1598005345-121ff4a19eb2c194dd91d68eee15ed06 (Изобретателю о ветродвигателях и ветроустановках. Я.И. Шефтер, И.В. Рождественский, 1957u), страница 20

Г. Уфимцевым для выравнивания числа оборотов генератора ВЭС и отдаваемой им мощности был предложен инерционный аккумулятор, о котором уже говорилось раньше. Первая ВЭС (рис. 76) с инерционным атекумулятором была построена А. Г. Уфимцевым в г. Курске в 1929— 1930 гг. Инерционный аккумулятор дает возможность повысить кинетическую энергию вращающихся масс ветроагс инерционным аккумулятором в шей мере удается восполнить недостающую энергию при провалах скорости ветра. Эксплуатационные характеристики ВЭС с инерционным аккумулятором в генератором перемен~ного тока (рис. 77) показывают, что даже при наличии инерционного аккумулятора число оборотов ветродвигателя хотя и плавно, но все же меняется, так как, 106 вполне естественно, инерционный аккумулятор не может заполнить все без исключения провалы мощности ветродвигателя (кривая 2).

лгг» и лмг лил 1 ы ру о ггзауб уб Ув И а 11 И 1 71 У гб 17 а М УР Рис. 77. Эксплуатационная характеристика полуавтоматической Курской ВЭС с инерционным аккумулятором, бесступенчатой передачей н автоматическим регулированием числа оборотов генератора: 1 — характермстика намеиеиик чмсла оборотов генератора ВЭС, У вЂ характерм- сткка намеиенни числа оборотоа инерционного аккумулатора.

Чтобы обеспечить постоя~потно числа оборотов генератора при переменном числе оборотов ветроколеса н работе последнего на наилучшем режиме, а также с целью улучшения использования кинетической энергии аккумулятора необходимо между ним н генератором ввести звено с переменным передаточным отношением. В 1953 году авторами была предложена изолированная ветроэлектрическая станция с инерционным аккумулятором и бесступенчатой передачей, включаемой между аккумулятором и генератором.

Изменение передаточного отношения передачи производится автоматически с помощью специального регулятора. Установка использует полностью мощность ветродвигателя и максимум кинетической энергии аккумулятора, при этом обеспечивает хорошее выравнивание энергии, отдаваемой ВЭС, и сохраняет постоянство частоты тока генератора в пределах -2 — ЗЪ' от номинальной. 107 НЭС с,б у й пчагдачей (Авторы преаложенпа Н. В. Ровсыктвевский, Я.

И. Шефтер. автоРское свндегельсгео Мг !Ее%3! Устройство ВЭС с бесступенчатой передачей и автоматическим регулированием передаточных отношений показано Ма, рисунке 78 а и б. ветроколеса 1 с пото 2 и нижнего 3 редается через муфхода 4 инерционноору 5, вал которого дным валом бесстункционной передачи передачи системы рова) б Выходной соединен с валом енератора 7.

От ваонного аккумулятора вращение центроятор 8, заключенный у Р. Связь регулятоаннзмом изменения чных отношений пеосуществляется через тягу 10 и профильчок 11 с пружиной вания 12. малой скорости вравегродвнгателя и нного аккумулятора регулятора повораулачок 11 вправо, абг максимальное передаточное отношение от вала аккумулятора к валу генератора. Как только число оборотов генератора начнет увеличиваться выше нормального, усилия, развиваемые на ползушке регулятора, стаиуг больше усилий предварнтель н о й затяжки пружины регулирования 12, и кулачок повернется влево на не- Рис.

78а. ВЭС с бесступенчатой передачей и авто матическим регулированием числа оборотов гене ратора (предложение И. В. Рождественского и Я. И. Шефтера): 1 в аетроколесо, у-а — верхний н ппжккй рщуягоры, Е— муФта свободного хода, У вЂ” внерцноппый аккунулвтор. б — бессгупенчетая фрпкцповная передача, у — сппхронвый генератор, а — центробежный регулятор, р — коробка центробежного регулатора передача.

10 — тросоаап тяга, П— профнльпый кулачок, П вЂ” пружвва регулпровавва. который угол. Передаточное отношение изменится (уменьшится), а скорость вращения генератора сохранится постоянной. Вместо-регулятора, приводимого от вала инерционного аккумулятора, имею!цего переменную скорость вращения, может быть использовано другое устройство, приведенное на рисунке 79. Рис. 78 б. Центробежный регулятор вращается от вала генератора, т.

е. от вала, постоянство числа оборотов которого необходимо получить. Регулятор 1 воздействует на втулку 2, несущую два фрийсционных ролика 3, которые попеременно, в зависимости от числа оборотов вала генератора, могут входить в зацепление с ведомым роликом 4. От ведомого ролика вращается червяк редуктора 5. который приводит в действие механизм регулироваагия передаточных отношений передачи.

