Приводятся результаты экспериментальных исследований моделей роторов вертикально-осевых ветроэнергетических установок с бипрофильными лопастями, состоящими из двух элементов с крыловым незамкнутым и полным крыловым профилями соответственно. Анализируется влияние формы и взаимного расположения элементов на коэффициент тянущей силы.

Рассмотрен вопрос о возможном влиянии производственной отделки поверхности подвижных элементов ротора ортогональной ветроэнергетической установки на ее аэродинамические характеристики. Приведен пример расчета допустимой отделки поверхности для ветроустановок мощностью 10 кВт.

Розроблено математичну модель вітроенергетичної установки, за допомогою якої вибрано раціональний режим підключення асинхронного генератора до мережі за умов обмеження пускового струму на заданому рівні.

Рассмотрена следящая система, обеспечивающая оптимальную и безаварийную работу ветроэлектроэнергетической установки (ВЭУ), работающей параллельно с сетью. Для повышения надежности основные элементы системы дублированы, а питание осуществляется от аккумуляторной батареи.

The tracker system providing optimum and accident-free work of the wind power station setting, working parallell with a network, is examined. The basic elements of the system are duplicated for the increase of reliability, and the supply is carried out from a storage battery.

Розглянуто питання регулювання потужності вітрового генератора за допомогою механізму повороту лопати. Показано нелінійні властивості об'єкта регулювання, розроблено принципи створення адаптивного цифрового регулятора, здатного враховувати нелінійні особливості об'єкта регулювання. Наведено змодельовані графіки поведінки потужності вітрогенератора за змінної швидкості вітру.

Рассмотрены вопросы регулирования мощности ветрового генератора посредством механизма поворота лопасти. Показаны нелинейные особенности объекта регулирования, разработаны принципы создания адаптивного цифрового регулятора, который способен учитывать нелинейные особенности объекта регулирования. Приведены смоделированные графики поведения мощности ветрогенератора при переменной скорости ветра.

The questions of regulation of wind generator power are described. The nonlinear properties of regulation object are demonstrated, the principles of creation of self-adapting digital regulator, which is able to account nonlinear properties of regulation object, are developed. Simulated graphs of wind generator power action are demonstrated at variable wind velocity.

Розроблено еквівалентну електричну схему заміщення вітроелектричних установок (ВЕУ) з асинхронними генераторами з короткозамкненою обмоткою ротора в складі вітроелектростанції (ВЕС). Виконано розрахункові дослідження генерованої активної та реактивної потужностей ВЕС в електросистемі. З'ясовано, що схемо-технічне рішення серійних ВЕУ з двоступеневою комутацією конденсаторних батарей не забезпечує повної компенсації генерованої реактивної потужності в діапазоні зміни робочих швидкостей вітру. Визначено номінальну потужність компенсатора реактивної потужності ВЕС для різної кількості ВЕУ в складі станції.

Для расчета и анализа прочности соединения лонжерона и фланца лопастей ветроэнергетических установок применен эффективный численно-аналитический метод, основанный на сочетании метода конечных элементов и тригонометрических разложений неизвестных функций перемещений и нагрузок в ряды Фурье по окружной координате. Разработана расчетная схема соединения лонжерон-фланец, состоящего из разных материалов (пластика и металла). Действующая нагрузка представлена осевым растягивающим усилием и изгибающим моментом. Исследовано напряженно-деформированное состояние различных моделей конструкций: без зазора и с зазором по участкам с учетом их контакта. По результатам расчетов проанализировано влияние зазора по границе соединения на величину осевого смещения между пластиком и фланцем и проведено сравнение с результатами замеров при натурных испытаниях.

Изложены основные результаты исследований по вертикально-осевым ветроэнергетическим установкам (ВЭУ), полученные в лаборатории ветроэнергетики Сумского госуниверситета. Предложены, испытаны и рекомендованы к применению лопасти с профилями новых типов, а также роторы новых типов. Применены новые способы измерения аэродинамических сил на лопастях, а также основных кинематических параметров в естественных условиях и др. Решен ряд практических задач, связанных с использованием ВЭУ. Эксперименты проведены в аэродинамической трубе, гидробассейне, на аэродинамических стендах и на установках в естественных условиях. Предложен упрощенный метод расчета мощностных характеристик ВЭУ, использующих эффект Магнуса. Созданы методы расчета аэродинамических характеристик вертикально-осевых ВЭУ по известной геометрии их основных подвижных элементов.

Представлены универсальные соотношения для аппроксимации и расчета основных характеристик ветроэлектрических установок (ВЭУ) с различными типами ветроколес. Приведены результаты экспериментальных исследований ВЭУ малой мощности.

Рассмотрены особенности работы асинхронного двигателя краново-металлургической серии в генераторном режиме в автономной ветроэлектроустановке небольшой мощности.

Наведено дані по проектуванню і виробництву нової серії синхронних генераторів малої потужності, призначених для застосування в автономних вітроустановках, а також результати їх випробувань за реальних умов вітрополігонів України.

