本實用新型主要涉及(ji)風(feng)力發(fa)電(dian)技術領域(yu)，特指一種風(feng)力發(fa)電(dian)機(ji)組的風(feng)速測量裝置。

背景技術：

目前廣泛(fan)應用于(yu)(yu)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)力(li)發電機組(zu)進行風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)向(xiang)測(ce)量(liang)的(de)(de)(de)(de)是超聲波風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)向(xiang)儀，超聲波風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)向(xiang)儀的(de)(de)(de)(de)工(gong)作原(yuan)理是利用超聲波時差法來實(shi)現風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)。聲音在空氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)傳播(bo)速(su)(su)(su)(su)度，會和(he)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)向(xiang)上的(de)(de)(de)(de)氣流速(su)(su)(su)(su)度疊加。在固定監(jian)測(ce)條件下，超聲波在空氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)傳播(bo)速(su)(su)(su)(su)度與風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)函(han)數對應，通過監(jian)測(ce)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)儀兩個通道上的(de)(de)(de)(de)相反方向(xiang)的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)矢量(liang)來確定風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)電機組(zu)的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)和(he)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)向(xiang)。但是由于(yu)(yu)大氣經(jing)過旋(xuan)轉的(de)(de)(de)(de)葉(xie)(xie)片(pian)后(hou)，會改變其原(yuan)有路徑和(he)流速(su)(su)(su)(su)，在葉(xie)(xie)片(pian)后(hou)端(duan)形成渦流，致使位于(yu)(yu)后(hou)端(duan)的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)儀不能(neng)準確的(de)(de)(de)(de)采(cai)集到葉(xie)(xie)片(pian)上的(de)(de)(de)(de)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)向(xiang)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)，不能(neng)最大限度的(de)(de)(de)(de)捕捉風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)，而(er)且由于(yu)(yu)未能(neng)及時響(xiang)應風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)變化，加大了葉(xie)(xie)輪機械能(neng)的(de)(de)(de)(de)脈動；另(ling)外，由于(yu)(yu)葉(xie)(xie)片(pian)本身(shen)體積(ji)龐大，越(yue)(yue)靠近(jin)葉(xie)(xie)根(gen)，光(guang)線射向(xiang)葉(xie)(xie)輪掃風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)時被遮(zhe)擋面(mian)積(ji)越(yue)(yue)大，從而(er)帶來測(ce)量(liang)盲區，影響(xiang)風(feng)(feng)(feng)(feng)(feng)速(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)。

技術實現要素：

本實用(yong)新(xin)型要解(jie)決的(de)(de)技(ji)術問(wen)題(ti)就在于：針對(dui)現(xian)有技(ji)術存在的(de)(de)技(ji)術問(wen)題(ti)，本實用(yong)新(xin)型提供一(yi)種結(jie)構簡單、測量準確的(de)(de)風力發電機組(zu)的(de)(de)風速(su)測量裝置。

為(wei)解(jie)決(jue)上述技術問題，本實用(yong)新型提出的(de)技術方案為(wei)：

一種風(feng)(feng)(feng)(feng)力發(fa)電機(ji)組(zu)的風(feng)(feng)(feng)(feng)速測量(liang)裝置，包括用(yong)于(yu)測量(liang)風(feng)(feng)(feng)(feng)力發(fa)電機(ji)組(zu)的葉片前方(fang)預設距(ju)離處風(feng)(feng)(feng)(feng)速的風(feng)(feng)(feng)(feng)速檢測件，所述(shu)風(feng)(feng)(feng)(feng)速檢測件安裝于(yu)風(feng)(feng)(feng)(feng)力發(fa)電機(ji)組(zu)的滑環固定端。

作為上述技(ji)術方案的進(jin)一步改進(jin)：

所(suo)述(shu)風速檢測件前方的輪(lun)轂罩(zhao)為透明罩(zhao)。

所述風(feng)速檢測(ce)件的(de)檢測(ce)端突出風(feng)力發電機組的(de)輪(lun)轂(gu)罩且位于(yu)所述葉(xie)片的(de)前方。

