Вітроустановка

Винахід відноситься до вітроенергетики. Відомий, як аналог, вітродвигун, що містить змонтований на вертикальній щоглі з можливістю обертання поперечний вал, кінематично зв"язаний з лопатями, і з генератором електроенергії [див. опис винаходу СРСР до а.с. №1291718, кл. F03Д7/04, 1985p.]. В процесі роботи аналога лопаті, що обертаються від вітру, приводять в дію генератор. Недоліком аналога є низька потужність внаслідок складності підняття вітродвигуна щоглою на висоту, сягаючу до сильних постійних вітрів. Відома також, вибрана як найближчий аналог за більшістю співпадаючих суттєви х ознак, вітроустановка, що містить два паруси, підвішені з можливістю почергового розкриття і складування на аеростатах, з ’єднаних звисаючим додолу спільним тросом, охоплюючим шків приводу генератора встановленого знизу на нерухомій основі [див. ОВ до а.с. №1225913, кл. F03Д9/00, 1964р.]. В процесі роботи найближчий аналог на забезпеченій аеростатами висоті, сягаючій до сильних постійних вітрів, один аеростат з розкритим парусом під дією вітру на розкритий парус тягне за собою канат з другим аеростатом зі складеним парусом, попутно обертаючи охоплений канатом шків генератора, і при наближенні другого аеростата до шківа парус другого аеростата розкривається, а парус першого складається відбувається зворотне обертання шківа і генератор продовжує виробляти електроенергію. Недоліком найближчого аналогу є втрати потужності на протидію з'єднаних спільним тросом через шків аеростатів. Технічний завданням винаходу є підвищення ефективності вітроустановки, ідо працює на висоті, сягаючій сильних постійних вітрів, за рахунок усунення протидії під’ємної сили аеростатів. Для вирішення поставленого завдання запропонована конструкція вітроустановки поряд з суттєвими ознаками, властивими для найближчого аналогу, такими, як виконані в сигароподібній формі дирижаблів аеростати, трос, що з’єднує аеростат з нерухомою основою на землі, і генератор, містить нові суттєві ознаки, а саме - корпус кожного аеростата зовні оснащений радіальними відносно поздовжньої осі лопатями з можливістю обертання співвісно орієнтованих в просторі аеростатів навколо власних осей в протилежних напрямках, досягнутих протилежними кутами кріплення лопатей, передній зустрічно напрямку вітру аеростат попереду, оснащений вертлюгом, з'єднаним тросом з нерухомою основою на землі, генератор розташований в порожнині одного з аеростатів, статор генератора співвісно нерухомо прикріплений до корпусу аеростата і під'єднаний електропроводом до кільцевого струмознімача, змонтованого у вертлюгу, а ротор з'єднаний карданним валом з другим аеростатом, при цьому лопаті аеростатів взаємно віддалені з можливістю усунення дії вихор у повітря, збудженого лопатями переднього аеростата, на лопаті заднього аеростата. В процесі роботи запропонованої вітроустановки на забезпеченій аеростатами висоті, сягаючій до сильних постійних вітрів, аеростати, обертаючись в протилежних напрямках від дії вітру на їх лопаті, надають протилежного обертання статору і ротору генератора, при цьому генератору властивий великий обертовий момент, зумовлений інерцією мас аеростатів, при не великій частоті обертання, що не понижує к.к.д. генератора. Отже, нова сукупність суттєви х ознак, в порівнянні з найближчим аналогом, підвищує е фективність вітроустановки за рахунок усунення втрат потужності на приводі генератора від протидії під’ємної сили аеростатів, а їх обертова протидія є корисним навантаженням генератора. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 зображений поздовжній переріз аеростатів з розташованим з одному з них генератором; на Фіг.2 - загальна компановка вітроустановки. Сигароподібний в формі дирижабля корпус кожного аеростата 1 і 2 (Фіг.1) виконаний з радіальними відносно поздовжньої осі лопатями 3 з можливість обертання співвісно орієнтованих в просторі напрямом вітру аеростатів 1 і 2 (Фіг.2) навколо власних осей в протилежних напрямках, досягнути х протилежними кутами a кріплення лопатей 3. Передній зустрічно напряму вітру аеростат 1 попереду оснащений вертлюгом 4 (Фіг.1), встановленим в підшипнику 5 з опорним кільцем 6 і з'єднаним через коуш 7 тросом ,8 з нерухомою основою 9 на землі (Фіг.2). Генератор 10 (Фіг.1) розміщений в порожнині аеростата 1 і містить статор 11 з сердечниками з магнітопровідних пластин 12 і з обмотками 13 та багатополюсний ротор 14 з постійними магнітами 15. Концентричні статор і ротор з’єднані підшипниками 16 і закриті з торця кришкою 17. Статор 11 співвісно нерухомо прикріплений до корпусу аеростата 1 жорсткими розпірками 18 і під’єднаний електропроводом 19 до кільцевого струмознімача 20, через який електропровід проведений до нерухомої основи на землі (Фіг.2). Ротор 14 (Фіг.1) з'єднаний валом 21 в підшипниках 16 та 22 через карданний механізм 23 з валом 24, співвісно нерухомо прикріпленим до аеростата 2. Вітроустановка працює наступним чином: На висоті, сягаючій до сильних постійних вітрів, забезпеченій під’ємною силою аеростатів 1 і 2, вони обертаються в протилежних напрямках від дії вітр у на їх лопаті 3. Відповідно, в протилежних напрямках обертаються статор 11 і ротор 14 генератора 10, виробляючи електроенергію, яка електропроводом 19 передається до нерухомої основи 9 на землі і далі через перетворювач струму на живлення інших об'єктів.