Описание проекта
Малая двухмашинная ветроустановка предназначена для выработки электрической энергии низкого напряжения (для зарядки аккумуляторных батарей и для последующего преобразования с помощью инвертора). Основное преимущество предлагаемой конструкции в более эффективной работе на низких скоростях ветрового потока (в среднем более 50% энергии переносится ветром на скорости 3-7 м/с).
Научная новизна предлагаемых в проекте решений состоит в способе управления углом атаки лопасти. Регулирование угла атаки лопасти необходимо для расширения диапазона скоростей ветра, в которых установка может работать эффективно.
Существующие методы регулирования позволяют осуществлять его недостаточно точно (в случае с центробежным регулятором), или пригодны только для крупных установок (например, сервопривод). Для малых установок сервопривод оказывается недостаточно быстрым, а центробежный регулятор - недостаточно точным, к тому же алгоритм работы центробежного (или пружинного) регулятора изменяется только путем изменения конструкции.
В предлагаемой установке для управления углом атаки лопасти используется момент сопротивления, развиваемый электрическим генератором (одним из двух генераторов в составе установки). Для передачи воздействия на лопасть используется узел с коническими шестернями. Такой подход позволяет решить следующие проблемы: снять ограничение на размер и вес сервопривода, поскольку управляющий двигатель-генератор находится за пределами ветроколеса, обеспечить достаточную скорость регулирования и обеспечить гибкость алгоритма управления, поскольку управляющая программа в микроконтроллере может быть изменена перепрограммированием без изменения конструкции установки.
