[发明专利]一种用于调整浓缩风能型风力发电机迎风面的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机，具体涉及一种用于调整浓缩风能型风力发电机迎风面的装置，属于风力发电设备技术领域。

背景技术

风能与矿物能源相比，存在着能量密度低、不稳定等弱点，因此为了从根本上改善风能的能量密度第、不稳定等缺陷，降低风力发电度电成本，有效地提高风能利用的经济性，新型的浓缩风能型风力发电机应运而生，浓缩风能装置采用聚能原理，前方设置收缩管、中间设置中央圆管，后方设有扩散管，自然风流经过浓缩风能装置时，呈湍流运动的自然风在增压弧面、收缩管、中央圆管和扩散管的共同作用下被增速、整流和均匀化后驱动叶轮旋转发电，从而提高风能品味，改善风能的不稳定行。但是风力发电机随着风向的变化始终处于转动变化状态，无法保证风力发电机的叶轮正面迎风从而捕获最多的风能，现有技术中存在一些机械控制风力发电机转向的装置，但是一方面这种装置反应滞后，且方向调整不够准确；另一方面由于浓缩风能型风力发电机结构空间限制，一些现有机构无法与之配套安装使用。

发明内容

针对现有技术的不足，现提供一种用于调整浓缩风能型风力发电机迎风面的装置，可以快速并准确的调整发电机的迎风面，使之可以捕获最多的风能，且运行平稳可靠。

为实现上述目的，一种用于调整浓缩风能型风力发电机迎风面的装置，包括发电机本体，还包括风向风速测定仪、回转轴、伺服电机、减速机、齿轮传动付和控制器，风向风速测定仪安装在发电机壳体上端，其中风向标.的°方向与风力发电机迎风面的法向平行；回转轴通过法兰安装在发电机壳体下端，回转轴的另一端与齿轮副相连，齿轮副与减速机的输出轴相连，伺服电机的输出轴与减速机的输入轴通过联轴器相连；风向风速测定仪将风速信号和风向信号分别发送至控制器，控制器经过判断输出控制信号至电机控制器，电机控制器根据信号启动伺服电机和减速机运动。

控制器每隔一端时间检测一次风向和风速信号，具体采样间隔时间根据风场实际情况确定；当风向偏转超过一定的角度时，控制器发送信号至电机控制器，从而驱动伺服电机启动，依次带动减速机、齿轮传动付、回转轴转动，从而调整发电机迎风面，使迎风时间最短，迎风量最大。

进一步的，所述减速机采用减速比为50:1的蜗轮蜗杆减速机。蜗轮蜗杆减速机具有自锁功能，防止发电机滑动。

进一步的，齿轮传动付为两个相互啮合的直齿圆柱齿轮。

为了提高系统的带载能力和抗干扰能力，风向风速测定仪将风速信号和风向信号分别经过二阶低通滤波电路和射极跟随器发送至控制器的A/D转换输入端。

进一步的，控制器经过判断将控制信号经过光电耦合及功率驱动电路输送至电机控制器。

进一步的，所述电机控制器上设有电机启停控制开关和电机换向控制开关。为了防止电缆缠绕，风力发电机同一方向旋转累计达到两圈以上时，启动电机换向控制开关使电机反向转动两圈以解开电缆缠绕。

优选的，控制器采用80C51系列单片机。该系列单片机功耗低、可靠性高。

优选的，风向风速测定仪采用EY1A型电传风向风速仪。

本发明根据浓缩风能型风力发电机设置的迎风调向装置，通过监控风速风向实现了发电机的自动迎风控制；系统运行平稳可靠，可以防止电缆缠绕，方便后期维护。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种用于调整浓缩风能型风力发电机迎风面的装置，包括发电机本体1，还包括风向风速测定仪2、回转轴3、伺服电机4、减速机5、齿轮传动付6和控制器7，风向风速测定仪2安装在发电机壳体上端，其中风向标2.1的0°方向与风力发电机迎风面的法向平行；回转轴3通过法兰安装在发电机壳体下端，回转轴3的另一端与齿轮副6相连，齿轮副6与减速机5的输出轴相连，伺服电机4的输出轴与减速机5的输入轴通过联轴器8相连；风向风速测定仪2将风速信号和风向信号分别发送至控制器7，控制器7经过判断输出控制信号至电机控制器9，电机控制器9根据信号启动伺服电机4和减速机5运动。

控制器每隔一端时间检测一次风向和风速信号，具体采样间隔时间根据风场实际情况确定；当风向偏转超过一定的角度时，控制器发送信号至电机控制器，从而驱动伺服电机启动，依次带动减速机、齿轮传动付、回转轴转动，从而调整发电机迎风面，使迎风时间最短，迎风量最大。

进一步的，所述减速机5采用减速比为50:1的蜗轮蜗杆减速机。蜗轮蜗杆减速机具有自锁功能，防止发电机滑动。

进一步的，齿轮传动付6为两个相互啮合的直齿圆柱齿轮。