[發明專利]一種可自動變槳的風機模型

有效

• 申請號: 201910660249.8
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN110335523B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 方占萍;程明杰;甄亮;張康;張振偉;張永婷;高學澤;陳其虎;劉永松
• 申請（專利權）人: 酒泉職業技術學院（甘肅廣播電視大學酒泉市分校）
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 周蕾

本發明所述的一種可自動變槳的風機模型，支撐板上固定設置有風速儀，支座底部固定安裝有PLC控制器和燈泡，電機通過導線與燈泡電連接，輪轂表面均勻分布有若干葉片，葉片后緣通過合頁與輪轂固定連接，葉片內側固定設置有行程開關A和電磁鐵A，行程開關A與電磁鐵A為電連接，在輪轂表面上且在葉片位置下方固定安裝有滑軌，滑軌上設置有可延該滑軌滑動的移動凸輪和凸輪移動裝置，凸輪移動裝置可帶動移動凸輪行走，移動凸輪頂部與行程開關A、電磁鐵A接觸，風速儀、步進電機、行程開關A均受控于PLC控制器；此裝置結構簡單、操作簡便，在刪繁就簡的基礎上，能夠清楚直觀的展示風機變槳的工作原理，起到了很好的教學實驗效果。

技術領域

本發明涉及用于展示風力發電機的教學模型領域，具體是一種可自動變槳的風機模型。

背景技術

風力發電機是將風能轉換為機械功，機械功帶動轉子旋轉，最終輸出交流電的電力設備，風力發電機一般有風輪、發電機、調向器（尾翼）、塔架和限速安全機構和儲能裝置等構件組成，風力發電機的工作原理比較簡單，風輪在風力的作用下旋轉，它把風的動能轉變為風輪軸的機械能，發電機在風輪軸的帶動下旋轉發電，廣義地說，風能也是太陽能，所以也可以說風力發電機，是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質的熱能利用發電機。

目前市場上的風力發電機，能夠有效的將風能轉化為日常使用的電能，具有節能環保的意義，在使用過程中，當風力過大時，容易使其轉速過快，最后導致電機燒毀，而變槳控制可使風機在低風速時即可獲得電能，在風速大于額定風速時截獲到固定大小的風能，有效的減少了風力發電機的過程隱患。

由于缺乏風機變槳直觀的教學儀器裝置，在科普教育及教學中很難讓人理解其工作原理和流程，隨著科學技術的發展和人們對教學要求的提高，為了能夠更好的在教學中進行演示，提高教學效果，人們需要一種模型儀器來直觀的演示風機變槳并與教材知識緊密的結合，來取得良好的教學效果，模型需能夠在反應主要結構及流程的基礎上刪繁就簡，讓觀看者清晰直觀的了解風機變槳的工作原理及其主要結構，是風機模型制作現在所要解決的問題。

發明內容

針對以上技術問題，本發明所要達到的技術效果是提供具有結構簡單、操作簡便、具有較好展示效果的可自動變槳的風機模型。

為解決上述技術問題，本發明所提供的一種可自動變槳的風機模型，包括支座，所述支座頂部固定安裝有支撐板，所述支撐板上固定設置有齒輪箱、電機、風速儀，所述齒輪箱與所述電機之間通過動力輸出軸固定連接，所述齒輪箱與輪轂圓心之間通過動力輸入軸固定連接，所述支座底部固定安裝有PLC控制器和燈泡，所述燈泡通過導線與所述電機電連接；所述輪轂表面均勻分布有若干葉片，所述葉片后緣通過合頁與所述輪轂固定連接，所述葉片內側固定設置有行程開關A和電磁鐵A，所述行程開關A與所述電磁鐵A為一體并電連接，所述輪轂表面固定安裝有滑軌，所述滑軌上滑動設置有移動凸輪和凸輪移動裝置，所述凸輪移動裝置可帶動所述移動凸輪行走，所述移動凸輪頂部與所述所述行程開關A和電磁鐵A接觸；所述風速儀、凸輪移動裝置、行程開關A均受控于所述PLC控制器。

進一步，所述凸輪移動裝置包括移動齒條、齒輪、步進電機，所述移動齒條與所述移動凸輪的一端固定連接，所述步進電機固定安裝在所述輪轂表面，該步進電機的轉動軸上固定設置有所述齒輪，該齒輪與所述移動齒條相嚙合，所述移動凸輪與所述移動齒條嵌于所述滑軌內，所述步進電機受控于所述PLC控制器。

進一步，所述移動凸輪與所述移動齒條之間固定設置有行程開關B，所述移動凸輪底部固定設置有電磁鐵B，該電磁鐵B與所述行程開關B為電連接，所述行程開關B受控于所述PLC控制器。

進一步，所述滑軌設置于所述彈簧、合頁與所述輪轂連接點之間。

進一步，所述滑軌靠近所述輪轂邊緣的一端固定設有強磁鐵。

進一步，所述輪轂表面設有強磁鐵，該強磁鐵位于所述葉片下方。