A wind turbine of a new type

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.

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.