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 RU2075639

Вітроенергетичні установки

Ім'я винахідника: Забігаєв О.І .; Горбунов Ю.М .; Наумов В.В .; Кутузов В.В .; Смирнов С.Л .; Новак Ю.І .; Демкин В.В.
Ім'я патентовласника: Товариство з обмеженою відповідальністю Фірма "Общемаш- інжиніринг"; Науково-виробниче об'єднання "Вітроен"
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1995.04.20

Використання: винахід відноситься до вітроенергетики і може бути використаний в вітроенергетичних установках для вироблення електроенергії при використанні для цього синхронних генераторів. Суть винаходу: вітроенергетична установка містить вежу, вітроколесо, багатоступінчастий мультиплікатор, маховик, муфту, генератор, систему управління. Вона забезпечена пристроєм для зчеплення, що містить вимикати муфту, гальмом, додатковим валом, причому велика шестерня проміжного вала пов'язана з двома вихідними швидкохідними валами, основним і додатковим, один з яких виконаний порожнистим і пов'язаний з виключається муфтою зчеплення, центральний вихідний елемент який через додатковий вал , пропущений всередині порожнього вихідного вала мультиплікатора, пов'язаний з маховиком, розташованим по інший бік мультиплікатора щодо виключається муфти, а інший додатковий швидкохідний вал пов'язаний з керованим гальмом. Додатково в вітроенергетичної установки гальмо і пристрій для зчеплення монтовані на корпусі мультиплікатора з боку, протилежного генератору і вітроколеса, при цьому гальмо може бути виконаний механічним, колодкового типу або дискового, а й електромагнітним. Вимикається муфта вітроенергетичної установки виконана фрикційної, одне або багатодискової і містить вузол регулювання осьового зусилля поджатия дисків, при цьому нажімной елемент муфти безпосередньо пов'язаний з механізмом приводу. Привід вимикання муфти в основному варіанті виконаний у вигляді послідовно з'єднаних електродвигуна, редуктора і пари "гвинт-гайка", в якій гвинт пов'язаний з вихідним валом редуктора, а гайка - шарнірно пов'язана з натискним елементом виключається муфти зчеплення, а в додатковому варіанті виконання в вигляді єдиного блоку і шарнірно закріплений на корпусі муфти, а натискний елемент виконаний у вигляді важеля першого роду, шарнірно пов'язаного з штовхачем муфти.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до вітроенергетики, конкретно до вітроенергетичним установкам (ВЕУ) з синхронними генераторами, переважно працюють на мережу.

Відома вітроенергетична установка, см. Опис до а.с. СРСР N 1703854 від 25.12.89 р кл F 03 D 7/02, [1] містить вежу, вітроколесо з горизонтальною віссю обертання, яке через горизонтальний вал пов'язано з генератором, розміщеним всередині головки, встановленої на голові з можливістю її повороту навколо вертикальної осі.

Це відоме пристрій має спрощену схему трансмісії і не забезпечує сталості швидкості обертання валу вітроколеса, так як не містить пристроїв силової розв'язки вала вітроколеса від вала генератора, що зумовлює розвиток коливальних процесів системі "генератор - вітроколесо" при змінах швидкості ветропотока.

Крім того, воно не містить пристроїв гальмування, що знижує безпеку роботи ВЕУ і потенційно призводить до аварійної ситуації.

Відома вітроенергетична установка (див. Кн. Е.М. Фатєєва "Вітродвигуни", Госенергоіздат, Москва Ленінград, 1945 р ветроколесо з горизонтальною віссю обертання, горизонтальний вал вітроколеса пов'язаний з мультиплікатором, сполученим з генератором через гідромуфту.

Таке технічне рішення володіє наступними недоліками:

• забезпечено механічне гальмування ВЕУ, що призводить до низької безпеки експлуатації ВЕУ;
• ВЕУ має великі габарити як самої установки, так і гондоли;
• велика маси ВЕУ, в тому числі велика питома маса;
• недостатня надійність, перш за все через наявність гідромуфти;
• обмежений ресурс роботи;
• збільшена вартість як самої установки, так і вироблюваної нею електроенергії;
• обмеження універсальності приспосабливаемости до умов ветропотока.

