一种风力发电实验教学装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及实验教学设备领域，具体涉及了一种风力发电实验教学装置，用于学生学习风力发电的基本原理和电路知识，观察风力发电过程中各实验部件工作过程，实验教学装置采用单元化，按照工作原理分为实验单元、风力发电单元和风源单元，实验单元整体为横向的长方形架体结构，按照实验要求分为上下两部分，上部分为实验教学模块部分，下部分为电源控制箱部分，风力发电单元主要为风力发电机，风力发电机安装在架体上，架体底部为交叉的“十”字型底座，“十”字型的底座装有航空插头和带有刹车功能的万向轮，风源单元主要组成部分为鼓风机，鼓风机安装在架体上，为实验教学过程提供稳定风源。风源。风源。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电实验教学装置


[0001]本技术涉及实验教学设备领域，具体涉及了一种风力发电实验教学装置。

技术介绍

[0002]现阶段,我国正处于经济结构转型的重要时期，如何解决传统能源逐渐减少和国内能源消耗越来越大的矛盾是能源管理部门重点考虑的一项问题，在这种社会大环境下，风能、太阳能、水能等作为高效清洁的新能源在电力能源领域发挥出越来越重要的作用，尤其是风力发电，虽然其发展历史较为短暂，但却表现出越来越强劲的发展势头，风力资源是取之不尽用之不绝的，利用风力发电可以减少环境污染，节省煤炭、石油等常规能源，风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统，风电场运营模式可以为国家电网补充电力，小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电。
[0003]近年来我国风力发电发展迅速并且日趋成熟，但是关于此类风力发电实验教学装置发展缓慢，影响学生学习风力发电的相关专业知识，在中职和高等教育中，学生学习风力发电的方式大多数是采用计算机仿真模型和实地考察学习，计算机仿真模型教学实验方便，但是对学生来说这种实验教学方式一是直观性差，学生无法直观的观察风力发电机组工作的过程，二是学生对发电电路的电压和电流无法实物测量，不利于故障维修与检测的教学，实地考察学习学生可接触真正的发电机组，但是实地考察学习受环境影响大，危险性高，不利于对学生进行大规模教学，严重影响学生的教学质量与效果。

