PL445064A1 - Sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej oraz zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej. - Google Patents
Sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej oraz zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej. Download PDFInfo
- Publication number
- PL445064A1 PL445064A1 PL445064A PL44506423A PL445064A1 PL 445064 A1 PL445064 A1 PL 445064A1 PL 445064 A PL445064 A PL 445064A PL 44506423 A PL44506423 A PL 44506423A PL 445064 A1 PL445064 A1 PL 445064A1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- blades
- rotor
- pin
- document
- angle
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
- F03B3/14—Rotors having adjustable blades
- F03B3/145—Mechanisms for adjusting the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/04—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines
- F03B3/06—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines with adjustable blades, e.g. Kaplan turbines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej oraz zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej. Sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej, polega na analizie parametrów pracy maszyny: różnicy ciśnień prędkości obrotowej, przełyku turbiny lub wydatku pompy, i określeniu optymalnego kąta ustawienia łopat przez komputer, charakteryzuje się tym, że sygnały z komputera przesyła się przewodowo do modułu II łączności bezprzewodowej w obudowie turbiny, skąd transmituje się je bezprzewodowo do modułu I łączności bezprzewodowej w wirniku i dalej przewodowo przesyła się do sterownika i elektrosiłownika, którego trzpieniem w poosiowym ruchu przestawia się położenie czopa zamocowanego na trzpieniu i przy poosiowym przesuwie czopa obraca się przylegające do czopa suwliwe elementy kształtowe przymocowane do podstaw łopat zamocowanych obrotowo w gniazdach wirnika i zmienia się kątowe ustawienie łopat, po czym ponawia się przesyłanie sygnałów do i z komputera tym samym torem sygnałowym. Korzystnie sygnały pomiędzy modułami I i II łączności bezprzewodowej przesyła się w paśmie radiowym od 1 MHz do 100 kHz, najkorzystniej w paśmie < 1 MHz dla odległości < 0,5 m, < 500 kHz dla odległości < 1 m oraz < 100 kHz dla odległości < 3 m. Zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej, posiadający elektrosiłownik i łopaty z podstawami zamocowanymi obrotowo w gniazdach wirnika połączonego z wałem ułożyskowanym w korpusie zewnętrznym, charakteryzuje się tym, że elektrosiłownik (5) jest zamocowany wewnątrz wirnika (1), połączony poprzez sterownik (50) ze źródłem energii (10) elektrycznej przewodem (19), zaopatrzony w trzpień (6) zakończony czopem (7), w którego ukośnych względem osi wzdłużnych wybraniach umieszczone ma suwliwe, dopasowane kształtem do wybrań i/lub karbów, elementy kształtowe (9) przymocowane do podstaw (4) łopat, przy czym ruch poosiowy trzpienia (6) z czopem (7) powoduje ruch obrotowy elementów podstaw (4) wraz z łopatami względem osi obrotu łopat.
Description
w gniazdach wirnika polaczonego z walem
ulozyskowanym w korpusie zewnetrznym,
charakteryzuje sie tym, ze elektrosilownik (5)
jest zamocowany wewnatrz wirnika (1),
polaczony poprzez sterownik (50) ze zródlem
energii (10) elektrycznej przewodem (19),
zaopatrzony w trzpien (6) zakonczony czopem
(7), w którego ukosnych wzgledem osi
wzdluznych wybraniach umieszczone ma
suwliwe, dopasowane ksztaltem do wybran i/lub
karbów, elementy ksztaltowe (9) przymocowane
do podstaw (4) lopat, przy czym ruch poosiowy
trzpienia (6) z czopem (7) powoduje ruch
obrotowy elementów podstaw (4) wraz
z lopatami wzgledem osi obrotu lopat.
PL 445064 A1
2/19Sposób regulowania podczas pracy kata ustawienia lopat wirnika smiglowego,
zwlaszcza lopat wirnika turbiny wodnej oraz zespól wirnika
smiglowego o regulowanym podczas pracy kacie ustawienia lopat,
zwlaszcza lopat wirnika turbiny wodnej.
Przedmiotem wynalazku jest sposób regulowania podczas pracy kata ustawienia lopat
wirnika smiglowego, zwlaszcza lopat wirnika turbiny wodnej. Przedmiotem wynalazku
jest równiez zespól wirnika smiglowego o regulowanym podczas pracy kacie ustawienia
lopat, zwlaszcza lopat wirnika turbiny wodnej.
Znane konstrukcje mechanizmów obrotu lopatek wirników kretnych pomp i turbin osio
wych i diagonalnych, mozna podzielic na nastepujace charakterystyczne typy:
- napedzane serwomechanizmem usytuowanym w piascie wirnika poprzez olejowy prze
wód umieszczony w wydrazonym wale. Serwomechanizm moze wykonywac ruch obroto
wo-zwrotny lub osiowo-zwrotny. Obrót lub skok tloka jest przekazywany na krzyzak, któ
ry poprzez przeguby obraca ramionami dzwigni osadzonych na obrotowych czopach lopa
tek, lozyskowanych w piascie wirnika;
- napedzane ciegnem usytuowanym w wydrazeniu walu, którego ruch osiowy jest wywo
lany mechanizmem lub serwomechanizmem na górnym koncu walu. Przesuniecie dolnego
konca ciegna powoduje ruch osiowy krzyzaka lub tarczy, który jest przeksztalcany na ob
rót czopa poszczególnej lopatki poprzez mechanizm korbowy lub mechanizm jarzmowy.
Dobór konstrukcji mechanizmu obrotu lopatki wirnika jest dokonywany przede wszystkim
na podstawie liczby lopatek, kata pochylenia osi lopatek wzgledem osi glównej maszyny
oraz jej wielkosci.
Wszystkie w/w konstrukcje charakteryzuja luzy wystepujace miedzy ruchem osiowym
krzyzaka lub tarczy a katami obrotów lopatek. Luzy te powinny byc mozliwie identyczne
dla wszystkich lopatek wirnika.
Waznym czynnikiem jest koszt wykonania mechanizmu, który zalezy od jego zlozonosci
PL 445064 A1
3/19oraz ilosci operacji obróbczych i tolerancji wymiarów jego elementów.
Znane mechanizmy dzwigniowe charakteryzuja sie zastosowaniem dwóch przegubów,
wymagajacych spelnienia w/w warunków.
Wiekszosc znanych wynalazków dotyczy mechanizmów regulacji kata ustawienia lopat
maszyn osiowych w postaci mechanizmów dzwigniowych lub wykorzystujacych prze
kladnie zebate i napedy srubowe.
Klasyczne rozwiazania wirników typu Kaplana posiadaja drazony wal turbiny, przez
który przeprowadzony jest drag regulacyjny na zewnatrz maszyny i generatora (nieraz po
kilka metrów ma wal turbiny i generatora). Zewnetrzny mechanizm steruje katem lopat
wirnika poprzez ruch posuwisty ulozyskowanego drazka regulacyjnego wewnatrz walu.
