[實用新型]風力機葉片結冰檢測與除冰作業組合機構

有效

• 申請號: 201320464150.9
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203452982U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 馮放;王紹龍;李巖;和慶斌
• 申請（專利權）人: 東北農業大學
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于風力發電技術領域，主要涉及一種風力機葉片結冰檢測與除冰作業組合機構。?

背景技術

近年來，隨著不可再生能源的減少和環境保護意識的的增強，可再生且無環境污染的風能開發利用成為發展趨勢，風力發電即是其中之一。由于地球變暖使全球氣候變化加劇，嚴寒、冰凍和暴雪等惡劣氣候條件頻繁出現，這對風力機的耐低溫和抗冰凍特性提出更高的要求。另一方面，海上風電開始興起，與陸地相比，海洋上空空氣潮濕，冬季更容易產生結冰現象。風力機槳葉覆冰時，表面氣動特性遭到破壞，使風力機效率和輸出功率下降，嚴重時還會造成風力機非計劃停機，影響風機安全穩定運行。如何可靠地實現風力機葉片表面覆冰情況檢測并進行除冰作業成為急需解決的技術問題。同時，雖然有不同種類的結冰檢測裝置和除冰裝置出現，但二者均是分開作業，造成結構復雜，控制繁瑣，配合不同步，且造價成本高等相關問題。?

發明內容

本實用新型的目的就是針對上述現有技術存在的問題，結合生產作業的實際需要，設計提供一種新結構的風力機結冰檢測與除冰作業組合機構，達到檢測系統運行平穩、除冰效果好、作業效率高的目的。?

本實用新型基本設計是，風力機葉片結冰檢測與除冰作業組合機構包括空心風力機葉片，在空心風力機葉片上固裝兩片主振動壓電陶瓷及若干輔振動壓電陶瓷，所述的兩片主振動壓電陶瓷配置在空心風力機葉片內壁共振點處，導線將主超聲波發生器與主振動壓電陶瓷的兩端連接；所述的若干片輔振動壓電陶瓷配置在空心風力機葉片外表面上，導線將輔振動壓電陶瓷的兩端分別與輔超聲波發生器和超聲波檢測器連接；控制系統通過導線分別與主超聲波發生器、輔超聲波發生器和超聲波檢測器連通。?

本實用新型是利用超聲波共振原理及壓電陶瓷材料正逆壓電效應的原理，采用超聲波發生器與壓電陶瓷及超聲波檢測器組合結構，實現了一套結構完成風力機葉片表面覆冰狀態的檢測，又實現對風力機葉片表面冰層進行除冰作業，具有結構新穎、合理、緊湊，作業項目多，作業效果好、使用安裝方便、可靠性高的特點。?

附圖說明

附圖1是風力機葉片結冰檢測與除冰作業組合機構示意圖?

圖中件號說明：

1、空心風力機葉片、2、主振動壓電陶瓷、3、主超聲波發生器、4、控制系統、5、輔振動壓電陶瓷、6、輔超聲波發生器、7超聲波檢測器。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型最佳實施方案進行詳細的描述。一種風力機葉片結冰檢測與除冰作業組合機構，包括空心風力機葉片1，在空心風力機葉片1上固裝兩片主振動壓電陶瓷2及若干輔振動壓電陶瓷5，所述的兩片主振動壓電陶瓷2配置在空心風力機葉片1內壁共振點處，導線將主超聲波發生器3與主振動壓電陶瓷2的兩端連接；所述的若干片輔振動壓電陶瓷5配置在空心風力機葉片1外表面上，導線將輔振動壓電陶瓷5的兩端分別與輔超聲波發生器6和超聲波檢測器7連接；控制系統4通過導線分別與主超聲波發生器3、輔超聲波發生器6和超聲波檢測器7連通。?

檢測工況時，控制系統4控制主超聲波發生器3產生高頻率低振幅電信號至主振動壓電陶器瓷2使其振動，并將振動通過空心風力機葉片1傳遞至輔振動壓電陶瓷5使其產生電信號，并被超聲波檢測器7檢測并反饋至控制系統4，依據反饋信號檢測葉片表面結冰情況，此時輔超聲波發生器6關閉。?

除冰工況時，控制系統4關閉超聲波檢測器7并控制主超聲波發生器3產生低頻率高振幅電信號至主振動壓電陶瓷2，控制系統4控制輔超聲波發生器6產生低頻率高振幅電信號至輔振動壓電陶瓷5，使二者振動，且控制系統4時刻調節主超聲波發生器3與輔超聲波發生器6產生電信號的頻率與振幅，使主振動壓電陶器瓷2與輔振動壓電陶器瓷5的振動相互配合，使空心風力機葉片1達到最佳共振狀態，將空心風力機葉片1表面覆冰清除，完成作業。??