174597. lajstromszámú szabadalom • Szélerőmű
15 174597 16 vízszintes irányú forgásszög állandóan megállapítható. A szélzászló által létrehozott jelek villamos jelekké alakíthatók át. Ezeket a jeleket a vezérlő berendezés feldolgozza, majd mint kimenő parancsokat a 11 és 12 villamos motorokhoz továbbítja. Ezen a módon a rotoroknak a szélirányba történő állandó automatikus beállítását el lehet érni. Az 1. ábra szerinti kiviteli példának megfelelő szélerőműben a külső rotor belső peremén és a belső rotor külső peremén egy-egy, a rajzon nem ábrázolt mágnespólus van a kerület mentén kialakítva. A belső rotor pólusai permanens mágnesek, a külső rotor pólusai viszont vezetőtekercsekkel felszerelt elektromágnesek. A pólusok elrendezését az 1. ábrán nem látjuk, ez az elrendezés az 5. ábrán látható kivitelnek felel meg, amelyről alább még részletesen is szólni fogunk. A külső rotor tekercsekkel ellátott pólusai a 3 tengely körül felszerelt kollektor (a kollektor sincs a rajzon ábrázolva), valamint a 4 tartószerkezet mentén és a 7 támasztószerkezet hányában egy csúszógyűrűs érintkezőn keresztül húzódó vezeték révén a hálózattal, vagy valamilyen fogyasztóberendezéssel vannak összekötve. Az 1 és 2 rotorok ebben az esetben egy áramfejlesztő generátor egymáshoz képest elforgó szerkezeti részeit alkotják. Ha mármost a rotorokat a szél áramlása egymással ellenkező értelmű forgómozgásra kényszeríti, akkor az áramfejlesztő generátor a hálózatnak vagy a szélerőgéppel összekapcsolt fogyasztónak áramot szolgáltat. Megfordítva: az egymáshoz képest ellenkező értelemben forgó 1, 2 rotorok nyugalmi helyzetből kimozdíthatok, hogyha a szélerőgéppel összekapcsolt áramforrásból megfelelő áramot táplálunk a külső rotor pólusaiba. Ez utóbbi esetben ugyanis az 1, 2 rotorok egy elektromotor szerkezeti részeiként viselkednek. Ezen a módon lehetőség van arra, hogy a szélerőgép rotorjait igen gyorsan arra a fordulatszámra vigyük, amely megfelel a levegőáramlás kihasználásához szükséges optimális fordulatszámnak. Az 1 és 2 rotorok csapágyazásának módját az 1. ábrán csak vázlatosan szemléltettük. A rotorok szerkezeti kialakítása ugyanolyan lehet, mint ahogyan azt az 5. ábrán mutatjuk be és alább még részletesen ismertetjük. A 2. ábrán a találmány szerinti szélerőgép további kiviteli példáját mutatjuk be. Ennél is két koaxiális, koplanáris és egymáshoz képest ellenkező értelemben forgó 1, 2 rotor van kialakítva, melyek egy 4A tartószerkezetre vannak csapágyazva. A tartószerkezet 33 tartógyűrűjének külső pereme mentén végez az 1 rotor forgómozgást, míg belső peremén a belső 2 rotor van elforgatható módon csapágyazva. A rotor vezérsíkjában a 33 tartógyűrű átlósan szembenlevő két oldaláról a 34, illetve 34’ tartók összetartóan futnak kifelé és a 4’ illetve 4” tengelycsonkok együttesen a 4’—4” billenőtengelyt alkotják és az 5, 6 csapágyakban vannak csapágyazva. A csapágyakat a 7 támasztószerkezet támasztja ki, ez a szerkezeti megoldás tehát azonos az 1. ábrán már megismert csapágytámasztó szerkezettel. Ugyanez érvényes a 12 villamos motor elrendezésére is, amely lényegében egy olyan beállítószerkezetet képvisel, amely