CN210317626U

CN210317626U - 散热器控制系统、散热器组件和风力发电机组

Info

Publication number: CN210317626U
Application number: CN201921328970.9U
Authority: CN
Inventors: 拜亮; 王�锋
Original assignee: Xinjiang Goldwind Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Jinfeng Technology Co ltd
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2029-08-15

Abstract

本实用新型涉及散热器控制系统、散热器组件和风力发电机组。所述散热器控制系统连接到可枢转地安装在风力发电机组的机舱罩上的散热器，并被构造为控制所述散热器相对于所述机舱罩翻转，以调节所述散热器的迎风面积，其中，所述散热器控制系统包括可伸缩单元，所述可伸缩单元的第一端连接到所述散热器，所述可伸缩单元的第二端连接到所述机舱罩，以能够驱动所述散热器围绕枢转轴枢转。通过根据本实用新型的散热器控制系统，能够有效地应对极端风况对风力发电机组的影响，并且能够降低鸟类等生物对风力发电机组的影响，此外，还能够降低散热器组件或安装有散热器组件的机舱罩的运输高度。

Description

散热器控制系统、散热器组件和风力发电机组

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，更具体地，涉及用于风力发电机组的散热器的散热器控制系统、包括该散热器控制系统的散热器组件和风力发电机组。

背景技术

散热是风力发电机组的一项必不可少的功能，为了降低风力发电机组的自耗电，并充分利用外界的自然风，可以将散热器外置在机舱外的顶部，这样自然风可以自动对散热器进行冷却作用。

随着风力发电机单机功率的增大，尤其是大兆瓦风力发电机的应用越来越多，外置散热器的尺寸也越来越大。通常，机组外置散热器的高度和宽度相对较大，从而具有较大的迎风面积，而厚度相对较小(例如，8MW的机组外置散热器尺寸达到3.5m(高)×8m(宽)的横截面积，与其高度和宽度相比，散热器的厚度相对较小，只有约600mm)。这样巨大的横截面积在充分利用自然风的同时，也将极端风况(例如，龙卷风或台风)对风机的影响扩大，巨大的散热器将成为整个风机的薄弱点，极端风况同时也会破坏机舱罩等周围连接的零部件，因此外置散热器的尺寸越来越成为一个矛盾，需要进行优化设计。

此外，由于外置散热器会在机舱顶部形成一片巨大的阴影范围，成为鸟类等生物筑巢的良好选择，然而动物的粪便会对风机造成严重的腐蚀作用，加速机舱罩的腐蚀，造成机舱罩局部应力集中进而影响整个风机的安全，因此如何避免这种情况，也成为风机市场日益关注的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型旨在提供一种散热器控制系统，其能够控制安装在风力发电机组的机舱罩上的散热器(即，外置散热器)进行翻转，从而降低极端风况对风力发电机组的影响，并降低鸟类等生物对风力发电机组的影响。

根据本实用新型的一方面，提供一种散热器控制系统，所述散热器控制系统连接到可枢转地安装在风力发电机组的机舱罩上的散热器，并被构造为控制所述散热器相对于所述机舱罩翻转，以调节所述散热器的迎风面积，其中，所述散热器控制系统可包括可伸缩单元，所述可伸缩单元的第一端可连接到所述散热器，所述可伸缩单元的第二端可连接到所述机舱罩，以能够驱动所述散热器围绕枢转轴枢转。

可选地，所述散热器控制系统可包括：测风单元，用于测量风速；控制单元，基于由所述测风单元测量的风速控制所述可伸缩单元来使所述散热器翻转。

可选地，所述机舱罩的外表面上可形成有支撑部，所述枢转轴可固定到所述支撑部，所述可伸缩单元的第二端可连接到所述支撑部。

可选地，所述散热器的下端可旋转地穿过所述枢转轴，所述可伸缩单元和所述枢转轴可连接到所述散热器的不同位置。

可选地，所述支撑部可设置在所述散热器的两侧，所述可伸缩单元可设置在所述散热器的两侧。

可选地，所述可伸缩单元可为液压缸结构、电缸结构、气缸结构或者丝杠结构，用于控制所述散热器在直立位置与放倒位置之间运动。

可选地，所述散热器可包括一个或多个散热器本体和固定所述一个或多个散热器本体的框架，所述框架可在厚度方向上延伸超出每个散热器本体，所述枢转轴可延伸穿过所述框架的超出所述散热器本体的部分。

