[实用新型]风力发电机的径向加热融冰叶片和融冰设备

说明书

(一)技术领域

本实用新型属风力发电领域，涉及风力发电机的径向加热自动融冰叶片和融冰设备及其融冰方法。

(二)背景技术

目前，风力发电机正大规模推广应用，但是在冬天，风力发电机叶片会因结冰导致停机。解决风力发电机叶片融冰问题可以避免因叶片结冰停机导致的风电厂生产损失。

申请号为CN201511019717.1的中国专利《叶片除冰装置和风力发电机组、叶片除冰方法》利用气泵在叶片需要除冰时向覆膜中通入气体使其膨胀，快捷地完成叶片除冰。申请号为CN201511014146.2的中国专利《风力发电机叶片的融冰加热结构及其制作方法》，利用设有碳晶膜加热装置，用于加热壳体前缘的覆冰区域，以实现融冰和防止结冰。申请号为CN201610382608.4《一种风机叶片自动防冰除冰系统及防冰除冰方法》利用自动除冰系统确定风机叶片结冰状况，自动进行防冰处理。上述现有技术虽然均采用了不同的除冰设备和方法对叶片进行融冰，但在实际使用中因结冰影响发电的情况还常有发生，现有技术还不能满足实际生产的需要，风机叶片的融冰问题已经是冬季风力发电生产的障碍，迫切需要新技术进行解决。

(三)实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术在实际生产应用中还不能正常使用的现状，提供一种可以实时融冰的风力发电机叶片以及实时融冰设备，在风力发电机叶片结冰时进行实时自动融冰，保证在天气寒冷时风电发电机正常发电。

本实用新型的目的是这样达到的：一种风力发电机的径向加热融冰叶片和融冰设备，风力发电机叶片由叶片主梁和叶片蒙皮构成，其特征在于：在叶片蒙皮外边，设置一层加热层完全包裹住叶片蒙皮，在加热层外边设置绝缘层完全包裹加热层，在绝缘层外边设置防雷层完全包裹绝缘层，防雷层与引雷地线连接。

所述加热层有径向导电方式和径向加热方式两种设计方法，在径向加热方式中，径向加热条有径向条状设计和径向开窗设计两种方式。

在加热层的径向导电方式中，加热层由加热材料和加热电源导线构成，两根加热电源导线嵌入到加热材料中并在叶根处露在加热材料外，通过开关电路跟融冰电源的两个电源输出端口连接；两根加热电源导线彼此不连接，且都从叶片根沿风轮径向到叶片尖部，两根加热电源导线分别安装在叶片前缘和后缘的位置。

在加热层的径向加热方式中，径向加热层由径向加热条和径向绝缘条构成，径向加热条和径向绝缘条数量相同，分别有n根，径向加热条和径向绝缘条间隔分布、相邻连接而成，成条状覆盖在叶片蒙皮外边。

自动融冰设备由开关电路、微处理器、通信模块、振动传感器、振动信号处理模块构成，振动传感器连接振动信号处理模块，微处理器与振动信号处理模块和开关电路连接,与通信模块双向通信，微处理器连接开关电路，对开关电路进行控制；振动传感器安装在叶片内部，紧贴叶片内部蒙皮，振动传感器输出连接到振动信号处理模块。振动信号处理模块的输入连接振动传感器，对振动传感器信号进行处理，将振动传感器的输出信号转换为电压信号，将转换得到的电压信号输出到微处理器；振动信号处理模块输出数字信号或模拟信号，当振动信号处理模块输出模拟信号时，微处理器自带模数转换器，其模数转换的模拟输入连接到振动信号处理模块的输出。

所述在加热条的径向条状设计方式中，每根径向加热条有两根径向条状加热导线和一根径向条状加热材料，两根径向条状加热导线分别嵌入径向条状加热材料的两侧，且彼此平行，径向条状加热导线比径向条状加热材料长，超长的部分在叶根方向露出，所有径向加热条的同侧径向条状加热导线分别短路连接；所有径向条状加热导线两端分别经开关电路与与融冰电源的两个电源输出端口连接，两侧径向条状加热导线间彼此不连接，且都从叶根沿风轮径向到叶尖方向，嵌入到加热横条和绝缘横条中间。

所述在加热条的径向开窗设计方式中，每根径向加热条有两根径向开窗加热导线，开窗绝缘材料与开窗加热材料呈间隔分布在径向开窗加热导线之间，开窗绝缘材料与开窗加热材料完全包裹径向开窗加热导线；径向开窗加热导线沿着径向加热条的边缘从叶根部到叶尖方向嵌入到开窗绝缘材料和开窗加热材料中，两根径向开窗加热导线分别嵌入开窗绝缘材料和开窗加热材料的两边；径向开窗加热导线比径向加热条长，超长的部分在叶根方向露出；所有径向开窗设计的同侧的径向开窗加热导线分别短路连接；所有径向开窗加热导线分别经开关电路与融冰电源连接，径向条状加热导线间彼此不连接。