Ветродвигатель с бегущем генератором

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

ЮЯВЭ13Щ

ЛАНИТЫ- ТЕХЯЧЕВНЗ

ВиЬЛИОТ д

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4921799/06 (22) 25.03.91 (46) 30.10.93 Бюл. Мя 39-40 (76) Петинов Владимир Ильич (54) ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ С БЕГУЩИМ ГЕНЕРАТОРОМ (57) Использование. ветроэнергетика. Сущность изобретения: ветродвигатель с бегущим генератором 1 снабжен ветроколесом с корневыми лопастя— ми, соединенными ободом, и лопастями, установленными с радиальным зазором относительно поверхности обода 5, кареткой 6 с двухгребневыми колесами 7, взаимодействующими с рельсами, за(l9) RU (11) (51) 5 Г0301 00 F03 D1 Об

ГОЗ 05 00 креппенными на внутренней поверхности обода 5 яо обе стороны от плоскости вращения колеса. На валу катка перед шкивом установлена муфта сцепления с маятниковым рычагом 18 и грузом 19 на конце. Предусмотрена подвеска каретки 6 стержнями 20 к оси ветроколеса. Наружная поверхность

12 обода 5, контактирующая с катком 11, выпопне— на зубчатой, а сечение обода 5 — трехгранным.

Под стойки подшипников катка 11 установлены прокладки. Генератор 1 и каток 11 установлены с противоположных сторон площадки 8 каретки 6. 4 з.п ф-лы,4 ил.

2002103

Изобретение относится к ветроэнергетике и касается ветроэлектрических станций, в которых передача мощности на электрогенератор осуществляется от обода ветроколеса.

Известны ветродвигатели, содержащие башн1о и ветроколесо с горизонтальной осью вращения, в которых увеличение числа оборотов при передаче от ветроколеса на генератор ооуществляется через редуктор, встроенный в головку ветроколеса, Недостаток таких ветродвигателей в том, что наличие в них редуктора, особенно для больших мощностей, существенно их усложняет, утяжеляет и снижает КПД.

Известен ветродвигатель, принятый за прототип, где сложный и многоступенчатый редуктор заменен устройством, содержащим установленное на башне и закрепленное на горизонтальной оси ветроколесо с ободом, каретку с колесами, взаимодействующими с внутренней поверхностью обода, и закрепленный на площадке каретки генератор, на валу которого установлен каток, контактирующий с наружной поверхностью обода ветроколеса, вокруг башни предусмотрен кольцевой бассейн, а каретка снабжена штангой с поплавком, погруженным в бассейн, Недостаток такой конструкции в том, .что кольцевой бассейн и каретка, снабженная штоком с поплавком, погруженным в бассейн, не только усложняет и удорожает

10

30 конструкцию, но и делает ее непригодной, например, при отрицательной температуре в зимнее время.

Цель изобретения — повышение КПД и надежности работы ветродвигателя.

Сущность изобретения заключается в том, что ветроколесо имеет корневые лопасти, соединенные ободом, и размещенные в промежутке между ними лопасти, установленные с радиальным зазором относительно внутренней поверхности обода, каретка связана раскосами с площадкой и снабже- 45 на двухгребневыми колесами, взаимодействующими с рельсами, закрепленными на внутренней поверхности обода по обе стороны от плоскости вращения ветроколеса, а на валу катка перед шкивом установлена 50 муфта сцепления с маятниковым рычагом и грузом на конце, При этом каретка подвешена стержнями к оси ветроколеса, а наружная поверхность обода, контактирующая с катком, выполнена зубчатой, а сече- 5-"> ние обода — трехгранным, Регулирование межцентрового расстояния между осями колес каретки и катка осуществляется прокладками, установленными под стойки подшипников катка. Причем генератор и каток установлены с противоположных сторон площадки каретки.

На фиг.1 схематично изображен ветродвигатель (стрелкой показано направление вращения ветроколеса); на фиг.2 — вид А на фиг,1 (ветродвигатель, вид сбоку); на фиг.3— узел на фиг.1 (показана каретка с генератором в ее рабочем положении); на фиг.4— .узел II на фиг.2 (показаны поперечное сечение обода и схема расположения узлов на каретке).