可选地，所述枢转轴可包括分别在所述散热器的两侧连接到所述散热器的第一枢转轴和第二枢转轴，所述第一枢转轴和所述第二枢转轴的枢转轴线可共线。

根据本实用新型的另一方面，提供一种散热器组件，所述散热器组件包括可枢转地安装在风力发电机组的机舱罩上的散热器和如上所述的散热器控制系统。

根据本实用新型的又一方面，提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括如上所述的散热器组件。

通过采用上述的散热器控制系统，能够有效地应对极端风况对风力发电机组的影响，并且能够降低鸟类等生物对风力发电机组的影响。

此外，该散热器控制系统能够在不过分增加结构复杂度的同时提升机组的极端天气生存能力(台风)，这对于海上机组尤为重要。

此外，在运输过程中，能够通过使散热器组件翻转而降低散热器组件或安装有散热器组件的机舱罩的运输高度。

附图说明

图1是示出根据本实用新型的实施例的散热器组件的透视图；

图2是示出根据本实用新型的实施例的散热器的透视图；

图3是示出根据本实用新型的实施例的散热器的俯视图；

图4是示出根据本实用新型的实施例的散热器控制系统的支撑部的透视图；

图5是示出根据本实用新型的实施例的散热器组件的透视图；

图6是示出根据本实用新型的实施例的散热器组件的透视图，其中，散热器处于直立位置；

图7是示出根据本实用新型的实施例的散热器组件的透视图，其中，散热器处于放倒位置；

图8示出了散热器处于放倒位置的散热器组件的侧视图；

图9示出了散热器处于直立位置时的阴影范围的示意图；

图10示出了散热器处于放倒位置时的阴影范围的示意图。

附图标记说明：

11-支撑部；12-枢转轴；15-可伸缩单元；16-连接部；20-散热器；21-散热器本体；22-框架；23-孔；24-连接部；30-机舱罩；40-支撑垫。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能够更好地理解本实用新型的技术构思，下面将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的部件。

本实用新型提出一种用于风力发电机组的散热器组件，其包括散热器和能够使该散热器相对于机舱罩翻转的散热器控制系统。

如图1和图2所示，散热器20(在本实施例中，为外置散热器)在风力发电机组的外部设置在机舱罩30上，例如设置在机舱罩30的顶部。散热器20可包括一个或多个散热器本体21(本文使用的术语“一个或多个”中的“多个”表示两个和两个以上)。散热器20还包括将多个散热器本体21固定在一起并在外围保护散热器本体21的框架22。框架22的顶部上可设置感测环境参数和/或提供指示等的各种传感器、测风单元和/或指示器(例如，风速传感器、温度传感器、湿度传感器、风向标、航空灯等)。

通常，外置于风力发电机组的散热器20在直立状态下工作(如图1所示)，以形成足够的迎风面积(或换热面积)，从而充分利用自然风对散热器20进行空气冷却。为了降低极端风况对风力发电机组的影响，并降低鸟类等生物对风力发电机组的影响，本实用新型提出能够使散热器20相对于机舱罩30翻转的散热器控制系统。

散热器控制系统可连接到散热器20并且被构造为控制散热器20相对于机舱罩30翻转，以使散热器20的上端朝向和远离机舱罩30运动，从而调节散热器20的迎风面积和阴影范围，进而有效地降低极端风况和鸟类等生物对风力发电机组的影响。在此，术语“翻转”是指使散热器20相对于机舱罩30在直立位置与放倒位置之间转动(包括使散热器20相对于机舱罩30翻倒或倾斜)。此外，散热器20的上端是指散热器20的远离机舱罩30的表面的一端，在下文中将提到的散热器20的下端是指散热器20的靠近机舱罩30的表面的一端。

如图4和图5所示，散热器控制系统包括支撑部11，支撑部11形成在机舱罩30的外表面上，并设置在散热器20的两侧。如图所示，支撑部11可形成为板状。

如图5所示，枢转轴12可在散热器20的下端处连接到散热器20并固定到支撑部11上，换句话说，散热器20的下端可旋转地穿过枢转轴12，以使散热器20能够围绕枢转轴12枢转。图中示出了枢转轴12是一根长轴类零件，其延伸穿过散热器20的框架21(例如，穿过框架21上设置的孔23)并跨过散热器20的整个宽度，并且其两端固定到支撑部11。在这种情况下，如图2和图3所示，框架22可在厚度方向上延伸超出每个散热器本体21，也就是说，框架22的厚度可大于散热器本体21的厚度，从而使枢转轴12能够延伸穿过框架22的超出散热器本体21的部分。

