CN112523978A - 一种风力发电机的智能冷却设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及风力发电机冷却技术领域，公开了一种风力发电机的智能冷却设备，所述冷却箱的上表面安装有控制板，且冷却箱的前表面从左到右分别设置有散热风机和报警灯，所述冷却箱的一侧固接有连接管，所述冷却箱的内部设置有水泵，所述水泵的出水端连接有固定管，所述冷却箱的内侧安装有液位传感器，且冷却箱的内部表面设置有温度传感器，所述冷却箱的内部设置有限速板，所述连接管的一端固接有过滤箱。本发明通过过滤网与除尘罩能够有效的对进入到过滤箱内部的气体进行充分的过滤，防止外界杂质气体进入至冷却箱中，影响风力发电机的正常工作；通过无线收发模块将其内部情况发生至无线终端，便于工作人员在远程即可进行观察。

Description

一种风力发电机的智能冷却设备

技术领域

本发明涉及风力发电机冷却技术领域，具体是一种风力发电机的智能冷却设备。

背景技术

风力发电机是将风能转换为机械能，机械能带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备，风力发电机一般有风轮、发电机、变流器、塔架、机舱、限速安全机构和储能装置等构件组成。风力发电机的工作原理包括：风轮在风力的作用下旋转，它把风的动能转变为风轮轴的机械能，发电机在风轮轴的带动下旋转发电，广义的说风能也是太阳能，所以说风力发电机是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机，在风力发电机的使用过程中，会产生较大的热量，所以一般会对风力发电机进行冷却，从而防止热量较高影响其正常工作。

但是，目前在对风力发电机进行冷却时，其冷却的效果较差，同时在采用风冷时其空气中容易存在杂质，会影响风力发电机的正常工作，并且单一的风冷的效果比较差，起不到对风力发电机冷却的效果，且空气流动的速度较快，使得无法在冷却箱内部对空气进行冷却，也就使得无法对风力发电机很好的冷却，同时其智能化较低，一般都需要人工进行操作。因此，本领域技术人员提供了一种风力发电机的智能冷却设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机的智能冷却设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风力发电机的智能冷却设备，包括冷却箱，所述冷却箱的上表面安装有控制板，且冷却箱的前表面从左到右分别设置有散热风机和报警灯，所述冷却箱的一侧固接有连接管，且冷却箱的另一侧固定安装有出风管，所述出风管的一端连接有出风口，所述冷却箱的前表面在散热风机的一侧安装有进液管，所述冷却箱的内部设置有水泵，所述水泵的出水端连接有固定管，所述固定管的上端连通有喷头，所述冷却箱的内侧安装有液位传感器，且冷却箱的内部表面设置有温度传感器，所述冷却箱的内部设置有限速板，所述连接管的一端固接有过滤箱，所述过滤箱的一侧固定安装有进风管，所述进风管的一端连接有进风口，所述过滤箱的内部安装有安装板，所述安装板的一侧连接有弹簧，所述弹簧的一侧连接有过滤网。

作为本发明再进一步的方案：所述进风管的内部安装有固定板，所述固定板的中间位置处设置有除尘风机。

作为本发明再进一步的方案：所述过滤网的一侧卡接有除尘罩，所述除尘罩的一侧对称安装有第一卡销，所述过滤网的一侧开设有与第一卡销相互卡合的第一卡槽，所述第一卡销的内部设置有第二磁铁，所述过滤网的内部位于第二磁铁的一侧设置有第一磁铁。

作为本发明再进一步的方案：所述第一磁铁与第二磁铁均为长方形设置，且第一磁铁与第二磁铁的磁极相反。

作为本发明再进一步的方案：所述除尘罩为弧形设置，所述第一卡销在除尘罩的一侧为长方形对称设置有两个，所述过滤网与水平面呈倾斜设置。

作为本发明再进一步的方案：所述固定管的一端连接有冷却管的进液端，所述冷却管设置在连接管的内部，所述冷却管的出液端延伸至冷却箱的内部，所述冷却管为多段“U”型设置。

作为本发明再进一步的方案：所述冷却箱的内部安装有电动伸缩杆，所述限速板的上端固接有第二卡销，所述电动伸缩杆的伸缩端开设有与第二卡销相互匹配的第二卡槽，所述限速板的内部开设有第一限速孔，且限速板的内部安装有消音层，所述限速板的一侧安装有限速块，所述限速块的内部开设有第二限速孔。

作为本发明再进一步的方案：所述第一限速孔与第二限速孔均为长方形开设，且第一限速孔的长度比第二限速孔的长度短，所述限速块为梯形设置，所速限速板为长方形设置，所述第一限速孔在限速板的内部至少等距开设有二十个，所述第二限速孔与限速块相互贯通。

