一种风力检测的方法、风力检测仪和风力发电机技术

技术编号:8833180 阅读:213 留言:0更新日期:2013-06-22 19:48
本发明专利技术提供一种风力检测的方法、风力检测仪和风力发电机,其中,风力检测的方法包括检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号;根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风向。本发明专利技术提供的上述实施例中,通过检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号,可以直接检测旋转部件在旋转过程中所承载的风力产生的力学信号,检测到的作用在桨叶上的力学信号的精确度高、误差小,然后根据上述力学信号可以计算得到精确度高的风向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电的
,具体地,涉及一种风力检测的方法、风力检测仪和风力发电机
技术介绍
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。我国风能资源丰富,利用风能发电的潜力巨大。现在,人们通常使用风力发电机将风能转换为电能。图1为现有技术风力发电机的结构示意图。如图1所示,风力发电机包括:桨叶101、导流罩102、发电机103、机舱罩104、塔架105、塔基106和风力检测仪107。风力以一定角度和速度作用在桨叶101上,使桨叶101产生旋转力矩而转动,从而将风能转换为机械能,旋转的桨叶101将驱动塔架104上的发电机发电,实现风能转换为电能。在风力发电机的工作过程中,风力发电机捕获风能的数量与风速成三次方关系,导流罩102的转动轴与风向的夹角也影响风力发电机捕获风能的效率;当导流罩102的转动轴与风向之间存在夹角时,将降低风力发电机风力发电机捕获风能的效率,同时,导流罩102的转动轴与风向之间存在夹角时,偏向的风力会给风力发电机产生一个很大的偏载荷,降低风力发电机的使用寿命。所以,准确获取风向和风速等风力参数,对于风力发电机的发电效率和使用寿命等都至关重要。现有技术中,风力检测仪107通常包括风向标和风速仪,使用风向标和风速仪来检测风向和风速等风力参数,风力检测仪107安装在叶轮101后面的机舱罩104上,由于气流经过叶轮101的阻挡或干扰之后才到达风力检测仪107,因此风速和风向等风力参数均发生变化,所以,风力检测仪107获取的风速和风向等风力参数精确度低、误差大。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术提供一种风力检测的方法、风力检测仪和风力发电机,用于解决现有技术中检测到的风力参数精确度低、误差大的问题。为此,本专利技术提供一种风力检测的方法,其中,包括:检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号;根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风向。其中,所述风力检测的方法还包括:根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风速。其中,所述至少两个预设位置包括:第一位置和第二位置;所述第一位置和第二位置分别为所述检测点旋转时经过的圆周与该圆周在水平方向的直径相交的位置。其中,所述至少两个预设位置还包括:第三位置和第四位置;所述第三位置和第四位置分别为所述检测点旋转时经过的圆周与该圆周在竖直方向的直径相交的位置。其中,所述检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号包括:检测所述旋转部件上的检测点的位置信号;在所述旋转部件上的检测点处于预设位置时,检测所述检测点的力学信号。其中,所述检测所述旋转部件上的检测点的位置信号包括:通过加速度传感器检测所述旋转部件上的检测点的位置信号;在所述加速度传感器检测到的加速度为水平预设值时,标识所述旋转部件上的检测点处于所述第一位置和第二位置。其中,所述检测点的力学信号包括:所述检测点的压力信号、拉力信号和压强信号中的至少一种。其中,所述旋转部件为风力发电机的导流罩。本专利技术还提供一种风力检测仪,其中包括:力学传感器,用于检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号;信号处理器,用于根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风向。其中,所述信号处理器还用于:根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风速。其中,所述力学传感器包括:压力传感器、拉力传感器和压强传感器中的至少一种;所述压力传感器、拉力传感器和压强传感器分别用于检测所述检测点的压力信号、拉力信号和压强信号。其中,所述风力检测仪还包括:位置传感器,用于检测所述旋转部件上的检测点的位置信号;基于所述位置传感器检测到的位置信号确定所述旋转部件上的检测点处于预设位置时,所述力学传感器检测所述检测点的力学信号。其中,所述位置传感器包括:加速度传感器,在所述加速度传感器检测到的加速度为水平预设值时,标识所述旋转部件上的检测点处于第一位置和第二位置;所述第一位置和第二位置分别为所述检测点旋转时经过的圆周与该圆周在水平方向的直径相交的位置。其中,所述风力检测仪还包括:框架,所述力学传感器和位置传感器安装在所述框架上。其中,所述框架为圆柱体,所述力学传感器包括压力传感器和/或拉力传感器;所述力学传感器和位置传感器安装在所述框架的表面。其中,所述框架为圆柱体,所述力学传感器包括压强传感器;所述位置传感器安装在所述框架的表面;所述压强传感器安装在所述框架的内部,并通过通孔与外部气流接触。其中,所述框架包括固定连接的圆柱体和平板,所述力学传感器包括压力传感器和/或拉力传感器;所述力学传感器和位置传感器安装在所述框架的表面。其中,所述框架包括固定连接的圆柱体和平板,所述力学传感器包括压强传感器;所述位置传感器安装在所述框架的表面;所述压强传感器安装在所述框架的内部,并通过通孔与外部气流接触。本专利技术还提供一种风力发电机,其中,包括上述的任意一种风力检测仪。本专利技术具有下述有益效果:本专利技术提供的风力检测的方法,通过检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号,可以直接检测旋转部件在旋转过程中所承载的风力产生的力学信号,检测到的旋转部件上力学信号的精确度高、误差小,然后根据上述力学信号可以计算得到精确度高的风向。本专利技术提供的风力检测仪,通过力学传感器检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号,可以直接检测旋转部件在旋转过程中所承载的风力产生的力学信号,检测到的旋转部件上力学信号的精确度高、误差小,然后根据上述力学信号可以计算得到精确度高的风向。本专利技术提供的风力发电机,通过将风力检测仪安装在桨叶的上风向,以提高风力检测仪检测到的作用在桨叶风力参数时的精确度,风力发电机根据风力参数调整叶轮旋转时的转动轴以与风向平行,从而提高风力发电机的发电效率,减少风力发电机的偏载荷,延长风力发电机的使用寿命。附图说明图1为现有技术风力发电机的结构示意图2为本专利技术风力检测的方法第一实施例的流程图3为本专利技术风力检测的方法第二实施例的流程图4为本实施例中检测点的运动轨迹示意图5为本专利技术风力检测仪第一实施例的结构示意图6为本专利技术风力检测仪第二实施例的结构示意图7为本专利技术风力检测仪第三实施例的结构示意图8为本专利技术风力检测仪第四实施例的结构示意图9为本专利技术风力检测仪第四实施例的主视图10为本专利技术风力检测仪第四实施例的俯视图11为本专利技术风力发电机第一实施例的结构示意图12为本专利技术风力发电机第二实施例的结构示意图。具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案,下面结合附图对本专利技术提供的风力检测的方法、风力检测仪和风力发电机进行详细描述。图2为本专利技术风力检测的方法第一实施例的流程图。如图2所示,本实施例中风力检测的方法具体包括如下步骤:步骤201、检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号。本步骤中,在旋转部件的旋转过程中,旋转部件上的检测点也在旋转,当检测点旋转到预设位置的时候,检测旋转部件上检测点处的力学信号,其中,预设位置至少有两个。检测得到旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号之后,进入步骤202。步骤202、根据上述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风向。在本步骤中,根据检测点在处于至少两个预设位置时检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力检测的方法,其特征在于,包括:检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号;根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风向。

