Ветроэлектроустановка

 

Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет повысить надежность работы ветроэлектроустановки. Ветроэлектроустановка содержит установленное на основном валу 1 лопастное ветроколесо (В) 2 и генератор 3 с двумя многофазными обмотками 4 и 5 якоря, а также систему управления и накопитель энергии (НЭ) 10. Лопасти (Л) 11 снабжены электрическими обогревателями 13. Система управления включает мостовой выпрямитель 14, с прмощью которого связаны между собой обмотки генератора 3, приемники 8 и 9 электрической энергии и НЭ 10. Число фаз обмоток якор, размещенных соответствен

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я F 03 0 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4790843/06 (22) 09.02.90 (46) 07.07.92. Бюл. % 25 (71) Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (72) Р,И.Виноградов, Н.НЛевин, А.Д.Серебряков, О.П,Белавин, А,В.Булеков, Б.M.Øèкин и В.Б. Яковлев (53).621.548 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

hL 1476172, кл. F 03 D 7/06, 1987, 2, Авторское свидетельство СССР

Мг 1366688, кл. F 03 0 9/02, 1985. (54) ВЕТРОЭЛЕКТРОУСТАНОВКА

„„QJ ÄÄ 1746057 А1 (57) Изобретение относится к ветроэнергетике и позволяет повысить надежность работы ветроэлектроустановки. Ветроэлектроустановка содержит установленное на основном валу 1 лопастное ветроколесо (В)

2 и генератор 3 с двумя многофазными обмотками 4 и 5 якоря, а также систему управления и накопитель энергии (НЭ) 10.

Лопасти (Л) 11 снабжены электрическими обогревателями 13. Система управления включает мостовой выпрямитель 14, с помощью которого связаны между собой обмотки генератора 3, приемники 8 и 9 электрической энергии и Н3 10. Число фаз обмоток якор. „размещенных соатветствен4

1746057 приемники 8 и 9 и накопитель 10 электриче- . ской энергии, связанные между собой при помощи мостового выпрямителя 14, Ветроколесо 2 снабжено втулками 15 с упорами 16 и установленными на внутренней поверхности каждой втулки 15 подшипниками скольжения 17 с размещенным в них полым валом 18, кинематически связанным с соответствующей цапфой 12, каждая

0 кинематическая связь выполнена в виде пружины кручения 19, концы которой шарнирно соединены соответственно с полым валом 18 и цапфой 12„причем каждая цапфа снабжена стержнем 20, установленным на

5 ее торце с возможностью контактирования с упорами 16.

Кроме этого, система управления снабжена термореле 21. регулятором 22, вход которого подсоединен к выходу мостового

О выпрямителя 14, а выход — к обмотке возбуждения 23 генератора 3. Электрическая связь генератора 3 с приемниками 8 и 9 и накопителем 10 электрической энергии включает инвертор 24 и выключатели 25-29, 5 Цапфа 12 установлена в подшипниках качения, а полый вал жестко связан посредством выступа с устройством установки угла атаки лопастей ветроколеса.

Под действием ветра ветроколесо 2 на0 чинает вращаться, приводя во вращение ротор 6 генератора 3. За счет потока остаточного магнетизма в обмотке 5 наводится ЭДС, под действием которой в обмотке возбуждения 23 возникает ток

35 возбуждения. Возникающий магнитный поток возбуждения усиливает остаточный магнитный поток и генератор 3 возбуждается.

При замыкании контура электрических обогревателей 13 лопастей ветроколеса 2, 40 которое происходит при срабатывании термореле 21, осуществляется электрообогрев кромок лопастей 11 ветроколеса 2 и подтаивание образовавшегося на них льда. При замыкании выключателя 29 от обмотки 5

45 через выпрямитель 14 осуществляется питание электроэнергией приемников постоянного тока 8, При замыкании выключателя 27 происходит подзарядка накопителя 10 энергии. При замыкании выключателя 26

Изобретение относится к ветроэнергетике и может найти применение в ветроэлектроустановках, Известна ветроэлектроустановка, содержащая ветроколесо, соединенное с по- 5 мощью вала с ротором электрогенератора, на выход которого подключены приемники электроэнергии (1), Недостатками ее является сложность и низкая надежность, Наиболее. близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является ветроэлектроустановка, содержащая установленное на основном валу лопастное ветроколесо, генератор с многофазными обмотками якоря, размещенными 1 в пазах ротора и статора, связанный с приемниками электрической энергии и накопителем энергии, систему управления (2j.

