CN220168080U - 一种用于风电机组的风况检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于风电机组的风况检测装置，包括壳体和立柱，所述壳体内设置有电路板，所述壳体的一端设置有用于测量风速的螺旋桨，壳体的另一端设置有尾翼，所述尾翼包括竖直尾翼和位于所述竖直尾翼两侧设置的水平尾翼，所述立柱顶部设置有U型的连接座，所述连接座内固定设置有俯仰编码器，所述壳体底部中间位置固定设置有连接轴，所述连接轴与所述壳体轴向垂直设置，所述连接轴转动安装在所述连接座内且常态下所述壳体呈水平状态，所述连接轴的一端通过联轴器与所述俯仰编码器连接；所述俯仰编码器与所述电路板电连接。

Description

一种用于风电机组的风况检测装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域，具体涉及一种用于风电机组的风况检测装置。

背景技术

大型风力发电机组都安装有风向与风速测量传感器，用于监测风况，风向传感器向风力发电机组偏航控制器实时提供信号，控制器驱动偏航电机保证风力发电机组准确对风；风速传感器向风力发电机组控制器提供风速信号，控制器根据风速、负荷调整桨距角，使风力发电机组运行在最佳状态。

现有技术中，公开号为CN202693611U的中国实用新型专利公开了一种风向风速传感器，包括壳体，壳体的一端设置有螺旋桨，壳体的另一端设置有尾翼，在壳体内设置有磁钢及与磁钢相配合的测速线圈，磁钢可拆卸式固定在壳体内的风速传动轴的一端，风速传动轴的另一端与螺旋桨固定连接，测速线圈固定在壳体内的线圈座上，并与设置在壳体内的电路板电连接；在壳体内还设置有角度编码器和风向驱动器，风向驱动器与尾翼转动连接，风向驱动器的风向轴与角度编码器的角度轴通过联轴器连接，角度编码器固定在壳体内的编码器座上，并与电路板电连接。本实用新型的风向风速传感器结构简单、分辨率高，适用范围广。

又比如，公开号为CN107290563A的中国发明专利公开了一种风向风速仪，包括风向测量装置和风速测量装置；其中，所述风向测量装置包括转动组件以及固定部，所述转动组件用于在风力作用下相对所述固定部转动；所述风向测量装置根据所述转动组件相对所述固定部的转动角度测量风向；所述风速测量装置设置在所述转动组件上并随所述转动组件转动。该风向风速仪将风向测量和风速测量功能集成在一个设备上，采用设置在转动组件上并随转动组件转动的风速测量装置测量风速，使得风速测量装置能够根据风向调节位置，获得更准确的风速检测结果，并使风向测量工作和风速测量工作的测量位置相同，相比较现有技术，可以降低成本，并提高风能状况统计分析工作的准确度。

但是，上述现有的风向风速仪只能测量水平方向上的风速和风向，由于气流的不稳定性，实际风向基本不可能完全是水平方向的，导致现有的风向风速仪不能采集风向的俯仰角度，测量的风速数据和风向数据均会出现误差，风力发电机组不能直接根据风向风速仪测量的数据准确调整风机叶片俯仰倾角。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种用于风电机组的风况检测装置，以解决背景技术中所提出的技术问题。

一种用于风电机组的风况检测装置，包括壳体和立柱，所述壳体内设置有电路板，所述壳体的一端设置有用于测量风速的螺旋桨，壳体的另一端设置有尾翼，所述尾翼包括竖直尾翼和位于所述竖直尾翼两侧设置的水平尾翼，所述立柱顶部设置有U型的连接座，所述连接座内固定设置有俯仰编码器，所述壳体底部中间位置固定设置有连接轴，所述连接轴与所述壳体轴向垂直设置，所述连接轴转动安装在所述连接座内且常态下所述壳体呈水平状态，所述连接轴的一端通过联轴器与所述俯仰编码器连接；所述俯仰编码器与所述电路板电连接。

进一步，所述壳体靠近所述螺旋桨的一端设置有第一配重块。

进一步，所述第一配重块磁吸在所述壳体上。

进一步，所述壳体上设置有第一安装槽，所述第一安装槽内设置有磁铁，所述第一配重块设置在所述第一安装槽内。

进一步，所述竖直尾翼两侧设置有第二配重块。

进一步，所述第二配重块磁吸在所述竖直尾翼上。

进一步，所述竖直尾翼上设置有第二安装槽，所述第二安装槽内设置有磁铁，所述第二配重块设置在所述第二安装槽内。

进一步，所述连接轴通过轴承转动安装在所述连接座内。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型的用于风电机组的风况检测装置，在现有的风向风速传感器的基础上，增加了水平尾翼和俯仰编码器，将壳体底部中间位置通过连接轴转动安装在立柱顶部的连接座内，且常态下壳体呈水平状态，即壳体两端的力矩相等，通过水平尾翼和俯仰编码器使本申请的风况检测装置能够测量风向的俯仰角度，拓展了风向测量范围，使风向测量更加准确。

