CN115183821B - 一种用于发电机的风量测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于发电机的风量测量系统，包括测量框体、主控单元、分区机构、风量测量机构，分区机构包括横向板、竖向杆、旋转电机、丝杆、第一滑动座、电动推杆、弧形板，横向板和竖向杆形成若干个测量区块，风量测量机构包括金属块、移动板、固定板、压力传感器、受力弹簧、U型磁铁、金属杆、转轴、扇叶、电流传感器，测量框体设置在空气冷却器与发电机定子铁芯之间，从发电机定子铁芯输出的风会先流向测量框体，风量测量机构检测测量区块中经过的风量，从而得到吹向整个测量框体的风量，而竖向杆可以在旋转电机的带动下跟随第一滑动座移动，使测量区块的大小得以调节，以便于对不同出风方向的发电机组进行风量测量，保证测量结果的准确性。

Description

一种用于发电机的风量测量系统

技术领域

本发明涉及发电机测量技术领域，特别涉及一种用于发电机的风量测量系统。

背景技术

发电机组在运行过程中，为保证正常运行，一般都会采用空气冷却器作为冷却降温机构，空气冷却器设置在发电机组的定子外侧，而发电机组通常采用密闭的通风系统，冷却空气通过气隙、定子铁芯流入定子基座，经空气冷却器的冷却后，返回到转子支架入口，转子、气隙、定子铁芯和空气冷却器形成密闭的冷却风路，因此流向空气冷却器的风量大小决定了发电机组的散热效果，在日常维护或者发电机组出现故障时，需要确认流向空气冷却器的风量是否正常，目前机组人员在检测风量时，仅是简单的采集风速或风压，而发电机组流向空气冷却器的多个风道并非均匀分布，简单的风速风压采集并不能反映出测量的结果。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种用于发电机的风量测量系统，分成多个测量区块进行风量的测量，保证测量结果的准确性。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于发电机的风量测量系统，设置在空气冷却器与发电机定子铁芯之间，包括测量框体、主控单元、分区机构以及风量测量机构，所述测量框体设置在空气冷却器与发电机定子铁芯之间，所述分区机构包括横向板、竖向杆、旋转电机、丝杆、第一滑动座、电动推杆以及弧形板，所述测量框体内底面设置有调节槽，其内侧壁设置有收纳槽，所述收纳槽与调节槽连通，所述横向板两端连接测量框体内侧壁，所述旋转电机设置在调节槽中，其输出轴与丝杆一端连接，所述丝杆另一端与收纳槽侧壁转动连接，所述第一滑动座侧壁设置有穿行孔，所述弧形板对称设置在穿行孔内，所述电动推杆设置在穿行孔内壁上，其输出轴与弧形板凸面连接，所述弧形板凹面设置有螺纹，所述丝杆穿过弧形板凹面之间，所述竖向杆顶端与测量框体内顶面滑动连接，其底端伸入调节槽与第一滑动座顶面连接，所述横向板与竖向杆交错形成若干测量区块；所述风量测量机构包括金属块、移动板、固定板、压力传感器、受力弹簧、U型磁铁、金属杆、转轴、扇叶以及电流传感器，所述金属块设置在横向板靠近空气冷却器的一侧，所述移动板滑动设置在金属块顶面，所述转轴一端与移动板远离空气冷却器的侧面转动连接，另一端与扇叶连接，所述扇叶位于测量区块一侧，所述金属杆设置在转轴侧壁上，所述U型磁铁设置在金属块顶面，其开口位于金属杆的旋转路径上，所述电流传感器设置在移动板内，并与金属杆电连接，所述固定板设置金属块顶面，所述压力传感器设置在固定板侧面，所述受力弹簧连接压力传感器以及移动板；所述主控单元设置在测量框体外壁，并分别与旋转电机、电动推杆、压力传感器和电流传感器电连接。

