Ветряные двигатели с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра: .с несколькими роторами – F03D 3/02

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано при создании ветроэлектрических станциях высокой мощности. Ветроэлектростанция, включающая модуль, содержит смонтированную в подшипниковых опорах, верхней и нижней, вертикальную ось с лопастями, платформу, смонтированную на опорах, на платформе закреплена нижняя подшипниковая опора вертикальной оси, установлен прикрывающий часть лопастей от воздействия ветра дуговой экран с по меньшей мере одним опорным колесом, сообщенным трансмиссией с двигателем, осесимметричную поверхность, взаимодействующую с колесом. Дуговой экран снабжен автоматической системой угловой ориентации по сигналам датчика параметров ветра. Вертикальная ось модуля кинематически связана с валом электрогенератора. На опорах закреплена вторая платформа модуля, на которой смонтирована верхняя подшипниковая опора вертикальной оси, и осесимметричная поверхность, взаимодействующая с по меньшей мере одним опорным колесом экрана, обеспечивающим угловое перемещение дугового экрана от двигателя. На верхней платформе закреплены на опорах ярусами дополнительные модули, при этом верхняя платформа нижерасположенного модуля служит нижней платформой вышерасположенного модуля, а вертикальные оси модулей кинематически соединены. Изобретение обеспечит повышение мощности при работе в автоматическом режиме с высоким коэффициентом использования ветровой энергии. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к ветроэнергетическим установкам.

Ветровой энергетический модуль, содержащий вертикальную центростремительную турбину, электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти. Сопловой направляющий аппарат снабжен в своей верхней части подшипниковой опорой для установки турбины и электрогенератора, а в нижней части снабжен профилированным выходным устройством для выхода отработанного воздушного потока, сообщающимся с внутренним пространством турбины, снабженной в верхней своей части отражателем. Сопловой направляющий аппарат снабжен кольцевым кронштейном, закрепленным наружным фланцем на корпусе соплового аппарата и несущим внутри полку для установки осесимметричного пространственного кронштейна, несущего корпус статора с сердечником электрогенератора и диск подшипникового узла с установленным в нем фланцем крепления турбины. Турбина снабжена на своем верхнем торце диском, связанным с фланцем крепления турбины и несущим кольцевой ротор электрогенератора с постоянными магнитами, расположенный в пространстве между подшипниковой опорой и корпусом статора.

Энергетическая установка для производства переменного электрического тока, содержащая основание, промежуточную опору, вертикальную силовую конструкцию с установленными ветровыми энергетическими модулями, каждый из которых содержит электрогенератор, связанный с турбиной с профилированными лопастями, размещенной внутри неподвижного соплового направляющего аппарата, выполненного с верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти, оборудование для накопления электроэнергии, управления и распределения. Ветровые энергетические модули установлены на консолях горизонтальных площадок, закрепленных на вертикальной силовой раме. Каждый модуль выполнен с сопловым направляющим аппаратом, снабженным в своей верхней части подшипниковой опорой для установки турбины и электрогенератором, а в нижней части профилированным выходным устройством для выхода отработанного воздушного потока, сообщающимся с внутренним пространством турбины, снабженной в верхней своей части отражателем.

Группа изобретений позволяет повысить коэффициент использования энергии ветра при малых ветровых нагрузках и увеличить выходную мощность. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к способам балансировки ветроколес вертикально-осевых ветроэнергетических установок.

Способ балансировки ветроколеса ветрикально-осевой ветроэнергетической установки, состоящего из ступицы и кольца с закрепленными на нем в два яруса лопастями, характеризуется тем, что балансировку проводят в следующей последовательности: комплектуют лопасти ветроколеса так, чтобы значения массы лопастей в каждом ярусе отличались между собой не более 0,15%, ступице придают горизонтальное положение относительно оси вращения, к оси ступицы присоединяют технологические штанги, полученную сборку поднимают и устанавливают штангами на подставки, на ступице устанавливают кольцо крепления лопастей, на ось ступицы устанавливают виброгенератор и при работающем виброгенераторе подбором по массе и установкой грузов балансировку производят в три этапа, вначале балансируют с кольцом крепления лопастей, затем - с присоединенными лопастями верхнего яруса, а затем - с присоединенными лопастями нижнего яруса так, чтобы на каждом этапе при придании вращения «от руки» сборка могла останавливаться в любом положении от 0 до 360°, при этом каждый этап балансировки заканчивается установкой и закреплением балансировочных грузов определенного веса и в нужном месте. Патентуемый способ балансировки ветроколеса производится без использования балансировочного станка на собственной (штатной) подшипниковой опоре и при отсутствии трения покоя.