作为本发明再进一步的方案：所述消音层设置在限速板内部的中间位置处，且消音层的内部填充有岩棉。

作为本发明再进一步的方案：所述控制板的内部设置有无线收发模块以及主控制器，所述主控制器的输入端连接有液位传感器以及温度传感器，且主控制器的输出端连接有无线收发模块输出端的无线终端和散热风机。

作为本发明再进一步的方案：在待冷却的风力发电机的定子内部设置有测量定子铁心或者绕组温度的定子温度传感器，该定子温度传感器与上述主控制器电连接，向主控制器实时反馈风发电机的定子绕组或定子铁心的温度值，并且进一步在风力发电机组上(例如机舱上)设置有环境温度传感器，当该定子温度传感器测量的温度值超过预设的报警阈值时，和/或，当前的环境气温超过预设的环境气温阈值时，主控制器提高除尘风机、散热风机的转速，并且控制水泵的控制阀的控制开度、水泵的转速、工作频率中的至少一个以增加冷却液的输入量，强化对输入冷却的气体的冷却换热效果。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果包括：

本发明通过进风管的内部设置的除尘风机能够将外界的风经过除尘处理后吸入至过滤箱中，过滤箱内部设置有过滤网以及在过滤网的一侧卡接有除尘罩，从而通过过滤网与除尘罩能够有效的对进入到过滤箱内部的气体进行充分的过滤，防止外界杂质气体进入至冷却箱中，影响风力发电机的正常工作，同时除尘罩采用卡接方式，更方便除尘罩的安装与拆卸。

气体通过过滤箱后进入到连接管以及冷却箱中，通过冷却管可对气体进行一次冷却，同时冷却后的气体通过水泵的工作使得冷却液由喷头向上喷洒与气体接触，从而使得气体冷却的效果更好，从而将冷却后的气体由出风管向外部风力发电机的内部排入，使得对风力发电机内部(例如转子、定子、轴承)进行快速的冷却，使得对其进行快速的降温处理，防止温度较高影响其正常工作；同时通过电动伸缩杆的作用，在气体进入至冷却箱的内部后，其电动伸缩杆即可进行工作，可使得限速板向下移动将出风管堵住，从而使得气体只能从第一限速孔以及第二限速孔中排出，从而使得气体在冷却箱的内部排出较为缓慢，使得气体冷却的效果更好。

在冷却箱的内部设置有温度传感器以及液位传感器，可智能化感应冷却箱内部的温度以及冷却液的液位情况，便于工作人员操作，同时可通过控制器控制散热风机对冷却箱的内部降温，使得冷却箱内的冷却液温度较低，从而能够很好对风力发电机起到很好的冷却效果，并且可通过无线收发模块将其内部情况发生至无线终端，便于工作人员在远程即可进行观察。

附图说明

图1为一种风力发电机的智能冷却设备的结构示意图；

图2为一种风力发电机的智能冷却设备中过滤箱的内部结构示意图；

图3为图2中A部分的放大图；

图4为一种风力发电机的智能冷却设备中冷却箱的内部结构示意图；

图5为图4中B部分的放大图；

图6为一种风力发电机的智能冷却设备中主控制器的工作流程图；

图7为一种风力发电机的智能冷却设备中冷却箱及出风管部分的结构示意图。

图中：1、出风口；2、出风管；3、控制板；4、冷却箱；5、连接管；6、过滤箱；7、进风管；8、进风口；10、报警灯；11、散热风机；12、进液管；13、除尘罩；14、过滤网；15、除尘风机；16、固定板；17、安装板；18、弹簧；19、第一磁铁；20、第一卡槽；21、第二磁铁；22、第一卡销；23、限速板；24、温度传感器；25、冷却管；26、固定管；27、喷头；28、水泵；29、液位传感器；30、电动伸缩杆；31、第二卡销；32、第一限速孔；33、第二限速孔；34、限速块；35、消音层；36、第二卡槽；38、散热翅片；39、干燥装置；40、湿度传感器；41、螺旋管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～图6，本发明实施例中，一种风力发电机的智能冷却设备，包括冷却箱4，冷却箱4的上表面安装有控制板3，且冷却箱4的前表面从左到右分别设置有散热风机11和报警灯10，冷却箱4的内侧安装有液位传感器29，且冷却箱4的内部表面设置有温度传感器24，控制板3的内部设置有无线收发模块以及主控制器，主控制器的输入端连接有液位传感器29以及温度传感器24，且主控制器的输出端连接有无线收发模块输出端的无线终端和散热风机11，在冷却箱4的内部设置有温度传感器24以及液位传感器29，可智能化感应冷却箱4内部的温度以及冷却液的液位情况，便于工作人员操作，同时可通过控制器控制散热风机11对冷却箱4的内部降温，使得冷却箱4内的冷却液温度较低，从而能够很好对风力发电机起到很好的冷却效果，并且可通过无线收发模块将其内部情况发生至无线终端，便于工作人员在远程即可进行观察。

