientation relative to the wind. Steering wheels are moving plates.
Мачта ветряного электрогенератора отличается по конструкции от элементов ветровых установок того же назначения, которые описываются в книге. Описываемая в книге мачта (башня) состоит из составленных друг на друга труб образующих одну высокую трубу (башню). Мачта ветряного электрогенератора, состоящая из неподвижно скрепленных между собой решетчатых секций, позволяет встраивать в себя кожуха с окнами и обеспечивает возможность подвода потоков ветра к входным окнам кожухов.The mast of the wind generator is different in design from the elements of wind turbines of the same purpose, which are described in the book. The mast (tower) described in the book consists of pipes stacked on top of one another and forming one tall pipe (tower). The mast of the wind generator, consisting of lattice sections fixedly connected to each other, allows you to embed a casing with windows and provides the ability to supply wind flows to the entrance windows of the casing.
Описываемые в книге ветровые установки для выработки электроэнергии, устанавливаются мачтой (башней) на твердую опору и не нуждаются в элементах якорный канат, якорь или других элементах того же назначения.The wind installations described in the book for generating electricity are installed by the mast (tower) on a solid support and do not need elements like an anchor rope, an anchor or other elements of the same purpose.
Из этого следует, описываемые ветровые установки не являются близкими аналогами ветряного электрогенератора.From this it follows that the described wind turbines are not close analogues of a wind power generator.
Достижение результата ветряным электрогенератором обеспечивается тем, что ветряной электрогенератор располагается в воде, положительной плавучестью ветряного электрогенератора, наличием якоря, наличием якорного каната, наличием ротора и статора электрогенератора. Достижение результата ветряным электрогенератором также обеспечивается тем, что имеется мачта решетчатой конструкции несущая в надводной части понтон, кожуха с входными и выходными окнами, колеса с лопастями размещенные в кожухах, тканевые полосы между кожухами и траверсами, направляющие лопатки размещенные в кожухах, валы и муфты связывающие колеса с лопастями и ротор электрогенератора в единую механическую цепь, траверсы расположенные симметрично на двух противоположенных сторонах мачты, между траверсами расположенными на одной стороне мачты устанавливаются тканевые полосы, тканевые полосы отделяют вне кожухов входные окна от выходных окон, выходные окна в кожухах выходят на подветренную сторону тканевых полос, входные окна в кожухах выходят на наветренную сторону тканевых полос, лопасти имеют несимметричный профиль.The achievement of the result by the wind generator is ensured by the fact that the wind generator is located in water, the positive buoyancy of the wind generator, the presence of an anchor, the presence of an anchor rope, the presence of the rotor and stator of the generator. The achievement of the result by the wind generator is also ensured by the fact that there is a mast with a lattice design supporting the pontoon in the surface part, a casing with input and output windows, wheels with vanes located in the casings, fabric strips between the casings and traverses, guide vanes located in the casings, shafts and couplings connecting wheels with blades and a rotor of the electric generator in a single mechanical chain, traverses located symmetrically on two opposite sides of the mast, between traverses located on the same Oron mast mounted fabric strip, fabric strip is separated casings input window from the output window, the output window in casings located on the leeward side of the fabric strips, the input window in casings located on the windward side of the fabric strips, the blades have an asymmetrical profile.
На Фиг. 1 показан общий вид ветряного электрогенератора.In FIG. 1 shows a general view of a wind generator.
На Фиг. 2 показан разрез «А-А» обозначенный на Фиг. 1.In FIG. 2 shows a section “AA” indicated in FIG. one.
На Фиг. 3 показан разрез «Б-Б» обозначенный на Фиг. 2.In FIG. 3 shows a section “BB” indicated in FIG. 2.
На Фиг. 4 показан вид «В» обозначенный на Фиг. 2.In FIG. 4 shows a view “B” indicated in FIG. 2.
