一种风向跟踪风力发电模拟系统及模拟方法与流程

本发明涉及风力发电，具体地说，涉及一种风向跟踪风力发电模拟系统及模拟方法。

背景技术：

1、风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电机一般有风轮、发电机、调向器、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成，风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电，为了充分利用风力资源，提高对风力的利用效率，风力发电机一般都非常高大，而海上的风力资源一般远远大于陆地上，所以会在海上搭建风力发电机，而正因为海上的风力很强并且风向多变，所以风力发电机应对风向多变大风的能力就至关重要，因此，提出一种风向跟踪风力发电模拟系统及模拟方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种风向跟踪风力发电模拟系统及模拟方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明目的之一在于，提供了一种风向跟踪风力发电模拟系统，包括固定装置和设置于固定装置中部位置的定位装置，所述固定装置包括固定机构，所述固定机构包括固定座，所述固定座的顶部设有模拟结构，所述固定座的中部位置固定连接有固定板，所述定位装置包括若干呈环形排布的定位机构，所述定位机构设置于固定板的顶部，所述定位机构的底部设有升降机构，安装风机模型时，所述升降机构带动定位机构对风机模型进行辅助定位，在测试风机模型时，所述升降机构带动定位机构对风机模型进行定位，所述定位机构一侧设有测试机构，在测试风机模型时，所述测试机构对风机模型的受力情况进行收集。

3、作为本技术方案的进一步改进，所述模拟结构包括造风机构，所述造风机构包括扇叶，所述扇叶的外部设有固定壳，所述固定壳用于确定扇叶的位置，所述固定壳的一侧固定设置有造风电机，所述造风电机用于带动扇叶转动。

4、作为本技术方案的进一步改进，所述模拟结构还包括转动环，所述固定壳固定设置于转动环的顶部，所述固定座的顶部开设有容纳腔，所述转动环转动设置于转动环的内部，所述转动环的一侧设有带动结构，所述带动结构用于带动转动环转动。

5、作为本技术方案的进一步改进，所述带动结构包括驱动电机，所述驱动电机的底部固定设置有定位架，所述定位架和固定座固定连接，所述定位架的底端转动连接有驱动齿轮，所述驱动电机用于带动驱动齿轮转动，所述转动环的外壁设有转动齿环，所述定位架和转动齿环啮合。

6、作为本技术方案的进一步改进，所述定位机构包括压力板，所述压力板的一侧设有转动结构，所述转动结构用带动压力板移动。

7、作为本技术方案的进一步改进，所述转动结构包括转动架，所述转动架的顶端插接配合有插杆，所述插杆的一端和压力板固定连接，所述插杆的另一端固定连接有推力弹簧，推力弹簧的一端和转动架固定连接。

8、作为本技术方案的进一步改进，所述升降机构包括升降架，所述升降架滑动设置于固定板的内部，所述升降架和转动架之间设有若干铰杆，所述升降架和转动架通过铰杆连接。

9、作为本技术方案的进一步改进，所述升降架的顶端转动连接有升降板，所述升降板和固定板活动连接，所述升降板的底端设有升降弹簧。

10、作为本技术方案的进一步改进，所述测试机构包括测试环，所述测试环转动设置于固定板的顶部，所述测试环的顶部嵌设有若干测力传感器，所述测力传感器的顶部设有基座，所述基座和转动架铰接，所述测试环的底端固定连接有扭簧，所述扭簧的底端和固定板固定连接。

11、本发明目的之二在于，提供了一种风力发电模拟方法，包括上述中任意一项所述的风向跟踪风力发电模拟系统，包括如下方法步骤：

12、s1、在若干压力板的限定下将风机模型安装在升降板上，压力板将风机模型进行固定；

13、s2、造风电机带动扇叶转动制造气流，驱动电机带动驱动齿轮转动，驱动齿轮通过转动齿环带动转动环转动，进而使固定壳转动；

14、s3、测力传感器将风机模型受到的推力进行测试，测力传感器和扭簧配合对风机模型受到的扭力进行测试。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果：

16、1、该风向跟踪风力发电模拟系统及模拟方法中，在安装风机模型时，若干压力板配合对立柱进行定位；在对风机模型进行测试时，若干压力板将立柱牢牢固定，并将风机模型受到的推力和横向的扭力传递给测力传感器，可以同时对风机模型受到的推力和扭力进行测试，保证后期可以根据模拟数据增加风机的抗风能力。

