Ветроколесо ветроэлектрогенератора
WIND WHEEL OF A WIND GENERATOR

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.
Известно колесо [пат. РФ №2645877, опубл. 19.06.2017, бюл. №17 / Литвиненко A.M. - заявка №2015154199/06 от 16.12.2015]. Технический результат, заключающийся в упрощении конструкции, повышении надежности, обеспечении буревой защиты при относительном удешевлении и обеспечении модульности и технологичности, обеспечивается за счет того, что в ветроколесе, содержащем ступицу, спицы, обод, лопасти, выполненные в виде пустотелого профиля, крепящегося к ободу, согласно изобретению, устройства для крепления лопастей к ободу, выполнены в виде уголков, установленных на ободе снаружи.
Недостатком данного ветроколеса является невозможность использования тканевых оболочек парусного типа.
Наиболее близким к заявленному по совокупности существенных признаков является ветроколесо [пат. РФ №2249720, опубл. 10.04.2005, бюл. №10 / Литвиненко A.M. - заявка №2003130051 / 06 от 09.10.2002]. Технический результат заключается в упрощении конструкции, повышении надежности, технологичности при обеспечении удешевления и модульности. Это достигается тем, что лопасти выполнены в виде оболочечного, двухслойного, скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансирами, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.
Недостатком данного ветроколеса является сложность конструкции.
Изобретение направлено на упрощение и облегчение конструкции с одновременным обеспечением функциональности.
Это достигается тем, что ветроколесо ветроэлектрогенератора, содержащее ступицу, спицы, обод, средства крепления к ободу лопастей, состоящих из лонжеронов и полотнищ парусного типа, согласно изобретению, содержит лонжероны, выполненные в П-образном виде, причем горизонтальная полка прикреплена к средствам крепления к ободу, первая вертикальная полка снабжена креплением полотнища, а вторая вертикальная полка снабжена устройством натяжения полотнища, причем, к торцу первой вертикальной полки прикреплена магнитная система с постоянным магнитом.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен фрагмент колеса с одной лопастью, вид спереди, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - вид в сечении по поперечному разрезу обода.
Ветроколесо содержит ступицу 1, спицы 2, обод 3, средства крепления к ободу в виде планки 4 и уголка 5, стянутых болтами. П-образный лонжерон состоит из горизонтальной полки 7, первой (внешней) вертикальной полки 8, второй (внутренней) вертикальной полки 6. Горизонтальная полка, а также ее место сопряжения со второй (внутренней) полкой 6 прикреплена к уголку 5 с помощью планки 12 и болтов 13. К свободному торцу полки 8 прикреплена (например, с помощью дюбелей) магнитная система, состоящая из магнитопроводов 9 и 15, и постоянного магнита 10. Натяжение полотнища 14, закрепленного за первой вертикальной планкой 8, осуществляется с помощью пружины 11, прикрепленной ко второй вертикальной планке 6. Полотнище может быть двойным, перекинутым через планку 8, или одинарным, прикрепленным, например, с помощью хомутов и колец.
Ветроколесо функционирует следующим образом. При набегании ветрового потока на полотнище 14, усилие передается на полки 6, 7 и 8, уголки 5 с планками 4 и 12, обод 3, спицы 2, ступицу 1. Ветроколесо приходит во вращение. Одновременно поле постоянного магнита 10 и магнитопроводов 9 и 15 пересекает витки статорных катушек (показаны на фиг. 1 пунктиром). В результате в них наводится ЭДС, далее, передающаяся потребителю.
Технико-экономическим преимуществом данного ветроколеса является простота конструкции, обусловленная еще и тем, что полка 7 может служить одновременно и элементом натяжения полотнища 14.