Силовая установка

 

Использование: ветроэнергетика. Сущность изобретения: силовая установка содержит энергоблок, кинематически связанный с ветродвигателем, состоящим из четырех ветроколес барабанного типа, установленных на горизонтальных валах и размещенных в воздухопроводящих каналах корпуса попарно друг наддругом. Энергоблок снабжен по меньшей мере двумя генераторами разной мощности, установленными на общем валу. Входной конфузор, выходной диффузор и разгрузочные окна лопастей снабжены защитными сетками с электронагревом. 22 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4898176/06 (22) 22.11.90 (46) 07.09.93. Бюл, N 33 — 36 (76) Корниенко В.А, (56) Патент США М 3970409, кл. F 03 D 7/04, 1976.

Авторское свидетельство СССР

М 1268792. кл. F 03 D 3/04, 1980.

Патент США М 4613762, кл. F 03 О 9/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

M 1281738, кл. F 04 О 3/04. 1987, Патент США М 4074951, кл, F 03 0 3/04, 1978.

Изобретение относится к ветрознергетике и, в частности, может быть применено для привода генераторов электростанций.

Известна турбина с односторонним ветроуловителем, с флюгерным оперением в качестве устройства, следящего за направлением ветра, на валу которого установлен маховик (1).

Недостатками этой турбины являются сложность запуска маховика иэ-за его большой массы и необходимость установки третьего опорного подшипника. усложняющего конструкцию.

Известен ветродвигатель, содержащий вал и установленное на нем ветроколесо с лопастями, двусторонние конфузоры с козырьками и заслонками, установленные на кро«штейнах, редуктор муфты и генератор.

Конфузоры с ветроколесами выполнены в

„„RU „„ 20004б7 C ся)s F 03 D 1/02. 1/04, 9/00, 7/00 (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57) Использование: ветроэнергетика. Сущность изобретения: силовая установка содержит энергоблок, кинематически связанный с ветродвигателем, состоящим из четырех ветроколес барабанного типа, установленных на горизонтальных валах и размещенных в воздухопроводящих каналах корпуса попарнодруг наддругом. Энергоблок снабжен по меньшей мере двумя генераторами разной мощности, установленными на общем валу. Входной конфузор, выходной диффузор и разгрузочные окна лопастей снабжены защитными сетками с электронагревом. 22 ил. виде отдельных секций, а вал снабжен муфтами между секциями (2).

Недостатком устройства является отсутствие кожухов турбин, снижающее их производительность, так как ветер оказывает встречное сопротивление на открытую лопасть, движущуюся в обратном напаавлении. Редуктор требует дополнительного усилия, особенно в зимних условиях при застывшем смазочном материале. Отсутствие защиты лопастей от попадания в них посторонних предметов и заноса снегом может затормозить, застопорить, вывести из строя турбину при наличии ветра, Конфузоры не имеют жесткого соединения в районе турбин, следовательно. при мощных порывах ветра будут зажаты или поломаны лопасти, козырьки, Устройство не имеет накопителя энергии. Заслонка с ручным управлением может быть использована только

2000467 при наземном исполнении и малых габаритах ветроуловителей, что не дает воэможность увеличить площадь давления на входе в ветроуловитель, а следовательно, и мощности турбин, Известно регулирующее устройство для поддержания выходного напряжения ветрогенератора постоянного тока, содержащее чувствительное устройство, сигнальный кондиционер, микропроцессор, регулятор напряжения. Метод включает в себя отбор начального напряжения поля под действием приблизительной скорости ветра и выработку сигнала для регулятора поля для начальной регулировки указанного напряжения поля, когда начинается работа ветряного механизма (3).

Недостатками данного устройства являются регулировка напряжения генератора только одной мощности, сложность устройства. дороговизна.

Известны регулятор ступенчатой загрузки ветродвигателя потребителями электроэнергии от ветроагрегата и устройства, управляющие работой электродвигателя (4).