技术实现思路

[0004]本技术目的在于提供一种风力发电实验教学装置，用于学生学习风力发电的基本原理和电路知识，观察风力发电过程中各实验部件工作过程。
[0005]本技术为提高教学质量，实验教学装置采用单元化，按照工作原理分为三个单元，分别为实验单元、风力发电单元和风源单元。
[0006]实验单元整体为横向的长方形架体结构，按照实验要求分为上下两部分，上部分为实验教学模块部分，分为风力发电控制器模块、逆变器模块、灯泡负载模块、直流电压电流变模块、第一交流电压表模块、第二交流电压表模块，学生可根据不同的实验教学内容选择对应的实验教学模块进行组合使用，下部分为电源控制箱部分，电源控制箱整体为长方体结构，横向安装于架体中间偏下位置，电源控制箱分为前后面板，前面板按照功能分为电源控制部分、蓄电池部分、测量部分、风机调速部分、风力发电输出端口部分、插座部分，实验教学时学生可选择对应的部分进行学习，后面板为两个航空插座，用于连接风力发电单元和风源单元，进行电力输送和信号传输。
[0007]风力发电单元主要为风力发电机，风力发电机靠风力驱动，将风能转化为机械能，再由机械能转化为电能，风力发电机安装在架体上，架体底部为交叉的“十”字型底座，可以为风力发电单元提供稳定的支持，“十”字型的底座上方装有航空插头，便于和实验单元连
接进行电力输送和信息传输，底座装有带有刹车功能的万向轮，便于学生进行实验教学时移动和定位。
[0008]风源单元为风力发电单元提供风力，驱动风力发电机进行发电，风源单元主要组成部分为鼓风机，鼓风机安装在架体上，架体底部同样为交叉的“十”字型底座，“十”字型底座上方呈三角形垂直安装三根铝型材，三根垂直的铝型材上方安装有平行与水平面的矩形框架，用于安装固定鼓风机，矩形框架的下方装有航空插头，连接实验单元给鼓风机供电和调节鼓风机的风速，可用于学生进行多次进行不同风速下的风力发电实验教学，“十”字型底座下方每个角装有一个带刹车功能的万向轮，便于学生移动，刹车状态下也可以抵消鼓风机运行时的反作用力，防止风源单元移动。
[0009]优选的，所述实验单元中实验教学模块部分和电源控制箱在实验教学中需要电气连接，使用4MM香蕉插头引在对应的使用位置，学生进行实验教学时直接可以使用。
[0010]优选的，所述架体由铝型材搭建组成，轻便坚固，便于学生进行实验教学时按照实验教学要求移动，方便学生进行更多的实验教学项目。
[0011]优选的，所述实验单元架体底部安装有保护地脚，保护架体减少磨损。
[0012]优选的，所述风力发电单元和风源单元架体底部装有便于学生移动和定位的带有刹车功能的万向轮。
[0013]优选的，所述风力发电单元、风源单元之间与实验单元之间使用航空插头和航空插座进行电力传输和信息传送，实验教学时传输稳定，实验前后便于学生拆卸。
[0014]优选的，所述实验单元中的风力发电控制器模块和逆变器模块连接风力发电单元中的风力发电机，风力发电控制器模块可以控制风力发电机的发电电压，当风力发电机的发电电压超过风力发电控制器模块设置的发电电压时，风力发电控制器模块会控制风力发电机进行“刹车”保护，使风力发电机停止继续发电，防止发电电压过大造成危险，同时风力发电控制器模块可以将风力发电机发出的交流电转化为直流电，便于后期的储存和转化，逆变器模块可以将储存的直流电或者经过风力发电控制器模块转化的直流电转化为家用交流220V电压，学生可以在实验教学中学习风力发电原理和电路知识。
[0015]优选的，实验教学装置使用负载灯泡或者电压电流表，发电机的发电量可以由灯泡的亮度表现出来或者由电压电流表直接显示发电电压和电流。
[0016]优选的，所述插座部分作为电源扩展使用。
[0017]本技术的有益效果为：实验教学装置单元化，直观性好，便于学生观察风力发电过程，操作方便，可多个学生同时进行教学实验；实验单元模块化，学生可根据教学要求进行组合实验，提高教学质量；实验教学装置带有交流电压电流表，直流电压电流表，便于学生测量并记录整个风力发电过程电压电流的变化。
附图说明
[0018]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成本公开的限制，在附图中：
[0019]图1表示一种风力发电实验教学装置整体结构示意图。
[0020]图2表示一种风力发电实验教学装置风力发电单元结构示意图。
[0021]图3表示一种风力发电实验教学装置风源单元结构示意图。
[0022]图4表示一种风力发电实验教学装置实验单元结构示意图。
[0023]图中：1
‑
电源控制部分 2
‑
蓄电池部分 3
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测量部分 4
‑
风源调速部分 5
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风力发电输出端口部分 6
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插座部分 7
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风力发电控制器模块 8
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逆变器模块 9
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灯泡负载模块 10
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直流电压电流表模块 11
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第一交流电压电流表模块 12
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第二交流电压电流表模块 13
‑
架体 14
‑
电源控制箱 15
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鼓风机 18
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风力发电机 20
‑
万向轮 21
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电实验教学装置，其特征在于：整体由实验单元（25）、风力发电单元（26）、风源单元（27）三个单元组成；实验单元（25）整体为横向的长方形架体结构，按照使用功能可分为上下两部分，上部分为实验教学模块部分，包括风力发电控制器模块（7）、逆变器模块（8）、灯泡负载模块（9）、直流电压电流变模块（10）、第一交流电压表模块（11）、第二交流电压表模块（12），下部分为电源控制箱部分，电源控制箱（14）整体为长方体结构，横向安装于长方形架体结构中间偏下位置，电源控制箱（14）分为前后面板，前面板按照功能可分为电源控制部分（1）、蓄电池部分（2）、测量部分（3）、风机调速部分（4）、风力发电输出端口部分（5）、插座部分（6），后面板中间位置为两个航空插座（21）；风力发电单元（26）主要为风力发电机（18），风力发电机（18）安装在架体（13）上，架体（13）底部为交叉的“十”字型底座，“十”字型底座中心安装垂直铝合金立柱，风力发电机（18）安装在铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：马帅，申超，刘辉，
申请(专利权)人：济南铭锐科技设备有限公司，
类型：新型
国别省市：