在风电机组上配置本申请的风况检测装置，使风电机组能够根据本风况检测装置采集的风向俯仰角度调整风机叶片俯仰倾角，使风力发电机组运行在最佳状态。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例提供的一种用于风电机组的风况检测装置的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的一种用于风电机组的风况检测装置的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的一种用于风电机组的风况检测装置的结构示意图三。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实用新型提供的一种用于风电机组的风况检测装置，该风况检测装置为在公开号为CN202693611U的中国实用新型专利公开的风向风速传感器上改进而来，本实施例的风况检测装置测风速和水平风向的原理可以直接参考现有的风向风速传感器的工作原理即可，属于现有技术，在此不再赘述。下面主要说明本风况检测装置实现测量风向俯仰角度的结构和原理。

具体的，本风况检测装置可以直接采用现有风向风速传感器的壳体1和立柱2，且在壳体1内也设置有电路板，壳体1的一端设置有用于测量风速的螺旋桨4，壳体1的另一端设置有尾翼。区别在于，本风况检测装置的尾翼包括竖直尾翼5和位于竖直尾翼5两侧设置的水平尾翼6，立柱2顶部设置有U型的连接座7，连接座7内固定设置有俯仰编码器8，俯仰编码器8可以和现有风向风速传感器中的角度编码器采用相同型号的编码器即可，壳体1底部中间位置固定设置有连接轴9，连接轴9与壳体1轴向垂直设置，连接轴9通过轴承15转动安装在连接座7内且常态下壳体1呈水平状态，即壳体1两端的力矩相等，保持平衡状态。连接轴9的一端通过联轴器10与俯仰编码器8连接，水平尾翼6受风力带动壳体1绕连接轴9轴心转动，连接轴9随壳体1转动通过联轴器10带动俯仰编码器8的角度轴转动，从而输出俯仰角度信号。俯仰编码器8与电路板电连接，电路板对俯仰角度信号进行处理，计算得到俯仰角度。

为使壳体1两端的力矩相等，需要调整壳体1两端的配重，可以采用以下两种方式：

第一种：在壳体1靠近螺旋桨4的一端设置有第一配重块11。第一配重块11磁吸在壳体1上。为防止第一配重块11在壳体1上活动，改变力臂大小。可以在壳体1上设置第一安装槽12，第一安装槽12内设置有磁铁，第一配重块11设置在第一安装槽12内，从而对第一配重块11进行限位，避免第一配重块11随意活动。

第二种：竖直尾翼5两侧设置有第二配重块13。第二配重块13磁吸在竖直尾翼5上。为防止第二配重块13在竖直尾翼5上上活动，改变力臂大小，可以在竖直尾翼5两侧设置第二安装槽14，第二安装槽14内设置有磁铁，第二配重块13设置在第二安装槽14内。

需要说明的是，上述两种调整壳体1两端的配重的方案可以只采用两种方案中的其中一种，也可以两种方案同时采用，本实施例不做限制。

综上，本实用新型的用于风电机组的风况检测装置，在现有的风向风速传感器的基础上，增加了水平尾翼和俯仰编码器，将壳体底部中间位置通过连接轴转动安装在立柱顶部的连接座内，且常态下壳体呈水平状态，即壳体两端的力矩相等，通过水平尾翼和俯仰编码器使本申请的风况检测装置能够测量风向的俯仰角度，拓展了风向测量范围，使风向测量更加准确。

在风电机组上配置本申请的风况检测装置，使风电机组能够根据本风况检测装置采集的风向俯仰角度调整风机叶片俯仰倾角，使风力发电机组运行在最佳状态。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.一种用于风电机组的风况检测装置，包括壳体(1)和立柱(2)，所述壳体(1)内设置有电路板，所述壳体(1)的一端设置有用于测量风速的螺旋桨(4)，壳体(1)的另一端设置有尾翼，其特征在于：所述尾翼包括竖直尾翼(5)和位于所述竖直尾翼(5)两侧设置的水平尾翼(6)，所述立柱(2)顶部设置有U型的连接座(7)，所述连接座(7)内固定设置有俯仰编码器(8)，所述壳体(1)底部中间位置固定设置有连接轴(9)，所述连接轴(9)与所述壳体(1)轴向垂直设置，所述连接轴(9)转动安装在所述连接座(7)内且常态下所述壳体(1)呈水平状态，所述连接轴(9)的一端通过联轴器(10)与所述俯仰编码器(8)连接；所述俯仰编码器(8)与所述电路板电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于风电机组的风况检测装置，其特征在于：所述壳体(1)靠近所述螺旋桨(4)的一端设置有第一配重块(11)。

3.根据权利要求2所述的一种用于风电机组的风况检测装置，其特征在于：所述第一配重块(11)磁吸在所述壳体(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种用于风电机组的风况检测装置，其特征在于：所述壳体(1)上设置有第一安装槽(12)，所述第一安装槽(12)内设置有磁铁；所述第一配重块(11)设置在所述第一安装槽(12)内。

5.根据权利要求1所述的一种用于风电机组的风况检测装置，其特征在于：所述竖直尾翼(5)两侧设置有第二配重块(13)。

6.根据权利要求5所述的一种用于风电机组的风况检测装置，其特征在于：所述第二配重块(13)磁吸在所述竖直尾翼(5)上。

7.根据权利要求6所述的一种用于风电机组的风况检测装置，其特征在于：所述竖直尾翼(5)上设置有第二安装槽(14)，所述第二安装槽(14)内设置有磁铁；所述第二配重块(13)设置在所述第二安装槽(14)内。

8.根据权利要求1所述的一种用于风电机组的风况检测装置，其特征在于：所述连接轴(9)通过轴承(15)转动安装在所述连接座(7)内。