Изобретение позволяет балансировать ветроколеса без использования балансировочного станка. 6 ил.

Изобретение относится к области ветроэнергетики и может быть использовано для преобразования энергии средне-скоростных ветров в электроэнергию. Энергокомплекс состоит из несущей мачты, на вершине которой имеется поворотный узел с радиально и противоположно направленными траверсами равной длины, на которых установлены, по меньшей мере, две идентичные опорные решетки. В равновеликих ячейках решеток размещены виндроторы с одинаковыми массогабаритными данными, их ортогональные турбины объединены в блоки на вертикальных валах, передающих вращение на через 1-2 ступенчатые мультипликаторы. Решетки симметрично мачте сходятся в вертикальных плоскостях под острым углом, а их центры тяжести в сборе с виндроторами сбалансированы относительно оси вращения поворотного узла. Кроме того, в одном из горизонтальных ярусов опорных решеток от оси их вертикальной симметрии и в подветренную сторону установлены плоские ориентирующие элементы, выступающие за контур базовой конструкции. Использование изобретения обеспечит получение электроэнергии большой промышленной мощности, при улучшении самоориентации устройства на ветер и условий работы поворотного узла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к ветродвигателям с осью вращения ротора, перпендикулярной направлению ветра. Ветродвигатель содержит установленное на вертикальном полом валу рабочее колесо, выполненное виде размещенных между верхним и нижним ободами поворотных лопастей, установленных на поворотных валах, которые закреплены на кронштейнах, связанных с вертикальным валом. Вертикальный вал зафиксирован подшипниками качения и сочленен с электрогенератором. Опорой ветродвигателя служит неподвижное основание. Ветродвигатель снабжен дополнительным рабочим колесом и опорой, при этом опоры расположены одна в другой. Вертикальный вал выполнен в виде двух полых валов разной длины, размещенных один в другом и сцепленных в верхней части планетарными зубчатыми колесами. Наружный вал выполнен меньшей длины и опирается на конусный подшипник, установленный над расширенной частью внутреннего вала над внешней опорой. Внутренний вал выполнен большей длины, зафиксирован подшипниками качения и опирается на шариковый подпятник, установленный на внутренней опоре. Верхнее рабочее колесо закреплено на верхней части наружного вала, а нижнее рабочее колесо закреплено на нижней части внутреннего вала. Изобретение позволяет повысить КПД. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии. Ветроэнергетическая установка содержит ветрогенератор с лопастной ветровой турбиной с вертикальным валом вращения, расположенной внутри неподвижного лопастного воздухонаправляющего аппарата с основанием и крышкой, электрогенератор, блок управления, дополнительный источник электроэнергии. Ветроэнергетическая установка снабжена защитным кожухом, оснащенным подвижно соединенными между собой и относительно кожуха консолью и шарнирным валом, установленным в выполненном в защитном кожухе центральном отверстии. Дополнительный источник электроэнергии по первому варианту выполнен в виде ветровоспринимающего рабочего органа, имеющего форму воздушного купола с прикрепленными к последнему стропами и гибкий вал. Одним концом гибкий вал жестко соединен с подвижной консолью защитного кожуха, другим концом подвижно соединен с незакрепленными на воздушном куполе концами строп, объединенными в одной точке механизмом, обеспечивающим вращение воздушного купола относительно гибкого вала. По второму варианту дополнительный источник электроэнергии также выполнен в виде ветровоспринимающего рабочего органа аналогичной формы. Однако содержит планку, к которой жестко прикреплены незакрепленные на воздушном куполе концы строп. Защитный кожух выполнен куполообразной формой с основанием, установленным на крышке воздухонаправляющего аппарата. В результате использования изобретения повышается эффективность эксплуатации ветроэнергетической установки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветроэлектрогенераторная установка содержит башню, поворотное устройство, несущую конструкцию, вертикальные валы с вращающимися в разные стороны ветроколесами с лопастями, хвостовую плоскость, статорные и роторные элементы. Несущая конструкция выполнена в виде двух соприкасающихся в средней части дуг. К передним концам дуг прикреплены кронштейны крепления обтекателя. К задним концам дуг прикреплены кронштейны крепления хвостовой плоскости. Средняя часть дуг установлена на поворотном устройстве. На самих дугах установлены статорные элементы. Роторные элементы снабжены синхронизирующими зубчатыми венцами. Изобретение направлено на повышение технологичности. 7 ил.

