风机叶片自动防冰除冰装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种风机叶片自动防冰除冰装置，包括叶片迎风面表面温度检测件和/或叶片背风面表面温度检测件、叶片位置判断组件、布置于每根风机叶片上的加热组件以及控制器，叶片位置判断组件用来判断并确定风机转动时各根叶片的身份特征，叶片迎风面表面温度检测件和/或叶片背风面表面温度检测件与控制器相连并将检测到的经叶片位置判断组件判断后叶片的表面温度信号传送至控制器，控制器经过分析处理后发出加热启动信号至对应叶片的加热组件完成对叶片的加热除冰。本实用新型专利技术具有自动化程度高、可实现在线监测除冰、提高风机工作适应能力、提高风机使用效率等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及到除冰设备领域，特指一种主要适用于风力发电的风机叶片的自动防冰除冰装置。
技术介绍
随着科技的不断进步，“风力发电”逐渐发展成为一种成熟的发电技术，它属于大规模发电的再生能源发电技术。目前，仅在中国境内的风力发电装机容量就已超过1000万千瓦。在“风力发电”的推广过程中，由于某些特殊地理气候条件(例如湖南、湖北、贵 州、广西东北部、广东北部及江西部分地区)，当气温降低到低于:TC时，就会在风机叶片形成冰凌，并逐渐积聚，最终导至叶片覆冰，进而使得在大风再起时，风机将不能起动运行发电。即使风机在运行中，气温进一步到零摄氏度以下时，也会在风机叶片上形成积冰。因此，在上述地区风力较好的12月至次年2月份期间，很多风机被迫停止运行，造成风力资源严重浪费，降低了风机的利用率，使整个风力发电场的经济性降低。为了有效地利用冰冻期的风能，防止叶片积冰损坏，就需要保持叶片表面高于凝水结冰的温度，但是如果叶片温度过高或温度梯度过大，又会影响叶片材料的使用寿命。因此，必须要将叶表温度的提高到不低于5°C，又不能太高；而且，升温的速度要控制在合适的范围，以防叶片各部位材料间温度梯度过大，造成叶片损坏或影响叶片的寿命。本专利通过有效地连续测量叶片表面的温度，并通过无线遥控导通或断开每根叶片单独的加热电路，可以有效的控制每根叶片的表面温度及升温的速度在合适的范围内。从而既保证风机在冰冻期能安全地发电，提高风机的使用效率，又可以保证叶片的使用寿命O
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种自动化程度高、可实现在线监测除冰、提高风机工作适应能力、提高风机使用效率的风机叶片自动防冰除冰装置。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案一种风机叶片自动防冰除冰装置，包括叶片迎风面表面温度检测件和/或叶片背风面表面温度检测件、叶片位置判断组件、布置于每根风机叶片上的加热组件以及控制器，所述叶片位置判断组件用来判断并确定风机转动时各根叶片的身份特征，所述叶片迎风面表面温度检测件和/或叶片背风面表面温度检测件与控制器相连并将检测到的经叶片位置判断组件判断后叶片的表面温度信号传送至控制器，所述控制器经过分析处理后发出加热启动信号至对应叶片的加热组件完成对叶片的加热除冰。作为本技术的进一步改进所述叶片位置判断组件包括一组固定于风机的导流罩上的叶根齿以及固定不动的电磁涡流探头，每根叶片对应一个叶根齿，所有叶根齿的形状均不相同以作为每根叶片的身份区别特征，所述电磁涡流探头对叶根齿进行检测并确定叶片的身份特征。本技术还包括与控制器相连的环境温度检测组件，所述环境温度检测组件用来实时检测叶片工作的环境温度并将温度信号传送给控制器作为参考温度。所述叶片迎风面表面温度检测件为安装于风机导流罩上与每根叶片一一对应的视频红外测温仪，每根叶片上均有一视频红外测温仪。所述叶片背风面表面温度检测件为安装于风机导流罩上固定不动的红外测温仪。所述叶片的加热组件包括集电环、导电刷、叶根集电环、加热开关以及涂敷在叶片表面的导电涂料或导电薄膜，所述集电环固定在风机的导流罩外壳上并随导流罩旋转，所述导电刷固定在风机的机舱外壳上，所述导电刷的一端与电源相连，所述导电刷的另一端与集电环接触实现电连接；所述集电环通过导线与叶根集电环、导电涂料或导电薄膜、加热开关形成加热回路。 所述叶片的加热组件采用直流电，所述交流电源依次经过第一交流开关、调压器、第二交流开关、整流器、直流开关后与导电刷相连。