一种用于风机叶片防除冰系统的叶根加热控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于风机叶片防除冰系统的叶根加热控制装置。


背景技术：

2.在我国云贵高原、湖南、四川等地区，风电开发成为推进这些地区新能源开发和利用的主要途径之一。然而，在这些特殊的地理环境和气候条件下，在每年的冬季结冰期该地区风电场常常出现风机结冰停运事件，因而每年的冬季风机积冰停运已经成为该地区风电业主共同面对的生产技术难题。风机防除冰技术发展至今，工程应用的主要技术之一热能防除冰技术，分为电加热防除冰和气加热防除冰两种。气加热防除冰技术具有在现场易实现改造、维护方便、不增加引雷风险等优势而逐渐受到行业关注，其基本方案是：采用定制的风道加热器安装在叶片前缘侧叶根部位，将空气加热后采用鼓风机输送到叶片前缘中上部(15m以上)持续加热复合材料叶片本体，使得在冬季结冰期每支风机叶片表面温度保持在0℃以上以达到防除冰目的。
3.在云贵高原地区风电场运营的主流风机为水平轴、三叶机型，叶片采用玻璃钢复合材料制造，因而每支叶片应安装一套独立的叶片加热系统，主要设备包括690v叶根加热控制装置、叶根加热控制装置、3kw旋涡鼓风机和30kw风道加热器、约长15m导风管和挡风板等。尽管风机上每支叶片中的加热设备、叶片加热和温度控制方案相同，但在构建三支叶片的防除冰加热控制系统的组网方案和控制策略时，因组网方案及控制策略不同，风机叶片气热法防除冰系统在现场施工的可行性、系统构建成本、通信可靠性、系统的防除冰效率以及叶片安全和寿命等技术问题差异较大，因而合理设计风机叶片气热法防除冰系统中每支叶片的加热控制装置及系统控制方法具有特别重要作用。然而，现有技术对此没有提供有效的技术方案，尤其未能有效解决安装空间受限制问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于风机叶片防除冰系统的叶根加热控制装置，在解决风机叶片防除冰系统的叶根加热控制问题的同时也解决了叶根人孔外壁安装位置和空间受限制问题。
5.本实用新型通过以下技术方案得以实现。
6.本实用新型提供的一种用于风机叶片防除冰系统的叶根加热控制装置，包括叶片叶根底板；在所述叶片叶根底板上中心处有叶片人孔，在叶片人孔两侧对称安装叶根加热电源装置和叶根加热控制装置；叶根加热控制装置内装有控制器组，控制器组通过中心温度线口、出口温度线口、模拟信号口、数字信号口走线连接控制加热风机叶片。
7.所述叶根加热控制装置由叶根加热控制装置前门、叶根加热控制装置背板、叶根加热控制装置左侧板、叶根加热控制装置右侧板、叶根加热控制装置顶盖、叶根加热控制装置底板组成箱体。
8.所述叶根加热控制装置底板上开设中心温度线口、出口温度线口、模拟信号口、数
字信号口。
9.所述叶根加热控制装置背板上安装24v工作电源、工业交换机、温度变送器、控制开关、控制器组和中间继电器。
10.所述叶根加热控制装置左侧板和叶根加热控制装置右侧板上分别设有左散热风扇和右散热风扇，左散热风扇靠近叶根加热控制装置左侧板顶部，右散热风扇靠近叶根加热控制装置右侧板底部。
11.所述叶根加热控制装置顶盖以整板一体成型。
12.所述控制器组包含plc及其扩展模块。
13.本实用新型的有益效果在于：设计了风机叶片防除冰系统的叶片加热专用控制装置，具有良好的控制、通讯和组网功能；叶根人孔外壁安装空间限制，将叶片加热系统设备设计为叶根加热控制装置和叶根加热电源装置两个箱体，减小箱体空间尺寸，分别安装在人孔中心线对称两侧，有益于荷载平衡和布局美观；将叶根加热控制装置布局安装在叶根底板人孔外壁，有利于叶根加热控制装置内部元器件长期运行。
附图说明
14.图1是本实用新型的安装结构示意图；
15.图2是图1中叶根加热控制装置的展开结构示意图；
16.图3是图2中叶根加热控制装置底板内部的安装结构示意图。
17.图中：1
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叶片叶根底板，2
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叶片人孔，3
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叶根加热电源装置，4
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叶根加热控制装置，5
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叶根加热控制装置前门，6
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叶根加热控制装置背板，7
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叶根加热控制装置左侧板，8
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叶根加热控制装置右侧板，9
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叶根加热控制装置顶盖，10
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叶根加热控制装置底板，11
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门锁，12
