CN216253649U - 一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，包括：自动供水装置、喷淋作业管道、移动驱动装置；自动供水装置连接喷淋作业管道；移动驱动装置包括：移动部件和固定部件；移动驱动装置的移动部件连接于喷淋作业管道；移动驱动装置的固定部件连接于散热器且平行于散热器正面上的翘板格栅的缝隙；移动部件沿固定部件移动并且移动部件带动喷淋作业管道平行于散热器的正面移动；喷淋作业管道上设置至少一个喷淋嘴，各喷淋嘴与喷淋作业管道导通，且各喷淋嘴朝向散热器正面上的翘板格栅的缝隙。

Description

一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置

技术领域

本实用新型涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置。

背景技术

目前中国市场上和国际市场上使用的大部分风机均需要使用变流器或变频装置，包括主流机型直驱风力发电机组和双馈风力发电机组。其中双馈风机变流器是部分功率变频，在满功率变频运行过程中发热量较小，使用的是风力冷却即使用散热风扇对变流器进行冷却。

目前的全功率变频器主要有两种散热方式：

一、风冷散热，该散热方式使用较大的风扇包括风扇变频器给变流器IGBT(即Insulated GateBipolar Transistor)模块散热，散热效率较低，噪音较大。

二、水冷散热技术。该技术使用一套水冷系统，包括变流器IGBT模块本身具备的散热循环管道，使用一定纯度的冷却液在系统中循环，将变流器IGBT模块内的热量带出，类似于家用空调系统的散热系统。其中内置循环泵等装置安装在风机塔筒水冷柜内，外置机散热器安装在塔筒外部，使用散热风扇将冷却水冷却至环境温度，再度进入风机变流器IGBT模块内重复使用。

水冷系统外置机使用两个21kW散热风扇对冷却水进行冷却，风扇为吸风式扇热风扇，强制风冷，热水被输送入空气散热器，流过铝质冷却板腔，水的热量传给冷却板翅，在空气侧，由冷却风扇将空气吸入，使之流过板翅间，热量吹出空气散热器外，从而达到循环水被冷却的目的。冷水由空气散热器流出来，送回主循环泵，从而保证阀体在允许的温度下运行，再度进入变流器IGBT模块。

由于该散热器采用的是强制吸风试，冷却翘板在吸风侧，共计42kW的风扇将大量的空气吸入冷却翘板，同时也将大量的柳絮、尘土、昆虫等杂物吸入。冷却翘板上的格栅较密，会发生堵塞冷却翘板的现象，随着冷却翘板格栅的堵塞和逐步严重，会渐渐的减小散热器的进风量，从而导致散热效率的降低。进而引发风机的功率限制或者是故障频发，降低风机的出力，影响发电量。

在实现本实用新型过程中，申请人发现现有技术中至少存在如下问题：

散热器冷却翘板格栅容易被吸入的杂物堵塞，且不易及时有效的清除，引发风机的功率限制或者是故障频发，降低风机的出力，影响发电量。

发明内容

本实用新型实施例提供一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，解决了散热器冷却翘板格栅中堵塞的杂物不易及时有效清除从而引发风机的功率限制或者是故障频发，降低风机的出力，影响发电量的问题。

为达上述目的，一方面，本实用新型实施例提供一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，包括：自动供水装置、喷淋作业管道、移动驱动装置；

