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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2287718

Windmühlen

Windmühlen

Name des Erfinders: Banin Roman V. (RU); Kutepov Vladimir (RU)
Der Name des Patentinhabers: Bundesland VPO "Chelyabinsk State University Agroengineering" (RU)
Korrespondenzanschrift: 454080, Chelyabinsk, 75 Lenina, Chelyabinsk Staat Agroengineering University, Department ". Elektrische Maschinen und Wartung von elektrischen Anlagen in der Landwirtschaft"
Startdatum des Patents: 2005.05.18

Die Erfindung bezieht sich auf Windenergie und kann in Stand-alone-Stromversorgungssysteme mit erneuerbaren Energien und für die Versorgung von Tauchpumpen und andere elektrische Verbraucher verwendet werden. Das technische Ergebnis ist die funktionelle Verbaubarkeit zu erhöhen, die Erhöhung der Effizienz, Zuverlässigkeit und Qualität der Elektrizität. Die Windkraftanlage besteht aus Getriebe Differentialgetriebe, Windturbinendrehzahlsensor einer Windturbine, einer Gleichstrommaschine, Spannungsinverter, Batterie, Feldsteuerung, die Anregung blockieren und die elektrische Last. Die elektrische Last ist mit der Wechselrichterspannung verbunden ist, die mit der Gleichstrommaschine angeschlossen ist, durch die Windturbine angetrieben wird. Der Energiespeicher ist eine Batterie. Bei Windmaschine ist erzeugt Gleichstromleistung, die mit einer elektrischen Last durch einen Wechselrichter zugeführt wird. Gleichzeitig Batterie wieder aufgeladen. Wenn der Wind schwach oder nicht vorhanden ist, verhindert, dass ein Block von der Anregung Batterieentladung an der Maschine DC-Spule Anregung.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf den Energiesektor, insbesondere auf eine autarke Stromversorgungssysteme für erneuerbare Energien mit Tauchpumpen und andere elektrische Last für Kleingärten, kleine landwirtschaftliche Betriebe und andere ähnliche Objekte zu versorgen.

Bekannte Einheit Benzin AB-1-0 / 230 (siehe Abs. Alekseev, AP et al., "Diesel und Benzin - Generatoren und Stationen." M., "Maschinenbau", 1973, S. 22) für Lebensmittel Einphasen-Wechselspannung von 220 V. das Gerät kann auf Kleingärten verwendet werden Tauchmotor die Versorgung von bis zu 250 W, Spannung 220 V. der Nachteil ist die Komplexität der Konstruktion als Ganzes und seiner Komponenten. Dies führt zu einer erheblichen Kosten der Einheit, die nicht zur Verfügung Hobbygärtner oder die Kleinbauern in Abwesenheit von zentralisierten Macht sein kann.

Der nächste in der technischen Wesen und erreichbare Effekt auf die vorgeschlagene technische Lösung ist eine Windenergieanlage (russischen Patent RU 2210854 C2, H 02 P 9/06, H 02 P 9/42, F 03 D 9/02, publ. 2003.08.20 mechanisch mit der Turbinenwelle, der Welle des Wechselstromgenerators und einer einstellbaren Gleichstrommaschine) jeweils eine gezahnte Differentialübertragungsstrecken umfasst. Anker geregelten Gleichstrommaschine ist, die elektrisch mit dem zweiten Ankergleichstrommaschine mechanisch mit der Generatorwelle verbunden ist. Die zweite Maschine verfügt über eine zusätzliche Gleichstromanregung an die Verstärkungseinrichtung verbunden Wicklung. Eingang des letzteren zu einem Ausgangssteuergerät verbunden ist, von dem ein Eingang mit dem Ausgang des Drehzahlgenerator verbunden ist, und andererseits - mit dem Ausgang des Addierers. Login Former Rate zu dem Ausgangswellendrehzahlsensor einer Windkraftanlage verbunden ist, einem zweiten Eingang des Addierers mit einem Wirkleistungssollwert verbunden ist.

Die Nachteile der Windturbine sind:

1. Geringe Effizienz und Zuverlässigkeit;

2. Die Schwingungsfrequenz der Ausgangsspannung;

3. Die Entstehung des Generators Schieflast, wenn eine einphasige electroconsumer zuzuführen;

4. Unfähigkeit zu Stand-alone-Leistung elektrische Last in Zeiten der Ruhe.

Dies verringert die Effizienz der Windkraftanlage und begrenzt den Umfang ihrer Anwendung.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist , indem sichergestellt wird, die Autonomie der elektrischen Lastleistung während der Zeit der Ruhe, die Steigerung der Effizienz, Zuverlässigkeit und Qualität der Strom die Funktionalität der Windkraftanlage zu erweitern.

