Brevet FR2394689A1 — publié le 19790112

L'invention a pour objet un dispositif d'entrainenent de générateurs electriques en utilisant l?e'nergie cinétique du vent. L'invention se rattache au secteur technique de la production, conversion ou distribution de l'énergie électrique. Actuellement, les aérogénérateurs captant l'énergie éolienne pour la production d'électricité, se composent essentiellement dlune tour haubannée ou pylEne supportant dans sa partie supérieure une roue éolienne généralement, avec système d'orientation automatique, et accouplée mécaniquement de par son axe avec un générateur électrique en vue de son entraînement. A cet effet, l'arbre du moyeu de la roue, est relié a l'arbre d'entranement du rotor du générateur par l'intermédiaire d'un train d'engregages multiplia tours pour assurer une vitesse angulaire de rotation nécessaire au dit généra- tour et correspôndant a ses caractéristiques électriques internes. Selon l'invention, on supprime le dispositif multiplicateur de vitesse pour entraîner directement le générateur électrique a une vitesse nécessaire et suffisante en sacrant qu'ente vitesse est égale au rapport de l'espace parcouri et du temps L'on conçoit donc que la vitesse de rotation prise sur la périphérie externe d'une roue éolienne, est beaucoup plus importante que celle prise au centre de la dite roue pour une force égale du vent. Suivant une premiers caractéristique de l'invention, l'extrémité libre de chaque le est montée a articulation libre notamment, sur une couronne dentée engrenant facialewent avec au moins un pignon solidaire de l'arbre de commende d'un ou de plusieurs générateurs électriques montés fixement et radialement sur la tour haubanée ou pyltne de souRnement. Ces caractaristiques et d'autres encore ressortiront de la suite de la description. Pour bien fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter dans le dessin annexe s - la figure 1 est une vue de face d'une éolienne avec le dispositif selon l'invention. - la figure 2 est une vue de profil correspondant a la figure 1. - la figure 3 est une vue partielle de profil illustrant une réalisation en variante du dispositif selon l'invention. - la figure 4 est une vue partielle de face d'une autre réalisation en variante du dispositif selon l'invention. - la figure 5 est une vue partielle de profil correspondant a la figure 4. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant dtune manière non limitative en se réfFrant a l'exemple illustré par les figures du dessin. D'une saunière connue, l'aérogénérateur désigné dans son ensemble par A se compose drupe roue éolienne 1 calée sur un arbre horizontal 2 fixé au sommet d'une tour haubannée ou pylône de soutènement 3. Ces pylônes, de conception connue peuvent être, par exemple, des charpentes métalliques suffisamment hautes pour surelever la roue 1 au-dessus de tous obstacles environnants. De plus, ils doivent strie légers pour offrir le moins de prise au vent possible, et robustes pour résister à tout agent atmosphéri- que extérieur. La roue 1 également de conception connue et appropriée et devant présenter une très grande rigidité pour résister aux variations brusquas de vitesse du vent, peut comporter des pâles multiples 4 de forme hélicoïdale et recouvrant presque entièrement la roue, ou bien des pales semblables à celles des hélices d1avion, ces les pouvant en outre, d'une manière prfferée, astre inclinables et a pas variable. Selon l'invention, l'extrémité libre de chaque psle 4 est montée à articuZ lation libre notamment sur une couronne dentée 5, engrenant facialement avec au moins un pignon 6 monté fixement sn bout de l'arbre 7 dtentratnement du rotor dtun ou de plusieurs générateurs électriques 8 tels qu'alternateur, dy namo, génératrice asynchrone... Ce ou ces générateurs électriques 8 sont montés fixement et radialement sur la tour haubanée ou pylône de soutènement 3. A cet effet, les générateurs 8 peuvent être fixés perpendiculairement ou angulairement sur une plate forme 9 formée directement ou non par la tour han bannée ou pylône de soutènement. Cette plate forme 9 montée a libre rotation est d'une manière préférée recouverte pour constituer un local technique t, avec moyen d'aces tel qu'échelle 10 pour la visite et le graissage par exemple des dits générateurs. il faut considérer, dtune manière connue, que la partie supérieure montée en bout du pylône de soutènement et fixée sur la plate forme 9 est orientable dans le sens du vent pour un fonctionnement continu, au moyen notamment d'une girouette 12 ou gouvernail placé de préférence à l'opposé de la roue 1, et perpendiculairement au pylône. I1 est bien