Відома вітроенергетична установка, описана в а.с. СРСР N 1325189 від 07.01.86 р кл. F 03 D 7/04, [3] містить вітроколесо з рухомими лопатями, двоступеневий мультиплікатор з проміжним валом, сполучну муфту, генератор, систему управління.

За виконуваної функції, конструктивним особливостям і досягається результату таке відоме технічне рішення є найбільш близьким до заявленого і тому вибрано як прототип.

Це відоме рішення володіє наступними недоліками:

• силовий потік ВЕУ "ветроколесо двоступеневий мультиплікатор - електрогенератор" постійно замкнутий, що зумовлює розвиток коливальних і автоколивальних процесів в силовому потоці, в результаті чого можуть виникати інтенсивні навантаження, що призводять до руйнування ВЕУ або аварійної ситуації;
• обмежений ресурс ВЕУ через збільшених навантажень, що виникають в трансмісії при впливі на вітроколесо колебательной потужності від ветропотока;
• силовий потік ВЕУ орієнтований тільки в одному напрямку, то зумовлює збільшені розміри гондоли ВЕУ і відповідно її вагу і вартість;
• ВЕУ не має механічних гальмівних пристроїв, що визначає низьку надійність і безпеку роботи ВЕУ і не відповідає вимогам сучасних стандартів безпеки.

Зазначені недоліки цього відомого пристрою в більшості своїй є принциповими і для ВЕУ класів потужності в десятки і перші сотні кВт, і розрахованих на роботу як з мережею, так і з автономним споживачем не дозволяє по суті створювати сучасну практично ефективно працюючу ВЕУ.

Завдання, поставлене перед розробниками справжньою ВЕУ, взаємопов'язана з цілої низки чинників і умов.

Поставлена ​​мета не досягається сумою відомих результатів, потрібне комплексне рішення, що має винахідницький рівень.

Метою винаходу є:

• забезпечення безаварійної роботи ВЕУ за рахунок можливості розмивання силового потоку при виникненні коливань потужності в трансмісії;
• підвищення надійності та безпеки роботи ВЕК за рахунок застосування в ній дистанційно включаються пристроїв гальмування;
• зменшення габаритів гондоли і зниження матеріаломісткості ВЕУ за рахунок застосування щільного компонування трансмісії і електросилового обладнання в гондолі ВЕУ;
• зменшення навантажень, що діють на вузли і агрегати трансмісії ВЕУ і силову конструкцію і підвищення ресурсу ВЕУ.

Поставлена ​​мета досягається за рахунок того, що вітроенергетична установка забезпечена гальмом, маховиком, що виключається, муфтою зчеплення, вхідний і вихідний елементи якої виведені з однієї і тієї ж сторони муфти, вхідний елемент, виконаний у вигляді порожнього вала, встановлений коаксіально вихідного елементу, проміжний вал мультиплікатора пов'язаний з двома вихідними швидкохідними валами, один з яких пов'язаний з керованим гальмом, а інший виконаний порожнистим, і пов'язаний з порожнистим вхідним елементом виключається муфти зчеплення, центральний вихідний елемент якої коаксиально пропущений всередині порожнього швидкохідного вала мультиплексора і пов'язаний з маховиком, послідовно з'єднаним з генератором .

Додатковими відмінностями заявленого пристрою є те, що гальмо і пристрій для зчеплення монтовані на корпусі мультиплікатора з боку, протилежного генератору, причому вони можуть монтуватися як з боку вітроколеса, так і з протилежного.

Гальмо може бути виконаний механічним, колодкового або дискового типів або електромагнітним.