优选的，所述收纳槽侧壁上设置有轴承，所述丝杆端部与轴承连接。

优选的，所述调节槽内底面设置有第一滑槽，所述第一滑动座底面设置有第一滑块，所述第一滑块位于第一滑槽中。

优选的，所述测量框体内顶面设置有穿行槽，所述穿行槽与收纳槽连通，所述竖向杆顶面设置有动轮，所述动轮位于穿行槽中。

优选的，所述移动板底面设置有第二滑块，所述金属块顶面设置有第二滑槽，所述第二滑块位于第二滑槽中。

优选的，所述风量测量机构还包括第一触头以及第二触头，所述移动板侧壁设置有安装槽，所述安装槽内设置有轴承，所述转轴一端伸入安装槽中，并与轴承连接，所述第一触头设置在安装槽侧壁，所述第二触头设置在转轴位于安装槽的端部上，并与第一触头接触，所述金属杆通过导线与第二触头电连接，所述电流传感器与第一触头电连接。

优选的，还包括位置调节机构，所述位置调节机构包括横向电动滑台、竖向电动滑台以及电磁铁，所述收纳槽对侧的测量框体内侧壁设置有凹槽，所述竖向电动滑台设置在凹槽内，所述横向电动滑台设置在横向板朝向空气冷却器的侧壁上，并延伸到凹槽中，所述横向电动滑台以及竖向电动滑台上均设置有第二滑动座，所述电磁铁设置在第二滑动座内，并对金属块进行磁吸，所述主控单元分别与横向电动滑台、竖向电动滑台以及电磁铁电连接。

优选的，所述位置调节机构还包括承载板，所述承载板设置在横向电动滑台的第二滑动座侧壁上，所述金属块位于承载板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种用于发电机的风量测量系统，设置在空气冷却器和发电机定子铁芯之间，冷却用的空气会从发电机定子铁芯经测量框体后吹向空气冷却器，在测量框体上通过横向板和竖向杆分成了若干个测量区块，风量测量机构可以对不同测量区块处的风量进行测量，包括风速和风压的测量，最终将计算的风量组合起来可以获得吹向空气冷却器的风量总和，以此获得准确的测量结果，而由于竖向杆是可以滑动的，因此测量区块的面积可以进行调节，以便于对不同出风线路的发电机组进行风量的测量，进一步保证测量结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种用于发电机的风量测量系统的进风面的结构示意图；

图2为本发明的一种用于发电机的风量测量系统的出风面的结构示意图；

图3为本发明的一种用于发电机的风量测量系统的第一滑动座的内部结构示意图；

图4为本发明的一种用于发电机的风量测量系统的风量测量机构的结构示意图；

图中，1为测量框体，2为主控单元，3为横向板，4为竖向杆，5为旋转电机，6为丝杆，7为第一滑动座，8为电动推杆，9为弧形板，10为调节槽，11为收纳槽，12为穿行孔，13为测量区块，14为金属块，15为移动板，16为固定板，17为压力传感器，18为受力弹簧，19为U型磁铁，20为金属杆，21为转轴，22为扇叶，23为电流传感器，24为轴承，25为第一滑槽，26为第一滑块，27为穿行槽，28为动轮，29为第二滑块，30为第二滑槽，31为第一触头，32为第二触头，33为安装槽，34为导线，35为横向电动滑台，36为竖向电动滑台，37为第二滑动座，38为电磁铁，39为凹槽，40为承载板。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图4，本发明提供的一种用于发电机的风量测量系统，设置在空气冷却器与发电机定子铁芯之间，包括测量框体1、主控单元2、分区机构以及风量测量机构，所述测量框体1设置在空气冷却器与发电机定子铁芯之间，所述分区机构包括横向板3、竖向杆4、旋转电机5、丝杆6、第一滑动座7、电动推杆8以及弧形板9，所述测量框体1内底面设置有调节槽10，其内侧壁设置有收纳槽11，所述收纳槽11与调节槽10连通，所述横向板3两端连接测量框体1内侧壁，所述旋转电机5设置在调节槽10中，其输出轴与丝杆6一端连接，所述丝杆6另一端与收纳槽11侧壁转动连接，所述第一滑动座7侧壁设置有穿行孔12，所述弧形板9对称设置在穿行孔12内，所述电动推杆8设置在穿行孔12内壁上，其输出轴与弧形板9凸面连接，所述弧形板9凹面设置有螺纹，所述丝杆6穿过弧形板9凹面之间，所述竖向杆4顶端与测量框体1内顶面滑动连接，其底端伸入调节槽10与第一滑动座7顶面连接，所述横向板3与竖向杆4交错形成若干测量区块13；所述风量测量机构包括金属块14、移动板15、固定板16、压力传感器17、受力弹簧18、U型磁铁19、金属杆20、转轴21、扇叶22以及电流传感器23，所述金属块14设置在横向板3靠近空气冷却器的一侧，所述移动板15滑动设置在金属块14顶面，所述转轴21一端与移动板15远离空气冷却器的侧面转动连接，另一端与扇叶22连接，所述扇叶22位于测量区块13一侧，所述金属杆20设置在转轴21侧壁上，所述U型磁铁19设置在金属块14顶面，其开口位于金属杆20的旋转路径上，所述电流传感器23设置在移动板15内，并与金属杆20电连接，所述固定板16设置金属块14顶面，所述压力传感器17设置在固定板16侧面，所述受力弹簧18连接压力传感器17以及移动板15；所述主控单元2设置在测量框体1外壁，并分别与旋转电机5、电动推杆8、压力传感器17和电流传感器23电连接。

本发明的一种用于发电机的风量测量系统，用于对发电机组的定子铁芯流出的风量进行测量，将测量框体1置于空气冷却器和发电机定子铁芯之间，从发电机定子铁芯中吹出的风先经过测量框体1后才吹向空气冷却器，在测量框体1上设置了风量测量机构，可以对经过其上的风量进行测量，包括风速以及风压等，通过采集的风量数据来判断发电机组是否正常运行，以便于及时进行维修或者维护，对于测量框体1而言，其内壁的大小与空气冷却器的受风面面积大小一致，避免对测量的结果造成影响，将测量框体1移动到不同的空气冷却器一侧后，可以实现对发电机组的所有出风风量进行检测。

由于发电机组出风的流向并不是均匀的，为了提高测量结果的准确性，本发明将测量框体1的进风面分成若干个测量区块13，测量区块13为由横向板3和竖向杆4相互交错组合而成的矩形空腔，风量测量机构可以对测量区块13中流经的风量进行测量，在获得所有的风量后，进行统一的整理以及计算，可以得到吹向空气冷却器的整个风量大小，为了适用于不同出风方向的发电机组的测量，本发明还将测量区块13的大小设置成可以调节的，其中横向板3固定不动，竖向杆4可以在水平方向上滑动，实现测量区块13大小的调节，调节的具体原理为：旋转电机5带动丝杆6转动，在丝杆6上设置了第一滑动座7，丝杆6穿过第一滑动座7上的穿行孔12，在穿行孔12中设置了弧形板9，弧形板9在电动推杆8的带动下与丝杆6螺纹连接，当需要调节竖向杆4移动时，电动推杆8驱动弧形板9向穿行孔12中心移动，使弧形板9与丝杆6紧贴，旋转电机5在带动丝杆6旋转时，第一滑动座7可以将旋转运动转化成直线运动，最终第一滑动座7会沿着调节槽10滑动，实现竖向杆4的位置调节，而多余的竖向杆4会跟随第一滑动座7滑动到收纳槽11中，且由于电动推杆8可以带动弧形板9远离丝杆6，因此可以存在部分不受丝杆6驱动的第一滑动座7，从而最终竖向杆4与横向板3之间组成的测量区块13大小也不相同，以便于准确的测量不同位置的风量大小。

本发明的风量测量机构用于对测量区块13处的风量进行测量，将金属块14设置在横向板3的背面，移动板15设置在金属块14的顶面，其向上延伸到测量区块13一侧，当风从发电机定子铁芯吹向测量框体1时，风会带动扇叶22旋转，使转轴21同步旋转，设置在转轴21外壁上的金属杆20也会一起转动，并对U型磁铁19的磁场进行切割，金属杆20会产生感应电流，感应电流的大小被电流传感器23所采集，主控单元2根据电流传感器23采集的电流大小来判断对应测量区块13的风速，而在风吹向扇叶22时，会给扇叶22以及移动板15一个向后的推力，使移动板15被向后推动一小段距离，由于移动板15通过受力弹簧18与固定板16上的压力传感器17连接，移动板15受到风吹时，会使受力弹簧18被挤压，此时压力传感器17检测到的压力数值可以传输给主控单元2，主控单元2可以根据压力数值转化成为风压数值，最终可以获得风速以及风压，以便于对发电机组的运行状态进行评估。

优选的，所述收纳槽11侧壁上设置有轴承24，所述丝杆6端部与轴承24连接。

所设置的轴承24可以供丝杆6的端部连接，以便于旋转电机5带动丝杆6旋转。

优选的，所述调节槽10内底面设置有第一滑槽25，所述第一滑动座7底面设置有第一滑块26，所述第一滑块26位于第一滑槽25中。

丝杆6在转动的时候，会带动第一滑动座7在调节槽10中移动，为了避免第一滑动座7的移动发生偏移，在其底部设置了第一滑块26，同时在调节槽10底面设置了第一滑槽25，第一滑块26可以沿着第一滑槽25进行移动，且第一滑槽25延伸到收纳槽11中，以便于第一滑动座7移动到收纳槽11中。

优选的，所述测量框体1内顶面设置有穿行槽27，所述穿行槽27与收纳槽11连通，所述竖向杆4顶面设置有动轮28，所述动轮28位于穿行槽27中。

所设置的穿行槽27用于对竖向杆4顶部进行限位，竖向杆4跟随第一滑动座7移动时，顶部的设置的动轮28可以方便其在穿行槽27中移动，同样的，穿行槽27也与收纳槽11连通，以便于竖向杆4进入到收纳槽11中。

优选的，所述移动板15底面设置有第二滑块29，所述金属块14顶面设置有第二滑槽30，所述第二滑块29位于第二滑槽30中。

当扇叶22以及移动板15受到风吹移动时，其底部设置的第二滑块29会沿着第二滑槽30进行移动，避免移动板15发生偏移。

优选的，所述风量测量机构还包括第一触头31以及第二触头32，所述移动板15侧壁设置有安装槽33，所述安装槽33内设置有轴承24，所述转轴21一端伸入安装槽33中，并与轴承24连接，所述第一触头31设置在安装槽33侧壁，所述第二触头32设置在转轴21位于安装槽33的端部上，并与第一触头31接触，所述金属杆20通过导线34与第二触头32电连接，所述电流传感器23与第一触头31电连接。

扇叶22在受到风吹旋转时，转轴21会同步转动，而在整个转动的过程中，第二触头32和第一触头31始终接触，金属杆20切割磁感线产生的感应电流会通过导线34传输给第二触头32，并最终经第一触头31输送给电流传感器23。

优选的，还包括位置调节机构，所述位置调节机构包括横向电动滑台35、竖向电动滑台36以及电磁铁38，所述收纳槽11对侧的测量框体1内侧壁设置有凹槽39，所述竖向电动滑台36设置在凹槽39内，所述横向电动滑台35设置在横向板3朝向空气冷却器的侧壁上，并延伸到凹槽39中，所述横向电动滑台35以及竖向电动滑台36上均设置有第二滑动座37，所述电磁铁38设置在第二滑动座37内，并对金属块14进行磁吸，所述主控单元2分别与横向电动滑台35、竖向电动滑台36以及电磁铁38电连接。

为了节省成本，本发明的风量测量机构仅设置为一个，也就是在同一时刻内，仅对单个测量区块13中的风量进行检测，在需要将风量测量机构移动到其他的区块处时，可以通过位置调节机构来实现，在每个横向板3的背面均设置了横向电动滑台35，横向电动滑台35的一侧延伸到凹槽39中，而竖向电动滑台36设置在凹槽39中，正常进行风量测量时，金属块14位于横向电动滑台35的第二滑动座37一侧，在第二滑动座37内部的电磁铁38的磁力吸引下固定，横向电动滑台35可以带动第二滑动座37和金属块14在水平方向上移动，以便于移动到同一水平方向上的其他测量区块13，而在需要移动到不同高度的测量区块13时，横向电动滑台35可以将第二滑动座37以及金属块14移动到凹槽39中，并移动到竖向电动滑台36的第二滑动座37一侧，使金属块14与竖向电动滑台36的第二滑动座37接触，通过对电磁铁38的开关控制，使金属块14被吸附到竖向电动滑台36的第二滑动座37一侧，在竖向电动滑台36的带动下，可以使金属块14移动到不同高度，最后再通过相应高度的横向电动滑台35将金属块14带离凹槽39后进行位置调节，实现风量测量机构在不同测量区块13位置处的调节。

