CN219349654U

CN219349654U - 风电机组风速风向系统实训平台

Info

Publication number: CN219349654U
Application number: CN202320642936.9U
Authority: CN
Inventors: 王欣
Original assignee: Shenyang Zhifeng Technology Co ltd
Current assignee: Shenyang Zhifeng Technology Co ltd
Priority date: 2023-03-29
Filing date: 2023-03-29
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2033-03-29

Abstract

本实用新型涉及风电技术领域，公开了风电机组风速风向系统实训平台，包括机箱，机箱上分别设有操作组件、风速模拟组件、风向模拟组件以及执行组件，操作组件由触摸屏、断路器、PLC控制器以及开关电源组成，风速模拟组件由超声波风速仪、机械式风速仪、风道以及调速器组成，风向模拟组件由驱动电机、连接件以及机械式风向仪组成，执行组件由变桨驱动组件、变桨编码器组件、限位开关、限位挡块、变桨轴承、偏航驱动组件、偏航编码器组件以及偏航轴承组成。采用两种风速仪，即超声风速仪、机械式风速仪，可实现对比两种风速仪在使用方法、平均风速采样周期以及传输速度上的差异，同时更加直观观察影响变桨系统运行及控制策略有益的对比。

Description

风电机组风速风向系统实训平台

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，具体为风电机组风速风向系统实训平台。

背景技术

伴随风电行业发展，针对风电行业培训及教学衍生出较多的风电实训设备，以目前风电实训设备而言，是以风电机组整体缩比结构呈现出来。受场地影响，其风速仪与风向仪安装难度较大，无法将风电机组实际应用的风速仪、风向仪进行配套安装，更多是以编码器或电位器进行代替。

同时在对风向进行调节时，其偏航系统整体进行运行，因包含塔筒、偏航轴承、制动器、偏航电机。学员没有办法直接观察其运行状态以及了解风向仪对设备的控制情况。风速仪在调节或模拟时，受轮毂、变桨轴承、叶片等相关组件影响，无法直接观察风速对应变桨的控制要求。从而无法针对风速仪与风向仪在培训过程中对学员的授课或实训起到直接作用。

因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员有必要研发风电机组风速风向系统实训平台。

实用新型内容

本实用新型目的是提供风电机组风速风向系统实训平台，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

风电机组风速风向系统实训平台技术方案，包括机箱，所述机箱上分别设有操作组件、风速模拟组件、风向模拟组件以及执行组件，所述操作组件由触摸屏、断路器、PLC 控制器以及开关电源组成，所述风速模拟组件由超声波风速仪、机械式风速仪、风道以及调速器组成，所述风向模拟组件由驱动电机、连接件以及机械式风向仪组成，所述执行组件由变桨驱动组件、变桨编码器组件、限位开关、限位挡块、变桨轴承、偏航驱动组件、偏航编码器组件以及偏航轴承组成。

优选的，所述操作组件依次与风速模拟组件、风向模拟组件以及执行组件相连接，所述PLC控制器分别与触摸屏、断路器以及开关电源相连接。

优选的，所述风道采用隔板形式，并通过轴流风机分别控制超声波风速仪、机械式风速仪，同时感应到风速，检测风速，所述调速器于超声波风速仪以及机械式风速仪相连接。

优选的，所述驱动电机通过连接件于机械式风向仪相连接，并控制其旋转。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型为风电机组风速风向系统实训平台，采用两种风速仪进行对风速的采样，通过采样可对比超声风速仪与机械式风速仪优异性的差距，同时可通过程序单独采集或屏蔽另一种风速仪对风机的控制，也可以同时对风机进行控制，可实现对比两种风速仪在使用方法、平均风速采样周期以及传输速度上的差异，同时更加直观观察影响变桨系统运行及控制策略有益的对比。

（2）本实用新型为风电机组风速风向系统实训平台，可直接对风电机组变桨系统、偏航系统进行控制，使设备更加直观的体现风速仪对变桨的影响，风向仪对偏航的影响，不仅可以使学员了解风向仪、风速仪的工作状态及工作原理，也可对日常维护及跟换的要求提供更好的平台，同时使其掌握风速对应变桨角度、风向对应偏航角角度的理解，更好的实现教学目的。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为图1中正面结构示意图。

