Перейти к публикации

Ветрогенератор(Ы)


Рекомендованные сообщения

Ветер, ветер, ты могуч

Ты гоняешь стаи туч...

А.С. Пушкин

Как можно легко догадаться из эпиграфа, речь пойдет о ветроэнергетических установках

Краткое изложение сути и духа от

"GERMANISCHER LLOYD - Правила сертификации ветроэнергетических установок"

(основного руководящего документа для разработчиков ВЭУ в Европе):

Нех... дурака валять -

Тучи попусту гонять.

Послужи теплу и свету -

Покрути вертушку эту.

Слишком сильно не крути -

Нормы прочности блюди...

Аккуратно поддувай -

Установку не ломай...

Этот ротор ты верти

От восьми до двадцати [ветер м/сек]

Если ж будет двадцать пять [ветер м/сек] -

Будут лопасти стоять...

И потом уж как не дуй -

Все равно получишь... ФЛЮГЕР (лопастей)

ВЭУ-15 - характеристики и основные компоненты

post-4778-1290152918_thumb.jpg

И была модель и были чертежи...

post-4778-1290152981_thumb.jpg

post-4778-1290153002_thumb.jpg

Установка была изготовлена, собрана, и испытана...

post-4778-1290153055_thumb.jpg

post-4778-1290153084_thumb.jpg

post-4778-1290153121_thumb.jpg

По результатам испытаний и опытной эксплуатации было принято решение о проектировании модернизированной ВЭУ-15М того же класса мощности.

post-4778-1290153179_thumb.jpg

post-4778-1290153224_thumb.jpg

post-4778-1290153246_thumb.jpg

post-4778-1290153276_thumb.jpg

post-4778-1290153298_thumb.jpg

post-4778-1290153337_thumb.jpg

Принципиальные различия между ВЭУ-15 и ВЭУ-15М:

ВЭУ-15

Генератор синхронный на постоянных магнитах - переделан из асинхронного двигателя переменного тока 15 кВт - требует поддержания постоянных оборотов (около 1000/мин.~ 60Гц), а значит есть необходимость редуктора...

Лопасти ротора показали свою высокую аэродинамическую эффективность при малых скоростях ветра, но требуемые 90/мин. оборотов ротора достигались при ветре от 3.5 м/с.

Проблемы с приводом ориентации на ветер (ограничения по закручиванию кабеля).

Неэффективность "Жигулевского" тормоза (даже 2х суппортов) для высокомоментнго вала.

Относительно сложный, а потому не очень надежный механизм управления шагом лопастей.

Не технологичная втулка ротора

Срок разработки - около 7 месяцев.

САПР - Autodesk Inventor (2008 - 2009)

Объем "механики": Деталей ~ 350, сборок ~ 90, единиц чертежей ~ 240...

ВЭУ-15М

Генератор синхронный на постоянных магнитах многополюсный - специально под этот проект разработан в Институте возобновляемой энергетики НАН Украины.

Повышающий редуктор не требуется - на оборотах около 100/мин. электрическая мощность порядка 20 кВт.

Лопасти обеспечивали возможность генерирования эффективной электрической мощности от скорости ветра 2.5 м/с (при частоте от 30 Гц)

Оптимизированы параметры привода ориентации, ограничений нет ввиду использования токосъемного устройства.

Использование электрического способа торможения ротора (шунтирование обмотки генератора).

Значительное упрощение механики управления шагом и флюгированием лопастей через центр.отв. в роторе генератора.

Корпус втулки ротора улучшенной компоновки сварной - жестче и легче.

Как результат комплекса всех изменений -

Повышена надежность установки, более простая конструкция и более рациональная компоновка. Увеличена макс. мощность и интегральный сбор электроэнергии.

Срок разработки - около 8 месяцев.

САПР - Autodesk Inventor (2009 - 2010)

Объем "механики": Деталей ~ 200, сборок ~ 50, чертежей ~ 120...

И ОНО-таки крутится!

post-4778-1290153404_thumb.jpg

Вместо эпилога:

- ТЗ и финансирование проекта - компания КАРБОН (г. Киев)

- Лопасти (аэродинамика, прочность и технология) - компания КАРБОН

- Электрическая составляющая и система управления - Исаулов Владимир и

Кочетков Сергей

- Руководитель проекта - Мороз Александр Иванович

- Механика и компоновка, общие расчеты и частично концепция (кроме лопастей и башни) - Ваш_Покорный_Слуга

На каком-то этапе "вышел из строя" разработчик генератора... Используя результаты магнитоэлектрического расчета и генератор "складывать" пришлось мне.

Кроме моделей и рабочих чертежей приходилось и кое-что кое-как считать.

Прочностной и динамический анализ отдельных компонентов проводился в соответствующих модулях Autodesk Inventor.

Вот типичная ситуация:

- По расчету нужна алюмин.заклепка 5 мм , но в дан.мом. на складе нет

- Винт М6 - это не серьезно!

- Ставь болт М8...

- А лучше М10...

Руководитель проекта, руководствуясь вышеизложенной доктриной, не слишком доверяя, какому-то Инвентору, требовал проверки моих расчетов в NASTRAN (CAE Гуру Дмитрий Недельницкий) - но Инвентор "рулил"...

