Patent RU-119821-U1 (RU)
Title: Мобильный ветроэнергетический комплекс
IPC: F03D7/06
Filed: 2012-05-03
Granted: 2012-08-27
Abstract: Полезная модель относится к ветроэнергетике и мобильным источникам электроэнергии и может быть использована для создания мобильных ветроэнергетических установок, размещенных на транспортных средствах. Задача - повышение эффективности выработки энергии мобильным ветроэнергетическим комплексом. Мобильный ветроэнергетический комплекс (фиг.1-фиг.3) включает в себя ротор 1, закрепленный на подвижной ступице 2, установленной на мачте 3. При этом ротор 1 выполнен типа Ф-Дарье (фиг.4) и состоит из трех лопастей 4, каждая из которых прикреплена обоими концами к расположенным на концах ступицы 2 траверсам 5 и 6 с помощью поворотных пружинных шарниров 7. Лопасти 4 выполнены дугообразной, выгнутой наружу формы, имеют в сечении аэродинамичный профиль и разнесены между собой на 120° (см. фиг.6, где: а) - вид лопасти сбоку; 6 - вид соединения лопастей сверху; в) - поперечное сечение лопасти). Для обеспечения равномерного отклонения лопастей 4 от оси вращения (ступицы 2) на ступице 2 в ее середине на втулке закреплен подшипник 8, на внешнюю обойму которого одет фланец (на чертежах не показан), к которому жестко прикреплены три короткие штанги-плечи 9 с грузиками 10, образующие синхронизатор 11 вращения. От каждого плеча 9 (см. фиг.5) через шарнирное соединение 12 к лопасти идет траверса 13, второй конец которой крепится через шарнир 14 к хвостовой части лопасти 4. При этом масса грузика 10, крепящегося к траверсе 13 непосредственно у лопасти 4, подбирается опытным путем таким образом, чтобы лопасть 4 за счет центробежной силы начала поворачиваться по отношению к своей оси при превышении заданных номинальных оборотов ротора. При снижении оборотов пружины 15 в местах крепления лопасти 4 к траверсам 13 возвращают лопасть 4 на исходную позицию, опять обеспечивая оптимальный угол атаки. Работа синхронизатора 11 обеспечивает равномерно-синхронное отклонение всех трех лопастей 4 (см. фиг.4, 5). Под верхней траверсой 6 (фиг.4) расположен прикрепленный к ней генератор 16, преобразующий механическую энергию вращения ротора в электрическую. На нижнем конце ступицы 2 траверса 5 прикреплена с помощью опорного подшипника 17 и защищающего его от попадания летящих по ветру песка и грязи, скатывающейся по мачте воды, пыльника 18 (фиг.4). Мачта 3, на которой расположен ротор 1, закреплена на мобильном средстве 19 при помощи анкерных болтов 20 (см. фиг.3). На мобильном средстве 19 также расположены в термоизолированном кожухе 21 аккумуляторные батареи 22 и система 23 управления. Система 23 управления выполнена на контроллере и включает в себя выпрямитель тока, стабилизатор напряжения и инвертор (на чертежах не обозначены) для преобразования переменного тока в постоянный напряжением 24 В и последующего преобразования его в переменный ток напряжением 220 В частотой 50 Гц для непосредственного потребления пользователем. Термоизолированный кожух 21 предохраняет при работе в районах Севера систему 23 управления и аккумуляторные батареи 22 от низких температур, пагубно влияющих на работу электроники и негативно сказывающихся на заряде аккумуляторных батарей 22. Ветроэнергетический комплекс закреплен на мобильном транспортном средстве 19 на жесткой коробчатой раме 24, а к грунту он крепится с помощью раздвижных опор 25 и специальных металлических колышков 26. Выполнение ротора типа Ф-Дарье при наличии дополнительной третьей лопасти в совокупности с разнесением осей лопастей под углом 120° при креплении концов лопастей с помощью поворотных пружинных шарниров к траверсам и в совокупности с выполнением лопастей ветроэнергетического комплекса дугообразной, выгнутой наружу формы с аэродинамичным профилем, который при набегающем потоке ветра создает подъемную силу, вектор которой направлен по касательной к оси вращения, и крутящий момент, как при прохождении лопасти во фронте, так и в тылу ветропотока при обеспечении равномерности вращения лопастей с помощью синхронизатора в виде трех коротких поперечных штанг-перекладин с грузиками на их концах, прикрепленных к середине каждой из лопастей с помощью шарниров и траверс, увеличивая эффективность и надежность работы комплекса, при размещении на мобильном транспортном средстве в термоизолированном кожухе аккумуляторной батареи и блока управления обеспечивает значительное повышение эффективности работы мобильного ветроэнергетического комплекса в целом. При этом крепление концов лопастей с помощью поворотных пружинных шарниров к траверсам дает возможность поворота выпуклых сторон лопастей к мачте, что обеспечивает при шквалистых ветрах самоторможение ротора и исключает возможность поломки установки, что повышает ее надежность. 1 п.ф., 6 ил.