所述自动供水装置连接所述喷淋作业管道；

所述移动驱动装置包括：移动部件和固定部件；

所述移动驱动装置的移动部件连接于所述喷淋作业管道；

所述移动驱动装置的固定部件连接于所述散热器且平行于所述散热器的正面；

所述移动部件沿所述固定部件移动并且所述移动部件带动所述喷淋作业管道平行于所述散热器的正面移动；

所述喷淋作业管道上设置至少一个喷淋嘴，各喷淋嘴与所述喷淋作业管道导通，且各喷淋嘴朝向所述散热器正面上的翘板格栅的缝隙。

进一步地，所述自动供水装置包括：第一输水管道、第二输水管道、水箱、水泵；

所述自动供水装置连接所述喷淋作业管道，具体为：

所述第二输水管道的进水端插入所述水箱中；

所述水泵与所述第二输水管道的出水端连接；

所述水泵还与所述第一输水管道的进水端连接；

所述第一输水管道的出水端与所述喷淋作业管道连接。

进一步地，所述水箱还包括过滤网；

所述过滤网安装在所述水箱内部的上部，且所述过滤网的边缘与所述水箱的内壁连接；

所述第二输水管道的进水端插入所述水箱中，具体为：

所述第二输水管道通过所述水箱的顶部或中部或底部插入所述水箱并且所述第二输水管道的进水口位于所述过滤网的下方。

进一步地，所述喷淋作业管道上设置至少一个喷淋嘴，各喷淋嘴与所述喷淋作业管道导通，且各喷淋嘴朝向所述散热器正面上的翘板格栅的缝隙，具体为：

各喷淋嘴均匀分布设置于所述喷淋作业管道的侧壁上的同一轴向直线上，各喷淋嘴的内腔与所述喷淋作业管道的内腔导通，且各喷淋嘴均朝向所述散热器的翘板格栅。

进一步地，所述喷淋嘴为扇形扁口，且所述喷淋嘴的扇形面垂直于所述散热器的正面。

进一步地，所述第一输水管道与所述喷淋作业管道通过接头连接。

进一步地，所述固定部件包括电机、螺杆、导轨、第一支撑装置、第二支撑装置；

所述第一支撑装置连接于所述散热器的上部边沿；

所述第二支撑装置连接于所述散热器的下部边沿且与所述第一支撑装置相对；

所述电机的外壳连接于所述第一支撑装置上，且所述电机的驱动轴连接所述螺杆的一端，并驱动所述螺杆绕绕所述螺杆的轴线转动；

所述第一支撑装置支撑所述螺杆的两端且允许所述螺杆绕所述螺杆的轴线转动；

所述第二支撑装置支撑所述导轨的两端；

所述螺杆与所述导轨平行，并且都平行于所述散热器的正面；

所述移动部件在所述螺杆的驱动下，沿所述螺杆和所述导轨移动。

进一步地，所述第一支撑装置包括第一支架，第二支架；

所述第二支撑装置包括第三支架，第四支架；

所述移动部件包括第一移动块、第二移动块；

所述第一支架和所述第二支架分别连接在所述散热器的上部边沿的两端；

所述第三支架连接在所述散热器的下部边沿且与所述第一支架相对；

所述第四支架连接在所述散热器的下部边沿且与所述第二支架相对；

所述第一支架和所述第二支架分别支撑所述螺杆的两端，且允许所述螺杆绕所述螺杆的轴线转动；

所述第三支架和所述第四支架分别连接所述导轨的两端；

所述电机的外壳连接于所述第一支架或所述第二支架上，并且所述电机的驱动轴连接所述螺杆的一端，并驱动所述螺杆绕所述螺杆的轴线转动；

所述第一移动块在所述螺杆的驱动下沿所述螺杆移动；

所述第一移动块连接所述喷淋作业管道的一端，相应的，所述第二移动块连接所述喷淋作业管道的另一端；

所述第二移动块在所述喷淋作业管道的牵引下沿所述导轨移动。

进一步地，所述第二移动块上设置有滚轮，且所述滚轮沿所述导轨滚动。

进一步地，所述移动部件上安装有活动支架；

所述活动支架连接所述喷淋作业管道，用于调节所述喷淋作业管道与所述散热器的正面的垂直距离。

上述技术方案具有如下有益效果：在散热器上安装可移动的喷淋作业管道，使用自动供水装置提供高压水流，通过喷淋作业管道上的喷淋嘴喷射高压水冲洗散热器板翅格栅，达到了及时有效清除翘板格栅中的杂物，避免引发风机的功率限制或故障，保障风机安全工作，提供平稳发电量的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例之一的一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置的结构图；

图2是本实用新型实施例之一的散热器的一种正面结构示意图；

图3是本实用新型实施例之一的散热器的一种俯视结构示意图；

图4是本实用新型实施例之一的散热器的一种后视结构示意图；

附图标记表示为：

1：喷淋作业管道；

11：喷淋嘴；

12：接头；

2：散热器；

21：冷却板翅；

22：入水管道；

23：出水管道；

24：散热风扇；

25：风扇网罩；

31：第一输水管道；

32：第二输水管道；

33：水箱；

331：过滤网；

34：水泵；

411：电机；

412：螺杆；

413：导轨；

4141：第一支架；

4142：第二支架；

4151：第三支架；

4152：第四支架；

421：第一移动块；

422：第二移动块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

针对风力发电机的散热器容易因吸入大量的柳絮、尘土、昆虫等杂物使冷却翘板上发生堵塞，导致散热器的进风量逐渐减少，从而导致散热效率的降低。进而引发风机的功率限制或者是故障频发，降低风机的出力，影响发电量的问题，发明人统计了国内某风电场，堵塞风机水冷散热器隔栅的情况，发现散热器翘板格栅堵塞现象经常发生在春季柳絮、杨絮大量产生的时候，夏季昆虫、沙尘天气较多的时候，和秋季干草茂盛的时节。在一年中有三个季度频发散热格栅堵塞现象。而风机的出力随着散热不良而由1500kW下降至1300kW，更甚者故障停机。

该风场每年在此三个季度中均会消耗大量的人力、物力频繁的对扇热器翘板格栅进行冲洗，即耗费大量的时间，也发生了发电量的损失。

为了解决上述问题，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，包括：自动供水装置、喷淋作业管道1、移动驱动装置；