Привід вимикання муфти виконаний у вигляді послідовно з'єднаних електродвигуна, редуктора і пари "гвинт гайка", в якій гвинт пов'язаний з вихідним валом редуктора, а гайка шарнірно пов'язана з натискним елементом виключається муфти зчеплення. Він може бути виконаний у вигляді єдиного блоку і шарнірно закріплений на корпусі муфти, а натискний елемент виконаний у вигляді важеля першого роду, шарнірно пов'язаного з штовхачем муфти.

Вимикається муфта виконана фрикційної, багатодискової, з можливістю регулювання осьового зусилля поджатия дисків. Нажимной елемент муфти може бути безпосередньо пов'язаний з механізмом приводу муфти в безричажном варіанті приводу вимикання муфти.

Прикладені креслення зображують.

Фіг. 1 вітроенергетична установка. Вид збоку. Гондола, вітроколеса.

Фіг. 2 вітроенергетична установка. Розріз А-А, см. Фіг. 1

Фіг. 3 вітроенергетична установка. Конструктивно-компоновочная схема силового потоку ВЕУ.

Фіг. 4 коливання лопатей при стрибкоподібному додатку гальмівного моменту до трансмісії проміжного валу мультиплікатора і при зміні моменту інерції обертових частин трансмісії:

"А" вплив на об'єднану трансмісію гальмівного моменту - східчасто (стрибкоподібно) прикладена кутове прискорення

"Б" зміна кутового прискорення при роз'єднанні трансмісії при виключенні муфти.

На фігурах і в тексті позначено: 1 вежа ВЕУ, 2 ветроколесо, 3 - лопаті вітроколеса, 4 багатоступінчастий (двох або більше) мультиплікатор, 5 - генератор, 6 система управління положенням лопатей вітроколеса, 7 - вимикається муфта зчеплення, 8 керований гальмо, 9 маховик, 10 порожнистий вал, 11 зубчаста муфта, 12 вхідний вал мультиплікатора 4, 13 силовий корпус мультиплікатора 4, 14 вхідних елемент муфти 7 ступінчаста ведуча обойма, 15 центральний вихідний елемент муфти 7, 16 порожнистий вихідний - швидкохідний вал мультиплікатора, 17 вихідна швидкохідний ступінь мультиплікатора, 18 ведений фрикційний диск муфти 7, 19 провідний фрикційний диск муфти 7, 20 внутрішній нажімной елемент муфти 7 - невращающаяся частина, 21 внутрішній нажімной елемент муфти 7 обертається частина, 22 пружина, 23 електродвигун приводу вимикання муфти 7, 24 редуктор приводу вимикання муфти 7, 25 гвинт, 26 гайка, 27 важіль, 28 штовхач, 29 гальмівні колодки, 30 додатковий швидкохідний вал мультиплікатора, 31 велика шестерня проміжного вала мультиплікатора, 32 проміжний вал мультиплікатора, 33 мала шестерня проміжного вала мультиплікатора, 33 велика шестерня вхідного (тихохідного) вала мультиплікатора, 35 мала шестерня додаткового швидкохідного валу 30, 36,37 з'єднувальні муфти, 38 центральний підшипниковий вузол маховика 9.

Знаком "X" позначено нерухоме (наприклад, шлицевое) з'єднання з можливістю передачі крутного моменту.

"В" фланець, виконаний на силовому корпусі 13 мультиплексора, для кріплення виключається муфти 7.

Вітроенергетична установка містить вежу 1, (див. Фіг. 1, 2) зі встановленою на ній на опорно-поворотному пристрої гондолою з ветроколесом 2 з поворотними лопатями 3, багатоступінчастий мультиплікатор 4, генератор 5, систему управління 6 становищем лопатей 3, вимикати зчеплення 7 , керований гальмо 8, маховик 9. Вітроколесо 2 встановлено в гондолі на підлогою валу 10, пов'язаному через сполучну зубчасту муфту 11 з вхідним тихохідним валом 12 багатоступінчастий мультиплікатор 4, що має силовий корпус 13. у виключається муфті зчеплення 7, вихідний 14 і вхідний 15 елементи , передають крутний момент, виведені з однієї і тієї ж сторони муфти 7, вхідний елемент 15, виконаний у вигляді порожнистої ступінчастою провідної обойми, встановлений коаксіально вихідного елементу 14 муфти 7, і пов'язаний з вихідною щаблем 17 мультиплікатора 4. Центральний вихідний елемент 14 вал муфти 7 пропущений через порожнистий швидкохідний вал 16 мультиплікатора 4 і пов'язаний з маховиком 9, послідовно з'єднаним з генератором 5. вимикати муфта зчеплення 7 своїм корпусом закріплена на силовому корпусі 13 мультиплікатора.

