一种风能发电系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风能发电系统，包括底座、立柱、支撑顶板、转轴、发电机、叶轮、驱动电机、风向传感器以及控制箱；转轴竖直且转动式安装在支撑顶板上，发电机水平安装在转轴上，叶轮安装在发电机的输出轴上；驱动电机安装在发电机的下方，并在驱动电机的输出轴上设有驱动齿轮；在支撑顶板上设有呈圆形分布并与驱动齿轮相啮合的齿条；风向传感器通过支架安装在立柱上；在控制箱内设有分别与驱动电机以及风向传感器相连的控制器。该风能发电系统采用风向传感器实时采集风向，再由控制器控制驱动电机根据风向进行朝向调整，有效增强了风能发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风电系统，尤其是一种风能发电系统。
技术介绍
尽管风力发电机多种多样，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。水平轴风力发电机的式样很多，有的具有反转叶片的风轮，有的再一个塔架上安装多个风轮，以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本，还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡，集中气流，增加气流速度，垂直轴风力发电机垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风；若水平轴风力发电机也能够具备垂直轴风力发电机跟随风向进行改变，那么必定能够具备较好的发电效果。
技术实现思路
技术目的：提供一种能够跟随风向进行改变的风能发电系统。技术方案：本技术所述的风能发电系统，包括底座、立柱、支撑顶板、转轴、发电机、叶轮、驱动电机、风向传感器以及控制箱；立柱竖直安装在底座上，支撑顶板水平安装在立柱的顶端；转轴竖直且转动式安装在支撑顶板上，发电机水平安装在转轴上，叶轮安装在发电机的输出轴上；驱动电机安装在发电机的下方，并在驱动电机的输出轴上设有驱动齿轮；在支撑顶板上设有呈圆形分布并与驱动齿轮相啮合的齿条，且齿条的圆心位于转轴的轴心线上；风向传感器通过支架安装在立柱上；在控制箱内设有分别与驱动电机以及风向传感器相连的控制器。采用驱动电机上的驱动齿轮与圆形的齿条相啮合，使得发电机的叶轮能够根据风向进行360度的朝向调整，有效增强了风能发电效率；采用风向传感器实时采集风向，从而为叶轮朝向调节提供依据，并由控制器控制驱动电机执行叶轮朝向的改变。作为本技术的进一步限定方案，在支撑顶板上还设有与控制器相连的角度传感器，在角度传感器的传感轴上水平设有从动齿轮，在转轴的圆周上设有一圈与从动齿轮相啮合的齿圈。采用角度传感器能够实时采集转轴的转动量，从而将发电机叶轮当前的朝向反馈给控制器，便于控制器的精确控制。作为本技术的进一步限定方案，在驱动电机和驱动齿轮上设有防护罩。采用防护罩能够对驱动电机及驱动齿轮进行防护，防止长期外置使用造成损坏。本技术与现有技术相比，其有益效果是：(1)采用驱动电机上的驱动齿轮与圆形的齿条相啮合，使得发电机的叶轮能够根据风向进行朝向调整，有效增强了风能发电效率；(2)采用风向传感器实时采集风向，从而为叶轮朝向调节提供依据，并由控制器控制驱动电机执行叶轮朝向的改变。附图说明图1为本技术的侧面结构示意图；图2为本技术的俯视结构示意图；图3为本技术的电路关系图。图中：1、底座，2、立柱，3、支撑顶板，4、转轴，5、发电机，6、叶轮，7、驱动电机，8、驱动齿轮，9、齿条，10、防护罩，11、齿圈，12、角度传感器，13、从动齿轮，14、支架，15、风向传感器，16、控制箱。具体实施方式下面结合附图对本技术技术方案进行详细说明，但是本技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1：如图1-3所示，本技术的一种风能发电系统包括：底座1、立柱2、支撑顶板3、转轴4、发电机5、叶轮6、驱动电机7、风向传感器15以及控制箱16。其中，立柱2竖直安装在底座1上，支撑顶板3水平安装在立柱2的顶端；转轴4竖直且转动式安装在支撑顶板3上，发电机5水平安装在转轴4上，叶轮6安装在发电机的输出轴上；驱动电机7安装在发电机5的下方，并在驱动电机7的输出轴上设有驱动齿轮8；在支撑顶板3上设有呈圆形分布并与驱动齿轮8相啮合的齿条9，且齿条9的圆心位于转轴4的轴心线上；风向传感器15通过支架14安装在立柱2上；在控制箱16内设有分别与驱动电机7以及风向传感器15相连的控制器。为了能够实时采集转轴4的转动量，从而将发电机5的叶轮6当前的朝向反馈给控制器，便于控制器的精确控制，在支撑顶板3上还设有与控制器相连的角度传感器12，在角度传感器12的传感轴上水平设有从动齿轮13，在转轴4的圆周上设有一圈与从动齿轮13相啮合的齿圈11。为了能够对驱动电机7及驱动齿轮8进行防护，防止长期外置使用造成损坏，在驱动电机7和驱动齿轮8上设有防护罩10。本技术的风能发电系统在使用时，由风向传感器15实时采集风向，从而为叶轮6的朝向调节提供依据，当风向发生改变时，由控制器控制驱动电机7带动驱动齿轮8沿齿条9转动，带动转轴4转动，从而叶轮6的朝向改变；同时角度传感器12实时采集转轴4的转动量，从而将发电机5的叶轮6当前的朝向反馈给控制器，便于控制器的精确控制。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本技术，但其不得解释为对本技术自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本技术的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风能发电系统，其特征在于：包括底座(1)、立柱(2)、支撑顶板(3)、转轴(4)、发电机(5)、叶轮(6)、驱动电机(7)、风向传感器(15)以及控制箱(16)；立柱(2)竖直安装在底座(1)上，支撑顶板(3)水平安装在立柱(2)的顶端；转轴(4)竖直且转动式安装在支撑顶板(3)上，发电机(5)水平安装在转轴(4)上，叶轮(6)安装在发电机的输出轴上；驱动电机(7)安装在发电机(5)的下方，并在驱动电机(7)的输出轴上设有驱动齿轮(8)；在支撑顶板(3)上设有呈圆形分布并与驱动齿轮(8)相啮合的齿条(9)，且齿条(9)的圆心位于转轴(4)的轴心线上；风向传感器(15)通过支架(14)安装在立柱(2)上；在控制箱(16)内设有分别与驱动电机(7)以及风向传感器(15)相连的控制器。

【技术特征摘要】
1.一种风能发电系统，其特征在于：包括底座(1)、立柱(2)、支撑顶板(3)、转轴(4)、发电机(5)、叶轮(6)、驱动电机(7)、风向传感器(15)以及控制箱(16)；立柱(2)竖直安装在底座(1)上，支撑顶板(3)水平安装在立柱(2)的顶端；转轴(4)竖直且转动式安装在支撑顶板(3)上，发电机(5)水平安装在转轴(4)上，叶轮(6)安装在发电机的输出轴上；驱动电机(7)安装在发电机(5)的下方，并在驱动电机(7)的输出轴上设有驱动齿轮(8)；在支撑顶板(3)上设有呈圆形分布并与驱动齿轮(8)相啮合的齿条(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾荣巨，姜志平，徐正宏，朱文帅，顾文权，曹宏林，顾宏海，王韵，何菲，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司泰兴市供电公司，国网江苏省电力公司泰州供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32