CN220543504U - 一种模拟风力发电机的实训设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种模拟风力发电机的实训设备，包括：塔架，所述塔架顶部通过机座固定支架连接有机舱机构；所述机舱机构包括伺服电机一、伺服电机二、减速机和桨叶；所述伺服电机一安装在机座固定支架上，所述减速机的一端与伺服电机一连接，另一端设有减速机轴套，所述减速机轴套连接有轮毂，所述桨叶均设在轮毂上；所述伺服电机二的输出端通过联轴器与伺服电机一的安装编码器一端的轴锁紧，所述伺服电机一的动力线接入线路。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟风力发电机的实训设备，属于风力发电技术领域。
背景技术
目前风力发电机的种类较多，分类方式也很多，但归纳起来可分为两类：水平轴风力发电机，风轮的旋转轴与风向平行；垂直轴风力发电机，风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。应用较广的是水平轴风力发电机，一般是由风轮、发电机（包括装置）、塔架、机舱（或机座）、储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理比较简单，风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能。发电机在风轮轴的带动下旋转发电。
由于受教学环境和安全因素的限制，不能将设备安装于室外风大的地方，所以一般教学使用的风力发电实训设备主要就是由小型风力发电机和鼓风机等组成；由于鼓风机提供的凤能和风力发电机功率受限制，导致发电机的发电量较低，不能满足后续电网储能的需求；其次现有风力发电的实训设备结构较为复杂，制造成本高，鼓风机工作时产生的噪音较大，不便于老师正常的教学使用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种模拟风力发电机的实训设备。
一种模拟风力发电机的实训设备，包括：
塔架，所述塔架顶部通过机座固定支架连接有机舱机构；
所述机舱机构包括伺服电机一、伺服电机二、减速机和桨叶；所述伺服电机一安装在机座固定支架上，所述减速机的一端与伺服电机一连接，另一端设有减速机轴套，所述减速机轴套连接有轮毂，所述桨叶均设在轮毂上；所述伺服电机二的输出端通过联轴器与伺服电机一的安装编码器一端的轴锁紧，所述伺服电机一的动力线接入线路。
进一步地，所述塔架的底部设有底座，所述底座的四角设有重型脚轮。
进一步地，所述底座的四边底部设有调节地脚。
进一步地，所述机舱机构外部通过机舱罩壳一和机舱罩壳二包裹。
进一步地，所述伺服电机二通过电机连接件与伺服电机一连接。
进一步地，所述轮毂通过平键与减速机固定。
进一步地，所述减速机轴上设有用于防止减速机轴套和轮毂滑动的垫片。
进一步地，所述桨叶通过压板固定于轮毂上，所述压板上设有整流罩。
与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
本新型模拟设备将其中一台伺服电机作为原动机，另一台伺服电机作为发电机使用，将电能转化为桨叶的动能和发电机电能，发出的电能供后续的电网储能使用，由两台普通的伺服电机、减速机、塔架、桨叶和整流罩等组成，成本低廉，建构简单，体积较小，可批量的生产，用于实训室的建设，其中一台作为原动机正常使用，另一台是作为发电机使用，也是伺服电机的另一种用法，扩宽学生对伺服电机使用方式的认知，该设备原动机的转速较高，发电机发出的电也可观，便于后续电网储能的使用，但通过与发电机相连接的减速机减速，从减速机出来桨叶的转速就很慢了，安全性有了足够的保障。
附图说明
图1为本实用新型风力发电机示意图；
图2为本实用新型机舱组件内部结构示意图；
图3为本实用新型机舱组件示意图；
图中：1、重型脚轮；2、调节地脚；3、塔架；4、机舱组件；5、桨叶；6、底座；7、机舱罩壳一；8、机舱罩壳二；9、整流罩；10、压板；11、垫片；12、减速机轴套；13、轮毂；14、减速机；15、机座固定支架；16、伺服电机一；17、联轴器；18、电机连接件；19、伺服电机二。
实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。
如图1-图3所示，公开了一种模拟风力发电机的实训设备，包括：
塔架3，所述塔架3顶部通过机座固定支架15连接有机舱机构；
所述机舱机构包括伺服电机一16、伺服电机二19、减速机14和桨叶5；所述伺服电机一16安装在机座固定支架15上，所述减速机14的一端与伺服电机一16连接，另一端设有减速机轴套12，所述减速机轴套12连接有轮毂13，所述桨叶5均设在轮毂13上；所述伺服电机二19的输出端通过联轴器17与伺服电机一16的安装编码器一端的轴锁紧，所述伺服电机一16的动力线接入线路。其中伺服电机一16将编码器拆掉，安装编码器这一端轴与联轴器17在锁紧。
