ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к области ветроэлектроэнергетики, а именно к ветроагрегатам, предназначенным для трансформации энергии ветра в механическое вращение электрогенератора. Задачей настоящей полезной модели является повышение коэффициента использования энергии падающего ветрового потока.
Рассматриваются конструкции с горизонтальной осью вращения, содержащие ротор в виде тонкостенной оболочки, непосредственно воспринимающий энергию ветра, закрепленный на валу, связанным с валом генератора.
Известна роторная ветроэлектростанция по патенту RU 199034 от 13.03.2020 г. - прототип, представляющий собой ветроагрегат с горизонтальной осью вращения, содержащий ротор, состоящий из круглого основания с закрепленными на нем серповидными в плане стенками, установленный на оси, связанной с электрогенератором. При этом основание представляет собой тонкостенную оболочку, внешняя поверхность которой образована вращением вокруг оси ротора кривой наискорейшего спуска - брахистохроны.
На Фиг. 1 представлен вид спереди прототипа рассматриваемой конструкции, у которой поверхность серповидной стенки 2 перпендикулярна к поверхности основания 1 и угол между нормалью к поверхности стенки составляет прямой угол с вектором скорости набегающего потока. При таком расположении стенки относительно вектора скорости набегающего потока, нормальная сила, возникающая на стенке, минимальна, что приводит к минимальному вращающему моменту ротора.
Наклон поверхности стенки к поверхности основания приводит к увеличению действующей на нее нормальной силы за счет возникновения угла атаки между поверхностью стенки и вектором скорости набегающего потока. Аналогом этого явления является возникновение нормальной силы на крыле, расположенном под углом атаки в воздушном потоке.
На Фиг. 2 представлена предлагаемая конструкция ветроагрегата, которая содержит основание 1 в виде тонкостенной оболочки с установленными на нем серповидными в плане стенками 2, узлом 3 места крепления основания 1 к оси электрогенератора 4, закрепленного на вертикальной опоре 5. Серповидные стенки выполнены в виде линейчатой оболочки, срединная поверхность которой наклонена к поверхности основания под углом, соответствующим скорости набегающего потока, с возможностью изменения угла наклона в соответствии со скоростью набегающего воздушного потока.
На Фиг. 3 приведена аксонометрическая проекция основания с частично снятыми серповидными стенками, наклоненными к поверхности основания.