自动供水装置连接喷淋作业管道；

移动驱动装置包括：移动部件和固定部件；

移动驱动装置的移动部件连接于喷淋作业管道1；

移动驱动装置的固定部件连接于散热器2且平行于散热器2的正面；

移动部件沿固定部件移动并且移动部件带动喷淋作业管道1平行于散热器2的正面移动；

喷淋作业管道1上设置至少一个喷淋嘴11，各喷淋嘴11与喷淋作业管道1导通，且各喷淋嘴11朝向散热器2正面上的翘板格栅的缝隙。

在一些实施例中，喷淋作业管道1为管状，内部可输送水流；优选地，喷淋作业管道1的长度大于等于散热器2高度，以使喷淋作业管道1能针对散热器2的翘板格栅的每个部分进行喷淋,以便清除翘板格栅间的杂物。自动供水装置用于向喷淋作业管道1中输送高压水，自动供水装置可以连接在喷淋作业管道1上的合适位置，可以根据具体的安装空间选择合适的连接位置，例如自动供水装置可以连接在包括但不限于喷淋作业管道1的上部、中部、下部等位置中的一处或多处。移动驱动装置连接在散热器2上，并且用于驱动喷淋作业管道1沿散热器2平移，以便依次对每个翘板格栅清除杂物。移动驱动装置包括移动部件和固定部件，固定部件连接于散热器2上，固定部件与散热器2的连接可以是不可调整位置的也可以是可调整位置的，例如可以根据设定的喷淋作业管道距离散热器2的正面的垂直高度确定固定部件与散热器2的连接位置，对于固定部件，无论连接散热器2的位置是否可调，一旦确定了固定部件与散热器2的相对位置，就可以将固定部件固定在散热器2上的选定位置上。喷淋作业管道1距离散热器2的正面的垂直高度需要综合考虑水压、喷淋嘴11的喷射扇面的夹角，各喷淋嘴11喷射扇面的重合度，以便使各喷淋嘴11喷射的扇面能构城连续的喷射范围达到对散热器2正面的翘板格栅的充分覆盖，实现无死角的冲洗，并且保证喷射水流在到达散热器2的翘板格栅时能保持足够的冲击力。在喷淋作业期间，固定部件相对散热器2的位置将保持固定不变。移动部件与固定部件连接，固定部件支撑移动部件，并且限制移动部件移动的路径。固定部件在安装时，应使移动部件的移动路径平行于散热器2的正面。移动部件沿着固定部件来回移动，移动部件连接喷淋作业管道1，并带动喷淋作业管道1一起沿着固定部件移动，以使喷淋作业管道1平行于散热器2的正面平移。喷淋作业管道1上设置有至少一个喷淋嘴11，喷淋嘴11与喷淋作业管道1之间紧密连接，喷淋嘴11的内腔与喷淋作业管道1的内腔导通，在将喷淋作业管道1 安装于移动部件上时，需要将喷淋嘴11的喷水口朝向散热器2的正面，流过喷淋作业管道1的高压水流可以通过喷淋嘴11喷出，以便对翘板格栅间的杂物进行冲击清除。

本实用新型实施例具有如下技术效果：在散热器2上安装可移动的喷淋作业管道1，使用自动供水装置提供高压水流，通过喷淋作业管道1上的喷淋嘴11喷射高压水冲洗散热器2板翅格栅，达到了及时有效清除翘板格栅中的杂物，避免引发风机的功率限制或故障，保障风机安全工作，提供平稳发电量的技术效果。

进一步地，如图1所示，自动供水装置包括：第一输水管道31、第二输水管道32、水箱33、水泵34；

自动供水装置连接喷淋作业管道1，具体为：

第二输水管道32的进水端插入水箱33中；

水泵34与第二输水管道32的出水端连接；

水泵34还与第一输水管道31的进水端连接；

第一输水管道31的出水端与喷淋作业管道1连接。

在一些实施例中，自动供水装置用于向喷淋作业管道1中输送指定压强的水流，自动供水装置通过水泵34和第二输水管道32从水箱33中抽水，并将形成的指定压强的水流通过第一输水管道31将水流输送到喷淋作业管道11中。第一输水管道31与喷淋作业管道1相互连接的位置可以根据具体工程的安装空间设计，例如，第一输水管道31可以连接在喷淋作业管道1的顶端、底端、上部、中部、下部等位置中的一处或多处。优选地，水泵34可保证15米出水扬程且在喷水口提供至少2兆帕的供水压强；优选地，第一输水管道31和第二输水管道32耐压至少为3兆帕；第一输水管道31的长度优选为15米，若实际工程输水距离较近，可根据具体工程选择10米内软管，以保证供水压强和扬程。优选地，水箱33的储水容积为100升到200升。

本实用新型具有如下技术效果：为喷淋作业管道1提供了稳定的指定压强的水流；水箱33可以持续保持一定的蓄水量，只需要在蓄水量偏低是补水，不必在每次清除杂物时都由外部临时提供水源，为野外作业提供方便。

优选的，在散热器2的下方还可以设置有漏斗装置，漏斗装置与水箱33的注水口连接，用于回收喷射于散热器2上的水，并输送回水箱33，以达到循环利用水的目的，延长水箱33补水周期，降低人工维护成本。

进一步地，如图1所示，水箱33还包括过滤网331；

过滤网331安装在水箱33内部的上部，且过滤网331的边缘与水箱33的内壁连接；

第二输水管道32的进水端插入水箱33中，具体为：

第二输水管道32通过水箱33的顶部或中部或底部插入水箱33并且第二输水管道32 的进水口位于过滤网331的下方。

在一些实施例中，在水箱33的注水口方，安装过滤网331，用于将注入水箱33的水中的杂物过滤掉，达到保持水箱内部的水的清洁度，避免导致第二输水管道32的进水口堵塞。第二输水管道32的进水端插入到水箱33中，具体的插入方式可以从水箱33的顶部、中部、底部插入，并且第二输水管道32的进水口位于过滤网331的下方，使第二输水管道32只吸入经过滤网331过滤后的水。

