Технические науки/3. Отраслевое машиностроение

К.т.н. Дудников В.С.

Днепропетровский национальный университет, Украина

Модернизированный вариант электромеханического устройства поворота лопастей на лицензионной ветроустановке USW 56-100

После ознакомления с работой лицензионной ВЭУ USW 56-100 возникло предложение модернизировать электромеханическое устройство поворота лопастей. Модернизация устройства поворота лопастей состоит в замене недостаточно долговечной по износу передачи винт-гайка трения скольжения на шариковинтовую передачу трения качения. Кроме того, вместо оригинальных электромагнитной однодисковой фрикционной муфты сцепления и многодискового фрикционного электромагнитного тормоза используются освоенные в серийном производстве на Украине соответственно электромагнитная фрикционная многодисковая электромагнитная муфта серии ЭТМ с вынесенными дисками и однодисковый электромагнитный безлюфтовый тормоз типа НЗТБ 11. В качестве двигателя используется серийный асинхронный электродвигатель серии АИР (или 4А) меньшей мощности.

В остальном кинематическая схема ничем не отличается от базового варианта, а поэтому ниже будут рассмотрены только модернизированные места кинематической схемы (рис. 1).

Шариковинтовая передача трения качения содержит винт 1 и шариковую гайку 2.

Наружные диски 3 электромагнитной фрикционной муфты с помощью поводка 4, закрепляемого винтами на фланце 5, соединены с корпусом 6 и валом 7. Внутренние диски 8 связаны со втулкой 9, закрепленной при помощи шпонки на валу 10 червячного редуктора. Катушка возбуждения закреплена в держателе 11, соединенном с переходником 12.

Фрикционный диск 13 тормоза закреплен на валу 10 и зажат между

корпусом 14 и нажимным подпружиненным диском 15. Сухарь 16 установлен на вращающемся валике 17 и подпружинен относительно него в осевом направлении. Пружина 18 предварительно поджимается до усилия, превышающего усилие, необходимое для вращения потенциометра 19 и срабатывания концевых выключателей 20.

Поступательно перемещающийся сухарь 16 в своем крайнем положении, соответствующем углу поворота лопастей φ = 92°, упирается в выступ 21 корпуса 22, при этом потенциометр 19 и концевой выключатель 20 «в» подают на микропроцессор информацию о достижении угла φ = 92°. Если в этот момент ветроколесо еще продолжает вращаться по часовой стрелке, то винт 1 вывинчивается из гайки 2, поступательно перемещаясь относительно корпуса 22, при этом валик 17 сжимает пружину 18. При углах φ > 92° ветроколесо тормозится аэродинамическим моментом противоположного направления вплоть до полной остановки.

Установка пружины 18 позволяет избежать необходимости механического размыкания тормоза, управляемого электрически, и тем самым отпадает потребность в доработке серийного тормоза для решения специфической задачи в данной конструкции.

Конструктивно-компоновочная схема модернизированного варианта механизма поворота лопастей ветроэлектрической установки USW 56-100 приведена на рис. 2 (нижняя половина). Нумерация позиций основных конструктивных элементов соответствует нумерации на рис. 1.