Trở lại với mô hình VAWT đã được đề xuất trên đây. Hình 4.1, tại vị trí A mặt phẳng cánh tiếp tuyến với quỹ đạo quay, khi turbine quay được 1 góc 1000 cánh đến vị trí B lúc này cánh xoay được 1 góc 900. Tại vị trí B lúc này mặt phẳng cánh vuông góc với hướng gió, công sinh ra của cánh đạt giá trị lớn nhất. Trục turbine tiếp tục quay 1 góc 1000, cánh turbine đến vị trí C, cánh quay được 1 góc 900 (lúc này mặt phẳng cánh có phương tiếp tuyến với quỹ đạo quay).
H-íng giã 1 0 ° 10° A B C
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.1.Vị trí cánh trong chu kỳ sinh công của turbine.
Hình 4.2, các cánh turbine trong chu kỳ không sinh công được cố định, với mặt phẳng đón gió của các cánh turbine tiếp tuyến với quỹ đạo quay.
H-íng giã
10°
10°
Hình 4.2. Vị trí cánh trong chu kỳ không sinh công của turbine
Để thực hiện được yêu cầu như trên, luận văn đề xuất cơ cấu áp dụng cho mô hình VAWT mới gồm 5 cánh bằng một hệ thống các bánh răng.
Sơ đồ cơ cấu điều khiển/dẫn động góc xoay cánh Turbine như sau (mô tả cho một cánh):
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 4.3. Sơ đồ cơ cấu điều khiển/dẫn động góc xoay cánh turbine
Trong đó
1, 2 và 16,17 – Cặp bánh răng côn. Trong đó 1 là bánh răng côn gồm 1 nửa có răng và 1 nửa không răng (cố định trên trục tháp).
4, 7, 12, 14 – Các ổ lăn. 5, 8, 11, 15 – Giá đỡ ổ lăn. 6, 13 – Trục.
9, 10 – Cặp bánh răng trụ răng thẳng. 18, 19 – cơ cấu hãm (sử dụng cơ cấu cam). I - Giá turbinee (quay quanh trục tháp). Nguyên lý hoạt động của cơ cấu là:
Khi cánh ở bên nửa có răng của bánh răng 1 (nửa bên phải), cơ cấu cam nhả ra và nhờ sự ăn khớp giữa các bánh răng sự quay của cánh turbine dưới tác dụng của gió sẽ làm quay giá I. Tác giả sẽ tính toán mối quan hệ giữa số răng của các bánh răng để được tỷ số truyền mong muốn.
Khi cánh ở bên nửa không có răng của bánh răng 1 (nửa bên phải) nhờ cơ cấu cam bánh răng 2 sẽ được ép vào bánh 1, khi đó nó chuyển động cùng giá I quay trục tháp.