Примером конкретного выполнения является ветродвигатель с бегущим генератором 1, содержащий установленное на башне 2 и закрепленное на горизонтальной оси 3 ветроколесо 4 с ободом 5, каретку 6 с колесами 7, взаимодействующими с внутренней поверхностью обода 5, и з. крепленный на площадке 8 каретки S генератор 1, на валу которого установлен шкив 9, кинематически соединенный со шкивом 10 вала катка 11, контактирующего с наружной поверхностью 12 обода 5 ветроколеса 4, которое имеет корневые лопасти 13, соединенные ободом 5, и размещенные в промежутке между ними лопасти 14, установленные с радиальным зазором относительно внутренней поверхности обода 5. Каретка 6 связана раскосами 15 с площадкой 8 и снабжена двухгребневыми колесами 7, взаимодействующими с рельсами 16, закрепленными на внутренней поверхности обода 5 по обе стороны от плоскости вращения ветроколеса 4, а на валу катка 11 перед шкивом 10 установлена муфта 17 сцепления с маятниковыми рычагом 18 и грузом 19 на конце, Каретка 6 подвешена стержнями 20 к оси 3 ветроколеса 4, Наружная поверхность 12 обода 5, контактирующая с катком 11, выполнена зубчатой, а сечение обода 5— трехгранным. Под стойки 21 подшипников катка 11 с целью регулирования межцентрового расстояния устанавливаются прокладки 22. Генератор 1 и каток 11 установлены с противоположных сторон площадки 8 каретки 6.

Ветродвигатель .работает следующим образом.

В случае безветренной погоды каретка

6 с генератором 1 висят на (стержнях 20) ободе 5 в крайнем нижнем положении. Когда скорость ветра достаточна для нормальной работы ветродвигателя, ветроколесо 4 вращается в направлении, показанном стрелкой (фиг. !), а каретка 6 с генератором

1 поднимается по рельсам 16 обода 5 вверх (узел !), так как каток 11, находясь в зацеплении с зубчатой поверхностью 12 обода 5, через муфту 17 сцепления и шкивы 9 и 10 кинематически соединен с генератором 1.

2002103

Чем выше вверх на угол а поднимается каретка 6 с генератором 1, тем больший момент кручения передается на вал генератора 1 и тем большую мощность электроэнергии Bbl" рабатывает генератор.

Когда каретка 6 с генератором 1 при подъеме достигает предельного угла й=90О, маятниковый рычаг 18 с грузом 19 при отклонении в сторону противоположным концом нажимает на рычаг-качалку 23 и муфта 17 сцепления разъединяет каток 11 с генератором 1, и каретка 6 как свободно падающее тело катится на колесах 7 вниз, пока маятниковый рычаг 18 через рычаг-качалку 23 не соединит через муфту l7 сцепления каток 11 с генератором, Колеса 7 предназначены для ориентации каретки 6 при ее движении по внутренней стороне обода 5 ветроколеса 4, а стержни 20 предназначены для уменьшения радиальной нагрузки генератора 1 на обод 5. Маятниковый рычаг 18 с грузом 19, автоматически действуя на муфту 17 сцепФормула изобретения

1. ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ С БЕГУЩЕМ ГЕНЕРАТОРОМ, содержащий установленное на башне и закрепленное на горизонтальной оси ветроколесо с ободом, каретку с колесами, взаимодействующими с внутренней поверхностью обода,и закрепленный на площадке каретки генератор, на валу которого установлен шкив, кинематически соединенный со шкивом вала катка, контактирующего с наружной поверхностью обода ветроколеса, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности в работе, ветроколесо имеет корневые лопасти, соединенные ободом, и размещенные в промежутке между ними лопасти, установленные с радиальным за зором относительно внутренней поверхности обода, каретка связана раскосами с площадкой и снабжена двухгребневыми колесами, взаимодействующими с рельсами, закрепленными на внутренней поверху ления, ограждает бегущий по ободу 5 генератор 1 от каких-либо случайностей при его поднятии выше положенного уровня.

Таким образом, крутящий момент гене5 ратору 1 в момент вращения ветроколеса 4, а соответственно, и обода 5 передается от действия силы собственной тяжести генератора и каретки 6, соприкасающихся с ободом 5 через каток 11.

10 При внедрении изобретения резко повышается по сравнению с известными ветродвигателями КПД за счет исключения потерь в редукторе, Повышается и надежность работы ветродвигателя за счет приме15 нения автоматического отключения генератора от катка. Открывается возможность строить ветродвигатели достаточно большой мощности.

20 (56) Ветрознергетика,/Под ред. Д.де Рензо.

M.: Энергоатомиздат, 1982, с.86, 210.

Авторское свидетельство СССР

Nò 1307080, кл. E 03 D 1/06, 1987.

25 ности обода по обе стороны от плоскости вращения ветроколеса, а на валу катка перед шкивом установлена муфта сцепления с маятниковым рычагом и грузом на конце, 30 2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения радиальной нагрузки генератора на обод, каретка подвешена стержнями к оси ветроколеса.

3. Ветродвигатель по п,1, отличающийся тем, что наружная поверхность обода. контактирующая с катком, выполнена зубчатой, а сечение обода - трехгранным.

4, Ветродвигатель по п.1, о личающий40 ся тем, что, с целью регулировки межцентроеого расстояния между осями колес каретки и катка, под стойки подшипников катка установлены прокладки.

5. Ветродвигатель по п,1, отличающий45 ся тем, что генератор и каток установлены с противоположных сторон площадки каретки.

2002103

Составитель 8. Петинова

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор А. Козориз

Редактор Т, Юрчикова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3164

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