[实用新型]一种风向跟踪的风力发电实训装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学实训装置，尤其涉及一种风向跟踪的风力发电实训装置

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进行理解，不能将机械、电子、电气技术有机的结合；为了在教学时便于从实践出发，使得学生理解风力发电原理，掌握风向跟踪的风力发电控制技术。我们设计了该套装置，以弥补新能源专业缺乏实践教学设备的空白。了克服在自然条件下由于天气，自然风不能控制等原因，短期内很难完成不同风速下的风力发电实验。本实用新型提供一种风向跟踪的风力发电实训装置，在实训室内实现风力发电控制过程，用鼓风机模拟自然风，其风力大小，风吹方向可以改变，其具体方法是：鼓风机整体在桌面上旋转来改变风吹方向，其旋转速度可调速，鼓风机叶片的转速可进行变频调速。风力发电装置安装在鼓风机前方。风向跟踪装置上的检测装置可检测风向和风力，并驱动风向跟踪装置跟踪风向；风向跟踪装置上还配有超小型风力发电机。

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，提供一种风向跟踪的风力发电实训装置。

本实用新型的一种风向跟踪的风力发电实训装置，它包括风向跟踪的风力发电装置和模拟风装置，所述风向跟踪的风力发电装置在控制台上设有底座、机舱左限位开关、机舱右限位开关、风车左限位开关、风车右限位开关和实验挂箱，实验挂箱包括单片机挂箱、PLC挂箱、变频器挂箱，所述底座设有平台、旋转编码器和风向跟踪装置，所述风向跟踪装置前端设有风力发电机，中端设有风向标，风向标上设有风向标箭头和风向标箭尾，风向标的立杆连接在风向跟踪装置内的风向标偏向编码器，风向跟踪装置尾端设有风速传感器和风向限位开关，风向跟踪装置底部设有转盘、机舱电动机和角度编码器，所述转盘安装在底座上，所述机舱电动机通过齿轮驱动转盘和角度编码器；所述模拟风装置将风车电动机设在底座上，所述风车电动机通过主轴连接到装有鼓风机的平台上；所述风向跟踪装置设在鼓风机的前方。

所述风车电动机为直流电动机。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型在实训室内实现风向跟踪的风力发电控制过程，模拟自然风的装置，用鼓风机模拟自然风，其风力大小，风吹方向可以改变。

2、本实用新型鼓风机转速由变频器控制，鼓风机整体在控制台上旋转来改变风吹方向

3、学生通过编程，控制驱动电机带动风向跟踪装置跟踪风向，实现发电过程。

4、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为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型局部放大示意图。

图中：图中：1-控制台 2-机舱右限位开关 3-风速传感器 4-风向限位开关 5-风向标箭尾 6-风力发电机 7-鼓风机 8-平台 9-风向跟踪装置 10-旋转编码器 11-底座 12-转盘13-实验挂箱 14-风车左限位开关 15-风向标箭头 16-风向标偏向编码器 17-风车右限位开关 18-角度编码器 19-机舱电动机 20-风车电动机 21-机舱左限位开关

具体实施方式

如图1和图2的一种风向跟踪的风力发电实训装置，它包括风向跟踪的风力发电装置和模拟风装置，风向跟踪的风力发电装置在控制台1上设有底座11、机舱左限位开关21、机舱右限位开关2、风车左限位开关14、风车右限位开关17和实验挂箱13，实验挂箱13包括单片机挂箱、PLC挂箱、变频器挂箱，底座11设有平台8、旋转编码器10和风向跟踪装置9，风向跟踪装置9前端设有风力发电机6，中端设有风向标，风向标上设有风向标箭头15和风向标箭尾5，风向标的立杆连接在风向跟踪装置9内的风向标偏向编码器16，风向跟踪装置9尾端设有风速传感器3和风向限位开关4，风向跟踪装置9底部设有转盘12、机舱电动机19和角度编码器18，转盘12安装在底座11上，机舱电动机19通过齿轮驱动转盘12和角度编码器18；模拟风装置将风车电动机20设在底座11上，风车电动机20通过主轴连接到装有鼓风机7的平台8上；风向跟踪装置9设在鼓风机7的前方。风车电动机20为直流电动机。

鼓风机7及平台8整体在控制台1上左右旋转来改变风吹方向，旋转范围受风车左限位开关14和风车右限位开关17限制，其旋转速度可根据旋转编码器10的信号，由PLC或单片机调节风车电动机20的转速实现，鼓风机叶片转速可进行变频调速。安装在鼓风机7前方的风向跟踪装置9上的检测装置可检测风向和风力。鼓风机7左右旋转范围受机舱左限位开关21和机舱右限位开关2限制，左右旋转信号、风向和风力大小信号送到PLC或单片机，可对风向跟踪装置9进行控制，并驱动风向跟踪装置9跟踪风向，带动风向跟踪装置上的小型风力发电机6进行发电。