évident, que la partie inférieure du pylône de soutènements demeurant fixe par rapport au sol, est scellée par un massif de béton ou encore par tout autre moyen connue. On note également, que la roue éolienne 1 peut présenter un moteur auxiliaire pour autoriser son entratnement en rotation en cas de vitesse de vent trop faible. n est bien évident que, selon 11 invention, il est possible dtentratner simultanément plusieurs genérateurs (figure 1), De plus, comme illustré figure3, la couronne 5 peut présenter une denture sur ses deux facs, pour ltentraine- ment d'un plus grand nombre de générateurs, ou encore des surfaces striées ou autrement agencées pour l'entratnement par friction de galets solidaires de l'arbre des générateurs.On note également que les générateurs 8 peuvent entre montés 9 bascuiement par rapport à leurs supports ll solidaires de la plateforme 9 pour autoriser le dégagement de leurs pignons 6 ou galets par rapport à la couronne dentée 5 de manière à éliminer leur fonctionnement comme illustré par le tracé en traits mixtes de la figure 2. Cette disposition intéressante avec moyen de commande approprié permet d'utiliser au gré des besoins, certains ou la totalité des générateurs. Selon une autre réalisation illustrée figures 4 et 5, la couronne 13 présente sur sa périphérie une denture 131 pour autoriser l'engrènement des pignons 14 des générateurs 15 dont les axes rotatifs sont ainsi disposés parallèlement à l'axe de la dite couronne 13. I1 est bien évident que des générateurs 15, montés radialement et solidaires sur la plateforme 9 peuvent, comme indiqué précédemment être entrainés par friction de leurs galets sur la surface périphérique de la couronne 13. Les avantages ressortent bien de la description en particulier on souligne s - la simplicité de réalisation - la grande vitesse de rotation obtenue sur l'arbre d'entratnement du ou des générateurs électriques sans aucun dispositif multiplicateur intermédiaire. L'invention ne se limité aucunement å celui de ses modes d'application non plus qui à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. - PEVENDICATIDNS - 1 Dispositif d'entrainement de générateurs électriques en utilisant 11 énergie cinétique du vent au moyen d'une roue éolienne calée sur un arbre horizontal fixé au sommet d'une tour haubannée ou pylône de soutènement avec moyen dtoZ rientation automatique caractérisé en ce que l'extrémité libre de chaque ptle est montée à articulation libre, sur une couronne dentée engrenant facialement ou périphériquement avec au moins un pignon solidaire de l'arbre de commande d'un ou de plusieurs générateurs électriques montés fixement et radialement sur la plate forme orientable de la tour haubannée ou pylône de soutènement. -2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les piles sont à pas variable. -3- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les générateurs électriques sont fixés perpendiculairement ou angulairement sur la plateforme recouverte avec moyen d'accès, et formée directement ou non par la tour haubannée ou pylône de soutènement la dite plateforme étant montée à libre rotation. -4- Dispositif selon la revendication 1, caractérise en ce que la roue éolienne présente un moteur auxiliaire d'entraìnement. -5- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en variante la couronne présente une denture sur ses deux faces. -6- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce quten variante, la couronne présente sur sa périphérie une denture, pour l'entrainement des pignons solidaires des générateurs. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'en variante la couronne présente des surfaces striges ou autrement agencées pour ltentratne- ment par friction de galets solidaires de l'arbre du ou des générateurs. -gZ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6 caractérisé en ce que la tour haubannée ou pylône de soutènement présente une partie inférieure fixe et une partie supérieure orientable, recevant notamment les générateurs électriques. ~9~ Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 3, 6 et 7, caractérisé en ce que la partie supérieure montée en bout du pylône de soutènement est fixée sur la plateforme qui est orientable dans le sens du vent pour un fonctionnement continu au non notamment d'une girouette ou gouvernail plate de préférence à l'opposé de la roue éolienne et perpendiculairement au pylône. 10 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 3, 6, 5, 6, 7 8 et 9 caractérisé en ce que le ou les générateurs sont montés A basculement par rapport a leur support pour le dégagement de leurs pignons ou galets eu égard a la couronne.