本实用新型实施例具有如下技术效果：使用过滤网331对水箱33内的水过滤，避免第二输水管道32被堵塞，进一步显著降低了喷淋作业失败的几率，有效提高了系统稳定性，降低了人工维护成本。

优选地，第二输水管道32的进水口高于水箱33底面指定距离。以便避免因水箱33底部沉积有淤泥等杂物，在短时间内导致第二输水管道32的进水口堵塞，延长水箱33清淤维护的周期，降低人工维护成本。

进一步地，如图1所示，喷淋作业管道1上设置至少一个喷淋嘴11，各喷淋嘴11与喷淋作业管道1导通，且各喷淋嘴11朝向散热器2正面上的翘板格栅的缝隙，具体为：

各喷淋嘴11均匀分布设置于喷淋作业管道1的侧壁上的同一轴向直线上，各喷淋嘴 11的内腔与喷淋作业管道1的内腔导通，且各喷淋嘴11均朝向散热器2的翘板格栅。

在一些实施例中，喷淋作业管道1上设置有至少一个喷淋嘴11，喷淋嘴11与喷淋作业管道1之间密封连接，喷淋嘴11的内腔与喷淋作业管道1的内腔导通，在将喷淋作业管道1安装于移动部件上时，需要将喷淋嘴11的喷水口朝向散热器2正面上的翘板格栅的缝隙，流过喷淋作业管道1的高压水流可以通过喷淋嘴11喷出，以便对翘板格栅间的杂物进行冲击清除。各喷淋嘴11均匀分布设置于喷淋作业管道1的侧壁上的同一轴向直线上，使各喷淋嘴11喷射形成的扇形区域相互重叠，形成连续的喷射区域，达到对翘板格栅进行无死角的冲击，以达到最大限度的清除杂物的效果。

进一步地，喷淋嘴11为扇形扁口，且喷淋嘴11的扇形面垂直于散热器2的正面。

在一些实施例中，喷淋嘴11为扇形扁口，以使喷射的水流呈扇面喷射，达到增大单个喷淋嘴11的喷射覆盖范围的效果，喷淋嘴11的扇形面垂直于散热器2的正面，可使呈扇面喷射的水流充分冲击进入翘板格栅间，达到充分利用喷射水流的压强最大限度清楚杂物的目的。

进一步地，如图1所示，第一输水管道31与喷淋作业管道1通过接头12连接。

在一些实施例中，第一输水管道31通过接头连接喷淋作业管道，方便安装和拆卸维护，例如，当各管道内存在堵塞时，可以从接头处断开，对管道进行清理。

进一步地，如图1所示，固定部件包括电机411、螺杆412、导轨413、第一支撑装置、第二支撑装置；

第一支撑装置连接于散热器2的上部边沿；

第二支撑装置连接于散热器2的下部边沿且与第一支撑装置相对；

电机411的外壳连接于第一支撑装置上，且电机411的驱动轴连接螺杆412的一端，并驱动螺杆412绕螺杆412的轴线转动；

第一支撑装置支撑螺杆412的两端且允许螺杆412绕螺杆412的轴线转动；

第二支撑装置支撑导轨413的两端；

螺杆412与导轨413平行，并且都平行于散热器2的正面；

移动部件在螺杆412的驱动下，沿螺杆412和导轨413移动。

在本实施例中，散热器2的上部边沿和下部边沿均是为了方便说明本实用新型的装置而定义的相对于散热器2的相对位置的描述。例如将本实施例中描述的结构整体旋转90 度或180度或其他角度或者镜像放置的结构形式，可通过反向旋转同样的角度或镜像后得到本实用新型实施例的结构形式；由于将装置整体旋转指定角度或镜像不影响也不改变装置的工作方式和性能，所以在本实用新型实施例的整体结构形式基础上旋转指定角度或镜像得到的结构形式应视为在本实用新型技术方案的保护范围内。在本实用新型实施例中，通过电机驱动螺杆和移动部件带动喷淋作业管1平移，可以通过选用合适规格的螺杆控制移动部件以及喷淋作业管1移动的步进距离，达到不遗漏任意一个翘板格栅，并进行充分冲击的目的；移动部件在螺杆412的驱动下，沿平行设置的螺杆412和导轨413移动，可以使喷淋作业管1相对于翘板格栅的相对姿态固定，且喷淋作业管1在移动过程中更加平稳。