Das Problem wird dadurch gelöst, dass die Windenergieanlage eine gezahnte Differentialgetriebe mit einem Eingang, der betriebsmäßig mit der Welle einer Windkraftanlage verbunden ist , und die ersten und zweiten Ausgang - mit einer Sensorwellendrehzahl Windturbine und Generator, die jeweils von der Tatsache , daß der Generator eine Maschine DC ist mit Satz Spannung des Umrichters, Batterie, Controller und Antriebseinheit losfahren. Die Leistungsabgabe der Gleichstrommaschine ist mit der Eingangsspannung des Wechselrichters verbunden, um die elektrische Last, die Batterie und die Eingangsfeldregler mit Ausgangs. Out zuletzt mit dem ersten Eingang des off-Feld verbunden ist, die zweite Eingabeeinheit off-Laufwerk ist mit dem Ausgangswellendrehzahlsensor einer Windkraftanlage angebracht ist. Ausgabefeld Auslöseeinheit wird an die Klemmen DC Erregerwicklung Maschine verbunden.

Es ist möglich, den Wirkungsgrad der Windenergieanlage zu erhöhen, indem die Anzahl von Elektrofahrzeugen zu reduzieren.

Reduzieren der Ausgangsspannung die Schwingungsfrequenz der Wechselrichterspannung erhalten wird unter Verwendung eines Taktgenerator mit Frequenzstabilisierung aufweist. Dies ist besonders wichtig, wenn die Last als eine elektrische Tauchmotorvibrationstyp verwendet wird. Von der Versorgungsspannung die Frequenzstabilität hängt stark von der Leistung und dem Druck der Elektropumpe.

Ausnahme asymmetrischen Modus Lichtmaschine, wenn sie auf einem einphasigen Tauchmotor durch Verwendung als Gleichstromgenerator und einem einphasigen Wechselrichter der Maschine erreicht arbeitet, die sich von der Ausgangswechselspannung entfernt wird.

Selbstfahrender elektrische Last in Zeiten der Ruhe erreicht einen Spannungsinverter mit zusammen mit der Batterie, die Rolle der Energiespeicherung zu spielen.

Nach Ansicht der Autoren berichtet der wesentlichen Merkmale festlegen, die das Wesen der beanspruchten Erfindung kennzeichnen, aus dem Stand der Technik bekannt ist, die gemäß der Erfindung abgeschlossen werden kann, das Kriterium "Neuheit".

Nach Ansicht der Autoren, trotz der Tatsache, dass die Elemente der Windenergieanlage sind bekannt im Stand der Technik, sondern eine neue Kombination von Merkmalen, nämlich die Verwendung als Generator Maschine DC Einrichtungsspannungswechselrichter und die Batterie und ihre Wechselbeziehung und die Eigenschaften, die bilden in diesem Fall angezeigt, möglich, ein technisches Ergebnis wie die Erhöhung der Effizienz der Windkraftanlage und die Zuverlässigkeit, die Verringerung der Frequenzschwankungen der Ausgangsspannung, die asymmetrische Ausnahme Generator Lastleistung ist eine einzelne Phase bei electroconsumer nicht bekannt ist und nicht explizit folgen dem Stand der Technik, das heißt zu erhalten wurde nicht ursächlicher Zusammenhang obigen Merkmale und technische Ergebnisse erzielt, bekannt, die, dass die technische Lösung für das Kriterium "erfinderischen Tätigkeit" schließen lässt.

Die Menge der wesentlichen Merkmale, die das Wesen der Erfindung im Prinzip charakterisieren, kann immer wieder in der Industrie und in der Landwirtschaft verwendet werden, um einen technischen Effekt erzeugt, ist die Autonomie der Macht electroconsumer in Zeiten der Ruhe, um sicherzustellen, dass Software, dieses Ziel zu erreichen, macht - die Erweiterung der Funktionalität der Windkraftanlage, die uns erlaubt, dem Schluss, dass die Erfindung, das Kriterium der "industrielle Anwendbarkeit".

Kurzbeschreibung der Zeichnung, die ein Blockschaltbild einer Windenergieanlage zeigt.

