檢測裝置轉(zhuǎn)動時，對風檢測裝置而言，轉(zhuǎn)動的鼓風機產(chǎn)生的風即具有風速也具有風向；由此通過模擬風裝置實現(xiàn)產(chǎn)生了模擬自然風。
[0029]利用模擬的自然風來檢測風力發(fā)電機的性能，相比現(xiàn)有技術(shù)中的用軟件模擬風速和風向，更貼近于現(xiàn)實風力狀況，因此能更真實的檢測風力發(fā)電機的性能。
[0030]如圖1和圖4所示，本發(fā)明提出的風力發(fā)電實訓裝置，還包括有塔筒9支撐的底座D，所述風力發(fā)電裝置A置于所述底座D上；所述底座D下端設(shè)置第二小齒輪132和第二大齒輪133，所述第二小齒輪132與所述第二大齒輪133嚙合；所述底座上端安裝至少一個偏航電機131，所述偏航電機131根據(jù)所述風檢測裝置檢測的數(shù)據(jù)驅(qū)動所述第二小齒輪132轉(zhuǎn)動，所述第二小齒輪132轉(zhuǎn)動時帶動所述第二大齒輪133轉(zhuǎn)動，所述第二大齒輪133帶動所述底座D轉(zhuǎn)動，使得所述底座D帶動所述風力發(fā)電裝置A轉(zhuǎn)動。
[0031]風檢測裝置C檢測了模擬風裝置B產(chǎn)生的模擬自然風后，控制臺根據(jù)檢測的模擬自然風的風向，控制偏航電機131的工作，偏航電機131驅(qū)動第二小齒輪132帶動第二大齒輪133轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動的角度與風向相關(guān)，使得整個風力發(fā)電裝置A跟隨底座D隨著模擬自然風的風向變化，即，使得風力發(fā)電裝置始終迎著風向，模擬了現(xiàn)實情況中風力發(fā)電機迎風向發(fā)電的狀況。
[0032]更具體的，如圖4所示，底座D的上方還設(shè)置有轉(zhuǎn)向檢測裝置135，其作用是，由于鼓風機模擬自然風時以圓周運動，而底座如果跟隨鼓風機的風向不停的同方向轉(zhuǎn)動，長時間會引起設(shè)備的損壞，而根據(jù)此轉(zhuǎn)向檢測裝置的檢測，當同一方向的轉(zhuǎn)動角度大于預(yù)設(shè)角度值時(例如360度、720度等)，則該轉(zhuǎn)向檢測裝置控制所述底座復原回初始位置后再跟隨鼓風機的風向轉(zhuǎn)動，起到保護風力發(fā)電實訓裝置性能的作用。
[0033]本發(fā)明提出的風力發(fā)電實訓裝置，如圖1所示，還包括液壓泵7，和液壓抱閘8 ;所述液壓泵根據(jù)其液位傳感器檢測的數(shù)據(jù)，如圖4所示，控制所述底座中部的液壓缸134中的控制桿伸出，所述控制桿閘住所述第二大齒輪的轉(zhuǎn)動。而液壓抱閘8置于所述變速箱3的軸輪12上，在所述電動機2斷電后閘住所述軸輪12使得所述風機葉片4停止轉(zhuǎn)動。
[0034]如圖5所示，本發(fā)明提出的風力發(fā)電實訓裝置還包括龍門吊14，模擬風裝置B可以通過滑輪懸吊在龍門吊14的頂端，交流電源引入線16可以設(shè)置在龍門吊14上端，最終連接在第一電刷64上；龍門吊14上還可以設(shè)置電葫蘆15，利用電葫蘆15下端的吊鉤，可以方便的吊裝整個風力發(fā)電裝置A。
[0035]如圖5所示，在發(fā)電機周圍還可設(shè)置制冷風機17、加熱器19和傳感器18 ;該傳感器18為溫度傳感器，用于檢測環(huán)境溫度，制冷風機17或加熱器19根據(jù)檢測的環(huán)境溫度進行制冷或者加熱，保證發(fā)電機工作在適宜的環(huán)境溫度下。
[0036]還可以為所述風力發(fā)電實訓裝置安裝旋轉(zhuǎn)警示燈，在風力發(fā)電實訓裝置出現(xiàn)狀況時發(fā)出警報。
[0037]基于上述提出的風力發(fā)電實訓裝置，本發(fā)明還提出了風力發(fā)電實訓裝置的控制方法，所述方法包括以下步驟:
步驟SOl:控制風模擬裝置模擬自然風；
其中，通過調(diào)節(jié)鼓風機的風量實現(xiàn)模擬自然風的風速變化，通過第一小齒輪帶動第一大齒輪轉(zhuǎn)動，第一大齒輪轉(zhuǎn)動帶動中空桿帶動連桿轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)鼓風機沿以中空桿為圓心的圓周運動，這種圓周運動實現(xiàn)了鼓風機模擬出的自然風的風向的改變。