所述导电刷包括集电导电刷、导电刷护套、弹簧以及电导电刷支架，所述电导电刷支架固定在机舱外壳上，所述集电导电刷套设于导电刷护套中，所述集电导电刷的底部与集电环接触，所述集电导电刷的顶部通过弹簧连接于电导电刷支架上。所述加热开关包括无线遥控接收器和可控硅二极管，所述遥控接收器按控制器的指令控制可控硅二极管的导通或断开。所述导电涂料或导电薄膜从叶根集电环中叶根集电环正极处开始沿叶片的径向涂覆、涂覆到叶尖后经叶片的背面一直涂覆到叶根集电环负极形成一个纵贯叶片表面的加热层。与现有技术相比，本技术的优点在于I、本技术的风机叶片自动防冰除冰装置，能够对每根叶片进行独立检测，并在某一叶片出现低温时，对其进行加热，以达到防冰除冰的目的。这样，就无需对所有叶片进行加热，降低了能耗，提高了防冰除冰的效率，保证了风机运行的可靠性。2、本技术通过红外光束能够准确确定叶片背风面的表面温度，并通过在相对叶片静止的导流罩上的可视红外测温仪，实现对叶片迎风面表面温度实行连续测量，并进行视频观测，实现连续的自动测量、显示，为控制叶片的表面温度提供依据，能防止叶片温度过高，保证叶片的使用寿命。3、本技术的风机叶片自动防冰除冰装置，采用叶片表面加热方式，采用导电涂料或导电薄膜构成直流电加热回路，不影响叶片基材的结构及施工，导电材料涂敷在叶片表面，可以直接对叶片表层的水珠、冰凌等加热，对叶片的基材影响极小，并将用于加热叶片所需的能量降到最低，保证叶片温度，实现叶片除冰、防冰凌的功能。4、本技术的风机叶片自动防冰除冰装置，具有无线遥控每一根叶片的加热电路功能，可以根据叶片表面温度测得的数值和设定的温度数值差，对每一根叶片的表面温度进行控制，消除因电路电阻误差等因素引起的叶片的表面温度差，消除叶片过热或温度过低等问题。5、本技术结构简单、自动化程度高，能够方便、低成本地对已投入运行的风机叶片进行防冰凌改造，易推广。附图说明图I是本技术在具体应用实例中的结构示意图。图2是本技术中叶片位置判断组件的测定原理示意图。图3是本技术在具体应用实例中单根叶片与导流罩连接的局部结构示意图。图4是本技术的叶片温度判定的原理示意图。图5是本技术的控制原理示意图。图6是具体实施例中加热组件的布置示意图。 图7是具体实施例的加热组件中集电环与集电刷的配合示意图。图8是具体实施例中加热组件的控制原理示意图。图9是具体实施例中涂敷导电涂料后叶片正面的结构示意图。图10是具体实施例中涂敷导电涂料后叶片侧面的结构示意图。图11是具体实施例中涂敷导电涂料后叶片背面的结构示意图。图12是具体实施例中涂敷导电涂料后叶片截面的结构示意图。图13是图10中A处的截面放大结构示意图。图例说明I、叶片；2、导流罩；3、慢速轴；4、塔筒；5、机舱外壳；6、红外测温仪；61、视频红外测温仪；7、集电环；701、正极集电环；702、负极集电环；8、导电刷；801、集电导电刷；802、导电刷护套；803、弹簧；804、电导电刷支架；9、叶根集电环；901、叶根集电环正极；902、叶根集电环负极；10、叶根齿；11、导电涂料或导电薄膜；12、叶片基材；13、保护性油漆层；14、电磁涡流探头；15、控制器；101、第一交流开关；102、调压器；103、第二交流开关；104、整流器；105、直流开关；106、导线；107、无线遥控接收器；108、可控硅二极管。具体实施方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明。如图I、图2和图3所示，风机一般包括叶片I、导流罩2、慢速轴3、塔筒4以及机舱外壳5,机舱外壳5支承于塔筒4上,慢速轴3的一端位于机舱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风机叶片自动防冰除冰装置，其特征在于：包括叶片迎风面表面温度检测件和/或叶片背风面表面温度检测件、叶片位置判断组件、布置于每根风机叶片（1）上的加热组件以及控制器（15），所述叶片位置判断组件用来判断并确定风机转动时各根叶片（1）的身份特征，所述叶片迎风面表面温度检测件和/或叶片背风面表面温度检测件与控制器（15）相连并将检测到的经叶片位置判断组件判断后叶片（1）的表面温度信号传送至控制器（15），所述控制器（15）经过分析处理后发出加热启动信号至对应叶片（1）的加热组件完成对叶片（1）的加热除冰。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐其敏，
申请(专利权)人：唐其敏，
类型：实用新型
国别省市：