A Wind Turbine of a New Type

• Autorzy: Grebenikov V. , Кауаn V. , Szymczak P. , Pryjmak M.

Warianty tytułu

PL

Nowy typ turbiny wiatrowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The results of studies on possibility of increasing efficiency in the use of wind energy and improving the dynamic characteristics of Darrieus wind rotor with straight blades are described. It is shown how the values of torque on the rotor shaft may be optimized by controlling the orientation of the rotor blades relative to the oncoming flow. The ability of the rotor with controlled blades to self-start at a very low speed of wind flow as well as a significant increase in utilization factors of energy flow and torque on the shaft of wind rotor compared with the same rotor with rigidly fixed blades are shown. The results of calculation of the magnetic field inside the electric generator with permanent magnets and the dependence of electromagnetic torque on the position of the rotor relative to the stator are presented. Also, the results of calculation of the dynamic characteristics of electric generator and the comparison of calculated values with experimental ones are shown.

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących możliwości podwyższenia efektywności wykorzystania energii wiatru oraz poprawy charakterystyk dynamicznych wirnika wiatrowego Darrieusa z łopatami prostymi. Pokazano, że przez regulację orientacji łopat wirnika w stosunku do kierunku przepływu wiatru można zoptymalizować wartość momentu obrotowego na wale wirnika. Pokazano zdolność wirnika z łopatami regulowanymi do rozruchu przy bardzo niskich prędkościach przepływu wiatru oraz znaczną poprawę współczynników wykorzystania energii przepływu i momentu obrotowego na wale wirnika wiatrowego w porównaniu z analogicznym wirnikiem z łopatami sztywno ustalonymi. Przedstawiono wyniki obliczeń rozkładu pola magnetycznego w generatorze elektrycznym z magnesami trwałymi oraz zależność momentu elektromagnetycznego od pozycji wirnika względem stojana. Przedstawiono także wyniki obliczeń charakterystyk dynamicznych generatora, porównano wartości obliczone z otrzymanymi w trakcie badań.

Słowa kluczowe

EN

Darrieus wind rotor; electric generator; permanent magnets; electromagnetic torque

PL

wirnik wiatrowy Darrieusa; generator elektryczny; magnesy trwałe; moment elektromagnetyczny

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 2 (106)
• Strony: 269--274
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Grebenikov V.

• Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine pr. Peremogy 56, 252680, Kiev-57

autor

Кауаn V.

• Institute of Hydrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Zhelyabov Street 8/4, 252680, Kiev-57

autor

Szymczak P.

• West Pomeranian University of Technology Szczecin al. Piastów 17, 70-310 Szczecin

autor

Pryjmak M.

• Institute of Electrodynamics of the National Academy of Sciences of Ukraine pr. Peremogy 56, 252680, Kiev-57

Bibliografia

• [1]. Avallone E. A., Baumeister T., Sadegh A. M.: Marks Standard Handbook for Mechanical Engineers. 11– th Ed., McGraw Hill. New York, 2006, 685p.
• [2]. Kayan V., Dovgy S., Lebid O.: Darrieus Water Turbine with Active Control of Blades Prospective Renewable Power Generation Device for Slow Moving Water, in Proc. 6th Conference on Sustainable Development of Energy, Water and Environment Systems, Dubrovnik, Croatia, 2011, F-217.
• [3]. Кayan V.: Darrieus Turbine with Controlled Blades: The Perspective Converter of Hydrokinetic Energy. Open Journal of Renewable Energy and Sustainable Development, СА, USA, No.2, 2014, v.1, pp. 9-23.
• [4]. Kayan V., Kochin V., Lebid O.: Studying the Performance of Vertical Axis Wind Turbine Models with Control Mechanism of Blades. Intern. Journal of Fluid Mechanics Research, USA, No 2, 2009, vol. 36, pp. 154–165.
• [5]. Каян В. П., Лебидь А. Г.: Оптимизация рабочих характеристик полнома-сштабного макета ветроротора Дарье с прямыми управляемыми лопастями. Прикладная гидромеханика, No 4, 2010, С. 26-35.
• [6]. Fiedler A. J., Tullis S.: Blade Offset and Pitch Effects on a High Solidity Vertical Axis Wind Turbine. Wind Engineering, No 3, 2009, v.33, pp. 237-246.
• [7]. V. Grebenikov, P. Szymczak, R. Gamaleja, M. Pryjmak: Dyskowe generatory elektryczne z magnesami trwałymi ferrytowymi i neodymowymi dla małej energetyki. Wiadomości Elektrotechniczne, No 02, 2014, рр. 35-40.
• [8]. Гребеников В. В.: Сравнительный анализ конструктивных модификаций электрогенератора малой мощности с постоянными магнита-ми и явнополюсным статором. Техн. Електро-динаміка, No 2 2013, С. 64-68.
• [9]. P. Szymczak, V. Grebenikov.: Generator z magnesami trwałymi do małych elektrowni wiatrowych wodnych. Wiadomości Elektrotechniczne, No 11, 2012, pp. 36-39.