close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY3061

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 3061
(13)
C1
(51)
(12)
6
F 03D 7/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МОЩНОСТЬЮ РОТОРНОГО
ВЕТРОДВИГАТЕЛЯ
(21) Номер заявки: 970742
(22) 1997.12.30
(46) 1999.12.30
(71) Заявитель: Пашков В.А. (BY)
(72) Авторы: Пашков В.А., Ламашев Б.И., Силич Н.Н.
(BY)
(73) Патентообладатель: Пашков Владимир Анатольевич
(BY)
(57)
1. Способ управления мощностью роторного ветродвигателя ветроустановки путем изменения частоты
вращения ротора в виде тела вращения, снабженного концевыми диафрагмами, в зависимости от скорости
набегающего воздушного потока, отличающийся тем, что в процессе вращения ветроколеса линейную скорость поверхности принудительно вращаемого ротора изменяют в зависимости от скорости набегающего
воздушного потока исходя из соотношения:
υл.=(3,0...5,0) υв.п.,
где υл. - линейная скорость поверхности ротора,
υв.п. - скорость набегающего воздушного потока.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в процессе вращения ротора линейную скорость ветроколеса
в зоне его среднего диаметрального сечения изменяют в зависимости от скорости воздушного потока исходя
из соотношения:
υср.р.=(1,0...1,6) υв.п.,
где υср.р. - линейная скорость ветроколеса в зоне среднего диаметрального сечения,
υв.п. - скорость набегающего воздушного потока.
BY 3061 C1
(56)
1. SU 7108 А, Класс 88 с, 3, 1928.
2. SU 1373862 А1, МПК4 F03D 7/04, 1988.
3. SU 1368230 А1, МПК4 B63H 9/02, 1988 (прототип).
Фиг. 1
BY 3061 C1
Изобретение относится к механике, в частности к конструированию и производству ветроэнергетических установок для использования в различных областях хозяйственной деятельности человека, для индивидуальных нужд,
а также при использовании в промышленных электросетях.
Известен способ управления мощностью ветродвигателя ветроэнергетической установки (ВЭУ) в зависимости от скорости набегающего ветрового потока путем изменения скорости вращения ротора ветроколеса [1, 2].
Способ предполагает размещение ВЭУ на круговом рельсовом пути и в зависимости от розы ветров ВЭУ
занимает то или иное положение по азимуту.
Известный способ технологически трудно выполним, обладает малой достоверностью и низким коэффициентом использования мощности ветрового потока.
Ближайшим техническим решением, принятым в качестве прототипа, является способ управления мощностью
роторного ветродвигателя роторной ветроэнергоустановки (РВЭУ), включающий изменение частоты вращения
ротора с концевыми диафрагмами в зависимости от скорости свободного воздушного потока, при этом в процессе
осуществления способа производят изменение диаметра концевых диафрагм посредством кремальерного механизма и компьютера [3].
Известный способ обеспечивает постоянство подъемной силы на роторе ветроколеса.
Недостаток известного способа проявляется в том, что он не обеспечивает выбора оптимизации набегающего ветрового потока и, следовательно, снижает возможности управления оптимальным значением
мощности ветродвигателя ВЭУ.
В основу заявленного изобретения положена задача управления оптимальным значением мощности роторного ветродвигателя путем повышения коэффициента использования мощности ветрового потока ротором.
Поставленная задача достигается тем, что в способе управления мощностью ветродвигателя ветроколеса
ветроэнергоустановки путем изменения частоты вращения ротора в виде тела вращения, снабженного концевыми диафрагмами, в зависимости от скорости набегающего воздушного потока, согласно изобретению, в
процессе вращения ветроколеса линейную скорость поверхности принудительно вращаемого ротора изменяют в зависимости от скорости воздушного потока исходя из следующего соотношения:
υл.=(3,0...5,0) υв.п.,
где υл. - линейная скорость поверхности ротора;
υв.п. - скорость набегающего воздушного потока.
Задача достигается также и тем, что в способе в процессе вращения ротора линейную скорость ветроколеса в зоне его среднего диаметрального сечения изменяют в зависимости от скорости воздушного потока
исходя из следующего соотношения:
υср.р.=(1,0...1,6) υв.п.,
где υср.р. - линейная скорость ветроколеса в зоне его среднего диаметрального сечения;
υв.п. - скорость набегающего воздушного потока.
Изобретение поясняется чертежами, где
фиг. 1 - вариант исполнения ротора;
фиг. 2 - график зависимости мощности РВЭУ от отношения линейной скорости поверхности ротора ветродвигателя к скорости набегающего воздушного потока;
фиг. 3 -график зависимости мощности РВЭУ от соотношения линейной скорости ветроколеса в зоне его
среднего диаметрального сечения и скорости набегающего воздушного потока.
Способ осуществляют на примере работы РВЭУ по фиг. 1, на которой условно показано ветроколесо 1
ВЭУ с конусообразными роторами 2 с концевыми диафрагмами 3, приводами 4 принудительного вращения
роторов 2 вокруг своей продольной оси. Программируемый контроллер 5 системы 6 управления ВЭУ, получив сигнал с метеостанции о скорости ветра , формирует сигнал управления преобразователем частоты напряжения переменного тока 7, который осуществляет питание двигателей 8 привода 4 роторов 2. При этом
линейную скорость поверхности 9 вращающегося ротора 2 задают исходя из экспериментально найденного
соотношения:
υл.= (3,0...5,0) υв.п.,
где υл. - линейная скорость поверхности ротора ветроколеса;
υв.п. - скорость набегающего воздушного потока.
Как следует из графической зависимости по фиг.2, полученной на основе сравнительных испытаний заявленного изобретения и прототипа, мощность РВЭУ (тяга) легко можно регулировать изменением соотношения υл.= (3,0...5,0) υв.п., не прибегая к сложной технологии регулировки диаметра концевых диафрагм. При
этом показатель мощности Р % в заявленном способе приближается к 100 %, а по прототипу этот показатель
не более 50 %.
Для получения оптимизации режима заявленного способа по фиг. 3 с учетом показаний метеостанции коэффициент мультипликации редуктора-мультипликатора 10 и рабочую частоту вращения асинхронного генератора 11 экспериментально задают таким образом, чтобы генератор работал в номинальном режиме при
BY 3061 C1
номинальной скорости ветра. При увеличении скорости ветра, соответственно, увеличивают тормозной момент и мощность генератора 11 до значения линейной скорости вращения в средней части ветроколеса в
диапазоне, согласно графической зависимости по фиг. 3:
υср.р.= (1,0...1,6) υв.п.,
при этом, как следует из графика, показатель мощности Р % при такой зависимости приближается к 100 %,
что по сравнению с прототипом не требует сложной технологии регулировки диаметра концевых диафрагм,
при которой показатель мощности Р % не более 50 %.
На дату подачи заявки заявленный способ прошел испытания в аэродинамической трубе и завершается
стадия промышленной апробации.
Фиг. 2
Фиг. 3
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
274 Кб
Теги
by3061, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа