188688. lajstromszámú szabadalom • Szélerőgép
1 188 688 2 A találmány önműködő terhelésszabályozással és fordulatszámkorlátozássa! rendelkező szélerőgépramely főleg magányosan álló kis települések, lakott helyektől távol eső jelzőállomások, például hő- és villamosenergia ellátására szolgál. Olyan változó fordulatszámú szélcrőgépek már ismeretesek, amelyeknél egyrészt a szélerőgép károsan nagy szélsebességek elleni védelmét a szélkerék szélirányból való teljes kifordításával oldják meg, másrészt a szélkerék terhelését a fordulatszám függvényében növelik vagy csökkentik a villamos generátor gerjesztő körébe iktatott ellenállások lépcsőzetes kapcsolásával. Az ismert megoldásoknál a szélkerék szélirányból való teljes kifordítása a termelt villamosenergia jelentős csökkenésével jár, így a szélerőgép éppen akkor riem dolgozik, amikor a szélenergia bőségesen rendelkezésre áll. A szélcrőgépek .elektronikus terhelcsszabályozói (USA szabadalom: 40590771; 4032257) jó közelítéssel illesztik a generátor teljesítményét a szélkerék terhelhetőségéhez., azonban ezeket a rendszereket elsősorban akkumulátor töltésére fejlesztették ki — a gép közel állandó feszültségre dolgozik — így a szélkerék terhelése az akkumulátor töl töt hn!fgi állapotának is függvénye. A berendezés karbantartásához speciális alkatrészek, jól képzett.elektronikus szakember szükséges. A találmánnyal célunk olyan sz.é le rögép létrehozása, amely egy meghatározott szélsebesség felett a szélkerék fordulatszámát öiSBŰködően még megengedhető értékre korlátozza és egyúttal mérsékli a szélerőgip állványára ható erőkéi, miközben a szélkerék által hajtott generátor maximális teljesítményével dolgozhat. Célunk továbbá, hogy a szélerogéppcl a normái üzemi szélsebességek mellett önműködően vezéreljük a szélkerék terhelését oly módon, hogy a szóikéról a A gyorsjárási tényezőjének megfelelő optimális lord ni.its.iámon járjon. A szélerőgép hatékonyságát tovább fokozhatjuk azáltal, hogy a széíerűgép vízszintes ingázását a szél sebességétől és irányától függő mértékbeli önműködően csillapítjuk és lehetővé tesszük a szélkerék gyors szélirányba állását, a szélirányban való rögzítéséi. így kiküszöböljük a hatásfokrontó teljesítmény hullám/ád. A találmány tehát szélerő gép: géposzloppal, gépsttpkával, szélkerékből és geneiátorbó! álló energiatermelő egységgel, amely a szűkeiéit és a generátor között a géposzlopon elrendezett gépsapkába ágya/oct csuklóhoz van kapcsolva, amelynek lényege, hogy a csukló) az energiatermelő egység lóié esik, az energiatermelő egység a csuklón kiegyensúlyozatlanul úgy van felfüggesztve, hogy a szélkerékoldal nehezebb, mint a generátoroldal, amelyek egyike a szélkerék icbüleitése ellen ütközőre támaszkodik. A szélkerék függőleges .síkú kitérésének csillapítására az. energiatermelő egység és a géposzlop közé lengéscsillapító lehet iktatva. A szélkerék optimális terhelését biztosító kialakításnál - a szélkerék fordul itszáma a szél sebességével egyenes arányban változik, enné! fogva a A gyorsjárási tényező állandó — az energiatermelő egységhez a széllel szemben álló lorlolapátta! vezérelt terheléskapcsoló csatlakozik. A szélerőgép egyenletes működését megvalósító kialakításnál az energiatermelő egységhez, a szélkerék tengelysíkjába eső kormánylapát és az energiatermelő egységnek a géposzlop körüli vízszintes síkban előálló inga lengéseit csillapító szerkezet van kapcsolva, amely célszerűen egy széllel szemben álló torlólapátía! vezérelt fék. A- találmány