风力发电机的横向加热融冰叶片和融冰设备及其融冰方法

摘要

本发明公开了一种风力发电机的横向加热融冰叶片和融冰设备及其融冰方法。在风力发电机叶片上设置加热层、绝缘层、防雷层包裹住叶片蒙皮。加热层由加热电源导线嵌入加热材料中完成。加热层采用径向导电和横向加热方式。在径向导电中，加热层由加热材料和加热电源导线构成。在横向加热中，加热层由横向导线和加热横带、绝缘横带构成，加热横带与绝缘横带间隔分布。加热横带有横向带状和横向开窗两种。自动融冰设备由开关电路、微处理器和通信模块构成。在控制中心的控制下，微处理器对开关电路进行控制，启动微处理器程序流程和自动融冰子程序，进行融冰或结束融冰。本发明能及时判断叶片是否结冰，自动实时融冰，避免因结冰导致风力发电机停机。

主权项

一种风力发电机的横向加热融冰叶片和融冰设备，风力发电机叶片由叶片主梁(2)和叶片蒙皮(5)构成，其特征在于：在叶片蒙皮外边，设置有一层加热层(4)完全包裹住叶片蒙皮(5)，在加热层(4)外边设置绝缘层(3)完全包裹加热层(4)，在绝缘层(3)外边设置防雷层(1)完全包裹绝缘层(3)，防雷层与引雷地线连接；加热层由加热材料和加热电源导线构成，加热电源导线嵌入到加热材料中；所述加热层(4)有加热层径向导电方式和加热层横向加热方式两种设计方法，在加热层横向加热方式中，加热层的加热横带8‑1～8‑n有横向带状和横向开窗两种方式；在加热层径向导电方式中，加热层由加热材料(7)和两根加热电源导线(6‑1、6‑2)构成，两根加热电源导线(6‑1、6‑2)大部分嵌入到加热材料(7)中，但是在叶根部分露出来，用于通过开关电路跟融冰电源连接；两根加热电源导线(6‑1、6‑2)为裸露的金属导线；加热电源导线(6‑1、6‑2)彼此不连接，且都从叶根沿风轮径向到叶尖；从叶片截面来看一根加热电源导线(6‑1)沿叶片截面外周从前缘到另一根加热电源导线(6‑2)的距离与加热电源导线(6‑1)沿截面外周从后缘到加热电源导线(6‑2)的距离相等；在加热层的横向加热方式中，横向加热层由两根横向导线(10‑1、10‑2)和加热横带(8‑1～8‑n)、绝缘横带(9‑1～9‑m)构成，两根横向导线(10‑1、10‑2)大部分嵌入到加热横带(8‑1～8‑n)和绝缘横带(9‑1～9‑m)中，但是在叶根部分露出来，用于通过开关电路跟融冰电源连接；两根横向导线(10‑1、10‑2)都为外边包裹有绝缘层的导线；加热横带(8‑1～8‑n)和绝缘横带(9‑1～9‑m)按风轮径向连接，覆盖在叶片蒙皮的外边，加热横带(8‑1～8‑n)与绝缘横带(9‑1～9‑m)按风轮径向间隔分布，加热横带有n根,绝缘横带有m根，m等于n或m等于n‑1或m等于n+1；横向导线(10‑1、10‑2)通过开关电路与融冰电源连接，横向导线(10‑1、10‑2)彼此不短路连接，且都从叶根沿风轮径向到叶尖，嵌入到加热横条和绝缘横条中间；自动融冰设备由开关电路(16)、微处理器(17)和通信模块(18)构成，微处理器(17)与通信模块(18)双向通信，对开关电路(16)进行控制；开关电路一端连接融冰电源，一端连接可融冰风机叶片(19)的加热电源导线(6‑1、6‑2)或者横向导线(10‑1、10‑2)，通信模块(18)同时与风力发电机监控系统(20)和风电厂控制中心(21)连接，融冰电源输出电压等于加热材料工作电压，输出功率满足叶片融冰所需的功率需求。