Изобретение относится к области малой энергетики и может быть использовано для создания ветроэнергетических станций. Установка содержит преобразователь энергии, кольцевой понтон, снабженный системой поворотных вертикальных лопастей и посредством гибких тяг связанный со ступицей преобразователя энергии, установленного на дополнительном понтоне. С возможностью вращения вокруг дополнительного понтона размещен кольцевой понтон. В составе установки использовано предпочтительно два одинаковых узла, каждый из которых содержит кольцевой и дополнительный понтоны, оборудован поворотными вертикальными лопастями и преобразователем энергии. Направления вращения кольцевых понтонов выполнены противоположными. Дополнительные понтоны жестко связаны жесткой балкой. В состав установки введены водоизмещающие корпуса, жестко зафиксированные на линии, проходящей через центральную точку жесткой балки, предпочтительно на одинаковых расстояниях от нее. Установка обеспечивает снижение потерь энергии при работе, компенсацию момента вращения ротора, а также возможность маневрирования без применения дополнительных устройств. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для получения промышленно значимых мощностей электроэнергии. Энергоблок состоит из несущей мачты с поворотным узлом, вертикально-осевой турбины, генератора, хвостового оперения. Он содержит связанные между собой вертикальными стойками, по меньшей мере, в один ярус одинаковые горизонтально-коаксиальные платформы стреловидной формы. Платформы своими заостренными частями опираются на поворотный узел мачты. В пространстве между расходящимися в противоположные стороны плечами платформ ярусов, на каждом из этих плеч, установлено симметрично мачте и за ее контурами равное число ортогональных виндроторов. Аэродинамические элементы виндроторов, расположенных по разные стороны от мачты, обеспечивают их встречное вращение, при котором скоростные векторы тех из упомянутых элементов, что максимально удалены от оси симметрии энергоблока, совпадают с направлением ветра. Под нижней платформой имеются усиливающие ребра жесткости, а хвостовые оперения вертикально подняты и опираются на внутренние кромки верхней платформы. Изобретение обеспечит снижение себестоимости электроэнергии при снижении затрат на капитальное строительство при простоте эксплуатации и обслуживания. 4 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике. Воздушно-электрическая установка состоит из ветрогенератора с вертикальной осью вращения модулей вертикальной сборки. В установку введены ведущие валы ветротурбины с ведущими катками. Ведущие катки через редуктор соединены с электрогенератором. Электрогенератор через систему управления соединен с нагрузкой. Изобретение направлено на создание устройства для производства электроэнергии, использующего потоки воздуха на разных уровнях. 3 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике. Ветряная энергетическая установка включает воздухоприемник в виде конусной трубы, флюгер и генераторы. В конусной трубе дополнительно установлены волнообразные каналы, направляющие массу воздуха на каждую пневмотурбину. Лопасти пневмотурбины выполнены вертикальными в форме полуэллипсов. Пневмотурбины по размеру расположены в конусной трубе по нарастающей. Генераторы выполнены округлыми. Технический результат заключается в концентрированном направлении массы воздуха на каждую пневмотурбину. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, к автономным ветроэлектрическим станциям как экологически чистым и наиболее дешевым источникам энергии. Технический результат состоит в обеспечении возможности выработки электроэнергии даже при нулевой скорости естественного движения воздушных масс. Ветроэлектрическая станция состоит из ветроколеса и генератора. Вал генератора располагается на одной оси двух ветроприводов, один из которых приводится во вращение естественным движением воздушных масс, а второй - под воздействием разностного давления, создаваемого в вертикально расположенных вытяжных трубах или каналах. Между валами приводов размещено электромагнитное фрикционное устройство, производящее отсоединение первого ветропривода от второго при нулевой скорости движения наружного воздуха, то есть при штиле. Ветроколесо, приводящщееся в движение воздушными массами, на 1/2 прикрывается с наветренной стороны устройством флюгерного типа, вращающимся вокруг своей оси. 3 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэнергетических или в гидроэнергетических установках, которые превращают энергию атмосферных и водных течений в электрическую. Энергоустановка для преобразования энергии течения воздушных или водных потоков содержит, по меньшей мере, две установленные друг над другом с возможностью вращения в противоположные стороны лопастные турбины с вертикальной осью вращения, электрогенератор и систему крепления к опорной конструкции. Опорная конструкция состоит из неподвижного горизонтального опорного основания, расположенного между вращающимися турбинами и в поперечном сечении выполненного в виде правильного многоугольника, и соединенной с ним вертикальной опоры, образованной линейчатой трубчатой фермой, соединенной с опорным основанием в узлах пересечения внутренних элементов жесткости. Первичная часть электрогенератора выполнена в виде безреакционного индуктора с двухсторонней активной зоной и магнитным полем, замыкаемым неподвижными магнитопроводящими пластинами. В результате достигается повышение надежности и эффективности энергоустановки. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в другие виды энергии, например в электрическую. Ветроэнергоустановка содержит два ротора с вертикальными осями вращения, установленные в корпусе, снабженном направляющим устройством флюгерного типа и закрепленном на поворотной платформе. Корпус в плане выполнен обтекаемой каплеобразной формы, ограниченной сверху и снизу плоскими элементами, причем S-образные воздухозаборные лопасти роторов выступают за пределы корпуса симметрично с двух сторон. В плоских элементах перед осями вращения роторов выполнены отбортованные щели. Использование ветроэнергоустановки обеспечит повышение аэродинамической эффективности использования энергии ветра. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может использоваться для преобразования энергии океанических, морских и речных течений в электроэнергию. Энергоустановка содержит ортогональный сбалансированный гидроагрегат с, по меньшей мере, двумя установленными ниже уровня воды водяного потока друг над другом с возможностью вращения в противоположные стороны лопастными роторами с вертикальной осью вращения, электрогенератором и системой крепления к опорной конструкции. На верхней части опорной конструкции выше уровня воды установлен ортогональный сбалансированный ветроагрегат с лопастными роторами встречного вращения и неподвижными индукторами электрогенератора. Опорная конструкция имеет в своем составе в поперечном сечении неподвижный многоугольник, в вершинах которого закреплены указанные индукторы, и закрепленную во внутренних узлах жесткости многоугольника линейчатую (трубчатую) башню ферменного типа, опирающуюся на узлы жесткости гидроагрегата с избыточной плавучестью, расположенного под уровнем воды ниже ледового покрова и зоны действия ветровых волн. Установка закреплена на дне водоема с помощью якорных растяжек или донных свай, соединенных с гидроагрегатом. В результате достигается повышение надежности и эффективности энергоустановки. 2 ил.

Изобретение относится к области малой энергетики, а именно к ветроэнергетическим установкам, и может быть использовано в качестве автономного источника электроэнергии, в частности, на зданиях, имеющих достаточную высоту. Установка содержит электрогенератор, соединенный с имеющей вертикальную ось вращающейся турбиной с профилированными лопастями, установленными по окружности турбины. Турбина размещена внутри неподвижного устройства формирования ветрового потока в виде цилиндрической системы с направляющими лопастями, установленными по окружности устройства. Устройство формирования ветрового потока с размещенной в нем турбиной выполнено в виде нескольких установленных друг на друга и механически соединенных между собой ярусов, в каждом из которых турбина снабжена верхним и нижним маховиками, к которым прикреплены лопасти. Устройство формирования ветрового потока снабжено верхним и нижним основаниями, к которым прикреплены направляющие лопасти. В центральной части каждого яруса турбины размещена прикрепленная к верхнему и нижнему маховикам полая труба, причем отношение внешнего диаметра турбины к диаметру полой трубы находится в интервале 1,5÷2,5. Лопасти устройства формирования ветрового потока в поперечном сечении представляют собой сегмент кольца, а лопасти турбины в поперечном сечении имеют профиль в виде синусоиды. Конструкция установки обеспечивает повышение КПД, снижение уровня вибрации и надежна в эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