优选的，所述位置调节机构还包括承载板40，所述承载板40设置在横向电动滑台35的第二滑动座37侧壁上，所述金属块14位于承载板40上。

为了保证金属块14在横向电动滑台35上的稳定性，在横向电动滑台35的第二滑动座37侧壁上设置了承载板40，金属块14会位于承载板40上，并被电磁铁38所磁吸。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于发电机的风量测量系统，设置在空气冷却器与发电机定子铁芯之间，其特征在于，包括测量框体、主控单元、分区机构以及风量测量机构，所述测量框体设置在空气冷却器与发电机定子铁芯之间，所述分区机构包括横向板、竖向杆、旋转电机、丝杆、第一滑动座、电动推杆以及弧形板，所述测量框体内底面设置有调节槽，其内侧壁设置有收纳槽，所述收纳槽与调节槽连通，所述横向板两端连接测量框体内侧壁，所述旋转电机设置在调节槽中，其输出轴与丝杆一端连接，所述丝杆另一端与收纳槽侧壁转动连接，所述第一滑动座侧壁设置有穿行孔，所述弧形板对称设置在穿行孔内，所述电动推杆设置在穿行孔内壁上，其输出轴与弧形板凸面连接，所述弧形板凹面设置有螺纹，所述丝杆穿过弧形板凹面之间，所述竖向杆顶端与测量框体内顶面滑动连接，其底端伸入调节槽与第一滑动座顶面连接，所述横向板与竖向杆交错形成若干测量区块；所述风量测量机构包括金属块、移动板、固定板、压力传感器、受力弹簧、U型磁铁、金属杆、转轴、扇叶以及电流传感器，所述金属块设置在横向板靠近空气冷却器的一侧，所述移动板滑动设置在金属块顶面，所述转轴一端与移动板远离空气冷却器的侧面转动连接，另一端与扇叶连接，所述扇叶位于测量区块一侧，所述金属杆设置在转轴侧壁上，所述U型磁铁设置在金属块顶面，其开口位于金属杆的旋转路径上，所述电流传感器设置在移动板内，并与金属杆电连接，所述固定板设置金属块顶面，所述压力传感器设置在固定板侧面，所述受力弹簧连接压力传感器以及移动板；所述主控单元设置在测量框体外壁，并分别与旋转电机、电动推杆、压力传感器和电流传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于发电机的风量测量系统，其特征在于，所述收纳槽侧壁上设置有轴承，所述丝杆端部与轴承连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于发电机的风量测量系统，其特征在于，所述调节槽内底面设置有第一滑槽，所述第一滑动座底面设置有第一滑块，所述第一滑块位于第一滑槽中。

4.根据权利要求1所述的一种用于发电机的风量测量系统，其特征在于，所述测量框体内顶面设置有穿行槽，所述穿行槽与收纳槽连通，所述竖向杆顶面设置有动轮，所述动轮位于穿行槽中。

5.根据权利要求1所述的一种用于发电机的风量测量系统，其特征在于，所述移动板底面设置有第二滑块，所述金属块顶面设置有第二滑槽，所述第二滑块位于第二滑槽中。

6.根据权利要求1所述的一种用于发电机的风量测量系统，其特征在于，所述风量测量机构还包括第一触头以及第二触头，所述移动板侧壁设置有安装槽，所述安装槽内设置有轴承，所述转轴一端伸入安装槽中，并与轴承连接，所述第一触头设置在安装槽侧壁，所述第二触头设置在转轴位于安装槽的端部上，并与第一触头接触，所述金属杆通过导线与第二触头电连接，所述电流传感器与第一触头电连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于发电机的风量测量系统，其特征在于，还包括位置调节机构，所述位置调节机构包括横向电动滑台、竖向电动滑台以及电磁铁，所述收纳槽对侧的测量框体内侧壁设置有凹槽，所述竖向电动滑台设置在凹槽内，所述横向电动滑台设置在横向板朝向空气冷却器的侧壁上，并延伸到凹槽中，所述横向电动滑台以及竖向电动滑台上均设置有第二滑动座，所述电磁铁设置在第二滑动座内，并对金属块进行磁吸，所述主控单元分别与横向电动滑台、竖向电动滑台以及电磁铁电连接。

8.根据权利要求7所述的一种用于发电机的风量测量系统，其特征在于，所述位置调节机构还包括承载板，所述承载板设置在横向电动滑台的第二滑动座侧壁上，所述金属块位于承载板上。

Images