[發明專利]一種防凝凍抗積冰型風力發電機葉片

無效

• 申請號: 201310013317.4
• 申請日: 2013-01-15
• 公開（公告）號: CN103016278A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李雅峰;徐玉秀;李若琳;暴士媛
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;H05B6/02
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 馮舜英

技術領域

本發明屬于新能源發電設備技術領域，特別是涉及一種防凝凍抗積冰型風力發電機葉片。

背景技術

眾所周知，隨著能源問題的日益緊張，風能作為一種新型的清潔能源越來越受到人們的重視；由于我國東北、華北和西北地區風能資源豐富，因此，目前，全國裝機總容量的70%分布于上述地區；顯而易見，上述地區存在一個共同的特征就是冬季氣溫比較低，最低溫度甚至低于零下30攝氏度，因此低溫問題是這些地區風力發電機所面臨的一個共同問題；通過長期的實踐環節發現，上述地區的風力發電機存在如下的缺陷：一、當外界環境溫度較低時，經常會發生凝凍天氣，特別是在冬季下雨或下雪氣象條件下，風力發電機葉片上的積冰和葉片內部凝凍，結果導致風力發電機葉片的氣動性能改變，風輪轉子運動不平衡，從而增大風力發電機的負荷，甚至導致風力發電機葉片殼體漲裂的缺陷；二、低溫工況會導致發電機組運行零部件性能下降，同時造成維修比較麻煩。

發明內容

本發明的發明目的是：如何減小低溫環境對風力發電機葉片造成的負面影響；提出一種加熱均勻、加熱效率高、故障率低的防凝凍抗積冰型風力發電機葉片。

本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種防凝凍抗積冰型風力發電機葉片，包括復合材料制成的風力發電機葉片，且所述風力發電機葉片為空心結構，其特征在于：在所述風力發電機葉片上設有電磁加熱裝置。

作為優選方案，本發明還采用了如下技術方案：

所述電磁加熱裝置包括：控制單元、勵磁單元、以及感應單元；其中：控制單元通過對所述勵磁單元工作電流的控制，進而實現對感應單元發熱狀態的控制。

所述感應單元為金屬網；且所述金屬網由具有導磁功能的鐵合金材料制成。

所述金屬網編織于所述風力發電機葉片的內部。

所述金屬網粘貼于所述風力發電機葉片的內壁。

所述金屬網的網線直徑不小于2mm，網格間距不大于10mm。

所述勵磁單元的勵磁線圈設置于所述風力發電機葉片的空心部分。

本發明具有的優點和積極效果是：

1.本發明通過在傳統風力發電機葉片上增加電磁加熱裝置，克服了低溫環境給風力發電機葉片造成的缺陷。

2.由于本發明中的感應線圈采用金屬網結構，因此加熱均勻，不會導致風力發電機葉片的局部溫度過高或者是過低，保證了風力發電機葉片的正常工作。

3.由于本發明采用的是電磁加熱裝置，因此控制單元通過對勵磁單元工作電流大小、頻率的控制，進而實現對感應單元發熱狀態的控制，從而使得加熱控制的過程更加靈活。

附圖說明

圖1是本發明第一具體實施例的結構示意圖；

圖2是本發明第二具體實施例的結構示意圖。

其中：1、風力發電機葉片；2、感應單元；3、勵磁單元；4、控制單元。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下：

請參見圖1，一種防凝凍抗積冰型風力發電機葉片，包括：風力發電機葉片1、感應單元2、勵磁單元3、以及控制單元4；其中：風力發電機葉片1為空心結構，風力發電機葉片1由復合材料制成；感應單元2粘貼于風力發電機葉片1的內壁，在風力發電機葉片1的空心內設有勵磁單元3，控制單元3通過對勵磁單元3工作電流的控制，進而實現對感應單元2發熱狀態的控制；作為優選：感應單元2為金屬網；且金屬網由具有導磁功能的鐵合金材料制成；金屬網的網線直徑不小于2mm，網格間距不大于10mm。控制單元3的輸入端通過二級碳刷與風力發電機的電源輸出端子電連接，控制單元3首先將交流電轉變為直流電，然后利用控制單元3內部的直流電壓轉換模塊將直流電轉變為高頻的交流電，控制單元3最后將產生的高頻交流電傳輸給勵磁單元3，根據電磁感應原理，在高頻電流的作用下勵磁單元3周圍產生高頻磁場，當高頻變化的磁力線通過感應單元2時，感應單元2內部產生大量的感應渦電流，上述感應渦電流進而產生大量的熱能；由于感應單元2為鐵合金材料制成的金屬網，因此產生的熱能被均勻分布于風力發電機葉片1的內部，從而可以防止局部過熱對風力發電機葉片1造成負面影響；同時采用金屬網加熱，即采用面加熱，相比于點加熱，提高了加熱的效率。