所述風速檢測件通過一安裝組(zu)件安裝于所述滑環固定端。

所(suo)述(shu)安裝(zhuang)(zhuang)組件(jian)包(bao)括安裝(zhuang)(zhuang)在所(suo)述(shu)滑環固(gu)定端(duan)的(de)環形抱箍，所(suo)述(shu)環形抱箍上(shang)設置有支桿(gan)，所(suo)述(shu)風速檢(jian)測件(jian)安裝(zhuang)(zhuang)于所(suo)述(shu)支桿(gan)上(shang)。

所述(shu)風速檢(jian)測(ce)件為(wei)激光測(ce)速儀。

與現(xian)有(you)技術相比，本實用新型的優(you)點在于(yu)：

本實用新型的(de)風(feng)(feng)力發電(dian)機組(zu)的(de)風(feng)(feng)速測(ce)(ce)量裝(zhuang)置，在風(feng)(feng)電(dian)機組(zu)運行時(shi)，葉(xie)片(pian)(pian)和(he)輪轂旋(xuan)轉(zhuan)，將風(feng)(feng)速檢測(ce)(ce)件安裝(zhuang)于滑環(huan)固(gu)定端，不僅能(neng)夠避免(mian)風(feng)(feng)機運行中(zhong)葉(xie)片(pian)(pian)轉(zhuan)動帶來的(de)測(ce)(ce)量盲(mang)區，提高測(ce)(ce)量的(de)可靠性(xing)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)，而且滑環(huan)固(gu)定端靜止不動，進(jin)一(yi)(yi)步保證測(ce)(ce)量的(de)可靠性(xing)；另外風(feng)(feng)速檢測(ce)(ce)件直(zhi)接檢測(ce)(ce)葉(xie)片(pian)(pian)正前方位置處的(de)風(feng)(feng)速，從(cong)而也能(neng)夠避免(mian)葉(xie)片(pian)(pian)擾動影響風(feng)(feng)速測(ce)(ce)量，進(jin)一(yi)(yi)步提高風(feng)(feng)速檢測(ce)(ce)的(de)準(zhun)確(que)性(xing)。

附圖說明

圖(tu)1為(wei)本(ben)實用新(xin)型(xing)在具體(ti)應用時的側視結(jie)構圖(tu)。

圖2為(wei)本(ben)實用新(xin)型在具體(ti)應用時的立體(ti)結(jie)構圖。

圖(tu)3為本圖(tu)2的局部放大圖(tu)。

圖(tu)4為本實用新型中風速檢測(ce)件的(de)立(li)體安裝圖(tu)。

圖5為本(ben)實用新型中風速檢測(ce)件的(de)側視安(an)裝圖。

圖6為本實用新型的測速原理(li)圖。

圖(tu)中標號表示：1、輪(lun)轂(gu)罩；2、滑環固定端；3、安裝組(zu)件；31、環形抱箍；32、支桿；4、風速(su)檢測件；5、葉(xie)片。

