ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2070659

ВЕТРЯНОЙ АГРЕГАТ

ВЕТРЯНОЙ АГРЕГАТ

Имя изобретателя: Архипов Леонид Иванович; Бокарев Сергей Федорович; Горяченко Виктор Филиппович; Новиков Михаил Иванович; Рыбин Павел Александрович 
Имя патентообладателя: Архипов Леонид Иванович; Бокарев Сергей Федорович; Горяченко Виктор Филиппович; Новиков Михаил Иванович; Рыбин Павел Александрович
Адрес для переписки: 1994.08.02
Дата начала действия патента:  

Использование:применяется в ветроэнергетике. Сущность изобретения: ветряной агрегат оснащен электрическим генератором так, что обмотка его статора намотана на центральном валу, ротор встроен в каркас с лопастями, а флюгер жестко связан с ведущей шестерней зубчатой передачи и нагружен (или подпружинен) в сторону зацепления, причем соотношение зубчатой передачи от флюгера к лопастям составляет 1:2.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Предлагаемое изобретение относится к области ветроэнергетики, например, ветряных электрических агрегатов.

Известны ветряные двигатели, где флюгер, устанавливаясь по ветру, вращает основание ветряка и устанавливает его против ветра [1]

Известен ветродвигатель с вертикальной центральной осью и рабочими колесами с лопастями с горизонтальными осями [2]

Известен горизонтальный ветряной двигатель с принудительно поворачиваемыми бесконечной цепью лопастями с целью надлежащей установки их по отношению к ветру [3]

Известен ветродвигатель Будревича [4] Эта конструкция характеризуется наличием вертикального вала с каркасом с принудительно поворачиваемыми лопастями, флюгера, механизма поворота лопастей, электродвигателя с пускателем и зубчатой передачей, при этом лопасти поворачиваются электродвигателем, управляемым флюгером, через механизм поворота.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и простота в эксплуатации.

Существенными признаками предлагаемого изобретения являются центральный полый вал, каркас с лопастями с возможностью поворота каждой лопасти вокруг собственной оси и шестернями на осях лопастей, флюгер, расположенный на центральном вале и соединенный зубчатой передачей с шестернями на осях лопастей, причем флюгер жестко связан с ведущей шестерней зубчатой передачи и нагружен (или подпружинен) в сторону зацепления, а соотношение зубчатой передачи от флюгера к лопастям составляет 1:2, наличие генератора с обмоткой статора на центральном вале и ротором, встроенным в каркас с лопастями.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения является оснащение электрическим генератором так, что обмотка его статора намотана на центральном вале, ротор генератора встроен в каркас с лопастями, а флюгер жестко связан с ведущей шестерней зубчатой передачи и нагружен (или подпружинен) в сторону зацепления, причем соотношение зубчатой передачи от флюгера к лопастям составляет 1:2.

На фиг.1 представлен схематично один из вариантов конструкции ветряного агрегата. На фиг.2,3 схемы положения лопастей относительно ветра.

На центральный вал 1, крепящийся тягами 2 к основанию 3, намотана обмотка статора генератора 4. С помощью подшипников 5 на вал 1 установлен каркас 8 с лопастями 7 (например, тремя), каждая из которых может вращаться вокруг собственной оси. На осях 8 лопастей 7 имеются шестерни 9. В каркас 6 встроен ротор генератора 10. Сверху на центральном вале 1 установлен флюгер 11 с шестерней 12, управляемый рычагом 13 и соединенный шестернями 14 и 15 с лопастями 7. Флюгер 11 нагружен в сторону зацепления (например, пружиной 16). Внизу на вале 1 установлен механический тормоз 17.

Ветряной агрегат работает следующим образом. Тормоз 17 включен, флюгер 11 приподнят рычагом 13, с помощью механического шаблона 18 лопасти 7 устанавливают в рабочее положение относительно ветра (это положение показано на фиг.2), рычаг 13 опускают вниз, шестерня 12, жестко связанная с флюгером 11, входит в зацепление с шестернями 14, шаблон 18 убирают, тормоз 17 отпускают, каркас с лопастями начинает вращаться вместе с ротором генератора, агрегат заработал. При угрозе приближения бури флюгер 11 приподнимают и с помощью шаблона 18 лопасти устанавливают по ветру (это положение лопастей показано на фиг.3).

Благодаря соотношению передачи 1:2 флюгер 11 устанавливает лопасти 7 по отношению к ветровому потоку так, что момент на них, вызывающий вращение каркаса 6, не меняет своего знака независимо от положения лопастей 7 относительно вала 1 (статора генератора) и является максимальным для лопастных конструкций подобного типа.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ветряной агрегат, содержащий центральный вал, каркас с лопастями с возможностью поворота каждой лопасти вокруг собственной оси, флюгер, расположенный на центральном валу и соединенный зубчатой передачей с шестернями на осях лопастей, отличающийся тем, что дополнительно оснащен электрическим генератором, причем обмотка его статора намотана на центральный вал, ротор встроен в каркас с лопастями, а флюгер жестко связан с ведущей шестерней зубчатой передачи и нагружен в сторону зацепления, при этом соотношение передачи от флюгера к лопастям составляет 1 2.

Версия для печати
Дата публикации 17.03.2007гг


вверх