一种具有超声波测风功能的风力发电机组结构的制作方法

1.本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种具有超声波测风功能的风力发电机组结构。


背景技术：

2.风力发电机组运行中，风速、风向等参数对于风力发电机组的控制至关重要。目前，为避免叶轮，发电机等装置的扰流干扰，大多数测风设备通常安装于机舱顶部一定高度处。
3.但是，测风设备与风力发电机组相对独立，连接不够稳定，导致存在连接断开的风险，而采用一体式结构则不便于后期对测风设备进行检修，十分不便，有待于进一步优化。
4.为此，我们提出来一种具有超声波测风功能的风力发电机组结构解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中，测风设备与风力发电机组之间连接结构使用不便的问题，而提出的一种具有超声波测风功能的风力发电机组结构。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种具有超声波测风功能的风力发电机组结构，包括发电机组主体，所述发电机组主体的上端面竖直固定有支撑管，所述支撑管的顶部固定有插头，且所述支撑管的顶部配合有对接座，所述对接座的下端面中部开设有供所述插头插入的对接槽，所述对接槽内顶部固定有与所述插头对接的插座，所述对接槽内两侧弹性安装有用于抵接所述支撑管顶部两侧形成固定的固定柱，且所述对接座安装有与所述固定柱磁吸配合的电磁铁；
8.所述对接座的顶部固定有底板，所述底板的上端面边缘固定有多个支撑柱，多个所述支撑柱的顶部共同固定有顶板，且所述底板与所述顶板相向的一侧安装有多个超声波探头。
9.通过上述技术方案，可利用支撑管来对线缆进行保护，从而提高发电机组主体与对接座连接的稳定性，即保证发电机组主体与超声波测风设备连接稳定，同时，在已有系统的基础之上增加超声波探头的数量，以构建不同种类的超声波传感器阵列，可实现更大范围内的高精度、同步多点风速风向。
10.作为进一步的优选方案，所述发电机组主体的中部安装有发电机轴，所述发电机组主体的底部固定有底座，且所述底座的上端面边缘开设有多个定位孔。
11.通过上述技术方案，可利用底座与定位孔来将发电机组主体固定于风力发电设备的机毂内。
12.作为进一步的优选方案，所述对接槽内两侧对称开设有两个安装槽，且所述电磁铁固定于所述安装槽内远离所述支撑管的一端。
13.通过上述技术方案，可将电磁铁固定于对接座内，并用于与伸入对接槽内的支撑管配合。
14.作为进一步的优选方案，所述安装槽的中部固定有弹簧，且所述弹簧远离所述电磁铁的一端固定于所述固定柱上，所述固定柱的中部构造有与所述弹簧固定的抵接板。
15.通过上述技术方案，可将固定柱弹性安装于安装槽内。
16.作为进一步的优选方案，所述固定柱朝向所述安装槽内的一端固定有磁块，所述磁块与所述电磁铁异性相吸。
17.通过上述技术方案，可利用电磁铁与磁块的磁吸配合来主动控制固定柱缩入安装槽内。
18.作为进一步的优选方案，所述支撑管朝向所述安装槽端口的一侧开设有定位槽，且所述固定柱远离所述磁块的一端伸出所述安装槽外，并与所述定位槽插接配合。
19.通过上述技术方案，安装槽在弹簧的作用下能够弹入对接槽内，并与定位槽插接，以固定支撑管与对接座。
20.作为进一步的优选方案，所述固定柱与所述定位槽插接配合的一端构造有弧面，且所述弧面位于所述固定柱端部朝向所述对接槽槽口的一侧。
21.通过上述技术方案，弧面可方便支撑管在插入对接槽内时，将固定柱挤入安装槽内。
22.作为进一步的优选方案，所述插头连接有线缆，且所述线缆穿过所述支撑管的内部并与所述发电机组主体电性连接。
23.通过上述技术方案，支撑管可对线缆进行保护。
24.作为进一步的优选方案，所述底板上端面的所述超声波探头至少设有四个，并对称设置，且所述顶板的下端面固定有一个超声波探头。
25.通过上述技术方案，通过多个超声波探头与多个超声波传感器连接，可构建不同的检测阵列。
26.作为进一步的优选方案，所述顶板的下端面中部安装有反射面。
27.通过上述技术方案，反射面可配合超声波探头来实现超声波测风功能。
28.综上所述，本发明的技术效果和优点：该具有超声波测风功能的风力发电机组结构，得益于发电机组主体、支撑管以及对接座的配合，可利用支撑管来对线缆进行保护，从而提高发电机组主体与对接座连接的稳定性，即保证发电机组主体与超声波测风设备连接稳定；
29.该具有超声波测风功能的风力发电机组结构，得益于支撑管、定位槽、对接座、对接槽、安装槽、电磁铁以及固定柱的配合，可利用固定柱与电磁铁的相斥，以及弹簧的弹力，来控制固定柱与定位槽的插接，从而方便将对接座稳定固定于支撑管上，拆装方便，易于后期维护；
30.该具有超声波测风功能的风力发电机组结构，得益于底板、顶板以及多个超声波探头的配合，在已有系统的基础之上增加超声波探头的数量，并构建不同种类的超声波传感器阵列，从而实现更大范围内的高精度、同步多点风速风向的测量。
附图说明
31.图1为本发明结构示意图；
32.图2为本发明的对接座的内部结构示意图；
33.图3为本发明的图2中a处结构的放大示意图；
34.图4为本发明的固定柱的结构示意图；
35.图5为本发明的超声波风速风向测量流程框图。
36.图中：1、底座；101、定位孔；2、发电机组主体；201、发电机轴；3、支撑管；301、插头；302、线缆；303、定位槽；4、对接座；401、对接槽；402、插座；5、底板；501、支撑柱；6、顶板；601、反射面；7、超声波探头；8、安装槽；801、弹簧；9、电磁铁；10、固定柱；1001、弧面；11、抵接板；12、磁块。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
38.参照图1，一种具有超声波测风功能的风力发电机组结构，所述性连接诶，即可使得支撑管3来对线缆302进行保护。
39.同时，所述支撑管3的顶部配合有对接座4，所述对接座4的下端面中部开设有供所述插头301插入的对接槽401，所述对接槽401内顶部固定有与所述插头301对接的插座402，使得插头301在插入对接槽401内后，能够与插座402对接，形成电性连接，即电性连接对接座4与发电机组主体2。
40.而在具体实施时，所述对接槽401内两侧对称开设有两个安装槽8，所述安装槽8内远离所述支撑管3的一端固定有电磁铁9，电磁铁9在通电时可产生磁力，且电磁铁9的电源开关安装于对接座4的外缘面，以便于工作人员按压使用。
41.而配合图4，所述安装槽8内设置有固定柱10，且安装槽8内中部固定有弹簧801，所述弹簧801远离所述电磁铁9的一端固定于所述固定柱10的中部，具体的，所述固定柱10的中部构造有与所述弹簧801固定的抵接板11，从而将固定柱10弹性安装于安装槽8内，且所述固定柱10朝向所述安装槽8内的一端固定有磁块12，所述磁块12与所述电磁铁9异性相吸，使得可配合电磁铁9与弹簧801来控制固定柱10的伸缩，而所述支撑管3朝向所述安装槽8端口的一侧开设有定位槽303，使得固定柱10能够与支撑管3上的定位槽303进行插接或分离，即可方便对支撑管3与对接座4进行拆装。
42.具体实施时，所述固定柱10与所述定位槽303插接配合的一端构造有弧面1001，且所述弧面1001位于所述固定柱10端部朝向所述对接槽401槽口的一侧，从而方便支撑管3挤入对接槽401内。
43.参照图1与图5，所述对接座4的顶部固定有底板5，所述底板5的上端面边缘固定有多个支撑柱501，多个所述支撑柱501的顶部共同固定有顶板6，所述顶板6的下端面中部安装有反射面601。
44.同时，所述底板5与所述顶板6相向的一侧安装有多个超声波探头7，具体的，所述底板5上端面的所述超声波探头7至少设有四个，并对称设置，且所述顶板6的下端面固定有一个超声波探头7。其中，位于顶板6上的超声波探头7连接主超声波传感器，位于底板5上的多个超声波探头7连接次超声波传感器，在使用时，可通过上位机控制主超声波传感器发射超声波信号，发射信号为s(t)，发送超声波频率f为200khz，并利用a/d转换器组对多个次超声波传感器接收到的信号进行采样，输入到上位机中进行算法运算，再配合上位机控制显
示模块，输出显示计算得到的实时风速风向值，具体实施实施，超声波传感器以及上位机均可采用现有技术手段。
45.工作原理：该具有超声波测风功能的风力发电机组结构，使用时，可利用底座1来将发电机组主体2稳定固定于风力发电设备的机毂内，利用发电机轴201来与机毂内其他结构连接，并将支撑管3穿出机毂的顶部，然后将对接座4底部的对接槽401来与支撑管3的底部对接，利用插头301与插座402的对接形成电性连接，支撑管3顶部的两侧会利用弧面1001来将固定柱10压缩入安装槽8内，直至定位槽303与安装槽8的端口对接，使得固定柱10能够在弹簧801的作用下抵入定位槽303内，从而形成固定。
46.而需要将对接座4从支撑管3的顶部取下时，则可通过对接座4外侧的开关来使电磁铁9通电并产生磁力，从而与磁块12配合，克服弹簧801的弹力，将固定柱10吸入安装槽8内，即可解除支撑管3与对接座4之间的固定，以便于工作人员取下对接座4来进行检修维护。
47.而对接座4、底板5、顶板6以及超声波探头7组成的超声波测风装置在使用时，位于顶板6上的超声波探头7连接主超声波传感器，位于底板5上的多个超声波探头7连接次超声波传感器，其中，通过上位机控制主超声波传感器发射超声波信号，发射信号为s(t)，发送超声波频率f为200khz，并利用a/d转换器组对多个次超声波传感器接收到的信号进行采样，输入到上位机中进行算法运算，再配合上位机控制显示模块，输出显示计算得到的实时风速风向值。
48.即在已有系统的基础之上增加超声波探头7的数量，以连接多个超声波传感器，并构建不同种类的超声波传感器阵列，从而实现更大范围内的高精度、同步多点风速风向的测量。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。