початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2075633

вітряного двигуна

Ім'я винахідника: Чередниченко Сергій Васильович
Ім'я патентовласника: Чередниченко Сергій Васильович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.05.19

Використання: застосовується у вітроенергетиці. Суть винаходу: вітродвигун містить циліндричний кожух, що складається з двох частин - верхньої і нижньої з прорізами, в якому вміщено ветроколесо з вигнутими лопатями, укріпленими на горизонтальному валу. Усередині кожуха розташований горизонтальний вал з зубчастими колесами, укріплений з одного боку на несучої опори, а з іншого боку з'єднаний з електродвигуном і редуктором. Крім того, всередині кожуха, між лопатями вітроколеса і стінкою кожуха на полицях розташовані заслінки, що складаються з окремих пластин, прикріплених до несучих рейок, до яких прикріплені колеса на осі. Заслінки, розташовувалися двома групами по периметру, об'єднані з двох сторін ланцюгом і укріплені на валу з зубчастими колесами. Крім того, на місці прорізів, до верхньої і нижньої частини кожуха прикріплені дифузори. Один кінець горизонтального вала вітроколеса з'єднаний через муфту з генератором, а на іншому кінці вала розташоване гальмівний пристрій і шків. При роботі вітродвигуна передбачено автоматичне і неавтоматическое регулювання вітряного потоку, спрямованого до лопат вітроколеса.

ОПИС ВИНАХОДИ

Пропонований винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використано для вироблення електроенергії, а й як привід для насоса, олійниці і т.д.

Відомо, що був запропонований вітряної двигун (заявка N 4867617/06), в якому барабанне ветроколесо з вигнутими лопатями на горизонтальному валу поміщено в циліндричний кожух, що містить верхню і нижню частину, з прорізами, при цьому до кожної частини укріплений шарнірно розкривається при необхідності щит . Вітродвигун має пристроями для автоматичного регулювання повітряного потоку, спрямованого до лопат вітроколеса. Крім того, запропонований вітродвигун (а. С. СРСР N 846776, кл. F 03 D 3/00, опубліковане 1981 г.), що містить вітряне колесо з вигнутими лопатями, укріпленими на горизонтальному валу, при цьому вітроколесо розташоване в кожусі з керованими щитами , які укріплені за допомогою шарнірів. Управління вітряним потоком проводиться за допомогою флюгера. Незважаючи на багато подібні технічні ознаки, запропоновані в заявці, а й по авторському свідоцтву 1985 р такі вітродвигуни доцільно використовувати в стаціонарних умовах для об'єднання вітродвигунів в комплексі вітростанції.

В даний час є необхідність в більш мобільних вітродвигуна, з розширеними можливостями місць їх застосування.

Здійснення такого технічного результату може бути досягнуто за умови виготовлення вітродвигуна з пристроями, які виконують автоматичне регулювання повітряного потоку, спрямованого до лопат вітроколеса, а й оснащення його більш досконалими конструктивними елементами, естетичного і технічного напрямку, за допомогою яких стане можливим більш повне використання вітрової енергії. Один з таких прикладів це використання вітряного потоку на рухомому транспорті, як наприклад на теплоході класу "Ракета". Крім того використання конфузорів різної довжини дасть можливість розміщення вітродвигуна в закритих приміщеннях в місцях з екстремальними погодними умовами.

Сутність даної пропозиції в тому, що вітроколесо з вигнутими лопатями, укріпленими на горизонтальному валу, розташоване в кожусі, що складається з двох частин верхньої і нижньої, з прорізами і торцевими стінками, при цьому між стінками кожуха і ветроколесом розташовані на полицях 2 групи заслінок.

Заслінки складаються з окремих пластин, укріплених до несучих рейок, при цьому з боків рейок укріплені обертових колеса.

Ось обертового колеса, укріпленого до несучої рейці, є з'єднанням між двома сегментами ланцюга. Ланцюг з одного боку і ланцюг з іншого боку об'єднує 2 групи пластин з відстанню між ними, рівним майже четверту частину довжини периметра циліндричного кожуха.

Полиці, на яких розташовані заслінки, укріплені всередині циліндричного кожуха.

Усередині циліндричного кожуха розташований горизонтальний вал з зубчастими колесами, укріплений з однієї й іншої сторони до опорних підшипників та приєднаний за допомогою полумуфт до електродвигуна з редуктором, при цьому один з виступаючих кінців вала може бути з'єднаний з іншим горизонтальним валом за допомогою полумуфт.

Заслінки, розташовані на полицях, і горизонтальний вал з зубчастими колесами об'єднані ланцюгом з двох сторін.