进一步地，如图1所示，第一支撑装置包括第一支架4141，第二支架4142；

第二支撑装置包括第三支架4151，第四支架4152；

移动部件包括第一移动块421、第二移动块422；

第一支架4141和第二支架4142分别连接在散热器2的上部边沿的两端；

第三支架4151连接在散热器2的下部边沿且与第一支架4141相对；

第四支架4152连接在散热器2的下部边沿且与第二支架4142相对；

第一支架4141和第二支架4142分别支撑螺杆412的两端，且允许螺杆412绕螺杆412 的轴线转动；

第三支架4151和第四支架4152分别连接导轨413的两端；

电机411的外壳连接于第一支架4141或第二支架4142上，并且电机411的驱动轴连接并驱动螺杆412绕螺杆412的轴线转动；

第一移动块421在螺杆412的驱动下沿螺杆412移动；

第一移动块421连接喷淋作业管道1的一端，相应的，第二移动块422连接喷淋作业管道1的另一端；

第二移动块422在喷淋作业管道1的牵引下沿导轨413移动。

在本实施例中，散热器2的上部边沿和下部边沿均是为了方便说明本实用新型的装置而定义的相对于散热器2的相对位置的描述。例如将本实施例中描述的结构整体旋转90 度或180度或其他角度或者镜像放置的结构形式，可通过反向旋转同样的角度或镜像后得到本实用新型实施例的结构形式；由于将装置整体旋转指定角度或镜像不影响也不改变装置的工作方式和性能，所以在本实用新型实施例的整体结构形式基础上旋转指定角度或镜像得到的结构形式应视为在本实用新型技术方案的保护范围内。在本实施例中，通过第一支架4141和第二支架4142将螺杆412支撑于散热器的一端的边沿上，电机411可设置于第一支架4141或者第二支架4142上，电机用于驱动螺杆412转动，螺杆412转动时，会驱动第一移动块421沿螺杆412移动，当第一移动块421移动到螺杆412的一端时，可通过自动控制电机或人工手动控制电机411反方向转动，从而驱动螺杆412反向转动，驱动第一移动块421反向移动。第一移动块421和第二移动块422分别连接下喷淋作业管1的两端，第一移动块421移动时，会带动喷淋作业管1移动，继而带动第二移动块422沿着导轨413与第一移动块421同步移动。通过电机驱动螺杆和移动部件带动喷淋作业管1平移，可以通过选用合适规格的螺杆控制移动部件以及喷淋作业管1移动的步进距离，达到不遗漏任意一个翘板格栅，并进行充分冲击的目的；通过第一移动块421和第二移动块422 对喷淋作业管1的上下端进行限位，并通过第一移动块421的拖动作用，使喷淋作业管1 可以平稳的移动，使用两端对喷淋作业管1进行限位还可以抵消喷淋过程中水流对喷淋作业管1的反向推力，避免因喷淋作业管1较长且受到水流反作用力导致的沿垂直于散热器 2的正面方向上的摇摆，提高工作的稳定性。优选地，第一支架4141、第二支架4142、第三支架4151和第四支架4152各自由散热器的边沿向散热器外侧延伸第一指定距离，例如当第一支架4141位于散热器的左侧上部时，第一支架4141需向散热器左侧延伸第一指定距离，同时也向散热器上方延伸第一指定距离，相应的，当第二支架4142位于散热器右侧上部时，第二支架4142需向散热器右侧延伸第一指定距离，同时也向散热器上方延伸第一指定距离；相应的，当第三支架4151位于散热器的左侧下部时，第三支架4151需向散热器左侧延伸第一指定距离，同时也向散热器下方延伸第一指定距离，相应的，当第四支架4152位于散热器右侧下部时，第四支架4152需向散热器右侧延伸第一指定距离，同时也向散热器下方延伸第一指定距离。优选地，第一指定距离可以是50到100毫米；优选地，螺杆412和导轨413的长度大于等于散热器2上的所有翘板的整体宽度。通过以上第一支架4141、第二支架4142、第三支架4151、第四支架4152、螺杆412和导轨413的位置和尺寸的约束，使喷淋作业管1的长度范围和移动范围可以充分覆盖散热器2的翘板格栅，达到无死角冲洗杂物。

进一步地，第二移动块422上设置有滚轮，且滚轮沿导轨413滚动。

在一些实施例中，在第二移动块422上的滚轮可以降低第二移动块422与导轨413之间的摩擦力，使第二移动块422能更平滑同步地跟随第一移动块421移动，达到保持喷淋作业管道1与翘板格栅平行对齐，喷射水流能充分冲击翘板格栅间的杂物的效果。

进一步地，移动部件上安装有活动支架；活动支架连接喷淋作业管道1，用于调节喷淋作业管道1与散热器2的正面的垂直距离。

在一些实施例中，移动部件上还设置有支撑孔和螺纹孔；支撑孔的轴向垂直于散热器 2的正面；螺纹孔的轴向垂直于支撑孔的轴向，并且与支撑孔导通；移动部件上安装有活动支架；活动支架包括：支撑杆和夹具；支撑杆的一端固定连接夹具，夹具用于紧密连接喷淋作业管道1；支撑杆插入支撑孔内，并可调节插入的深度；螺纹孔内安装有螺杆，旋紧螺杆可将支撑杆固定在支撑孔中。通过调节支撑杆插入支撑孔的深度可以调整喷淋作业管道1与散热器2的正面的垂直距离，以使各喷淋嘴11喷射形成的扇面相互重叠连接成连续的喷射覆盖范围，并且能保持足够的喷射压强，达到有效清除杂物的效果。优选地，喷淋作业管道1与散热器2的翘板间的垂直距离设置为150毫米到250毫米。

在一些实施例中，第一移动块设置有如前所述的支撑孔和螺纹孔；第二移动块也设置有如前所述的支撑孔和螺纹孔；第一移动块上安装有如前所述的活动支架；第二移动块上也安装有如前所述的活动支架。支撑孔、螺纹孔和活动支架的结构及功能可参考前述实施例理解，在此不再赘述。

