CN109578227A - 一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统 - Google Patents

一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统 Download PDF

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刘诺
刘一诺
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Abstract

本发明公开了一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，涉及风力机组变桨控制系统散热技术领域，为了解决现有风力机组变桨控制柜冷却效率低的技术问题，包括风力机组和变桨控制装置，风力机组包括机舱和设置在机舱顶部的导流罩，变桨控制系统包括变桨控制柜，其特征在于，机舱内部设置有主轴，主轴顶部连接有设置在导流罩内部的轮毂，变桨控制柜设置在轮毂内，导流罩与机舱之间留有3cm～7cm间隙，间隙直接与外界相通，间隙内轮毂所在的一侧开有进风口和降压口，进风口连接有设置在导流罩内的进风管，进风管直接与变桨控制柜相通，进风管上设置有风机；本发明具有冷却效率高、耗能低和实用性高的优点。

Description

一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统
技术领域
本发明涉及风力机组变桨控制系统散热技术领域，更具体的是涉及一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统。
背景技术
风力机组的变桨系统分为液压变桨和电动变桨两大类。其中，液压变桨系统存在非线性、容易泄漏、卡涩等缺点，泄漏不仅容易造成机组运行故障，而且给日常维护带来了不便；电动变桨系统采用电机配合减速器对桨叶进行单独控制，其结构紧凑、可靠，可独立变桨。电动变桨系统主要由变桨控制器、备用电源、伺服驱动器和电机4个部分组成，其中电机设置在机舱内，变桨控制器设置在导流罩内，通常置于轮毂里的变桨控制柜内，出于对工作环境的考虑，大部分电器元件必须免维护、可倒置、随桨叶旋转时无漏液，特别重要的是要满足变桨系统对工作温度要求。现有风力机组变桨控制柜主要采用自然风冷却，变桨控制器采用散热翅片将热量导出柜体后经小型风扇进行强制冷却，但是风力机组变桨控制系统安装于风力发电机轮毂内部，导流罩内形成局部密闭空间造成空气不流通，风力机组变桨控制器在进行工作过程中产生热量无法及时排出，造成变桨控制柜内的电气元件温度偏高引发停机故障。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有风力机组变桨控制柜冷却效率低的技术问题，本发明提供一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，包括风力机组和变桨控制装置，风力机组包括机舱和设置在机舱顶部的导流罩，变桨控制系统包括变桨控制柜，机舱内部设置有主轴，主轴顶部连接有设置在导流罩内部的轮毂，变桨控制柜设置在轮毂内，导流罩与机舱之间留有3cm～7cm间隙，间隙直接与外界相通，间隙内轮毂所在的一侧开有进风口和降压口，进风口连接有设置在导流罩内的进风管，进风管直接与变桨控制柜相通，进风管上设置有风机。
在以上技术方案基础上，导流罩与机舱之间留有5cm间隙。
在以上技术方案基础上，机舱外径尺寸比导流罩底面外径尺寸大5cm～7cm。
在以上技术方案基础上，轮毂底面按圆周方向均匀开设多个进风口，每条进风口分别连接一根进风管，所有进风管均与变桨控制柜相连，每条进风管均设置有风机。
在以上技术方案基础上，进风管螺旋设置并且绕在轮毂表面。
在以上技术方案基础上，进风管与进风口连接处设置有金属网层，金属网层内设置有多块防尘海绵。
本发明的有益效果如下：
1、本发明结构简单，设计合理，通过导流罩与机舱的空隙，空气顺利与进气口相互连通，当导流罩外界有高速气流时，由于内外的气压差，空隙之间的空气并不会直接进入进风管，这也有效避免水雾不断进入进气口内，当风机开始工作，外界冷空气源源不断地进入进气管中，进而进入变桨控制柜中强制冷却，当变桨控制柜气压足够大时，空气会从柜缝排出到轮毂内，从而对轮毂内其他电器元件进行降温，最后从降压口排出，整个过程降温效果好、速度快，仅增加风机及进风管线，充分利用外界的冷空气，能耗成本低，具有很强的实用性。
2、本发明中，机舱外径略大于导流罩底面外径，能让外界流动气流被导流罩分流后受阻，进而让更多的冷空气进入间隙中，让风机更容易吸入外界空气，减少耗能，提高实用性。
3、本发明中，多条进风管均匀分布在导流罩内部，能有效提高降温效率，同时通过进风管的换热能让导流罩内的温度降低，进而提高导流罩内所有电器元件的散热效果。
4、本发明中，进风管螺旋缠绕在轮毂表面，提高了进风管的换热面积，有效降低导流罩内的温度，同样提高了散热效率。
5、本发明中，金属网层与多块防尘海绵对途经的空气进行双重物理吸附，这种双重吸附过程让吸入的大气灰尘含量大幅度降低，不会造成灰尘堆积在进气管或控制柜中的情况，进一步消除了不利影响，提高了实用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
