Вітроустановка

Вітроустановка, що містить вітродвигун з вертикальною віссю обертання, генератор змінного струму, кінематично з'єднаний з валом обертання вітродвигуна і акумулятор електричного струму, яка відрізняється тим, що вітроустановка додатково містить регулятор Уатта, геркон і електронний ключ для під'єднання збуджуючої обмотки генератора до акумулятора, вал обертання регулятора Уатта кінематично з'єднаний з валом обертання вітродвигуна і розміщений паралельно йому, до рухомої муфти регулятора Уатта прикріплений кільцевий постійний магніт, геркон розташований з можливістю попадання у магнітне поле постійного магніта при знаходженні рухомої муфти регулятора Уатта в крайньому нижньому положенні і під'єднаний до електронного ключа Винахід відноситься до установок для перетворення енергії вітру в електричну енергію, а більш конкретно, до вітряних двигунів з віссю обертання ротора, перпендикулярною направленню вітру, і може бути використаний для виробництва електроенергії у промисловості, сільському господарстві для забезпечення електроенергією незалежних об'єктів Відома вітроустановка (патент України №22963А, МПК F03D 7/04, опубл ЗО 06 1998), що містить вітродвигун, кінематично зв'язаний з генератором і систему автоматизованого управління їх роботою Генератор виконаний асинхронним, що має фазний ротор Статор підключений до мережі 380 вольт, 50 герц, а ротор - через тиристорний перетворювач підключений до тієї ж мережі, для живлення обмоток збудження Така вітроустановка може використовуватись на великих промислових об'єктах, и створення потребує великих матеріальних затрат, необхідна наявність електромережі для підключення ротора генератора Вона не пристосована для автономного використання на малих об'єктах, господарствах, наприклад, в горах або селах, де немає електромережі Найбільш близькою до винаходу є вітроустановка (Политехнический словарь под ред А Ю Ишлинского, М , Советская энциклопедия, 1989, с 77), що містить вітродвигун з вертикальною віссю обертання, генератор змінного струму, кінематично з'єднаний з валом обертання вітродвигуна і акумулятор електричного струму В умовах, коли сила вітру достатня для приведення в рух вітродвигуна, генератор виробляє електроенергію і заряджається акумулятор, підключений до генератора При стиханні вітру необхідно вручну відключати акумулятор, щоб уникнути його розрядки Відсутність можливості автоматичного регулювання підключення і відключення акумулятора до збуджуючої обмотки генератора спричиняє незручності при експлуатації вітроустановки При несвоєчасному відключенні акумулятора в безвітряних умовах акумулятор може розрядитися, накопичена ним електроенергія не буде використана за призначенням В основу винаходу поставлено задачу ліквідувати можливість розрядки акумулятора в безвітряних умовах шляхом автоматичного підключення і відключення акумулятора від збуджуючої обмотки генератора, що дозволяє підвищити зручність в експлуатації установки і зменшити втрати електроенергії в автономному режимі роботи Поставлена задача вирішується тим, що вітроустановка, яка містить вітродвигун з вертикальною віссю обертання, генератор змінного струму, кінематично з'єднаний з валом обертання вітродвигуна і акумулятор електричного струму, згідно винаходу, додатково містить регулятор Уатта, геркон і електронний ключ для під'єднання збуджуючої обмотки генератора до акумулятора, вал обертання регулятора Уатта кінематично з'єднаний з валом обертання вітродвигуна і розміщений паралельно йому, до рухомої муфти регулятора Уатта прикріплений кільцевий постійний магніт, геркон (О 00 о (О 60186 Запропонована вітроустановка працює слідуючим чином При відсутності вітру постійний магніт 9 знаходиться у крайньому нижньому положенні, контакти геркона 10 при цьому замкнуті, струм в колі колектора транзистора 12 незначний, контакти 15 реле 14 розімкнуті і акумулятор 3 відключений від збуджуючої обмотки генератора 2 При наявності вітру вітродвигун 1 приводить в рух вал обертання 5, через який обертовий рух передається на вал 4 генератора 2, і, ВІДПОВІДНО, на вал 7 регулятора Уатта 6 При цьому рухома муфта 8 регулятора 6 разом з магнітом 9 переміщується вверх, що призводить до роз'єднання контактів геркона 10, який уже не знаходиться в полі дії магніту 9 При цьому через змінний опір 13 на базу транзистора 12 подається напруга зміщення, контакти 15 реле 14 замикаються і обмотка збудження генератора 2 підключається до акумулятора З розташований з можливістю попадання у магнітне поле постійного магніту при знаходженні рухомої муфти регулятора Уатта в крайньому нижньому положенні і під'єднаний до електронного ключа У запропонованій вітроустановці за рахунок автоматизації процесу підключення акумулятора електричного струму забезпечується більш економний режим роботи і зручність експлуатації порівняно з відомими вітроустановками На фіг схематично представлена запропонована вітроустановка Вітроустановка містить вітродвигун 1 з вертикальною віссю обертання, генератор змінного струму 2, акумулятор електричного струму 3 Вал обертання 4 генератора 2 кінематично (через ремінну передачу) з'єднаний з валом обертання 5 вітродвигуна 1 До валу обертання 4 генератора 2 під'єднаний регулятор Уатта 6 таким чином, що його вал обертання 7 розташований паралельно валу обертання 5 вітродвигуна 1 і жорстко з'єднаний з валом 4 генератора 2 До рухомої муфти 8 регулятора Уатта 6 прикріплений кільцевий постійний магніт 9, а під регулятором Уатта 6 розташований геркон 10, причому геркон попадає у магнітне поле магніту 9 при знаходженні рухомої муфти 8 в крайньому нижньому положенні Геркон 10 під'єднаний до електронного ключа 11 Електронний ключ 11 в свою чергу складається з транзистора 12, база якого під'єднана до нижнього контакту геркона 10, через змінний опір 13 до позитивної клеми живлення і через реле 14 до колектора транзистора 12 Верхній контакт геркона 10 під'єднаний до емітера транзистора 12 і до негативної клеми живлення Контакти 15 реле 14 під'єднані до збуджуючої обмотки генератора 2 і до акумулятора З Таким чином, в запропонованій вітроустановці відбувається автоматичне підключення і відключення акумулятора електричного струму, для чого використовується проста, надійна і дешева система, здатна працювати автономно, що дуже важливо при використанні вітроустановки в невеликих господарствах в сільських, польових, гірських та інших місцевостях, де немає електромережі В такій вітроустановці можна з успіхом використовувати дешеві і надійні в роботі генератори від автомобілів, наприклад, трьохфазні синхронні з електромагнітним збудженням із вмонтованими кремнієвими діодами Ці генератори мають велику питому потужність і можуть забезпечити заряд акумулятора при малій частоті обертання ротора Стабілізація напруги може здійснюватися стандартними автомобільними регуляторами Фіг. Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна