[發(fā)明專利]一種用于調(diào)整濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)面的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710641804.3
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107387318A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳凱;龐遠彤
• 申請（專利權(quán)）人: 華能徐州銅山風(fēng)力發(fā)電有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機，具體涉及一種用于調(diào)整濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)面的裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)能與礦物能源相比，存在著能量密度低、不穩(wěn)定等弱點，因此為了從根本上改善風(fēng)能的能量密度第、不穩(wěn)定等缺陷，降低風(fēng)力發(fā)電度電成本，有效地提高風(fēng)能利用的經(jīng)濟性，新型的濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機應(yīng)運而生，濃縮風(fēng)能裝置采用聚能原理，前方設(shè)置收縮管、中間設(shè)置中央圓管，后方設(shè)有擴散管，自然風(fēng)流經(jīng)過濃縮風(fēng)能裝置時，呈湍流運動的自然風(fēng)在增壓弧面、收縮管、中央圓管和擴散管的共同作用下被增速、整流和均勻化后驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)發(fā)電，從而提高風(fēng)能品味，改善風(fēng)能的不穩(wěn)定行。但是風(fēng)力發(fā)電機隨著風(fēng)向的變化始終處于轉(zhuǎn)動變化狀態(tài)，無法保證風(fēng)力發(fā)電機的葉輪正面迎風(fēng)從而捕獲最多的風(fēng)能，現(xiàn)有技術(shù)中存在一些機械控制風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)向的裝置，但是一方面這種裝置反應(yīng)滯后，且方向調(diào)整不夠準確；另一方面由于濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)空間限制，一些現(xiàn)有機構(gòu)無法與之配套安裝使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，現(xiàn)提供一種用于調(diào)整濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)面的裝置，可以快速并準確的調(diào)整發(fā)電機的迎風(fēng)面，使之可以捕獲最多的風(fēng)能，且運行平穩(wěn)可靠。

為實現(xiàn)上述目的，一種用于調(diào)整濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)面的裝置，包括發(fā)電機本體，還包括風(fēng)向風(fēng)速測定儀、回轉(zhuǎn)軸、伺服電機、減速機、齒輪傳動付和控制器，風(fēng)向風(fēng)速測定儀安裝在發(fā)電機殼體上端，其中風(fēng)向標.的°方向與風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)面的法向平行；回轉(zhuǎn)軸通過法蘭安裝在發(fā)電機殼體下端，回轉(zhuǎn)軸的另一端與齒輪副相連，齒輪副與減速機的輸出軸相連，伺服電機的輸出軸與減速機的輸入軸通過聯(lián)軸器相連；風(fēng)向風(fēng)速測定儀將風(fēng)速信號和風(fēng)向信號分別發(fā)送至控制器，控制器經(jīng)過判斷輸出控制信號至電機控制器，電機控制器根據(jù)信號啟動伺服電機和減速機運動。

控制器每隔一端時間檢測一次風(fēng)向和風(fēng)速信號，具體采樣間隔時間根據(jù)風(fēng)場實際情況確定；當風(fēng)向偏轉(zhuǎn)超過一定的角度時，控制器發(fā)送信號至電機控制器，從而驅(qū)動伺服電機啟動，依次帶動減速機、齒輪傳動付、回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而調(diào)整發(fā)電機迎風(fēng)面，使迎風(fēng)時間最短，迎風(fēng)量最大。

進一步的，所述減速機采用減速比為50:1的蝸輪蝸桿減速機。蝸輪蝸桿減速機具有自鎖功能，防止發(fā)電機滑動。

進一步的，齒輪傳動付為兩個相互嚙合的直齒圓柱齒輪。

為了提高系統(tǒng)的帶載能力和抗干擾能力，風(fēng)向風(fēng)速測定儀將風(fēng)速信號和風(fēng)向信號分別經(jīng)過二階低通濾波電路和射極跟隨器發(fā)送至控制器的A/D轉(zhuǎn)換輸入端。

進一步的，控制器經(jīng)過判斷將控制信號經(jīng)過光電耦合及功率驅(qū)動電路輸送至電機控制器。

進一步的，所述電機控制器上設(shè)有電機啟停控制開關(guān)和電機換向控制開關(guān)。為了防止電纜纏繞，風(fēng)力發(fā)電機同一方向旋轉(zhuǎn)累計達到兩圈以上時，啟動電機換向控制開關(guān)使電機反向轉(zhuǎn)動兩圈以解開電纜纏繞。

優(yōu)選的，控制器采用80C51系列單片機。該系列單片機功耗低、可靠性高。

優(yōu)選的，風(fēng)向風(fēng)速測定儀采用EY1A型電傳風(fēng)向風(fēng)速儀。

本發(fā)明根據(jù)濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機設(shè)置的迎風(fēng)調(diào)向裝置，通過監(jiān)控風(fēng)速風(fēng)向?qū)崿F(xiàn)了發(fā)電機的自動迎風(fēng)控制；系統(tǒng)運行平穩(wěn)可靠，可以防止電纜纏繞，方便后期維護。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，一種用于調(diào)整濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)面的裝置，包括發(fā)電機本體1，還包括風(fēng)向風(fēng)速測定儀2、回轉(zhuǎn)軸3、伺服電機4、減速機5、齒輪傳動付6和控制器7，風(fēng)向風(fēng)速測定儀2安裝在發(fā)電機殼體上端，其中風(fēng)向標2.1的0°方向與風(fēng)力發(fā)電機迎風(fēng)面的法向平行；回轉(zhuǎn)軸3通過法蘭安裝在發(fā)電機殼體下端，回轉(zhuǎn)軸3的另一端與齒輪副6相連，齒輪副6與減速機5的輸出軸相連，伺服電機4的輸出軸與減速機5的輸入軸通過聯(lián)軸器8相連；風(fēng)向風(fēng)速測定儀2將風(fēng)速信號和風(fēng)向信號分別發(fā)送至控制器7，控制器7經(jīng)過判斷輸出控制信號至電機控制器9，電機控制器9根據(jù)信號啟動伺服電機4和減速機5運動。

控制器每隔一端時間檢測一次風(fēng)向和風(fēng)速信號，具體采樣間隔時間根據(jù)風(fēng)場實際情況確定；當風(fēng)向偏轉(zhuǎn)超過一定的角度時，控制器發(fā)送信號至電機控制器，從而驅(qū)動伺服電機啟動，依次帶動減速機、齒輪傳動付、回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而調(diào)整發(fā)電機迎風(fēng)面，使迎風(fēng)時間最短，迎風(fēng)量最大。

進一步的，所述減速機5采用減速比為50:1的蝸輪蝸桿減速機。蝸輪蝸桿減速機具有自鎖功能，防止發(fā)電機滑動。

進一步的，齒輪傳動付6為兩個相互嚙合的直齒圓柱齒輪。