Регулятор ротора вітродвигуна

1. Регулятор ротора вітродвигуна, що містить підпружинену втулк у, яка переміщується вздовж вала ротора, який відрізняється тим, що на осях 3 21582 ротора, згідно з корисною моделлю на осях поворотних лопатей жорстко закріплені кулачки, які взаємодіють з підпружиненою втулкою. Вісь обертання лопатей зміщена відносно центру тиску аеродинамічних сил таким чином, що вони зменшують кут установки лопатей. Профіль кулачків має декілька секторів: сектор пуску, робочий сектор, сектор гальмування, які відповідають кутам установки лопатей і виконані у вигляді кривих з різними кутами підйому профілю. Запропонована конструкція забезпечує спрощення регулятора вітродвигуна та підвищення його надійності за рахунок заміни багатоелементних та складних електричних систем простими в виготовленні та надійними в експлуатації кулачками, які жорстко закріплені на осях поворотних лопатей. Зміщення центру тиску аеродинамічних сил відносно вісі обертання лопаті таким чином, що аеродинамічні сили зменшують кути установки лопатей та, відповідно, застосуванням кулачків з різними секторами з різними кутами підйому профілю, що відповідають режимам роботи вітродвигуна, а саме, пуск, робочий режим та режим гальмування дозволяє відмовитись від додаткових механізмів або виконавчих систем для регулювання обертів, пуску та гальмування вітродвигуна, що також веде до спрощення запропонованої конструкції та підвищення її надійності. Суть корисної моделі пояснюється . 1,2,3,4. На Фіг.1,2 показані два варіанти пристрою, на Фіг.3 приведена схема сил, що діють на лопать, на Фіг.4 представлено робочий профіль кулачка. Регулятор ротора вітродвигуна складається з кулачків 1, закріплених на осях лопатей 2, які обертаються у втулках, закріпленої на валу ротора 3, маточини 4. По валу ротора переміщується втулка 5, що піджимається пружиною 6, в одному варіанті (Фіг. 1) безпосередньо до кулачка 1, в другому варіанті (Фіг. 2) через штирки 7, які переміщуються в закріпленій на валу ротора втулці 8. На схемі сил, що діють на лопать (Фіг.3), наведені наступні позначення: V - швидкість вітру, W - результуюча швидкість набігаючого на лопать потоку повітря, R - результуюча аеродинамічна сила, j - кут установки лопаті. Вісь обертання лопаті 2 зміщена відносно центру тиску (центр прикладення сили R) на відстань h, в результаті чого на осі обертання лопаті 2 виникає обертальний момент, який врівно 4 важується пружиною 6. Кулачок 1 (Фіг. 4) має робочі сектори "а", "б", "в", "г", "д" з різними кутами підйому профілю. В секторі "а" кут підйому рівний 0, в секторах "б", "в", "г" він збільшується і розраховується із умови отримання необхідного кута установки лопаті 2 та урівноваження пружиною 6 моменту від результуючої аеродинамічної сили, сектор "д" являє собою перехід вільної форми від сектора "г" до сектора "а". Регулятор ротора вітродвигуна працює наступним чином. В момент запуску вітродвигуна (при відсутності вітр у), кулачок 1 контактує з втулкою 5 в секторі "а", що відповідає великим кутам установки лопатей ( на Фіг. З це положення показано штрих - пунктирною лінією), і цим забезпечує надійний запуск вітродвигуна. При появі вітру виникає обертальний момент на осі лопаті 2 і вона починає обертатись навколо своєї осі разом з кулачком 1 а зона контакту кулачка 1 з втулкою 5 переміщується в сектор "б" профілю кулачка 1. При досягненні швидкості вітру робочої величини зона контакту переміщується в сектор "в", що відповідає оптимальним кутам установки лопаті 2 і відповідно оптимальним робочим режимам вітродвигуна (на Фіг.3 це положення лопаті показано суцільною лінією). При збільшенні швидкості вітру вище допустимої величини зона контакту переміщується в сектор "г" з невеликим кутом підйому, що дозволяє при незначному збільшенні обертального моменту на осі лопаті 2 розвертатись їй на великі негативні кути установки лопаті, тобто в анти флюгерне положення , що призводить до гальмування і зупинки ротора (на Фіг.3 це положення лопаті 2 зображено пунктирною лінією). При зменшенні швидкості вітру, відповідно, зменшується обертальний момент на осі лопаті 2 і під дією пружини 6, завдяки тому що в секторі "г" профіль кулачка 1 виконаний з невеликим кутом підйому, лопать 2 повертається на робочий кут установки і при подальшому зниженні швидкості вітру на пусковий кут установки лопаті. Різниця у варіантах виконання полягає в тому, що варіант показаний на Фіг. 1 простіший за конструкцією, а варіант на Фіг. 2 дозволяє більш точно реалізувати алгоритм регулювання і, відповідно, отримати більш оптимальні режими роботи вітродвигуна. 5 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 21582 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601