[go: up one dir, main page]

RU2372519C2 - Wind power plant - Google Patents

Wind power plant Download PDF

Info

Publication number
RU2372519C2
RU2372519C2 RU2007133088/06A RU2007133088A RU2372519C2 RU 2372519 C2 RU2372519 C2 RU 2372519C2 RU 2007133088/06 A RU2007133088/06 A RU 2007133088/06A RU 2007133088 A RU2007133088 A RU 2007133088A RU 2372519 C2 RU2372519 C2 RU 2372519C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generator
screws
wind power
external
air flow
Prior art date
Application number
RU2007133088/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007133088A (en
Inventor
Сергей Евгеньевич Варламов (RU)
Сергей Евгеньевич Варламов
Юлия Маратовна Дурнева (RU)
Юлия Маратовна Дурнева
Николай Борисович Болотин (RU)
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Сергей Евгеньевич Варламов
Юлия Маратовна Дурнева
Николай Борисович Болотин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Евгеньевич Варламов, Юлия Маратовна Дурнева, Николай Борисович Болотин filed Critical Сергей Евгеньевич Варламов
Priority to RU2007133088/06A priority Critical patent/RU2372519C2/en
Publication of RU2007133088A publication Critical patent/RU2007133088A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2372519C2 publication Critical patent/RU2372519C2/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: wind power plant comprises external and internal bodies 5 and 6, generator 1 and aerodynamic drive 4 installed in the latter, drive being made in the form of two front and back screws 7 and 8 serially installed with the possibility of rotation. Internal body 6 is attached to external one with the help of two guide vanes 23 and 24. Screws 7 and 8 are arranged with the possibility of rotation into opposite directions and are connected to generator 1 via facility for transformation of rotary motion of two shafts into rotary motion of single shaft, arranged in the form of conical multiplier 13, installed in internal body 6. Guide vanes 23 and 24 are intended for spinning of air flow prior to its supply to back screw 8.
EFFECT: increased efficiency factor of plant.
3 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям установок для преобразования энергии набегающего потока воздуха в электрическую энергию.The invention relates to the construction of installations for converting the energy of the incoming air flow into electrical energy.

Известна гидроэнергетическая установка, содержащая винт, соединенный через редуктор с генератором электрического тока (см. RU 2287081 С2, 10.11.2006, F03B 17/06).Known hydropower installation containing a screw connected through a gearbox to an electric current generator (see RU 2287081 C2, 10.11.2006, F03B 17/06).

Недостатки этой схемы: низкий КПД и небольшая мощность генератора.The disadvantages of this scheme: low efficiency and low generator power.

Недостатками изобретения являются ограниченная мощность, небольшой КПД преобразования энергии, большие габариты винтов и значительный уровень шума, создаваемого винтами при вращении.The disadvantages of the invention are limited power, low efficiency of energy conversion, large dimensions of the screws and a significant level of noise created by the screws during rotation.

Известна энергетическая установка, содержащая два винта, вращающиеся в разные стороны, соединенные валами соответственно с ротором и статором генератора. При этом статор генератора вращается (см. RU 93029865 А, 27.08.1995, F03B 13/10).Known power plant containing two screws rotating in different directions, connected by shafts, respectively, with the rotor and stator of the generator. In this case, the generator stator rotates (see RU 93029865 A, 08.27.1995, F03B 13/10).

Это является большим недостатком, т.к. статор необходимо разместить в неподвижном корпусе, предназначенном для крепления к опоре и вывода электрических проводов.This is a big disadvantage because the stator must be placed in a fixed housing designed for mounting to a support and the output of electrical wires.

Известна ветровая энергетическая установка, содержащая наружный и внутренние корпуса, установленные в последнем генератор и аэродинамический привод, выполненный в виде двух последовательно установленных с возможностью вращения переднего и заднего винтов, при этом внутренний корпус прикреплен к наружному при помощи двух направляющих аппаратов (см. GB 2099929 А, 15.12.1982, F01D 5/02).A wind power installation is known, comprising external and internal bodies installed in the latter generator and an aerodynamic drive made in the form of two serially mounted rotary front and rear screws, while the internal body is attached to the external using two guide devices (see GB 2099929 A, 12/15/1982, F01D 5/02).

В данной установке не обеспечивается раскрутка потока воздуха перед его подачей на задний винт.This installation does not provide the promotion of air flow before it is fed to the rear screw.

