Патент на изобретение №2334894

(54) БЕЗРЕДУКТОРНЫЙ ВЕТРОЭЛЕКТРОАГРЕГАТ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню, поворотное основание, снабженное хвостом, кронштейном с сегментным статорным элементом и роторной осью, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными роторными элементами. Кроме того, он снабжен шарнирным механизмом и демпфирующими элементами, закрепленными на поворотном основании и кронштейне, причем неподвижное звено шарнирного механизма установлено на поворотном основании, подвижное звено шарнирного механизма установлено на кронштейне, а роторная ось ветроколеса расположена выше шарнирного механизма с возможностью переведения кронштейна в пределе в горизонтальное положение при буревых порывах. Изобретение обеспечивает уменьшение пускового момента, а также уменьшение зависимости от буревых порывов, что обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик. 2 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.

Известен агрегат [1], который содержит поворотное ветроколесо, магнитную систему с обмотками, в зазоре которой помещается ротор, причем магнитная система расположена на основании, размещенном в зоне нижнего положения лопастей, а лопасти снабжены ферромагнитными зубчатыми пластинами, составляющими ротор, пластины проходят через воздушный зазор системы.

Недостатком данного устройства является увеличенная масса ротора, который фактически имеет диаметр, равный диаметру самого ветроколеса, что в случае больших ветроколес практически неприемлемо.

Из известных аналогов наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроагрегат [2], содержащий башню, поворотное основание, снабженное хвостом и статорным элементом, и концевые сегментные роторные элементы, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными элементами.

Недостатком данного устройства является низкая бурезащитность.

Изобретение направлено на уменьшение зависимости от буревых порывов ветра.

Это достигается за счет того, что безредукторный ветроэлектроагрегат, содержащий башню, поворотное основание, снабженное хвостом, кронштейном с сегментным статорным элементом и роторной осью, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными роторными элементами, согласно изобретению снабжен шарнирным механизмом и демпфирующими элементами, закрепленными на поворотном основании и кронштейне, причем неподвижное звено шарнирного механизма установлено на поворотном основании, подвижное звено шарнирного механизма установлено на кронштейне, а роторная ось ветроколеса расположена выше шарнирного механизма с возможностью переведения кронштейна в пределе в горизонтальное положение при буревых порывах.

Достижение технического результата достигается за счет того, что при низких скоростях, а следовательно, и при напорах ветра кронштейн находится в вертикальном положении состоянии, а при высоких напорах – переходит в горизонтальное положение.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где показан заявленный безредукторный ветроэлектроагрегат, вид сбоку, при низких скоростях ветра – фиг.1, при высоких скоростях – фиг.2.

Безредукторный ветроэлектроагрегат включает в себя башню 1, статорный элемент, содержащий магнитопровод 2 и обмотки 3, роторные сегментные элементы 4, выполненные, например, в виде концевых аэродинамических шайб. Элементы 4 укреплены на концах лопастей 5, которые установлены в ступице 6 ветроколеса. Ступица имеет подшипник, установленный на роторной оси 7, которая закреплена на кронштейне 8, на котором также установлен статорный элемент.

Кроме того, на кронштейне 8 установлено подвижное звено 9 шарнирного механизма 10, а его неподвижное звено 11 укреплено на поворотном основании 12, на котором также закреплены хвост 13 и ответный кронштейн 14 с демпфирующим элементом 15. Второй демпфирующий элемент 16, взаимодействующий с элементом 15, закреплен на кронштейне 8. В качестве элементов 15 и 16 могут быть использованы упругие накладки.

Работа устройства. При низких скоростях ветра масса статорного элемента превышает ветровое давление на колесо, кронштейн 8 находится в вертикальном положении – см. фиг.1. Однако при буревых порывах вследствие расположения роторной оси 7 выше шарнирного механизма 10, как показано на чертеже, возникает момент, который приводит кронштейн 8 в пределе в горизонтальное положение – см. фиг.2. При промежуточных значениях скоростей ветра положение кронштейна 8 – среднее между вертикальным и горизонтальным, при этом амортизация осуществляется элементами 15 и 16.

Таким образом, достоинством ветроэлектроагрегата является его высокая бурезащитность, при этом, после прохождения ураганных порывов, агрегат автоматически возвращается в исходное состояние.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №861716 / И.П.Копылов, Т.В.Лядова – Безредукторный ветроагрегат / Опубл. Бюл. №11, 1981, МПК 7 F03D 1/00.

2. Патент РФ №2208700 / А.М.Литвиненко, В.А.Баркалов. – Безредукторный ветроэлектроагрегат / Опубл. Бюл. №20, 2003, заявка 2001129401/06 от 31.10.01, МПК 7 F03D 9/00.

Формула изобретения

Безредукторный ветроэлектроагрегат, содержащий башню, поворотное основание, снабженное хвостом, кронштейном с сегментным статорным элементом и роторной осью, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными роторными элементами, отличающийся тем, что он снабжен шарнирным механизмом и демпфирующими элементами, закрепленными на поворотном основании и кронштейне, причем неподвижное звено шарнирного механизма установлено на поворотном основании, подвижное звено шарнирного механизма установлено на кронштейне, а роторная ось ветроколеса расположена выше шарнирного механизма с возможностью переведения кронштейна в пределе в горизонтальное положение при буревых порывах.

РИСУНКИ