Момент, переданий муфтою 7, регулюється за рахунок регулювання величини осьового зусилля поджатия фрикційних дисків 18 і 19 за допомогою натискного елемента, що складається із зовнішнього не обертається 20 і внутрішньої обертається 21 частин, підібганих пружиною 22. 0включеніе вимикання муфти 7 проводиться за допомогою приводу, що включає електродвигун 23, редуктор 24, гвинт 25, гайку 26, пов'язаний з нею одним кінцем важіль 27, який іншим кінцем шарнірно прикріплений до корпусу муфти, третя точка важеля 27 шарнірно пов'язана через штовхач 28 з натискним елементом 20 муфти.

Привід вимикання муфти може бути виконаний у вигляді єдиного блоку, що включає електродвигун 23 і редуктор 24 і шарнірно закріплений на корпусі муфти, а натискний елемент виконаний у вигляді важеля першого роду, шарнірно пов'язаного з штовхачем 28 муфти 7.

Керований гальмо 8 монтований на корпусі 13 мультиплікатора 4 з боку, протилежного генератору 5 і вітроколеса 2, як і вимикається муфта 7 з приводом. Гальмо 8 виконаний механічним, наприклад, колодкового типу, що містить гальмівний барабан і колодки 29, або дисковим. Можливий варіант виконання гальма електромагнітним, наприклад гістерезисних (як механічного гальма, наприклад, може бути застосований стандартний колодкового гальма типу ТКП [4]).

Гальмо 8 пов'язаний з додатковим швидкохідним валом 30 мультиплікатора 4 і через велику шестерню 31 проміжного вала 32, малу шестерню 33 проміжного вала з великою шестернею 34 вхідного тихохідного вала 12 мультиплікатора.

Вітроенергетична установка працює наступним чином

Розглянемо загальний випадок роботи.

Обертання вала 10 вітроколеса 2 через зубчасту муфту 11 приводить в рух вхідний вал 12 мультиплікатора 4. Гальмівні колодки 29 в гальмі 8 відтиснуті. Порожній вихідний вал 16 мультиплікатора 4, пов'язаний через шлицевое з'єднання (позначено "x" на фіг. 3), із ступінчастою провідної обоймою 15 - вхідним елементом виключається муфти 7, передає обертання на провідні фрикційні диски 18 муфти 7, на ведені диски 19 і обертає центральний вихідний елемент 14 вал муфти 7, який через сполучну муфту 36, наприклад, пальцеву обертає маховик 9 і далі через сполучну муфту 37 обертає генератор 5, що виробляє електроенергію.

При коливаннях швидкості ветропотока v Ґ і відповідно підводиться до валу 10 вітроколеса потужності за допомогою системи управління 11 становищем лопатей вітроколеса регулюють надходження потужності в мультиплікатор, за рахунок чого досягається стійка робота ВЕУ.

Внаслідок похибок в системі управління та запізненні, а й з-за наявності в силовому потоці "ветроколесо-трансмісія-генератор" пружно-масових елементів, коливальна потужність, яка надходить на вхід мультиплікатора, може привести до розвитку в трансмісії коливальних процесів. (Під терміном "трансмісія розуміється сукупність силових елементів, що беруть участь у передачі навантажень від вітроколеса на генератор, включаючи вал вітроколеса, мультиплікатор, муфту, маховик, з'єднувальні муфти, гальмівний пристрій та ін.)