Задача создания изобретения - увеличение КПД установки.The objective of the invention is to increase the efficiency of the installation.

Решение указанной задачи достигнуто за счет того, что в ветровой энергетической установке, содержащей наружный и внутренние корпуса, установленные в последнем генератор и аэродинамический привод, выполненный в виде двух последовательно установленных с возможностью вращения переднего и заднего винтов, при этом внутренний корпус прикреплен к наружному при помощи двух направляющих аппаратов, согласно изобретению винты выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны и соединены с генератором через средство преобразования вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала, выполненное в виде конического мультипликатора, установленного во внутреннем корпусе, а направляющие аппараты предназначены для раскрутки потока воздуха перед его подачей на задний винт.The solution to this problem was achieved due to the fact that in a wind power installation containing external and internal housings installed in the latter, a generator and an aerodynamic drive made in the form of two serially mounted rotatably front and rear screws, while the inner housing is attached to the outer using two guide vanes, according to the invention, the screws are rotatable in opposite directions and connected to the generator via means of conversion into the rotational movement of two shafts into the rotational motion of one shaft, made in the form of a conical multiplier installed in the inner casing, and the guiding devices are designed to spin the air flow before it is fed to the rear screw.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, гдеThe invention is illustrated in the drawings, where

на фиг.1 приведена ветровая энергетическая установка,figure 1 shows the wind power plant,

на фиг.2 приведен разрез Б-Б на фиг.1,figure 2 shows a section bB in figure 1,

на фиг.3 приведен разрез В-В на фиг.1.figure 3 shows a section bb in figure 1.

Установка (фиг.1) содержит генератор 1 с вращающимися магнитами 2 и обмоткой возбуждения и присоединенный к нему перпендикулярно аэродинамический привод 4, работающий от энергии потока воздуха. Аэродинамический привод 4 содержит наружный корпус 5, внутренний корпус 6, выполненные обтекаемой формы. Полость «А» внутри внутреннего корпуса 6 герметизирована и заполнена смазывающей жидкостью.The installation (figure 1) contains a generator 1 with rotating magnets 2 and an excitation winding and attached to it perpendicular to the aerodynamic drive 4, powered by the energy of the air flow. Aerodynamic drive 4 contains an outer casing 5, an inner casing 6, made streamlined. The cavity "A" inside the inner housing 6 is sealed and filled with lubricating fluid.

Аэродинамический привод 4 (фиг.1) состоит из установленных последовательно переднего и заднего винта 7 и 8 на соответственно переднем и заднем обтекателях 9 и 10, которые жестко связаны с валами 11, установленных на опорах 12.The aerodynamic drive 4 (Fig. 1) consists of a front and rear screw 7 and 8 mounted sequentially on the front and rear fairings 9 and 10, respectively, which are rigidly connected to the shafts 11 mounted on the bearings 12.

Средство преобразования вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала выполнено в виде конического мультипликатора 13. Винты 7 и 8 при работе вращаются в разные стороны.The means of converting the rotational motion of two shafts into the rotational motion of one shaft is made in the form of a conical multiplier 13. The screws 7 and 8 rotate in different directions during operation.

На валах 11 установлены ведущие конические шестерни 14 и 15 конического мультипликатора 13. Ведомая шестерня 16 установлена на валу 17. Вал 17 при помощи муфты 18 соединен с валом 19 генератора 1. Вал 17 установлен внутри защитного кожуха 20. К защитному кожуху 20 приварены ребра 21. Генератор 1 установлен на опорной плите 22. Внутренний корпус 6 прикреплен к наружному корпусу 5 при помощи направляющих аппаратов 23 и 24 (фиг.2 и 3), предназначенных для раскрутки потока воздуха перед его подачей на задний винт 8. Это дополнительно увеличивает КПД установки. На входе в аэродинамический привод 4 установлена защитная решетка 25, предотвращающая попадание посторонних предметов на винты 7 и 8, обеспечивающие безопасность эксплуатации. Провода 26 выведены к потребителю.Driving bevel gears 14 and 15 of the bevel multiplier 13 are installed on the shafts 11. The driven gear 16 is mounted on the shaft 17. The shaft 17 is connected to the shaft 19 of the generator 1 using the coupling 18. The shaft 17 is installed inside the protective casing 20. The ribs 21 are welded to the protective casing 20 The generator 1 is installed on the base plate 22. The inner housing 6 is attached to the outer housing 5 using guide devices 23 and 24 (FIGS. 2 and 3), designed to unwind the air flow before it is fed to the rear screw 8. This further increases the efficiency of the installation . At the entrance to the aerodynamic drive 4, a protective grill 25 is installed, which prevents the ingress of foreign objects on the screws 7 and 8, ensuring safe operation. Wires 26 are output to the consumer.