具體實施方式

以下結合(he)說明書(shu)附圖和具體實施(shi)例(li)對本實用新型作進一步描述。

如圖(tu)1至(zhi)6所示(shi)，本實施例的風(feng)(feng)力發電機(ji)(ji)組(zu)的風(feng)(feng)速(su)(su)(su)測(ce)(ce)量(liang)裝(zhuang)置，包括用于檢(jian)(jian)測(ce)(ce)風(feng)(feng)力發電機(ji)(ji)組(zu)的葉(xie)片(pian)(pian)5正前方預設(she)位置處(chu)風(feng)(feng)速(su)(su)(su)的風(feng)(feng)速(su)(su)(su)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)件4，其中(zhong)風(feng)(feng)速(su)(su)(su)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)件4安裝(zhuang)于滑環(huan)固(gu)定端(duan)2。在(zai)風(feng)(feng)電機(ji)(ji)組(zu)運(yun)行(xing)時，葉(xie)片(pian)(pian)5和(he)輪(lun)轂(gu)(gu)旋轉，將風(feng)(feng)速(su)(su)(su)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)件4安裝(zhuang)于滑環(huan)固(gu)定端(duan)2，正對輪(lun)轂(gu)(gu)罩(zhao)1，能夠避免風(feng)(feng)機(ji)(ji)運(yun)行(xing)中(zhong)葉(xie)片(pian)(pian)5轉動帶來的測(ce)(ce)量(liang)盲區(qu)，提高(gao)測(ce)(ce)量(liang)的可靠性(xing)和(he)準(zhun)確(que)性(xing)，而(er)(er)且滑環(huan)固(gu)定端(duan)2在(zai)風(feng)(feng)機(ji)(ji)運(yun)行(xing)時靜止不動，進一步提高(gao)測(ce)(ce)量(liang)的可靠性(xing)；風(feng)(feng)速(su)(su)(su)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)件4直接檢(jian)(jian)測(ce)(ce)葉(xie)片(pian)(pian)5正前方位置處(chu)的風(feng)(feng)速(su)(su)(su)，從而(er)(er)也能夠避免葉(xie)片(pian)(pian)5擾動而(er)(er)影響(xiang)風(feng)(feng)速(su)(su)(su)測(ce)(ce)量(liang)，進一步提高(gao)風(feng)(feng)速(su)(su)(su)檢(jian)(jian)測(ce)(ce)的準(zhun)確(que)性(xing)。

本實施例(li)中(zhong)，風速(su)檢(jian)測(ce)(ce)(ce)(ce)件4為激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)(ce)速(su)儀，其測(ce)(ce)(ce)(ce)量原理為：以(yi)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)為光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)源向大氣(qi)(qi)發(fa)射(she)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)脈(mo)沖，接收大氣(qi)(qi)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)（主要(yao)是(shi)氣(qi)(qi)溶(rong)膠粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)大氣(qi)(qi)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)）后(hou)散(san)(san)射(she)信號，通過分(fen)析發(fa)射(she)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)和(he)散(san)(san)射(she)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)多普勒頻移來計算出風速(su)。具體為激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)(ce)速(su)儀的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)生(sheng)器產生(sheng)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)，發(fa)射(she)器則將激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)沿風機正前方水(shui)平直線發(fa)射(she)出去；激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)定(ding)點(dian)聚焦(jiao)于需要(yao)測(ce)(ce)(ce)(ce)量風速(su)的(de)(de)(de)(de)(de)位置處(chu)(chu)（預設位置處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)(ce)(ce)(ce)量點(dian)）；激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)碰到(dao)(dao)確定(ding)距離大氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)后(hou)發(fa)生(sheng)散(san)(san)射(she)，接收器接收到(dao)(dao)散(san)(san)射(she)回來的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)，通過與發(fa)射(she)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)進行對比，得出測(ce)(ce)(ce)(ce)量點(dian)大氣(qi)(qi)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)運動速(su)度(du)。由(you)于大氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)溶(rong)膠粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)對大氣(qi)(qi)運動具有很好的(de)(de)(de)(de)(de)跟隨性，大氣(qi)(qi)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)對激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)散(san)(san)射(she)主要(yao)是(shi)由(you)氣(qi)(qi)溶(rong)膠粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)和(he)大氣(qi)(qi)分(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)散(san)(san)射(she)造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，因此，測(ce)(ce)(ce)(ce)量點(dian)處(chu)(chu)大氣(qi)(qi)粒(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)運動速(su)度(du)等于測(ce)(ce)(ce)(ce)量點(dian)處(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)風速(su)。利用(yong)激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)(ce)速(su)儀（如激(ji)(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)測(ce)(ce)(ce)(ce)速(su)雷達）可以(yi)定(ding)點(dian)聚焦(jiao)，同時(shi)測(ce)(ce)(ce)(ce)量風機正前方若干個點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)風速(su)。