Wedlug innego rozwiazania klasycznego stosuje sie silownik hydrauliczny zabudowany
wewnatrz walu czy oplywki turbiny sterowany olejem pod cisnieniem podawanym przez
zlacze obrotowe na wale turbiny. Kazde z tych dwóch rozwiazan standardowych wymaga
podania energii do wykonania pracy z zewnatrz.
Waznym zagadnieniem szczególnie w przypadku turbin wodnych jest eliminacja rozbie
gu turbozespolu, który wynika najczesciej z awarii odbiornika energii (zwykle sieci elek
troenergetycznej). Predkosc rozbiegowa turbin wodnych moze siegac 2-3 krotnosci pred
kosci znamionowej i moze powodowac szybsze zuzycie lozysk i przekladni a w skrajnych
przypadkach moze doprowadzic do mechanicznego uszkodzenia turbiny czy generatora
oraz elektrycznego uszkodzenia aparatury elektrowni. Regulacja kata pochylenia lopat
wirnika turbiny wodnej pozwala dostosowac prawidlowy kat natarcia wody splywajacej z
palisady kierownic. Kombinatoryka regulacji tych dwóch palisad pozwala na uzyskanie
wysokich sprawnosci toru przetwarzania energii wody na energie elektryczna. Dodatkowo
umozliwia realizacje regulacji natezenia przeplywu wody przez maszyne wirnikowa.
W opisie patentowym nr EP3271572 ujawniony jest system kontrolny przeplywu wody
przez turbine wodna, sterowany ruchem dwóch pierscieni obracanych w przeciwnych kie
runkach przy pomocy silowników elektrycznych zamiast silowników hydraulicznych, po
miedzy którymi zamocowane sa lopaty (wience lopatkowe). Systemy hydrauliczne z za stosowaniem olejów hydraulicznych w wypadku awarii powoduja zanieczyszczenia wody
w rzece i moga osiagnac zrzut duzej ilosci substancji ropopochodnych do srodowiska natu
ralnego.
W klasycznych rozwiazaniach elektrownie wyposaza sie w rezerwowe uklady realizujace
funkcje awaryjnego zamykania doplywu wody do turbiny (akumulatory hydrauliczne lub
PL 445064 A1
4/19elektryczne) czy tez hamulców elektrycznych lub mechanicznych.
Celem wynalazku jest zaprojektowanie zwartej konstrukcji, która zapewni skuteczne
i dlugotrwale dzialanie ukladu bez zewnetrznego zasilania, z mozliwoscia szybkich zmian
kata ustawienia lopat wirnika smiglowego podczas pracy turbiny dla osiagniecia optymal
nych warunków jej pracy.
W sposobie regulowania podczas pracy kata ustawienia lopat wirnika smiglowego,
zwlaszcza turbiny wodnej, który polega polega na analizie parametrów pracy maszyny:
róznicy cisnien, predkosci obrotowej, przelyku turbiny lub wydatku pompy, i okresleniu
optymalnego kata ustawienia lopat przez komputer, istota wynalazku jest, ze sygnaly
z komputera przesyla sie przewodowo do modulu II lacznosci bezprzewodowej w obudo
wie turbiny, skad transmituje sie je bezprzewodowo do modulu I lacznosci bezprzewodo
wej w wirniku i dalej przewodowo przesyla sie do sterownika i elektrosilownika, którego
trzpieniem w poosiowym ruchu przestawia sie polozenie czopa zamocowanego na trzpie
niu i przy poosiowym przesuwie czopa obraca sie przylegajace do czopa suwliwe elementy
ksztaltowe przymocowane do podstaw lopat zamocowanych obrotowo w gniazdach wirni
ka i zmienia sie katowe ustawienie lopat, po czym ponawia sie przesylanie sygnalów do i z
komputera tym samym torem sygnalowym. Korzystnie sygnaly pomiedzy modulami I i II
lacznosci bezprzewodowej przesyla sie w pasmie radiowym od 100 kHz do I MHz, najko
rzystniej w pasmie < I MHz dla odleglosci <0,5 m, <500 kHz dla odleglosci
W zespole wirnika smiglowego o regulowanym kacie ustawienia lopat, zwlaszcza lopat
wirnika turbiny wodnej podczas pracy, który posiada elektrosilownik i lopaty z podstawa
mi zamocowanymi obrotowo w gniazdach wirnika polaczonego z walem ulozyskowanym
w korpusie zewnetrznym, istota wynalazku jest, ze elektrosilownik jest zamocowany we
wnatrz wirnika, polaczony poprzez sterownik ze zródlem energii elektrycznej przewodem,
zaopatrzony w trzpien zakonczony czopem, w którego ukosnych wzgledem osi wzdluznych
wybraniach umieszczone ma suwliwe, dopasowane ksztaltem do wybran i/lub karbów, ele
menty ksztaltowe przymocowane do podstaw lopat, przy czym ruch poosiowy trzpienia
z czopem powoduje ruch obrotowy elementów podstaw wraz z lopatami wzgledem osi ob
rotu lopat.
Korzystnie element ksztaltowy zamocowany jest mimosrodowo wzgledem osi obrotu.
Korzystnie elementem ksztaltowym jest kostka w obrysie prostopadloscianu, najkorzyst
niej wykonana z polimeru smarowanego woda.
Korzystnie wybrania maja postac prosto-osiowych kanalów.
PL 445064 A1
/19Korzystnie zródlem energii elektrycznej jest synchroniczny zatapialny generator energii
elektrycznej przymocowany stojanem do piasty wirnika i/lub kolnierza walu zas zewnetrz
nym wirnikiem generatora z magnesami trwalymi do nieruchomego korpusu.
Korzystnie przewód jest umieszczony w kanale piasty wirnika.
Korzystnie przewód jest polaczony elektryczne z zewnetrznym zródlem zasilania energia
elektryczna poprzez kabel umieszczony w kanale walu.
Korzystnie sterownik jest polaczony z akumulatorem energii elektrycznej zaopatrzonym
w regulator ladowania, najkorzystniej zamocowane wewnatrz oplywki wirnika.
Korzystnie sterownik zaopatrzony jest w modul I lacznosci bezprzewodowej, który zamo
cowany jest wewnatrz oplywki wykonanej z materialu o niskiej tlumiennosci fal radio
wych i sparowany sygnalowa z modulem II lacznosci bezprzewodowej w obudowie turbi
ny, który to modul II polaczony jest z komputerem.
Korzystnie sygnaly pomiarowe i sygnaly sterowania pomiedzy modulem I i modulem II
transmitowane sa w pasmie radiowym od I MHz do 100 kHz, najkorzystniej w pasmie< I
MHz dla odleglosci <0,5 m, <500 kHz dla odleglosci
<3 m.
Korzystnie elektrosilownik jest zamocowany w wybraniu wewnatrz walu, z czopem
w plaszczyznie przeciecia osi walu i osi obrotu lopat.