При підвищенні інтенсивності коливань відбувається прослизання провідних 18 фрикційних дисків щодо ведених дисків 19 в муфті 7, в результаті чого досягається обмеження коливань потужності, регульоване величиною зусилля затяжки пружини 22, а і швидке загасання процесів згодом диссипативного характеру зв'язку сухого тертя в муфті 7.

При правильному підборі характеристик жорсткості та інерційних характеристик елементів трансмісії при математичному моделюванні роботи ВЕУ розглянуте побудова трансмісії дозволяє практично повністю виключити автоколивальні явища при роботі ВЕУ в умовах змінної швидкості вітру, включаючи режими недовантаження генератора, перевантаження, в тому числі в режимах короткого замикання генератора і раптового ( несанкціонованого) спрацьовування гальма і ряді інших ситуацій.

Маховик 9 при обмежених муфтою 7 коливаннях внаслідок своєї інерційності практично гасить коливання і не пропускає їх на генератор 5, забезпечуючи його стійку роботу. Остання обставина дуже важливо, так як синхронний генератор принципово є нестійкою електричної машиною і схильний до "самораскачіванію". Момент інерції маховика 9 вибирають розрахунковим шляхом при моделюванні роботи динамічної системи "ветроколесо-трансмісія-генератор", виходячи з досягаєтьсяефекту по рівномірності роботи системи і конструктивних обмежень по масі і компонуванні. Так, для потужності агрегату 300 кВт при величині затяжки муфти 7 на 1, 3 номінальної величини моменту, що передається трансмісією при номінальній потужності, маховик має наступні параметри: I 30 кг Ч сек ²Ч м, діаметр 0,85 м, вага 1200 кг.

У режимі гальмування вітроколеса і зупинки ВЕУ її робота відбувається наступним чином.

Вже згадана нижче технологія гальмування і зупинки ВЕУ докладно розглянута в інший заявці того ж заявника, спрямованої вих. N 31/4 95 від 10.04.95 р у ВНІІГПЕ: "Спосіб управління вітроенергетичної установкою", що представляє собою незалежне технічне рішення.

За командою системи управління ВЕУ (на кресленнях не позначена) лопаті 3 вітроколеса 2 за допомогою системи 11 керування положенням лопатей переводить у флюгерне ​​положення. Вітроколесо 2 при цьому втрачає потужність. Одночасно проводиться виведення генератора 5 з електричної мережі. Після виведення генератора 5 з мережі по команді системи управління колодки 29 в керованому гальмі 8 перестають утримуватися в відведеному від барабана положенні, за рахунок чого до трансмісії, а конкретно спочатку до додаткового швидкохідному валу 30, і відповідно до проміжного валу 32 мультиплікатора прикладається гальмівний момент.

Потужність гальма, точніше величина гальмівного моменту задається близькою або дорівнює величині номінального моменту, що передається трансмісією при роботі ВЕУ на номінальній потужності.

При спрацьовуванні гальма 8 обертові елементи трансмісії і вітроколесо отримують імпульс динамічного навантаження внаслідок практично раптового додатка гальмівного моменту. Величина кутового прискорення гальмування визначається з рівняння



де M величина гальмівного моменту,

I сумарний момент інерції обертових частин трансмісії і вітроколеса.

Лопаті вітроколеса при раптовому додатку гальмівного моменту згинаються і здійснюють затухаючі коливання. Цей режим навантаження для лопатей дуже несприятливий: виникають значні навантаження, що істотно скорочує ресурс роботи вітроколеса. Тому, в практиці проектування ВЕУ обмежують число таких навантажень, наприклад до 20.50 за весь період експлуатації 15.20 років.

