Вітродвигун будревича

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрическую и обеспечения энергией различных потребителей. Известен близкий данному ветродвигателю по количеству существенных признаков, принятый за его прототип ветродвигатель, описанный в Большой Советской Энциклопедии. Москва, Советская энциклопедия. 1971, т,4.с.590-5917 Известный ветродвигатель, содержащий размещенную на башне поворотную головку с установленным на горизонтальном валу ветроколесом, имеющим поворотные радиальные лопасти, генератор, кинематически связанный с ветроколесом посредством конических шестерен, закрепленных соответсвенно на поворотной головке, выходном валу генератора и горизонтальном валу, стабилизатор частоты вращения. К недостатку прототипа относится относительно невысокий КПД, из-за уменьшения быстроходности ветроколеса при увеличении количества его лопастей свыше трех. Цель изобретения - увеличение КПД. Известно, что быстроходными ветродвигателями являются те, которые имеют двухлопастные ветроколеса, и что ветродвигатели с высоким КПД обладают при прчих одинаковых параметрах большей мощностью и вырабатывают дешевую энергию. Усовершенствование ветродвигателя заключается в установке на поворотной головке башни двух быстроходных ветроколес, имеющих возможность вращения в противоположные стороны, кинематически связанных с одним генератором, самоориентирующи хся относительно направления ветра и вращающихся с постоянным числом оборотов при увеличении скорости ветра. Поставленная задача решается тем, что в ветродвигателе, содержащем размещенную на башне поворотную головку с установленным на горизонтальном валу ветроколесом. имеющим поворотные радиальные лопасти, генератор, кинематически связанный с ветроколесом посредством конических шестерен, закрепленных соответсвенно на поворотной головке, выходном валу генератора и горизонтальном валу. стабилизатор частоты вращения, согластно изобретения, ветродвигатель снабжен расположенным за башней дополнительным ветроколесом. ступица которого снабжена конической шестерней и жестко связана с лопастями. втулкой с конической шестерней на одном из концов, при этом втулка и ступица установлены на горизонтальном валу с возможностью вращения, ветроколеса установлены с возможностью вращения в противоположные стороны, лопасти переднего ветроколеса снабжены общей осью. шестерни горизонтального вала и ступицы имеют равные диаметры и взаимодействуют с шестерней вала генератора, стабилизатор частоты вращения выполнен в виде конической шестерни. закрепленной на оси лопастей переднего ветроколеса и взаимодействующей с конической шестерней втулки, двухрядной магнитопроводной цилиндрической шестерни, укрепленной на другом конце втулки, электромагнита, катушка которого снабжена зубчатыми выступами, расположенными на ее внутренней поверхности. и расположена коаксиально цилиндрической шестерне, причем обмотки электромагнита электрически связаны с генератором при помощи выпрямителя, реле и переменного резистора, а ветроколеса выполнены двухлопастными. На фиг. 1 схематично изображен ветродвигатель, общий вид; на фиг. 2 - электрическая схема ветродвигателя. Ветродвигатель содержит размещенную на башне 1 поворотную головку 2 с установленным на горизонтальном валу 3 ветроколесом 4, имеющим поворотные радиальные лопасти, генератор 5. кинематически связанный с ветроколесом 4: посредством конических шестерен 6, 7, закрепленных соответственно на поворотной головке 2. выходном валу генератора 5 и горизонтальном валу 9, стабилизатор частоты вращения. Ветродвигатель снабжен расположенным за башней 1 дополнительным ветроколесом 8, ступица 9 которого снабжена конической шестерней 10 и жестко связана с лопастями, втулкой 11 с конической шестерней 12 на одном из концов, при этом втулка 11 и ступица 9 установлены на горизонтальном валу 3 с возможностью вращения, ветроколеса 4, 8 установлены с возможностью вращения в противоположные стороны, лопасти переднего ветроколеса 4 снабжены общей осью 13, шестерни 7, 10 горизонтального вала 3 и ступицы 9 имеют равные диаметры и взаимодействуют с шестерней 6 вала генератора 5. стабилизатор частоты вращения выполнен в виде конической шестерни 14. закрепленной на оси 13 лопастей переднего ветроколеса 4 и взаимодействующей с конической шестерней 12 втулки 11. двухрядной магнитопроводной шестерни 15, укрепленной на другом конце втулки 11, ЭЛЕКТРОмагнита 16. катушка которого снабжена выступами 17, расположенными на ее внутренней поверхности, и расположена коаксиально цилиндрической шестерне 15, причем обмотки электромагнита 16 электрически связаны с генератором 5 при помощи выпрямителя 18. Реле 19 и переменного резистора 20, а ветроколеса 4, 8 выполнены двухлопастными. Генератор 5 может быть связан с потребителями через контактные кольца, закрепленные на цапфе поворотной головки 2. Ветродвигатель работает следующим образом. Вследствие того. что переднее Ветроколесо 4 расположено от оси башни 1 на меньшем расстоянии, чем заднее ветроколесо 8, ветер, действующий с боку на оба ветроколеса, поворачивает их вокруг башни 1 вместе с головкой 2 пока горизонтальный вал 3 не установится параллельно направлению ветра. После этого ветер вращает колеса 4, 8 в противоположные стороны, так как их лопасти наклонены к плоскости вращения в разные стороны. Вращение ветроколес передается шестерне 6 выходного вала генератора 5 от переднего ветроколеса 4 через горизонтальный вал 3 и его коническую шестерню 7, а от заднего ветроколеса 8 - через его ступицу 9 и ее коническую шестерню 10, именную одинаковый диаметр с шестерней 7. Выработанный генератором 5 ток поступает к потребителям через контактные кольца на цапфе поворотной головки 2. Если скорость ветра равна или больше расчетной, а генератор 5 имеет постоянную номинальную нагрузку или она уменьшается, то стабилизатор частоты вращения обеспечивает постоянство напряжения генератора 5 путем изменения положения плоскостей переднего ветроколеса 4 относительно направления ветра. В эти х случаях при малейшем повышении частоты вращения ветроколес и напряжения генератора 5. катушка реле 19, подключенная к генератору 5 через переменный резистор 20, замыкает контакты реле и ток от генератора, пройдя через выпрямитель 18 и контакты реле, поступает в обмотки электромагнита 16. Магнитное поле, созданное током в обмотках, проходя через зубчатые выступы 17 ктушки электромагнита 16 и воздушные зазоры, замыкается в двухрядной цилиндрической шестерне 15 и тормозит или останавливает ее вращение вместе со втулкой 11 и шестерней 12 относительно горизонтального вала 3, а шестерня 14 на общей оси 13 лопастей переднего ветроколеса 4, взаимодействующая с шестерней 12. поворачивает лопасти переднего ветроколеса 4 и устанавливает их в положение, при котором ветер перестает вращать ветроколесо с горизонтальным валом 3 и его кническая шестерня 7 тормозит вращение шестерни 6 вала генератора 5 со стороны заднего ветрокодеса 8. В результате частота вра щения вала генератора 5 и напряжение его быстро снижается до нормального, при котором реле 19 размыкает свои контакты, электромагнит 16 обесточивается и лопасти переднего ветроколеса снова устанавливаются в рабочее положение. Когда скорость ветра становится ниже расчетной, для поддержания постоянства частоты и напряжения тока генератора 5 требуется снижение его нагрузки. Это выполняют известные автоматически действующие прибори, включенные в сеть генератора.