Вітродвигун забезпечений диффузорами, укріпленими у верхній і нижній частині циліндричного кожуха, при цьому кожен дифузор має перегородки.

Циліндричний кожух, а й ветроколесо кріпляться на несучої конструкції, на одному кінці якої розташований опорний підшипник і електрогенератор, а на іншому опорний підшипник, гальмівний пристрій, а й електродвигун з редуктором.

Вітродвигун забезпечений кінцевими вимикачами, які проводять відключення в момент повного відкриття або закриття прорізів заслінками за допомогою кронштейну (прапорця).

Вітродвигун забезпечений датчиками тиску, які при автоматичному регулюванні вітром, включають або вимикають електродвигун в залежності від сили вітру.

Вітродвигун забезпечений багатосекційним перемикачем, який перемикає з автоматичного режиму роботи на неавтоматичний (ручний) режим роботи і навпаки.

Пуск і зупинка електродвигуна виробляється і за допомогою реверсивних магнітних пускачів і кнопковою станцією.

Сутність запропонованого винаходу пояснюється на кресленнях, де на фіг. 1 зображений вітряної двигун (вид збоку), на фіг. 2 зображений вітряної двигун (вид спереду). На фіг. 3 зображений вітряної двигун (вид зверху). На фіг. 4 зображена частина заслінки, об'єднана з горизонтальним валом з однієї й іншої сторони ланцюгом (вид зверху). На фіг. 5 зображено вузол кріплення полиць до кожуха, кріплення кінцевого вимикача, установка несучої рейки з колесами на полиці, кріплення прапорця, що відключає кінцевий вимикач (вид спереду). На фіг. 6 зображений датчик тиску (вид спереду). На фіг. 7 зображений датчик тиску, показаний з розрізом. На фіг. 8 зображена схема автоматичного і ручного управління роботи електродвигуна з редуктором. На фіг. 9 зображений подовжений вал електродвигуна з укріпленим на ньому маховиком (вид спереду).

Пристрій вітряного двигуна містить в собі барабанне ветроколесо з вигнутими лопатями (1) фіг. 1 і закріпленими на горизонтальному валу (2) фіг. 2, фіг. 3, встановлений на підшипниках (3), до несучих опор (4). Барабанне ветроколесо поміщено в циліндричний кожух (5), що складається з верхньої та нижньої частини, з'єднаних між собою з одного боку за допомогою шарнірів, а з іншого боку за допомогою кріпильних деталей. Верхня і нижня частина кожуха має прорізи і торцеві стінки. Верхня і нижня частина кожуха містять полки (6) (виступи), укріплені до торцевих стінок. На полицях, між ветроколесом і стінкою кожуха розташовані заслінки, що складаються з окремих пластин (7), укріплених до несучих рейок (8). До рейках (8) укріплені з боків обертових колеса (9) фіг. 4, фіг. 5. Заслінки, що складаються з 2 груп, об'єднані з однієї й іншої сторони ланцюгом (10), при цьому вісь колеса (9) є і сполучною віссю для сегментів ланцюга. Усередині кожуха розташований горизонтальний вал (11) з закріпленими на ньому зубчастими колесами (12). Вал (11) укріплений до опорних підшипників (13) і з'єднаний за допомогою полумуфт з валом електродвигуна з редуктором (14) фіг. 2, фіг. 3. Ланцюг (10), розташована по периметру циліндричного кожуха і об'єднує 2 групи заслінок, укріплена з двох сторін зубчастими колесами (12), розташованими на горизонтальному валу (11) фіг. 4, фіг. 5. На першій і останній несучої рейці (8) укріплені прапорці (15).

Вітродвигун забезпечений диффузорами (16) фіг. 1, фіг. 2 з перегородками, які укріплені на місці прорізів верхній і нижній частині кожуха. Вітродвигун забезпечений кінцевими вмикачами (17) фіг. 1, укріпленими до торцевій стінці кожуха.

