3.4 Выбор электрического оборудования.

Самым простым и приемлемым вариантом оснащения ветроустановки электрическим оборудованием является использование электрического оборудования заводского изготовления.

Поэтому в разрабатываемой конструкции ветроустановки в качестве постоянного источника электрической энергии выбрана автомобильная аккумуляторная батарея (АБ) на 12 В, 45 А · ч.

Для заряда АБ выбран автомобильный генератор, который должен выдавать зарядный ток в пределах 0,5 4 А. Величина зарядного тока регулируется автомобильным реле-регулятором напряжения и тока РР-24, применяемым в легковых автомобилях.

Электрическая часть ветроустановки роторного типа показана на рисунке 4.

Таким образом, электрическая часть состоит из генератора постоянного тока, реле-регулятора и аккумуляторной батареи.

Для защиты аккумуляторной батареи от ее разряда на генератор применяется реле обратного тока. Реле отключает аккумуляторную батарею, как только упадет напряжение генератора при снижении его оборотов. Причина - прекращение ветра или скольжение ремня и т.д. Если не отключить в этот момент батарею, то электрический ток пойдет от нее в обмотку генератора и последний начнет вращаться как электродвигатель, в результате чего аккумуляторная батарея быстро разрядится.

Рисунок 4

При больших оборотах генератора его напряжение может превышать допустимое (14,8 В). Чтобы это не происходило, в реле-регуляторе имеется реле напряжения, с помощью которого в цепь обмотки возбуждения генератора подключается дополнительное сопротивление, при этом ток возбуждения уменьшается и снижается напряжение, вырабатываемое генератором.

3.5 Описание и принцип работы модели ветроустановки.

Основой для разработки ветроустановки послужила ВЭУ с флюгерной ориентацией(Патент РФ №2000471, F 03 D 11/04,опубл. 07.09.1993). Недостатком ветроэнергетической установки является неэффективное преобразование кинетической энергии ветра в полезную работу при низких скоростях ветрового потока и относительно низкая надежность работы штанги и тяги, жестко прикрепленных к флюгеру, работающих на изгиб, а также повышенный износ шарниров.

Наша ветроустановка работает следующим образом:

Установка работает следующим образом. Ветроколесо 1 ориентируется на ветер при помощи флюгера 11. Ветровой поток поступает на обтекатель 2 и криволинейные лопасти ветроколеса 1. Когда скорость ветра не превышает допустимого значения, ось вращения ветроколеса расположена параллельно потоку (фиг. 1). В таком положении сумме моментов сил ог ветрового потока и флюгера 11 противостоит момент от силы тяжести генератора 4 с ветроколесом 1 и обтекателем 2. Когда скорость ветра выше допустимой, генератор 4 вместе с ветроколесом 1 и обтекателем 2 поворачивается вокруг оси основного шарнира 5 (фиг.2), при этом ограничитель 16 исключает взаимный поворот сочлененных плен рычага 12 до положения, пока ось шарнира 13 не пересечет линию, соединяющую ось шарнира 5 и и точку крепления флюгера 11 к тяге 14. При полном опрокидывании генератора 4 (фиг.З) момент относительно оси вращения шарнира 5 от составляющей силы тяжести флюгера 11, действующей вдоль тяги 14, противодействует всем остальным составляющим суммарного момента, заставляющего опрокидываться генератор 4. Дальнейшее движение генератора 4 в первоначальное положение определяется уже моментами от силы тяжести генератора 4 с ветроколесом 1, обтекателем 2 и от силы ветрового потока. Амортизатор 17 гасит колебания генератора 4 при превышающих допустимое значение неустойчивых скоростях ветрового потока.