О динамике ветроэнергетической установки с рабочим элементом на основе механизма антипараллелограмма

Предложен новый тип конструкции ветроэнергетической установки. Установка представляет собой механизм антипараллелограмма, на шатуне которого закреплена пластина, взаимодействующая с потоком среды. На оси одного из кривошипов закреплен ротор электрогенератора. Построена математическая модель системы. С помощью асимптотического метода Пуанкаре-Понтрягина получены достаточные условия существования и устойчивости периодических режимов, оценена механическая мощность на этих режимах. Проведены эксперименты с лабораторным макетом установки.

ветроэнергетическая установка, механизм антипараллелограмма, электрогенератор, математическая модель, периодические режимы, орбитальная устойчивость, механическая мощность, wind turbine, antiparallel link mechanism, electric generator, mathematical model, periodic modes, orbital stability, trapped power

1. Andronov P. R., Dosaev M. Z., Dynnikova G. Ya., Selyutskii Yu. D., Strekalov S. D. Modeling of oscillating wind turbine // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. August 2009. Vol. 38, Iss. 4. P. 383-387.

2. Isoc T., Leach F., Bobean C., Pavel V., Vadan I. Study and design of a wing oscillating wind system // Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE). 7th International Symposium. 2011. P. 1-4.

3. Klimina L. Dynamics of a slider-crank wave-type wind turbine // Proceedings of the Fourteenth International Federation for the Promotion of Mechanism and Machine Science World Congress (2015 IFToMM World Congress). 7 p.

4. Досаев М. З., Линь Ч.-X., Лю В.-Л., Самсонов В. А., Селюцкий Ю. Д. Качественный анализ стационарных режимов малых ветровых электростанций // Прикладная математика и механика. 2009. Т. 73, № 3. Ср. 368-374.

5. Табачников В. Г. Стационарные характеристики крыльев на малых скоростях во всем диапазоне углов атаки // Труды ЦАГИ. 1974. Вып. 1621. С. 79-93.

6. Баутин Н. Н., Леонтович Е. А. Методы и приемы качественного исследования динамических систем на плоскости. М.: Наука, 1990. 496 с.

7. Sathyajith M. Wind Energy: Fundamentals, Resource Analysis and Economics. Netherlands: Springer, 2006. 252 p.

8. Koki Kishinami, Hiroshi Taniguchi, Jun Suzuki, Hiroshi Ibano, Takashi Kazunou, Masato Turuhami. Theoretical and experimental study on the aerodynamic characteristics of a horizontal axis wind turbine // Energy. Elsevier, 2005. Vol. 30. P. 2089-2100.

9. Климина Л. А. Ротационные режимы движения аэродинамического маятника с вертикальной осью вращения // Вестник Московского университета. Сер.1. Математика. Механика. 2009. № 5. С. 71-75.

10. Kamoji M. A., Kedare S. B., Prabhu S. V. Performance tests on helical Savonius rotors // Renewable Energy. Elsevier, 2009. Vol. 34. P. 521-529.