下面结合具体的应用实例对本实用新型实施例上述技术方案进行详细说明，实施过程中没有介绍到的技术细节，可以参考前文的相关描述。

目前中国市场上和国际市场上使用的大部分风机均需要使用变流器或变频装置，包括主流机型直驱风力发电机组和双馈风力发电机组。其中双馈风机变流器是部分功率变频，在满功率变频运行过程中发热量较小，使用的是风力冷却即使用散热风扇对变流器进行冷却。

本实用新型的技术方案基于兆瓦级全功率变流技术上的变流器散热技术。

目前全功率变频器主要有两种散热方式：

一、风冷散热，该散热方式使用较大的风扇包括风扇变频器给变流器IGBT模块散热，散热效率较低，噪音较大。

二、水冷散热技术。该技术使用一套水冷系统，包括变流器IGBT模块本身具备的散热循环管道，使用一定纯度的冷却液在系统中循环，将变流器IGBT模块内的热量带出，类似于家用空调系统的散热系统。其中内置循环泵等装置安装在风机塔筒水冷柜内，外置机散热器安装在塔筒外部，使用散热风扇将冷却水冷却至环境温度，再度进入风机变流器 IGBT模块内重复使用。如图2、图3、图4所示，水冷系统外置机(即散热器2)使用两个21kW散热风扇24对冷却水进行冷却，风扇外侧设置有风扇网罩25，用于滤除空气中的杂物；风扇为吸风式扇热风扇，强制风冷，热水通过入水管道22被输送入空气散热器2，流过铝质冷却板腔，水的热量传给冷却板翅21(即翘板)，在图2中，仅以一片冷却板翘示意，在图2中入水管道22连接散热器2内部的铝质冷却板腔，铝制冷却板腔的外壁连接有多个冷却板翘21，各冷却板翘21整齐排列在散热器2的正面，且各冷却板翘21之间留有缝隙，在空气侧，由冷却风扇将空气吸入，使之流过板翅21间，热量吹出空气散热器外，从而达到循环水被冷却的目的。冷水由空气散热器2的出水管道23流出来，送回主循环泵，从而保证阀体在允许的温度下运行，再度进入变流器IGBT模块。设计冷却水流量290L/min。恒定压力和流速的冷却介质源源不断流经发热体带走热量，温升冷却介质由高压循环泵的进口经室外空气散热器与冷空气进行热交换，散热后冷却介质再循环进入发热体。在水冷系统室内管路和室外管路之间设置电动三通阀，PLC(即Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)根据当前冷却水温度值自动控制电动三通阀阀位，从而比例调节循环冷却水进入空气散热器进行换热的流量，实现精确温度调节的功能。电加热器对冷却水温度进行强制补偿。与主管路连接的气囊膨胀罐保持系统管路中冷却介质的充满及隔绝空气。

系统中各机电单元及传感器由PLC自动监控运行。系统运行参数和报警信息条即时传输至变流器主控制器，并可通过主控制器远程操控水冷系统，实现冷却系统与主机的无缝接合。

由于该散热器采用的是强制吸风试，冷却翘板在吸风侧，共计42kW的风扇将大量的空气吸入冷却翘板，同时也将大量的柳絮、尘土、昆虫等杂物吸入。冷却翘板上的格栅较密，会发生堵塞冷却翘板的现象，随着冷却翘板格栅的堵塞和逐步严重，会渐渐的减小散热器的进风量，从而导致散热效率的降低。进而引发风机的功率限制或者是故障频发，降低风机的出力，影响发电量。

统计国内某风电场，堵塞风机水冷散热器隔栅的情况经常发生在春季柳絮、杨絮大量产生的时候；夏季昆虫、沙尘天气较多的时候；和秋季干草茂盛的时节。在一年中有三个季度频发散热格栅堵塞现象。而风机的出力随着散热不良而由1500kW下降至1300kW，更甚者故障停机。

该风场每年在此三个季度中均会消耗大量的人力、物力频繁的对扇热器翘板格栅进行冲洗，即耗费大量的时间，也发生了发电量的损失。

为了最大限度的保障风电机组水冷散热器的散热效率，保障风机的出力情况，降低风电场人力、物力、电力的损失。本实用新型提出一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置。

安装步骤包括：在现有的全功率变流器水冷散热器外置机上下沿测量约100毫米，使用将导轨安装至冷却翘板上下沿，固定牢固。导轨长度约2100毫米，较散热翘板长度方向左右各延长50毫米，避免清洗过程中产生死角；

上沿导轨具体可采用包括但不限于步进电机沿螺杆移动或步进电机驱动螺杆转动进而带动第一移动块沿螺杆移动等方式。螺杆总行程为2100毫米，对于步进电机沿螺杆移动的方式，将喷淋作业管道固定在步进电机上，或者对于第一移动块沿螺杆移动的方式，将喷淋作业管道固定在第一移动块上，喷淋作业管道下端使用滚轮设计，安装至翘板下沿导轨内，保障步进电机运动时可以流畅的带动喷淋作业管道左右移动。

喷淋作业管道上设置有4～5个喷淋嘴，使喷淋嘴可形成扇形喷发，几个喷淋嘴扇形面积联合起来可覆盖自散热片中心线上下各距离500毫米的范围；

喷淋作业管道上端连接的第一输水管道31为耐压3兆帕的胶皮软管，第一输水管道与喷淋作业管道采用快速接头12连接，快速接头公头安装在第一输水管道上，母头螺纹端安装至喷淋作业管道的上端，方便日常维护拆卸。

