一种大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及一种大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置。

背景技术：

2.风力发电是指将风的动能转化为电能，是一种清洁环保、可再生的发电能源，是目前新能源战略发展的重点之一。风力发电机是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。根据风能理论，风能p与风速v的立方成正比关系，即p
∝
v3，因而通过测定风速的大小可使风机捕获最大能量。
3.目前，常见的测定风速风向等的方式是采用风速风向仪，将风速风向仪配置于风力发电装置中叶轮的背风侧。如公开号为cn112096570a的专利，就公开了一种大功率水平垂直轴风电机组及其控制方法，包括风轮和机舱，风轮通过水平主轴竖直配置于机舱的侧壁面，风轮的迎风侧远离机舱设置，机舱外壳的顶部配置有风速风向仪，可通过风速风向仪测定风轮背风侧的风速和风向。然后，采用上述风电机组存在如下问题：风与风轮的叶片摩擦来推动风轮的旋转，此过程中风速与风向均发生变化，即使得测定的风速和风向无法精准反映出真实的风速和风向，从而致使对风力发电机组的最大功率跟踪并不足够精准。
4.因此，我们急需一种能够更加精准测定风力发电过程中风源的风速和风向的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置。

技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决现有的风力发电机组对风速风向的测定不够精准真实的问题。本技术提供了一种大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，将风速风向仪配置于叶轮迎风侧的轮毂端部，可避免测定的风源受叶轮旋转的影响而导致测定的风速风向与原风源的风速风向存在偏差的问题。
6.本实用新型通过以下技术方案实现：
7.一种大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，包括机舱、以及配置于所述机舱外侧壁的叶轮，所述叶轮包括轮毂和叶片，所述轮毂与所述机舱轴连接；所述轮毂靠近所述叶轮迎风侧的一端配置有风速风向仪，所述风速风向仪与所述轮毂之间通过支撑组件连接，使得所述风速风向仪的迎风侧与所述叶轮的迎风侧同向设置。
8.优选地，所述支撑组件包括l型支撑杆、以及配置于所述l型支撑杆一端的支架，所述l型支撑杆远离所述支架的一端与所述轮毂活动连接，所述支架远离所述l型支撑杆的一端与所述风速风向仪刚性连接。
9.优选地，所述l型支撑杆靠近所述支架的端部配置有三轴重力加速度传感器。
10.优选地，所述轮毂靠近所述l型支撑杆的一端罩设有导流罩，所述l型支撑杆靠近所述轮毂的一端穿过导流罩后与所述轮毂连接。
11.优选地，所述l型支撑杆配置有抑摆组件；所述抑摆组件包括多个轴承，所述多个
轴承均配置于所述l型支撑杆靠近所述轮毂的一端。
12.优选地，所述多个轴承包括多个双排轴承和多个单排轴承，所述双排轴承嵌设于所述轮毂靠近所述l型支撑杆的表面，所述单排轴承配置于所述导流罩靠近所述l型支撑杆的内侧壁。
13.优选地，所述抑摆组件还包括抑摆电机、主动齿轮和从动齿轮，所述抑摆电机配置于所述轮毂靠近所述l型支撑杆的表面，所述主动齿轮配置于所述抑摆电机端部，所述从动齿轮配置于所述l型支撑杆靠近所述导流罩的侧壁面。
14.优选地，所述机舱内配置有操控台，所述机舱外底部配置有塔筒。
15.本实用新型的技术方案具有如下有益效果：
16.(1)风速风向仪配置于叶轮的迎风侧，可避免测定风速风向时受叶轮旋转的影响而导致检测结果精准度低的问题，可检测到更精准、更真实有效地风速风向数据，促进风力发电机组实现最大功率跟踪、以及对偏航电机、变桨电机控制等发挥重要作用，如：在大风工况下，精确的风速风向数据可使机组及时偏航、收桨，保障机组安全。
17.(2)l型支撑杆配置有抑摆组件，当风速风向仪受到重力、风力等外力作用时会产生倾斜，此时三轴重力加速度传感器捕获到倾斜信号，并通过控制器等控制抑摆电机转动，由于主动齿轮啮合从动齿轮，因而使从动齿轮转动，达到抑制摆动的效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为实施例1中的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置的结构示意图；
20.图2为图1中的a部位局部放大的结构示意图；
21.图3为实施例1中的支撑组件的结构示意图；
22.图4为实施例1中的导流罩的结构示意图。
23.图标：1-机舱，11-操控台，12-塔筒，2-叶轮，21-轮毂，22-叶片，3-风速风向仪，41-l型支撑杆，42-支架，5-三轴重力加速度传感器，6-导流罩，71-双排轴承，72-单排轴承，8-抑摆电机，91-主动齿轮，92-从动齿轮。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.实施例1
28.如图1至图4所示，本实施例提供了一种大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，包括机舱1、以及配置于机舱1外侧壁的叶轮2，叶轮2包括轮毂21和叶片22，轮毂21与机舱1轴连接；轮毂21靠近叶轮2迎风侧的一端配置有风速风向仪3，风速风向仪3与轮毂21之间通过支撑组件连接，使得风速风向仪3的迎风侧与叶轮2的迎风侧同向设置。
