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invention
Fédération de Russie Patent RU2287718

Windmills

Windmills

Nom de l'inventeur: Banin Roman V. (RU); Kutepov Vladimir (RU)
Le nom du titulaire du brevet: Etat fédéral VPO "Chelyabinsk State University Agroengineering" (RU)
Adresse de correspondance: 454080, Chelyabinsk, Lenina 75, Chelyabinsk State University Agroengineering, Département ". Machines et de l' entretien de l' équipement électrique dans l' agriculture électrique"
Date de début du brevet: 18.05.2005

L'invention concerne l'énergie éolienne et peut être utilisé dans les systèmes d'alimentation autonomes utilisant des énergies renouvelables, et pour la fourniture de pompes submersibles et d'autres consommateurs électriques. Le résultat technique est d'augmenter les capacités d'installation fonctionnels, ce qui augmente l'efficacité, la fiabilité et la qualité de l'électricité. La centrale éolienne comprend l'engrenage différentiel de vitesse, capteur de vitesse de la turbine éolienne d'une éolienne, une machine à courant continu, tension onduleur, batterie, contrôleur de domaine, bloquer l'excitation et la charge électrique. La charge électrique est connectée à la tension d'onduleur, qui est raccordé à la machine à courant continu, entraîné par la turbine éolienne. Le stockage d'énergie est une batterie. Quand il y a la machine éolienne produit courant continu, qui est fourni à une charge électrique par l'intermédiaire d'un onduleur. Simultanément la batterie rechargée. Quand le vent est faible ou absent, un bloc de l'excitation empêche la décharge de la batterie à l'excitation de la bobine machine à courant continu.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le secteur de l' énergie, en particulier à un système d' alimentation autonome en utilisant l' énergie renouvelable pour alimenter des pompes submersibles et autre charge électrique pour les parcelles de jardin, les petites exploitations agricoles et d' autres objets similaires.

Connu unité Essence AB-1-0 / 230 (voir par. Alekseev, AP et al., "Stations diesel et de l' essence groupes électrogènes et." M., «génie mécanique», 1973, à p.22) pour la nourriture monophasé tension alternative de 220 V. l'appareil peut être utilisé sur des parcelles de jardin pour alimenter le moteur submersible jusqu'à 250 W, tension 220 V. l'inconvénient est la complexité de la conception dans son ensemble et de ses composantes. Cela implique un coût important de l'unité, qui ne peut être jardinier amateur ou pour les petits agriculteurs en l'absence d'un pouvoir centralisé.

Le plus proche en substance technique et effet réalisable à la solution technique proposée est une installation d'énergie éolienne (brevet russe RU 2210854 C2, H 02 P 9/06, H 02 P 9/42, F 03 D 9/02, publ. 20/08/2003 ) comprenant un dentés des liaisons de transmission différentielle sont reliés mécaniquement à l'arbre de turbine, l'arbre de l'alternateur, et une machine à courant continu réglable , respectivement. Machine à courant continu régulé ancre est reliée électriquement à la deuxième ancre machine à courant continu est relié mécaniquement à l'arbre de l'alternateur. La seconde machine a une excitation à courant continu enroulement supplémentaire relié au dispositif d'amplification. L'entrée de celui-ci connecté à un contrôleur de sortie, dont une entrée est reliée à la sortie du générateur de vitesse et d'autre part - à la sortie de l'additionneur. Taux de connexion conformateur connecté au capteur de vitesse d'arbre de sortie d'une turbine éolienne, une seconde entrée de l'additionneur connectée à un point de consigne de la puissance active.

Les inconvénients de l' éolienne sont:

1. efficacité et de fiabilité faible;

2. La fréquence d'oscillation de la tension de sortie;

3. L'émergence du générateur charge déséquilibrée lors de l'alimentation d'un electroconsumer monophasé;

4. Incapacité de stand-alone puissance charge électrique pendant les périodes de calme.

Cela réduit l'efficacité de l'installation d'énergie éolienne, et limite la portée de son application.

