CN108194272A - 一种可调节姿态的风力发电装置 - Google Patents

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王春丽
孙彦利
高伟
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Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd
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Shenyang China Creative Wind Energy Co Ltd
Ningxia China Creative Wind Energy Co Ltd
Qingdao China Creative Wind Energy Co Ltd
Tongliao China Creative Wind Energy Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种可调节姿态的风力发电装置，包括固定于地面的基座、所述基座上设有塔架、所述塔架顶部设有机舱及与机舱相连的扇叶，所述机舱固定有可检测风向的风向仪，所述基座中设有控制系统；所述塔架和机舱间还设有用于调节机舱和扇叶姿态的调节装置；所述控制系统根据风向仪检测到的风向实时调整调节装置，实现姿态调整。本发明的有益效果是可以根据各种风况调节发电装置的姿态，使得风力发电机的姿态调节更加灵活，从而实现对风能的最大利用。

Description

一种可调节姿态的风力发电装置
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，尤其是涉及一种可调节姿态的风力发电装置。
背景技术
当前社会中，随着经济技术发展，人们对能源的需求日益增加，绿色清洁能源越来越受到人们的青睐。风力发电具有清洁、无污染、技术易于实现的优点，因此具有很好的应用前景，广泛应用于新能源利用中。
目前存在的风力发电装置虽然具有偏航装置，但只能实现小角度且单方向偏航，无法实现各个角度的姿态调整，因此无法实现最大程度利用风力。同时，风力发电装置在工作过程中会承受巨大的作用力，目前存在的装置无法对受到的力进行检测和调整，因此增加了装置的体积、重量和建造成本。所以，开发一种易于调节姿态、可检测和调整受力的风力发电装置是非常有必要的。
发明内容
本发明提供了一种可调节姿态的风力发电装置，目的是可以根据各种风况调节发电装置的姿态，使得风力发电机的姿态调节更加灵活，从而实现对风能的最大利用。
一种可调节姿态的风力发电装置，包括固定于地面的基座，所述基座上设有塔架，所述塔架顶部设有机舱及与机舱相连的扇叶，所述机舱固定有可检测风向的风向仪，所述基座中设有控制系统；所述塔架和机舱间还设有用于调节机舱和扇叶姿态的调节装置；所述控制系统根据风向仪检测到的风向实时调整调节装置，实现姿态调整。
和现有技术相比，本方案基于机舱与扇叶位姿可调节的构思，设计了风力发电装置，利用具有并联机构的调节装置实现姿态调整。并联结构的调节装置具有刚度大、结构稳定且易于调节的优势，在保证发电装置刚度和稳定性的前提下，通过风速检测反馈控制系统，控制系统可以便捷的对发电装置的姿态进行调整，从而更大程度的获取风能。
基于上述方案，本发明还做出了如下改进：
所述调节装置包括固定于塔架顶部的定平台、所述定平台上均匀分布数个液压支链、所述液压支链另一端与动平台相连。本改进方案是对调节装置的具体设计，通过调节液压支链的长度即液压支链设有特定的运动轨迹，实现动平台的角度变化，进而实现发电机的机舱和扇叶的位姿的调整。
所述液压支链包括与所述动平台连接的球副、与所述球副相连的液压缸、与所述液压缸的液压杆相连的虎克铰，所述虎克铰与所述定平台铰接。本改进方案是对液压支链的具体设计，实现调节装置具有较高的自由度。
所述液压支链为6条且结构相同。本改进方案中，通过液压支链的数量和结构的具体设计实现调节装置6个自由度的调节，及三个方向转动自由度和三个方向移动自由度，通过调整6条液压支链的伸缩轨迹，可以将风力发电装置的机舱和扇叶调整到任意需要的姿态。
所述调节装置上压力传感器。本改进方案是用于检测调节装置的受力情况，避免出现力突变或力集中的情况，保证受力均衡避免装置损坏。
本发明的有益效果：装置包含有6自由度的调节装置，从而可以将风力发电装置扇叶和机舱调整到任意需要的姿态，更大程度的获取风能；可以实时监测每条支链上的受力，并根据受力情况对支链长度进行调整，从而使得各个液压支链上的受力均衡，防止某一条支链或某几条支链出现力突变和集中，避免对液压支链造成损坏。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的调节装置结构示意图；
图3是本发明的液压支链结构示意图；
图4是本发明的姿态调整示意图。
1、机舱，2、扇叶，3、调节装置，4、塔架，5、基座，6、定平台，7、液压支链，8、动平台；9、压力传感器；10、球副；11、液压缸；12、液压杆；13、虎克铰；14、风向仪；15、控制系统。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，不能理解为对本发明具体保护范围的限定。
实施例
如图1、4所示，一种可调节姿态的风力发电装置，包括固定于地面的基座5、所述基座5上设有塔架4、所述塔架4顶部设有机舱1及与机舱1相连的扇叶2，所述机舱1固定有可检测风向的风向仪14，所述基座中设有控制系统15；所述塔架4和机舱1间还设有用于调节机舱1和扇叶2姿态的调节装置3；所述机舱1固定有可检测风向的风向仪14，所述基座5中设有控制系统15。
如图2所示，所述调节装置3包括固定于塔架顶部的定平台6、所述定平台上均匀分布数个液压支链7、所述液压支链7另一端与动平台8相连。
如图3所示，所述液压支链包括与所述动平台连接的球副10、与所述球副10相连的液压缸11、与所述液压缸11的液压杆12相连的虎克铰13，所述虎克铰13与所述定平台6铰接。所述液压支链7为6条且结构相同，每条液压支链7上均设有压力传感器9。
当风向仪14检测到风向变化时，可将风向信号传递给发电装置的控制系统15中，控制系统15输出控制信号给调节装置3，通过调节装置3给定6条液压支链7特定的运动轨迹，从而对机舱1和扇叶2的姿态进行调整，以获取对风能的最大利用。由于调节装置3的自由度较高，因此易于调节发电装置的姿态。在工作过程中调节装置受到力的作用时，压力传感器9检测每条液压支链7上的压力值，并实时将压力值传输到发电装置的控制系统中，控制系统对比每条液压支链7上的压力值，然后根据给定程序，调整6条液压支链7的长度，从而使得各个液压支链7上的受力均衡，防止某一条支链或某几条支链出现力突变和集中，避免对液压支链7造成损坏。

Claims (5)

1.一种可调节姿态的风力发电装置，包括固定于地面的基座，所述基座上设有塔架，所述塔架顶部设有机舱及与机舱相连的扇叶，所述机舱固定有可检测风向的风向仪，所述基座中设有控制系统；其特征在于：所述塔架和机舱间还设有用于调节机舱和扇叶姿态的调节装置；所述控制系统根据风向仪检测到的风向实时调整调节装置，实现姿态调整。
2.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述调节装置包括固定于塔架顶部的定平台、所述定平台上均匀分布数个液压支链、所述液压支链另一端与动平台相连。
3.根据权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于：所述液压支链包括与所述动平台连接的球副、与所述球副相连的液压缸、与所述液压缸的液压杆相连的虎克铰，所述虎克铰与所述定平台铰接。
4.根据权利要求2所述的风力发电装置，其特征在于：所述液压支链为6条且结构相同。
5.根据权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：所述调节装置上压力传感器。
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