[0038]步驟S02:控制風檢測裝置檢測風模擬裝置模擬自然風的數(shù)據(jù)；風檢測裝置包括風向儀和風速儀，通過風向儀檢測模擬自然風的風向，通
過風速儀檢測模擬自然風的風速，并將檢測的模擬自然風的風速和風向數(shù)據(jù)發(fā)送給控制臺。
[0039]步驟S03:根據(jù)檢測數(shù)據(jù)控制發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，以及風機葉片的迎風角。
[0040]根據(jù)檢測的風速大小改變發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，以及風機葉片的迎風角，模擬了風力發(fā)電機在實際操作中，根據(jù)自然風的風向和風速改變發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和風機葉片的迎風角度情況。
[0041]本發(fā)明提供的風力發(fā)電實訓裝置及其控制方法中，除了風力發(fā)電裝置，還設(shè)置有風模擬裝置和風檢測裝置；風模擬裝置模擬自然風，風檢測裝置檢測模擬的自然風，并將檢測的數(shù)據(jù)傳送給風力發(fā)電裝置，風力發(fā)電裝置根據(jù)模擬自然風的狀態(tài)調(diào)整風機葉片的轉(zhuǎn)速和迎風角；通過上述過程，與軟件模擬風速和風向比較，風模擬裝置能真實的模擬自然風的風速和風向，風力發(fā)電裝置根據(jù)模擬自然風的風速和風向進行風力發(fā)電機的性能測試，能夠以較真實的情況測試發(fā)電機的性能。
[0042]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.風力發(fā)電實訓裝置，包括風力發(fā)電裝置，所述風力發(fā)電裝置包括發(fā)電機、電動機、變速箱和風機葉片，所述電動機連接所述發(fā)電機并帶動所述發(fā)電機轉(zhuǎn)動；所述變速箱連接所述電動機，所述風機葉片通過軸輪連接所述變速箱，所述電動機使得所述變速箱按照變速比驅(qū)動所述風機葉片轉(zhuǎn)動；其特征在于，所述風力發(fā)電實訓裝置還包括模擬風裝置、風檢測裝置和控制臺；所述模擬風裝置模擬自然風，所述風檢測裝置檢測所述模擬風裝置模擬的自然風，并將檢測數(shù)據(jù)傳送給控制臺，所述控制臺根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)控制所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，以及所述風機葉片的迎風角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述模擬風裝置置于所述風檢測裝置的上端，包括第一大齒輪、第一小齒輪、直流電機、第一電刷和鼓風機；所述直流電機連接所述第一小齒輪，驅(qū)動所述第一小齒輪轉(zhuǎn)動；所述第一小齒輪與所述第一大齒輪嚙合，使得所述第一小齒輪轉(zhuǎn)動時驅(qū)動所述第一大齒輪轉(zhuǎn)動；所述第一電刷套接于一中空桿上，所述中空桿的一端連接所述第一大齒輪，所述第一大齒輪轉(zhuǎn)動時帶動所述中空桿轉(zhuǎn)動；所述第一電刷外側(cè)連接交流電，內(nèi)側(cè)連接置于所述中空桿內(nèi)的電源線的一端，所述電源線的另一端連接所述鼓風機，使得所述交流電源通過所述第一電刷及所述電源線驅(qū)動所述鼓風機工作；所述鼓風機通過一連桿連接于所述中空桿的另一端上，所述中空桿轉(zhuǎn)動時帶動所述連桿以所述中空桿為中心轉(zhuǎn)動，從而使得所述鼓風機以所述中空桿為圓心轉(zhuǎn)動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述風檢測裝置置于所述風力發(fā)電裝置的頂端，包括風向標和風速儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述風力發(fā)電實訓裝置還包括由塔筒支撐的底座，所述風力發(fā)電裝置置于所述底座上；所述底座下端設(shè)置第二小齒輪和第二大齒輪，所述第二小齒輪與所述第二大齒輪嚙合；所述底座上端安裝至少一個偏航電機，所述偏航電機根據(jù)所述風檢測裝置檢測的數(shù)據(jù)驅(qū)動所述第二小齒輪轉(zhuǎn)動，所述第二小齒輪轉(zhuǎn)動時帶動所述第二大齒輪轉(zhuǎn)動，所述第二大齒輪帶動所述底座轉(zhuǎn)動，使得所述底座帶動所述風力發(fā)電裝置轉(zhuǎn)動。
5.根據(jù)所述權(quán)利要求4所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述風力發(fā)電裝置還包括液壓泵，所述液壓泵根據(jù)其液位傳感器檢測的數(shù)據(jù)，控制所述底座中部的液壓缸中的控制桿伸出，所述控制桿閘住所述第二大齒輪的轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述風力發(fā)電裝置還包括液壓抱閘，所述液壓抱閘置于所述變速箱的軸輪上，在所述電動機斷電后閘住所述軸輪使得所述風機葉片停止轉(zhuǎn)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述風機葉片上設(shè)置有PLC ;所述風機葉片還設(shè)置有變槳電機，所述PLC控制所述變槳電機改變所述風機葉片的迎風角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述風力發(fā)電裝置還包括置于所述發(fā)電機周圍的制冷風機、加熱器和傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風力發(fā)電實訓裝置，其特征在于，所述風力發(fā)電實訓裝置還包括龍門吊，所述風模擬裝置吊裝在所述龍門吊上；所述龍門吊還包括電葫蘆，所述電葫蘆用于吊裝所述風力發(fā)電裝置。
10.風力發(fā)電實訓裝置的控制方法，所述風力發(fā)電實訓裝置包括風力發(fā)電裝置、模擬風裝置和風檢測裝置；所述風力發(fā)電裝置包括發(fā)電機、電動機、變速箱和風機葉片，所述電動機連接所述發(fā)電機并帶動所述發(fā)電機轉(zhuǎn)動；所述變速箱連接所述電動機，所述風機葉片通過軸輪連接所述變速箱，所述電動機使得所述變速箱按照變速比驅(qū)動所述風機葉片轉(zhuǎn)動；所述風檢測裝置檢測所述模擬風裝置模擬的自然風，并將檢測數(shù)據(jù)傳送給所述發(fā)電機；其特征在于，所述風力發(fā)電實訓裝置的控制方法包括以下步驟: 步驟SOl:控制所述風模擬裝置模擬自然風； 步驟S02:控制所述風檢測裝置檢測所述風模擬裝置模擬自然風的數(shù)據(jù)； 步驟S03:根據(jù)所述檢測數(shù)據(jù)控制所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，以及所述風機葉片的迎風角。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種風力發(fā)電實訓裝置及其控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對風力發(fā)電機性能的測試不夠真實的技術(shù)問題。所述裝置包括風力發(fā)電裝置、模擬風裝置、風檢測裝置和控制臺；所述風力發(fā)電裝置包括發(fā)電機、電動機、變速箱和風機葉片；所述變速箱連接所述電動機，所述風機葉片連接所述變速箱，所述電動機使得所述變速箱按照變速比驅(qū)動所述風機葉片轉(zhuǎn)動；所述模擬風裝置模擬自然風，所述風檢測裝置檢測所述模擬風裝置模擬的自然風，所述控制臺根據(jù)檢測數(shù)據(jù)控制所述發(fā)電機的轉(zhuǎn)速以及所述風機葉片的迎風角。通過上述裝置，實時模擬自然風，并通過檢測模擬的自然風控制風力發(fā)電裝置的工作，實現(xiàn)了真實測試發(fā)電機性能的技術(shù)效果。
【IPC分類】F03D7-04, F03D9-00, F04D25-08, G01R31-34
【公開號】CN104675628
【申請?zhí)枴緾N201410717103
【發(fā)明人】金元郁
【申請人】青島金博士自動化技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月2日