Система управління електродвигуном забезпечена датчиком тиску (18) фіг. 6, фіг. 7, з укріпленими воронками-уловлювачами повітряного потоку (19). Датчик тиску складається з корпусу (20) фіг. 7, чутливого елемента (21) сильфонного типу, настроювальної пружини (22), що фіксує шайби (23), маховичка (24), втулки (25), укріпленої до мікроперемикачами (26), пружини (27) страхувальної гайки (28), а і передбачені три дроти (29), виведені через сальникове ущільнення (30). До воронці-уловлювач (19) укріплений повний вигнутий стрижень (31), який укріплений до датчика тиску (18). Крім того система управління забезпечена багатосекційним перемикачем (32), реверсивним пускачем і кнопковою станцією відповідно до схеми (фіг. 8). В системі вітростанції горизонтальний вал (2) барабанного вітроколеса з'єднаний за допомогою полумуфт (33) з горизонтальним валом іншого вітроколеса, при цьому один з вільних кінців об'єднаного вала з'єднаний за допомогою полумуфт (34) з електрогенератором (35), а на іншому кінці розташовані гальмівне пристрій (36) і шків (37) фіг. 3. Крім того, один з виступаючих кінців горизонтального вала (11) з'єднаний з допомогою полумуфт (38) з аналогічним валом іншого циліндричного кожуха. Один з кінців об'єднаного вала з'єднаний з електродвигуном і редуктором (14), при цьому електродвигун має в задній його частині подовжений вал (39), пристосований для кріплення маховика (40) фіг. 9. вітрових забезпечений флюгером, встановленим на видному місці для оператора.

Вітродвигун використовується наступним чином. Визначивши місце установки, вітродвигун встановлюється таким чином, щоб верхня частина циліндричного кожуха (5) фіг. 1, фіг. 2 з прорізами були б орієнтовані в бік переважного напрямку вітру. При підключенні електроенергії (аварійного освітлення) до системи управління електродвигуном (14) з редуктором, який введений в режим ручного (напівавтоматичного) регулювання, електродвигун включається за допомогою кнопки управління і реверсивного магнітного пускача (на фіг. 8 багатосекційний перемикач переключено на ручне управління), при цьому електродвигун створює свої зусилля через редуктор на вал (11). Вал (11), обертаючись разом з зубчастими колесами, захоплює з'єднану з двох сторін ланцюг, разом з заслінками, відкриваючи при цьому прорізи кожуха (5) фіг. 4, фіг. 5 як у верхній частині, так і в нижній його частині одночасно. При повному відкритті прорізів електродвигун відключається за допомогою кнопки управління або за допомогою кінцевого вимикача (17) і прапорця (15), які при повному відкритті, а й повне закриття відключають електродвигун. Після відкриття прорізів повітряний потік, проходячи через дифузор (16) фіг. 2, набуваючи за допомогою перегородок певну спрямованість, надходить до лопат вітроколеса. У цей час повітряний потік, потрапляючи в закритий простір, рухається по колу в циліндричному кожусі, при цьому впливаючи на лопаті вітроколеса, створюючи тим самим зусилля для його обертання в необхідному напрямку. Обертання вітроколеса через напівмуфти (34) передається на генератор (35), що виробляє електроенергію.

При перемиканні з допомогою багатосекційного перемикача (32) фіг. 8 на автоматизований режим регулювання повітряного потоку, спрямованого на лопаті вітроколеса, система управління діє таким чином. При посиленні швидкості вітру вище норми проводиться автоматичне закриття прорізів циліндричного кожуха (5) заслінками, при цьому вітряної потік потрапляючи в воронку-уловлювач (19) через повний вигнутий стрижень (31) фіг. 6, створює свої зусилля на чутливий елемент (21) датчика тиску (18) і настроювальну пружину (22) фіг. 7. Чутливий елемент, створюючи свої зусилля на кнопку мікроперемикача (26), розмикає ланцюг котушки КВ магнітного пускача, при цьому клема мікроперемикача (26), рухаючись вище, замикає верхні контакти. У цьому випадку електричний струм, проходячи через цю клему, через багатосекційний перемикач (32), кінцевий вимикач (17) розташований на кожусі (5) фіг. 1, через теплове реле пускача і котушку КН. При цьому електродвигун (14) включається, обертаючись в зворотну сторону, закриваючи прорізи верхньої і нижньої частини кожуха заслінками. Заслінки в цей час, розташовані на полицях (6) двома групами, просуваючись на обертових колесах (9) за допомогою ланцюга і укріпленого до неї горизонтального вала (11), закривають прорізи у верхній і нижній частині кожуха одночасно. У момент повного закриття прорізів прапорець (15) фіг. 5 відключає кінцевий вимикач для котушки КН. Котушка розмикається, розмикаючи головні силові контакти електродвигуна. Електродвигун зупиняється.

При ослабленні вітряного потоку до нормальних значень клема мікроперемикача відпускається вниз, замикаючи нижні контакти, включаючи ланцюг котушки КВ, при цьому електродвигун (14) включається, розкриваючи прорізи кожуха. У разі зміни вітру на протилежний, автоматичне регулювання проводитиме інший датчик тиску (18) відповідно до схеми фіг. 8, при цьому другий датчик тиску (18) повторює (дублює) роботу першого. А в цей час вітряної потік, проходячи через дифузор (16), набуваючи за допомогою перегородок необхідний напрям, надходить до лопат вітроколеса через нижню частину кожуха (5), не змінюючи при цьому напрямок руху вітроколеса.