在此，虽然图中示出了枢转轴12为贯穿轴，但是在枢转轴12具有足够强度从而能够支撑散热器20重量和旋转的情况下，枢转轴12还可以是分别设置在散热器20的两侧上的两个短轴(即，第一枢转轴和第二枢转轴)，如图4所示，第一枢转轴和第二枢转轴可分别设置在散热器20的两侧处，每个枢转轴的一端固定到支撑部11，另一端可连接到散热器20的侧部，而不贯穿整个散热器20的宽度，并且第一枢转轴和第二枢转轴的枢转轴线可共线。在这种情况下，框架22的厚度可不受限制。

如图6和图7所示，散热器控制系统可包括可伸缩单元15(例如，直线驱动器)，可伸缩单元15的第一端可连接到散热器20，优选地，可伸缩单元15的第一端可连接(例如，铰接连接)到固定地设置在散热器20的两侧上的连接部24，以能够使第一端绕着连接部24可枢转，可伸缩单元15的第二端可连接到机舱罩30，在设置支撑部11的情况下，可伸缩单元15的第二端可连接到支撑部11，优选地，可伸缩单元15的第二端可连接(例如，铰接连接)到固定地设置在支撑部11上的连接部16，以能够使第二端绕着连接部16可枢转。图中示出了分别设置在散热器20的两侧的两个可伸缩单元。

如图所示，枢转轴12可在散热器20的下端处(例如，在散热器20的下端的一角处)连接到散热器20，同时可伸缩单元15的第一端可在与枢转轴12的位置不同的位置处(例如，在散热器20的下端的靠近中间的位置处)连接到散热器20，换句话说，可伸缩单元15和枢转轴12可连接到散热器20的不同位置。

可选地，可伸缩单元15还可设置在散热器20的后面(与迎风面相对)，从而从散热器20的后面推动或拉动散热器20翻转(前倾或后仰)。此外，可伸缩单元15可仅为一个。在此，枢转轴12以及可伸缩单元15连接到散热器20的位置以及可伸缩单元15的数量不受特别限制，只要在可伸缩单元15的驱动下散热器20能够围绕枢转轴12枢转即可。

可伸缩单元15可包括驱动部和由驱动部驱动的可伸缩杆，在工作过程中，可伸缩杆能够伸出和缩回，从而控制散热器20在直立位置与放倒位置之间运动。

在本实施例中，以可伸缩单元15为液压缸结构为例进行说明，但本实用新型不限于此，可伸缩单元15可以以任何适合的方式来实现，例如电缸结构、气缸结构或者丝杠结构等。液压缸结构可包括液压缸和活塞杆，当散热器20处于直立状态时(如图6所示)，活塞杆可处于缩回状态，当控制活塞杆伸出时(如图7和图8所示)，活塞杆可推动散热器20相对于机舱罩30翻转，并能够使散热器20运动到放倒状态(当散热器20安装在机舱罩30顶部上时，放倒状态可以是大体上水平的状态，然而当散热器20安装在机舱罩30的其它位置(例如，侧部)时，放倒状态还可以是大体上竖直的状态，本实用新型不限于此，放倒状态可以指散热器20的迎风面贴近机舱罩30的状态)。反之，当活塞杆缩回时，活塞杆可拉动散热器20，从而使其从放倒状态运动到直立状态。

此外，可伸缩单元可设置制动功能，即可以保持在某个位置不动，换句话说，可伸缩单元可设置有锁定装置，以锁定可伸缩单元的可伸缩杆以使其保持不动，进而保证散热器20的静止。

例如，在可伸缩单元为液压缸结构的情况下，液压系统在液压油缸的进出油口可设置双向液压锁来保证外力无法改变液压油缸的长度，从而保证散热器不被外力移动。

此外，可伸缩单元15的动力源可来自于风力发电机组自身的其它必要组件的动力源，例如，液压油缸的液压源可来自风力发电机组自身的液压系统，或者在可伸缩单元15为电驱动器时，可从风力发电机组内直接取电即可。

此外，如图5和图7所示，可在机舱罩30与散热器20的底部之间设置支撑垫40，从而使散热器20高出机舱罩30顶部一定距离，这样散热器20在翻转时不会和机舱罩30顶部干涉。

如图9和图10所示，当散热器20从直立状态(图9)翻转到放倒状态(图10)时，散热器20在光线L的照射下的阴影范围S可大幅减小，这可降低鸟类腐蚀的概率，同时也可看到迎风面积大幅度减小，因此极端风况的影响也进一步缩小。

此外，散热器控制系统还可包括用于测量风速的测风单元(如安装在散热器20的框架22顶部)以及控制单元(未示出)，控制单元可基于由测风单元测量的风速控制可伸缩单元15来使散热器20翻转。

