Роторный ветряк своими руками

Наш читатель А. Князев из Екатеринбурга предлагает свою конструкцию роторной ВЭУ, достоинства которой заключаются в применении лёгкого ротора с подвижно закреплёнными лопастями.

Подобный ротор использовался уже несколько тысяч лет назад, и его стилизованные изображения сохранились в виде символов «колеса времени», или, если угодно, «колеса истории». Принцип работы этого ротора заключается в том, что каждая из его лопастей под воздействием потока воздуха автоматически принимает положение, необходимое для вращения ротора благодаря смещенной к краю лопасти оси и ограничителя вращения.

При разработке предлагаемой ветроустановки учитывались:
— минимальные масса и размеры установки при достаточной мощности;
— упрощенная технология изготовления установки;
— минимальные затраты на сооружение установки.


Установку (рис. 1) собирают из стальных либо дюралевых труб малого сечения, соединяемых болтами М6-М12 через поперечные сквозные отверстия. Соединения должны быть надёжными в условиях повышенной вибрации, вызванной вращением ротора.

Ротор изготовлен из труб, соединённых крест-накрест и образующих крестовину. Расчалки придают такому соединению необходимую жёсткость.



Каркасом для лопастей ротора, обтянутых тканью, служат подвижные элементы 2 крестовины ротора и рёбра жёсткости 1. Ограничители вращения 3 лопастей крепят к крестовине ротора неподвижно. Блок подшипников 4 установлен на опорной мачте 5 при помощи кронштейна 6 из стальной полосы. Опорная мачта обеспечивает оси ротора 7 дополнительную жёсткость.

Положение подшипников 8, 9 на оси ротора (рис. 2) фиксируется муфтами 10, 11, 12. Причём муфта 11 служит также для соединения составных элементов оси ротора. Применение в блоке 4 двух подшипников вызвано необходимостью жёсткого крепления оси в блоке, но с малым трением при вращении.


Расчалки, прикрепленные к блоку, фиксируют строго вертикальное положение оси ротора, обеспечивая необходимую жесткость всему сооружению. Жестяной козырёк 13 предохраняет от попадания влаги в подшипники блока.

Подшипник 14 воспринимает возможное биение вращающейся оси ротора в блоке 15, чем снижает нагрузку на опорный подшипник 16. Стержень 17 выполняет функцию основного крепления установки, одновременно являясь заземлением ротора.

В качестве повышающего редуктора использована система из шестерен от цепного привода велосипеда. В зависимости от подбора диаметров шестерен такой редуктор передает вращение с коэффициентами от 1 к 5 до 1 к 12.

В качестве генератора использован асинхронный двигатель переменного тока с переделками.

В блоке подшипников 18 с подвижной внутренней втулкой 19 предусмотрен отвод оси малой шестерни 20 из зоны действия привода оси ротора. Это позволяет при отсутствии ветра рычагом 21 отключать ротор от системы привода генератора с последующим подключением к ней через шкив 22 двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Шкив 22 может быть использован также для привода от оси ротора различных механизмов, например насоса для подачи воды.

С применением в блоке 18 электромагнитного реле, питание которого осуществляет велогенератор с приводом от оси ротора, возможно автоматическое отключение ротора от системы привода генератора при недостаточном или полном отсутствии ветра и подключение к ней ДВС, а также отключение ДВС и обратное подключение ротора при возобновлении ветра.