Недостатком регулятора является управление загрузкой потребителями на один ветрогенератор, а не загрузка турбины генераторами для увеличения выработки электроэйергии, Известен преобразователь ветра, представляющий собой установленную на поворотном устройстве спаренную через редуктор установку турбин (вариант — вертикальное расположение турбин, соединенных с помощью клиноременной передачи), причем каждая турбина снабжена односторонним ветроуловителем, имеющим флюгерную плоско ть в качестве устройства, следящего за направлением ветра (5), Недостатками этой конструкции являются громоздкость, металлоемкость, неустойчивость. связь через редукторы, требующая дополнительных затрат энергии, а в случае клиноременной передачи нерентабельность всей конструкции, Цель изобретения — повышение энергетической эффективности, Цель достигается тем, что энергоблок состоит из комплекса двухъярусных спаренных горизонтальных ветроколес с четырьмя двусторонними ветроуловителями, объединяющими мощность на один многорежимный генератор, Каждая ветротурбина содержит вал с барабаном. На поверхности последнего укреплены полуовальные попасти, установленные со скосом вдоль оси барабана, имеющие разгрузочные окна. Эта часть конструкции закрыта кожухом, имеющим два параллельно расположенных про5

55 ема для входа и выхода воздушной массы в двух направлениях. К кожуху в районе проемов прикреплены широкозахватные ветроуловители, состоящие из металлических или пластмассовых листов, усиленных металлическим уголком. Причем чем больше площадь ветроуловителей и длина конуса конфузора, тем больше площадь давления, что особенно важно при заносах снегом.

Внутри ветроуловителей натянута защитная сетка с автоматическим или вручную включающимся злектронагревом при обледенении, заносах снегом или зарастании, Валы верхних ярусов турбин посредством цепей галя (или клиноременной передачи) соединены с валами нижних турбин, спаренных на один многоступенчатый (многорежимный) генератор через вал генератора. Созданный для этих установок генератор с самовоэбуждением содержит семь разъемных изолированных друг от друга статоров с обмотками, якорей с обмотками и соответственно семь выводов в сеть с автоматическим включением и отключением генераторов разной мощности в зависимости от силы и скорости ветра. Схема управления может быть выполнена электронной или с применением недорогих надежных приборов автоматики, На торцах валов нижних турбин установлены маховики с двойным смещением центра тяжести, облегчающие более плавное их включение, с тормозным устройством, центробежным регулятором включения и отключения маховика, свободно сидящего на подшипниках, с остановкой турбин, осуществляемой загрузкой генераторами. Верхняя часть верхних ярусов (крыша), освещаемые нижние, боковые плоскости ветроуловителей и свободная территория энергоблока снабжены кремниевыми (или другими) плоскими солнечными батареями. На участке силовые установки смонтированы в энергоблоки стыковкой в торец один корпус относительно другого по пять и более установок в ряду в зависимости от расчетной мощности энергоблока, образуя четыре перпендикулярно скомпонованных ряда с обязательным ограничением торцовой части ряда не менее чем двумя установками для создания четырех различных эон давления. Промежутки между установками закрыты соединяющимися плоскостями (продолжение плоскостей ветроуловителей), увеличивая непрерывную площадь давления, разделяемую на отдельные ветроуловители, Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая силовая установка, являющаяся комплектной частью энергоблока солнечно-ветровой электро