L'objet de la présente invention est d'étendre les fonctionnalités de la centrale éolienne en assurant l'autonomie de la puissance de charge électrique au cours de la période de calme, d' accroître l' efficacité, la fiabilité et la qualité de l' électricité.

Le problème est résolu en ce que l'installation d'énergie éolienne comprenant une transmission différentielle dentée dont l'entrée est reliée mécaniquement à l'arbre d'une turbine éolienne, et la première et la deuxième sortie - avec la turbine de l' arbre du capteur de vitesse et le générateur, respectivement, par le fait que le générateur est une machine à courant continu connectée à tension de consigne de l'unité onduleur, la batterie, le contrôleur et le lecteur chassant. La puissance de sortie de la machine à courant continu est connectée à la tension d'entrée de l'inverseur ayant une sortie de la charge électrique, la batterie et le contrôleur de champ de saisie. En dernier est reliée à la première entrée du champ de la deuxième unité d'entrée arrêt d'entraînement est relié au capteur de vitesse d'arbre de sortie d'une turbine éolienne. Sortie unité de déclenchement de champ est connecté aux bornes d'excitation DC machine d'enroulement.

Il est possible d'augmenter l'efficacité de l'installation d'énergie éolienne en réduisant le nombre de voitures électriques.

La réduction de la tension de sortie obtenue à partir de la fréquence d'oscillation de la tension d'onduleur, comportant un générateur d'horloge avec une stabilisation de fréquence. Ceci est particulièrement important si la charge est utilisée en tant submersible type de vibrations du moteur électrique. De la stabilité de la fréquence de la tension d'alimentation dépend en grande partie sur les performances et la pression de la pompe électrique.

Exception asymétrique en mode alternateur lors du fonctionnement sur un seul moteur submersible de phase obtenue en utilisant un générateur de courant continu et un onduleur monophasé de la machine, qui est retiré de la tension alternative de sortie.

charge électrique auto-alimenté pendant les périodes de calme est réalisé en utilisant un convertisseur de tension avec la batterie, en jouant le rôle de stockage d'énergie.

Selon les auteurs auraient ensemble des caractéristiques essentielles qui caractérisent l'essence de l'invention revendiquée ne sont pas connus de l'art antérieur que l'on peut conclure, selon l'invention, le critère de "nouveauté".

Selon les auteurs, en dépit du fait que les éléments constitutifs de la centrale éolienne, sont connus dans l'art, mais une nouvelle combinaison de caractéristiques, à savoir l'utilisation en tant que machine de générateur onduleur de tension continue et d'installation de la batterie et de leur interrelation et les propriétés, qui dans ce cas sont représentés, possible d'obtenir un résultat technique en augmentant l'efficacité de la centrale éolienne et sa fiabilité, ce qui réduit les fluctuations de fréquence de la tension de sortie, la puissance exception de la charge du générateur asymétrique est une seule phase à electroconsumer ne connaît pas et ne pas suivre explicitement l'art antérieur, à savoir on ne connaissait pas de lien de causalité caractéristiques ci-dessus et les résultats techniques obtenus, ce qui permet de conclure que la solution technique au critère «activité inventive».

L'ensemble des caractéristiques essentielles qui caractérisent l'essence de l'invention, en principe, peut être utilisé à plusieurs reprises dans l'industrie et l'agriculture pour produire un effet technique est d'assurer l'autonomie de l'electroconsumer de puissance pendant les périodes de calme qui rend le logiciel pour atteindre cet objectif - l'expansion de la fonctionnalité de l'installation d'énergie éolienne, ce qui nous permet de conclure que l'invention, le critère de la "applicabilité industrielle".

Brève description du dessin, qui représente un schéma synoptique d'une installation d'énergie éolienne.