Windmühlen

Die Windkraftanlage, die zwei gezahnte Differentialübertragung, wobei die Eingangswelle mechanisch mit der Windmühle 1 und der ersten und zweiten Ausgang verbunden ist, - mit drei Sensorwellendrehzahl und einer Windturbinengenerator 1 verbunden. Der Generator ist eine Maschine, DC auf die eingestellte Spannung des Wechselrichters 8 verbunden ist, der Batterie 6, Feldsteuerung 5 und der Block 4 aus Anregung wird die Gleichstromausgangsleistung der Maschine 7 mit der Eingangsspannung des Wechselrichters 8 verbunden, Ausgang der elektrischen Last 9, die Batterie 6 und die Eingangserregungsregler 5. der Ausgang des letzten mit dem ersten Eingang des 4-off Anregungs verbunden ist, der zweite Eingang davon mit dem Ausgang des Sensors 3 verbunden ist, der Rotationsfrequenz einer Windturbineneinheit 1. Ausfahrt 4 Spannung an den Klemmen der Maschine Feld angebracht Wicklung 7 DC.

Windmühlen funktioniert wie folgt

Die Rotation der Windturbine 1 durch das Differentialgetriebe auf der Welle der Maschine 7 DC 3 und der Sensorwellengeschwindigkeit Windturbine übertragen 1. Ist der Wert des Ausgangs des Signalsensors 3 Geschwindigkeit nicht den eingestellten Wert erreichen, der Einheit 4 nicht auf das Laufwerk nicht deaktiviert erregt die Erregermaschinen 7 DC Wicklung Strom. Leistung der elektrischen Last 9 wird durch die Batterie 6 bis 8 Er Spannungswechselrichter wandelt die Spannung der Batterie 6 zu Wechselspannung entsprechend dem Pass der elektrischen Last 9 durchgeführt, wenn Sie eine bestimmte Geschwindigkeit des Ausgangssignals erreichen vom Sensor kommenden drei Geschwindigkeitswelle der Windturbine 1 ist ausreichend, um die Einheit 4 von der Generatorerregung 1 fM zu betreiben. Es legt eine Spannung an die Erregermaschine 7 DC von der Batteriesteuereinrichtung 6 durch die Antriebsmaschine Wicklung 5. Der Ausgang 7 eine Gleichspannung erscheint, welche die elektrische Last 9 und laden zur Versorgung der Batterie 6. Mit einer weiteren Erhöhung Wellendrehzahl Windturbinensteuerung 1 verwendet wird 5 trägt die Erregerspannung auf der Gleichstromausgangs Auto 7 innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen.

Durch die Verringerung der Windgeschwindigkeit unter dem Schwellenwert an der Ausgangswellendrehzahlsensor 3 Windturbine 1 Block von 4 Antriebsmaschine 7 Gleichstromkreis seine Erregerwicklung trennt. Dies verhindert, dass die Batterie 6 zur Anregung entladen Wicklung Gleichstrommaschine 7 während der Ruhe.

Mit der Regelung von Gleichstrommaschinen können die Effizienz und Zuverlässigkeit der Windenergieanlage zu verbessern.

Verwendung von Spannungswechselrichter mit einem internen Taktgenerator zur Frequenzstabilisierung minimiert die Frequenzschwankung der Ausgangsspannung.

Mit der Gleichstrommaschine und die Wechselrichterspannung eliminiert asymmetrischen Modus der Windenergieanlage mit einphasigen Stromverbraucher.

Batterie-Anwendung ermöglicht autonome Stromversorgung Zuverlässigkeit.

Folglich kann die vorgeschlagene Windkraftanlage dieses Ziel zu erreichen, das heißt, Verbesserung der Effizienz und Zuverlässigkeit der Windkraftanlage, die Qualität der elektrischen Leistung zu verbessern, selbstbetriebene elektrische Last während der Zeit der Ruhe in Abwesenheit von zentralisierten Macht zu gewährleisten.

FORDERUNGEN

Windenergieanlage eine gezahnte Differentialgetriebe umfasst, dessen Eingang mechanisch mit der Welle einer Windkraftanlage verbunden ist, und der erste und zweite Ausgang - mit einer Sensorfrequenz der Wellendrehung einer Windturbine und Generator bzw. wobei der Generator eine Maschine DC ist angeschlossen, um die Wechselrichterspannung einzustellen, ist die Batterie , Regulator der Anregungs- und Absperren der Anregungs, die Leistungsabgabe der Maschine DC an den Spannungseingang des Wechselrichters angeschlossen wird, um die Ausgangs elektrischen Last, Batterie und Eingangserregungsreglerausgang an den ersten Eingang des off-Feld verbunden ist, der zweite Eingang mit dem Ausgangsdrehzahlsensor verbunden ist, die Rotationswelle einer Windkraftanlage und der Ausgangserregungsabschaltung Einheit ist mit den Anschlüssen DC Anregungs Spulmaschine verbunden.

Druckversion
Erscheinungsdatum 17.12.2006gg