a 4’—4” billenőtengely körüli mozgáshoz szükséges forgatónyomatékot szolgáltatja. A rotorok beállítása a megkívánt irányba ugyanúgy történik, mint az 1. ábra szerinti kiviteli példa esetében. A 3. ábrán kinagyítva, metszetben látható a 2. ábra szerinti kiviteli példának megfelelő rotorszerkezet. A metszetrajzból felismerhető, hogy a 33 tartógyűrűn, annak külső kerületén elosztva, elforgathatóan csapágyazott 35* és 35” görgők vannak elrendezve, melyeknek futófelülete szabadon felfekszik a 33 tartógyűrű külső pereméhez, míg a külső 1 rotor a 37 sínek révén elforgatható módon csatlakozik. Hasonló módon, a belső 2 rotor a 33 tartógyűrű belső peremén a 37 síneken elmozdíthatóan, a 36’, 36” görgőkre van csapágyazva. Az 1, 2 rotorok egymáshoz képest ellentétes irányú elfordulásánál a 33 tartógyűrű, amely a 35’, 35”, valamint 36’, 36” görgőket tartja, továbbá a 4A tartószerkezet nyugalmi helyzetben vannak. Ennél a kiviteli példánál a 33 tartógyűrű az áramfejlesztő generátor állórészét, azaz a statort alkotja, míg a két 1,2 rotor minden esetben a generátor forgórészét képezi. A 33 tartógyűrűn, annak mind külső peremén, mind belső peremén mindig a kerület mentén elektromágneses 21 pólusok vannak elosztva, melyek tekercsekkel vannak ellátva, avégből, hogy azokon keresztül villamos áram folyjon. Ezekkel a pólusokkal szemben mind a külső 1 rotoron, mind a belső 2 rotoron permanens-mágneses 25 pólusok vannak elrendezve, melyek 21 pólusokkal összedolgozva az áramfejlesztést végzik. Ezeknek a pólusoknak szerkezeti kialakításáról és elrendezéséről az 5. és 7. ábrákon ismertetésre kerülő kiviteli példa kapcsán még részletesen is fogunk szólni. A 2. ábra szerinti kiviteli példának megfelelő szélerőgép előnye az, hogy sem az 1 rotorról, sem a 2 rotorról nem kell az áramot csúszógyűrűs érintkezők közbeiktatásával a 4A tartószerkezethez vezetni, ellenben a gerjesztett áram a 21 pólusokkal összekötött és a 4A tartószerkezettel egybeépített, 33 tartógyűrűhöz csatlakozó vezetékben jön létre és folyik tovább. A 33 tartógyűrűből és a két rotorból, mint önálló szerkezeti részekből felépített áramfejlesztő generátor egyszerű kivitelben, csúszógyűrűs érintkezők nélkül is megoldható. Amint a 2. és 3. ábrákból látható, a 33 tartógyűrűn, annak áramlásoldali 33’ homlokfelületén, a tartógyűrű kerületén megfelelően elosztva négy 38 szabályozó csappantyú van kilendíthetően és kilendített pozíciójában rögzithető módon csapágyazva. Mindegyik 38 szabályozó csappantyút valamilyen, például a 3. ábrán ábrázolt 39 állítómotor, vagy elektromágneses szolenoid vagy hidraulikus, illetve pneumatikus dugattyús szerkezettel lehet beállítani és rögzíteni. Ha mind a négy 38 szabályozó csappantyút egyszerre mozdítjuk el, akkor a külső rotor áramlásfelőli keresztmetszete négy, a kerületen elosztott helyen összeszűkül. Ezáltal a rotorrendszerre ható levegőáramlást befolyásolhatjuk. A 38 szabályozó csappantyúkat (lásd: 2. ábra) önmagukban, külön-külön is beállíthatjuk, mialatt a többi szabályozó csappantyú rögzített helyzetben marad. Ezáltal a billenőtengelyhez ké-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 8