и это было еще не последней стадией - см. фото...

лопасть сломалась на 13м мешке, в полном соответствии с результатами расчета -

NASTRAN тоже "рулил"...

post-4778-1290153455_thumb.jpg

Отнюдь не в качестве мелкого подхалимажа, а с искренней благодарностью руководителю ВСЕГО проекта (от ТЗ до изготовления, монтажа и испытаний обеих установок) за:

- очень дружественный стиль руководства

- абсолютно демократический стиль обсуждения проблем

- ответственность перед рук-вом Компании за ошибки рядовых исполнителей (за все время нашего сотрудничества самым сильным выражением упрека мне с его стороны было: "СемЁн СемЁнович...")

post-4778-1290153524_thumb.jpg

А еще 90% оформления чертежей в качестве "гуманитарной помощи" (очень нудная, но и очень ответственная работа) - Людмила Петровна (бабушка моих внуков).

post-4778-1290153597_thumb.jpg

Утверждено ConcursusMMX

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 1 месяц спустя...


Проезжаю иногда мимо "КАРБОНа" и ни разу не пришлось увидеть это "таки крутится". Работа проделана видно не малая, но это не самая прогрессивная конструктивная схема. Оценю на: +3, а теща "военная" :clap_1: - ей: +5, итого +4.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Работа очень актуальная и не простая. Но хотелось бы увидеть сравнение с зарубежными аналогами, ибо зачем изобретать "велосипед". Ощущение такое, что это не для конкурса. Это актуальная промышленная разработка и не одного коллектива.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Выглядит несколько тяжеловато, но объем проделанной работы, актуальность, выход на результат перевешивают. 5 баллов

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Проезжаю иногда мимо "КАРБОНа" и ни разу не пришлось увидеть это "таки крутится". Работа проделана видно не малая, но это не самая прогрессивная конструктивная схема. Оценю на: +3, а теща "военная" :clap_1: - ей: +5, итого +4.

Это на территории завода "Авангард" (с. Вишневе - не далече от кольцевой дороги...)

Технология - под реальные возможности...

за +5 от "тещи" :g: - спасибо

Работа очень актуальная и не простая. Но хотелось бы увидеть сравнение с зарубежными аналогами, ибо зачем изобретать "велосипед". Ощущение такое, что это не для конкурса. Это актуальная промышленная разработка и не одного коллектива.

... естественно, это делалось не ДЛЯ конкурса...

а начало - это почти всегда "изобретение велосипеда" - не пройти этот этап, ИМХО, невозможно...

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вопрос по теории, объясните неспециалисту, почему ветряки всегда винтом к ветру? Почему нельзя что бы ветер дул с обратной стороны? Винт создаёт сопротивление, соотвотственно расположение его после опоры, по линии действия силы(направления ветра) будет более устойчивым.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Вопрос по теории, объясните неспециалисту, почему ветряки всегда винтом к ветру? Почему нельзя что бы ветер дул с обратной стороны? Винт создаёт сопротивление, соотвотственно расположение его после опоры, по линии действия силы(направления ветра) будет более устойчивым.

Используются обе схемы

если ротор ПОДветренный (за мачтой / башней), имеют место пульсации ротора когда лопасть проходит в тени... :boff:

если ротор НАветренный (впереди башни / мачты) приходится делать достаточно большой вынос ротора вперед или (и) его отклонении от вертикальной плоскости... дабы изгибающиеся (достат. значительно - см фото) в направлении ветра лопасти не обрезали башню.... :lamo:

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Это на территории завода "Авангард" (с. Вишневе - не далече от кольцевой дороги...)

Технология - под реальные возможности...

за +5 от "тещи" :g: - спасибо

... естественно, это делалось не ДЛЯ конкурса...

а начало - это почти всегда "изобретение велосипеда" - не пройти этот этап, ИМХО, невозможно...

Где это находится я знаю: городе Вишневое (не село). По поводу схемы, если отталкиваться от вашей конструкции, для повышения к.п.д. - ставится два винта соосно, но с вращением встречно(валов) и лопасти должны быть развернуты встречно, относительно друг друга. Есть и другие принципиальные конструктивные схемы.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Как можно легко догадаться из эпиграфа, речь пойдет о ветроэнергетических установках

Работа хорошая, единственное сомнение вызывает применнение сварной втулки, т. к. сварные детали недолговечны.

Оценка 5.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

- Механика и компоновка, общие расчеты и частично концепция (кроме лопастей и башни) - Ваш_Покорный_Слуга

А подробнее по расчетам, что именно считали, какими при этом программными продуктами пользовались?
Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А подробнее по расчетам, что именно считали, какими при этом программными продуктами пользовались?

Конкретные ветровые энергетику и нагрузки на втулку, узел поворота гондолы... гироскопический момент при повороте гондолы и вращающемся роторе... потребные моменты мощности приводов, прочность отдельных деталей (хватало)

Все методики из "Германише Ллойд"

Средства динамического и прочностного анализа - Инвентор ПРО (внутр. модули)

Прочие расчеты - MathCAD обыкновенный

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...