如(ru)圖4和圖5所(suo)示(shi)，本實施例中，風速檢測(ce)(ce)件4通過(guo)一安裝(zhuang)(zhuang)組件3安裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)滑環固(gu)定端(duan)2。其中安裝(zhuang)(zhuang)組件3包括安裝(zhuang)(zhuang)在(zai)(zai)滑環固(gu)定端(duan)2的(de)(de)環形抱(bao)箍(gu)31，環形抱(bao)箍(gu)31上設置有支桿32，風速檢測(ce)(ce)件4則安裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)支桿32上。風機輪轂(gu)在(zai)(zai)旋轉(zhuan)時(shi)，滑環固(gu)定端(duan)2不旋轉(zhuan)，將(jiang)激(ji)光(guang)測(ce)(ce)速儀(yi)安裝(zhuang)(zhuang)于(yu)(yu)滑環固(gu)定端(duan)2，避(bi)免了風機在(zai)(zai)運(yun)行時(shi)葉(xie)片5轉(zhuan)動帶來的(de)(de)測(ce)(ce)量盲(mang)區(qu)。另外(wai)，為了保障激(ji)光(guang)測(ce)(ce)速儀(yi)的(de)(de)正常工(gong)作(zuo)，將(jiang)輪轂(gu)前端(duan)的(de)(de)輪轂(gu)罩(zhao)1設置成透明罩(zhao)，保證激(ji)光(guang)發射與接收的(de)(de)可靠性。當然，也可以將(jiang)激(ji)光(guang)測(ce)(ce)速儀(yi)的(de)(de)前端(duan)伸出至(zhi)輪轂(gu)罩(zhao)1。

本實施例中，風速的測量原理如圖6所示：S1點的風速V₁，可以矢量分解為正對于風輪掃風面積的風速為V_1r，垂直于V_1r且與地面平行的風速為V_1x，風向角為Φ。推廣到Sn點(dian)，則有：

①

②

③

由(you)以上③式能(neng)測量和計算(suan)出葉輪(lun)前方任意位(wei)置（S1、S2……Sn）的風(feng)(feng)速風(feng)(feng)向，并(bing)可以通過建模(mo)計算(suan)出t時刻后葉輪(lun)上的風(feng)(feng)速和風(feng)(feng)向，從而為風(feng)(feng)電機組(zu)主控(kong)系(xi)統(tong)驅動變槳(jiang)系(xi)統(tong)提供依(yi)據（具體(ti)過程為現有(you)技(ji)術(shu)，在此不再贅述）。

雖然本(ben)實(shi)(shi)用(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)已(yi)以(yi)較佳實(shi)(shi)施例(li)揭(jie)露如上(shang)，然而(er)并非(fei)用(yong)(yong)以(yi)限定(ding)本(ben)實(shi)(shi)用(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)。任(ren)何(he)熟悉(xi)本(ben)領域的(de)(de)(de)技(ji)術人(ren)員，在不脫離(li)本(ben)實(shi)(shi)用(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)技(ji)術方(fang)案(an)(an)范(fan)圍的(de)(de)(de)情況(kuang)下(xia)，都可利用(yong)(yong)上(shang)述揭(jie)示(shi)的(de)(de)(de)技(ji)術內(nei)(nei)容對本(ben)實(shi)(shi)用(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)技(ji)術方(fang)案(an)(an)做出許多可能的(de)(de)(de)變(bian)(bian)動和修(xiu)飾，或修(xiu)改(gai)為等(deng)同(tong)變(bian)(bian)化的(de)(de)(de)等(deng)效實(shi)(shi)施例(li)。因此，凡是未脫離(li)本(ben)實(shi)(shi)用(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)技(ji)術方(fang)案(an)(an)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)容，依據本(ben)實(shi)(shi)用(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)技(ji)術實(shi)(shi)質對以(yi)上(shang)實(shi)(shi)施例(li)所做的(de)(de)(de)任(ren)何(he)簡單修(xiu)改(gai)、等(deng)同(tong)變(bian)(bian)化及修(xiu)飾，均(jun)應(ying)落在本(ben)實(shi)(shi)用(yong)(yong)新(xin)(xin)(xin)型(xing)(xing)技(ji)術方(fang)案(an)(an)保護(hu)的(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)(nei)。