Вітряний двигун з вертикальною віссю обертання

Вітряний двигун з вертикальною віссю обертання, що містить порожнистий циліндричний кор 3 них поверхонь, розташованих опуклістю по ходу обертання ротора, при цьому двигун забезпечено спрямовуючим повітряний потік апаратомстатором, що має, щонайменше, одну або декілька секцій, встановлених одна над одною, у кожній з яких розміщено один циліндричний елемент ротора й кожна з яких містить круглі жорсткі верхні й нижні основи, між якими встановлено лопаті з утворенням упорядкованого ряду, причому лопаті кожної наступної секції статора утворюють наступний ряд лопатей, розміщених над попереднім рядом лопатей попередньої секції статора, крім того, кожна з лопатей конструктивно являє собою частину циліндричної поверхні радіуса кривизни більше, ніж радіус кривизни лопатей, лопаті встановлено опуклістю по ходу обертання ротора, а кількість лопатей кожної секції статора у два рази більше кількості лопатей кожного циліндричного елемента ротора, і крок розташування останніх подвійний. Двигун працює таким чином. При наявності вітру ротор приводиться в обертання різницею моментів від аеродинамічних сил, що діють на ввігнуту й опуклу сторону лопатей ротора. Крутний момент ротора збільшується при наявності попереднього закручення потоку повітря в статорі внаслідок впливу на потік повітря лопатей статора, що виконує роль спрямовуючого апарата, і передається агрегатам-споживачам енергії, що приводяться у дію, за допомогою вала й закріпленим на ньому шківом або іншим індуктором. Вал ротора обертається в підшипниках, що заміняють сили тертя на сили кочення, що збільшує механічний коефіцієнт корисної дії. Найбільш близький аналог не забезпечує технічного результату за наступних причин: залежність ефективності роботи від напрямку вітрового потоку тому що робота вітродвигуна ефективна тільки при двох протилежних напрямках вітру, зниження міцності у випадку збірного ведучого вала за рахунок наявності сполучних муфт для збільшення обсягу двигуна по вертикалі, висока ймовірність ушкодження лопатей ротора й лопатей статора при можливому руйнуванні двигуна. Ознаки найбільш близького аналога, що збігаються з ознаками корисної моделі, яка заявляється: - Порожнистий циліндричний корпус. - Ротор з лопатями. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення вітряного двигуна з обертанням навколо вертикальної осі, що містить порожнистий циліндричний корпус, в якому встановлено ротор з лопатями, з можливістю обертання навколо вертикальної осі відносно горизонту за рахунок введення додаткових конструктивних елементів і їх розташування, чим забезпечується досягнення технічного результату - підвищення потужності, надійності й ефективності вітрового генератора електричної енергії. Поставлена задача досягається тим, що вітряний двигун з обертанням навколо вертикальної осі, що містить порожнистий циліндричний корпус, в якому встановлено ротор з лопатями, з можливістю обертання навколо вертикальної осі відносно горизонту, згідно корисної моделі оснащений до 56431 4 датковим електрогенератором, що складається зі збудника, закріпленого на кінцях лопатей ротора, і статорних обмоток, установлених по периметру внутрішньої сторони корпуса, який розташований на трубчастій щоглі з жорстко закріпленими зваркою гвинтоподібними ребрами під кутом до горизонту, причому у нижній частині розташовані отвори, а у верхній частині корпуса є захисні ґрати. Сутність запропонованої корисної моделі пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 показаний загальний вид, Фіг.2 - вид А по Фіг.1. Вітряний двигун з вертикальною віссю обертання, розміщений у порожнистому циліндричному корпусі 1 і встановленого на трубчастій щоглі 2, що має на зовнішній стороні гвинтоподібні ребра 3 і отвори 4, розташовані у нижній частині 5 корпуса щогли 2. Ротор 6 вітряного двигуна закріплений верхньою частиною у підшипниковому щиті 7 через сполучні муфти 8 передає обертаючий момент на ротор 9 основного електрогенератора 10, встановленого в середині корпуса щогли 2, що виробляє електричну енергію. Додатковий електрогенератор складається зі збудника, утвореного електромагнітами 11, закріпленими на кінцях лопатей 12 ротора вітряного двигуна, і статора 13, що містить котушки обмотки 14, встановлені по периметру внутрішньої сторони порожнистого циліндричного корпуса 1 у площині обертання лопатей 12 ротора вітряного двигуна. Двигун оснащено решіткою 15, яка перешкоджає попаданню птахів в площину обертання лопатей 12. Працює вітряний двигун наступним чином. При наявності вітру, гвинтоподібно закріплені ребра 3 щогли 2 вітрогенератора змінюють напрямок повітряного потоку з горизонтального на вертикальний й подають його усередину циліндричного корпусу 1 горизонтально розташованого вітряного двигуна. Повітряний потік, утворений вітром, складається з повітряним потоком, утвореним перепадом тиску внизу й угорі щогли 2, і натискає на лопаті 12 з регульованим, залежно від величини напору, кутом атаки. При цьому ротор 6 вітряного двигуна приводиться в обертання. Крутний момент через сполучні муфти 8 передається на ротор 9 основного електрогенератора 10, статор якого нерухомо закріплений вертикально у корпусі щогли 2 вітряного електрогенератора на одній осі з вітряним двигуном. Електромагніти 11, закріплені на кінцях лопатей 12 вітряного двигуна, обертаючись з лопатями 12 під дією повітряного потоку, наводять електрорушійну силу у котушках 14, закріплених по периметру внутрішньої сторони циліндричного корпуса 1 вітряного двигуна в площині обертання лопатей 12. Розмір котушок 14 обмотки статора 13 додаткового електрогенератора враховує коливання лопатей 12 вітряного двигуна у вертикальній площині через нерівномірність повітряного потоку. Дана конструкція вітрового електрогенератора дозволяє використовувати потоки повітря як горизонтальні, так і вертикальні за рахунок перепаду тиску повітря вгорі й унизу щогли, що в значній мірі підвищує її потужність і робить установку економічно вигідною за рахунок застосування двох обладнань генерування електричної енергії. 5 56431 6 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 56431 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601