Применение такой схемы позволит уменьшить диаметральные габариты винтов 7 и 8, увеличить их КПД, уменьшить диаметр установки почти в 1,5 раза и уменьшить уровень шума, создаваемого винтами 7 и 8.The use of such a scheme will reduce the diametrical dimensions of screws 7 and 8, increase their efficiency, reduce the installation diameter by almost 1.5 times and reduce the noise level created by screws 7 and 8.

Перед эксплуатацией осуществляют монтаж установки.Before operation, the installation is carried out.

Генератор 1 крепят над поверхностью земли.The generator 1 is mounted above the surface of the earth.

При эксплуатации установки ее устанавливают в районе интенсивных и постоянных ветров. Поток воздуха приводит в действие аэродинамический привод 2 (фиг.1), т.е. винты 7 и 8 через средство преобразования вращательного движения (конический мультипликатор 13), и вал 17 приводит в действие вал 19 генератора 1. Вырабатываемая электрическая энергия поступает по электрическим проводам к потребителям энергии по проводам 26.During operation of the installation, it is installed in the area of intense and constant winds. The air flow drives the aerodynamic drive 2 (Fig. 1), i.e. screws 7 and 8 through the means of converting rotational motion (conical multiplier 13), and the shaft 17 drives the shaft 19 of the generator 1. The generated electrical energy is supplied through electric wires to energy consumers via wires 26.

Наличие защитного кожуха 20 обеспечивает безопасность эксплуатации и, кроме того, разгружает вал 17 от изгибающих нагрузок. Для этой же цели предназначены ребра 21.The presence of a protective casing 20 ensures safe operation and, in addition, unloads the shaft 17 from bending loads. For this purpose, ribs 21 are intended.

Защитная решетка 25 предотвращает попадание посторонних предметов внутрь установки, что также повышает ее надежность и обеспечивает безопасность.The protective grill 25 prevents foreign objects from entering the unit, which also increases its reliability and ensures safety.

Обтекаемая форма корпусов 5 и 6 дополнительно увеличивает КПД установки и ее мощность. Наружный корпус 5 предотвращает радиальный переток воздуха под действием центробежных сил и увеличивает КПД установки.The streamlined shape of buildings 5 and 6 further increases the efficiency of the installation and its power. The outer casing 5 prevents radial flow of air under the action of centrifugal forces and increases the efficiency of the installation.

Применение изобретения позволит:The application of the invention will allow:

1. Обеспечить высокий КПД установки за счет применения двух винтов.1. Ensure high installation efficiency through the use of two screws.

2. Получить большую мощность за счет применения винтов максимально возможного диаметра для того, чтобы через него проходил максимальный расход воздуха, применения максимальной угловой скорости вращения винтов из условия прочности, применения конического мультипликатора для того, чтобы генератор, имея минимальные габариты, имел максимальную мощность.2. To get more power through the use of screws of the largest possible diameter so that the maximum air flow passes through it, the use of the maximum angular rotational speed of the screws from the strength conditions, the use of a conical multiplier so that the generator, having the smallest dimensions, has the maximum power.

3. Обеспечить снижение уровня шума, создаваемого винтами за счет применения обтекателя.3. Ensure that the noise level generated by the screws is reduced through the use of a fairing.

4. Обеспечить обслуживание генератора, выполненного отдельно от аэродинамического привода и отнесенного от него на значительное расстояние при помощи вала 17.4. Ensure maintenance of the generator, made separately from the aerodynamic drive and carried a considerable distance from it using the shaft 17.

5. Обеспечить безопасность эксплуатации устройства.5. Ensure the safe operation of the device.