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左散热风扇，13
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右散热风扇，14
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网口一，15
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网口二，16
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中心温度线口，17
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出口温度线口，18
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网口三，19
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模拟信号口，20
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数字信号口，21
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控制电源口，22
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电源，23
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工业交换机，24
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温度变送器，25
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控制开关，26
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控制器组，27
‑
中间继电器。
具体实施方式
18.下面进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
19.如图1至图3所示的一种用于风机叶片防除冰系统的叶根加热控制装置，包括叶片叶根底板1；在所述叶片叶根底板1上中心处有叶片人孔2，在叶片人孔2两侧对称安装叶片加热电源装置3和叶根加热控制装置4；叶根加热控制装置4内装有控制器组26，控制器组26通过中心温度线口16、出口温度线口17、模拟信号口19、数字信号口20走线连接加热控制风机叶片。
20.所述叶根加热控制装置4由叶根加热控制装置前门5、叶根加热控制装置背板6、叶根加热控制装置左侧板7、叶根加热控制装置右侧板8、叶根加热控制装置顶盖9、叶根加热控制装置底板10组成箱体。
21.所述叶根加热控制装置底板10上开设中心温度线口16、出口温度线口17、模拟信号口19、数字信号口20。
22.所述叶根加热控制装置背板6上安装24v工作电源22、工业交换机23、温度变送器24、控制开关25、控制器组26和中间继电器27。
23.所述叶根加热控制装置左侧板7和叶根加热控制装置右侧板8上分别设有左散热风扇12和右散热风扇13，左散热风扇12靠近叶根加热控制装置左侧板7顶部，右散热风扇13靠近叶根加热控制装置右侧板8底部。
24.所述叶根加热控制装置顶盖9以整板一体成型。
25.所述控制器组26包含plc及其扩展模块。
26.实施例1
27.采用上述方案，如图1至图3所示，考虑到风机叶片气热法防除冰系统正常工作时叶片内部温度过高而电子元器件不宜长期运行在此环境下，将叶片加热系统电源开关及其控制电子元器件安装在风机的叶片叶根底板1外侧，同时考虑到安装空间限制，在叶片人孔2(直径70cm)周围已经不足以安装加热电源和控制器件共用的箱体空间，因而拆分为两个装置，即叶根加热电源装置3和叶根加热控制装置4，在叶片人孔中心线上对称布置安装叶根加热控制装置3和叶根控制装置4，叶根加热控制装置3安装在左侧，叶根控制装置4安装在右侧，在确保装置箱体尺寸相同基础上，布局整齐，不妨碍叶片人孔进出的施工操作，同时也兼顾到叶片安装附加载荷平衡。
28.叶根加热控制装置4的箱体结构，主要包含叶根加热控制装置前门5、叶根加热控制装置背板6、叶根加热控制装置左侧板7、叶根加热控制装置右侧板8、叶根加热控制装置顶盖9共六个组成部分。
29.在叶根加热控制装置前门5上，配套设置一个门锁11，仅限于装置设备维护管控。在叶根加热控制装置背板6上，设计布置了叶根加热控制装置的主要功能器件，包括24v工作电源22、工业交换机23、温度变送器24、控制开关25、控制器组26和中间继电器27。
30.在叶根加热控制装置左侧板7上设置左散热风扇12，在叶根加热控制装置右侧板8上设置右散热风扇13，左散热风扇12和右散热风扇13的位置布局为左高右低，其作用是将机电源装置内的元器件工作热量采用空气循环方式排出以确保装置内温度在正常范围内。考虑到叶根加热控制装置的防潮、防尘需要，将叶根加热控制装置顶盖9设计为一整板。在叶根加热控制装置底板10上，设置网口一14、网口二15、中心温度线口16、出口温度线口17、网口三18、模拟信号口19、数字信号口20和控制电源口21。
31.在风机三支叶片中，从精简组件节约成本的考虑，其中1支叶片的叶根加热控制箱设计有工业交换机23、网口一14和网口二15，另外2支叶片的叶根加热控制箱可减少工业交换机23、网口一14和网口二15的设计布局。