一种便于安装调节的风力发电机机座

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，特别是涉及一种便于安装调节的风力发电机机座。

背景技术

风能是一种清洁的可再生能源，人们对其的开发和利用越来越重视，风能的开发利用主要通过风力发电机实现，风力发电机是把风的动能转为电能的设备，其基本原理是利用风力驱动叶片旋转，通过电磁感应促使发电机发电。风力发电可以减少污染，减少二氧化碳排放量，可以保持周围环境的干净，减少污染物的排放，因此风力发电在电力能源领域发挥出越来越重要的作用。

风力发电机一般固定在高处，但是在不同的天气情况下，风的吹动方向不同，不能促使风力发电机上的叶片时刻对准风向，从而无法促使风带动叶片旋转，不能将风能的利用达到最佳化，降低了风力的利用率，影响了风力发电的效果，对此，通常在风力发电机的下部安装风力发电机机座，风力发电机机座可以对风力发电机的位置进行调整，进而使风力发电机更好的迎接风向。

传统的风力发电机机座包括电机和转轴，首先通过工作人员检测当前风向，当风向相对于上一次检测发生较大变化时，通过工作人员来调控电机的转速和转向，进而通过电机驱动转轴来使风力发电机发生位置的改变，传统的风力发电机机座需要通过工作人员进行手动操作，同时由于风向的不确定性，经常出现调节不当的问题，且工作人员在调节电机的转速时，都是根据工作经验来进行调节的，这就容易出现较大的调节误差，传统的风力发电机机座不仅不能使风力发电机更好的迎接风向，而且还容易导致风力发电机出现异常磨损的现象。

因此，如何提供一种可以提高风力发电机调节水平的风力发电机机座，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种便于安装调节的风力发电机机座，用以解决现有技术中无法提高风力发电机调节水平，无法随着风向的改变对风力发电机进行精准调节，且无法提高风能利用率的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种便于安装调节的风力发电机机座，包括：

壳体；

风力发电机，设置在所述壳体上，所述风力发电机用于将风能转化为电能；

风力感应器，设置在所述风力发电机上，所述风力感应器用于实时获取风力的角度和风力的速度；

机座，设置在所述风力发电机的下表面；

调节机构，设置在所述壳体内，且连接于所述机座，所述调节机构用于通过所述机座带动所述风力发电机发生转动；

控制装置，设置在所述壳体内，且电连接于所述风力感应器和所述调节机构，所述控制装置用于对所述调节机构进行控制。

在其中一个实施例中，所述调节机构包括：

驱动电机，电连接于所述控制装置；

第一齿轮，套设在所述驱动电机的主轴上；

旋转轴，连接于所述机座；

第二齿轮，套设在所述旋转轴上，且所述第二齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第二齿轮用于带动所述旋转轴发生转动。

在其中一个实施例中，还包括：

减速箱，套设在所述驱动电机的主轴上，所述减速箱用于降低所述驱动电机的转动速度。

在其中一个实施例中，还包括：

平衡器，设置在所述风力发电机上，所述平衡器用于辅助所述风力发电机的调平。

在其中一个实施例中，所述驱动电机为步进电机。

在其中一个实施例中，还包括：

电源，设置在所述壳体内，所述电源通过导线连接于所述驱动电机和所述减速箱。

在其中一个实施例中，所述控制装置包括：

采集模块，用于采集所述风力的角度A和所述风力的速度P；

处理模块，用于根据所述风力的角度A和所述风力的速度P设定所述驱动电机的控制指令；

控制模块，用于根据所述控制指令对所述驱动电机进行控制；

在所述处理模块中，所述处理模块用于根据所述风力的速度P设定所述驱动电机的转动速度，所述处理模块还用于根据所述风力的角度A设定所述驱动电机的驱动时间。

在其中一个实施例中，所述处理模块用于预设风力的速度矩阵E，设定E(E1，E2，E3，E4)，其中，E1为第一预设风力的速度，E2为第二预设风力的速度，E3为第三预设风力的速度，E4为第四预设风力的速度，且E1＜E2＜E3＜E4；

所述处理模块用于预设驱动电机的转动速度矩阵F，设定F(F1，F2，F3，F4，F5)，其中，F1为第一预设驱动电机的转动速度，F2为第二预设驱动电机的转动速度，F3为第三预设驱动电机的转动速度，F4为第四预设驱动电机的转动速度，F5为第五预设驱动电机的转动速度，且F1＜F2＜F3＜F4＜F5；

所述处理模块还用于根据所述风力的速度P与各预设风力的速度之间的关系设定所述驱动电机的转动速度：

当P＜E1时，选定所述第一预设驱动电机的转动速度F1作为所述驱动电机的转动速度；

当E1≤P＜E2时，选定所述第二预设驱动电机的转动速度F2作为所述驱动电机的转动速度；

当E2≤P＜E3时，选定所述第三预设驱动电机的转动速度F3作为所述驱动电机的转动速度；

当E3≤P＜E4时，选定所述第四预设驱动电机的转动速度F4作为所述驱动电机的转动速度；

当E4≤P时，选定所述第五预设驱动电机的转动速度F5作为所述驱动电机的转动速度。

在其中一个实施例中，所述处理模块用于预设风力的角度矩阵B，设定B(B1，B2，B3，B4)，其中，B1为第一预设风力的角度，B2为第二预设风力的角度，B3为第三预设风力的角度，B4为第四预设风力的角度，且B1＜B2＜B3＜B4；

所述处理模块用于预设驱动电机的驱动时间矩阵C，设定C(C1，C2，C3，C4，C5)，其中，C1为第一预设驱动电机的驱动时间，C2为第二预设驱动电机的驱动时间，C3为第三预设驱动电机的驱动时间，C4为第四预设驱动电机的驱动时间，C5为第五预设驱动电机的驱动时间，且C1＜C2＜C3＜C4＜C5；

所述处理模块还用于根据所述风力的角度A与各预设风力的角度之间的关系设定所述驱动电机的驱动时间：

当A＜B1时，选定所述第一预设驱动电机的驱动时间C1作为所述驱动电机的驱动时间；

当B1≤A＜B2时，选定所述第二预设驱动电机的驱动时间C2作为所述驱动电机的驱动时间；

当B2≤A＜B3时，选定所述第三预设驱动电机的驱动时间C3作为所述驱动电机的驱动时间；

当B3≤A＜B4时，选定所述第四预设驱动电机的驱动时间C4作为所述驱动电机的驱动时间；

当B4≤A时，选定所述第五预设驱动电机的驱动时间C5作为所述驱动电机的驱动时间。

本发明提供了一种便于安装调节的风力发电机机座，相较现有技术，具有以下有益效果：

本发明公开了一种便于安装调节的风力发电机机座，包括：壳体，风力发电机，设置在壳体上，风力发电机用于将风能转化为电能，风力感应器，设置在风力发电机上，风力感应器用于实时获取风力的角度和风力的速度，机座，设置在风力发电机的下表面，调节机构，设置在壳体内，且连接于机座，调节机构用于通过机座带动风力发电机发生转动，控制装置，设置在壳体内，且电连接于风力感应器和调节机构，控制装置用于对调节机构进行控制。本发明可以根据风力的角度和风力的速度实现对风力发电机的精准调节，进而使风力发电机上的叶片对准风吹动的方向，提高风能的利用率和风力发电机的工作效率。

附图说明

图1示出了本发明实施例中一种便于安装调节的风力发电机机座的结构示意图；

图2示出了本发明实施例中控制装置的功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，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，或一体的连接；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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下文是结合附图对本发明的优选的实施例说明。

如图1所示，本发明的实施例公开了一种便于安装调节的风力发电机机座，其特征在于，包括：

壳体1；

风力发电机2，设置在所述壳体1上，所述风力发电机2用于将风能转化为电能；

风力感应器3，设置在所述风力发电机2上，所述风力感应器3用于实时获取风力的角度和风力的速度；

机座4，设置在所述风力发电机2的下表面；

调节机构，设置在所述壳体1内，且连接于所述机座4，所述调节机构用于通过所述机座4带动所述风力发电机2发生转动；

控制装置5，设置在所述壳体1内，且电连接于所述风力感应器3和所述调节机构，所述控制装置5用于对所述调节机构进行控制。

本实施例中，包括：壳体1，风力发电机2，设置在壳体1上，风力发电机2用于将风能转化为电能，风力感应器3，设置在风力发电机2上，风力感应器3用于实时获取风力的角度和风力的速度，机座4，设置在风力发电机2的下表面，调节机构，设置在壳体1内，且连接于机座4，调节机构用于通过机座4带动风力发电机2发生转动，控制装置5，设置在壳体1内，且电连接于风力感应器3和调节机构，控制装置5用于对调节机构进行控制。本发明可以根据风力的角度和风力的速度实现对风力发电机2的精准调节，进而使风力发电机2上的叶片对准风吹动的方向，提高风能的利用率和风力发电机的工作效率。

需要说明的是，风向是指风的来向，风向的测量单位，用方位来表示，如陆地上，一般用16个方位表示，海上多用36个方位表示，在高空则用角度表示，用角度表示风向，是把圆周分成360度，北风(N)是0度(即360度)，东风(E)是90度，南风(S)是180度，西风(W)是270度，其余的风向都可以由角度进行表示。

在本申请的一些实施例中，所述调节机构包括：

驱动电机6，电连接于所述控制装置5；

第一齿轮7，套设在所述驱动电机6的主轴上；

旋转轴8，连接于所述机座4；

第二齿轮9，套设在所述旋转轴8上，且所述第二齿轮9与所述第一齿轮7相啮合，所述第二齿轮9用于带动所述旋转轴8发生转动。

本实施例中，通过控制驱动电机6的转动，进而使第一齿轮7发生转动，由于第一齿轮7与第二齿轮9啮合，因此第一齿轮7转动带动第二齿轮9转动，第二齿轮9固定在旋转轴8上，而旋转轴8的一端固定在机座4上，因此第二齿轮9转动带动机座4转动，通过机座4的转动带动风力发电机2的转动，完成对风力发电机2的调节，本发明中的调节机构便于调节，适用性强，具有较强的稳定性。

在本申请的一些实施例中，还包括：

减速箱10，套设在所述驱动电机6的主轴上，所述减速箱10用于降低所述驱动电机6的转动速度。

本实施例中，减速箱10利用大小齿轮来进行工作，由于输入齿轮轴的轮齿与输出轴上大齿轮啮合在一起，而输入齿轮轴的轮齿数少于输出轴上大齿轮的轮齿数，根据齿数比与转数比成反比，当动力源(驱动电机)通过输入齿轮轴传到输出轴后，输出轴便得到了低于输入轴的低速运动，从而达到减速的目的。本发明中的减速箱10可以是现有技术中公开的减速箱，在此不作赘述，本申请通过增加减速箱10，可以对驱动电机6的转动速度进一步控制，提高风力发电机2的稳定性。

在本申请的一些实施例中，还包括：

平衡器11，设置在所述风力发电机2上，所述平衡器11用于辅助所述风力发电机2的调平。

本实施例中，平衡器11可以判断调节后的风力发电机2是否处于水平线上，若调节后的风力发电机2没有处于水平线上，则通知工作人员及时对风力发电机2进行复位，提高风力发电机2的稳定性。

在本申请的一些实施例中，所述驱动电机5为步进电机。

在本申请的一些实施例中，还包括：

电源12，设置在所述壳体1内，所述电源12通过导线连接于所述驱动电机6和所述减速箱10。

本实施例中，通过电源12实现对驱动电机6和减速箱10的能源供给。

如图2所示，在本申请的一些实施例中，所述控制装置5包括：

采集模块，用于采集所述风力的角度A和所述风力的速度P；

处理模块，用于根据所述风力的角度A和所述风力的速度P设定所述驱动电机的控制指令；

控制模块，用于根据所述控制指令对所述驱动电机进行控制；

在所述处理模块中，所述处理模块用于根据所述风力的速度P设定所述驱动电机6的转动速度，所述处理模块还用于根据所述风力的角度A设定所述驱动电机6的驱动时间。

在本申请的一些实施例中，所述处理模块用于预设风力的速度矩阵E，设定E(E1，E2，E3，E4)，其中，E1为第一预设风力的速度，E2为第二预设风力的速度，E3为第三预设风力的速度，E4为第四预设风力的速度，且E1＜E2＜E3＜E4；

