一种风力发电教学实训设备的制作方法

本技术涉及一种教学实训设备，尤其是涉及一种风力发电教学实训设备。

背景技术：

1、随着国家对清洁能源的需求越来越大，近年来风力发电设备装机量不断提高，风力发电设备的安装、调试、运行与管理对综合型人才的需求不断增多，当前风力发电教学装置功能性很难能满足这种风力发电设备技能综合型人才培养的教学要求，具体体现在目前现有风力发电教学设备多为简单的模型，功能上较为单一，和实际风力发电设备的动作具有一定的差异，教学演示效果不够全面，所能反应的风力发电设备的运行动作相对较少，只进行原理性的功能教学演示，缺乏综合性演示功能，不能进行较为完整的演示风力发电设备运行过程。并且，多数教学模型不能满足不同风速、不同风向等方面的实训，实训内容较为单一。

技术实现思路

1、本实用新型的目的：为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种风力发电教学实训设备，其功能全面，可操作性强，能够对风速大小、风向等进行实训，可开展实训项目以及考核点多。

2、本实用新型的技术方案：一种风力发电教学实训设备，包括支撑塔座、设置在支撑塔座上的机座、风力发电机以及用于测量风力发电机的转速的第一编码器，所述机座上设有原动机、轮毂桨叶以及减速机，所述的轮毂桨叶通过减速机与原动机连接，所述风力发电机与原动机连接。

3、采用上述技术方案，外置的风机模拟风源，原动机通过减速器带动轮毂桨叶转动，原动机给风力发电机提供动力，风力发电机将动能转换成电能，学员根据不同的风速、风向等因素进行实训，使得该实训设备功能多样，可操作性高。

4、本实用新型的进一步设置：所述支撑塔座上转动设有偏航总成平台以及驱动偏航总成平台转动的驱动装置，所述的机座、风力发电机以及用于测量风力发电机的转速的第一编码器均设置在偏航总成平台上，还包括有用于检测偏航总成平台偏航角度的检测装置以及用于检测风速以及风向的风速风向传感器。

5、采用上述进一步设置，偏航总成平台转动时带动机座、风力发电机以及用于测量风力发电机的转速的第一编码器一起转动，驱动装置带动偏航总成平台旋转，用于模拟不同风向所能提供电能的大小，风速风向传感器用于检测模拟风源的风速以及风向并将数据进行上传，检测装置检测便于学员得知不同电能时的具体风向，模拟考核时，可以让学员调整风向以及风速，根据不同的情况进行模拟考核。

6、本实用新型的再进一步设置：所述驱动装置包括偏航电机、主动齿轮以及转盘齿轮，所述偏航电机设置在偏航总成平台上，所述转盘齿轮固定设置在支撑塔座上，所述的主动齿轮设置在偏航电机的输出轴上，并与转盘齿轮啮合沿着转盘齿轮周向转动从而带动偏航总成平台转动。

7、采用上述再进一步设置，轮盘齿轮通过连接底座与偏航总成平台连接，转盘齿轮保持不动，偏航电机带动主动齿轮旋转，使得主动齿轮在转盘齿轮上做旋转运动，带动偏航总成平台旋转，发生角度的变化，用于不同风向实训，偏航电机根据指令带动偏航总成平台顺时针或逆时针旋转，偏航电机上有刹车装置。

8、本实用新型的再更进一步设置：所述检测装置采用第二编码器，所述的第二编码器设置在偏航电机上并测量偏航电机的转动角度从而检测偏航总成平台的偏航角度。

9、采用上述再更进一步设置，利用第二编码器测量偏航电机的转向，根据电机转动角度可以得出偏航总成平台的偏航角度。

10、本实用新型的再更进一步设置：所述检测装置采用计数器，所述计数器上设有计数齿轮、蜗杆、蜗轮、凸轮以及光电行程开关，所述蜗轮与蜗杆配合，所述的凸轮与蜗轮连接，光电行程开关与凸轮相对设置，凸轮转动碰触到光电行程开关，从而检测偏航总成平台的偏航角度。

11、采用上述再更进一步设置，计数齿轮设置在计数器上，通过偏航总成平台的运动带动计数器内部蜗轮蜗杆运动，蜗轮蜗杆运动带动凸轮转动，凸轮转动碰触到光电行程开关，从而识别偏航总成平台的零位和是否到达扭缆极限，可以得出偏航总成平台的偏航角度。