Claims (1)

Ветровая энергетическая установка, содержащая наружный и внутренние корпуса, установленные в последнем генератор и аэродинамический привод, выполненный в виде двух последовательно установленных с возможностью вращения переднего и заднего винтов, при этом внутренний корпус прикреплен к наружному при помощи двух направляющих аппаратов, отличающаяся тем, что винты выполнены с возможностью вращения в противоположные стороны и соединены с генератором через средство преобразования вращательного движения двух валов во вращательное движение одного вала, выполненное в виде конического мультипликатора, установленного во внутреннем корпусе, а направляющие аппараты предназначены для раскрутки потока воздуха перед его подачей на задний винт. A wind power installation comprising external and internal bodies installed in the latter generator and an aerodynamic drive made in the form of two successively mounted front and rear screws rotatable, while the internal body is attached to the external using two guide vanes, characterized in that the screws made with the possibility of rotation in opposite directions and connected to the generator through means for converting the rotational motion of two shafts into rotational motion one shaft, made in the form of a conical multiplier installed in the inner case, and the guiding devices are designed to unwind the air flow before it is fed to the rear screw.
RU2007133088/06A 2007-09-03 2007-09-03 Wind power plant RU2372519C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133088/06A RU2372519C2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Wind power plant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007133088/06A RU2372519C2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Wind power plant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007133088A RU2007133088A (en) 2009-03-10
RU2372519C2 true RU2372519C2 (en) 2009-11-10

Family

ID=40528242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007133088/06A RU2372519C2 (en) 2007-09-03 2007-09-03 Wind power plant

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2372519C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2420671C1 (en) * 2010-02-10 2011-06-10 Александр Владимирович Губанов Counter-rotary wind-driven unit
RU179849U1 (en) * 2017-06-27 2018-05-28 Борис Андреевич Шахов WIND GENERATING UNIT

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB625487A (en) * 1946-05-21 1949-06-29 Meyer Schlioma Frenkel Improvements relating to screw propellers, pumps, turbines, and similar rotary machines
GB2099929A (en) * 1981-06-05 1982-12-15 Escher Wyss Ltd Turbine
SU1280178A1 (en) * 1985-01-31 1986-12-30 Motulevich Anatolij P Hydraulic unit
US5506453A (en) * 1990-02-09 1996-04-09 Mccombs; John C. Machine for converting wind energy to electrical energy
US20040096327A1 (en) * 2002-11-14 2004-05-20 Kari Appa Method of increasing wind farm energy production

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB625487A (en) * 1946-05-21 1949-06-29 Meyer Schlioma Frenkel Improvements relating to screw propellers, pumps, turbines, and similar rotary machines
GB2099929A (en) * 1981-06-05 1982-12-15 Escher Wyss Ltd Turbine
SU1280178A1 (en) * 1985-01-31 1986-12-30 Motulevich Anatolij P Hydraulic unit
US5506453A (en) * 1990-02-09 1996-04-09 Mccombs; John C. Machine for converting wind energy to electrical energy
US20040096327A1 (en) * 2002-11-14 2004-05-20 Kari Appa Method of increasing wind farm energy production

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2420671C1 (en) * 2010-02-10 2011-06-10 Александр Владимирович Губанов Counter-rotary wind-driven unit
RU179849U1 (en) * 2017-06-27 2018-05-28 Борис Андреевич Шахов WIND GENERATING UNIT

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007133088A (en) 2009-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8008798B2 (en) Wind turbine drivetrain system
CN202811191U (en) Improved wind turbine with vertical axial line
RU2372519C2 (en) Wind power plant
GB2449436A (en) Fluid driven generator
KR20090019880A (en) Enclosed Tunnel Power Generation System
US20150008677A1 (en) Wind turbine with hydraulic motor power generation
RU2370660C1 (en) Hydrogenerator
CN204226104U (en) Small-sized hybrid vertical axis wind energy collecting device
RU2340789C1 (en) Windmill system
RU2351798C1 (en) Wind-driver power plant
RU2663969C1 (en) Electric power generating module
JP3214546U (en) Hybrid compact power generator
CN217080670U (en) Double-wind-wheel wind driven generator
RU2362903C2 (en) Hydropower installation
CN102656781B (en) Pole wheel for wind turbine
CN201090373Y (en) Counter-rotating wind motor
RU2382231C2 (en) Hydro-generator driven by sea current
CN202926521U (en) Generator utilizing wind energy and hydraulic energy
RU2368797C2 (en) Hydropower plant
KR100818161B1 (en) Wind power plant having a rotating wind-collecting device
RU2366828C1 (en) Windmill
CN114687946A (en) Generator with strong starting capability
KR20110063994A (en) Tidal current power generator with simple structure
KR20110079976A (en) High Efficiency Wind Power Generator
CN208686520U (en) It is a kind of wind power generation stepped