第一输水管道的进水端连接至高压供水装置(即水泵)的出水端，第一输水管道的长度选择因实际情况而定。优选使用15米耐压3兆帕软管，如现场外置散热器距离地面较近，建议使用10米内软管，可保证压强和扬程。

高压供水装置可保证15米的出水扬程，保证喷淋作业管道的喷淋嘴出水压强可达到2 兆帕。扇形喷水装置的出水压强充足可将外置扇热器散热翘板隔栅的杂物清洗干净。

高压供水装置的进水端连接一个100L至200L的储水桶，储水桶安装至塔筒底部内闲置位置。

采用人工手动控制，周期性的操作清洗装置对散热器进行清晰；或者采用时间控制器控制步进电机和高压供水装置的电源输入，设置时间控制器的时间为15～30天，视现场的外置散热器需求清洗频率而定。

控制流程：当时间控制器将步进电机和高压供水装置的电源接通后，高压供水装置开始进行工频供水，供水压强2兆帕，同时步进电机带动喷水管道进行运行，在螺纹导轨内进行往返运行，喷淋作业管道开始进行喷水，多个喷淋嘴各自形成的扇形面积的水流一起覆盖了整个散热器的翘板格栅。

步进电机设置为往返控制模式，进行一个循环的往返运行，保证散热器翘板格栅可以进行两次水流的冲刷，达到清洗杂物的目的；一次循环后时间控制器停止，步进电机停止到初始位置，高压供水装置断电停止供水。

以下介绍本实用新型的一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置的安装过程，本技术方案搭建脚手架方式进行现场作业，安装过程均需严格遵照方安装的安装步骤及工艺进行，并且需配备齐全的安全工具，并严格遵守风机检修规程作业制度。所有安装人员都具有登高证，在施工前可对登高证进行核实。具体安装工作以及安装后检查等，具体工作如下：

1.安装前的工作准备

1.1风机停机，保证风机水冷系统停止，泵循环停止，水冷无流量；

1.2要求小风天进行，风速≤6米/秒；

1.3安装人员准备好缆绳、锁扣等安全措施，具体包括：

1.3.1在施工前，必须检查核实各种安全器具及工具是否有损伤及其它各种风险，检查绳索与底座之间是否连接牢固。

1.3.2搭脚手架时要求牢固可靠；

2.轨道及步进电机具体安装工作

2.1确定轨道的安装位置；

轨道安装位置由展向位置确定。具体安装方式如下：

2.1.1使用卷尺测量外置散热器的上沿尺寸，在距上沿50毫米到100毫米，优选为50 毫米位置，水平敷设轨道，轨道要求轨道平面与散热器入风面平行即与喷淋嘴所要喷洒的平面平行，以保证喷淋嘴移动时始终垂直于散热器的所有翘板格栅。平行的目的是为了喷洒冲击杂物的效果更好，使用步进电机即电机411本身的螺纹轨道时，两端平行固定在上沿。

2.1.2卷尺测量下沿尺寸，在下沿下方50毫米到100毫米优选50毫米的位置固定下方轨道即导轨413，并将喷淋作业管道1的下端第二移动块上的滑轮固定入导轨413内；将第一输水管道通过喷淋作业管道的上端为喷淋作业管道供水。

2.1.3通过快速接头将第一输水管道连接到喷淋作业管道的上端，快速接头公母头牢固固定。

2.1.4橡胶软管(即第一输水管道)的长度测量需满足电机左右行程的最大位置长度，避免管道不够长度断裂。

2.1.5连接高压供水装置及时间控制器，连接至塔筒内电源处。

2.1.6上电后，调节喷淋作业管道与翅板的垂直距离设置为150毫米到250毫米，喷淋嘴垂直于整个散热器平面，达到各喷淋嘴的各喷洒扇面相互重叠连接在一起后能覆盖上下全部的冷却翅板。

2.17调节时间控制器的动作时间间隔，保证时间控制器接通电源时步进电机可往返进行一次的行程，即停。

2.18储水桶即水箱搁置在塔筒内，入水口连接高压供水装置的进水管即第二输水管道，宜布置在水桶底，并增加过滤网。加水口(即注水口)在储水桶顶部，需视储水桶内水使用情况定期进行添补。

上述技术方案具有如下有益效果：在散热器上安装可移动的喷淋作业管道，使用自动供水装置提供高压水流，通过喷淋作业管道上的喷淋嘴喷射高压水冲洗散热器板翅格栅，达到了及时有效清除翘板格栅中的杂物，避免引发风机的功率限制或故障，保障风机安全工作，提供平稳发电量的技术效果。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要比清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本实用新型处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本实用新型单独的优选实施方案。

为使本领域内的任何技术人员能够实现或者使用本实用新型，上面对所公开实施例进行了描述。对于本领域技术人员来说；这些实施例的各种修改方式都是显而易见的，并且本文定义的一般原理也可以在不脱离本公开的精神和保护范围的基础上适用于其它实施例。因此，本公开并不限于本文给出的实施例，而是与本申请公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，包括：自动供水装置、喷淋作业管道(1)、移动驱动装置；