12、本实用新型的再更进一步设置：所述检测装置采用光纤传感器，所述的光迁传感器设置在偏航总成平台上检测转盘齿轮的齿数从而检测偏航总成平台的偏航角度。

13、采用上述再更进一步设置，光仟传感器与偏航总成平台同步转动，在转动的过程中可以检测经过的转盘齿轮的齿数，从而可以得知偏航总成平台的偏航角度。

14、本实用新型的再更进一步设置：所述偏航总成平台上设有编码器支座，所述的第一编码器设置在编码器支座。

15、采用上述再更进一步设置，结构稳定，利用编码器测量原动机的转速，得知原动机的不同转速对应的风力发电机所产生的电量。

16、本实用新型的再更进一步设置：所述风速风向传感器位于轮毂桨叶的正上方。

17、采用上述再更进一步设置，更加准确的测量出风速以及风向，使得数据更加精准。

技术特征：

1.一种风力发电教学实训设备，其特征在于，包括支撑塔座(1)、设置在支撑塔座(1)上的机座(21)、风力发电机(22)以及用于测量风力发电机(22)的转速的第一编码器(261)，所述机座(21)上设有原动机(211)、轮毂桨叶(212)以及减速机(213)，所述的轮毂桨叶(212)通过减速机与原动机(211)连接，所述风力发电机(22)与原动机(211)连接。

2.根据权利要求1所述的风力发电教学实训设备，其特征在于，所述支撑塔座(1)上转动设有偏航总成平台(2)以及驱动偏航总成平台(2)转动的驱动装置，所述的机座(21)、风力发电机(22)以及用于测量风力发电机(22)的转速的第一编码器(261)均设置在偏航总成平台(2)上，还包括有用于检测偏航总成平台(2)偏航角度的检测装置以及用于检测风速以及风向的风速风向传感器(27)。

3.根据权利要求2所述的风力发电教学实训设备，其特征在于，所述驱动装置包括偏航电机(31)、主动齿轮(32)以及转盘齿轮(33)，所述偏航电机(31)设置在偏航总成平台(2)上，所述转盘齿轮(33)固定设置在支撑塔座(1)上，所述的主动齿轮(32)设置在偏航电机(31)的输出轴上，并与转盘齿轮(33)啮合沿着转盘齿轮(33)周向转动从而带动偏航总成平台(2)转动。

4.根据权利要求2或3所述的风力发电教学实训设备，其特征在于，所述检测装置采用第二编码器(5)，所述的第二编码器(5)设置在偏航电机(31)上并测量偏航电机(31)的转动角度从而检测偏航总成平台(2)的偏航角度。

5.根据权利要求2或3所述的风力发电教学实训设备，其特征在于，所述检测装置采用计数器(6)，所述计数器(6)上设有计数齿轮(61)、蜗杆(62)、蜗轮(63)、凸轮(64)以及光电行程开关(65)，所述蜗轮(63)与蜗杆(62)配合，所述的凸轮(64)与蜗轮(63)连接，光电行程开关(65)与凸轮(64)相对设置，凸轮(64)转动碰触到光电行程开关(65)，从而检测偏航总成平台(2)的偏航角度。

6.根据权利要求2或3所述的风力发电教学实训设备，其特征在于，所述检测装置采用光纤传感器(8)，所述的光迁传感器设置在偏航总成平台(2)上检测转盘齿轮(33)的齿数从而检测偏航总成平台(2)的偏航角度。

7.根据权利要求2或3所述的风力发电教学实训设备，其特征在于，所述偏航总成平台(2)上设有编码器支座(26)，所述的第一编码器(261)设置在编码器支座(26)上。

8.根据权利要求2或3所述的风力发电教学实训设备，其特征在于，所述风速风向传感器(27)设置在轮毂桨叶(212)的正上方。

技术总结
本技术涉及一种风力发电教学实训设备，其特征在于，包括支撑塔座、设置在支撑塔座上的机座、风力发电机以及用于测量风力发电机的转速的第一编码器，所述机座上设有原动机、轮毂桨叶以及减速机，所述的轮毂桨叶通过减速机与原动机连接，所述风力发电机与原动机连接。采用上述技术方案，本技术提供了一种风力发电教学实训设备，其功能全面，可操作性强，能够对偏航机械结构、风速大小、风向等进行实训，可开展实训项目以及考核点多。

技术研发人员：陈传周,杨瑞,陈铁钢,尤星淋,祝健,刘海周,麻荣鑫,范文钊,唐高阳
受保护的技术使用者：亚龙智能装备集团股份有限公司
技术研发日：20230531
技术公布日：2024/1/15