【技术特征摘要】
1.一种风力检测的方法,其特征在于,包括: 检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号; 根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风向。2.根据权利要求1所述的风力检测的方法,其特征在于还包括: 根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风速。3.根据权利要求1所述的风力检测的方法,其特征在于,所述至少两个预设位置包括: 第一位置和第二位置; 所述第一位置和第二位置分别为所述检测点旋转时经过的圆周与该圆周在水平方向的直径相交的位置。4.根据权利要求3所述的风力检测的方法,其特征在于,所述至少两个预设位置还包括: 第三位置和第四位置; 所述第三位置和第四位置分别为所述检测点旋转时经过的圆周与该圆周在竖直方向的直径相交的位置。5.根据权利要求3所述的风力检测的方法,其特征在于,所述检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号包括: 检测所述旋转部件上的检测点的位置信号; 在所述旋转部件上的检测点处于预设位置时,检测所述检测点的力学信号。6.根据权利要求5所述的风力检测的方法,其特征在于,所述检测所述旋转部件上的检测点的位置信号包括: 通过加速度传感器检测所述旋转部件上的检测点的位置信号; 在所述加速度传感器检测到的加速度为水平预设值时,标识所述旋转部件上的检测点处于所述第一位置和第二位置。7.根据权利要求1所述的风力检测的方法,其特征在于,所述检测点的力学信号包括: 所述检测点的压力信号、拉力信号和压强信号中的至少一种。8.根据权利要求1-7任一所述的风力检测的方法,其特征在于,所述旋转部件为风力发电机的导流罩。9.一种风力检测仪,其特征在于包括: 力学传感器,用于检测旋转部件上的检测点处于至少两个预设位置时的力学信号; 信号处理器,用于根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风力的风向。10.根据权利要求9所述风力检测仪,其特征在于,所述信号处理器还用于: 根据所述至少两个预设位置及其对应的力学信号获取风...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛俊豪刘河
申请(专利权)人:北京金风科创风电设备有限公司
类型:发明
国别省市:

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