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