további előnyös kialakításánál a géposz.lop a talpúi pontja körül lefordíthatóan van elrendezve. A találmányt részletesebben a rajz. alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti szélerőgép péidaképpeni kiviteli alakját tünteti fel. A rajzon: — az 1. ábra oldalnézet, — a 2. ábra részlet oldalnézete, — a 3. ábra további részlet részben metszett oldalnézete, — a 4a. és 4b. ábra erőhatásokat feltüntető vázlatok, — az 5. ábra polárdiagram. Az 1. ábrán látható módon 10 géposzlop mögött elhelyezkedő l szélkerék 2 főtengelyre ékelve 3 gépházban van csapágyazva és 4 villamos generátorhoz közvetlenül, vagy áttételen keresztül csatlakozik. Az egész. 1, 4 energiatermelő egységet 5 hinta hordozza, amelynek felfüggesztési pontjait 0 csukló csapágyai képezik Az 5 hinta a szélkerékoldalon „C” ütközőre támaszkodik alaphelyzetben, ekkor a 2 főtengely víz.?,/.hites helyzetet foglal el. Az 5 hinta és 7 gépsapka közé mindkét végén csuklósán kapcsolt ó lengéscsillapítót iktattunk be. A 7 gépsapka felső végéhez 8 villa csatlakozik, amelyben az 0 csukló csapágyai foglalnak helyet. A 7 gépsapka a 10 géposzlop csúcsán levő, az ábrán nem látható talp csapágyra támaszkodik. A 7 gépsapkához a 2 főtengellyel egysíkbaii levő 9 kormánylapát, 1 ! lengéscsillapító fék és 17 terheléskapcsoló csatlakozik. Az ábrázolt kiviteli alaknál a 10 géposzlop a 24 csuklón nyugszik és 21 gépállványhoz van reteszelve. A 10 gcposzlop felső végét 22, 23 csigikon átvetett drótkötél kör; össze a talajszinten elhelyezett 25 csőrlő dobjával. A 2. ábra a 1Î lengéscsillapító fék péidaképpeni kiviteli alakját mutatja be. A 11 lengéscsillapító fék kétpofás dobfékként van kialakítva, amelynek 13 fékpofái a 7 gépsapka alsó végén levő tengelyeken függenek és 12 fékdab a 10 géposzlopon van rögzítve. A széllei szemben álló 15 torhüapát szára kétkarú emelő, amely a széloldalt 13 fékpofában van csapágyazva. Az ellenoldali 13 fékpofát 14 íékvonórúd köti össze a 15 torlólapát szárának rövidebb kun jává!. A 3. ábra Is 17 terheléskapcsoló példaképpen: kiviteli alakját szemlelte ti. A 17 terhelcskapcsoló a szellői szemben álló 18 íorlólapútokból, 19 torheléskapcsoló egységekből, 20 lengéscsillapító elemekből es 26 ellensúlyokból ál! A IS torlólapátok ke (karú emelőként kiképzett szárukon függenek és ,.D” ütközőnek támaszkodnak. Az emelő 26 ellensúlyokat tartó rövidebb karja a 19 terheléskapcsoló egység működtető eleméhez csatlakozik. A kapcsolási pontokat a karok, ellensúlyok és a torlólapát felületek célszerű megválasztásával állítjuk be. A találmány szerinti széle rogép működése a következő: az 1 szélkerékre és a 9 kormánylapátra ható szélerő szélirányba fordítja a szélerőgépet már kis szélsebesség mellett is. Az 5. ábra mutatja be a különböző szélirányok esetén a 9 korniánylapáíra és az 1 szélkerékre ható szélerőket. Mint látható, az 1 szélkerék síkjával párhuzamos szélirány esetén a szélkerékre az 1’ erődiagram legkisebb vektora, ugyanakkor a 9 kormánylapátra a 9’ crődiagram maximális vektora Itat, viszont a szélkerék síkjára merőleges szélirány esetén az 1 szélkerékre az. 1’ erődiagratn maximális vektora és a 9 kormánylapátra a 9' erődiagram legkisebb vektora hat, amelyek a szélerőgépet szél irányoan igyekeznek tartani. Mindezekből következük, hogy a szélerőgép bármely szélirány esetén gyorsan a megfeleli') irányba áll. Az élénkülő szél iorgásba hozza az 1 szélkereket, a 4 villamos generátor egy ;il-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