Nieoczekiwanie stwierdzono, iz stosujac rozwiazanie wedlug wynalazku, mozliwe jest
regulowanie ustawienia lopat zespolu wirnika przy pomocy wewnetrznego akumulatora
energii, dla zmiennych warunków przeplywu strumienia w turbinie i obciazen wirnika, przy
pomocy sygnalów przesylanych z zewnetrznego komputera optymalizujacego parametry
pracy turbiny, zwlaszcza przesylanych bezprzewodowo do wirnika podczas pracy. Usta
wienie lopat mozna w szerokim zakresie regulowac poprzez transmisje bezprzewodowa.
Uklad do dzialania nie wymaga uzycia materialów smarnych. Nieoczekiwanie stwierdzono
równiez, iz jest mozliwe wyeliminowanie kosztownego drazenia walu turbiny wprowadza
jac jako zródlo energii elektrycznej autonomiczny zatapialny synchroniczny generator
energii elektrycznej przylaczony do zespolu wirnika i korpusu turbiny.
Przedmiot wynalazku uwidoczniono na rysunku, w którym Fig. I ukazuje z boku widok
zewnetrzny zespolu wirnika smiglowego, Fig. 2 - lopate polaczona z dwuczesciowa pod
stawa i elementem ksztaltowym przymocowanym do dolnej czesci podstawy, Fig. 3 - usta
wienie robocze lopat w widoku odchylonym o maly kat od osi czopa, Fig. 4 - widok uko
sny elektrosilownika z kolnierzem mocujacym i trzpieniem zakonczonym czopem z pro
sto-osiowymi wybraniami, Fig. 5 - fragment przekroju przez generator energii
PL 445064 A1
6/19elektrycznej, Fig. 6 - przekrój wzdluzny przez zespól wirnika z elektrosilownikiem zamo
cowanym w oplywce, zas Fig. 7 ukazuje przekrój wzdluzny przez zespól wirnika z elek
trosilownikiem zamocowanym w wybraniu walu.
Sposób regulowania podczas pracy kata ustawienia lopat wirnika smiglowego, zwlasz
cza turbiny wodnej, polega na analizie parametrów pracy maszyny: róznicy cisnien, pred
kosci obrotowej, przelyku turbiny lub wydatku pompy, i okresleniu optymalnego kata usta
wienia lopat przez komputer, z którego sygnaly przesyla sie do peryferyjnych urzadzen,
istota wynalazku jest, ze sygnaly z komputera przesyla sie do modulu II lacznosci bezprze
wodowej w obudowie turbiny, skad transmituje sie je bezprzewodowo do modulu I laczno
sci bezprzewodowej w wirniku i dalej przewodowo przesyla sie do sterownika i elektrosi
lownika, którego trzpieniem w poosiowym ruchu przestawia sie polozenie czopa zamoco
wanego na trzpieniu i przy poosiowym przesuwie czopa obraca sie przylegajace do czopa
suwliwe elementy ksztaltowe przymocowane do podstaw lopat zamocowanych obrotowo
w gniazdach wirnika i zmienia sie katowe ustawienie lopat, po czym ponawia sie przesyla
nie sygnalów do i z komputera tym samym torem sygnalowym. Korzystnie sygnaly po
miedzy modulami I i II lacznosci bezprzewodowej przesyla sie w pasmie radiowym od I 00
kHz do I MHz, najkorzystniej w pasmie< I MHz dla odleglosci <0,5 m, <500 kHz dla od
leglosci
Zespól wirnika smiglowego o regulowanym kacie ustawienia lopat 3, posiada elektrosi
lownik 5 i lopaty 3 z podstawami 4 zamocowanymi obrotowo w gniazdach wirnika 1 pola
czonego z walem 2 ulozyskowanym w korpusie 20 zewnetrznym.
Elektrosilownik 5 jest zamocowany wewnatrz wirnika 1, polaczony poprzez sterownik
50 ze zródlem energii 10 elektrycznej przewodem 19, zaopatrzony w trzpien 6 zakonczony
czopem 7, w którego ukosnych wzgledem osi wzdluznych wybraniach 8 umieszczone ma
suwliwe, dopasowane ksztaltem do wybran 8 i/lub karbów 8a, elementy ksztaltowe 9 przy
mocowane do podstaw 4 lopat 3, przy czym ruch poosiowy trzpienia 6 z czopem 7 powo
duje ruch obrotowy elementów podstaw 4 wraz z lopatami 3 wzgledem osi obrotu O lopat
3. Korzystnie element ksztaltowy 9 zamocowany jest mimosrodowo wzgledem osi obrotu
O. Korzystnie elementem ksztaltowym 9 jest kostka w obrysie prostopadloscianu, najko
rzystniej wykonana z polimeru smarowanego woda. Korzystnie wybrania 8 maja postac
prosto-osiowych kanalów. Korzystnie zródlem energii 10 elektrycznej jest synchroniczny
zatapialny generator 11 energii elektrycznej przymocowany stojanem lla do piasty wirni
ka 1 i/lub kolnierza walu 2 zas zewnetrznym wirnikiem generatora llb z magnesami trwa
lymi do nieruchomego korpusu 20. Korzystnie przewód 19 jest umieszczony w kanale 18
PL 445064 A1
7/19piasty wirnika 1. Opcjonalnie przewód 19 jest polaczony elektryczne z zewnetrznym zró
dlem zasilania energia elektryczna poprzez kabel 22 umieszczony w kanale 23 walu 2.
Korzystnie sterownik 50 jest polaczony z akumulatorem 51 energii elektrycznej zaopatrzo
nym w regulator ladowania 52, najkorzystniej zamocowane wewnatrz oplywki la wirnika
1. Korzystnie sterownik 50 zaopatrzony jest w modul I 53 lacznosci bezprzewodowej, któ
ry zamocowany jest wewnatrz oplywki la wykonanej z materialu o niskiej tlumiennosci
fal radiowych i sparowany sygnalowa z modulem II 54 lacznosci bezprzewodowej w obu
dowie 55 turbiny, który to modul II 54 polaczony jest z komputerem 56.
Z uwagi na duza tlumiennosc wody (pomiedzy modulami I i II lacznosci bezprzewodo
wej) do transmisji sygnalów nalezy wykorzystac transmisje radiowa w pasmie
odleglosci <0.5 m, <500 kHz dla
miarowe i sygnaly sterowania pomiedzy modulem I 53 i modulem II 54 transmitowane sa
w pasmie radiowym od 100 kHz do 1 MHz.
