Вітроелектричний агрегат

Ветроэлектрический агрегат, содержащий два ветроколеса, закрепленные на концах общего горизонтального вала, установленного на башне с возможностью поворота вокруг нее и кинематически связанного с преобразователем энергии, причем лопасти ветроколес выполнены в виде части поверхности вращения и обращены к ветру вогнутой поверхностью при расположении их над горизонтальным валом и выпуклой поверхностью - при расположении под горизонтальным валом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен генератором, стабилизатором частоты вращения генератора, включающим два намагниченных зубчатых венца противоположной полярности, прикрепленных к горизонтальному валу, взаимодействующих через зазор посредством замкнутого магнитного поля с зубчатой ферромагнитной двухрядной цилиндрической шестерней, закрепленной на выходном валу генератора, установленного вместе с горизонтальным валом на поворотной головке башни, и регулятором напряжения генератора с исполнительным механизмом в виде ферромагнитной заслонки, кинематически связанной с подпружиненным сердечником электромагнита, имеющей возможность перемещения относительно магнитного поля в зазоре между намагниченными зубчатыми венцами и двухрядной ферромагнитной шестерней на валу генератора. Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для преобразования энергии ветра в электрический ток постоянного напряжения. Наиболее близким по совокупности существенных признаков к данному агрегату, то есть его прототипом является ветроэлектрический агрегат. Прототип содержит два ветроколеса, закрепленные на концах общего горизонтального вала, установленного на башне с возможностью поворота вокруг нее и кинематически связанного с преобразователем энергии (генератором), причем "Нлопасти ветроколес выполнены в виде части поверхности вращения и обращены к ветру вогнутой поверхностью при расположении над горизонтальным валом и выпуклой поверхностью - при расположении под горизонтальным валом. К недостатку прототипа относится непостоянство частоты вращения ветроколесами вала преобразователя энергии, что не позволяет установить на нем генера ON О 26539 тор для выработки тока постоянного напряжения. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования ветроэлектрического агрегата путем введения в его конструкцию стабилизатора частоты вращения на основе магнитного редукторавариатора за счет чего регулируется число оборотов вала генератора в зависимости от напряжения вырабатываемой электроэнергии и скорости ветра, чем в конечном итоге, достигается постоянство напряжения на выходных клеммах генератора. На фиг. 1 показан ветроэлектрический агрегат, вид сбоку; на фиг. 2 - ветроколесо с лопастями; на фиг. 3 - устройство стабилизатора частоты вращения генератора (принципиальная схема). Ветроэлектрический агрегат состоит из двух ветроколес 1, закрепленных на концах общего горизонтального вала 2, установленного на башне 3 с возможностью поворота вокруг нее и кинематически связанного с преобразователем энергии, причем лопасти 4 ветроколес 1 выполнены в виде части поверхности вращения и обращены к ветру вогнутой поверхностью при расположении их над горизонтальным валом 2 и выпуклой поверхностью - при расположении под горизонтальным валом 2. Ветроэлектрический агрегат снабжен генератором 5, стабилизатором частоты вращения генератора 5, включающем два намагниченных зубчатых венца 6 и 7, противоположной полярности, прикрепленных к горизонтальному валу 2, взаимодействующих через зазор посредством замкнутого магнитного поля с зубчатой ферромагнитной двухрядной цилиндрической шестерней 8, закрепленной на выходном валу генератора 5, установленного вместе с горизонтальным валом 2 на поворотной головке 9 башни 3, и регулятором напряжения генератора 5 с исполнительным механизмом в виде ферромагнитной заслонки 10, кинематически связанной с подпружиненным сердечником 1 электромагнита 12, имеющей возможность перемещения относительно магнитного поля в зазоре между намагниченными зубчатыми венцами 6, 7 и двухрядной ферромагнитной шестерней 8 на валу генератора 5. Ветроэлектрический агрегат работает следующим образом. Боковой ветер, действующий на ветроколеса 1, поворачивают их вместе с головкой 9, горизонтальным валом 2 и генератором 5 в положение, при котором 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 4 вал 2 находится на подветренной стороне башни 3, а ветроколеса - по ее бокам. После этого ветер вращает ветроколеса 1, так как их лопасти 4, находящиеся над горизонтальным валом 2 и обращенные к ветру вогнутой поверхностью, испытывают большее давление ветра, чем лопасти, находящиеся под горизонтальным валом 2 и обращенные к ветру выпуклой поверхностью. Закрепленные на валу 2 намагниченные зубчатые венцы 6 и 7 противоположной полярности вращают через зазор посредством замкнутого магнитного поля ферромагнитную двухрядную зубчатую цилиндрическую шестерню 8 и вал генератора 5, на котором она закреплена. Электрический ток, выработанный генератором 5, поступает к потребителям через известные контактные кольца токосъемные щетки, показанные на фиг.1. Когда скорость ветра становится выше расчетной, частота вращения ветроколес 1 и, соответственно, напряжение генератора 5 увеличивается. При этом регулятор напряжения, соединенный с генератором 5 как показано на фиг. 3, включает свой электромагнит 12, а его подпружиненный сердечник 11 перемещает кинематически связанную с ним ферромагнитную заслонку 10 к зазору между зубчатыми венцами 6 и 7 и двухрядной ферромагнитной цилиндрической шестерней 8, которая при этом силу магнитного поля в зазоре и крутящий момент на валу генератора 5 до тех пор, пока напряжение генератора 5 не снизится до нормального, электромагнит 12 при этом отключается от генератора 5, а подпружиненный сердечник 11с заслонкой t o возвращаются в исходное положение. При скорости ветра ниже расчетной нормальное напряжение генератора 5 достигается с помощью известных приборов, включенных в сеть генератора 5, которые при этом снижают нагрузку на генератор 5. В процессе своей работы намагниченные зубчатые венцы 6, 7 и шестерня 8 выполняют роль мультипликатора, необходимого для увеличения оборотов генератора 5 при передаче ему вращения от сравнительно тихоходных ветроколес 1. При этом они не требуют смазки и кожуха для защиты от пыли и атмосферных осадков, что позволяет снизить трудоемкость изготовления, ремонта и эксплуатации ветроэлектрического агрегата В этом и заключается положительный технический эффект, достигаемый совокупностью существенных признаков заявляемого ветроэлектрического агрегата. h 1-9 9 6Є992 S 26S39 12 11 to Z 6 Фиг. 3 Упорядник Техред М. Келемеш Коректор М. Куль Замовлення 515 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 7