在图4中：冷却箱4的一侧固接有连接管5，且冷却箱4的另一侧固定安装有出风管2，出风管2的一端连接有出风口1，冷却箱4的前表面在散热风机11的一侧安装有进液管12，冷却箱4的内部设置有水泵28，水泵28的出水端连接有固定管26，固定管26的上端连通有喷头27，固定管26的一端连接有冷却管25的进液端，冷却管25设置在连接管5的内部，冷却管25的出液端延伸至冷却箱4的内部，冷却管25为多段“U”型设置，有利于提高冷却效率，气体通过过滤箱6后进入到连接管5以及冷却箱4中，通过冷却管25可对气体进行一次冷却，同时冷却后的气体通过水泵28的工作使得冷却液由喷头27向上喷洒与气体接触，从而使得气体冷却的效果更好，从而将冷却后的气体由出风管2向外风力发电机的内部排入，使得对风力发电机内部进行快速的冷却，使得对其进行快速的降温处理，防止温度较高影响其正常工作。

如图7所示，在其他的实施例中，冷却箱4的外壁表面上还可进一步设置散热翅片38，以强化散热效果，增加冷却箱4与外界冷空气相接触的散热面积。在其他的实施例中，冷却箱4的内壁上还进一步设置有吸热材料层(图中未绘出)，其包括有机硅散热硅胶片、导热石墨片、石墨膜、高导热固体石墨复合相变材料等。石墨散热片具体有高导热系数，能平滑贴附在冷却箱4的平面和弯曲的表面。高导热固体石墨复合相变材料是指通过将相应相变温度的相变材料与导热石墨复合，从而制备出来的高导热石墨相变储能复合材料。通过吸热材料层和散热翅片的配合，有利于更快、更加高效地将冷却箱4内部的热量导出，使冷却箱4内部处于低温状态，并且更加节能，可减少散热风机11、水泵28消耗的电能。在其他的实施例中，出风管2的外壁和/或内壁上还固定设置有干燥装置39，干燥装置39能够干燥出风管2内的冷却气流，以除去该冷却气流中的水分，以保护发电机的绝缘介质的绝缘性能，该干燥装置39可以包括：对流式、传导式、辐射式、介电式等类型干燥装置。对流式干燥器又称直接干燥器，是利用热的干燥介质与湿空气直接接触，以对流方式传递热量，并将生成的蒸汽带走；传导式干燥器又称间接式干燥器，它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿气体传递热量，生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。这类干燥器不使用干燥介质，热效率较高，产品不受污染，但干燥能力受金属壁传热面积的限制，结构也较复杂，常在真空下操作；辐射式干燥器是利用各种辐射器发射出一定波长范围的电磁波，被湿气流表面有选择地吸收后转变为热量进行干燥；介电式干燥器是利用高频电场作用，使湿气流内部发生热效应进行干燥。进一步地，在该出风管2内部还设置有湿度传感器40，与主控制器电连接，用于检测出风管2中的冷却气流的湿度，当该湿度值超过预设的湿度阈值时，向主控制器发送湿度异常报警信号，主控制器根据该湿度异常报警信号，启动上述干燥装置39，并进一步根据出风管2内的冷却气流超出温度阈值的偏离程度，相应地控制该干燥装置39的工作状态或工作参数，达到满足既增加除湿效果，同时保持输入发电机的定子或气隙中的冷却气流的温度处于合适状态，其升高的温度值在合理的或允许的范围之内。在进一步的实施例中，该出风管2被构造成螺旋管道41或回转管道(回转管道可使得冷却气流多次改变运动方向实现气液分离)，从而使得具有一定含湿量和速度的冷却气流在通过该螺旋管道41或回转管道时，与螺旋管道41或回转管道的内壁进行反复的撞击，通过上述撞击将冷却气流携带的液滴分离出来，从而降低干燥装置39的电能消耗，并且通过二级干燥手段，可进一步优化对输入发电机的冷却气流的干燥程度。可选地，该出风管2的下游与气液分离器的输入端连通，气液分离器的输出端与干燥器的输入端连通。气液分离器包括：重力沉降气液分离器、离心力气液分离器、丝网气液分离器。离心力气液分离器包括：旋风分离器，旋风分离器用于除去输送气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离。可采用多级旋风分离器，例如包括一级旋风分离器、二级旋风分离器的设置。上述干燥器可采用电磁感应加热系统，与主控制器连接，根据主控制器的控制信号受控开启或关闭，并调节其工作参数，以实现节能降耗和精准干燥的平衡。