所述处理模块用于预设驱动电机的转动速度矩阵F，设定F(F1，F2，F3，F4，F5)，其中，F1为第一预设驱动电机的转动速度，F2为第二预设驱动电机的转动速度，F3为第三预设驱动电机的转动速度，F4为第四预设驱动电机的转动速度，F5为第五预设驱动电机的转动速度，且F1＜F2＜F3＜F4＜F5；

所述处理模块还用于根据所述风力的速度P与各预设风力的速度之间的关系设定所述驱动电机的转动速度：

当P＜E1时，选定所述第一预设驱动电机的转动速度F1作为所述驱动电机的转动速度；

当E1≤P＜E2时，选定所述第二预设驱动电机的转动速度F2作为所述驱动电机的转动速度；

当E2≤P＜E3时，选定所述第三预设驱动电机的转动速度F3作为所述驱动电机的转动速度；

当E3≤P＜E4时，选定所述第四预设驱动电机的转动速度F4作为所述驱动电机的转动速度；

当E4≤P时，选定所述第五预设驱动电机的转动速度F5作为所述驱动电机的转动速度。

本实施例中，处理模块还用于根据风力的速度P与各预设风力的速度之间的关系设定驱动电机6的转动速度，本申请通过设定驱动电机6的转动速度可以实现对风力发电机2的精准调节，提高风能的利用率和风能发电的工作效率。

在本申请的一些实施例中，所述处理模块用于预设风力的角度矩阵B，设定B(B1，B2，B3，B4)，其中，B1为第一预设风力的角度，B2为第二预设风力的角度，B3为第三预设风力的角度，B4为第四预设风力的角度，且B1＜B2＜B3＜B4；

所述处理模块用于预设驱动电机的驱动时间矩阵C，设定C(C1，C2，C3，C4，C5)，其中，C1为第一预设驱动电机的驱动时间，C2为第二预设驱动电机的驱动时间，C3为第三预设驱动电机的驱动时间，C4为第四预设驱动电机的驱动时间，C5为第五预设驱动电机的驱动时间，且C1＜C2＜C3＜C4＜C5；

所述处理模块还用于根据所述风力的角度A与各预设风力的角度之间的关系设定所述驱动电机的驱动时间：

当A＜B1时，选定所述第一预设驱动电机的驱动时间C1作为所述驱动电机的驱动时间；

当B1≤A＜B2时，选定所述第二预设驱动电机的驱动时间C2作为所述驱动电机的驱动时间；

当B2≤A＜B3时，选定所述第三预设驱动电机的驱动时间C3作为所述驱动电机的驱动时间；

当B3≤A＜B4时，选定所述第四预设驱动电机的驱动时间C4作为所述驱动电机的驱动时间；

当B4≤A时，选定所述第五预设驱动电机的驱动时间C5作为所述驱动电机的驱动时间。

本实施例中，处理模块还用于根据风力的角度A与各预设风力的角度之间的关系设定驱动电机6的驱动时间，本申请通过设定驱动电机6的驱动时间可以使风力发电机2的发电效率在风力变化的情况下仍保持较高的水平，提高了风力发电机2运行的可靠性。

综上，本发明实施例包括：壳体1，风力发电机2，设置在壳体1上，风力发电机2用于将风能转化为电能，风力感应器3，设置在风力发电机2上，风力感应器3用于实时获取风力的角度和风力的速度，机座4，设置在风力发电机2的下表面，调节机构，设置在壳体1内，且连接于机座4，调节机构用于通过机座4带动风力发电机2发生转动，控制装置5，设置在壳体1内，且电连接于风力感应器3和调节机构，控制装置5用于对调节机构进行控制。本发明可以根据风力的角度和风力的速度实现对风力发电机2的精准调节，进而使风力发电机2上的叶片对准风吹动的方向，提高风能的利用率和风力发电机的工作效率。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行全部的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

本领域普通技术人员可以理解：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。