2000467

Семисекционный семирежимный генератор каждой силовой установки состоит из семи автономных изолированных друг от друга разъемных генераторов любых конструкций с самовозбуждением, различной 3 мощности, установленных на валу с прямой независимой подачей электроэнергии в сеть, мощностей, изменяющихся в зависимости от скорости ветра. К неподключенным к нагрузке обмоткам для погашения 3 наводимой ЭДС должны быть подключены реактивные нагрузки потребителей или стабилизирующих устройств. Устройство для регулировки загрузки ветроколес по ступеням генераторами большей или меньшей 4 мощности в зависимости от увеличения или снижения скорости ветра, а следовательно, и скорости вращения вала, работающее на принципе спидометра (тахометра), имеет командный прибор (он же исполнительный), 4 показывающий по шкале, где внутри установлены герметичные контакты (герконы) с магнитным или механическим замыканием скольжением, Шкала имеет градуировку с показаниями скорости ветра и мощности 50 генератора, включаемой при данной скорости. В приведенном примере использованы герконы, замыкающиеся магнитной стрелкой. Схема управления выполнена на транзисторах, или, как в приведенном примере, на недорогих, простейших приборах автоматики.

Прибор обеспечивает воэможность получения электроэнергии ступенчатой (разной) мощности в зависимости от скорости станции, содержащего по десять и более установок в ряду, отличается тем, что выполнена в виде двухъярусных горизонтальных спаренных на один генератор ветроколес с широкозахватными ветроуловителями (не ниже 3/4 общей площади ветротурбины), что позволяет увеличить площадь давления на каждую турбину, а следовательно, и обьединенную мощность на валу привода генератора, Лопасти установлены со скосом относительно оси центра вала-барабана, имеют разгрузочные окна, чем обеспечиваются более плавный ход турбины, снижение нагрузки при ураганах, Внутри ветроуловителей натянута защитная сетка с автоматическим и ручным управлением включения электронагрева постоянным током не выше

110 В для предотвр»щения попадания в лопасти турбин во время сильного ветра птиц и других предметов. Она является защитой при обледенении, снежных заносах или ее зарастании, чем обеспечивается стабильная, бесперебойная работа турбин в любых климатических и погодных условиях. ветра. от 4-5 м/с до урагана, с выравниванием числа оборотной загрузкой. На горцах валов установлены созданные для силовых установок маховики с двойным смещением

5 центра тяжести, с разносом массы грузов по окружности для облегчения запуска, с достаточным накоплением энергии и облегчением работ по монтажу, демонтажу.

Маховик содержит ступицу, кольцевую и ра10 диальную арматуру, соединенную с наружным ободом с реборадами и ступицей, грузы внутреннего и внешнего центров тяжести, которые могут быть круглой, овальной, ромбовидной формы. легковесный пластмасо15 вый или алюминиевый наполнитель, тормозной обод, тормозное устройство. Маховик, свободно сидящий на подшипниках, обеспечен центробежным регулятором включения или отключения последнего в за20 висимости от скорости вращения вала, а за регулятором на валу шкивом доfloëнительного отбора мощности. Работа накопителя энергии (маховика) с целью улучшенной стабилизации оборотов турбины управляема

25 самим ветром. С помощью тормозного устройства возможны торможение при необходимости снижения оборотов, остановка при полной загрузке генераторами.

Крышка, плоскости ветроуловителей с

0 подсолнечной стороны и вся свободная территория энергоблока снабжены кремниевыми (или другими) плоскими солнечными батареями. Силовые установки в энергоблоке смонтированы стыковкой в торец один

5 корпус относительно другого по пять и более BBTQHQMHQ работающих установок в ряду в зависимости от расчетной мощности энергоблока, образуя четыре перпендикулярно скомпонованных ряда, с обязатель0 ным ограничением торцовой части ряда не менее чем двумя силовыми установками, чем обеспечена работа энергоблока независимо от направления ветра, движения солнца и создаются четыре зоны давления, т.е. в

5 3 раза повышено давление на лопасть. Раздельная работа генераторов на одном валу в установке и раздельная автономная работа силовых установок в энергоблоке обеспечивают неуязвимость энергоблока в случае выхода из строя одного или нескольких генераторов в случае аварий, стихийных бедствий и в военное время.

Из вышеописанного видно, что предло55 женная силовая установка в комплекте энергоблока и сам энергоблок соответствуют критерию изобретения "новизна".