所述自动供水装置连接所述喷淋作业管道(1)；

所述移动驱动装置包括：移动部件和固定部件；

所述移动驱动装置的移动部件连接于所述喷淋作业管道(1)；

所述移动驱动装置的固定部件连接于所述散热器(2)且平行于所述散热器(2)的正面；

所述移动部件沿所述固定部件移动并且所述移动部件带动所述喷淋作业管道(1)平行于所述散热器(2)的正面移动；

所述喷淋作业管道(1)上设置至少一个喷淋嘴(11)，各喷淋嘴(11)与所述喷淋作业管道(1)导通，且各喷淋嘴(11)朝向所述散热器(2)正面上的翘板格栅的缝隙。

2.如权利要求1所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，所述自动供水装置包括：第一输水管道(31)、第二输水管道(32)、水箱(33)、水泵(34)；

所述自动供水装置连接所述喷淋作业管道(1)，具体为：

所述第二输水管道(32)的进水端插入所述水箱(33)中；

所述水泵(34)与所述第二输水管道(32)的出水端连接；

所述水泵(34)还与所述第一输水管道(31)的进水端连接；

所述第一输水管道(31)的出水端与所述喷淋作业管道(1)连接。

3.如权利要求2所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，所述水箱(33)还包括过滤网(331)；

所述过滤网(331)安装在所述水箱(33)内部的上部，且所述过滤网(331)的边缘与所述水箱(33)的内壁连接；

所述第二输水管道(32)的进水端插入所述水箱(33)中，具体为：

所述第二输水管道(32)通过所述水箱(33)的顶部或中部或底部插入所述水箱(33)并且所述第二输水管道(32)的进水口位于所述过滤网(331)的下方。

4.如权利要求1所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，所述喷淋作业管道(1)上设置至少一个喷淋嘴(11)，各喷淋嘴(11)与所述喷淋作业管道(1)导通，且各喷淋嘴(11)朝向所述散热器(2)的正面上的翘板格栅的缝隙，具体为：

各喷淋嘴(11)均匀分布设置于所述喷淋作业管道(1)的侧壁上的同一轴向直线上，各喷淋嘴(11)的内腔与所述喷淋作业管道(1)的内腔导通，且各喷淋嘴(11)均朝向所述散热器(2)的翘板格栅。

5.如权利要求4所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，所述喷淋嘴(11)为扇形扁口，且所述喷淋嘴(11)的扇形面垂直于所述散热器(2)的正面。

6.如权利要求2所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，所述第一输水管道(31)与所述喷淋作业管道(1)通过接头(12)连接。

7.如权利要求1所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，所述固定部件包括电机(411)、螺杆(412)、导轨(413)、第一支撑装置、第二支撑装置；

所述第一支撑装置连接于所述散热器(2)的上部边沿；

所述第二支撑装置连接于所述散热器(2)的下部边沿且与所述第一支撑装置相对；

所述电机(411)的外壳连接于所述第一支撑装置上，且所述电机(411)的驱动轴连接所述螺杆(412)的一端，并驱动所述螺杆(412)绕所述螺杆(412)的轴线转动；

所述第一支撑装置支撑所述螺杆(412)的两端且允许所述螺杆(412)绕所述螺杆(412)的轴线转动；

所述第二支撑装置支撑所述导轨(413)的两端；

所述螺杆(412)与所述导轨(413)平行，并且都平行于所述散热器(2)的正面(21)；

所述移动部件在所述螺杆(412)的驱动下，沿所述螺杆(412)和所述导轨(413)移动。

8.如权利要求7所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，

所述第一支撑装置包括第一支架(4141)，第二支架(4142)；

所述第二支撑装置包括第三支架(4151)，第四支架(4152)；

所述移动部件包括第一移动块(421)、第二移动块(422)；

所述第一支架(4141)和所述第二支架(4142)分别连接在所述散热器(2)的上部边沿的两端；

所述第三支架(4151)连接在所述散热器(2)的下部边沿且与所述第一支架(4141)相对；

所述第四支架(4152)连接在所述散热器(2)的下部边沿且与所述第二支架(4142)相对；

所述第一支架(4141)和所述第二支架(4142)分别支撑所述螺杆(412)的两端，且允许所述螺杆(412)绕所述螺杆(412)的轴线转动；

所述第三支架(4151)和所述第四支架(4152)分别连接所述导轨(413)的两端；

所述电机(411)的外壳连接于所述第一支架(4141)或所述第二支架(4142)上，并且所述电机(411)的驱动轴连接所述螺杆(412)的一端，并驱动所述螺杆(412)绕所述螺杆(412)的轴线转动；

所述第一移动块(421)在所述螺杆(412)的驱动下沿所述螺杆(412)移动；

所述第一移动块(421)连接所述喷淋作业管道(1)的一端，相应的，所述第二移动块(422)连接所述喷淋作业管道(1)的另一端；

所述第二移动块(422)在所述喷淋作业管道(1)的牵引下沿所述导轨(413)移动。

9.如权利要求8所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，所述第二移动块(422)上设置有滚轮，且所述滚轮沿所述导轨(413)滚动。

10.如权利要求1所述的基于全功率变流器外置散热器自动冲洗装置，其特征在于，

所述移动部件上安装有活动支架；

所述活动支架连接所述喷淋作业管道(1)。

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