29.本实施例中，风速风向仪3配置于叶轮2的迎风侧，可避免测定风速风向时受叶轮2旋转的影响而导致检测结果精准度低的问题，可检测到更精准、更真实有效地风速风向数据，促进风力发电机组实现最大功率跟踪、以及对偏航电机、变桨电机控制等发挥重要作用，如：在大风工况下，精确的风速风向数据可使机组及时偏航、收桨，保障机组安全。
30.本实施例中，支撑组件包括l型支撑杆41、以及配置于l型支撑杆41一端的支架42，l型支撑杆41远离支架42的一端与轮毂21活动连接，支架42远离l型支撑杆41的一端与风速风向仪3刚性连接。
31.本实施例中，l型支撑杆41靠近支架42的端部配置有三轴重力加速度传感器5。
32.本实施例中，轮毂21靠近l型支撑杆41的一端罩设有导流罩6，l型支撑杆41靠近轮毂21的一端穿过导流罩6后与轮毂21连接。
33.本实施例中，l型支撑杆41配置有抑摆组件；抑摆组件包括多个轴承，多个轴承均配置于l型支撑杆41靠近轮毂21的一端；多个轴承包括多个双排轴承71和多个单排轴承72，双排轴承71嵌设于轮毂21靠近l型支撑杆41的表面，单排轴承72配置于导流罩6靠近l型支撑杆41的内侧壁；抑摆组件还包括抑摆电机8、主动齿轮91和从动齿轮92，抑摆电机8配置于轮毂21靠近l型支撑杆41的表面，主动齿轮91配置于抑摆电机8端部，从动齿轮92配置于l型支撑杆41靠近导流罩6的侧壁面。
34.本实施例中，三轴重力加速度传感器5、抑摆电机8等均通过控制器来接收抑摆信号并控制抑摆电机8等的工作，其中，控制器可选用单片机(例如8051系列单片机、stm32系列单片机)、fpga可编程控制器等。正常状态时，风速风向仪3与叶轮2同向设置，即垂直于水平面；当当风速风向仪3受到重力、风力等外力作用时会产生倾斜，此时三轴重力加速度传感器5捕获到倾斜信号，并将此信号反馈至控制器，控制器根据倾斜信号控制抑摆电机8转动，并在主动齿轮91和从动齿轮92的配合作用下，带动l型支撑杆41转动，使一端与风速风向仪3连接的支架42恢复正常状态，达到抑制摆动的作用。
35.本实施例中，机舱1内配置有操控台11，机舱1外底部配置有塔筒12。
36.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述风力发电机包括机舱(1)、以及配置于所述机舱(1)外侧壁的叶轮(2)，所述叶轮(2)包括轮毂(21)和叶片(22)，所述轮毂(21)与所述机舱(1)轴连接；所述安装装置包括所述轮毂(21)靠近所述叶轮(2)迎风侧的一端配置的风速风向仪(3)，所述风速风向仪(3)与所述轮毂(21)之间通过支撑组件连接，使得所述风速风向仪(3)的迎风侧与所述叶轮(2)的迎风侧同向设置。2.根据权利要求1所述的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述支撑组件包括l型支撑杆(41)、以及配置于所述l型支撑杆(41)一端的支架(42)，所述l型支撑杆(41)远离所述支架(42)的一端与所述轮毂(21)活动连接，所述支架(42)远离所述l型支撑杆(41)的一端与所述风速风向仪(3)刚性连接。3.根据权利要求2所述的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述l型支撑杆(41)靠近所述支架(42)的端部配置有三轴重力加速度传感器(5)。4.根据权利要求2或3所述的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述轮毂(21)靠近所述l型支撑杆(41)的一端罩设有导流罩(6)，所述l型支撑杆(41)靠近所述轮毂(21)的一端穿过导流罩(6)后与所述轮毂(21)连接。5.根据权利要求4所述的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述l型支撑杆(41)配置有抑摆组件；所述抑摆组件包括多个轴承，所述多个轴承均配置于所述l型支撑杆(41)靠近所述轮毂(21)的一端。6.根据权利要求5所述的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述多个轴承包括多个双排轴承(71)和多个单排轴承(72)，所述双排轴承(71)嵌设于所述轮毂(21)靠近所述l型支撑杆(41)的表面，所述单排轴承(72)配置于所述导流罩(6)靠近所述l型支撑杆(41)的内侧壁。7.根据权利要求5所述的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述抑摆组件还包括抑摆电机(8)、主动齿轮(91)和从动齿轮(92)，所述抑摆电机(8)配置于所述轮毂(21)靠近所述l型支撑杆(41)的表面，所述主动齿轮(91)配置于所述抑摆电机(8)端部，所述从动齿轮(92)配置于所述l型支撑杆(41)靠近所述导流罩(6)的侧壁面。8.根据权利要求1所述的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，其特征在于，所述机舱(1)内配置有操控台(11)，所述机舱(1)外底部配置有塔筒(12)。

技术总结

本实用新型涉及风力发电技术领域，针对现有的风力发电机组对风速风向的测定不够精准真实的问题，提供了一种大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，包括机舱、以及配置于所述机舱外侧壁的叶轮，所述叶轮包括轮毂和叶片，所述轮毂与所述机舱轴连接；所述轮毂靠近所述叶轮迎风侧的一端配置有风速风向仪，所述风速风向仪与所述轮毂之间通过支撑组件连接，使得所述风速风向仪的迎风侧与所述叶轮的迎风侧同向设置。本申请的大型水平轴风力发电机组风速风向仪安装装置，将风速风向仪配置于叶轮迎风侧的轮毂端部，可避免测定的风源受叶轮旋转的影响而导致测定的风速风向与原风源的风速风向存在偏差的问题。风速风向存在偏差的问题。风速风向存在偏差的问题。