如图1和图3所示，所述塔架3的底部设有底座6，所述底座6的四角设有重型脚轮1，所述底座6的四边底部设有调节地脚2，脚轮1和调节地脚2安装于风力发电机的底座6上，将焊接好的塔架3通过螺钉固定于底座6上；如图3所示，所述机舱机构外部通过机舱罩壳一7和机舱罩壳二8包裹，机舱罩壳一7和机舱罩壳二8安装在配好孔的减速机14和机座固定支架15上。机舱罩壳一、机舱罩壳二以及风力发电整体机构按照水平轴风力发电机构设计的，外观大方，美观，让学生能更直接的了解到风力发电机的结构。
如图2所示，所述伺服电机二19通过电机连接件18与伺服电机一16连接。 所述轮毂13通过平键与减速机14固定，所述减速机14轴上设有用于防止减速机轴套12和轮毂13滑动的垫片11，所述桨叶5通过压板10固定于轮毂13上，所述压板10上设有整流罩9，机座固定支架15安装于塔架3上，将减速机14与伺服电机一16按图2所示安装于机座固定支架15上；将联轴器17与伺服电机一16的安装编码器一端的轴锁紧，将电机连接件18穿过联轴器17与伺服电机一16先安装固定，再将伺服电机二19通过紧固件与电机连接件18固定牢固，最后通过电机连接件18上的孔，再将联轴器17与伺服电机二19锁紧的螺钉拧紧；使用螺钉将减速机轴套12和轮毂13固定，再通过普通平键与减速机14固定；将11垫片通过螺钉拧紧在减速机14轴上，防止减速机轴套12和轮毂13在高速旋转下，从减速机14轴上滑动；在依次将三个桨叶5均布分布于轮毂13上，通过螺钉将压板10和桨叶5固定于轮毂13上；最后将整流罩9安装在压板10上。该设备原动机的转速较高，发电机发出的电也可观，便于后续电网储能的使用，但通过与发电机相连接的减速机减速，从减速机出来桨叶的转速就很慢了，安全性有了足够的保障。
本实施例中，有两台伺服电机，功率较大的伺服电机二19作为原动机，通上电后，高速运转，带动通过联轴器17连接的伺服电机一16轴运转，从而再通过减速机14将速度减速，带动桨叶在低速下转动；将伺服电机一16的动力线接入线路，发出的电用于后续的电网储能应用。
该实训设备相对于市面上的水平轴风力发电机构的原理是有些差异，水平轴风力发电机构是自然风能带动桨叶转动，桨叶带动主轴运动，从而将风能转化为电能，通过后续的电网进行使用。由于功率大的鼓风机不仅体积大，噪音也很大，不适合应用于教学使用。一种用于风力发电机的实训设备是将其中一台伺服电机作为原动机，另一台伺服电机作为发电机使用，将电能转化为桨叶的动能和发电机电能，发出的电能供后续电网储能使用。一种用于风力发电机的实训设备原理通俗易懂，结构简单，成本低廉，体积小，同时不使用鼓风机提供风能，所以设备整体噪音小。
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“安装”、“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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种模拟风力发电机的实训设备，其特征是，包括：
塔架（3），所述塔架（3）顶部通过机座固定支架（15）连接有机舱机构；
所述机舱机构包括伺服电机一（16）、伺服电机二（19）、减速机（14）和桨叶（5）；所述伺服电机一（16）安装在机座固定支架（15）上，所述减速机（14）的一端与伺服电机一（16）连接，另一端设有减速机轴套（12），所述减速机轴套（12）连接有轮毂（13），所述桨叶（5）均设在轮毂（13）上；所述伺服电机二（19）的输出端通过联轴器（17）与伺服电机一（16）的安装编码器一端的轴锁紧，所述伺服电机一（16）的动力线接入线路。
2.根据权利要求1所述的模拟风力发电机的实训设备，其特征是，所述塔架（3）的底部设有底座（6），所述底座（6）的四角设有重型脚轮（1）。
3.根据权利要求2所述的模拟风力发电机的实训设备，其特征是，所述底座（6）的四边底部设有调节地脚（2）。
4.根据权利要求1所述的模拟风力发电机的实训设备，其特征是，所述机舱机构外部通过机舱罩壳一（7）和机舱罩壳二（8）包裹。
5.根据权利要求1所述的模拟风力发电机的实训设备，其特征是，所述伺服电机二（19）通过电机连接件（18）与伺服电机一（16）连接。
6.根据权利要求1所述的模拟风力发电机的实训设备，其特征是，所述轮毂（13）通过平键与减速机（14）固定。
7.根据权利要求1所述的模拟风力发电机的实训设备，其特征是，所述减速机（14）轴上设有用于防止减速机轴套（12）和轮毂（13）滑动的垫片（11）。
8.根据权利要求1所述的模拟风力发电机的实训设备，其特征是，所述桨叶（5）通过压板（10）固定于轮毂（13）上；所述压板（10）上设有整流罩（9）。
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