ВЕТРОКОЛЕСО ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОРА СЕГМЕНТНОГО ТИПА
WIND WHEEL OF SEGMENT TYPE ELECTRIC GENERATOR

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа.
Известно ветроколесо [Пат. РФ №2211366, опубл. 27.08.2003, бюл. №24 / Литвиненко A.M. - заявка №2002104027 / 06 от 14.02.2002], которое содержит ступицу, лопасти, выполненные в виде парусных оперений, лонжероны, трос, D-образную переднюю кромку. Парусные оперения выполнены в виде упругих пластин, передняя кромка которых имеет форму арки и снабжена отверстиями под лонжерон.
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 09.10.2003], которое содержит лопасти как основные, так и, возможно, дополнительные, выполненные в виде парусных оперений, а именно оболочечного, двухслойного, скрепленного по периметру равнобедренного треугольника, вершина которого закреплена у ступицы, основание снабжено натяжной планкой, которая шарнирно соединена с балансиром, балансир шарнирно установлен на внешнем конце трубчатого лонжерона и соединен с натяжной тягой.
Недостатком данного ветроколеса является затруднение в обеспечении крутки лопастей, которая, как известно, обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики, а также относительно сложный раскрой парусного оперения.
Изобретение направлено на упрощение и удешевление конструкции путем повышения технологичности.
Это достигается тем, что у ветроколеса электрогенератора сегментного типа, содержащего ступицу, лопасти с лонжеронами, выполненными в виде парусных оперений, согласно изобретению крепления лонжеронов к ободу, соединенному со ступицей с помощью спиц, выполнены в виде П-образных скоб, на вертикальных сторонах которых выполнены попарно расположенные вырезы, которые контактируют с ободом, при этом П-образные скобы соединены с ободом крепежными элементами, лонжероны закреплены на горизонтальных полках П-образных скоб.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено ветроколесо в уменьшенном масштабе, вид спереди, на фиг.2 - П-образный элемент с лонжероном, вид с торца, на фиг.3 показано трехмерное изображение П-образной пластины, на фиг.4 - крепление пластины на ободе, вид по сечению обода, на фиг.5 - внешняя развертка обода.
Ветроколесо содержит зону дугового статора 1, лонжероны магнитопровода 2, парусное оперение 3, П-образные скобы 4, обод 5, спицы 6, ступицу 7. П-образный элемент содержит вертикальные стороны 8, горизонтальные полки 9, крепление лонжеронов выполнено с помощью гаек 10, П-образные скобы имеют отверстия для крепления к ободу 11 и отверстия для крепления лонжеронов 12, а также вырезы 13 для контактирования с внешними краями обода. Крепление П-образного элемента к ободу осуществляется с помощью болтов 14, а между лонжеронами 2 натянуто парусное оперение 3, выполненное в виде цилиндрической поверхности.
Ветроколесо работает следующим образом. При набегании ветрового потока происходит вращение ветроколеса вследствие отклонения потока, вызванного наклонным положением лопастей. При этом периодически размыкается и замыкается магнитная цепь: статор - лонжерон - П-образный элемент - второй лонжерон - статор. В результате в статорном элементе индуцируется ЭДС, которая далее передается потребителю.
Технико-экономическим преимуществом заявленного устройства является возможность использования лонжеронов лопасти одновременно в качестве конструкционных элементов и магнитопроводов сегментного генератора, что уменьшает капитальные затраты, а также дает возможность использования обладающих самой малой стоимостью на сегодняшний день парусных оперений.