ВЕТРОЭНЕРГОАГРЕГАТ СЕГМЕНТНОГО ТИПА
SEGMENT-TYPE WINDMILL

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к устройствам, преобразовывающим энергию ветра в электрическую или другие виды энергии.
Известна установка, имеющая рамное основание, установленное неподвижно с постоянной ориентацией на ветер [1]. Недостатком такой системы является однонаправленная ориентация на ветер.
Наиболее близким к заявленному по совокупным признакам является многоветряковое ветроприемное устройство с несколькими ветроколесами с ориентацией на ветер, которое содержит поворотную ферму, выполненную в виде двух установленных под углом рам, мачту и энергетические модули [2].
Данный ветроагрегат сегментного типа содержит неподвижную раму, подшипниковые узлы, ветроколеса с роторными элементами, магнитопровод, источник возбуждения и рабочие катушки.
Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, низкая надежность.
Изобретение направлено на устранение указанного недостатка.
Это достигается тем, что ветроэнергоагрегат сегментного типа, содержащий неподвижную раму, подшипниковые узлы, ветроколеса с лопастями и роторными элементами, магнитопроводы, источник возбуждения и рабочие катушки, согласно изобретению выполнен таким образом, что рама выполнена треугольной формы и снабжена в углах тремя колоннами, подшипниковые узлы закреплены на двух углах рамы, а магнитопроводы - на третьем углу, при этом закрепленные в подшипниковых узлах ветроколеса установлены под углом, их лопасти имеют симметричный профиль, а магнитопроводы выполнены трапецеидальной формы с боковыми сторонами трапеций, обращенными к рабочим зазорам.
Достижение технического результата обусловлено выполнением рамы в виде треугольника с двумя ветроколесами.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан ветроэнергоагрегат, вид сверху, на фиг.2 - вид спереди.
Ветроэнергоагрегат содержит треугольную раму 1, снабженную тремя колоннами 2, 3, 4, установленными по углам. Колонны 2 и 4 снабжены подшипниковыми узлами 5, в которых закреплены вращающиеся ветроколеса с лопастями 6 и роторными элементами 7. На средней колонне 3 установлены магнитопроводы 8 с постоянными магнитами 9 и обмоткой 10. Магнитопроводы 8 выполнены трапецеидальной формы, при этом боковые стороны трапеций образуют рабочие зазоры. Лопасти преимущественно выполняются плоскими (симметричного профиля), что дает возможность использовать ветровые потоки, направленные в разные стороны, но по одной оси. Таким образом, подшипниковые узлы закреплены на двух крайних углах рамы, а магнитопроводы - на третьем среднем (см. фиг.1) углу.
Рассмотрим работу устройства при различных положениях набегающего потока:
- поток направлен сверху, см. фиг.1. В этом случае наблюдается косое обтекание лопастей 6 обоих ветроколес, оба ветроколеса работают с неполной нагрузкой;
- поток направлен посередине между вертикальным и горизонтальным направлением слева, см. фиг.1. В этом случае работает левое, см. фиг.1, ветроколесо, а правое стоит;
- поток направлен справа под углом 45°. Работает правое ветроколесо, а левое стоит;
- поток направлен снизу, см. фиг.1. Наблюдается косое обтекание обоих ветроколес, но в сторону, противоположную первому случаю;
- при правом нижнем косоугольном направлении работает левое ветроколесо;
- при левом нижнем косоугольном направлении работает правое ветроколесо.
Лопасти ветроэнергоагрегата имеют симметричный профиль, что позволяет использовать энергию ветра противоположных направлений, а применение двух установленных под углом колес обеспечивает возможность получения электроэнергии без ориентирующего устройства.
Источники информации
1. Мак-Вейг Д. Применение солнечной энергии. / Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981. - 216 с., ил.
2. Авторское свидетельство СССР №1409774 / А.М.Литвиненко. Ветроэнергетическая установка / опубл. БИ №26, 1988, F03D 5/04, з-ка №4161164/25-06 от 08.12.86.