以上描述了根据本实用新型的实施例的散热器控制系统。下面描述散热器控制系统或包括散热器和该散热器控制系统的散热器组件的工作方式。

正常情况下，散热器20处于直立状态，进行正常的散热工作。当风速(例如，由测风单元测量得到的风速)大过设定值时，例如风机的切出风速一般是25m/s，通过控制单元(例如，风机的控制系统或专用的控制器)控制可伸缩单元15的可伸缩杆伸出，从而将散热器20翻转至放倒状态，尽可能减小迎风面积。

此外，还可根据天气情况进行主动的散热器翻转和恢复动作，例如在晴天时每天进行二次翻转和恢复动作驱赶可能存在的鸟类栖息，或者在阴天时每天进行一次，因为鸟类栖息的概率降低。

此外，散热器控制系统还可具备手动控制单元，来实现人为的翻转动作，例如翻转45°后停止，例如这便于对框架顶部安装的设备进行维护或更换，这样可省去昂贵且沉重的维护平台。

根据本实用新型的散热器控制系统和散热器组件，通过使散热器可枢转地安装在风力发电机组的机舱罩上，并且设置可伸缩单元而使散热器能够相对于机舱罩翻转，由此能够有效地应对极端风况对风力发电机组的影响，并且能够降低鸟类等生物对风力发电机组的影响。

此外，根据本实用新型的散热器控制系统能够在不过分增加结构复杂度的同时提升机组的极端天气生存能力(台风)，这对于海上机组尤为重要。

此外，如上所述，由于散热器的高度(如图7中由H表示)明显大于其厚度(如图6中由T表示)，因此，在运输过程中，能够通过使散热器组件翻转至放倒状态，而能够大幅降低散热器组件或安装有散热器组件的机舱罩的运输高度，从而减小运输难度。

上面对本实用新型的具体实施方式进行了详细描述，虽然已表示和描述了一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定其范围的本实用新型的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行组合、修改和完善(例如，可以对本实用新型的不同技术特征进行组合以得到新的技术方案)。这些组合、修改和完善也应在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种散热器控制系统，其特征在于，所述散热器控制系统连接到可枢转地安装在风力发电机组的机舱罩(30)上的散热器(20)，并被构造为控制所述散热器(20)相对于所述机舱罩(30)翻转，以调节所述散热器(20)的迎风面积，

其中，所述散热器控制系统包括可伸缩单元(15)，所述可伸缩单元(15)的第一端连接到所述散热器(20)，所述可伸缩单元(15)的第二端连接到所述机舱罩(30)，以能够驱动所述散热器(20)围绕枢转轴(12)枢转。

2.根据权利要求1所述的散热器控制系统，其特征在于，所述散热器控制系统包括：

测风单元，用于测量风速；

控制单元，基于由所述测风单元测量的风速控制所述可伸缩单元(15)来使所述散热器(20)翻转。

3.根据权利要求1所述的散热器控制系统，其特征在于，所述机舱罩(30)的外表面上形成有支撑部(11)，所述枢转轴(12)固定到所述支撑部(11)，所述可伸缩单元(15)的第二端连接到所述支撑部(11)。

4.根据权利要求3所述的散热器控制系统，其特征在于，所述散热器(20)的下端可旋转地穿过所述枢转轴(12)，所述可伸缩单元(15)和所述枢转轴(12)连接到所述散热器(20)的不同位置。

5.根据权利要求4所述的散热器控制系统，其特征在于，所述支撑部(11)设置在所述散热器(20)的两侧，所述可伸缩单元(15)设置在所述散热器(20)的两侧。

6.根据权利要求1所述的散热器控制系统，其特征在于，所述可伸缩单元(15)为液压缸结构、电缸结构、气缸结构或者丝杠结构，用于控制所述散热器(20)在直立位置与放倒位置之间运动。

7.根据权利要求1所述的散热器控制系统，其特征在于，所述散热器(20)包括一个或多个散热器本体(21)和固定所述一个或多个散热器本体(21)的框架(22)，所述框架(22)在厚度方向上延伸超出每个散热器本体(21)，所述枢转轴(12)延伸穿过所述框架(22)的超出所述散热器本体(21)的部分。

8.根据权利要求1所述的散热器控制系统，其特征在于，所述枢转轴(12)包括分别在所述散热器(20)的两侧连接到所述散热器(20)的第一枢转轴和第二枢转轴，所述第一枢转轴和所述第二枢转轴的枢转轴线共线。

9.一种散热器组件，其特征在于，所述散热器组件包括可枢转地安装在风力发电机组的机舱罩(30)上的散热器(20)和根据权利要求1-8中任一项所述的散热器控制系统。

10.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括根据权利要求9所述的散热器组件。