Диск с адаптивно изменяемым тормозным моментом - RU210350U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к области возобновляемых источников энергии, в частности ветроэнергетики и ветроэлектрических установок.

Назначение полезной модели

Ограничение частоты вращения ветряного колеса при больших ветровых нагрузках.

В качестве прототипа данного технического решения выбрано ветряное колесо, содержащее лопасти с внутренними радиальными отверстиями, в которых размещены грузы, закрепленные у основания с помощью пружин и постоянных магнитов, таким образом, что грузы способны совершать поступательное движение от центра к периферии под действием центробежной силы и обратное поступательное движение от периферии к центру под действием силы упругости пружины, что позволяет увеличить запасенную кинетическую энергию и повысить энергоэффективность ветряного колеса за счет использования эффекта саморегулируемого момента инерции ветряной турбины (см. патент RU 2696161 C2, МПК F03 D9/02, опубликовано 31.07.2019 г.).

Фиг.1 Диск с адаптивно изменяемым тормозным моментом: положение малой нагрузки (слева); положение высокой нагрузки (справа)

Диск 1 содержит пазы 2 (каналы), в которых закреплены пружины 3, к которым прикреплены грузы 4, на максимальных радиусах закреплены постоянные магниты 5. Грузы своей торцевой сферической частью могут контактировать с кольцом 6, выполненным из материала с высоким коэффициентом трения.

Устройство работает следующим образом.

Диск 1 закрепляется на выходном валу ветрогенератора, параметры грузов 4 и пружины 3 подбираются таким образом, чтобы при больших ветровых нагрузках груз 4 под действием центробежных сил смещается и прижимается к неподвижному кольцу 6, что создает противодействующий момент трения и тормозит ветроколесо.

При этом за счет высокого трения выделяется значительное тепло, что может быть использовано в мобильном ветрогенераторе-трансформере при монтаже посередине палатки как основной элемент крепления тентов, так и как дополнительный элемент обогрева.

Магнитная сила постоянных магнитов 5 может быть подобрана таким образом, чтобы удерживать грузы 4 на максимальном радиусе и в контакте с кольцом 6, и при уменьшении ветра, обеспечивая более плавное регулирование тормозного момента (обеспечивая достаточную силу прижатия при снижении частоты вращения).

Реферат

Диск с адаптивно изменяемым тормозным моментом предназначен для ограничения частоты вращения ветряного колеса при больших ветровых нагрузках. В диске имеются внутренние радиальные отверстия, в которых размещены грузы, закрепленные у основания с помощью пружин и постоянных магнитов, таким образом, что грузы способны совершать поступательное движение от центра к периферии под действием центробежной силы и обратное поступательное движение от периферии к центру под действием силы упругости пружины. При этом отверстия имеют открытую периферийную часть, сопряжённую с наружным кольцом, выполненным из фрикционного материала, таким образом, что при больших частотах вращения грузы смещаются от центра к периферии и контактируют с кольцом из фрикционного материала, создавая тормозной момент.

Формула