Введення маховика в систему обертових мас, як показують дослідження, призводить до збільшення наведеного моменту інерції обертових частин системи "ветроколесо-трансмісія-генератор" в 2.3 рази (при меншому збільшенні введення маховика може бути малоефективним, а необхідність "приведення" моменту інерції викликана різною кутовий швидкістю різних елементів трансмісії). Відповідно до рівняння (1) дозволяє при тій же величині гальмового моменту M зменшувати величину кутового прискорення гальмування і в 2.3 рази. В результаті навантаження, що виникають в лопатях вітроколеса при коливаннях істотно знижуються, за рахунок чого не відбувається скорочення ресурсу, як це має місце у відомих конструкціях ВЕУ.

Після закінчення інтервалу часу, за який коливання лопатей, що виникли від додатка гальмівного моменту, загасають (в інженерній практиці як критерій загасання процесу допустимо використовувати зменшення амплітуд коливань від початкової до рівня в 10,15% від початкових 100%) можливі подальші операції, пов'язані з технологією гальмування ВЕУ. Для скло і вуглепластикових конструкцій лопатей ВЕУ інтервал часу, необхідний для досягнення зазначених амплітуд коливань при загасання складає 2.5 періодів T коливань.

Таким чином, через час t (2.5) T, де T період нижчої частоти поперечних коливань лопаті у флюгерне ​​положення, має у напрямку обертання мінімальну жорсткість) проводять вимкнення муфти 7 і роз'єднання обертових елементів трансмісії щонайменше (в даному варіанті конструкції ВЕУ) на дві частини:

частина 1: вітроколесо вал мультиплікатор гальмо;

частина 2: маховик генератор,

що призводить до стрибкоподібного зростання кутового прискорення гальмування, см. фіг. 4.

Для цього електродвигун 23 через редуктор 24 обертанням гвинта 25 переміщує гайку 26 і повертає важіль 27, за рахунок чого штовхачем 28 і натискним елементом 27 виробляється додаткове обтиснення пружини 22 і розмикання фрикційних дисків 18 і 19. Вимкнення муфти 7 відбувається не раптово, а протягом деякого часу, необхідного для звільнення дисків, наприклад, протягом 3 секунд. При сталості величини прикладеного моменту гальмування це збільшує кутове прискорення гальмування Yў відповідно до рівняння (1) за рахунок зменшення моменту інерції обертових частин за рахунок відключення маховика і генератора. Важливо відзначити, що збільшення Yў проводиться не раптово, в результаті чого виникають коливання лопатей мають значно меншу інтенсивність, ніж при першому додатку мають значно меншу інтенсивність, ніж при першому додатку моменту гальмування. Це забезпечує швидке і ефективне загальмування вітроколеса, його зупинку і утримання в загальмованому положенні.

Маховик і генератор при цьому роблять вільний вибіг. На фіг. 4 показаний графік коливань лопатей вітроколеса при гальмуванні, що реалізовуються при роботі заявляється вітроенергетичної установки, що ілюструє ефективність роботи заявляється ВЕУ в цьому режимі.

При розглянутої технології гальмування істотно знижується тепловиділення в гондолі ВЕУ, так як гальмування об'єднаної трансмісії зі збільшеним моментом інерції займає час порядку 2.5 періодів власних коливань лопаті, наприклад, при частоті 0,8.1,5 Гц і відповідно періодів 1,2.0,67 сек. зазначений інтервал становить 2,5.8,0 секунд. Після роз'єднання трансмісії ветроколесо при зазначеній величині гальмового моменту загальмовується за 10.20 сек.

Наприклад, коли відбувається аварія в ВЕУ позбавляється зв'язку з мережею і виявляється знеструмленій це ймовірно в разі виходу з ладу генератора або пристроїв електросилового управління і зв'язку з мережею, гальмо 8 перестає утримувати колодки 29 в розведеному стані. До трансмісії прикладається гальмівний момент, а за рахунок автономного джерела живлення (на кресленнях не показаний) проводиться виведення лопатей у флюгерне ​​положення, розмикання трансмісії і зупинка вітроколеса, яке після зупинки залишається в загальмованому стані. Це забезпечує підвищення безпеки ВЕУ.

