КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА СОЕДИНЕНИЯ АВТОНОМНЫХ ВЕТРОДВИГАТЕЛЕЙ В ЭНЕРГОСИСТЕМУ

Полезная модель относится к ветроэнергетике, и позволяет объединить выходы автономных ветродвигателей с гидравлической передачей в единую энергосистему.
Известна автономная ВЭУ (http://www.shram.kiev.ua/top/electronics/schemes_1/3.shtml) с гидропередачей. Гидропередачу используют для передачи момента вращения от ветродвигателя (ВД) на вал ротора электрогенератора. Под ветродвигателем понимается устройство для преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию рабочего движения. В гидропередачах энергия передается за счет движения жидкости, находящейся под большим давлением и позволяет обеспечить торможение ветроколеса за счет дросселирования рабочей жидкости, а также ограничить развиваемую на выходном валу мощность при возрастании скорости ветра выше расчетной. Конструкция ВЭУ включает мачту с гидронасосом объемного действия. Напорная линия от гидронасоса опущена в полость мачты. Такой же маслопровод опущен вниз из всасывающего отверстия насоса. Внизу, на платформе, смонтирован гидромотор с электрогенератором, валы которых соединены муфтой. Напорный патрубок гидромотора присоединен к напорному шлангу гидронасоса, а сбросный патрубок соединен с внутренней полостью трубы мачты, которая заливается минеральным маслом (бак). Если рабочий объем гидромотора меньше рабочего объема насоса, то частота вращения гидромотора будет больше частоты вращения насоса, т.е. ротора ВД.
Недостаток приведенной выше ВЭУ заключается в том, что при создании единой энергосистемы, объединяющей автономные ВЭУ, себестоимость единицы вырабатываемой энергии возрастает. Связано это с тем, что каждая автономная ВЭУ снабжена своим гидромотором и своим генератором.
Техническая задача, решаемая при помощи предлагаемой полезной модели, заключается в снижение себестоимости электроэнергии.
Для достижения этой цели гидропередачи автономных ветродвигателей (ВД), входящих в единую энергосистему, соединены таким образом, что суммарная энергия направлена на вращение общего для всех ВД гидромотора и электрического генератора.
Кинематическая схема соединения приведена на фигуре.
В схему входит ветродвигатель 1, вращающийся выходной вал 2. который соединен с валом гидронасоса 3. Всасывающий патрубок 4 гидронасоса через вентиль 5 соединен с масляным баком 6. Напорная линия 7 гидронасоса соединена с входным патрубком гидромотора 8. Отводной патрубок гидромотора через сбросную линию 9 соединен с масляным баком 6, образуя замкнутую цепь. Напорные линии гидронасосов снабжены обратными клапанами 10. Для регулирования давления масла, проходящего через гидромотор, он снабжен регулятор давления 11. Вал гидромотора посредством муфты связан с валом электрического генератора 12. Напорные патрубки гидронасосов автономных ВД подключены к единой гидромагистрали 13, и приводят в действие общий для всех ВД гидромотор и генератор. Площадь сечения трубы гидромагистрали должна быть не менее суммы площадей сечений труб, присоединенных к напорным патрубкам гидронасосов автономных ВД (напорных линий).
Кинематическая схема работает следующим образом:
Под давлением воздушного потока вращаются роторы автономных ветродвигателей 1, и через трансмиссию передают вращение выходным валам 2. Выходные валы в свою очередь вращают гидронасосы 3. При этом гидронасосы по всасывающей линии 4 засасывают минеральное масло из масляного бака 6 и под давлением подают его через гидромагистраль 13 в напорное отверстие гидромотора 8. Из отводного отверстия гидромотора масло но сбросной линии 9 вновь поступает в бак. Гидромотор при этом вращается и приводит в движение электрогенератор 12, вырабатывая электроэнергию. Таким образом, автономные ветродвигатели, независимо от места установки и скорости вращения выходного вала 2, нагнетают масло в гидромагистраль 13, и через гидромотор 8 вращают общий для всех ветродвигателей электрогенератор.