Изобретение относится к ветроэнергетической установке с вертикальной осью и системе генерирования энергии ветра и, в частности, к ветроэнергетической установке с вертикальной осью, содержащей опорную раму; основной вертикальный вал, установленный с возможностью вращения на опорной раме; крепежный элемент, закрепленный на основном вертикальном валу; опорную консоль, прикрепленную одним концом к крепежному элементу; и проходящую по вертикали лопасть, установленную на другом конце опорной консоли, при этом лопасть имеет наклонную часть, образованную на верхнем и нижнем концах, наклоненную внутрь под углом от 30 до 45 градусов по отношению к вертикальной оси основного вала, причем ширина лопасти составляет от 45 до 55% от радиуса орбиты лопасти, когда лопасть вращается вокруг основного вертикального вала. Лопасть установлена вертикально во множестве уровней для образования множества лопастей, каждая из которых проходит в различных направлениях без перекрытия по вертикали таким образом, что они отстоят по существу на равные углы, если смотреть сверху. Установка может быть размещена в стальной мачте высоковольтной линии электропередачи. Установка обеспечивает увеличение ветроприемной площади с увеличенной ветроприемной энергией, низкую себестоимость и увеличение генерации общей энергии на конкретной площади. 4 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для выработки электроэнергии, используя энергию ветра при нормальных погодных условиях и при ураганах. Ветроэнергетическая установка содержит два ветродвигателя с радиальными лопастями, установленные на двух соосных горизонтальных валах с возможностью вращения в противоположных направлениях, генератор электрического тока и ветроловушки. Установка снабжена дополнительным промежуточным валом, на одном конце которого закреплен статор генератора, на другом - зубчатое колесо системы зубчатых передач, ветродвигатели установлены в котлованах, а их горизонтальные валы расположены на уровне земли, каждая ветроловушка содержит размещенные над ветродвигателями верхнюю неподвижную с вогнутой наружной поверхностью направляющую, нижнюю подвижную направляющую, огибающую лопасти барабана ветродвигателя с возможностью поворота вокруг ветродвигателя и размещенные у поверхности котлована подвижные поворотные козырьки. Установку можно использовать в суровых погодных условиях при сильных ураганных ветрах, а использование ветряной ловушки и обратного относительно друг друга направления вращения ротора и статора генератора электрического тока приводит к повышению ее КПД. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к энергетике, а именно к ветряным двигателям, и может быть использовано в качестве автономного источника энергии на зданиях, имеющих достаточную высоту. Ветротурбинная установка содержит ротор, выполненный в виде вала, размещенного вертикально с возможностью вращения внутри корпуса и снабженного турбинными лопатками радиального типа, установленными вертикально по окружности. Корпус ветротурбинной установки выполнен в виде направляющего аппарата, содержащего вертикально расположенные направляющие лопатки по всему периметру корпуса, установленные под острым углом внешним кромкам лопаток ротора, образующие проточную часть турбины радиального типа. Нижняя часть ротора выполнена в виде осевой турбины и снабжена обтекателем. Нижний конец вала оперт на обтекатель, который скреплен с концами лопаток направляющего аппарата, закрепленных на обечайке, верхняя часть которой скреплена с корпусом, а нижняя укреплена на верхней части полого корпуса, например трубы самотяги. В нижней части полого корпуса выполнены воздухоподводящие отверстия. Изобретение повышает эффективность ветротурбинной установки за счет использования вертикального и горизонтального потоков ветра. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.