На Фиг. 5 показан выносной элемент «Г» обозначенный на Фиг. 3.In FIG. 5 shows the extension element “G” indicated in FIG. 3.
На Фиг. 6 показан выносной элемент «Д» обозначенный на Фиг. 4.In FIG. 6 shows the extension element “D” indicated in FIG. four.
На Фиг. 7 отдельно показан разрез кожуха.In FIG. 7, a section through a casing is shown separately.
На Фиг. 8 показан разрез «Е-Е» обозначенный на Фиг. 6.In FIG. 8 shows a section “EE” indicated in FIG. 6.
На Фиг. 9 показан вид «Ж» обозначенный на Фиг. 6.In FIG. 9 shows a view “G” indicated in FIG. 6.
На Фиг. 10 показано колесо в сборе с лопастями.In FIG. 10 shows the wheel assembly with the blades.
На Фиг. 11 показан вид «3» обозначенный на Фиг. 6.In FIG. 11 shows a view “3” indicated in FIG. 6.
На Фиг. 1 показан ветряной электрогенератор, который имеет мачту 1 состоящую из неподвижно скрепленных между собой решетчатых секций. Мачта 1 несет остальные элементы ветряного электрогенератора. Мачта 1 имеет ватерлинию мачты 5. Ватерлиния мачты 5, разделяет мачту 1 на подводную и надводную части. В надводную часть мачты 1 встроен понтон 32. Понтон 32 ограничивает отклонение мачты 1 от вертикального положения под действием сил ветра. В подводную часть мачты 1 встроен цилиндр 2. Цилиндр 2 - это круглый цилиндр из экструдированного пенополистирола. Экструдированный пенополистирол придает цилиндру 2 положительную плавучесть. Цилиндр 2 имеет сквозное отверстие, через которое проходит вал 6.In FIG. 1 shows a wind generator, which has a
Цилиндр 2 обеспечивает положительную плавучесть ветряного электрогенератора.
Снизу к цилиндру 2 примыкает отсек для размещения генератора 29 встроенный в подводную часть мачты 1. Снизу, к отсеку для размещения генератора 29 примыкает отсек для токоприемника 30 встроенный в подводную часть мачты 1.Bottom to the
Ротор генератора 8, представляет собой цилиндрический стакан. Ротор генератора 8 закреплен на одном из валов 6. Статор генератора 9 и ротор генератора 8 располагаются в полости отсека для размещения генератора 29. В роторе генератора 8 имеется линия допустимого уровня воды в генераторе 33. Линия допустимого уровня воды в генераторе 33 определяет допустимый уровень воды в роторе генератора 8, оставшееся пространство в роторе генератора 8 заполнено воздухом, для предотвращения намокания электрических цепей генератора. Валы 6 поддерживаются упорными подшипниками 10 и радиальными подшипниками 28 располагающимися в кожухах для установки подшипников 23. Кожуха для установки подшипников 23 встраиваются в мачту 1. Один из упорных подшипников 10, расположен в статоре генератора 9.The rotor of the
На роторе генератора 8 закреплен тор 35. Материал тора 35 - это экструдированный пенополистирол, придающий тору 35 положительную плавучесть. Тор 35 уменьшает нагрузку на упорный подшипник 10, расположенный в статоре генератора 9.A
Отсек для размещения генератора 29 встроенный в подводную часть мачты 1 полностью заполняется водой.The compartment for placing the
Расположение цилиндра 2 с положительной плавучестью и отсека для размещения генератора 29 в подводной части решетчатой мачты позволяет уменьшить волновую нагрузку на мачту 1.The location of the
В полости отсека для токоприемника 30 имеется линия допустимого уровня воды в отсеке токоприемника 34 и располагается токоприемник 11. Линия допустимого уровня воды в отсеке токоприемника 34 определяет допустимый уровень воды в отсеке для токоприемника 30, оставшееся пространство в отсеке для токоприемника 30 заполнено воздухом, для предотвращения намокания электрических цепей токоприемника 11. Токоприемник 11 соединен с кабелем 12. Кабель 12 предназначен для передачи электричества вырабатываемого ветряным электрогенератором. Токоприемник 11 предотвращает запутывание и наматывание кабеля 12 при возможных поворотах ветряного электрогенератора.In the cavity of the compartment for the
Оба конца якорного каната 13 закреплены в нижней точке мачты 1.Both ends of the
Ветряной электрогенератор имеет якорь 14 в виде груза. Якорь 14 удерживает ветряной электрогенератор на заданном месте. В якорь 14 встроена серьга 31. Якорный канат 13 пропускается через серьгу 31.The wind generator has an
В надводную часть мачты 1 встроены несколько траверс 3, рулей 4 и кожухов 24, количество и размер которых определяется условиями эксплуатации.
