174597. lajstromszámú szabadalom • Szélerőmű
7 174597 8 A találmány szerinti megoldásnak megfelelően kialakított koplanaris, koaxiális, egymáshoz képest ellenkező értelemben forgó rotorok esetében általában az előnyös, ha mindkét rotort önmagábanvéve lehetőleg optimális áramlástechnikai hatásfokra és lehetőleg a legkisebb súllyal tervezzük meg. Ilyen szerkezeti kialakítás mellett a két, egymáshoz képest ellenkező értelemben forgó rotor perdületének hatásai egymást nem küszöbölik ki, sőt, ennek eredményeképpen eredő perdületnyomatékot érünk el, amelyet azután a találmány szerint a forgásban levő rotor-rendszernek a megkívánt szélirányba történő beállítására aknázhatunk ki a precesszió egyidejű kihasználása mellett. Mindenesetre, a koaxiális, egymáshoz képest ellentétes értelemben forgó rotorok révén a teljes precesszió-hatást egészen nagyra méretezett forgórészeknél, illetve gyorsforgású rotoroknál sokkal kisebb mértékre lehet csökkenteni, mint ha csak egy rotorral rendelkező forgórészt alkalmaznánk, vagy adott esetben a rendszert teljesen kikapcsolnánk úgy, hogy a beállításhoz szükséges mozgásoknál a rotorok precesszíós hatása viszonylag csekély — sőt bizonyos esetekben nulla és csak egész # kis erők jönnek létre. Másfelől viszont a kettős rotor-kiképzés révén nagyon előnyös konstruktív kialakítási lehetőségek kínálkoznak, melyekről később még szó lesz. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő szélerőmű előnyösen két koaxiális, koplanáris és egymáshoz képest ellenkező értelemben forgó rotorral van kialakítva oly módon, hogy mindegyik rotor peremén köröskörül bizonyos számú mágnespólus van, melyek a másik rotor azonos módon elrendezett mágnespólusaival kölcsönhatásban állnak, mimellett legalább az egyik rotor pólusain vezetőtekercsek vannak, melyek vezeték révén egy kollektorral vannak összekapcsolva úgy, hogy a két rotor egy áramfejlesztő generátor egymáshoz képest elforgó szerkezeti elemeit (a státort és rotort) — illetve ha a kollektorba áramot táplálunk, akkor villamos motor részeit alkotják. Az egymáshoz képest ellenkező értelemben forgó rotorok peremén nagyobb számú mágnespólus alakítható ki. Ezek a pólusok méreteikben kicsik és könnyű súlyúak. Ilyen módon olyan áramfejlesztő generátorok, illetve villamos motorok építhetők, melyek a rotorral egy egységet képeznek. Ha ilyen áramfejlesztőben villamos áramot termelünk, azt a kollektor és adott esetben a kollektorra csatlakozó egyenirányító, vagy áramátalakító egység segítségével hálózatba táplálhatjuk, vagy valamilyen munkagépet hajthatunk vele. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő szélerőmű további előnyös kiviteli alakja szerint vagy csupán egy forgórésze, vagy két koplanár és koaxiális, egymáshoz képest ellenkező értelemben forgó rotorja van, s ezek úgy vannak kialakítva, hogy az egyes rotorok kerülete mentén, megfelelően elosztva egy bizonyos számú mágnespólus van, melyek olyan mágnespólusokkal dolgoznak össze, amelyek a forgórész forgástengelye körül, a forgásiránnyal szemben rögzítve helyezkednek el, mimellett a forgórész, vagy forgórészek pólusai, illetve a forgástengely forgásirányával szemben rögzített pólusok olyan tekercsekkel vannak felszerelve, amelyek vezetékek útján kollektorral vannak összekapcsolva oly módon, hogy a forgórész vagy az egymáshoz képest ellenkező forgásirányú forgórészek valamelyike a mindenkor hozzárendelt és a forgástengely elfordulásával szemben biztosított mágnespólusok egy áramfejlesztő generátor részeit (stator és rotor) illetve, ha villamos áramot táplálunk a kollektorba, akkor villamos motort képeznek. E megoldásnál is mód van arra, hogy a rotor, illetve a forgástengely relatív elfordulásával szemben biztosított rotor precesszió peremén megfelelő számú, s az említett relatív elfordulással szemben rögzített mágnespólusok legyenek körben elrendezve, mégpedig egy relatíve nagy átmérőjű kör kerületén. Ezen a módon is lehet felépíteni áramfejlesztő generátort, illetve villamos motort, melynek súlya viszonylag csekély. Egy további előnyös kiviteli példa szerint a találmány szerinti szélerőmű úgy van felépítve, hogy az áramfejlesztő generátor vagy elektromotor egy részének pólusai, például a rotor pólusai, vagy a forgástengely elfordulásával szemben biztosított pólusok permanens mágnesként vannak kialakítva. Ilyen kialakítás esetén az áram csak az egyik rész tekercseiből, például két ellenkező irányban forgó rotor egyik rotorjának tekercséből, vagy a forgástengely elfordulásával szemben biztosított tekercsekből áramlik. Amint korábban már említettük, a találmány szerint ily módon felépített szélerőgépeknél a rotorok mihelyt a széláram hatására forogni kezdenek, áram jön létre. Nagy előnye az ilyen szélerőgépnek az, hogyha a rotorok állnak, vagy csak lassan forognak, akkor áram betáplálása esetén a rendszer villamos motor gyanánt működik, aminek következtében a rotor, vagy rotorok forgómozgásba jönnek, illetve forgómozgásuk felgyorsítható. Ezen a módon arra is van lehetőség, hogy a szélerőgép indításakor a rotor fordulatszámát arra az optimális fordulatszámra lehet gyorsan megnövelni, amely az éppen uralkodó szélviszonyoknak a legjobban megfelel. Mihelyt ezt a fordulatszámot a szélerőgép eléri, az árambetáplálás megszüntetésével egyidejűén generátorüzemmé lehet átállítani. A találmány szerinti szélerőgép egyik előnyös felépítése úgy oldható meg, hogy minden egyes rotor lapátkoszorújának mind belső, mind külső kerületét egy-egy gyűrű alakú köpeny fogja körül. Ezáltal nemcsak a rotorok stabil felépítését biztosíthatjuk, de mód van arra is, hogy a forgórészeken átáramló szél irányát úgy tereljük, hogy a szélenergiát a legkedvezőbben használhassuk ki. Előnyösen tehát úgy építjük fel a találmány szerinti megoldásnak megfelelő szélerőgépet, hogy a koaxiális, koplanáris, egymáshoz képest ellenkező irányban forgó rotorokat legalább egy kerékagyon csapágyazzuk a forgórész forgástengelyére, továbbá, hogy a külső rotort a belső rotor két oldalán túlnyúló, s az adott kerékagyhoz képest kifelé ferdén kiálló, a kerékagyhoz támaszkodó tartógyámok segítségével rögzítjük. Ezen szerkezeti felépítés révén könnyű, de ugyanakkor a precesszíós erők hatása alatt a rotor vezérsíkjától eltérő kihajlással szemben merev felépítésű szerkezetet kapunk, amellyel biztosíthatjuk, hogy a rotor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
