В настоящее время все больше внимания уделяется вопросу энергосбережения и источникам альтернативной энергии. Основным направлением является поиск вариантов уменьшения ее потребления. Существенной проблемой для альтернативных источников, использующих ветровую энергию, является низкая среднегодовая скорость ветра практически всей центральной России, которая не превышает 5 м/с [6].
Соответственно вопрос создания ветрогенератора, который смог бы эффективно работать в условиях низкоскоростных ветровых потоков, является определяющим с точки зрения дальнейшего развития ветроэнергетики малых скоростей в целом.
Модель ветрогенератора состоит из двух основных модулей: ветроколеса и генератора, которые имеют схожую конструкцию. Оба состоят из вала, вертикальность положения которых обеспечивают два подшипника. На валу ветроколеса крепятся лопасти, а на валу генератора крепится маховик, на котором располагаются постоянные магниты. На втором, неподвижном диске генератора, располагаются катушки. Вращательное движение от ветроколеса на маховик, находящийся в герметичном корпусе в вакууме, будет передается бесконтактно, посредством магнитной муфты на постоянных магнитах и обгонной муфты для исключения торможения вала маховика валом крыльчатки [7].
Новая конструкция обгонной муфты (муфты свободного хода ветрогенератора), показанная на рисунке 1, позволит повысить КПД магнитного подвеса, на котором выполнен ветрогенератор, а так же снизить его себестоимость, выполнить оптимальную расстановку магнитов в опоре или вовсе уменьшит их количество, с целью уменьшения неравномерности магнитного поля.
Рисунок 1. Муфта свободного хода, разрез
Муфта свободного хода состоит из:
- Ведущей полумуфты, которая состоит из вал и звездочки, сверху и снизу которой установлены два ограничителя - неподвижный и подвижный (установленный на подшипнике). Между подвижным и неподвижным ограничителем, расположены тела качения.
- Ведомая полумуфта содержит вал, соединенный со стаканом при помощи фланца и шпонки. Внутри стакана установлены постоянные магниты.
Особое внимание при конструировании уделялось повышению эксплуатационных качеств и повышению КПД.
Список литературы
- Маргина А. А., Маргин А. Н., Закиев Д. Д., Алибеков С. Я. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ МУФТЫ СВОБОДНОГО ХОДА // . 2021. №20 (22). URL: https://scilead.ru/article/579-usovershenstvovanie-konstruktsii-mufti-svobodn
- Муфта свободного хода: пат. 195354U1 Рос. Федерация: МПК F16D 44/061/ Д.Д. Закиев, А.Н. Маргин, Н.А. Крутских, С.Я. Алибеков, А.А.Маргина, Н.Д. Закиев, И.Д. Закиев; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Поволжский гос. технологический университет. - №2019135183; заявл. 11.01.2019;опубл. 01.24.2020, Бюл. №11.
- Мальцев, В.Ф. Роликовые механизмы свободного хода / В.Ф. Мальцев. – М.: Машиностроение, 1968. – 415 с.
- Серегин, А.А. Модернизация роликовых механизмов свободного хода / А.А. Серёгин // Ремонт, восстановление, модернизация. – 2008. – № 12. – С. 7–10.
- Серегин Андрей Алексеевич, Кравцов Александр Григорьевич Диагностика состояния элементов муфт свободного хода // Вестник ЮУрГУ. Серия: Машиностроение. 2017. №3.
- Бубенчиков Антон Анатольевич, Бубенчикова Татьяна Валерьевна Оценка применения ветроколес без нагрузки в теле ускорителя потока для ветроэнергетических установок с вертикальной осью вращения // ОНВ. 2018. №2 (158).
- Маргина А. А., Маргин А. Н. ИННОВАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ВЫРАБОТКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ В ОТДАЛЕННОЙ МЕСТНОСТИ // . 2022. №4 (49).