Рули 4 располагаются внутри мачты 1.
Рули 4 необходимы для ориентации или удержания ветряного электрогенератора относительно ветра. Рули 4 - это прямоугольные пластины. Рули 4, связанные в единый механизм, изменяя свое положение относительно потоков ветра, разворачивают или наоборот препятствуют изменению положения ветряного электрогенератора относительно потоков ветра.The
Траверсы 3 располагаются на разных уровнях по высоте и симметрично с двух противоположенных сторон мачты 1. Между соседними траверсами 3 установленными на разных уровнях по высоте, на одной стороне мачты 1, установлены сетки 15 и располагаются тканевые полосы 16. Траверсы 3, сетки 15 и тканевые полосы 16 располагаются симметрично с двух противоположенных сторон мачты 1. Кожуха 24 установлены друг над другом и встроены в мачту 1, с некоторым шагом по высоте. Величина шага по высоте для кожухов 24 и траверс 3 определяется в зависимости от условий будущей эксплуатации. К мачте 1 и траверсам 3 неподвижно крепятся щиты 17. Щиты 17 - это прямоугольные пластины, закрывающие зазоры между тканевыми полосами 16. Тканевые полосы 16 - это синтетические ткани. Размеры тканевых полос 16 зависят от условий будущей эксплуатации. Тканевые полосы 16 являются искусственными препятствиями, которые способствуют отклонению от вертикального положения ветряного электрогенератора и направляют потоки ветра в кожуха 24. Колеса 25 и лопасти 26 располагаются внутри кожухов 24. Валы 6 и муфты 7 служат для соединения в единую механическую цепь колес 25 и ротора генератора 8.
На Фиг. 2 показан разрез «А-А» обозначенный на Фиг. 1. На Фиг. 2 дополнительно графически поясняется устройство ветряного электрогенератора.In FIG. 2 shows a section “AA” indicated in FIG. 1. In FIG. 2, a device of a wind generator is additionally graphically explained.
Траверсы 3 представляют собой неподвижные решетчатые секции в виде треугольников. Траверсы 3 симметрично и неподвижно прикреплены на двух противоположенных сторонах мачты 1. Размеры траверс 3 могут изменяться в зависимости от высоты установки и определяются исходя из условий будущей эксплуатации.
Кожуха 24 встроены в мачту 1.
Рули 4 располагаются внутри мачты 1.
