Ветродвигатель
Изобретение относится к области ветроэнергетики. Технический результат заключается в создании ветродвигателя, способного в больших масштабах преобразовывать в механическую работу энергию ветровых потоков и приводить в движение любые виды водяных насосов, компрессоров и генераторов. Ветродвигатель содержит статор и ротор с парусоподобными плоскостями, расположенными по всей окружности ротора, причем ротор выполнен в виде перевернутой на 180° кольцевой рельсовой колеи, а статор - в виде горизонтально установленной под ротором кольцевой площадки, на которой размещен непрерывный ряд электрогенераторов, на валу которых расположены колесные пары, на которые опирается ротор рельсовой колеей. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.
Заявляемое изобретение относится к ветроэнергетике и является устройством для использования энергии ветровых потоков атмосферного воздуха как в производственных так и в бытовых нуждах.
Аналогом (прототипом) является ветродвигатель, содержащий статор и ротор с парусоподобными плоскостями, расположенными по всей окружности ротора (см. RU, 2125182 С1, кл. F 03 D 5/04, 20.01.1999, 2 с.).
Недостатками этого устройства являются ограниченная мощность, шумность в эксплуатации и неудобство в обслуживании.
Целью заявляемого изобретения является создание ветродвигателя, способного в больших масштабах преобразовывать в механическую работу энергию ветровых потоков атмосферного воздуха и за счет этого приводить в движение любые виды водяных насосов, воздушных компрессоров и генераторов электрического тока разнообразных конструкций.
Сущностью изобретения является то, что ротор ветродвигателя выполнен в виде горизонтально расположенного кольца, изготовленного из жестких материалов и несущего на своей поверхности один или несколько рядов парусообразных плоскостей, каждая из которых в нужный момент имеет возможность поворачиваться вокруг своей оси на любой, необходимый для движения ротора угол.
На прилагаемых чертежах изображен один из конструктивных вариантов ротора ветродвигателя, корпус которого выполнен в виде кольцевой многометровой рельсовой колеи, перевернутой на 180° и установленной над кольцевой статорной площадкой на вращающиеся опоры, выполненные в виде замкнутого кольцевого ряда колесных пар.
На фиг.1 изображен общий вид сбоку ветродвигателя.
На фиг.2 изображен вид сверху ветродвигателя.
На фиг.3 изображен разрез по А-А на фиг.2.
Ветродвигатель состоит из ротора 1 и статора 2, причем ротор 1 выполнен в виде перевернутой на 180° многометровой кольцевой рельсовой колеи 3, имеющей два рельса 4, скрепленных между собой непрерывным рядом шпал 5. На шпалах 5 располагаются установленные на шарнирах 6 парусоподобные плоскости 7, которые фиксируются в рабочем положении упорами 8. Парусоподобные плоскости 7 оборудованы мачтовыми штоками 9 и флюгерными элементами 10.
Статор 2 выполнен в виде горизонтально установленной под ротором 1 кольцевой площадки, на которой размещен непрерывный ряд электрических генераторов 11. На валу электрических генераторов 11 расположены колесные пары 12. На эти колесные пары 12 опирается ротор 1 своей перевернутой рельсовой колеей 3.
Работа ветродвигателя осуществляется следующим образом.
Под воздействием набегающего ветрового потока все парусоподобные плоскости 7 с помощью флюгерных элементов 10 разворачиваются на своих шарнирах 6 в нужном для вращения ротора 1 направлении. На фиг.2 видно, как каждая из ряда парусоподобных плоскостей 7, расположенных в правом секторе окружности ротора 1, зафиксировалась в рабочем положении с помощью упора 8. В левом секторе окружности ротора 1 видно, как флюгерные элементы 10 развернули парусоподобные плоскости 7 в положение самого низкого аэродинамического сопротивления движущемуся навстречу ветровому потоку.
С таким расположением парусоподобных плоскостей 7 ротор ветродвигателя, опираясь рельсами 4 на колесные пары, начинает вращаться по часовой стрелке.
Работающий ротор 1 ветродвигателя передает свое вращательное движение с помощью рельсовой колеи 3 через колесные пары 12 на оси электрических генераторов 11, последовательно расположенных на кольцевой поверхности статора 2.
Например, парусоподобные плоскости 7 могут осуществлять разворот и фиксацию в рабочее положение не только с помощью ветра и упоров 8, но и с помощью элементарных автоматических систем, давно применяющихся на многих существующих конструкциях ветровых устройств.
Изобретение предусматривает целый ряд вариантов компоновки механизмов и устройств на поверхности ротора и статора заявляемого здесь устройства ветродвигателя. Эти варианты не требуют эскизного подтверждения на дополнительных фигурах прилагаемого чертежа.
Существенные признаки изобретения позволяют, например, превратить ветродвигатель в единый кольцевой ветроэлектрогенератор высокой мощности с горизонтально расположенным статором и ротором многометрового диаметра.
Повороты парусоподобных плоскостей ветродвигателя могут также осуществлять элементарные автоматические системы управления.
1. Ветродвигатель, содержащий статор и ротор с парусоподобными плоскостями, расположенными по всей окружности ротора, отличающийся тем, что ротор выполнен в виде перевернутой на 180° кольцевой рельсовой колеи.
2. Ветродвигатель по п.1, отличающийся тем, что статор выполнен в виде горизонтально установленной под ротором кольцевой площадки, на которой размещен непрерывный ряд электрических генераторов, на валу которых расположены колесные пары, на которые опирается ротор рельсовой колеей.