附图说明：
1-机舱，2-导流罩，3-主轴，4-轮毂，5-变桨控制柜，6-间隙，7-进风口，8-降压口，9-进风管，10-风机，11-金属网层。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本发明，下面结合附图和以下实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，包括风力机组和变桨控制装置，风力机组包括机舱1和设置在机舱1顶部的导流罩2，变桨控制系统包括变桨控制柜5，机舱1内部设置有主轴3，主轴3顶部连接有设置在导流罩2内部的轮毂4，变桨控制柜5设置在轮毂4内，导流罩2与机舱1之间留有3cm～7cm间隙6，间隙6直接与外界相通，间隙6内轮毂4所在的一侧开有进风口7和降压口8，进风口7连接有设置在导流罩2内的进风管9，进风管9直接与变桨控制柜5相通，进风管9上设置有风机10。
通过导流罩2与机舱1的空隙，空气顺利与进气口相互连通，当导流罩2外界有高速气流时，由于内外的气压差，空隙之间的空气并不会直接进入进风管9，这也有效避免水雾不断进入进气口内，当风机10开始工作，外界冷空气源源不断地进入进气管中，进而进入变桨控制柜5中强制冷却，当变桨控制柜5气压足够大时，空气会从柜缝排出到轮毂4内，从而对轮毂4内其他电器元件进行降温，最后从降压口8排出，整个过程降温效果好、速度快，仅增加风机10及进风管9线，充分利用外界的冷空气，能耗成本低，具有很强的实用性。
实施例2
如图1所示，本实施例是在实施例1的基础上做了进一步优化，具体是：
导流罩2与机舱1之间留有5cm间隙6。
机舱1外径尺寸比导流罩2底面外径尺寸大5cm～7cm。
机舱1外径略大于导流罩2底面外径，能让外界流动气流被导流罩2分流后受阻，进而让更多的冷空气进入间隙6中，让风机10更容易吸入外界空气，减少耗能，提高实用性。
实施例3
如图1所示，本实施例是在实施例2的基础上做了进一步优化，具体是：
轮毂4底面按圆周方向均匀开设多个进风口7，每条进风口7分别连接一根进风管9，所有进风管9均与变桨控制柜5相连，每条进风管9均设置有风机10。
多条进风管9均匀分布在导流罩2内部，能有效提高降温效率，同时通过进风管9的换热能让导流罩2内的温度降低，进而提高导流罩2内所有电器元件的散热效果。
实施例4
如图1所示，本实施例是在实施例2的基础上做了进一步优化，具体是：
进风管9螺旋设置并且绕在轮毂4表面。
进风管9螺旋缠绕在轮毂4表面，提高了进风管9的换热面积，有效降低导流罩2内的温度，同样提高了散热效率。
实施例5
如图1所示，本实施例是在实施例1到实施例4中任意一例的基础上做了进一步优化，具体是：
进风管9与进风口7连接处设置有金属网层11，金属网层11内设置有多块防尘海绵。
金属网层11与多块防尘海绵对途经的空气进行双重物理吸附，这种双重吸附过程让吸入的大气灰尘含量大幅度降低，不会造成灰尘堆积在进气管或控制柜中的情况，进一步消除了不利影响，提高了实用性。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，包括风力机组和变桨控制装置，风力机组包括机舱(1)和设置在机舱(1)顶部的导流罩(2)，变桨控制系统包括变桨控制柜(5)，其特征在于，机舱(1)内部设置有主轴(3)，主轴(3)顶部连接有设置在导流罩(2)内部的轮毂(4)，变桨控制柜(5)设置在轮毂(4)内，导流罩(2)与机舱(1)之间留有3cm～7cm间隙(6)，间隙(6)直接与外界相通，间隙(6)内轮毂(4)所在的一侧开有进风口(7)和降压口(8)，进风口(7)连接有设置在导流罩(2)内的进风管(9)，进风管(9)直接与变桨控制柜(5)相通，进风管(9)上设置有风机(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，其特征在于，所述导流罩(2)与机舱(1)之间留有5cm间隙(6)。
3.根据权利要求2所述的一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，其特征在于，所述机舱(1)外径尺寸比导流罩(2)底面外径尺寸大5cm～7cm。
4.根据权利要求3所述的一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，其特征在于，所述轮毂(4)底面按圆周方向均匀开设多个进风口(7)，每条进风口(7)分别连接一根进风管(9)，所有进风管(9)均与变桨控制柜(5)相连，每条进风管(9)均设置有风机(10)。
5.根据权利要求3所述的一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，其特征在于，所述进风管(9)螺旋设置并且绕在轮毂(4)表面。
6.根据权利要求1至5中任意一条所述的一种用于风力机组变桨控制柜的强制冷却系统，其特征在于，所述进风管(9)与进风口(7)连接处设置有金属网层(11)，金属网层(11)内设置有多块防尘海绵。
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