ВЕТРОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР С ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ДЕМПФЕРОМ

ВЕТОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР С ЭЛЕКТРО-МЕХАНИЧЕСКИМ
Изобретение относится к ветроэнергетике, в частности к устройствам для автоматического демпфирования нестабильного положения ветроагрегата но азимуту.
Известен ветроэлектрогенератор, состоящий из ветроколеса с инерционным центробежным механизмом регулирования оборотов поворота лопастей, генератора напряжения, вал которого через муфту соединен с валом ветроколеса, и узла поворота по азимуту (ТПефтер Я. И., Рождественский И, В. Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках. Издательство сельского хозяйства СССР. Москва. 1957. Стр. 45, рис. 36), принятый за прототип.
При этом стабилизация оборотов ветроколеса осуществляется за счет поворота лопастей инерционным центробежным механизмом регулирования, а поворот по азимуту на ветер происходит за счет сил, возникающих на самом ветроколесе. В результате даже небольших изменений направления ветра ветроколесо занимает нестабильное положение по азимуту (возникает «болтанка), значительно снижающее мощность ветроэлектрогенератора.
Предлагаемым техническим решением решается задача обеспечения максимальной мощности ветроэлектрогенератора при условиях его нестабильного положения по азимуту.
Для достижения указанного технического результата ветроэлектрогенератор, содержащий ветроколесо с инерционным центробежным механизмом регулирования оборотов поворота лопастей, генератор напряжения, вал которого через муфту соединен с валом ветроколеса, и узел поворота по азимуту, снабжен электро-механическим демпфером, содержащим дополнительный генератор,механическую передачу,
транзисторный ключ, балластную нагрузку, широтно-импульсный модулятор, при этом вал дополнительного генератора через механическую передачу связан с осью узла поворота по азимуту, выход дополнительного генератора подключен к балластной нагрузке через транзисторный ключ, связанный с широтно-импульсным модулятором, управляющий вход которого соединен с выходом генератора напряжения.
Отличительными признаками предлагаемого регулятора является то, что ветроэлектрогенератор снабжен электро-механическим демпфером, содержащим дополнительный генератор,механическую передачу,
транзисторный ключ, балластную нагрузку, щиротно-импульсный модулятор, при этом вал дополнительного генератора через механическую передачу связан с осью узла поворота по азимуту, выход дополнительного генератора подключен к балластной нагрузке через транзисторный ключ, связанный с широтно-импульсным модулятором, управляющий вход которого соединен с выходом генератора напряжения.
а 1 f У  j  jОбъект-устройствоМКИ: F03D7/04
ДЕМПФЕРОМ.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными (указанными в ограничительной части формулы), достигается следующий технический результат - исключается явление «болтанки по азимуту, повышается точность установки ветроколеса на ветер и, в результате, значительно увеличивается мощность.
В результате поиска по источникам патентной и научно-технической информации совокупность признаков, характеризующая предлагаемый ветроэлектрогенератор с электро-механическим демпфером, не была обнаружена. Таким образом, предлагаемая полезная модель соответствует критерию охраноспособности новое.
Предложенное техническое решение может найти применение в конструкциях ветроэнергетических установок, как большой, так и малой мощности с целью повышения мощности путем исключения нестабильности ориентации ветроколеса по азимуту.
Изобретение поясняется чертежом.
На чертеже представлена электро-кинематическая схема предложенного ветроэлектрогенератора с электро-механическим демпфером.
Представленный на схеме ветроэлектрогенератор содержит ветроколесо
I,инерционный центробежный механизм регулирования оборотов поворота лопастей 2, генератор напряжения 3, вал 4 которого через муфту 5 соединен с валом 6 ветроколеса 1, узел поворота по азимуту 7, и снабжен электромеханическим демпфером (на схеме не обозначен), содержащим дополнительный генератор 8, механическую передачу 9, транзисторный ключ 10, балластную нагрузку 11 (резистор), широтно-импульсный модулятор 12, при этом вал 13 дополнительного генератора 8 через механическую передачу 9 связан с осью 14 узла поворота по азимуту 7, выход дополнительного генератора 8 подключен к балластной нагрузке 11 через транзисторный ключ 10, связанный с широтно-импульсным модулятором 12, управляющий вход которого соединен с выходом генератора напряжения 3.
Ветроэлектрогенератор с электро-механическим демпфером работает следующим образом.
При слабом ветре (когда нет «болтанки) генератор 3 вращается с малыми оборотами, на выходе широтно-импульсного модулятора 12 скважность управляющего импульса близка к О, транзистор 10 закрыт, генератор 8 разомкнут. При разомкнутом генераторе 8 момент на его валу 13, а значит и на валу механической передачи 9 близок к О, и при слабом ветре ветроагрегат легко поворачивается в узле поворота по азимуту 7.
При сильном ветре, когда ветроколесо 1 начнет раскручиваться, на выходе генератора 3 появится напряжение и на выходе широтно-импульсного модулятора 12 появится скважность, отличная от О, транзистор 10 начнет открываться и генератор 8 начнет отдавать регулируемую мощность в резистор
II,при этом на валу 13 генератора 8 появится регулируемый момент сопротивления, причем тем больший, чем больше обороты ветроколеса 1, а следовательно большим коэффициентом демпфирования будет обладать узел поворота по азимуту 7.