Elektrosilownik 5 jest zaopatrzony w trzpien 6 zakonczony czopem 7, w którego uko
snych wzgledem osi wzdluznych wybraniach 8 umieszczone ma suwliwe, dopasowane
ksztaltem do wybran 8 i/lub karbów 8a, elementy ksztaltowe 9 przymocowane do podstaw
4 lopat 3. Poosiowy ruch trzpienia 6 z czopem 7 powoduje ruch obrotowy elementów
ksztaltowych 9 wraz z lopatami 3 wzgledem osi obrotu O lopat 3. Korzystnie element
ksztaltowy 9 zamocowany jest mimosrodowo wzgledem osi obrotu O. Korzystnie elemen
tem ksztaltowym 9 jest kostka w obrysie prostopadloscianu. Korzystnie wybrania 8 maja
postac prosto-osiowych kanalów. Korzystnie zródlem energii 10 elektrycznej jest synchro
niczny generator 11 energii elektrycznej przymocowany pierwszym zespolem lla do wir
nika 1 lub walu 2 i drugim zespolem llb do nieruchomego korpusu 20.
Opcjonalnie elektrosilownik 5 zamocowany jest w wybraniu 21 wewnatrz walu 2, z czo
pem 7 w plaszczyznie przeciecia osi walu 2 i osi obrotu O lopat 3.
Opcjonalnie, na wypadek awarii któregos z elementów wewnetrznego autonomicznego
ukladu zasilania elektrycznego w zespole wirnika, przewód 19 jest polaczony elektryczne
z zewnetrznym zródlem zasilania energia elektryczna poprzez kabel 22 umieszczony w ka
nale 23 walu 2. Kanal 23 moze byc wyfrezowany na powierzchni walu 2, a kabel 22 za
bezpieczony lutem twardym, co pozwala wyeliminowac poosiowe drazenie walu 2.
Zgodnie z wynalazkiem w stozkowej obudowie oplywki la wylotowej znajduje sie auto
nomiczny mechanizm nastawczy. Wewnatrz szczelnej obudowy utwierdzony jest elektrosi
lownik 5 o ruchu posuwistym. Oplywka la zamocowana jest osiowo do wirnika 1 turbiny i
wiruje razem z nim. Poprzez mechanizm jarzmowy przekazywany jest ruch posuwisty
PL 445064 A1
8/19na obwodowo umieszczone palisady lopat 3 powodujac ich ruch obrotowy w osi promie
niowej. Energie niezbedna do wykonania pracy jak równiez komunikacji z nadrzednym
sterownikiem (komputerem 56) dostarcza zatapialny zintegrowany z korpusem piasty wir
nika 1 synchroniczny generator 11 wzbudzany magnesami trwalymi. Do stalej czesci obu
dowy wlotowej przytwierdzony jest wirnik generatora llb z magnesami trwalymi, nato
miast nazwojony stojan lla wiruje razem z piasta wirnika 1. Powstala w ten sposób ener
gia elektryczna magazynowana jest w akumulatorze 51. Caloscia zarzadza mikroproceso
rowy uklad sterownika 50 pelniacy jednoczesnie funkcje zasilacza regulatora ladowania 52
komunikacji dwustronnej i sterowania.
Wartosc roboczego kata pochylenia lopat 3 wirnika 1 podczas normalnej pracy turbiny
zadawana jest przez komputer 56 jako wartosc wynikowa z pomiarów warunków hydrau
licznych, mechanicznych czy tez elektrycznych stanu pracy maszyny w zaleznosci od apli
kacji rozwiazania. W turbinach z regulowanym ukladem lopat 3 wirnika (tzw. turbiny Ka
plana) na podstawie pomiaru rzeczywistej wartosci kata lopat 3 kierownicy obliczany i za
dawany jest optymalny kat lopat 3 wirnika 1. Regulacja kata pochylenia lopat 3 wirnika 1
turbiny wodnej pozwala optymalnie wykorzystac kret wody splywajacej z palisady kie
rownic, przez co mozna uzyskac szersze pole pracy maszyny przy zmiennosci parametrów
hydraulicznych.
Wzajemna kombinatoryka regulacji tych dwóch katów pozwala na uzyskanie wysokich
sprawnosci toru przetwarzania energii wody na energie mechaniczna. W maszynach wirni
kowych czesto wykorzystywane jest sterowanie katami kierownicy i/lub wirnika 1 do kont
roli ilosci wody przeplywajacej przez turbine/pompe a zarazem regulacja ich wydajnosci.
W ten sposób mozna posrednio uzyskac funkcje regulacji poziomu wody w elektrowniach
zbiornikowych i przeplywowych a w systemach pompowych odpowiednia wydajnosc lub
wysokosc tloczenia. W tej aplikacji w komputerze 56 zaimplementowany jest regulator
(typu PI) w petli sprzezenia zwrotnego od aktualnej zadanej wartosci poziomu wody lub
wydajnosci gdzie sygnal sterowania zadawany jest na uklad wykonawczy regulatora lopat
3, którym jest elektrosilownik 5.
Wynalazek z uwagi na fakt, ze posiada magazyn (akumulator 51) energii elektrycznej
moze realizowac awaryjne zamykanie doplywu wody do turbiny w sposób niezalezny.
Podczas rozbiegu maszyny uklad samoczynnie zamyka lopaty 3 wirnika 1 ograniczajac
moment napedowy, a wiec i predkosc wirnika 1.
PL 445064 A1
9/19Niezaleznym od zewnetrznego zasilania zródlem energii 10 elektrycznej przesylanej po
przez regulator ladowania 52 do akumulatora 51 jest generator 11 energii elektrycznej we
wnatrz zespolu wirnika.
Generator 11 elektryczny jest maszyna synchroniczna z magnesami trwalymi. Stojan
lla generatora 11 przymocowany do obracajacego sie walu 2 i/lub piasty wirnika 1 turbiny
zawiera uzwojenia, w których indukuje sie napiecie zasilania ukladu sterowania lopatami 3
turbiny. Zewnetrzny wirnik generatora llb z magnesami trwalymi pelni role wzbudzenia i
jest przymocowany do nieruchomej czesci korpusu 20 zewnetrznego. Czestotliwosc mak
symalna (dla maksymalnej predkosci obrotowej) nie powinna przekraczac 200 Hz. War
tosc napiecia generatora 11 wyprostowana na mostku diodowym powinna miescic sie w
zakresie od O do 60 V de w zaleznosci od predkosci obrotowej wirnika 1 turbiny.
Napiecie z generatora 11 o zmiennych parametrach przetwarzane jest w regulatorze lado
wania 52 na stale napiecie 24Vdc zasilania elektrosilownika 5 i modulu I 53 transmisji ra
diowej i zasila magazyn energii elektrycznej, akumulator 51.
W zespole wirnika stosuje sie uklad pomiarowy, który ma za zadanie przetworzenie me
chanicznej wartosci odchylenia lopat 3 wirnika 1 na napiecie o wartosci od O do I O V
Moze to zostac zrealizowane poprzez wykorzystanie absolutnego enkodera obrotowego
lub liniowego, np. w postaci potencjometru rezystancyjnego.
Uklad wykonawczy zmienia kat ustawienia lopat 3 wirnika 1 poprzez elektrosilownik 5.
