[发明专利]一种物理实验用的可调节风力发电机模型

说明书

一种物理实验用的可调节风力发电机模型，包括圆管，圆管的一侧通过导风测速装置安装横管，横管内有可调节风速的模拟吹风装置，圆管内有横轴，横轴的外周安装轴套，横轴的中部外周通过花键安装套筒，套筒的外周安装立杆，立杆与套筒的转动安装处有扭簧，立杆的外周安装扇片，圆管有驱动立杆转动并将其进行锁止的扇片调整测试装置，横轴远离横管的一端通过传动连接结构连接发电机。本发明通过扇片调整测试装置与导风测速装置的共同配合，根据风速调整扇片的迎风接触面积，从而对发电机进行保护，且通过导风测速装置在实验过程中检测风速，且学生能够根据实验情况手动调节扇片调整测试装置，来进行变量调整，从而提升学生的动手能力。

技术领域

本发明属于物理实验器械领域，具体地说是一种物理实验用的可调节风力发电机模型。

背景技术

风力发电机模型是基于风力发电原理建立的，同时风力发电原理实验是物理实验中的重要实验之一，风力发电机模型是为了让学生更为直观的理解风力发电原理，现有技术中的风力发电机模型大多是采用一体式的结构，学生在进行实验的时候只需调节整个设备的开关后进行观察即可，且实验的扇片调节等大多是提前设定的，学生无法自行根据实验情况进行调节，从而学生的参与感不强，同时发电机模型在使用过程中，如果扇片的转速过快，容易超过发电机的额定转速，从而烧坏发电机。

发明内容

本发明提供一种物理实验用的可调节风力发电机模型，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种物理实验用的可调节风力发电机模型，包括水平放置的圆管，圆管的一侧通过导风测速装置安装水平的横管，横管内设有可调节风速的模拟吹风装置，模拟吹风装置通过导风测速装置向圆管内吹风，圆管内设有与之同轴的横轴，横轴的外周转动安装数个轴套，轴套均通过数根环形分布的第一连接杆固定连接圆管内壁，横轴的中部外周通过花键安装至少两个均匀分布的套筒，套筒的外周均转动安装数根呈环形均匀分布的立杆，立杆与套筒的转动安装处均安装扭簧，立杆的外周均固定安装两块沿其轴线对称的扇片，圆管设有驱动立杆转动并将其进行锁止的扇片调整测试装置，横轴远离横管的一端通过传动连接结构连接发电机，模拟吹风装置、导风测速装置分别与电源连接。

如上所述的一种物理实验用的可调节风力发电机模型，所述的扇片调整测试装置包括设置在圆管内的环形空腔，圆管内壁开设与环形空腔相通的环形透槽，环形空腔内通过限位导向结构安装数个第一圆环，第一圆环通过限位导向结构能够沿圆管的轴向移动，第一圆环等间距分布于套筒两侧，环形空腔的两侧壁分别固定安装数个呈环形均匀分布的水平的气缸，气缸的活动端均固定连接对应侧的第一圆环对应侧，位于同侧的气缸的缸体内部相通，圆管的顶部固定安装气压控制器，气压控制器同时与所有的气缸的缸体相通且能够手动调节和控制气缸内的气压，立杆的外端均安装第一滚轮，第一滚轮始终与环形空腔内壁滚动配合，立杆外端外侧均固定安装两根沿其轴线对称的连杆，立杆对应的两根连杆与两个扇片之间呈垂直分布，连杆的外端均安装第二滚轮，第二滚轮始终与对应侧的第一圆环滚动配合，气压控制器与电源连接。

如上所述的一种物理实验用的可调节风力发电机模型，所述的导风测速装置包括同时与圆管、横管同轴的第一锥形管，第一锥形管的两端分别固定连接圆管、横管，横管的直径大于圆管的直径，第一锥形管内设有与之同轴的第二锥形管，第二锥形管两端外侧与第一锥形管之间均铰接安装两组呈左右分布的第二连接杆，每组第二连接杆均包括数根呈环形均匀分布的第二连接杆，第一锥形管与第二锥形管之间设有环形气囊，环形气囊的外周同时固定连接第一锥形管内壁和第二锥形管外周，环形气囊内固定安装有压力传感器，环形气囊与气压控制器连通，压力传感器与电源连接。

如上所述的一种物理实验用的可调节风力发电机模型，所述的模拟吹风装置包括通过轴座转动连接横管内壁的转轴，转轴的外周固定安装数块呈环形均匀分布的叶片，横管内设有驱动转轴以不同转速转动的动力装置，动力装置与电源连接。