На Фиг. 3 показан разрез «Б-Б» обозначенный на Фиг. 2. Траверсы 3 неподвижно и симметрично закрепляются на двух противоположенных сторонах мачты 1. На одном уровне по высоте, в горизонтальной плоскости имеется по две траверсы 3 симметричные по конструкции и расположению. Между соседними траверсами 3 установленными на разных по высоте уровнях, на одной стороне мачты 1, установлены сетки 15, тканевые полосы 16 и штанги 18. Между соседними траверсами 3 установленными на разных уровнях по высоте, на одной стороне мачты 1, имеются по две пары канатов 19. Первая пара канатов 19 расположена на свободных концах траверс 3. Вторая пара канатов 19 установлена с отступом от мест крепления траверс 3 к мачте 1. Канаты 19 служат направляющими для штанг 18. Штанги 18 служат для сворачивания и разворачивания тканевых полос 16 и передвигаются между соседними, установленными на разных уровнях по высоте траверсами 3. Траверсы 3, сетки 15, тканевые полосы 16, штанги 18 и канаты 19 располагаются симметрично на двух противоположенных сторонах мачты 1. Внутри мачты 1, между кожухами 24 и траверсами 3, аналогичным образом установлены сетки 15, тканевые полосы 16, штанги 18 и канаты 19 закрепляемые к секциям мачты 1. К мачте 1 и траверсам 3 неподвижно крепятся щиты 17.In FIG. 3 shows a section “BB” indicated in FIG. 2.
Кожуха 24 встроены в мачту 1. Лопасти 26 располагаются внутри кожухов 24. Выходные окна 37 кожухов 24 выходят на подветренную сторону тканевых полос 16.The
На Фиг. 4 дополнительно графически поясняется конструкция ветряного электрогенератора, показан вид «В» обозначенный на Фиг. 2.In FIG. 4, a construction of a wind generator is additionally graphically explained, view “B” shown in FIG. 2.
На Фиг. 5 показан выносной элемент «Г» обозначенный на Фиг. 3 и поясняется устройство систем тросов и канатов для сматывания и разматывания тканевых полос 16.In FIG. 5 shows the extension element “G” indicated in FIG. 3 and the device of cable systems and ropes for winding and unwinding fabric strips 16 is explained.
Показан фрагмент одной из штанг 18, взаимное расположение и крепление элементов обеспечивающих движение штанги 18 вверх и вниз, а также сворачивание и разворачивание тканевой полосы 16. Штанга 18 - это цилиндр, имеющий ступенчатое изменение диаметра по длине. Штанга 18 имеет одну канавку в средине для намотки тканевой полосы 16 и еще по три канавки на обоих концах. Пара канатов 19 проходит через крайнюю канавку штанги 18, охватывая штангу 18 между собой, играя роль направляющих. Рядом в соседней канавке штанги 18 закреплены трос тянущий вверх 20 и трос тянущий вниз 21. Трос тянущий вверх 20 и трос тянущий вниз 21 закреплены за штангу 18 незатягивающимися петлями, позволяющими штанге 18 вращаться вокруг своей оси. Трос обеспечивающий вращение при движении вниз 22 закреплен за штангу 18, в канавке рядом с канавкой для намотки тканевой полосы 16. Трос обеспечивающий вращение при движении вниз 22 неподвижно закреплен за штангу 18 и имеет возможность наматываться в канавку штанги 18.A fragment of one of the
Тканевая полоса 16 неподвижно закреплена за штангу 18 в канавке для намотки тканевой полосы 16 и при этом намотка тканевой полосы 16 противоположна намотке троса обеспечивающего вращение при движении вниз 22.The
Тросы тянущие вверх 20 обеспечивают движение вверх штанги 18. При движении вверх, тросы тянущие вниз 21 беспрепятственно разматываются. Тросы тянущие вниз 21 обеспечивают движение вниз штанги 18. При движении вниз, тросы тянущие вверх 20 беспрепятственно разматываются. Одновременно с движением вниз происходит намотка тканевой полосы 16 за счет размотки тросов обеспечивающих вращение при движении вниз 22 и, наоборот, при движении вверх размотка тканевой полосы 16 и намотка тросов обеспечивающих вращение при движении вниз 22. Сетка 15, располагается с подветренной стороны тканевой полосы 16, выравнивает и предотвращает выпучивание тканевой полосы 16.The cables pulling upward 20 provide an upward movement of the
