Устройство для стабилизации частоты вращения вала ветродвигателя

 

Изобретение позволяет повысить надежность работы ветродвигателя путем автоматической стабилизации частоты вращения его вала. Вал 5 погружного насоса снабжен центробежным регулятором 6, кинематически связанным с валом 2 ветродвигателя. Регуля .. тор выполнен в виде резервуара 4 с жидкостью, расположенного в нем погружного насоса и регулировочной емкости 7, установленной с возможностью ограниченного вертикального перемещения и соединенной с резервуаром трубопроводами 8 и 9. При возрастании скорости ветра частота вращения ротора превышает свое расчетное значение . В результате этого поворотная заслонка 10 перемещается, перекрывая подачу жидкости по трубопроводу 8. Жидкость сливается по трубопроводу 9, емкость 7 теряет массу, натяг тяги 11 уменьшается, что приводит к возвращению частоты вращения вала к заданной. 2 ил. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 4 F 03 D 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и;

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4106842/25-06 (22) 09.06.86 (46) 30.01.88. Бюл. У 4 (75) А.И.Матаруев (53) 621.548(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1281738, кл. F 03 D 7/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение позволяет повысить надежность работы ветродвигателя путем автоматической стабилизации частоты вращения его вала. Вал 5 погружного насоса снабжен центробежным регулятором 6, кинематически связанным с валом 2 ветродвигателя. Регулятор выполнен в виде резервуара 4 с жидкостью, расположенного в нем погружного насоса и регулировочной емкости 7, установленной с воэможностью ограниченного вертикального пере" мещения и соединенной с резервуаром трубопроводами 8 и 9. При возрастании скорости ветра частота вращения ротора превышает свое расчетное значение..В результате этого поворотная заслонка 10 перемещается, перекрывая подачу жидкости по трубопроводу 8.

Жидкость сливается по трубопроводу 9, емкость 7 теряет массу, натяг тяги 11 уменьшается, что приводит к возвращению частоты вращения вала к заданной. а

2 ил. ф

13702

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть применено в ветродвигателях с регулируемой частотой вращения вала.

Пель изобретения — повышение надежности работы путем автоматической стабилизации частоты вращения нала

По мере роста скорости ветра ротор быстро увеличивает частоту вращения и достигает ее расчетной величины. Подви>кная муфта центробежного регулятора 6 иэ перв< начального нижнего положения,, когорому соответствует полностью открытое положение

55 ветродвигателя.

На фиг ° 1 изображен ветродвига- 10 тель с устройством для стабилизации

:-астоты вращения era вала; на фиг.2 разрез A-А на фиг. 1.

Устройство для стабилизации частоты вращения вала ветродвигателя 15 содержит регулятор ступенчатой загрузки ветродвигателя и связанную с ним ползушку 1, установленную на валу 2 ветродвигателя и соединенную с лопастями 3. Регулятор выполнен в виде ре- 2О зервуара 4 с жидкостью, расположенного в нем погружного насоса, вал 5 которого снабжен центробе>кным регулятором 6, кинематически связанным с валом 2 ветродвигателя, и регулиро- 25 вочной емкости 7, установленной с возможностью ограниченного вертикаль1ного перемещения и соединенной с резервуаром 4 при помощи нагнетательного тРУбопРовоДа 8 и crIHBil(>I тРУбо- Зо провода 9, первый из которьгх снабжен заслонкой 10, связанной с центробежным регулятором 6. Регулятор имеет тягу 11.

При ветре 0,02 и/с ветродвигатель

В:> простаивает, поскольку лобово."о давления ветра юка еще не достато.»>о и нагрузка нл венер;-тор е «к»ючена:

Под действием собственного веса емкости 7 тягл 11,„рэрживает .лопасти в открьгтом положении ° Угor . равен

При ветре 0,3--0,6 и/с ос:уществля-ется раскрутка ротора и «огружного насоса. Лопасти 3 удерживаются в ото.5 крытом положении собственным весом порожней емкости 7. 11о мере раскрут= ки ротора и погружного насоса в емкость 7 из резервуара 4 закачивается жидкость, По сливно <у трубопроводу 9

50 не успевает произойти полный слив и масса емкости резко возрастает.

96

2 поворотной заслонки 10, перемещается вверх и занимает нормативное положение. Подача жидкости по нагнетательному трубопроводу 8 сокращается и становится равной сливу по спивному трубопроводу 9. Лопасти 3 продолжают удерживаться в открытом положении за счет собственного веса емкости 7 плюс веса закачанной при раскрутке жидкости. Нагрузка на генератор не включена. Угол oL составляет 90 .

Возрастающая скорость ветра заставляет ротор превысить расчетную частоту вращения. Отклонение частоты вращения фиксируется центробежным регулятором 6, т.е. его подвижная муфта уходит выше нормативного поло" жения, и связанная с ней поворотная заслонка 10 перекрывает подачу >кидкости по нагнетательному трубопроводу 8. 3а счет непрерывного слива по сливному трубопроводу 9 емкость 7 теряет массу. Натяг тяги 11 уменьшается и перестает уравновешивать лобовое давление ветра на ротор. В поисках равновесного положения ползушка 1 перемещается вправо. Угол о4 стао ловится меньшим 90 . Частота вращения нала возвращается к заданной.

При ветре 1 м/с на генератор подключается первая ступень нагрузки.

Подвижная муфта центробежного регулятора 6 опускается в положение ниже нормативного, и связанная с ней поворотная заслонка 10 открывается на полный проход. Погруженный насос де>лет усиленный выброс жидкости по нагнетательному трубопроводу 8 в емкость 7. Nacca емкости резко возрастает и увеличивает натяг тяги 11. о

Угол сс становится равным 90

Дальнейшее возрастание скорости ветра вызывает новое отклонение частоты вращения вала в сторону ее завышения. Центробежный регулятор 6 снова сокращает подачу жидкости в емкость 7. Лопасти 3 снова выводятся о на угол а, меньший 90 . Возрастая, скорость ветра фиксируется регулятором ступенчатой загрузки генератора.

Включается вторая ступень загрузки.

Цикл повторяется до включения последней ступени загрузки.

Во всех случаях„ при разбивке ступеней загрузки генератора, при скорости ветра 1,2,3,4,5,6 м/с, соответствующей целым цифрам, включается соответствующая им ступень загрузки, 70296

Фиг. 2

Составитель В.Игнатьев

Редактор И.Касарда Техред М.Дидык Корректор Л.Патай

Заказ 387/31 Тираж 431 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграФическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 з

13 а промежуток скорости до следующей ступени компенсируется за счет придания лопастям угла ot;., меньшего 90 .

Формула изобретения

Устройство для стабилизации частоты вращения вала ветродвигателя, содержащее регулятор ступенчатой загрузки ветродвигателя и связанную с ним ползушку, установленную на валу ветродвигателя и соединенную с лопастями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем автоматической стабилиэации частоты вращения вала ветродвигателя, регулятор выполнен в виде резервуара с жидкостью, расположенного в нем погружного насоса, вал которого снабжен центробежным регулятором, кинематически связанным с валом ветродвигателя, и регулировочной емкости, установленной с возможностью ограниченного вертикального перемещения и соединенной с резервуаром при помощи нагнетательного и сливного трубопроводов, первый из которых снабжен заслонкой, связанной с центробежным регулятором.