ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

Предлагаемая полезная модель относится к области электроэнергетики и может быть использована в системах электроснабжения с участием альтернативных источников энергии для более эффективного регулирования частоты напряжения в обмотке статора генератора при отклонении скорости ветрового потока от нормативного.
Известна ветроэнергетическая установка (ВЭУ) содержащая генератор переменного тока и управляемые нагрузочные (балластные) сопротивления, подключенные к статору генератора при коммутации которых происходит поддержание частоты напряжения ВЭУ при изменении скорости ветра. (Шефтер Я.И. Использование энергии ветра. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 200 с.)
Однако в указанном устройстве для поддержания частоты в нагрузочных сопротивлениях расходуется энергия.
Кроме того, известна ВЭУ (Твайделл Дж., Уэир А. Возобновляемые источники энергии: Перевод с английского. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 392 с), являющаяся прототипом и содержащая ветроколесо и генератор переменного тока с неподвижным статором и вращающемся от ветрового колеса ротором, а также силовые преобразователи: выпрямитель и инвертор. Имеется обратная связь между генератором и преобразователями для поддержания частоты напряжения ВЭУ при изменении скорости ветра и, соответственно, возникающих отклонениях частоты.
Однако указанная установка обеспечивает поддержание частоты, но при этом нарушает синусоидальность напряжения.
Задачей предлагаемого изобретения является создание ВЭУ, которая поддерживает частоту, обеспечивая напряжение синусоидальной формы.
Поставленная задача достигается тем, что в ВЭУ, содержащей ветроколесо, генератор переменного тока и обратную связь, статор генератора установлен с возможностью вращения относительно оси ротора и обратная связь выполнена между валом ветроколеса и статором генератора.
На чертеже приведена предлагаемая ВЭУ, которая содержит статор генератора переменного тока (1), установленный на подшипниках (2) с возможностью вращения относительно оси ротора генератора, ротор генератора (3), соединенный с валом (4) ветрового колеса (5), узел токосъема (6), а также обратную связь (7), состоящую из датчика скорости ветра (8), элемента сравнения (9), усилительного элемента (10) и исполнительного элемента (11) вращающего статор при помощи трансмиссии (12).
Установка работает следующим образом:
при изменении скорости ветра, скорость вращения ветроколеса (5) и вала ротора генератора переменного тока (4) изменяются, также изменяется и частота выдаваемого генератором напряжения. Работает обратная связь (7). Изменение скорости вращения вала ротора генератора приводит к изменению сигнала, выдаваемого датчиком скорости ветра (8) пропорционально нормативной скорости ветра задается сигнал, соответствующий частоте 50 Гц. На выходе элемента (9) появляется сигнал рассогласования, который усиливается элементом (10) и подается на исполнительный элемент (11). В свою очередь исполнительный элемент (11) вращает статор при помощи, трансмиссии (12) и обеспечивает нормативную частоту напряжения ВЭУ (50 Гц). Трансмиссия (12) должна быть выполнена таким образом, чтобы исключить вращение статора генератора под действием магнитного поля ротора (например, червячная передача с самоторможением).
При вращении статора его магнитное поле дополнительно смещается относительно поля ротора, восстанавливая частоту напряжения с
обеспечением его синусоидальности, так как отсутствуют преобразователи, вносящие искажение.