Konieczne jest zastosowanie zabezpieczenia (wylacznika) przeciazeniowego (np. poprzez
pomiar pradu) z sygnalizacja stanu przeciazenia. Uklad wykonawczy powinien byc samo
hamowny.
Dla lepszego przedstawienia wynalazku, ponizej omówiono realizacje rozwiazan we
dlug wynalazku.
Przyklad I
W sposobie regulowania podczas pracy kata ustawienia lopat wirnika smiglowego,
zwlaszcza turbiny wodnej, przesylano sygnaly z wartosciami kata ustawienia lopat, do
komputera, który wyliczal i przekazywal sygnaly z optymalnym katem ustawienia lopat.
Sygnaly z komputera przesylane byly do modulu II lacznosci bezprzewodowej w obudo
wie turbiny, skad transmitowany byly bezprzewodowo do modulu I lacznosci bezprzewo
dowej w wirniku i dalej przewodowo przesylane do sterownika i elektrosilownika. Trzpie
niem elektrosilownika w poosiowym ruchu przestawiane bylo polozenie czopa zamocowa
nego na trzpieniu. Przy poosiowym przesuwie czopa obracaly sie przylegajace do czopa
suwliwe elementy ksztaltowe przymocowane do podstaw lopat zamocowanych obrotowo
PL 445064 A1
/19w gniazdach wirnika i zmienialo sie katowe ustawienie lopat. Okresowo ponawiano prze
sylanie sygnalów do i z komputera Gako nadrzednego sterownika ukladu) tym samym to
rem sygnalowym. Sygnaly pomiedzy modulami I i II lacznosci bezprzewodowej przesy
lano doswiadczalnie w zakresie pasma radiowego od 1 MHz do 100 kHz. W zaleznosci od
odleglosci pomiedzy modulami I i II lacznosci bezprzewodowej transmisje stosowano
transmisje sygnalów w pasmie
Przy wiekszych turbinach i tym samym wiekszych odleglosciach pomiedzy modulami I
i II lacznosci bezprzewodowej: dla odleglosci 0,8 m stosowano transmisje w pasmie 500
kHz a dla duzych turbin przy odleglosci zblizonej do 3 m stosowano transmisje w pasmie
100 kHz.
Przyklad II
Zespól wirnika smiglowego o regulowanym kacie ustawienia lopat 3, zaopatrzono
w elektrosilownik 5 i lopaty 3 z podstawami 4 zamocowanymi obrotowo w gniazdach wir
nika 1 polaczonego z walem 2 ulozyskowanym w korpusie 20 zewnetrznym. Elektrosi
lownik 5 zamocowany zostal wewnatrz wirnika 1 i polaczony poprzez sterownik 50 ze zró
dlem energii 10 elektrycznej przewodem 19. Zródlem energii 10 elektrycznej jest synchro
niczny generator 11 energii elektrycznej przymocowany stojanem lla do obracajacego sie
walu 2 i piasty wirnika 1 zawierajacy uzwojenia, w których indukuje sie napiecie zasilania
ukladu sterowania lopatami 3 zespolu wirnika. Zewnetrzny wirnik llb z magnesami trwa
lymi pelni role wzbudzenia i jest przymocowany do nieruchomej czesci korpusu 20 ze
wnetrznego.
Sterownik 50 polaczony zostal z akumulatorem 51 energii elektrycznej zaopatrzonym w
regulator ladowania 52, które zamocowano wewnatrz oplywki la wirnika 1. Sterownik 50
zaopatrzono w modul I 53 lacznosci bezprzewodowej sparowany sygnalowa z modulem II
54 lacznosci bezprzewodowej w obudowie 5 turbiny, który to modul II 54 polaczono
z komputerem 56. Oplywke la wirnika 1 wykonano z tworzywa sztucznego (wytoczono
z teflonu) umozliwiajacego transmisje sygnalów z ukladu elektronicznego ( modulu I 53
lacznosci bezprzewodowej) do sterownika zewnetrznego, komputera 56, poprzez modul II
54 lacznosci bezprzewodowej polaczone przewodami sygnalowymi 54a.
Z uwagi na duza tlumiennosc wody, do bezprzewodowej transmisji sygnalów wykorzy
stano transmisje radiowa w pasmie 0,9 MHz ze wzgledu na niewielkie wymiary turbiny,
a zwlaszcza odleglosc pomiedzy modulami I i II lacznosci bezprzewodowej 0.45 m.
Przy badaniu transmisji sygnalów dla wiekszych turbin, w których odleglosc pomiedzy
modulami I i II lacznosci bezprzewodowej byla wieksza (do 1 m) lepszym okazalo sie
PL 445064 A1
11/19zastosowanie pasma 480 kHz (czyli <500 kHz), zas dla duzej turbiny doswiadczalnie sto
sowano pasmo 90kHz ( <100 kHz) dla odleglosci pomiedzy modulami I i II lacznosci bez
przewodowej siegajacej prawie 3 m. Transmisje sygnalów pomiarowych i sygnalów stero
wania w wodzie pomiedzy modulem I 53 i modulem II 54 testowano w pasmie radiowym
od do I 00 kHz.
Elektrosilownik 5 zaopatrzony zostal w trzpien 6 zakonczony czopem 7, w którego uko
snych wzgledem osi wzdluznych wybraniach 8 umieszczono suwliwe, dopasowane ksztal
tem do wybran 8, elementy ksztaltowe 9 przymocowane do elementów podstaw 4b lopat 3.
Poosiowy ruch trzpienia 6 z czopem 7 powoduje ruch obrotowy elementów ksztaltowych 9
wraz z lopatami 3 wzgledem osi obrotu O lopat 3. Elementy ksztaltowe 9 zamocowane zo
staly mimosrodowo wzgledem osi obrotu O. Elementy ksztaltowe 9 wykonano jako kostki
w obrysie prostopadloscianu, które wykonano z poliacetalu wzmocnionego wlóknem szkla
nym POM-C GF25. Wybrania 8 maja postac prosto-osiowych kanalów.
Przyklad III
W wariantowym rozwiazaniu powyzszego zespolu wirnika zastosowano silownik obro
towy zakonczony sruba niesamohamowna.
Przyklad IV
Zrealizowano zespól wirnika smiglowego o regulowanym kacie ustawienia lopat 3, który
posiada elektrosilownik 5 i lopaty 3 z podstawami 4 zamocowanymi obrotowo w gniaz
dach wirnika 1 polaczonego z walem 2 ulozyskowanym w korpusie 20 zewnetrznym.
Elektrosilownik 5 (sterownik tloczyskowy z silnikiem krokowym SMC serii Ley) w tym
wykonaniu zamocowany zostal w wybraniu 21 wewnatrz walu 2, z czopem 7 umieszczo
nym w plaszczyznie przeciecia osi walu 2 i osi obrotu O lopat 3.