附图标记中：1、操作组件；11、触摸屏；12、PLC控制器；13、断路器；14、开关电源；2、风速模拟组件；21、超声波风速仪；22、机械式风速仪；23、风道；24、调速器；3、风向模拟组件；31、驱动电机；32、连接件；33、机械式风向仪；4、执行组件；41、变桨驱动组件；42、变桨编码器组件；43、限位开关；44、限位挡块；45、变桨轴承；46、偏航驱动组件；47、偏航编码器组件；48、偏航轴承；5、机箱。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本实用新型，并不被配置为限定本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型更好的理解。

请参阅图1-2所示，本实用新型提供风电机组风速风向系统实训平台技术方案：包括机箱5，机箱5底部采用福马轮支撑，可移动，方便移动，机箱5上分别设有操作组件1、风速模拟组件2、风向模拟组件3以及执行组件4，操作组件1由触摸屏11、断路器13、PLC 控制器12以及开关电源14组成，实现其控制原理、控制操作及效果演示，操作组件1依次与风速模拟组件2、风向模拟组件3以及执行组件4相连接，PLC控制器12分别与触摸屏11、断路器13以及开关电源14相连接，触摸屏11来控制及显示风源、偏航执行机构、变桨执行机构对风向与风速的变化，以及设置、报警参数、状态显示与操作，风速模拟组件2由超声波风速仪21、机械式风速仪22、风道23以及调速器24组成，风道23采用隔板形式，并通过轴流风机分别控制超声波风速仪21、机械式风速仪22，同时感应到风速，检测风速，调速器24于超声波风速仪21以及机械式风速仪22相连接，风向模拟组件3由驱动电机31、连接件32以及机械式风向仪33组成，驱动电机31通过连接件32于机械式风向仪33相连接，并控制其旋转，执行组件4由变桨驱动组件41、变桨编码器组件42、限位开关43、限位挡块44、变桨轴承45、偏航驱动组件46、偏航编码器组件47以及偏航轴承48组成。

在本实施方式中，PLC控制器 12输出端通过电缆连接变桨驱动机构41，变桨驱动组件41带动变桨轴承45进行转动。限位挡块44安装在内轴承上，内轴承在旋转过程中带动限位挡块44运行。当风速在0-3m/时，变桨由91度开至零度，当风速3-12m/s时，变桨依然保持在零度状态, 当风速12-25m/s时，变桨根据控制策略对变桨角度进行调整，其变桨角度通过旋转编码器42采集的数据反馈至PLC控制器12，计算其旋转角度。

风向仪采集回来的数据在触摸屏11上显示，风向改变，偏航驱动组件46带动偏航轴承48根据风向数据进行旋转，编码器采集的数据可作作为计算偏航角度值、速度值的依据，通过触摸屏11对偏航设定解缆状态，当触发解缆限位值时，偏航进行自动解缆回到零度。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

依照本实用新型如上文的实施例，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。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。

Claims

1.风电机组风速风向系统实训平台，其特征在于，包括机箱（5），所述机箱（5）上分别设有操作组件（1）、风速模拟组件（2）、风向模拟组件（3）以及执行组件（4），所述操作组件（1）由触摸屏（11）、断路器（13）、PLC 控制器（12）以及开关电源（14）组成，所述风速模拟组件（2）由超声波风速仪（21）、机械式风速仪（22）、风道（23）以及调速器（24）组成，所述风向模拟组件（3）由驱动电机（31）、连接件（32）以及机械式风向仪（33）组成，所述执行组件（4）由变桨驱动组件（41）、变桨编码器组件（42）、限位开关（43）、限位挡块（44）、变桨轴承（45）、偏航驱动组件（46）、偏航编码器组件（47）以及偏航轴承（48）组成。

2.根据权利要求1所述的风电机组风速风向系统实训平台，其特征在于：所述操作组件（1）依次与风速模拟组件（2）、风向模拟组件（3）以及执行组件（4）相连接，所述PLC控制器（12）分别与触摸屏（11）、断路器（13）以及开关电源（14）相连接。

3.根据权利要求1所述的风电机组风速风向系统实训平台，其特征在于：所述风道（23）采用隔板形式，并通过轴流风机分别控制超声波风速仪（21）、机械式风速仪（22），同时感应到风速，检测风速，所述调速器（24）于超声波风速仪（21）以及机械式风速仪（22）相连接。

4.根据权利要求1所述的风电机组风速风向系统实训平台，其特征在于：所述驱动电机（31）通过连接件（32）于机械式风向仪（33）相连接，并控制其旋转。