在图4和图5中：冷却箱4的内部设置有限速板23，冷却箱4的内部安装有电动伸缩杆30，限速板23的上端固接有第二卡销31，电动伸缩杆30的伸缩端开设有与第二卡销31相互匹配的第二卡槽36，限速板23的内部开设有第一限速孔32，且限速板23的内部安装有消音层35，限速板23的一侧安装有限速块34，限速块34的内部开设有第二限速孔33，第一限速孔32与第二限速孔33均为长方形开设，且第一限速孔32的长度比第二限速孔33的长度短，限速块34为梯形设置，限速板23为长方形设置，第一限速孔32在限速板23的内部至少等距开设有二十个，第二限速孔33与限速块34相互贯通，消音层35设置在限速板23内部的中间位置处，且消音层35的内部填充有岩棉，通过电动伸缩杆30的作用，可使得限速板23向下移动将出风管2堵住，从而使得气体只能从第一限速孔32以及第二限速孔33中排出，从而使得气体在冷却箱4的内部排出较为缓慢，使得气体冷却的效果更好。

在图2和图3中：连接管5的一端固接有过滤箱6，过滤箱6的一侧固定安装有进风管7，进风管7的内部安装有固定板16，固定板16的中间位置处设置有除尘风机15，进风管7的一端连接有进风口8，过滤箱6的内部安装有安装板17，安装板17的一侧连接有弹簧18，弹簧18的一侧连接有过滤网14，过滤网14的一侧卡接有除尘罩13，除尘罩13的一侧对称安装有第一卡销22，过滤网14的一侧开设有与第一卡销22相互卡合的第一卡槽20，第一卡销22的内部设置有第二磁铁21，过滤网14的内部位于第二磁铁21的一侧设置有第一磁铁19，第一磁铁19与第二磁铁21均为长方形设置，且第一磁铁19与第二磁铁21的磁极相反，除尘罩13为弧形设置，第一卡销22在除尘罩13的一侧为长方形对称设置有两个，过滤网14与水平面呈倾斜设置，本发明通过进风管7的内部设置的除尘风机15能够将外界的风吸入至过滤箱6中，过滤箱6内部设置有过滤网14以及在过滤网14的一侧卡接有除尘罩13，从而通过过滤网14与除尘罩13能够有效的对进入到过滤箱6内部的气体进行充分的过滤，防止外界杂质气体进入至冷却箱4中，影响风力发电机的正常工作，同时除尘罩13由于卡接使得方便对除尘罩13安装与拆卸。