17、2、该风向跟踪风力发电模拟系统及模拟方法中，扇叶制造的气流可以快速改变方向，贴近真实的模仿出海上多变的风向特点，同时根据快速变化的风向对风机模型的受力情况进行测试。

技术特征：

1.一种风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：包括固定装置(1)和设置于固定装置(1)中部位置的定位装置(2)，所述固定装置(1)包括固定机构(11)，所述固定机构(11)包括固定座(111)，所述固定座(111)的顶部设有模拟结构，所述固定座(111)的中部位置固定连接有固定板(117)，所述定位装置(2)包括若干呈环形排布的定位机构(21)，所述定位机构(21)设置于固定板(117)的顶部，所述定位机构(21)的底部设有升降机构(22)，安装风机模型时，所述升降机构(22)带动定位机构(21)对风机模型进行辅助定位，在测试风机模型时，所述升降机构(22)带动定位机构(21)对风机模型进行定位，所述定位机构(21)一侧设有测试机构(23)，在测试风机模型时，所述测试机构(23)对风机模型的受力情况进行收集。

2.根据权利要求1所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述模拟结构包括造风机构(12)，所述造风机构(12)包括扇叶(122)，所述扇叶(122)的外部设有固定壳(121)，所述固定壳(121)用于确定扇叶(122)的位置，所述固定壳(121)的一侧固定设置有造风电机(123)，所述造风电机(123)用于带动扇叶(122)转动。

3.根据权利要求2所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述模拟结构还包括转动环(112)，所述固定壳(121)固定设置于转动环(112)的顶部，所述固定座(111)的顶部开设有容纳腔(119)，所述转动环(112)转动设置于转动环(112)的内部，所述转动环(112)的一侧设有带动结构，所述带动结构用于带动转动环(112)转动。

4.根据权利要求3所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述带动结构包括驱动电机(115)，所述驱动电机(115)的底部固定设置有定位架(114)，所述定位架(114)和固定座(111)固定连接，所述定位架(114)的底端转动连接有驱动齿轮(116)，所述驱动电机(115)用于带动驱动齿轮(116)转动，所述转动环(112)的外壁设有转动齿环(113)，所述定位架(114)和转动齿环(113)啮合。

5.根据权利要求1所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述定位机构(21)包括压力板(212)，所述压力板(212)的一侧设有转动结构，所述转动结构用带动压力板(212)移动。

6.根据权利要求5所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述转动结构包括转动架(211)，所述转动架(211)的顶端插接配合有插杆(213)，所述插杆(213)的一端和压力板(212)固定连接，所述插杆(213)的另一端固定连接有推力弹簧(214)，推力弹簧(214)的一端和转动架(211)固定连接。

7.根据权利要求6所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述升降机构(22)包括升降架(222)，所述升降架(222)滑动设置于固定板(117)的内部，所述升降架(222)和转动架(211)之间设有若干铰杆，所述升降架(222)和转动架(211)通过铰杆连接。

8.根据权利要求7所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述升降架(222)的顶端转动连接有升降板(221)，所述升降板(221)和固定板(117)活动连接，所述升降板(221)的底端设有升降弹簧(223)。

9.根据权利要求6所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：所述测试机构(23)包括测试环(231)，所述测试环(231)转动设置于固定板(117)的顶部，所述测试环(231)的顶部嵌设有若干测力传感器(232)，所述测力传感器(232)的顶部设有基座，所述基座和转动架(211)铰接，所述测试环(231)的底端固定连接有扭簧(233)，所述扭簧(233)的底端和固定板(117)固定连接。

10.一种风力发电模拟方法，包括权利要求1-9中任意一项所述的风向跟踪风力发电模拟系统，其特征在于：包括如下方法步骤：

技术总结
本发明涉及风力发电技术领域，具体地说，涉及一种风向跟踪风力发电模拟系统及模拟方法。其包括固定装置和设置于固定装置中部位置的定位装置，固定装置包括固定机构，固定机构包括固定座，固定座的顶部设有模拟结构，固定座的中部位置固定连接有固定板，定位装置包括若干呈环形排布的定位机构，定位机构设置于固定板的顶部，定位机构的底部设有升降机构。本发明在安装风机模型时，若干压力板配合对立柱进行定位；在对风机模型进行测试时，若干压力板将立柱牢牢固定，并将风机模型受到的推力和横向的扭力传递给测力传感器，可以同时对风机模型受到的推力和扭力进行测试，保证后期可以根据模拟数据增加风机的抗风能力。

技术研发人员：李松霖,黄小森
受保护的技术使用者：李松霖
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12