Для найбільш сприятливою швидкості обертання вітроколеса відбувається налаштування датчиків тиску (18). Для цього за допомогою маховичка (24), що фіксує шайби (23) і страхувальної гайки (28) притискають або відпускають настроювальну пружину (22) чутливого елемента (21) з тим, щоб уповільнити або прискорити процес перемикання датчика тиску (18). Якщо, наприклад, притиснути настроювальну пружину, то момент включення на закриття прорізів заслінками сповільниться, при цьому вітроколесо буде використовувати більш високу швидкість вітру. Неавтоматичне (ручне) управління здійснюється в разі ремонту датчика тиску, в разі перевірки роботи будь-якої деталі вітродвигуна, а й у разі сильного поривчастого вітру. У зв'язку з цим проводиться перемикання з автоматичного на ручний режим роботи системи управління шляхом повороту ручки багатосекційного перемикача (32). Після цього, якщо, наприклад, необхідно відкрити прорізи, натискається кнопка управління "Вперед". Ця кнопка з'єднана з системою управління (фазним проводом), що проходить через кнопку "Стоп", а й через замкнуті блокують контакти кнопки "Назад".

У момент натискання кнопки "Вперед" електричний струм проходить через клеми даної кнопки, замкнуті контакти багатосекційного перемикача (32) фіг. 8, кінцевого вимикача (17), через теплове реле пускача і котушку КВ, де, зустрічаючись з нульовим проводом, створюється магнітне поле, яке притягує сердечник магнітного пускача разом з рухомими силовими контактами КВ, при цьому електродвигун включається, відкриваючи прорізи від заслінок настільки, наскільки це необхідно. Якщо віджати (відпустити) кнопку "Вперед", то контакти даної кнопки розімкнуться. Розмикається і ланцюг електричної котушки КВ. В результаті чого розмикається сердечник магнітного пускача разом з силовими контактами КВ, і електродвигун (14) зупиняється.

Включення електродвигуна в зворотному напрямку проводиться, якщо натиснути кнопку "НАЗАД". Ця кнопка з'єднана із замкнутою системою управління (фазним проводом), що проходить через кнопку "СТОП" і через замкнуті блокують контакти кнопки "ВПЕРЕД". У момент натискання кнопки "НАЗАД" електричний струм проходить через клеми даної кнопки, через замкнуті контакти багатосекційного перемикача (32), через кінцевий вимикач (17), розташований на кожусі вітродвигуна, через теплове реле пускача і котушку КН, де, зустрічаючись з нульовим проводом , створюється магнітне поле, яке притягує сердечник з силовими контактами КН пускача, в результаті чого електродвигун включається, обертаючись в зворотну сторону, закриваючи тим самим прорізи кожуха настільки, наскільки це необхідно. У разі відключення аварійного освітлення, для відкриття або закриття прорізів кожуха (5) на подовжений вал (39) електродвигуна (14) зміцнюється маховик (40), за допомогою якого проводиться обертання в необхідному напрямку, відкриваючи або закриваючи прорізи кожуха заслінками.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Вітряний двигун, що містить вітряне колесо з вигнутими лопатями, укріпленими на горизонтальному валу, розташоване в циліндричному кожусі, складеному з двох частин верхньої і нижньої з прорізами, забезпечених заслінками, що відрізняється тим, що до торцевих стінок усередині кожуха прикріплені полиці, на яких розташовані заслінки, об'єднані з двох сторін ланцюгом і укріплені на горизонтальному валу з зубчастими колесами.

2. Двигун по п.1, що відрізняється тим, що до верхньої і нижньої частин кожуха на місці прорізів прикріплені дифузори з перегородками.

3. Двигун по п.1, що відрізняється тим, що заслінки складаються з окремих пластин, прикріплених до несучих рейок, забезпеченим обертовими колесами на осі.

4. Двигун по п.1, що відрізняється тим, що горизонтальний вал з зубчастими колесами прикріплений на підшипниках до несучої опори і з'єднаний за допомогою полумуфт з електродвигуном, з редуктором, при цьому вал електродвигуна в задній частині подовжений і має пристосування для обертання його за допомогою маховика.

5. Двигун по п.1, що відрізняється тим, що система управління забезпечена датчиками управління з уловлювачами повітряного потоку, кінцевими вимикачами, багатосекційним перемикачем, реверсивним магнітним пускачем і кнопковою станцією.

Версія для друку
Дата публікації 02.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів