CN212318735U - 一种风电场风机内的齿轮箱散热系统 - Google Patents

Abstract

一种风电场风机内的齿轮箱散热系统涉及风力发电散热技术领域，解决了齿轮箱散热的电路系统结构复杂、故障概率高的问题，系统包括齿轮箱、散热器和散热风扇；三相电压源、散热风扇电机的主控开关、散热风扇的电源接触器、散热风扇的电机顺次连接，齿轮箱风扇自动反吹控制器连接散热风扇电机的主控开关、散热风扇的电机、电源、散热风扇的辅助触点接触器、电机控制信号输出模块、开关控制接触器，开关控制接触器连接零线；当开关控制接触器吸合时，散热风扇的电源接触器吸合、散热风扇的辅助触点接触器分离；当开关控制接触器分离时，电源接触器分离、辅助触点接触器吸合。本实用新型简化了电路结构，降低了电路结构的故障概率。

Description

一种风电场风机内的齿轮箱散热系统

技术领域

本实用新型涉及风力发电散热技术领域，具体涉及一种风电场风机内的齿轮箱散热系统。

背景技术

齿轮箱是风机传动链系统的核心，是一个重要的机械部件，齿轮箱其主要功用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。当齿轮箱润滑油超过一定温度时，润滑油就会经过散热器把热量交换出去。散热器热交换是靠散热风扇来加快空气流通的。目前，现场已经运行的部分风力发电机组会出现齿轮箱润滑油油温超过上限，导致机组由于油温高而限电或报错停机问题。这是由于散热器表面会出现积灰，尤其是会吸附飞絮(柳絮、毛絮等)，当散热风扇正向转动在带走润滑油热量的同时，尘土和飞絮也会随之粘附在散热器上，如果长时间运行不做及时的清理，尘土和飞絮就会严重堵塞散热器，从而影响散热器的散热效果，直接也会导致齿轮箱油温升高。

在公开号为CN203809662U名称为《风力发电机组齿轮箱润滑油冷却控制系统》的专利中控制系统包括电机启动器、冷却控制接触器、正转接触器、反转接触器、油冷风扇电机、正反转周期延时继电器、反转工作延时继电器、正转延时继电器和反转延时继电器，控制系统通过延时继电器、反转接触器控制冷却风扇反转，这种系统虽然实现了散热电机反吹，但是系统的结构复杂，这就导致了散热电路系统存在故障概率高的问题。

实用新型内容

为了解决现有齿轮箱散热的电路系统结构复杂、故障概率高的问题，本实用新型提供一种风电场风机内的齿轮箱散热系统。

本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，包括从下到上顺次设置的齿轮箱、散热器和散热风扇；三相电压源连接散热风扇电机的主控开关的入口，散热风扇电机的主控开关的出口连接散热风扇的电源接触器上端，还连接齿轮箱风扇自动反吹控制器上端的1端口、2端口和3端口，散热风扇的电源接触器下端连接散热风扇的电机，齿轮箱风扇自动反吹控制器通过其下端的1端口、2端口和3端口连接散热风扇的电机，齿轮箱风扇自动反吹控制器通过其上端的4端口和5端口连接24V电源，齿轮箱风扇自动反吹控制器通过其上端的6端口和7端口连接散热风扇的辅助触点接触器，齿轮箱风扇自动反吹控制器通过其上端的8端口连接电机控制信号输出模块，齿轮箱风扇自动反吹控制器通过其下端的6端口连接开关控制接触器的上端，开关控制接触器的下端连接零线；当开关控制接触器吸合时，散热风扇的电源接触器吸合、散热风扇的辅助触点接触器分离；当开关控制接触器分离时，散热风扇的电源接触器分离、散热风扇的辅助触点接触器吸合；

进一步的，所述散热风扇电机的主控开关入口的1端口、3端口和5端口一一对应的连接三相电压源U相电线、V相电线和W相电线，散热风扇电机的主控开关出口的2端口、4端口和6端口一一对应的连接散热风扇的电源接触器上端的1端口、3端口和5端口，散热风扇电机的主控开关出口的2端口、4端口和6端口一一对应的连接齿轮箱风扇自动反吹控制器上端的1端口、2端口和3端口。

进一步的，所述散热风扇的电源接触器下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接散热风扇的电机的U接口、V接口和W接口。

进一步的，所述散热风扇的电源接触器下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接齿轮箱风扇自动反吹控制器下端的1端口、2端口和3端口。

进一步的，所述齿轮箱风扇自动反吹控制器上端的4端口连接24V电源的正极，齿轮箱风扇自动反吹控制器上端的5端口连接24V电源的负极。

进一步的，所述散热风扇的电源接触器和齿轮箱风扇自动反吹控制器这两者与散热风扇的电机的连接线上设有用于防干扰信号的包覆层。

进一步的，所述齿轮箱风扇自动反吹控制器采用Are Tek智能控制器WK-201。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种风电场风机内的齿轮箱散热系统通过采用齿轮箱风扇自动反吹控制器达到散热风扇的电机正转和反转控制，实现了散热器清灰清飞絮，尤其是避免吸附柳絮、毛絮等污染物，模拟检修人员日常维护散热器的操作办法，进而降低齿轮箱的故障率，增强风机的利用小时数，避免安全隐患。本实用新型简化电路结构，降低了电路结构的故障概率。

附图说明

图1为本实用新型的一种风电场风机内的齿轮箱散热系统的电路连接图。

图中：1、三相电压源，2、散热风扇电机的主控开关，3、散热风扇的电源接触器，4、齿轮箱风扇自动反吹控制器，5、散热风扇的辅助触点接触器，6、开关控制接触器，7、散热风扇的电机。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，系统包括齿轮箱、散热器和散热风扇。齿轮箱、散热器和散热风扇从下到上顺次设置，也就是散热风扇的电机7位于散热器上面，散热器为齿轮箱散热，散热风扇为散热器散热。

如图1所示，三相电压源1与散热风扇的电机7通过散热风扇电机的主控开关2、散热风扇的电源接触器3、散热风扇的辅助触点接触器5、开关控制接触器6和齿轮箱风扇自动反吹控制器4连接。开关控制接触器6控制散热风扇的电源接触器3的开关和散热风扇的辅助触点接触器5的开关。

齿轮箱风扇自动反吹控制器4的上端子排包括八个端口、下端子排包括八个端口。本实施方式中齿轮箱风扇自动反吹控制器4采用Are Tek的智能控制器WK-201。散热风扇电机的主控开关2的上端连接三相电压源1，下端连接齿轮箱风扇自动反吹控制器4，具体为：散热风扇电机的主控开关2上端(入口)的1端口、3端口和5端口一一对应的连接三相电压源1U相电线、V相电线和W相电线。散热风扇电机的主控开关2的下端(出口)连接散热风扇的电源接触器3，也连接齿轮箱风扇自动反吹控制器4，具体为散热风扇电机的主控开关2下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接散热风扇的电源接触器3上端的1端口、3端口和5端口，散热风扇电机的主控开关2下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端的1端口、2端口和3端口。散热风扇的电源接触器3下端端口和齿轮箱风扇自动反吹控制器4均通过端子排连接散热风扇的电机7，具体为散热风扇的电源接触器3下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接散热风扇的电机7的U接口、V接口和W接口，齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端的1端口、2端口和3端口与散热风扇的电机7的连接顺序不限定，也就是齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端的1端口、2端口和3端口连接散热风扇的电机7U接口、V接口和W接口的对应顺序不限定，本实施方式中散热风扇的电源接触器3下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端的1端口、2端口和3端口。散热风扇的辅助触点接触器5连接齿轮箱风扇自动反吹控制器4，具体为散热风扇的辅助触点接触器5的上端口21端口连接齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端的6端口，散热风扇的辅助触点接触器5的下端口22端口连接齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端的7端口。也就是散热风扇的电源接触器3和散热风扇的辅助触点接触器5通过齿轮箱风扇自动反吹控制器4形成互锁。齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端的4端口连接24V电源的正极，齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端的5端口连接24V电源的负极，本实施方式中，上端子排4、5口为装置DC24V供电的正负端。齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端的8端口连接电机控制信号输出模块。齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端的6端口连接开关控制接触器6的上端(A1端口)，开关控制接触器6的下端(A2端口)连接零线。散热风扇的电源接触器3与散热风扇的电机7的连接线上设有包覆层，齿轮箱风扇自动反吹控制器4与散热风扇的电机7的连接线上设有包覆层，也就是散热风扇的电机7的连接汇合后，汇合后的连接线上设有包覆层，包覆层用于防干扰信号。另外，齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端的4端口连接第一故障告警装置，齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端的5端口连接第二故障告警装置。

当开关控制接触器6得电时，开关控制接触器6吸合，此时散热风扇的电源接触器3吸合、散热风扇的辅助触点接触器5分离；当开关控制接触器6断电时，开关控制接触器6分离，此时散热风扇的电源接触器3分离、散热风扇的辅助触点接触器5吸合。

齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口与齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端6端口在齿轮箱风扇自动反吹控制器4内部连接。齿轮箱风扇自动反吹控制器4上载有时间控制装置，时间控制装置用于控制上端8端口与下端6端口之间的闭合时间和断开时间。

以散热风扇电机的主控开关2闭合的前提，进行本实用新型实现散热风扇的电机7正反转过程的详述。散热风扇正吹：齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口与下端6端口在齿轮箱风扇自动反吹控制器4内部闭合时，电机控制信号输出模块输出的电机控制信号(正转信号)能达到开关控制接触器6的A1口，开关控制接触器6得电(正常吸合)，则散热风扇的电源接触器3吸合、散热风扇的辅助触点接触器5分离，散热风扇的电机7正转，散热风扇正转散热。散热风扇反吹：当一定正吹时间时，齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口与下端6端口在齿轮箱风扇自动反吹控制器4内部断开，此时开关控制接触器6的A1口无法得到电机正转控制指令，即认为齿轮箱风扇自动反吹控制器4得到反转控制信号，开关控制接触器6断开(断电)，此时，散热风扇的辅助触点接触器5吸合，散热风扇的电源接触器3分离，散热风扇的电机7反转，散热风扇反转吹散热器上表面的灰尘飞絮。齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口加有0V电压时(图1中的正转控制信号输入)，齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口与下端6端口导通将0V电压变为24V，从齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端6端口输出24V电压至开关控制接触器6(图1中的正转控制信号输出)，开关控制接触器6得电，散热风扇的电源接触器3吸合，散热风扇的电机7正转。齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口加有24V电压，齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口与下端6端口断开，将24V电压变为0V，从齿轮箱风扇自动反吹控制器4下端6端口输出0V电压至开关控制接触器6，开关控制接触器6断电，散热风扇的辅助触点接触器5吸合，散热风扇的电机7反转。

本实用新型不使用正转延时继电器、反转延时继电器、反转工作延时继电器以及正反转周期延时继电器，通过采用齿轮箱风扇自动反吹控制器4，利用齿轮箱风扇自动反吹控制器4改变散热器的电机输入端线序，达到散热风扇的电机7进行正转和反转。通过齿轮箱风扇自动反吹控制器4上端8端口与下端6端口的闭合和断开、通过开关控制接触器6，实现互锁，保证散热风扇的电机7正反转动作安全。通过定期反吹扫的方式缓解了散热器表面积灰，尤其是避免吸附柳絮、毛絮等污染物，模拟检修人员日常维护散热器的操作办法，进而降低齿轮箱的故障率，增强风机的利用小时数，避免安全隐患。本实用新型通过更加简单的电路结构实现了散热器清灰清飞絮，降低了电路结构的故障概率。

Claims (7)

1.一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，其特征在于，包括从下到上顺次设置的齿轮箱、散热器和散热风扇；三相电压源(1)连接散热风扇电机的主控开关(2)的入口，散热风扇电机的主控开关(2)的出口连接散热风扇的电源接触器(3)上端，还连接齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)上端的1端口、2端口和3端口，散热风扇的电源接触器(3)下端连接散热风扇的电机(7)，齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)通过其下端的1端口、2端口和3端口连接散热风扇的电机(7)，齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)通过其上端的4端口和5端口连接24V电源，齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)通过其上端的6端口和7端口连接散热风扇的辅助触点接触器(5)，齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)通过其上端的8端口连接电机控制信号输出模块，齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)通过其下端的6端口连接开关控制接触器(6)的上端，开关控制接触器(6)的下端连接零线；当开关控制接触器(6)吸合时，散热风扇的电源接触器(3)吸合、散热风扇的辅助触点接触器(5)分离；当开关控制接触器(6)分离时，散热风扇的电源接触器(3)分离、散热风扇的辅助触点接触器(5)吸合。

2.如权利要求1所述的一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，其特征在于，所述散热风扇电机的主控开关(2)入口的1端口、3端口和5端口一一对应的连接三相电压源(1)U相电线、V相电线和W相电线，散热风扇电机的主控开关(2)出口的2端口、4端口和6端口一一对应的连接散热风扇的电源接触器(3)上端的1端口、3端口和5端口，散热风扇电机的主控开关(2)出口的2端口、4端口和6端口一一对应的连接齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)上端的1端口、2端口和3端口。

3.如权利要求1所述的一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，其特征在于，所述散热风扇的电源接触器(3)下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接散热风扇的电机(7)的U接口、V接口和W接口。

4.如权利要求1所述的一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，其特征在于，所述散热风扇的电源接触器(3)下端的2端口、4端口和6端口一一对应的连接齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)下端的1端口、2端口和3端口。

5.如权利要求1所述的一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，其特征在于，所述齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)上端的4端口连接24V电源的正极，齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)上端的5端口连接24V电源的负极。

6.如权利要求1所述的一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，其特征在于，所述散热风扇的电源接触器(3)和齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)这两者与散热风扇的电机(7)的连接线上设有用于防干扰信号的包覆层。

7.如权利要求1所述的一种风电场风机内的齿轮箱散热系统，其特征在于，所述齿轮箱风扇自动反吹控制器(4)采用Are Tek智能控制器WK-201。

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