Elektrosilownik 5 zaopatrzony zostal w trzpien 6 zakonczony czopem 7, w którego uko
snych wzgledem osi wzdluznych wybraniach 8 umieszczono suwliwe, dopasowane ksztal
tem do wybran 8, elementy ksztaltowe 9 przymocowane do podstaw 4 lopat 3. Poosiowy
ruch trzpienia 6 z czopem 7 powoduje ruch obrotowy elementów ksztaltowych 9 wraz zlo
patami 3 wzgledem osi obrotu O lopat 3. Elementy ksztaltowe 9 zamocowane zostaly mi
mosrodowo wzgledem osi obrotu O. Elementy ksztaltowe 9 wykonano jako kostki w obry
sie prostopadloscianu, które wykonano z polimeru PPTA z grupy poliamidów. Wybrania 8
maja postac prosto-osiowych kanalów.
Zródlem energii 10 elektrycznej jest synchroniczny generator 11 energii elektrycznej
przymocowany stojanem lla do obracajacego sie walu 2 zawierajacy uzwojenia,
PL 445064 A1
12/19w których indukuje sie napiecie zasilania ukladu sterowania lopatami 3 zespolu wirnika.
Zewnetrzny wirnik llb z magnesami trwalymi pelni role wzbudzenia i jest przymocowany
do nieruchomej czesci korpusu 20 zewnetrznego. Elektrosilownik 5 zostal polaczony po
przez sterownik 50 ze zródlem energii 10 elektrycznej przewodem 19. Sterownik 50 pola
czono z akumulatorem 51 energii elektrycznej zaopatrzonym w regulator ladowania 52.
Przewód 19 umieszczono w kanale 18 piasty wirnika 1. Sterownik 50 zamocowano we
wnatrz oplywki la wirnika 1. Kablem 22 umieszczonym w kanale 23 walu 2 przylaczono
rezerwowe zasilanie energia elektryczna, laczac go ze sterownikiem 50, z mozliwoscia au
tomatycznego przelaczenia w przypadku zaniku zasilania z akumulatora 51.
Sterownik 50 polaczono z modulem I 53 lacznosci bezprzewodowej sparowanym sygna
lowa z modulem II 54 lacznosci bezprzewodowej w obudowie 5 turbiny. Modul II 54 pola
czony zostal z komputerem 56. Oplywka la wirnika 1 wykonana zostala z materialu
umozliwiajacego nisko-stratna transmisje sygnalów z modulu I 53 lacznosci bezprzewodo
wej do zewnetrznego sterownika nadrzednego ( komputera 56), poprzez modul II 54 lacz
nosci bezprzewodowej polaczone przewodami sygnalowymi 54a. Kolnierz walu 2 przy
mocowano do piasty wirnika 1 srubami 2a.
Z uwagi na duza tlumiennosc wody, do bezprzewodowej transmisji sygnalów testowano
transmisje radiowa w pasmie 0,9 MHz ze wzgledu na niewielkie wymiary turbiny, i odle
glosci pomiedzy modulami I i II lacznosci bezprzewodowej 0.45 m.
We wszystkich omówionych przypadkach uzyskano zadowalajacy rezultat rozwiazania.
Ujawnione rozwiazanie ogranicza znaczaco koszty drazenia walów turbin i generatorów
lopatkowych w porównaniu z wyprowadzeniem klasycznego drazka sterujacego.
PL 445064 A1
13/19Zastrzezenia patentowe
1. Sposób regulowania podczas pracy kata ustawienia lopat wirnika smiglowego, zwlasz
cza lopat wirnika turbiny wodnej, polega na analizie parametrów pracy maszyny: róznicy
cisnien, predkosci obrotowej, przelyku turbiny lub wydatku pompy, i okresleniu optymal
nego kata ustawienia lopat przez komputer, znamienny tym, ze sygnaly z komputera
przesyla sie przewodowo do modulu II lacznosci bezprzewodowej w obudowie turbiny,
skad transmituje sie je bezprzewodowo do modulu I lacznosci bezprzewodowej w wirniku
i dalej przewodowo przesyla sie do sterownika i elektrosilownika, którego trzpieniem w
poosiowym ruchu przestawia sie polozenie czopa zamocowanego na trzpieniu i przy po
osiowym przesuwie czopa obraca sie przylegajace do czopa suwliwe elementy ksztaltowe
przymocowane do podstaw lopat zamocowanych obrotowo w gniazdach wirnika i zmienia
sie katowe ustawienie lopat, po czym ponawia sie przesylanie sygnalów do i z komputera
tym samym torem sygnalowym.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sygnaly pomiedzy modulami I i II lacz
nosci bezprzewodowej przesyla sie w pasmie radiowym od 1 MHz do 100 kHz, korzystnie
wpasmie < 1 MHz dlaodleglosci <0,5 m, <500 kHz dla odleglosci
odleglosci <3 m.
3. Zespól wirnika smiglowego o regulowanym podczas pracy kacie ustawienia lopat,
zwlaszcza lopat wirnika turbiny wodnej, posiada elektrosilownik i lopaty z podstawami
zamocowanymi obrotowo w gniazdach wirnika polaczonego z walem ulozyskowanym
w korpusie zewnetrznym, znamienny tym, ze elektrosilownik (5) jest zamocowany we
wnatrz wirnika (1), polaczony poprzez sterownik (50) ze zródlem energii (10) elektrycznej
przewodem (19), zaopatrzony w trzpien (6) zakonczony czopem (7), w którego ukosnych
wzgledem osi wzdluznych wybraniach (8) umieszczone ma suwliwe, dopasowane ksztal
tem do wybran (8) i/lub karbów (8a), elementy ksztaltowe (9) przymocowane do podstaw
PL 445064 A1
14/19( 4) lopat (3), przy czym ruch poosiowy trzpienia ( 6) z czopem (7) powoduje ruch obroto
wy elementów podstaw ( 4) wraz z lopatami (3) wzgledem osi obrotu (O) lopat (3).
4. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze element ksztaltowy (9) zamocowany jest
mimosrodowo wzgledem osi obrotu (O).
. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze elementem ksztaltowym (9) jest kostka
w obrysie prostopadloscianu, korzystnie wykonana z polimeru smarowanego woda.
6. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze wybrania (8) maja postac prosto-osiowych
kanalów.
7. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze zródlem energii (10) elektrycznej jest syn
chroniczny zatapialny generator (11) energii elektrycznej przymocowany stojanem (lla)
do piasty wirnika (1) i/lub kolnierza walu (2) zas zewnetrznym wirnikiem generatora
(llb) z magnesami trwalymi do nieruchomego korpusu (20).
8. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze przewód (19) jest umieszczony w kanale
(18) piasty wirnika (1).
9. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze przewód (19) jest polaczony elektryczne
z zewnetrznym zródlem zasilania energia elektryczna poprzez kabel (22) umieszczony
w kanale (23) walu (2).
. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze sterownik (50) jest polaczony z akumula
torem (51) energii elektrycznej zaopatrzonym w regulator ladowania (52), korzystnie za
mocowane wewnatrz oplywki (la) wirnika (1).
11. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze sterownik (50) zaopatrzony jest w modul I
(53) lacznosci bezprzewodowej, który zamocowany jest wewnatrz oplywki (la) wykona
nej z materialu o niskiej tlumiennosci fal radiowych i sparowany sygnalowa z modulem II
(54) lacznosci bezprzewodowej w obudowie (55) turbiny, który to modul II (54) polaczony
jest z komputerem (56).
12. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze sygnaly pomiarowe i sygnaly sterowania
pomiedzy modulem I (53) i modulem II (54) transmitowane sa w pasmie radiowym od I
MHz do I 00 kHz, korzystnie w pasmie < I MHz dla odleglosci <0,5 m, <500 kHz dla od
leglosci
13. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze elektrosilownik (5) jest zamocowany
w wybraniu (21) wewnatrz walu (2), z czopem (7) w plaszczyznie przeciecia osi walu (2)
i osi obrotu (O) lopat (3).
PL 445064 A1
/191a
Cl· f
JUf-
8
CJ. 4
JUf-
Cl· 2
JUf-
Cl· 3
JUf-
11
PL 445064 A1
16/1955 54 54a 56
7:-r~, -~::::::::::::
PL 445064 A1
17/1955 54 56
:·=-:t..__' _ _____,~::::::::::::
PL 445064 A1
18/19al. Niepodleglosci 188/192
00-950 Warszawa, skr. poczt. 203
URZAD PATENTOWY
RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01
e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl
SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.445064
Klasyfikacja zgloszenia: F03B 3/14, F03B 3/06
Podklasy w których prowadzono poszukiwania: F03B3
Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC WPI bazy UPRP
Kategoria
dokumentu
y
A
y
A
Dokumenty - z podana identyfikacja
JPS60162073 A (HITACHI LTD) 23-08-1985
Fig. 3 i 4, opis figur
US6402477 Bl (VOITH SIEMENS HYDRO POWER [US]) 11-06-2002
Fig. 35, opis fig. 35
CN213 l 44649 U (ZHEJIANG JINLUN ELECTROMECHANIC COL TD) 07-05-
2021
D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie
A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie,
E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia,
Odniesienie do
zastrz.
1, 3
2, 4 - 13
1, 3
1 - 13
L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszenstwo(-wa), lub przytoczony w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu
lub z innego szczególnego powodu,
O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób,
P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa,
T - dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia
zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku,
X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli
ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie,
Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z
jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy,
& - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej.
Sprawozdanie wykonali-a:
Robert Kasprzak
Ekspert Koordynator
Data:
.08.2023
Uwagi do zgloszenia
Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 30/05/2023
Podpis:
/podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/
Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego
PL 445064 A1
19/19
Claims (13)
1. Sposób regulowania podczas pracy kata ustawienia lopat wirnika smiglowego, zwlasz cza lopat wirnika turbiny wodnej, polega na analizie parametrów pracy maszyny: róznicy cisnien, predkosci obrotowej, przelyku turbiny lub wydatku pompy, i okresleniu optymal nego kata ustawienia lopat przez komputer, znamienny tym, ze sygnaly z komputera przesyla sie przewodowo do modulu II lacznosci bezprzewodowej w obudowie turbiny, skad transmituje sie je bezprzewodowo do modulu I lacznosci bezprzewodowej w wirniku i dalej przewodowo przesyla sie do sterownika i elektrosilownika, którego trzpieniem w poosiowym ruchu przestawia sie polozenie czopa zamocowanego na trzpieniu i przy po osiowym przesuwie czopa obraca sie przylegajace do czopa suwliwe elementy ksztaltowe przymocowane do podstaw lopat zamocowanych obrotowo w gniazdach wirnika i zmienia sie katowe ustawienie lopat, po czym ponawia sie przesylanie sygnalów do i z komputera tym samym torem sygnalowym.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sygnaly pomiedzy modulami I i II lacz nosci bezprzewodowej przesyla sie w pasmie radiowym od 1 MHz do 100 kHz, korzystnie wpasmie < 1 MHz dlaodleglosci <0,5 m, <500 kHz dla odleglosci odleglosci <3 m.
3. Zespól wirnika smiglowego o regulowanym podczas pracy kacie ustawienia lopat, zwlaszcza lopat wirnika turbiny wodnej, posiada elektrosilownik i lopaty z podstawami zamocowanymi obrotowo w gniazdach wirnika polaczonego z walem ulozyskowanym w korpusie zewnetrznym, znamienny tym, ze elektrosilownik (5) jest zamocowany we wnatrz wirnika (1), polaczony poprzez sterownik (50) ze zródlem energii (10) elektrycznej przewodem (19), zaopatrzony w trzpien (6) zakonczony czopem (7), w którego ukosnych wzgledem osi wzdluznych wybraniach (8) umieszczone ma suwliwe, dopasowane ksztal tem do wybran (8) i/lub karbów (8a), elementy ksztaltowe (9) przymocowane do podstaw4/19( 4) lopat (3), przy czym ruch poosiowy trzpienia ( 6) z czopem (7) powoduje ruch obroto wy elementów podstaw ( 4) wraz z lopatami (3) wzgledem osi obrotu (O) lopat (3).
4. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze element ksztaltowy (9) zamocowany jest mimosrodowo wzgledem osi obrotu (O).
5. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze elementem ksztaltowym (9) jest kostka w obrysie prostopadloscianu, korzystnie wykonana z polimeru smarowanego woda.
6. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze wybrania (8) maja postac prosto-osiowych kanalów.
7. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze zródlem energii (10) elektrycznej jest syn chroniczny zatapialny generator (11) energii elektrycznej przymocowany stojanem (lla) do piasty wirnika (1) i/lub kolnierza walu (2) zas zewnetrznym wirnikiem generatora (llb) z magnesami trwalymi do nieruchomego korpusu (20).
8. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze przewód (19) jest umieszczony w kanale (18) piasty wirnika (1).
9. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze przewód (19) jest polaczony elektryczne z zewnetrznym zródlem zasilania energia elektryczna poprzez kabel (22) umieszczony w kanale (23) walu (2).
10. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze sterownik (50) jest polaczony z akumula torem (51) energii elektrycznej zaopatrzonym w regulator ladowania (52), korzystnie za mocowane wewnatrz oplywki (la) wirnika (1).
11. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze sterownik (50) zaopatrzony jest w modul I (53) lacznosci bezprzewodowej, który zamocowany jest wewnatrz oplywki (la) wykona nej z materialu o niskiej tlumiennosci fal radiowych i sparowany sygnalowa z modulem II (54) lacznosci bezprzewodowej w obudowie (55) turbiny, który to modul II (54) polaczony jest z komputerem (56).
12. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze sygnaly pomiarowe i sygnaly sterowania pomiedzy modulem I (53) i modulem II (54) transmitowane sa w pasmie radiowym od I MHz do I 00 kHz, korzystnie w pasmie < I MHz dla odleglosci <0,5 m, <500 kHz dla od leglosci
13. Zespól wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze elektrosilownik (5) jest zamocowany w wybraniu (21) wewnatrz walu (2), z czopem (7) w plaszczyznie przeciecia osi walu (2) i osi obrotu (O) lopat (3).5/191a Cl· f JUf- 8 CJ. 4 JUf- Cl· 2 JUf- Cl· 3 JUf- 116/1955 54 54a 56 7:-r~, -~::::::::::::7/1955 54 56 :·=-:t..__' _ _____,~::::::::::::8/19al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 05 55 I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp.gov.pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.445064 Klasyfikacja zgloszenia: F03B 3/14, F03B 3/06 Podklasy w których prowadzono poszukiwania: F03B3 Bazy komputerowe w których prowadzono poszukiwania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu y A y A Dokumenty - z podana identyfikacja JPS60162073 A (HITACHI LTD) 23-08-1985 Fig. 3 i 4, opis figur US6402477 Bl (VOITH SIEMENS HYDRO POWER [US]) 11-06-2002 Fig. 35, opis fig. 35 CN213 l 44649 U (ZHEJIANG JINLUN ELECTROMECHANIC COL TD) 07-05- 2021 D Dalszy ciag wykazu dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okreslajacy ogólny stan techniki, który nie jest uwazany za posiadajacy szczególne znaczenie, E - dokument stanowiacy wczesniejsze zgloszenie lub patent, ale opublikowany w lub po dacie zgloszenia, Odniesienie do zastrz. 1, 3 2, 4 - 13 1, 3 1 - 13 L - dokument, który moze poddawac w watpliwosc zastrzegane pierwszenstwo(-wa), lub przytoczony w celu ustalenia daty publikacji innego cytowanego dokumentu lub z innego szczególnego powodu, O - dokument odnoszacy sie do ujawnienia ustnego przez zastosowanie, wystawienie lub ujawnienie w inny sposób, P - dokument opublikowany przed data zgloszenia, ale pózniej niz zastrzegana data pierwszenstwa, T - dokument pózniejszy, opublikowany po dacie zgloszenia lub w dacie pierwszenstwa i niebedacy w konflikcie ze zgloszeniem, ale cytowany w celu zrozumienia zasad lub teorii lezacych u podstaw wynalazku, X - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za nowy lub nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument brany jest pod uwage samodzielnie, Y - dokument o szczególnym znaczeniu; zastrzegany wynalazek nie moze byc uwazany za posiadajacy poziom wynalazczy, jezeli ten dokument zostanie polaczony z jednym lub kilkoma tego typu dokumentami, a takie polaczenie bedzie oczywiste dla znawcy, & - dokument nalezacy do tej samej rodziny patentowej. Sprawozdanie wykonali-a: Robert Kasprzak Ekspert Koordynator Data: 30.08.2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz. z dnia 30/05/2023 Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w formie dokumentu elektronicznego9/19
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445064A PL246149B1 (pl) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej oraz zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL445064A PL246149B1 (pl) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej oraz zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL445064A1 true PL445064A1 (pl) | 2023-12-18 |
| PL246149B1 PL246149B1 (pl) | 2024-12-09 |
Family
ID=89452822
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL445064A PL246149B1 (pl) | 2023-05-30 | 2023-05-30 | Sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej oraz zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL246149B1 (pl) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162073A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-23 | Hitachi Ltd | 斜流水車用ランナベ−ン操作機構 |
| US6402477B1 (en) * | 1996-03-28 | 2002-06-11 | Voith Siemens Hydro Power Generation, Inc. | Adjustable blade turbines |
| CN213144649U (zh) * | 2020-08-05 | 2021-05-07 | 浙江金轮机电实业有限公司 | 一种转轮叶片导向操作架的抗磨结构 |
-
2023
- 2023-05-30 PL PL445064A patent/PL246149B1/pl unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60162073A (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-23 | Hitachi Ltd | 斜流水車用ランナベ−ン操作機構 |
| US6402477B1 (en) * | 1996-03-28 | 2002-06-11 | Voith Siemens Hydro Power Generation, Inc. | Adjustable blade turbines |
| CN213144649U (zh) * | 2020-08-05 | 2021-05-07 | 浙江金轮机电实业有限公司 | 一种转轮叶片导向操作架的抗磨结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL246149B1 (pl) | 2024-12-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2644884B1 (en) | Water flow electricity generating device | |
| US7851933B2 (en) | System for generating constant speed output from variable speed input | |
| US8106527B1 (en) | Hydraulic power generator | |
| US8067850B2 (en) | Method for creating a low fluid pressure differential electrical generating system | |
| CA2913778C (en) | Turbine with hydraulic variable pitch system | |
| KR102051726B1 (ko) | 풍력 발전 설비의 운전 방법 | |
| CN103003567A (zh) | 风轮发电机和潮流发电机及其操作方法 | |
| JPWO2010116520A1 (ja) | 風力発電装置のピッチ駆動装置および風力発電装置 | |
| WO2010032012A1 (en) | System and method for hydraulic power transfer | |
| KR102058343B1 (ko) | 파력발전 운영 안정화를 위한 유압 pto 시스템 및 부하제어방법 | |
| CA2945064C (en) | Submersible electrical wicket gates operator | |
| PL445064A1 (pl) | Sposób regulowania podczas pracy kąta ustawienia łopat wirnika śmigłowego, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej oraz zespół wirnika śmigłowego o regulowanym podczas pracy kącie ustawienia łopat, zwłaszcza łopat wirnika turbiny wodnej. | |
| EP3426913B1 (en) | An energy generating arrangement powered by tidal water and a method for providing such an arrangement | |
| WO2017200504A1 (en) | Shaftless multi blade wind turbine | |
| CN105971826A (zh) | 液压式风力发电机 | |
| RU2352809C1 (ru) | Ветроэнергетический агрегат болотова | |
| WO2012134459A1 (en) | Dual-generator arrangement for a wind power plant | |
| KR20090086859A (ko) | 풍력발전 시스템 | |
| CN214366535U (zh) | 紧凑型电液风力发电机组总成 | |
| CN114763781B (zh) | 紧凑型电液风力发电机组总成 | |
| KR102872164B1 (ko) | 소규모 양수 발전 통합 제어 시스템 | |
| Mayrhuber et al. | Upgrading of hydropower plants for the EU-Green Deal: Efficiency upgrade projects for more generation and flexibility | |
| CA3017261C (en) | An energy generating arrangement powered by tidal water and a method for providing such an arrangement | |
| WO2024236269A1 (en) | Wind turbine | |
| CN208564837U (zh) | 一种带有过速保护结构的水轮发电机组 |