Ветродвигатель

(51) 03 1/00 (2012.01) 03 3/04 (2012.01) 03 7/02 (2012.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для повышения мощности ветроэнергетических установок. Оно касается ветроустановок с длинными горизонтальными валами,направленными вдоль ветра и прикрепленным к ним вдоль вала нижних кромок широких аэродинамических лопастей. Для повышения мощности этих ветротурбин предлагается к валу по двум его концам присоединять разные по номинальной мощности и оборотам электрогенераторы, каждый из которых устанавливается на отдельной опоре.(76) Комбаров Марат Нигметович Комбаров Саян Марленович Комбаров Тлек Сакенович Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для создания ветроэнергетических установок большой мощности. Известен ветродвигатель,содержащий барабанное ветроколесо с лопастями,закрепленными на горизонтальном валу и два конфузора, установленными перед ветроколесом и за ним, с выходными отверстиями, расположенными один выше, а другой ниже вала, а козырек каждого конфузора выполнен сплошным между конфузорами по поверхности, огибающей барабан, и каждая лопасть закреплена на валу с возможностью протекания воздушного потока между поверхностью вала и кромкой лопасти, обращенной к нему, выполнена с аэродинамическим профилем отличающийся тем,что вал расположен параллельно направлению ветра, а лопасти разворачивают на 90 градусов и прикрепляют их вдоль вала. (Инновационный патент на изобретение 23034 по заявке 2009/1064.1. с датой подачи заявки 24.08.2009. (кл. 03 3/04.). Как известно мощность ветродвигателя пропорциональна кубу скорости ветра (ра 3),меняется по кубической параболе, а скорость вращения его вала пропорциональна скорости ветра, и меняется линейным образом. В течение суток скорость ветра изменяется, и мощность ветродвигателя, а также скорость вращения будут иметь соответствующие этим скоростям ветров значения. Недостатком рассматриваемого устройства является то обстоятельство, что ветроколесо снабжается одним электрическим генератором. Обычно таковым является асинхронный электрогенератор. Он должен выдавать энергию от ветротурбины как при слабых ветрах, так и сильных. Но при слабом текущем ветре получается малая мощность и низкие обороты, при сильных ветрах мощность повышается резко (в кубической зависимости), а обороты повышаются линейно не резко. Но обороты электрогенератора могут изменяться в широких пределах - в 2 -3 и более раз выше. Однако асинхронный электрогенератор, в соответствии с его техническими и физическими свойствами, не может работать в таких диапазонах мощностей, а диапазон изменения скорости ветра может меняться в широких пределах начиная со стартовой скорости ветра ветродвигателя, когда он начинает выдаваться э/э, примерно 4-м/с и до десяти крат. Если принять мощность ВД при 4-м/с за единицу измерения, то при скорости ветра 16 м/с его мощность составит (16/4)364 единицы, а при скорости 25 м/с составит 244 единиц. Но это большие величины мощности. В связи с указанным лопасти ВД регулируют так, чтобы мощность ВД была постоянной величиной примерно 34 единицы,начиная со скорости ветра примерно 13 м/с и более,и далее не зависела от скорости ветра до величины 25 м/с. При последней ВД отключают от электросети, чтобы он не повредился. То есть неиспользуемая разница по мощности ВД может составить максимум до 210 единиц. 2 Техническая задача изобретения состоит в увеличении мощности и энергии снимаемой с ветрового колеса. То есть в обеспечении возможности работы ВД по естественной кубической характеристике и при ветрах 13 -25 м/с и выше, вплоть его буревого значения, с повышенными значениями выдаваемой э/э. Для достижения этого регулирование лопастей для поддержания мощности не производится. Но на том же валу ветроколеса устанавливают второй более мощный электрогенератор имеющий и более высокую номинальную скорость вращения. В этом случае турбина будет вращаться с повышенными оборотами при скорости ветра выше 13 м/с, ее мощность будет повышаться,следуя ее естественной кубической параболе,и,соответственно, будет повышаться выработка электроэнергии. Техническим результатом является расширение диапазона мощности ветроколеса при работе в большом диапазоне изменения скоростей ветра,вплоть до буревой. Выработки электроэнергии при этом увеличивается. Новым является то,что устройства регулирования лопастей для поддержания скорости вращения ВЭУ отсутствуют, а к валу ветроколеса присоединяют электрогенератор большой мощности. На фигуре показана ВЭУ с двумя электрогенераторами, размещенными каждый на своей опоре. Это дает возможность независимо присоединять и отсоединять их от вала,опирающегося на эти опоры. Сведения подтверждающие возмжность осуществления изобретения. Выполнить ветродвигатель на двух опорах и разместить на них по одному электрогенератору не представляет технических проблем. Работа ветродвигателя при существующих разных скоростях ветра происходит следующим образом. При ветрах с малой скоростью лопасти 4 ветроколеса имеет низкое число оборотов с валом 2,при этом для выработки электроэнергии работает электрогенератор с меньшей номинальной мощностью и оборотами 3 установленный на своей опоре. При увеличении скорости ветра обеспечивающей резкое повышение мощности ветроколеса,превышающей номинальную мощность работающего генератора 3, этот генератор отсоединяют от вала, при этом присоединенный к валу другой генератор 1 установленной на второй опоре ВД и имеющий большую номинальную мощность и обороты, вступает в работу и выдает мощность при высоких скоротях ветра. При снижении скорости ветра и, соответственно,мощности и числа оборотов вала 2 отсоединяется более мощный генератор 1 , а присоединяется менее мощный 3. Таким образом ветроколесо будет обеспечивать механической энергией при большом диапазоне изменения скорости ветра без отключения генераторов от электросети. Это обеспечивает повышенную выработку электроэнергии и бесперебойность подачи э/э в сеть от ВД. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Ветродвигатель с длинным горизонтальным валом, расположенным параллельно направлению ветра, и широкими у основания аэродинамическими лопастями,прикрепленными вдоль вала, отличающийся тем, что к двум концам вала присоединены электрогенераторы с разными номинальными мощностями и оборотами, каждый из которых размещен на своей опоре и работает в своем диапазоне скорости ветра.