Противоположенный конец штанги 18 устроен аналогичным образом.The opposite end of the
На Фиг. 6 показан выносной элемент «Д» обозначенный на Фиг. 4. Лопасти 26, направляющие лопатки 27 и колесо 25 размещены внутри кожуха 24. Лопасти 26 крепятся на колесо 25 неподвижно закрепленное на валу 6. Вал 6 проходит через кожух 24. Лопасти 26, колесо 25 и вал 6 способны свободно вращаться внутри кожуха 24 вокруг оси вала 6. Показаны в разрезе входное окно 36 и выходное окно 37.In FIG. 6 shows the extension element “D” indicated in FIG. 4. The
На Фиг. 7 отдельно показан разрез кожуха 24. Лопасти 26, колесо 25, направляющие лопатки 27 и вал 6 показаны пунктирными линиями. Стрелками показано движение потоков ветра через кожух 24, лопасти 26, колесо 25, направляющие лопатки 27, входное окно 36, выходное окно 37 и вал 6.In FIG. 7, a section through a
На Фиг. 8 показан разрез «Е-Е» обозначенный на Фиг. 6. На Фиг. 8 дополнительно поясняется конструкция и взаимное расположение кожуха 24, лопастей 26, колеса 25, направляющих лопаток 27, выходного окна 37 и вала 6.In FIG. 8 shows a section “EE” indicated in FIG. 6. In FIG. 8 further explains the design and relative position of the
На Фиг. 9 показан вид «Ж» обозначенный на Фиг. 6. На Фиг. 9 показаны: кожух 24, колесо 25, вал 6 и мачта 1. Показаны входные окна 36, через которые потоки ветра попадают внутрь кожуха 24. На Фиг. 6 и Фиг. 7 входные окна 36 показаны в разрезе.In FIG. 9 shows a view “G” indicated in FIG. 6. In FIG. 9 shows: a
На Фиг. 10 показано колесо 25 в сборе с лопастями 26 и поясняется их конструкция и взаимное расположение. Лопасти 26 - это аэродинамические профиля в виде крыльев с несимметричным профилем. Потоки ветра, огибая лопасти 26, создают подъемную силу на лопастях 26. Лопасти 26 располагаются по окружности колеса 25, под углами к оси колеса 25. Углы определяются индивидуально для каждого случая эксплуатации.In FIG. 10 shows the
На Фиг. 11 показан вид «3» обозначенный на Фиг. 6. Кожух 24 показан со стороны выходного окна 37. Потоки ветра после прохождения лопастей 26 выходят из кожуха 24 через выходное окно 37.In FIG. 11 shows a view “3” indicated in FIG. 6. The
Показана мачта 1.
При отсутствии потоков ветра мачта 1 как показано на Фиг. 1 находится в вертикальном положении. Мачта 1 погружается в воду до ватерлинии мачты 5.In the absence of wind flows,
Ветряной электрогенератор может наклоняться, при воздействии ветра на тканевые полосы 16, в направлении понтона 32 (имеющего положительную плавучесть) и опираться на него. Понтон 32 располагается выше ватерлинии мачты 5.The wind generator can be tilted, when the wind acts on the
Уровень воды, в роторе генератора 8, не превышает линии допустимого уровня воды в генераторе 33, как в вертикальном положении мачты 1, так и при отклонении мачты 1 от вертикального положения.The water level in the rotor of the
Уровень воды в отсеке для токоприемника 30, не превышает линии допустимого уровня воды в отсеке токоприемника 34, как в вертикальном положении мачты 1, так и при отклонении мачты 1 от вертикального положения.The water level in the compartment for the
При отклонении мачты 1 от вертикального положения, возникает ситуация когда кожуха 24 разворачиваются под некоторым острым углом к потокам ветра, как показано на Фиг. 7. При отклонении мачты 1 ветряного электрогенератора от вертикального положения, входные окна 36 и выходные окна 37 кожухов 24, обеспечивают возможность прохождение потоков ветра через кожуха 24 без крутых поворотов. Оптимальный острый угол отклонения кожухов 24 зависит от размеров лопастей 26 и колес 25.When the
Тканевые полосы 16 также являются концентраторами для потоков ветра.Fabric strips 16 are also hubs for wind flows.
