Система контролю роботи вітрогенератора

Реферат: UA 121396 U UA 121396 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до вітрової енергетики, зокрема до вітрогенераторів, та може бути використана для підвищення ефективності їх використання. Відома система [1] працює наступним чином. Ортогональна турбіна, з'єднана з вихідним кінцем ротора, має розворот лопатей в другу сторону. При проходженні потоку повітря перпендикулярно осі турбіни виникає обертальний момент в одну сторону, а в турбіні виникає момент в другу сторону, при цьому відбувається подвоєння відносної швидкості обертання ротора і статора. Потужність генератора пропорційна відносній швидкості, тому відбувається подвоєння потужності в порівнянні з машинами традиційної конструкції, де статор - нерухомий, а ротор - обертається. В прототипі осі турбін розташовані паралельно напряму вітру, тому одна турбіна знаходиться спереду другої і розташована в потоці повітря з більшою швидкістю ніж друга, разом з тим площа попереду турбіни менше ніж в наступній. Так як потужність турбіни пропорційна площі, що описується лопатями і кубу швидкості вітру, то одна з турбін має потужність більшу ніж друга. Це призведе до того, що більш потужна турбіна через електромагнітний момент генератора збільшує другу у своєму направленні обертання, відносна швидкість обертання турбін дорівнюватиме нулю і потужність, що віддається генератором буде рівна нулю. Недоліком даної системи є відсутність датчика швидкості обертання. Ще одна система [1], яка при впливі на вітроустановку вітру почнуть обертатися навколо своєї осі ротори типу Савоніуса, змушуючи обертатися одночасно зв'язані з ними циліндри. З появою на циліндрах і роторах достатньої піднімальної сили Магнуса і відповідного моменту, що крутить у площині, перпендикулярної валові, прийде в обертання вітроколесо. З початком обертання вітроколеса на ротори Савоніуса крім сили вітру почне діяти потік повітря в площині обертання вітроколеса. Збільшиться число оборотів ротора і циліндрів, підвищиться піднімальна сила Магнуса і момент, що крутить для обертання вітроколеса. Датчик кутової швидкості передає на стабілізаційний пристрій інформацію про швидкість обертання вітроколеса, а стабілізаційний пристрій, в свою чергу, сприяє можливості для аеродинамічного самозапуску та саморегулювання при будь-яких режимах роботи, без додаткової витрати енергії, у широкому діапазоні швидкостей вітру. Недоліком даної системи є відсутність датчика вихідної потужності. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності використання вітроенергетичних установок, шляхом застосування системи контролю його роботи, що дозволить пристосовувати вітрогенератор до швидкості вітру. Поставлена задача вирішується тим, що в конструкцію вітрогенератора включається система контролю його роботи. Згідно з корисною моделлю, датчик швидкості обертання та датчик вихідної потужності підключенні до мікроконтролера, а до мікроконтролера під'єднана зовнішня пам'ять. На блок-схемі показано систему контролю роботи вітрогенератора, яка складається з вітрогенератора 1, датчика швидкості обертання 2, датчика вихідної потужності 3, мікроконтролера 4 та зовнішньої пам'яті 5. Корисна модель працює наступним чином. Датчика швидкості обертання 2 знімає поточні показання швидкості обертання вітрогенератора 1, датчик вихідної потужності 3 знімає покази потужності, яку видає той же вітрогенератор. Ці всі дані передаються до мікроконтролера 4, що аналізує ці показання із установленими параметрами швидкості і потужності та записує їх на зовнішню пам'ять 5 для подальшого аналізу оператором. Пропонована система підвищує ефективність використання вітрогенераторів. Джерела інформації: 1) Вітрогенератор. Патент України № 89721 від 25.02.2010, бюл. № 4. 2) Вітроустановка. Патент України № 46052 від 10.12.2009, бюл. № 23. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 Система контролю роботи вітрогенератора, яка характеризується тим, що датчик швидкості обертання та датчик вихідної потужності підключені до мікроконтролера, а до мікроконтролера під'єднана зовнішня пам'ять. 1 UA 121396 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2