Висвітлено проблеми підвищення ефективності вітроенергетичних установок (ВЕУ) з асинхронізованим синхронним генератором (АСГ) за умов максимуму аеродинамічного ККД і стабільності частоти генерування. Розроблено математичну модель, яка дозволяє проаналізувати режими роботи ВЕУ з АСГ у разі змінної швидкості обертання ротора та визначити припустимі межі ковзання. Удосконалено методики узгодження параметрів вітротурбіни й АСГ та розроблено алгоритм керування. Запропоновано методику вітрового діапазону роботи вітротурбіни без використання аеродинамічного обмеження обертів шляхом введення додаткового активного резистора в ланцюг статора.

Удосконалено математичну модель відцентрового регулятора (ВР) ротора вітроустановки, яка враховує додаткові параметри регулятора у разі флюгерного регулювання, що дозволило одержати уточнені статистичні характеристики вітроустановки малої потужності. Розроблено нелінійну математичну модель ВР ротора вітроустановки у разі антифлюгерного регулювання, що дозволило одержати статистичні характеристики вітроустановки малої потужності за рахунок введення в математичну модель конструктивних параметрів регулятора. Удосконалено рівняння руху системи регулювання з відцентровим регулятором за відсутності зовнішніх збурень і за їх наявності, що дало можливість визначити умови її стійкості залежно від параметрів ВР та виду регулювання. Запропоновано метод визначення видів перехідних процесів та їх цілеспрямованого коригування в системах регулювання роторів вітроустановок з ВР за діаграмою Вишнеградського, що дозволило зменшити час перехідного процесу виходу вітроустановки на усталений режим.

Рассмотрена возможность применения систем магнитного подвешивания на базе магнитных массивов Хальбаха в конструкциях опорно-поворотных узлов роторов вертикально-осевых ветроэлектрических установок с Н-ротором Дарье. Предложены базовые варианты обобщенных конструктивных схем подвесов, отличающиеся способом создания магнитного взаимодействия между элементами подвеса. Получены соотношения для оценки подъемного усилия в подвесах магнитостатического и электродинамического типов.

На основании анализа существующих конструктивных решений и характеристик ветрогенераторов, ветроэнергетических установок в целом рассмотрены вопросы выбора вида генератора, конструкции механической части ветряной установки. Рассмотрены особенности управления, работы, недостатки и преимущества различных генераторов, ветротурбин различных конструкций.

Наведено теоретичні та практичні методи вдосконалення лопатей вітроустановок з горизонтальною віссю обертання для підвищення показників пуску та роботи в разі малих швидкостей вітру, що дозволяє підвищити енергетичну ефективність їх використання в сільському господарстві.

Выполнен сравнительный анализ средств получения информации для метеорологического обеспечения ветроэнергетических установок (ВЭУ). Показано, что перспективными являются системы горизонтального радиоакустического зондирования (ГРАЗ). Определены параметры области пространства, в которой необходимо получать данные о ветре. Оценено влияние вертикального градиента горизонтальной скорости ветра на наклон акустического отражателя и смещение фокуса. Показано, что для скоростей ветра, при котором работают современные ВЭУ, вынос фокусного пятна незначителен и позволяет размещать антенны систем ГРАЗ под обтекателем ветроколеса.

Порівняно енергетичні параметри синхронного генератора на постійних магнітах та асинхронного генератора з к.з. ротором, які встановлюються на вітроенергетичних установках (ВЕУ), особливості їх роботи, вплив змінного потоку вітру на енергетичні параметри автономної енергетичної системи ВЕУ. Встановлено особливості роботи цих генераторів за умов реального часу для м. Сімферополь, зроблено пропозиції щодо зниження необхідної швидкості вітру для роботи ВЕУ та рекомендації із використання різних типів електричних генераторів на ВЕУ.

Для безконтактної передачі та регулювання виробленої електричної енергії з рухомих частин контрроторної вітроустановки з вертикальною віссю обертання використано спеціальний трансформатор з обертовими частинами. Розглянуто особливості проектного розрахунку такого трансформатора. Результати розрахунків надано у вигляді зовнішніх і робочих характеристик.

Представлены результаты экспериментальных исследований и анализ картины течений при различных режимах работы модели Н-ротора Дарье в гидродинамической трубе. Рассмотрены особенности аэродинамики Н-ротора Дарье, приведены расчетные значения критических углов атаки срыва потока и участки траектории лопастей с динамическим срывом потока для всех исследуемых режимов быстроходности модели. Описана применяемая при исследованиях в гидродинамической трубе система визуализации течений подкрашенными частицами жидкости. Приведены фотографии течений в окресности модели Н-ротора Дарье, визуализирующие с помощью подкрашенных струек тока жидкости поле течения ближнего следа с отдельными вихрями, вихревыми образованиями, характерными линиями тока и областями течения перед ротором, внутри него и в следе за ротором.