[实用新型]一种风力发电教学综合实验装置

说明书

本实用新型公开了一种风力发电教学综合实验装置，包括带标尺的导轨，风源，风速仪和风力发电机，所述风源、风速仪和风力发电机依次设置在所述导轨上，所述风速仪和所述风力发电机均通过滑块设置在所述导轨上，所述滑块可沿所述导轨前后滑动，所述滑块上还设有用于将所述滑块固定在所述导轨上的紧固螺栓。本实用新型示例的一种风力发电教学综合实验装置，风源固定安装在导轨的一端模拟自然界的风，为风力发电机提供动能，通过滑块调整风速仪和风力发电机在导轨上的位置，使风力发电机与风源之间具有不同的距离，通过调整风力发电机与风源之间的距离，用风速仪测量轨道上距离风源不同位置的风速，进行风速与风力发电机输出功率的关系实验。

技术领域

本实用新型涉及教学辅助技术领域，具体为一种风力发电教学综合实验装置。

背景技术

风能是太阳辐射下空气流动所形成的。把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，这就是风能发电。风能与其他能源相比，具有明显的优势。截止2010年底，全球风力发电量占世界电力总发电量的1.92％。中国风电2010年新增装机容量占全球新增装机容量48％，超过美国，成为世界第一大风电市场。风电是我国“十二五”期间国家重点支持的领域，是重要的战略新兴产业，具有广阔的发展前景。

风力发电系统分为离网(独立运行)系统和并网运行系统，典型的小型独立运行风力发电系统的主要设备是风力发电机。风力发电机由风轮、发电机和尾翼组成。每一部分都很重要，各部分功能为：风轮用来接受风力并通过发电机转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；小型风机通常选用的是永磁同步发电机，其转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，其输出的是电压和频率都随时变化的交流电，需经整流和滤波后再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，以保证稳定使用。

在关于风力发电设备的教学过程中，经常需要通过风力发电教学实验来进行授课，通过风力教学实验使学生了解风力发电系统组成及结构，理解风能转换成电能的过程及基本原理，了解影响风电转换效率的相关因素等，但是，目前还没有一种能很好满足风力发电教学的综合实验装置。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种风力发电教学综合实验装置。

根据本实用新型的目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种风力发电教学综合实验装置，包括带标尺的导轨，风源，风速仪和风力发电机，所述风源、风速仪和风力发电机依次设置在所述导轨上，所述风速仪和所述风力发电机均通过滑块设置在所述导轨上，所述滑块可沿所述导轨前后滑动，所述滑块上还设有用于将所述滑块固定在所述导轨上的紧固螺栓。

采用轴流风机作为风源，固定安装在导轨的一端，模拟自然界的风，为风力发电机提供动能，通过滑块调整风速仪和风力发电机在导轨上的位置，使风力发电机与风源之间具有不同的距离，通过调整风力发电机与风源之间的距离，用风速仪测量轨道上距离风源不同位置的风速，进行风速与风力发电机输出功率的关系实验。

进一步地，所述风速仪或所述风力发电机通过连接杆与所述滑块连接，所述滑块包括套设在所述导轨上的卡块和与所述卡块固定连接的连接套筒，所述连接杆的一端与所述风速仪或所述风力发电机连接，所述连接杆的另一端插接在所述套筒内。

进一步地，所述套筒上设有螺孔，所述螺孔内设有定位螺栓，通过所述定位螺栓调整所述风力发电机的高度或角度。

风力发电机通过连接杆与滑块连接，连接杆插接到套筒内，并能在套筒内进行上下调节或旋转调节，并通过定位螺栓进行固定，通过连接杆在套筒内的旋转或上下调整，调整风力发电机叶片到最佳位置。

进一步地，所述风力发电机包括风轮和三相交流永磁同步发电机，所述风轮包括轮毂和叶片，所述轮毂安装在所述三相交流永磁同步发电机的转轴上。