При отклонении числа оборотов генератора от нормального один из ведущих роликов входит в осарикоановение с ведомым и обеопечивает необходимое изменение передаточных отношений передачи — число оборотов генератора 'вновь восстанавливается. В этом случае изменение передаточных опношввий происходит ие за счет усилий центробежного регулятора, а за счет мощности ветродвигателя„ поэтому автоматическое устройство получается более легким и надежным в работе.

При работе автоматического устройства число оборотов, а, следовательно, н частота тока генератора остаются практически неизмененными (кривая 1 на рисунке 77). Изолированная ВЭС с бесступенчатой передачей и автоматическим регулированием передаточных отношений прошла опытную проверку, которая дала положительный результат. На это пред- ложение выдано ' ав- С торское свидетельство.

рг)нарывфиифп, Очевидно, что даже при наличии бесступенчатой передачи дли/ тельные провалы скорости ветра не могут быть покрыты за счет 2- кинетической энергии инерционного аккумулятора и нагрузка дол(07 жна быть не вышетой 3 мощности, которую раз-' вивают ВЭС при ско- 6 7 рости ветра, соотвег- ('~ ствующей средней за Рнс. 79. Серводиигатель автоматического Некоторыи отрезок вре регулирования передаточных отноигеиий мени. Иначе имело бы бесступенчатой передачи: место нарушение зако- У вЂ” иевтробежный регулятор, 2 — втулиа регулятора.

8 — фрвккиовкые Ролики (ведущие). 4- фрикпнон- На сОХрансния энерГИИ. вый ролик (неаоыый). 8 — червячвый рекуктор. 8 — Поэтому необходимо пружниа регуаяторв, 1 — стоп-огранпчиталн, 8— фвксвгор. при работе ветроэлект- ростанции ее нагрузку приводить в соответствие с мощностью, которую ВЭС может развить при данной средней скорости ветра. Одним из методов, позволяющих приводить нагрузку в соответствие со средней мощностью ветростанции, при ее изолированной работе, является метод ступенчатой загрузки, предложенный Г. А.

Печковским и И. В. Рождественским. Сущность ступенчатой загрузки заключается в том, что потребители электрической энергии ВЭС разбиваются на несколько линий и автоматически или вручную подключаются к ветродвигателю взависимости от мощности, которую он развивает. Одна из электрических схем, которая может обеспечить ступенчатую загрузку, выполнена на Курской опытной ВЭС и представлена на рисунке 80. Ступенчатая загрузка ВЭС может быть как неавтоматической, так и автоматической.

Автоматизация может быть построена на принципе непользования изменения мощности на валу ветроколеса, изменения скорости ветра, набегающего на ветроколесо, а также на принципе изменения частоты тока генератора н изменения его напряжения. На рисунке 80 представлена схема ступенчатой загрузки, ав- 110 томатическая работа которой обеспечивается наличием реле максимального напряжения /РН), Совместная работа ВЭС с неветровыми станциямн Ветроэлектрическая станция даже прн наличии инерцион. ного аккумулятора и бесступенчатой передачи не может обеспечить потребителя электрической энергией в те периоды, когда Пинии иааруйи й/8/ нур Нуу ! ПП ! /7/7 ! ПП ! ~~н ') 4/! Р Рис. ЗО.

Электрическая схема ступенчатой загрузки ВЭСй РН вЂ” реле нвксинального напряженая, подающее янпульс на включение н отключение линий нагруани. Сà — снняроиный генератор, Кь Кг, К вЂ” ыагиитные контакторы, и — рубильники. нет ветра или его скорость недостаточна для того, чтобы ветродвигатель развил ту мощность, которая необходима для питания присоединенной нагрузки. В этом случае полное обеспечение нагрузки может быть достигнуто только при совместной работе ВЭС с неветровой электрической станцией (дизельной, гидростанцией н др.).

Посмотрим, как же может работать совместно неветровой двигатель с ветродвигателем для того, чтобы потребитель получал непрерывно и в нужном количестве электроэнергию, независимо от скорости ветра или от того, есть ветер или нет. Неветровой двигатель и ветродвнгатель могут работать сов. местно по четырем основным схемам: 1) ВЭС работает изолированно, аневетровойдвигатель'включается только в периоды безветрия; 2) ВЭС и иеветровая электростанция работают самостоятельно, а потребители электроэнергии подключаются (автоматически или вручную) то к ВЭС, то к неветровой станции, в зависимости от того, какова скорость ветра; 3) генераторы ВЭС и неветровой станции работают параллельно на об7цие шины, к которым подключены линии нагрузки; 4) ветродвигатель и неветровой двигатель работают совместно на вал одного генератора, который несет нагрузку.