Ротор дар’є з системою автоматичного регулювання кута атаки лопаті

Реферат: UA 122030 U UA 122030 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі вітрової енергетики, зокрема до роторів з поперечною віссю обертання та може бути використана в умовах нестабільної швидкості вітрів. Одним з найбільш розповсюджених роторів з поперечною віссю обертання є ротор з лопатями типу Дар'є. Так, відома система [1] містить вертикальну вісь обертання, яка установлена на підшипниках обертання в круглому каркасі і розділена на дві частини, до верхньої частини осі обертання прикріплено на спицях колесо обертання лопатями типу Дар'є, всередині лопатів Дар'є розташовані два яруси лопатів типу Савоніуса. До нижньої частини осі обертання на спицях коліс обертання прикріплені три яруси півсферичних лопатів, на вертикальному рівні яких на каркасі по колу розташовані три яруси конфузорів так, щоб їх вихідні отвори були розташовані на рівні півсферичних лопатів. Згідно з корисною моделлю, півсферичні лопаті, а разом з ними і конфузори, розташовані під кутом 10°-20° у вертикальній площині. Недоліком даної системи є складність конструкції, що підвищує її вартість та процес виготовлення. Найбільш близьким за технічною суттю до пропонованого технічного рішення є вітротурбіна [2], що містить лопаті, з'єднані з елементами кріплення, зв'язаними з вертикальним валом. Лопаті виконані у вигляд щілинного профілю, створеного осьовим мембранним передкрилком, та мембранним крилом, поздовжній силовий каркас якого містить, у крайньому разі, по одному попередньо натягнутому та стиснутому конструктивному елементу, при цьому осьовий мембранний передкрилок встановлений з можливістю відхилення в одну або іншу сторону відносно хорди мембранного крила і є для нього генератором вихорів. Застосуванням щілинного профілю лопаті забезпечує збільшення коефіцієнта підйомної сили від 2,5 до 3 та розширення діапазон робочих кутів, в залежності від попереднього натягу мембранної оболонки та її профілю від 24 до 42°, що в свою чергу дає змогу знизити оптимальну швидкохідність від 1,5 до 2,5. Крім цього попередній натяг та стискання силових конструктивних елементів мембранного крила лопаті знижує вагу, матеріалоємність та вартість вітротурбіни. Недоліком даної системи є відсутність автоматичного регулювання кута атаки лопаті, що набагато зменшує ефективність використання в регіонах з нестабільною швидкістю вітру. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності використання вітроенергетичних установок з поперечною віссю обертання типу Дар'є, шляхом автоматичного регулювання кута атаки лопаті, що дозволить пристосовувати вітроустановку до поточної швидкості вітру. Поставлена задача вирішується тим, що в конструкцію ротора включається система автоматичного регулювання кута атаки лопаті. Згідно з корисною моделлю, датчик швидкості обертання ротора, який підключений до мікроконтролера, знімає дані швидкості обертання ротора, в свою чергу мікроконтролер аналізує дані швидкості; якщо швидкість не задовольняє установлені параметри швидкості, то мікроконтролер подає керуючий сигнал до приводу регулювання кута атаки лопаті, доки швидкість ротора не буде відповідати установленим параметрам. На Фіг. 1 показано схему розміщення системи з автоматичним регулювання кута атаки лопаті. На Фіг. 2 суть корисної моделі пояснюється блок-схемою. Корисна модель працює наступним чином. Система складається з датчика швидкості обертання ротора 1, мікроконтролера 2 та привода регулювання кута атаки лопаті 3 (Фіг. 2). Датчик швидкості обертання ротора 1 знімає поточні показання швидкості обертання ротора, які передає до мікроконтролера, що аналізує ці показання із установленими параметрами швидкості, якщо параметри швидкості не відповідають установленим параметрам, то мікроконтролер подає керуючий сигнал до приводу регулювання кута атаки лопаті 3, доки швидкість обертання приблизиться до установлених параметрів. Пропонована система істотно підвищує ефективність використання роторів типу Дар'є. Джерела інформації: 1) Комбінована вітроенергетична установка підвищеної ефективності. Патент України № 64838 від 25.11.2011, бюл. № 22. 2) Вітротурбіна. Патент України № 2340 від 16.02.2004, бюл. № 2. 1 UA 122030 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Ротор Дар'є з системою автоматичного регулювання кута атаки лопаті, який відрізняється тим, що до ротора під'єднаний датчик швидкості обертання ротора, що підключений до мікроконтролера, який також з'єднаний з приводом регулювання кута атаки. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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