一种智能转向的风力发电装置及其工作方法与流程

本发明涉及一种钎头，具体是一种智能转向的风力发电装置及其工作方法。

背景技术：

随着煤炭和石油的日益减少，人类开始寻找新能源，风能发电就是目前使用的新能源之一，在我国一些地区常年都有比较大的风，如果将这些风能转换成电能将会节省许多煤炭和石油的使用，目前已经在风力较大的地区设立了较多的风力发电设备，但是风即是气流流动产生，气流不会始终保持相同的运行方向，在气流不断的变化过程中，使得风力发电装置各个方向的风力均不同，由于风力发电装置均是固定呈一个方向，则在气流变化过程中，正面朝向风力发电装置风力减弱或加强后，风力发电装置的正面风速由于不处于发电所需的风速范围，则导致其发电效率就会减小，而从其侧部吹来的风力会出现符合发电所需的电力，对于现有的风力发电装置来说也无作用，因此不仅会降低发电效率，而且会浪费较多的可发电的风力资源。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种智能转向的风力发电装置及其工作方法，能在正面风速过大或过小时自动调整风力发电机的朝向，从而使风力发电机的正面风速处于发电所需的风速范围内，尽可能的利用风力资源，保证风力发电机的发电效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种智能转向的风力发电装置，包括风力发电机支撑柱、传动齿轮、驱动齿轮、电机、风速传感器、底座、蓄电池和控制器，所述底座内设有轴承，风力发电机支撑柱的下端伸入底座内并与轴承连接，传动齿轮和风速传感器固定在风力发电机支撑柱的圆周表面，电机固定在底座上端，驱动齿轮固定在电机的输出轴上，驱动齿轮与传动齿轮啮合，控制器和蓄电池设置在底座内；

控制器与蓄电池、电机和风速传感器连接，蓄电池与电机连接。

进一步，所述控制器为单片机。

进一步，所述电机为步进电机。

一种智能转向的风力发电装置的工作方法，具体步骤：

a、预先设定发电所需的正面风速最小值和最大值，并存储在控制器内；

b、风速传感器将实时检测的正面风速值传递给控制器，控制器将设定的正面风速范围值与检测的正面风速值比较；

c、若检测的正面风速值大于设定的正面风速最大值或检测的正面风速值小于设定的正面风速最小值，并且持续至少30min，则控制器控制电机工作转动，进而使驱动齿轮经过传动齿轮带动风力发电机支撑柱转动，此时风力发电机和风速传感器进行转向；

d、风速传感器实时检测正面风速值，当检测的正面风速值处于设定的正面风速最小值和最大值之间时，控制器控制电机停止转动，完成风力发电机的转向过程。

与现有技术相比，本发明采用风力发电机支撑柱、传动齿轮、驱动齿轮、电机、风速传感器、底座、蓄电池和控制器相结合的方式，当风力发电机的正面风速不处于所需发电的风速范围时，即在正面风速过大或过小时自动调整风力发电机的朝向，从而使风力发电机的正面风速处于发电所需的风速范围内，尽可能的利用风力资源，保证风力发电机的发电效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电原理框图。

图中：1、风力发电机支撑柱，2、传动齿轮，3、驱动齿轮，4、电机，5、风速传感器，6、底座。

具体实施方式

下面将对本发明作进一步说明。

如图1至图2所示，一种智能转向的风力发电装置，包括风力发电机支撑柱1、传动齿轮2、驱动齿轮3、电机4、风速传感器5、底座6、蓄电池和控制器，所述底座6内设有轴承，风力发电机支撑柱1的下端伸入底座6内并与轴承连接，传动齿轮2和风速传感器5固定在风力发电机支撑柱1的圆周表面，电机4固定在底座6上端，驱动齿轮3固定在电机4的输出轴上，驱动齿轮3与传动齿轮2啮合，控制器和蓄电池设置在底座6内；

控制器与蓄电池、电机4和风速传感器5连接，蓄电池与电机4连接。

进一步，所述控制器为单片机。

进一步，所述电机4为步进电机。采用步进电机在转动风力发电机时可缓慢转动，从而便于风速传感器5对所处朝向的正面风速进行采集，同时便于控制器控制电机4及时停止。

一种智能转向的风力发电装置的工作方法，具体步骤：

a、预先设定发电所需的正面风速最小值和最大值，并存储在控制器内；

b、风速传感器5将实时检测的正面风速值传递给控制器，控制器将设定的正面风速范围值与检测的正面风速值比较；

c、若检测的正面风速值大于设定的正面风速最大值或检测的正面风速值小于设定的正面风速最小值，并且持续至少30min，设置这个持续时间的作用是气流运动过程中会存在乱流的情况，在正常的气流方向上会发生短暂的变向，如一旦检测的正面风速不处于设定的正面风速范围时即进行转向，则可能导致转向后的风力发电机朝向风速并不符合设定范围，另外由于主风向转变时会持续至少30min，因此本发明选择30min的时间点进行启动，此时控制器控制电机4工作转动，进而使驱动齿轮3经过传动齿轮2带动风力发电机支撑柱1转动，此时风力发电机和风速传感器5进行转向；

d、风速传感器5实时检测正面风速值，当检测的正面风速值处于设定的正面风速最小值和最大值之间时，控制器控制电机4停止转动，完成风力发电机的转向过程。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种智能转向的风力发电装置及其工作方法，包括风力发电机支撑柱、传动齿轮、驱动齿轮、电机、风速传感器、底座、蓄电池和控制器，所述底座内设有轴承，风力发电机支撑柱的下端伸入底座内并与轴承连接，传动齿轮和风速传感器固定在风力发电机支撑柱的圆周表面，电机固定在底座上端，驱动齿轮固定在电机的输出轴上，驱动齿轮与传动齿轮啮合，控制器和蓄电池设置在底座内；控制器与蓄电池、电机和风速传感器连接，蓄电池与电机连接。本发明能在正面风速过大或过小时自动调整风力发电机的朝向，从而使风力发电机的正面风速处于发电所需的风速范围内，保证风力发电机的发电效率。

技术研发人员：吴凯;庞远彤
受保护的技术使用者：华能徐州铜山风力发电有限公司
技术研发日：2017.07.31
技术公布日：2018.01.09