Windmills

La centrale éolienne comprenant deux transmission différentielle dentée, dans lequel l'arbre d'entrée est relié mécaniquement au moulin 1 et la première et la seconde sortie - avec trois capteurs de vitesse de l'arbre et un générateur de turbine éolienne 1 respectivement. Le générateur est un courant continu de la machine connectée à la tension de consigne de l'onduleur 8, la batterie 6, le contrôleur de champ 5 et le bloc 4 de l'excitation, la puissance de sortie en courant continu de la machine 7 est connectée à la tension d'entrée de l'onduleur 8, ayant une sortie de la charge électrique 9, la batterie 6 et l'entrée régulateur d'excitation 5. la sortie du dernier reliée à la première entrée du 4 hors d'excitation, dont la seconde entrée est reliée à la sortie du capteur 3, la fréquence de rotation d'une unité de turbine éolienne 1. sortie 4 de l'excitation attachée aux bornes du champ de la machine d'enroulement 7 CC.

Windmills TRAVAUX QUI SUIT

La rotation de l'éolienne 1 est transmis par l'engrenage différentiel sur l'arbre de la machine 7 DC 3 et l'arbre du capteur de vent de vitesse turbine 1. Si la valeur de la sortie du signal de vitesse capteur 3 ne parvient pas à la valeur de consigne, l'unité 4 ne désactive pas le lecteur alimente l'excitation des machines 7 enroulement DC en cours. Puissance charge électrique 9 est effectuée par la batterie 6 à 8. Il tension onduleur convertit la tension de la batterie 6 à tension alternative correspondant au passeport de la charge électrique 9. Lorsque vous atteignez une certaine vitesse du signal de sortie provenant de l'arbre de capteur de vitesse 3 de la turbine éolienne 1, est suffisante pour faire fonctionner l'unité 4 sur le générateur d'excitation 1 ms. Il applique une tension à l'excitation machine 7 enroulement DC du contrôleur de batterie 6 à travers la machine de conduite 5. La sortie 7 une tension continue apparaît, qui est utilisé pour alimenter la charge électrique 9 et charger la batterie 6. Avec un contrôleur de vitesse arbre de la turbine éolienne plus d'augmentation de 1 5 supporte la tension d'excitation sur la voiture de sortie en courant continu 7 dans les limites prescrites.

En réduisant la vitesse du vent est inférieure à la valeur de seuil à la machine capteur de vitesse de l'arbre de sortie 3 wind turbine 1 pâté de maisons de 4 d'entraînement 7 DC déconnecte le circuit d'alimentation d'enroulement son excitation. Cela empêche de décharger la batterie 6 à l'enroulement d'excitation machine à courant continu 7 pendant le calme.

En utilisant le schéma des machines à courant continu peut améliorer l'efficacité et la fiabilité de l'installation d'énergie éolienne.

Onduleur de tension à l'aide d'un générateur d'horloge interne pour la stabilisation de la fréquence minimise la fluctuation de la fréquence de la tension de sortie.

Utilisation de la machine à courant continu et la tension de l'onduleur élimine le mode asymétrique de la centrale éolienne avec les consommateurs de puissance monophasés.

Application de la batterie permet une fiabilité d'alimentation autonome.

Par conséquent, la centrale éolienne proposée peut atteindre cet objectif, à savoir, améliorer l'efficacité et la fiabilité de l'installation d'énergie éolienne, d'améliorer la qualité de l'énergie électrique, pour assurer la charge électrique auto-alimenté pendant la période de calme en l'absence d'un pouvoir centralisé.

REVENDICATIONS

Installation d'énergie éolienne comprenant une transmission différentielle dentée dont l'entrée est reliée mécaniquement à l'arbre d'une turbine éolienne, et la première et la deuxième sortie - à une fréquence de détection de rotation d'arbre d'une turbine éolienne et le générateur respectivement, dans lequel le générateur est une machine à courant continu connectée à régler la tension de l'onduleur, la batterie , un régulateur d'excitation et d'obturer l'excitation, la puissance de sortie de la machine à courant continu est connectée à l'entrée de tension de l'onduleur ayant la sortie du régulateur de sortie de charge électrique, la batterie et l'entrée d'excitation reliée à la première entrée du champ de la deuxième entrée est reliée au capteur de vitesse de sortie l'arbre de rotation d'une turbine éolienne, et l'unité de sortie d'excitation d'arrêt est connecté aux bornes d'excitation DC machine d'enroulement.

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Date de publication 17.12.2006gg