PL241790B1 - Układ do rozpędzania turbiny wiatrowej - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest układ do rozpędzania turbiny. Zgłoszenie charakteryzuje się tym, że na górnej końcówce wydłużonego wału wirnika jest zainstalowana przekładnia jednokierunkowa (3), z którą jest połączony motoreduktor (4) z silnikiem elektrycznym (5) połączony poprzez sprzęgło jednokierunkowe (6) z silnikiem pneumatycznym (7), który z kolei jest sprzęgnięty z silnikiem magnetycznym (8).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ do rozpędzania turbiny wiatrowej z wirnikiem o pionowej osi obrotu.

Znana jest ze zgłoszenia PL422292 elektrownia wiatrowa zawierająca turbinę o pionowej osi obrotu oraz prądnicę. Na górnej części stożkowej wirnik jest zaopatrzony w pokrywę pełniąca rolę zbiornika powietrza.

Układ według wynalazku charakteryzuje się tym, że na górnej końcówce wydłużonego wału jes t zainstalowana przekładnia jednokierunkowa, z którą jest połączony motoreduktor z silnikiem elektrycznym połączonym poprzez sprzęgło jednokierunkowe z silnikiem pneumatycznym, który z kolei jest sprzęgnięty z silnikiem magnetycznym. Wspomniane silniki wraz z mechanizmem podłączania generatora są połączone ze sterownikiem kontrolującym podłączanie silników do wału, odłączanie generatora i pracę silników. Ponadto silnik pneumatyczny jest połączony ze zbiornikiem sprężonego powietrza napełniany przez instalację sprężonego powietrza połączony z generatorem turbiny.

Układ ma zastosowanie w przypadku chwilowego ustania wiatru zapewniającego nominalną wartość obrotów. Turbinę można rozkręcić jednym z trzech silników przy czym silnik pneumatyczny jest podłączany i odłączany w zależności od stopnia napełnienia zbiornika sprężonego powietrza. Rozpędzona turbina oddaje włożoną energię z nadwyżką, co stanowi zasadniczą korzyść ze stosowania takiego rozwiązania.

Rozwiązanie według zgłoszenia jest przedstawione w przykładowym wykonaniu na rysunku przedstawiającym układ w widoku ogólnym. Zgłoszenie obejmuje dowolne układy silników na wale w tym pojedyncze silniki.

Turbinę wiatrową tworzą dwa segmenty 1 z wirnikami o pionowej osi obrotu. Turbina jest wyposażona w generator wolnoobrotowy 2 z falownikiem. Na przedłużonym wale górnego wirnika jest zainstalowana przekładnia jednokierunkowa 3 połączona z motoreduktorem 4 sprzęgniętym z silnikiem elektrycznym 5. Motoreduktor połączony jest przez sprzęgło jednokierunkowe 6 z silnikiem pneumatycznym 7, osadzonym również na wale wirnika. Nad silnikiem pneumatycznym 7 jest silnik magnetyczny 8. Przy generatorze 2 jest sterownik 9, z którym połączone są silniki 5, 7 i 8, oraz mechanizm 11 podłączania generatora. Dodatkowo silnik pneumatyczny 7 jest połączony ze zbiornikiem 10 sprężonego powietrza.

Działanie okładu jest następujące. Przy niewielkim wietrze turbina jest rozkręcana do około 50 obrotów na minutę, przy których generator 2 osiąga moc nominalną. W tym czasie generator jest odłączony od wału wirnika za pomocą mechanizmu 11. Po rozkręceniu turbiny wyłącza się jeden z silników 5, 7 i 8, który aktualnie napędzał turbinę, i mechanizm 11 podłącza generator 2. Turbina obraca się własnym momentem obrotowym, stając się pędnikiem, oddając włożoną energię z nadwyżką, zależną także od siły wiatru. W przypadku dalszego braku wiatru o odpowiedniej sile obroty turbiny spadają, odłącza się generator 2 i rozkręca się ponownie segmenty 1 turbiny do obrotów nominalnych.

Silnik pneumatyczny i magnetyczny mogą napędzać turbinę w trybie pracy ciągłej.

Claims (2)

1. Układ do rozpędzania turbiny wiatrowej z wirnikami o pionowej osi obrotu posiadający generator prądu, znamienny tym, że na górnej końcówce wydłużonego wału wirnika jest zainstalowana przekładnia jednokierunkowa (3), z którą jest połączony motoreduktor (4) z silnikiem elektrycznym (5) połączony poprzez sprzęgło jednokierunkowe (6) z silnikiem pneumatycznym (7), który z kolei jest sprzęgnięty z silnikiem magnetycznym (8), przy czym silniki (5), (7) i (8) są połączone ze sterownikiem (9), do którego podłączony jest również mechanizm (11) podłączania generatora (2).

2. Układ według zastrz. 1 znamienny tym, że silnik pneumatyczny (7) jest połączony ze zbiornikiem (10) sprężonego powietrza napełniany przez instalację sprężonego powietrza, niepokazaną na rysunku, połączoną z generatorem (2) turbiny.