本发明的工作原理是：在使用时，通过进风管7内部的除尘风机15的工作，使得将空气从进风管7吸入到过滤箱6的内部，在过滤箱6的内部安装有过滤网14，将除尘罩13通过一侧设置的第一卡销22嵌入至过滤网14一侧开设的第一卡槽20的内部，使得将除尘罩13安装在过滤网14的一侧，当第一卡销22嵌入至第一卡槽20后，会由于第一磁铁19与第二磁铁21相互吸引，从而使得将除尘罩13稳定安装在过滤网14的一侧，从而使得进入到过滤箱6内部的空气会经过除尘罩13以及过滤网14对其进行有效的过滤，防止外界杂质气体进入至冷却箱4中，影响风力发电机的正常工作，同时在过滤网14的一侧设置有弹簧18，能够增加过滤网14的使用寿命，过滤后的空气进入会通过连接管5进入至冷却箱4的内部，冷却箱4的内部注入有冷却液，当空气从连接管5进入冷却箱4后，会经过连接管5内部设置的冷却管25，同时通过水泵28的作用，可使得将冷却液从固定管26上端连接的喷头27向上喷洒，同时会进入至冷却管25的内部，进行循环，使得对空气进行一次冷却后再进行二次冷却，在冷却箱4的内侧设置有液位传感器29以及在其内部设置有温度传感器24，当冷却液温度较高时，会将信号发送至控制器中，并由控制器控制报警灯10报警以及散热风机11进行工作，使得散热风机11对其内部的冷却液进行散热，从而保证冷却液的温度，同时通过液位传感器29可实时监测冷却液的液位，便于工作人员及时补充，在控制板3的内部设置有无线收发模块，通过无线收发模块，可将冷却箱4内部的情况发送至工作人员的手机终端，便于工作人员实时监测，有效的提高其智能化操作，同时控制器可控制电动伸缩杆30进行工作，使得电动伸缩杆30末端卡接的限速板23向下移动，使得将出风管2堵住，并且会使得限速板23一侧设置的限速块34与出风管2的进风端相互对应，在限速块34的内部开设有第二限速孔33，在限速板23的内部开设有第一限速孔32，从而使得,空气只能从第一限速孔32以及第二限速孔33中向出风管2流入，从而使得气体在冷却箱4的内部排出较为缓慢，使得气体冷却的效果更好，同时在限速板23的内部设置有消音层35，消音层35能够有效的对空气流动所产生的噪音进行吸附消除。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种风力发电机的智能冷却设备，包括冷却箱(4)，其特征在于，所述冷却箱(4)的上表面安装有控制板(3)，且所述冷却箱(4)的前表面从左到右分别设置有散热风机(11)和报警灯(10)，所述冷却箱(4)的一侧固接有连接管(5)，且所述冷却箱(4)的另一侧固定安装有出风管(2)，所述出风管(2)的一端连接有出风口(1)，所述冷却箱(4)的前表面在散热风机(11)的一侧安装有进液管(12)，所述冷却箱(4)的内部设置有水泵(28)，所述水泵(28)的出水端连接有固定管(26)，所述固定管(26)的上端连通有喷头(27)，所述冷却箱(4)的内侧安装有液位传感器(29)，且所述冷却箱(4)的内部表面设置有温度传感器(24)，所述冷却箱(4)的内部设置有限速板(23)，所述连接管(5)的一端固接有过滤箱(6)，所述过滤箱(6)的一侧固定安装有进风管(7)，所述进风管(7)的一端连接有进风口(8)，所述过滤箱(6)的内部安装有安装板(17)，所述安装板(17)的一侧连接有弹簧(18)，所述弹簧(18)的一侧连接有过滤网(14)。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述进风管(7)的内部安装有固定板(16)，所述固定板(16)的中间位置处设置有除尘风机(15)。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述过滤网(14)的一侧卡接有除尘罩(13)，所述除尘罩(13)的一侧对称安装有第一卡销(22)，所述过滤网(14)的一侧开设有与第一卡销(22)相互卡合的第一卡槽(20)，所述第一卡销(22)的内部设置有第二磁铁(21)，所述过滤网(14)的内部位于所述第二磁铁(21)的一侧设置有第一磁铁(19)。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述第一磁铁(19)与所述第二磁铁(21)均为长方形设置，且所述第一磁铁(19)与所述第二磁铁(21)的磁极相反。

5.根据权利要求3所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述除尘罩(13)为弧形设置，所述第一卡销(22)在所述除尘罩(13)的一侧为长方形对称设置有两个，所述过滤网(14)与水平面呈倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述固定管(26)的一端连接有冷却管(25)的进液端，所述冷却管(25)设置在所述连接管(5)的内部，所述冷却管(25)的出液端延伸至所述冷却箱(4)的内部，所述冷却管(25)为多段“U”型设置。

7.根据权利要求1所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述冷却箱(4)的内部安装有电动伸缩杆(30)，所述限速板(23)的上端固接有第二卡销(31)，所述电动伸缩杆(30)的伸缩端开设有与所述第二卡销(31)相互匹配的第二卡槽(36)，所述限速板(23)的内部开设有第一限速孔(32)，且所述限速板(23)的内部安装有消音层(35)，所述限速板(23)的一侧安装有限速块(34)，所述限速块(34)的内部开设有第二限速孔(33)。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述第一限速孔(32)与所述第二限速孔(33)均为长方形开设，且所述第一限速孔(32)的长度比所述第二限速孔(33)的长度短，所述限速块(34)为梯形设置，所速限速板(23)为长方形设置，所述第一限速孔(32)在所述限速板(23)的内部至少等距开设有二十个，所述第二限速孔(33)与所述限速块(34)相互贯通。

9.根据权利要求7所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述消音层(35)设置在所述限速板(23)内部的中间位置处，且所述消音层(35)的内部填充有岩棉。

10.根据权利要求1所述的一种风力发电机的智能冷却设备，其特征在于，所述控制板(3)的内部设置有无线收发模块以及主控制器，所述主控制器的输入端连接有液位传感器(29)以及温度传感器(24)，且所述主控制器的输出端连接有无线收发模块输出端的无线终端和散热风机(11)。

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