Заявляється ВЕУ має щільну компоновку силового обладнання в гондолі, що визначає її малі розміри і обсяг.

ВЕУ дозволяє практично розмістити силову, електричну і навіть електронну систему управління компактно в гондолі, за рахунок чого досягається зручне обслуговування, зменшені габарити гондоли і полегшені ремонтні роботи.

Так, муфта 7 виконана таким чином, що вхід в неї і вихід виробляються з одного боку з боку фланцевого стику "B" мультиплікатора, см. Фіг. 3. Маховик 9 виконаний з двох напівмуфт полумаховіков з центральним підшипниковий вузлом 38, що визначило його високу компактність в осьовому напрямку.

Установка гальма 8, муфти 7 на корпусі 13 мультиплікатора дозволяє зібрати їх в єдиному силовому вузлі, що володіє високою місцевої і загальної жорсткістю, і заощадити вагу і габарити силової рами, на якій змонтовані мультиплікатор, генератор і вал вітроколеса.

Гальмо 8 приводиться в рух від додаткового швидкохідного валу 30, мультиплікатора, пов'язаного з його проміжним валом 32, що з одного боку полегшує вибір гальма за величиною моменту гальмування за рахунок призначення відповідного передавального числа цієї додаткової підвищує ступені, дозволяючи застосовувати гальма зі зменшеними величинами моменту, а з іншого - створює незалежний гальмівний потік, який при поломці високошвидкісний ступені мультиплікатора, муфти 7, маховика 9, з'єднувальних муфт 37 і 38, або генератора 5, забезпечує гальмування ВЕУ, що підвищує надійність і безпеку експлуатації ВЕУ.

Крім того, необхідний ресурс часу роботи механічного гальма 8 становить 0,5.1,0 від часу роботи ВЕУ, що пред'являє знижені вимоги до витривалості вузлів гальмівного потоку, зменшуючи габарити і полегшуючи конструкцію (тут відзначимо, наприклад, що класичне виконання промислового мультиплікатора і спеціальне виконання для ВЗУ з ресурсом 15 років до капітального ремонту при змінних навантаженнях з високою амплітудою модуляції призводить до збільшення габаритів мультиплікатора в 2 рази за основними розмірами і в 4.5 раз маси.)

Поворот силового потоку від вітроколеса до мультиплікатору і від нього через вимикати муфту 7 знову до вітроколеса, см. Фіг. 3, забезпечує високу щільність компонування. Муфта 7 і маховик 9 з генератором 5 можуть бути розташовані і з дзеркальним відображенням відносно показань на фіг. 3 компонування. Фланець "B" при цьому буде розташований на корпусі 13 мультиплікатора з боку вітроколеса. Таке рішення є ідентичним описаному вище, і розглядається як додаткове. У ряді випадків воно може бути кращим, тому винесено в додаткові пункти формули винаходу (п. 2 і 3).

Привід вимикання муфти 7 в якості основного варіанту виконання розглядається типу важеля, наприклад, з важелем першого роду з електродвигуном 23, об'єднаним в єдиний конструктивний блок з редуктором 24, шарнірно закріпленим на корпусі муфти 7. Можливо виконання приводу безричажним безпосереднім взаємодією гвинта 25 з невращающейся частиною 21 натискного елемента муфти 7. Ці варіанти виконання і є додатковими і винесені в додаткові пункти (п. 9, 13) формули винаходу.

В якості основного варіанту виконання виключається муфти 7 розглянуто варіант багатодискової муфти, зі сталевим диском 18, 19, що працюють в масляній ванні. Для цього варіанту розроблена практична конструкція ВЕУ потужністю 300 кВт. [6] У той же час можливі варіанти застосування одно- і дводискового сухого зчеплення з використання фрикційних матеріалів, в тому числі металокерамічних з високим коефіцієнтом тертя. У загальному випадку в заявляється пристрої муфта необов'язково повинна бути фрикційної, вона може бути електромагнітної, але містити в собі необхідні ознаки п. 1 формули винаходу, які визначають основну сукупність істотних ознак, необхідну для функціонування ВЕУ за умови досягнення поставленої мети. Тому варіанти виконання муфти фрикційного, багатодискової, з регульованим зусиллям підтискання дисків і відповідно величиною переданого моменту, віднесені в додаткові пункти формули винаходу.