Исследованиями, проведенными по имеющимся источникам, не обнаружено признаков технических решений в данной

2000467

10 области, сходньх с отличительной частью формулы, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг.1 показан общий вид силовой установки; на фиг,2 — вид на установку в торец (сбоку); на фиг.3 — ветроколесо; на фиг.4 — разрез А — А на фиг.3; на фиг.5— маховик с колодочным тормозом; на фиг.6— маха ик сбоку; на фиг.7 — разрез Б — Б на фиг.5; на фиг.8 — маховик на валу с центробежным включающим устройствам; на фиг,9 — узел крепления маховика, предотвращающий осевое смещение; на фиг.10 — узел крепления маховика на валу; на фиг,11 — вид на тормозную вилку и пружинное крепление к тормозному диску с ребордами; на фиг.12 — крепление пружины к тормозной втулке, находящейся на валу; на фиг.13 — лопасть с разгрузочными окнами; на фиг.14 — поперечный разрез лопасти с разгрузочными окнами; на фиг.15 — поперечный разрез лопасти и вала пружины; на фиг.16 — показывающий и исполнительный прибор; на фиг,17 — семисекционный (семирежимный) генератор, продольный разрез; на фиг.18— его поперечный разрез; на фиг.19 — энергоблок, вид сверху; на фиг,20 — схема генератора; на фиг.21 — очередность включения генераторов; на фиг.22 — принципиальная схема переключения генераторов.

На фигурах приняты следующие обозначения: 1 — вал, 2 — барабан, 3 — лопасть аэродинамического профиля, 4 — разгрузочное окно, 5 — кожух турбины, 6 — плоскость ветроульвителя, 7 — защитная сетка с электронагревом, 8 — цепи Галя, 9 — генератор.

10 — покаэывак>щий прибор, 11 — маховик, 12 — тормоз, 13 — грузы центробежного регулятора, 14 — солнечные батареи, 15 — фундаментные подушки, 16 — вход в служебные помещения, 17 — силовые установки в комплекте энергоблока, 18 — корпус статора, 19 — опорный подшипник. 20 — съемный башмак статора, 21 — ротор, 22 — обмотка статора, 23 — обмотка ротора, 24 — устройство возбуждения, 25 — крышка корпуса, 26— диэлектрическая прокладка, 27 — опорный концевой подшипник, 28 — концевая крышка, 29 — вентилятор, 30 — шпоночное соединение, 31 — ось поворота крышки, 32 — ось пружины, 33 — пружина в гнезде, 34- канал оси поворотной крышки, 35 — крайний опорный подшипник, 36 — стенка камеры турбины, 37 — корпус силовой установки, 38— ступица турбины, 39 — упорная разборная шайба, 40 — радиально - упорный подшипник маховика, 41 — шайбы и болты, 42— радиально-упорный подшипник, 43 -- радиальный подшиг ник, 44 — тормозной диск, 45

55 — болтовое соединение. 46 — коромысло центробежного регулятора, 47- соединение коромысла регулятора, 48 — направляющие, 49 — крепление пружины к валу, 50 — крепление пружины к валу, 51 — ось крепления пружины, 52 — пружина, 53 — втулка тормозного устройства, 54 — грузы верхнего ряда, 55 — грузы внутреннего радиуса, 56 — пластмассовый наполнитель, 57 — ступица маховика, 58 — кольцевая сферическая арматура, 59 — радиальная арматура. 60 — тормозной обод с ребордами.

Силовая установка содержит четыре вала 1 турбины (фиг.1) с барабанами 2 (фиг.2).

На поверхности последних укреплены аэродинамические лопасти 3 (фиг.1), установленные со скосом относительно оси барабана, имеющие разгрузочные окна 4 (фиг.13). Эта часть конструкции закрыта кожухами 5 (фиг.2), В районе проемов по периметру закреплены широкозахватные увеличивающие мощность турбин ветроуловители 6 (фиг.1), Внутри ветроуловителей натянуты защитные сетки 7 с электронагревом (фиг.1), Валы 1 верхних и нижних ярусов соединены цепями 8 Галя (фиг.1), спарены на один вал генератора, объединяющий мощность четырех турбин. Семирежимные генераторы 9 имеют автоматическое переключение ступеней мощностей генератора в зависимости от силы и скорости ветра, Регулирует нагрузку показывающий прибор 10 (фиг.16), он же исполнительный, командный прибор. работающий на принципе спидометра (тахометра), с установленными внутри вдоль шкалы герконами (герметичными контактами). с помощью которых действует схема (фиг.10) управления загрузки турбин генераторами (фиг.21), На торцах валов нижних турбин свободно посажены на подшипниках маховики 11 (фиг.5) с двойным смещением центра тяжести, способные обеспечить облегченный запуск с достаточным накоплением энергии, с тормозным устройством 12 (фиг.5). центробежным регулятором 13 (фиг.8). Солнечные батареи 14 (фиг,1) дополняют возможности энергоблоков в повышении производительности, Силовые установки установлены на фундаментных подушках 15, скомпонованы в энергоблоки 17 (фиг.19) с обязательным ограничением ряда не менее чем двумя силовыми установками для создания четырех различных зон давления и снижения ощутимости колебания давления при порывистых ветрах.

Силовая установка работает следук>щим образом.

2000467

1О

Ветер, попадая сразу в четыре ветроуловителя, разгоняет барабаны 2 с лопастями 3 всех четырех ветроколес силовой установки, объединенных цепями 8 Галя и общим валом 1 генератора 9, По достижении скорости ветра 3-4 м/с, показывающий прибор 10, он же исполнительный, включает дополнительную обмотку генератора 100 кВт/ч. С повышением скорости ветра до 5 — 6 м/с прибор отключает обмотки 100 кВт/ч и включает обмотку 250 кВт/ч, при скорости

6-7 м/с — 400 кВт/ч, при скорости 7-8 м/с — 600 кВт/ч, при 8 — 9 м/с — 800 кВт/ч, при

9 — 10 м/с — 1600 кВт/ч, при 10 — 11 м/с — 2500 кВт/ч. Ранее включаемые обмотки включает или отключает в зависимости от выбранной нагрузки. При скорости 5-7 м/с в работу включается с помощью центробежного регулятора 13 маховик 11. Замкнутая цепь ветроуловителей в энергоблоке создает зону повышенного давления на лопасти 3 и обеспечивает работу турбин независимо от направления ветра с самым высоким КПД. С восхода до заката солнца мощность энергоблока дополняют солнечные батареи 14. Защитная сетка 7 обеспечивает возможность получения электроэнергии в любых погодных условиях.

Цепь управления генератора 100 кВт/ч содержит герметичный контакт (геркон) 1 исполнительного прибора, катушку 2 промежуточного реле, нормально открытый блокирующий контакт 3 промежуточного реле, нормально открытый контакт 4 промежуточного реле в цепи магнитного пускателя, катушку 5 магнитного пускателя, включающего дополнительные обмотки генератора

100 кВт/ч, катушку 6 выключающего реле, нормально закрытый контакт 7 выключающего реле, нормально закрытый контакт 8 промежуточного реле с катушкой 11, нормально открытый геркон 9 исполнительного прибора.

Цепь управления генератора 250 кВт/ч содержит нормально открытый геркон 10 исполнительного прибора, катушку 11 промежуточного реле, нормально открытый блокирующий контакт 12 промежуточного реле, нормально открытый контакт 13 промежуточного реле в цепи питания магнитного пускателя, катушку 14 магнитного пускателя, включающего дополнительные обмотки генератора 250 кВт/ч, катушку 15 выключающего реле, нормально закрытый контакт 16 выключающего реле, нормально закрытый контакт 17 промежуточного реле с катушкой 20, нормально открытый геркон

18 исполнительного прибора.

Цепь управления генератора 400 кВт/ч содержит нормально открытый геркон 19

55 исполнительного прибора, катушку 20 промежуточного реле, нормально открытый блокирующий контакт 21 промежуточного реле, нормально открытый контакт 22 в цепи магнитного пускателя, катушку 23 магнитного пускателя. включающего дополнительные обмотки генератора 400 кВт/ч, катушку

24 выключающего реле, нормально закрытый контакт 25 выключающего реле, нормально закрытый контакт 26 промежуточного реле с катушкой 29, нормально открытый геркон 27 исполнительного прибора.

Цепь управления генератора 600 кВт/ч содержит нормально открытый геркон 28 исполнительного прибора, катушку 29 промежуточного реле, нормально открытый блокирующий контакт 30 промежуточного реле, нормально открытый контакт 31 промежуточного реле в цепи магнитного пускателя, катушку 32 пускателя, включающего дополнительные обмотки генератора 600 кВт/ч, катушку 33 выключающего реле, нормально закрытый контакт 34 выключающего реле, нормально закртый контакт 35 промежуточного реле с катушкой 38, нормально открытый геркон 36 исполнительного прибора.

Цепь управления генератора 800 кВт/ч содержит нормально открытый геркон 37 исполнительного прибора, катушку 38 промежуточного реле, нормально открытый блокирующий контакт 39 промежуточного реле. нормально открытый контакт 40 промежуточного реле в цепи магнитного пускателя, катушку 41 магнитного пускателя, включающего дополнительные обмотки генератора 800 кВт/ч, катушку 42 выключающего реле, нормально закрытый контакт 43 выключающего реле, нормально закрытый контакт 44 промежуточного реле с катушкой

47, нормально открытый геркон 45 исполнительного прибора.

Цепь управления генератора 1600 кВт/ч содержит нормально открытый геркон 46 исполнительного прибора, катушку

47 промежуточного реле, нормально открытый блокирующий контакт 48 промежуточного реле, нормально открытый контакт 49 промежуточного реле в цепи магнитного пускателя, катушку 50 пускателя, включающего дополнительные обмотки генератора

1600 кВт/ч, катушку 51 отключающего реле, нормально закрытый контакт 52 отключающего реле. нормально закрытый контакт 53 промежуточного реле с катушкой 56, нормально открытый геркон 54 исполнительного прибора.

Цепь управления генератора 2500 кВт/ч содержит нормально открытый гер2000467

a о, 55 исполнительного прибора. катушку

56 промежуточного реле, нормаг ьно откры;ый блокирующий контакт 57 промежуточного реле. нормально открытый контакт 58 промежуточного реле в цепи катушки пускателя, катушку 59 пускателя, включающего дополнительные обмотки генератора 2500 кВт/ч, катушку 60 отключающего реле, нормально закрытый контакт 61 отключающего реле, нормально открытый геркон 62 исполнительного прибора.

Схема генератора (фиг.20): 61а — обмотка статора, 62а — обмотка якоря. 63 — механический выпрямитель, 64 дополнительная обмотка статора, 65— трансформатор тока, 66 — компаундирующие сопротивления, 67 — реостат, 68 — контакты магнитного пускателя.

Схема управления (фиг.22) может быть применена в электронном исполнении или в приведенном примере выполнена на недорогих, надежных. простейших приборах автоматики, содержит от постороннего источника тока цепи питания 200 х 380 В, цепи постоянного тока 30 В питания схемы управления и не выше 110 В для цепей нагрева сетки, Схема работает следующим образом, При -корости ветра до 3 мlс турбина набйрает разгон. По достижении скорости

3 — 5 м/с магнитная стрелка показывающего прибора замыкает герметичный контакт на шкале, в дальнейшем именуемый геркон 1 исполнительного прибора, в цепи катушки 2 промежуточного реле через нормально закрытый контакт 8 промежуточного реле с катушкой 11, нормально закрытый контакт

7 реле с катушкой 6. Получив питание, промежуточное реле замыкает свой нормально открытый блокирующий контакт 3 и нормально открыты контакт 4 в цепи катушки

5 пускателя. Получив питание, магнитный пускатель замыкает контакты, включая дополнительные обмотки генератора 100 кВт/ч (фиг.21).

С увеличением скорости ветра до 5 — 6 м/с стрелка замыкает геркон 10 в цепи катушки 11 промежуточного реле через нормально закрытыи контакт 17 промежуточного реле с катушкой 20 и нормально закрытый контакт 16 реле 15. Получив питание катушки, прсмежуточное реле замыкает свой нормально открытый блокирующий контакт 12 и нормально открытый контакт

13 в цепи катушки 14 пускателя. Получив питание, магнигный пускатель замыкает свои контакты в цепи дополнительной обмотки генератора 250 кВт/ч (фиг.21). Работает генератор 50 кВт/ч, а генератор 100

55 кВт/ч отключается размыканием контакта

8, С повышением скорости до 6-7 м/с стрелка замыкает геркон 19 в цепи катушки

20 промежуточного реле через нормально закрытый контакт 26 катушки 29 промежуточного реле и нормально закрытый контакт

25 реле с катушкой 24. Промежуточное реле, получив питание, замыкает свой нормально открытый блокирующий контакт 21 и нормально открытый контакт 22 в цепи катушки

23 пускателя. Получив питание, пускатель включает дополнительные обмотки генератора 400 кВт/ч, и отключается генератор

250 кВт/ч размыканием контакта 17, Работает генератор 400 кВт/ч.

При повышении скорости ветра до 7 — 8 м/с стрелка замыкает геркон 28 в цепи катушки 29 промежуточного реле через нормально закрытый контакт 35 промежуточного реле 38 и нормально закрытый контакт 34 реле с катушкой 33. Получив питание, промежуточное реле замыкает свой нормально открытый блокирующий контакт 30 и нормально открытый контакт 31 в цепи катушки 32 пускателя.

Получив питание, включает дополнительные обмотки генератора 600 кВт/ч (фиг.21), а генератор 400 кВт/ч отключается размыканием контакта 26, Работает генератор 600 кВт/ч, С повышением скорости ветра до 8 — 9 м/с стрелка замыкает геркон 37 в цепи промежуточного реле с катушкой 38 через нормально закрытый контакт 44 промежуточного реле 47 и нормально зал крытый контакт 43 реле с катушкой 43. Получив питание, промежуточное реле замыкает свой нормально открытый блокирующий контакт 39 и нормально открытый контакт 40 в цепи катушки 41 пускателя.

Пускатель, получив питание, замыкает свои контакты в цепи дополнительных обмоток генератора 800 кВт/ч (фиг.21), одновременно размыканием контакта 35 отключив генератор 600 кВт/ч.

С повышением ветра до 9 — 10 мlc стрелка замыкает геркон 46 в цепи катушки 47 промежуточного реле через нормально замкнутый контакт 53 промежуточного реле 56 и нормально открытый контакт 52 реле с катушкой

51, Получив питание, промежуточное реле замыкает свой нормально открытый блокирующий контакт 48 и нормально открытый контакт 49 в цепи катушки 50 магнитного пускателя, Пускатель замыкает свои контакты в цепи дополнительной обмотки генератора

1600 кВт/ч, и отключается генератор 800 кВт/ч размыканием контакта 53.

