[实用新型]一种风力发电“现场”对风教学实训装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电“现场”对风装置，尤其涉及一种风力风力发电“现场”对风教学实训装置。

背景技术

目前国内以风力发电和太阳能为首的新能源产业发展迅速，虽有部分高校开设相关专业，但风力发电机组实训教学装置匮乏，学生通常只能简单地通过理论知识对风力发电机组控制进行理解，不能将机械、电子、电气技术有机的结合；现有装置在室内环境下很难做到将完整的风力发电机组对风过程再现。我们采用了一些新想法并付诸实践，使得可以在室内环境中实现“对风”过程演示，以及完成相关教学任务。为了在教学时便于从实践出发，使得学生理解发电机组控制原理，掌握控制技术。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种风力发电“现场”对风教学实训装置。

本实用新型的一种风力发电“现场”对风教学实训装置，塔筒上部设有机舱底座，机舱底座上设有机舱，所述机舱前部设有叶片，上部分别设有风向标、偏航电动机和风速仪；所述机舱底座设有偏航主动齿轮和偏航从动齿轮；所述偏航主动齿轮与偏航电动机连接，并与偏航从动齿轮齿合，偏航从动齿轮与机舱连接；所述塔筒周围设有一个鼓风机移动轨道，其上设有风车电机支架和风机支架，所述风车电机支架上设有风车电动机和电缆滑轮，所述风机支架设有鼓风机。

所述风车电机为交流电机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型设有的风速风向仪，能实时、直观地测量风速、风向。

2、本实用新型性价比高，使用寿命长，节约了维修费用，减少了维修量。

3、本实用新型配置优良，性能可靠，美观大方。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型机舱内部的示意图。

图3为本实用新型与电气技术结合的组成框图

图中：1-风车电动机    2-风车支架    3-鼓风机    4-叶片5-风向标    6-风速仪    7-机舱    8-机舱底座    9-塔筒10-鼓风机移动轨道    11-风车电动机支架    12-电缆滑轮    13-偏航电动机14-偏航从动齿轮      15-机舱与塔架连接器    16-偏航主动齿轮

具体实施方式

如图1的一种风力发电“现场”对风教学实训装置，塔筒9上部设有机舱底座8，机舱底座8上设有机舱7，所述机舱7前部设有叶片4，上部分别设有风向标5、偏航电动机13和风速仪6；所述机舱底座8设有偏航主动齿轮16和偏航从动齿轮14；所述偏航主动齿轮16与偏航电动机13连接，并与偏航从动齿轮14齿合，偏航从动齿轮14与机舱7连接；所述塔筒9周围设有一个鼓风机移动轨道10，其上设有风车电机支架11和风机支架2，所述风车电机支架11上设有风车电动机1和电缆滑轮12，所述风机支架2设有鼓风机3。

鼓风机3固定在风车支架2上，而风车支架2与风车电动机支架11连接，风车电动机1可以带动鼓风机3围绕鼓风机移动轨道10作圆周运动以模拟自然界中风向的变化。当鼓风机3在围绕机舱7转动时风向标5和风速仪6将风向变化信号输送至控制单元PLC而控制单元根据信号给偏航电动机13发出指令，偏航电动机13开始启动带动偏航主动齿轮16偏航主动齿轮16驱动带动偏航从动齿轮14，使整个机舱7开始转动从而使叶片4迎着风向，即实现“现场”对风控制。机舱7的叶片4始终向着风的方向，以寻求风功率的最大化，即风机的偏航控制。学生可以通过连接控制电路，在PLC控制器上编写控制程序来深入学习偏航控制原理。

如图3，本实用新型使用时，首先打开每一个变频器电源，再打开PLC电源。PLC首先给各变频器发送信号将各变频器控制的风车电动机1复位。复位后，风车电动机1开始转动，鼓风机3也开始工作，这时，风车电动机1带动鼓风机3在圆形鼓风机移动轨道10上围绕机舱7运动，风向开始相对于机舱7变化。机舱7上方的风速仪6采集到风速信号把数据传输出来。同时风向标5把风向变化的信号输送至PLC，PLC根据风向信号控制偏航电动机13，偏航电动机13驱动偏航主动齿轮16，从而带动偏航从动齿轮14，带动机舱7旋转，使得机舱7及叶片4始终迎着风的方向，来完成“现场”对风控制。