Потоки ветра, направляемые тканевыми полосами 16, входят в кожуха 24 через входные окна 36, показанные на Фиг. 9 и Фиг. 6, далее потоки ветра попадают на направляющие лопатки 27 и затем на лопасти 26. Лопасти 26 двигаются под действием потоков ветра создающих на лопастях 26 зоны пониженного и повышенного давления. Далее потоки ветра выходят через выходные окна 37 в кожухах 24 с подветренной стороны тканевых полос 16. Лопасти 26 прикреплены к колесам 25. Лопасти 26 создают крутящий момент на колесах 25. Колеса 25 неподвижно установлены на валах 6. Крутящие моменты от нескольких колес 25 складываются с помощью валов 6 и муфт 7. Валы 6 и муфты 7 передают суммарный крутящий момент ротору генератора 8.Wind streams guided by
Ориентация относительно ветра может осуществляться за счет разворачивания или сворачивания тканевых полос 16 на одной из сторон мачты 1 и изменением положения относительно ветра рулей 4, за счет увеличения или уменьшения сопротивления создаваемого рулями 4 и тканевыми полосами 16 потокам ветра.Orientation relative to the wind can be achieved by expanding or folding fabric strips 16 on one side of the
Возможность разворачивать и сворачивать тканевые полосы 16 защищает ветряной электрогенератор от избыточных ветровых нагрузок.The ability to expand and collapse
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101811/06U RU149127U1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | WIND POWER GENERATOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014101811/06U RU149127U1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | WIND POWER GENERATOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU149127U1 true RU149127U1 (en) | 2014-12-20 |
Family
ID=53291671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014101811/06U RU149127U1 (en) | 2014-01-21 | 2014-01-21 | WIND POWER GENERATOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU149127U1 (en) |
-
2014
- 2014-01-21 RU RU2014101811/06U patent/RU149127U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5963146B2 (en) | Vertical axis water turbine generator using wind face opening and closing blade system | |
US9000605B2 (en) | Lighter-than-air craft for energy-producing turbines | |
EP2876299B1 (en) | Ocean current power generating apparatus using a dual-duct | |
CN102893023B (en) | Wind/water turbine with rotational resistance reduced by wind vane blade | |
RU132140U1 (en) | Cone Hollow Spiral Turbine for Energy Conversion | |
EP3508717A1 (en) | System for capturing the energy of fluid currents | |
US9816384B2 (en) | Power generation apparatus | |
US8546971B2 (en) | Apparatus for generating electricity from wind power | |
US9816383B2 (en) | Power generation apparatus | |
WO2009068950A2 (en) | Cross fluid-flow axis turbine | |
EP3184813B1 (en) | Offshore floating infrastructure for exploiting wind energy | |
US20200158074A1 (en) | Vertical-shaft turbine | |
US20140105752A1 (en) | Drum pouch wind turbine | |
US10502184B2 (en) | Power generating device | |
JP2019060237A (en) | Wind turbine system or wind farm | |
RU149127U1 (en) | WIND POWER GENERATOR | |
WO2014022770A1 (en) | Lighter-than-air craft for energy-producing turbines | |
KR100924527B1 (en) | Vertical Axis Wind Power Generator | |
KR20220133241A (en) | Drag-and-lift-based wind turbine system with adjustable blades | |
US20080152495A1 (en) | Vertical Axis Turbine Apparatus | |
WO2016030910A4 (en) | Water kinetic energy driven hydro turbine | |
EP2626548A1 (en) | Wind turbine | |
KR101687002B1 (en) | Tidal power generation system | |
CN104981398A (en) | Floating wind turbine structure | |
JP4441793B2 (en) | Folding horizontal axis windmill |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20160122 |