13

14

2000467

10

20

С повышением скорости ветра до 10-11 м/с стрелка замыкает геркон 55 в цепи катушки 56 промежуточного реле через нормально замкнутый контакт 61 реле с катушкой 60. Получив питание, промежуточное реле замыкает свой нормально открытый блокирующий контакт 57 и нормально открытый контакт 58 в цепи катушки 59 магнитного пускателя. Пускатель включает дополнительные обмотки генератора 2500 кВт/ч (фиг.21), одновременно размыканием контакта 53 отключается генератор 1600 к Вт/ч.

При снижении скорости ветра до 9 — 10 м/с стрелка замыкает геркон 62, получив питание. катушка 60 реле размыкает контакт 61. отключает генератор 2500 кВт/ч, замыкает контакт 6, включая генератор

1600 кВт/ч. При дальнейшем снижении стрелка замыкает геркон 54 катушкой 51 через контакт 52, отключает генератор 1600 кВт/ч и т.д. через герконы 45, 36, 27, 18, 9 поочередно отключает мощности до падения стрелки прибора до нуля. При установившейся любой иэ перечисленных скоростей ветра прибор включает соответствующую нагрузку на силовую установку.

Торможение ветроколес производят одновременно включением всех генераторов, Обмотки генераторов силовых установок не регламентированы. В приведенном примере мощности возможных нагрузок занижены в3 раза, Использование предложенного технического решения позволит получить высокие мощности самой дешевой электроэнергии с сохранением экологически чистой среды, обеспечить работу установок в семи и более режимах в зависимости от количества обмоток генератора, скорости ветра в любом направлении с восхода до заката, получать электроэнергию от солнечных батарей, значительно снизить расход строительных материалов.

Простота конструкции позволяет обойтись беэ высококвалифицированных кадров обслуживания, расположить под нижними ярусами турбин трансформаторы, пусковые, регулирующие устройства, служебные помещения. т.е. установка компактна. На сво25

50 бодных площадях земельных участков территории энергоблоков можно устанавливать дополнительно солнечные батареи с целью увеличения мощности, располагать энергоблоки в горных, труднодоступных и непригодных к использованию земельных участках, желательно ближе к уже существующим ЛЭП-подстанциям. При составлении территориальной карты усиленной ветровой деятельности по дням иэ данных Гидрометцентра СССР и правильной расстановке по указанным районам можно обеспечить непрерывную подачу электроэнергии без применения накопителей последней. значительно сэкономить топливо.

Формула изобретения

Силовая установка, содержащая энергоблок, кинематически связанный с ветродвигателем, состоящим из четырех ветроколес барабанного типа, установленных на горизонтальных валах и размещенных в воздухопроводящих каналах корпуса попарно друг над другом, при этом каждый воэдухопроводящий канал снабжен входным конфузором и выходным диффузором, отличающаяся тем. что, с целью повышения энергетической эффективности. энергоблок снабжен по меньшей мере двумя генераторами разной мощности, установленными на общем валу, и солнечными батареями, а также регулятором ступенчатой загрузки генераторов, включающим командный прибор со шкалой, имеющей градуировку с показаниями скорости ветра и соответствующей ей мощности энергоблока и снабженной герконами, установленными эа последней, при этом валы верхних и нижних ветроколес каждой пары соединены с помощью цепной передачи, валы нижних ветроколес соединены с общим валом генераторов, а на свободных концах валов нижних ветроколес установлены маховики, снабженные центробежными муфтами-регуляторами, обод которых выполнен с ребордами и снабжен тормозным устройством, лопасти ветроколес выполнены криволинейными с разгрузочными окнами, входной конфузор, выходной диффузор и разгрузочные окна лопастей снабжены защитными сетками с электроклеммами, -uu0llu г.2

2000467

Д ооо ы

s4

У8

59

57

Qu& T

А<:.

Риа в

d-Ю

Ы

se убое Ю

g7uaf1

2000467

200(И 67 м 7d

2000467

М!9 б5

2000457

Составитель В,Корниенко

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор Т.Юрчикова

Заказ 3072

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 415

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина. 101