Недостатком этой конструкции является низкая надежность особенно в условиях 2 образования льда на ветроколесе, Цель изобретения — повышение надежности путем увеличения сроков безаварийной работы в.условиях образования льда на ветроколесе. 2

На фиг, 1 представлена общая электрическая схема ветроэлектроустановки; на фиг, 2 — схема крепления лопасти к втулке ветроколеса.

Ветроэлектроустановка содержит уста- 3 новленное на основном валу 1 лопастное ветроколесо 2, генератор 3 с многофазн ыми обмотками 4 и 5 якоря, размещенными в пазах ротора 6 и статора 7, связанный с приемниками электрической энергии постоянного 8 и переменного 9 токов и накопителем 10 энергии, систему управления.

Лопасти 11 снабжены цапфами 12 и электрическими обогревателями 13. а система управления — мостовым выпрямителем

14, число фаз обмоток якоря 5 и 4, размещенных cOQTBeTGTBeHHo в пазах статора 7 и ротора 6, отличается на 1, а их отношение равно отношению числа зубцов статора 7 и ротора 6, при этом фазы якорных обмоток 5 и 4 статора 7 и ротора 6 соединены последовательно в замкнутые контуры, в последний из которых включены электрические обогреватели 13, а в контуре статора 7— но в пазах статора (С) 7 и ротора (Р) 6, отличаются на единицу, и относятся как числа зубцов С 7 и Р 6. При этом фазы обмогки 5

С 7 соединены через мостовой выпрямитель

14 с приемниками 8 и 9 электрической энергии и НЭ 10, а фазы обмотки 4 Р6- с электрическими обогревателями 13. Л 11 В 2 подвешены упруго с помощью пружины кручения 19, с возможностью совершения крутильных колебаний и соударений с упорами 16 в конце движения, Такое выполнение ветроэлектроустановки обеспечивает повышение надежности путем облегчения очистки Л 11 от подтаявшего при их обогреве льда. 1 з,п.ф-лы, 2 ил.

1746057 осуществляется преобразование напряжения постоянного тока выпрямителя 14 в напряжение переменного тока с помощью инвертора 24, и при замыкании выключателя 28 — снабжение переменным током приемников 9. При неработающем генераторе

3 снабжение приемников 9 может осуществляться от накопителя 10 при замыкании выключателей 26, 27 и 28. При отсутствии ветра или недостаточной его скорости для работы генератора 3 борьба с обледенением ветроколеса 2 осуществляется от инвертора 24 при замыкании выключателей 25, 26 и 27 и отключение регулятора 22. В этом случае энергия переменного тока от инвертора 24 поступает к обмотке и от нее к обмотке 4 ротора 6, а далее через контактные термореле 21 подается на электрические обогреватели 12. Регулирование напряжения регулятора осуществляется регулятором, Когда ветровой поток возбуждает автоколебания лопастей 11, установленных на больших углах атаки, пружина 19„деформируясь, позволяет лопасти 11 поворачиваться на величину предельной амплитуды, определяемой углом установки упоров 16 относительно стержня 20.

Формула изобретения

1, Ветроэлектроустановка, содержащая установленное на основном валу лопастное ветроколесо, генератор с многофазными обмотками якоря, размещенными в пазах ротора и статора, связанный с приемниками электрической энергии и накопителем энергии, систему управления, о т л и ч а ю щ а я5 с я тем, что, с целью повышения надежности, лопасти снабжены цапфами и электрическими обогревателями, а система управления — мостовым выпрямителем, число фаз обмоток якоря, размещенных соот10 ветственно в пазах статора и ротора, отличается на 1, а их отношение равно отношению числа зубцов статора и ротора, при этом фазы якорных обмоток статора и ротора соединены последовательно в замкнутые

15 контуры, в последний из которых включены электрические обогреватели, а в контур статора — приемники и накопитель электрической энергии, связанные между собой при помощи мостового выпрямителя.

20. 2. Ветроэлектроустановка по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что ветроколесо снабжено втулками с упорами и установленными на внутренних поверхностях каждой втулки подшипниками скольжения с разме25 щенным в них полым валом, кинематически связанным с соответствующей цапфой, каждая кинематическая связь выполнена в виде пружины кручения, концы которой шарнирно соединены соответственно с полым ва30 лом и цапфой, причем каждая цапфа снабжена стержнем, установленным на ее торце с возможностью контактирования с