ВЕТРОЭЛЕКТРОАГРЕГАТ
WINDMILL

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть применено для выработки электроэнергии.
7
Известен агрегат [Патент РФ №22008700 / А.М.Литвиненко, В.А.Баркалов. - Безредукторный ветроэлектроагрегат. / Опубл. Бюл. №20, 2003, заявка 2001129401/06 от 31.10.01, МПК  F03D 9/00], содержащий башню, поворотное основание, снабженное хвостом и статорным элементом, и концевые сегментные роторные элементы, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными элементами.
Недостатком данного устройства является низкая бурезащитность.
Из известных аналогов, наиболее близких к заявляемому по совокупности существенных признаков, является безредукторный ветроэлектроагрегат [Патент РФ №2334894 / А.М.Литвиненко и др., заявка №2007104305/06 от 05.02.2007, опубл. 27.09.2008, Бюл. №27]. Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит башню, поворотное основание, снабженное хвостом, кронштейном с сегментным статорным элементом и роторной осью, ветроколесо со ступицей, установленной в подшипнике на роторной оси, и лопастями с сегментными роторными элементами. Кроме того, он снабжен шарнирным механизмом и демпфирующими элементами, закрепленными на поворотном основании и кронштейне, причем неподвижное звено шарнирного механизма установлено на поворотном основании, подвижное звено шарнирного механизма установлено на кронштейне, а роторная ось ветроколеса расположена выше шарнирного механизма с возможностью переведения кронштейна в переделе в горизонтальное положение при буревых порывах.
Недостатком данного устройства является низкий коэффициент использования нижней части ветроколеса, поскольку ветровому потоку приходится преодолевать аэродинамическое сопротивление кронштейна статора и башни.
Изобретение направлено на повышение энергетической эффективности нижней части ветроколеса.
Это достигается за счет того, что у безредукторного ветроэлектроагрегата, содержащего поворотное основание, с неподвижной и подвижной частями, башню с противовесом, траверсу, поворотные стойки с магнитопроводами и ветроколесами со втулками и с роторными элементами, направляющий элемент, согласно изобретению неподвижная часть поворотного основания выполнена в виде конуса, образующая которого очерчена по дуге окружности с центром в оси вращения ветроколес, а подвижная часть поворотного основания снабжена дополнительной стрелой, соединенной с нижней частью направляющего элемента.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где показан заявленный безредукторный ветроэлектроагрегат, на фиг.1 - вид спереди, на фиг.2 - вид сбоку.
Технический результат достигается за счет того, что неподвижная часть поворотного основания выполняет роль диффузора, направляющего воздушный поток на ветроколеса и тем самым улучшая их эффективность.
Безредукторный ветроэлектроагрегат содержит поворотное основание с неподвижной 1 и подвижной 2 частями, башню 3 с противовесом 4, траверсу 5, шарниры 6 с поворотными стойками 7, на которых укреплены магнитопроводы 8 с консолями 9, на которых в свою очередь укреплены втулки 10 ветроколес с лопастями 11 и роторными элементами 12. Неподвижная часть 1 поворотного основания является навершием конуса, образующие 13 которого очерчены по дуге окружности с центром оси вращения ветроколес, а именно осью вращения втулок 10. Подвижная часть поворотного основания снабжена дополнительной стрелой 14, соединенной с нижней частью направляющего элемента 15, а его верхняя часть соединена с основанием стрелой 16, удерживаемой тросом 17, перекинутым через стойку 18 и гусек 19.
Безредукторный ветроэлектроагрегат работает следующим образом. При воздействии ветрового потока ветроколеса с роторными элементами приходят во вращение и, взаимодействуя со статорными элементами, генерируют ЭДС. При буревых порывах или высоко энергетических потоках происходит отклонение стоек 7 от вертикального положения. Важно заметить, что при любом направлении ветра, т.е. при любом угловом положении башни 3 роторные элементы 12 движутся с некоторым зазором по дуге. При этом конусообразное основание выполняет роль диффузора, усиливающего действие ветрового потока на нижней левой части правого ветроколеса и правой нижней части левого ветроколеса - см. фиг.1, за счет того, что ветровой поток направляется в стороны ветроколес.
Технико-экономическим преимуществом заявленного изобретения является его высокая бурезащищенность, совмещенная с повышенной эффективностью, вызванной наличием диффузора, выполненного в виде конуса основания.