[发明专利]用于风力发电机组的防冰除冰系统及其方法

摘要

本发明涉及一种用于风力发电机组的防冰除冰系统，该系统包括结冰检测单元、控制单元和防冰除冰单元，其中，防冰除冰单元设置于风机叶片根部；防冰除冰单元包括可沿风机叶片长度方向移动的轴向行走机构和设置于轴向行走机构端部的纵向伸缩机构，纵向伸缩机构具有机械手，机械手的前端安装有浮动式吸附触头，浮动式吸附触头上设置有振动器和远红外加热器。本发明还包括一种用于风力发电机组的防冰除冰的方法。本发明将防冰除冰单元设置在风机叶片根部，需要防冰除冰时，防冰除冰单元由叶片根部移动到防除冰位置处；而不需要时，防冰除冰单元归位至风机叶片根部，既能解决风机防冰除冰问题，还不增加风机叶片的重量，延长了设备的使用寿命。 1

主权项

1.一种用于风机叶片的防冰除冰系统，其特征在于，包括结冰检测单元(10)、控制单元(20)和防冰除冰单元(30)，所述结冰检测单元(10)和所述防冰除冰单元(30)电连接至所述控制单元(20)，其中，

所述结冰检测单元(10)用于检测所述风机叶片的结冰状况，并将检测数据发送给所述控制单元(20)；

所述控制单元(20)用于接收所述检测数据，并根据比对所述检测数据和预设数据，控制所述防冰除冰单元(30)动作；

所述防冰除冰单元(30)设置于风机叶片根部，用于在所述控制单元(20)的控制下防冰或者除冰；所述防冰除冰单元(30)包括可沿风机叶片长度方向移动的轴向行走机构(31)和设置于所述轴向行走机构(31)端部的纵向伸缩机构(32)，所述纵向伸缩机构(32)具有机械手(322)，所述机械手(322)的前端安装有浮动式吸附触头(321)，所述浮动式吸附触头(321)上设置有振动器(3211)，所述机械手(322)上固定有远红外加热器(3212)。

2.根据权利要求1所述的防冰除冰系统，其特征在于，所述机械手(322)上设置有用于安装所述远红外加热器(3212)的安装架。

3.根据权利要求2所述的防冰除冰系统，其特征在于，所述防冰除冰单元(30)还包括设置在所述风机叶片内的多个滑轨，所述轴向行走机构(31)沿所述滑轨移动。

4.根据权利要求3所述的防冰除冰系统，其特征在于，所述浮动式吸附触头(321)上还设置有振动监测传感器(3213)、温度传感器(3214)和限位开关(3215)，其中，

所述振动监测传感器(3213)用于检测所述风机叶片的振动幅值；

所述温度传感器(3214)用于检测所述风机叶片的局部加热温度；

所述限位开关(3215)设置在所述浮动式吸附触头(321)的吸附面上，用于控制所述机械手(322)的运动。

5.根据权利要求1所述的防冰除冰系统，其特征在于，所述结冰检测单元(10)包括室外温湿度传感器(11)、叶片转动惯量测量传感器(12)、结冰厚度仪(13)和数据采集器(14)；所述室外温湿度传感器(11)、所述叶片转动惯量测量传感器(12)和所述结冰厚度仪(13)分别电连接至所述数据采集器(14)，所述数据采集器(14)将所述检测数据发送给所述控制单元(20)。

6.根据权利要求5所述的防冰除冰系统，其特征在于，所述叶片转动惯量测量传感器(12)安装于所述风机叶片内部质心位置的龙骨框架上。

7.根据权利要求1所述的防冰除冰系统，其特征在于，所述控制单元(20)包括接收模块(21)、处理模块(22)和控制模块(23)，其中，

所述接收模块(21)，用于接收所述结冰检测单元(10)发送的所述检测数据；

所述处理模块(22)，用于将所述检测数据与预设条件进行比对，判断所述风机叶片的结冰状态；

所述控制模块(23)，根据所述风机叶片的结冰状态，控制所述防冰除冰单元(30)。

8.一种用于风机叶片的防冰除冰方法，其特征在于，

步骤1、检测所述风机叶片所处的室外温度、湿度、转动惯量的变化量和结冰厚度；

步骤2、判断所述室外环境是否达到结冰条件，若达到，则执行步骤3，若未达到，则风机正常运行；

步骤3、判断所述风机叶片的结冰厚度；

若所述结冰厚度小于等于第一阈值，则风机正常运行；

若所述结冰厚度大于第一阈值，执行步骤4；

步骤4、判断所述转动惯量的变化量是否大于第二阈值；

若大于第二阈值，则控制所述风机叶片进行除冰；

若不大于第二阈值，则控制所述风机叶片进行防冰。

9.根据权利要求8所述的防冰除冰方法，其特征在于，所述步骤2包括：

判断所述温度是否小于第三阈值，并且所述湿度是否大于第四阈值，

若是，则达到结冰条件；

若否，则未达到结冰条件。