Заявляється пристрій орієнтований насамперед для використання в умовах роботи на промислову мережу з синхронним генератором, вони є прогресивними, а його використання дозволяє домогтися поставленої мети винаходу:

• забезпечити безаварійну роботу ВЕУ за рахунок можливості розмикання силового потоку при виникненні коливанні потужності в трансмісії;
• підвищити надійність і безпеку роботи ВЕУ за рахунок застосування в ній дистанційно включаються пристроїв гальмування;
• зменшити габарити гондоли і знизити матеріаломісткість ВЕУ за рахунок застосування щільного компонування трансмісії і електросилового обладнання в гондолі ВЕУ, підвищити зручність обслуговування;
• домогтися зменшення навантажень, що діють на вузли і агрегати трансмісії ВЕУ і силову конструкцію і підвищити ресурс ВЕУ.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Вітроенергетична установка, що містить вежу, вітроколесо з поворотними лопатями, багатоступінчастий мультиплікатор з проміжними валами, муфту, генератор, систему управління, яка відрізняється тим, що вона забезпечена гальмом, маховиком, що виключається, муфтою зчеплення, вхідний і вихідний елементи якої виведені з однієї і тієї ж боку муфти, а вхідний елемент, виконаний у вигляді порожнього вала, встановлений коаксіально вихідного елементу, проміжний вал мультиплікатора пов'язаний з двома вихідними швидкохідними валами, один з яких пов'язаний з керованим гальмом, а інший виконаний порожнистим і пов'язаний з порожнистим вхідним елементом виключається муфти зчеплення , центральний вихідний елемент якої коаксиально пропущений всередині порожнього швидкохідного валу мультиплікатора і пов'язаний з маховиком, послідовно з'єднаним з генератором.

2. Установка по п.1, що відрізняється тим, що гальмо і пристрій для зчеплення змонтовані на корпусі мультиплікатора з боку, протилежного генератору.

3. Установка по пп.1 і 2, що відрізняється тим, що гальмо і пристрій для зчеплення змонтовані на корпусі мультиплікатора з боку, протилежного вітроколеса.

4. Установка по п.1, що відрізняється тим, що гальмо виконаний механічним.

5. Установка по пп.1 і 4, яка відрізняється тим, що гальмо виконаний колодкового типу.

6. Установка по пп.1 і 4, яка відрізняється тим, що гальмо виконаний дискового типу.

7. Установка по п.1, що відрізняється тим, що гальмо виконаний електромагнітним.

8. Установка по п.1, що відрізняється тим, що привід вимикання муфти виконаний у вигляді послідовно з'єднаних електродвигуна, редуктора і пари гвинт гайка, в якій гвинт пов'язаний з вихідним валом редуктора, а гайка шарнірно пов'язана з натискним елементів виключається муфти зчеплення.

9. Установка по пп.1 і 8, яка відрізняється тим, що привід вимикання муфти виконаний у вигляді єдиного блоку і шарнірно закріплений на корпусі муфти, а натискний елемент виконаний у вигляді важеля першого роду, шарнірно пов'язаного з штовхачем муфти.

10. Установка по п.1, що відрізняється тим, що вимикається муфта виконана фрикційної.

11. Установка по пп.1 і 8, яка відрізняється тим, що вимикається муфта виконана багатодискової.

12. Установка по пп.1, 8 і 9, що відрізняється тим, що вимикається муфта виконана з можливістю регулювання осьового зусилля поджатия дисків.

13. Установка по пп.1, 8 і 9, що відрізняється тим, що нажімной елемент муфти безпосередньо пов'язаний з механізмом приводу муфти.

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