Ветроэнергетическая установка для регионов с неравномерной ветровой энергией

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Ветроэнергетическая установка для регионов с неравномерной и слабой скоростью ветра. Изобретение относится к области электротехники, в частности к ветроэнергетики. Задача изобретения заключается в повышении эффективности работы ветроэнергетической установки в условиях неравномерной и слабой ветровой энергии. Это достигается за счет введения в схему маховика, установленного на одном валу с ветродвигателем, датчиков контроля тока нагрузки выпрямителя, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а выход его подключен к устройству управления выпрямителем, датчик контроля напряжения генератора вход которого подключен к генератору, а выход к устройству управления выпрямителем.(72) Бекбаев Амангельды Бекбаевич Кругликов Алексей Прохорович Турапова Наргиз Решадовна Ким Николай Аликович(73) Республиканское государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева Министерства образования и науки Республики Казахстан(56) Авторское свидетельство СССР 1300625, кл. Н 02 Р 9/00, 1987(54) ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РЕГИОНОВ С НЕРАВНОМЕРНОЙ ВЕТРОВОЙ ЭНЕРГИЕЙ 22451 Изобретение относится к области электротехники,в частности к ветроэнергетики. Технический результат заключается в повышении эффективности работы ветроэнергетической установки за счет введения в схему датчиков контроля и устройств управления режимом работы ветроэнергетической установки при неравномерной ветровой нагрузки. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является ветроэлектрическая установка А.с. СССР, 1300625, Н 02 Р 9/00, опубликован БИ 12,1987 г. содержащая ветродвигатель, вал которого механически связан с валом генератора переменного тока, управляемый выпрямитель, вход которого соединен со статорной обмоткой генератора переменного тока, датчик скорости ветра. Эта установка не работает при малой скорости ветра, в ней не обеспечивается разгон ветрового двигателя без нагрузки и автоматическое подключение нагрузки после набора запаса кинетической энергии в механической части установки. Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение эффективной работы ветроэнергетической установки в регионах с неравномерной и слабой скоростью ветра за счет наиболее полного использования ветровой энергии. Схема установки приведена на фиг. 1. Схема установки содержит ветровой двигатель 1,вал которого механически связан с валом генератора переменного тока, управляемый выпрямитель 3, вход которого соединен со статорной обмоткой, а выход подключен к аккумуляторной батареи 4 , к этой же батарее подключен вход инвертора 5 на биполярных транзисторах с изолированным затвором, устройство контроля выходного напряжения аккумуляторной батареи 6, на один вход которого подается текущее значение выходного напряжения батареи, а на другой- заданное значение напряжение (максимальное напряжение при полностью заряженной батареи),устройство для контроля зарядного тока аккумуляторной батареи 7, на один вход которого подается сигнал, пропорциональный току заряда батареи, на другой-сигнал задания на минимальное значение зарядного тока, устройство управления тиристорами 8,балластный резистор 9,подключаемый устройством 10 к генератору переменного тока, датчик напряжения 11, вход которого подключен к выходу генератора переменного тока, а выход - к устройству управления тиристорами выпрямителя,маховик 12,установленный на одном валу с генератором и служащий для накопления дополнительной кинетической энергии и сглаживания колебаний скорости ветродвигателя при колебании скорости ветра. Установка работает следующим образом. В исходном состоянии (при нормальной работе ветроэнергетической установки) управляющим сигналом устройства 8 открыты тиристоры выпрямителя, (еслизар.з. мин, то на выходе блока 7 сигнал имеет открывающую полярность для тиристоров блока 8). Если напряжение на выходе аккумуляторной батареи б меньше максимального напряжения заряженного аккумулятора бм, то на выходе блока 6 сигнал отсутствует. К инвертору 5 подключена нагрузка. По мере снижения скорости ветра ток заряда батареи 4 будет уменьшаться. Призар.з. мин отпирающий сигнал с блока 7 снимается,выпрямитель 3 прерывает ток заряда батареи и ветроустановка переходит в режим холостого хода. При малой скорости ветра энергии ветра будет достаточной для разгона генератора без нагрузки до высокой (заданной) скорости. Этой скорости соответствует з.мах Когда напряжение генератора превысит з.мах. выходным сигналом блока 11 откроются тиристоры выпрямителя 3 и батарея будет заряжатьсязар.з. мин. Выходным сигналом блока 7 тиристоры в выпрямителе 3 будут поддерживаться в открытом состоянии и после снятия выходного сигнала с блока 11. В ночное время инвертор 5 может не иметь нагрузки. Тогда после полного заряда батареи ббмах выходным сигналом блока 6 закроются тиристоры в блоке 3, а блоком 10 балластный резистор 9 подключится к генератору. После подключения нагрузки к инвертору ббмах и напряжение на выходе блока 6 исчезает, блоком 8 откроются тиристоры в выпрямителе 3, а блок 10 отключит балластный резистор от генератора 2. Таким образом, предлагаемая ветроэнергетическая установка в автоматическом режиме обеспечивает нормальную работу при скорости ветра более 3 м/с. При малых скоростях ветра установка работает в поисковом режиме автоматически происходит разгон установки без нагрузки и после накопления кинетической энергии в маховых массах установки установка включается в нормальный режим работы. Дополнительный отбор ветровой энергии повышает эффективность работы ветроэнергетической установки. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Ветроэнергетическая установка для регионов с неравномерной и слабой скоростью ветра,содержащая ветровой двигатель,генератор переменного тока и датчики, отличающаяся тем,что установка дополнительно содержит маховик,установленный на одном валу с ветродвигателем,устройство контроля напряжения, вход которого подключен к аккумуляторной батареи, а его выход подключен к устройству управления выпрямителем и устройству подключения балластного резистора к генератору устройство контроля тока нагрузки выпрямителя, вход которого подключен к выходу выпрямителя, а его выход - к устройству управления выпрямителем датчик контроля напряжения генератора, вход которого подключен к генератору,а выход к устройству управления выпрямителем.