專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，具體地說是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰
裝置
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(jī)一般工作在風(fēng)資源比較豐富的地區(qū)，其面臨的環(huán)境比較嚴(yán)酷，在低溫或嚴(yán)寒的地區(qū)和季節(jié)，葉片往往會(huì)發(fā)生結(jié)冰的情況，葉片一旦覆冰，不但改變其氣動(dòng)外形，降低輸出功率，而且增加了重量，產(chǎn)生較大的不平衡率，伴隨出現(xiàn)大幅的震動(dòng)，產(chǎn)生較嚴(yán)重的交變載荷。所以葉片結(jié)冰一般情況下降低了機(jī)組的發(fā)電量和使用壽命，嚴(yán)重情況下將直接導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)的長時(shí)間停機(jī)，給風(fēng)電場的正常發(fā)電造成影響。申請(qǐng)?zhí)枮椤?00920000676. 5”的中國實(shí)用新型專利“防止結(jié)冰的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片”公開了一種通過熱風(fēng)輸送管道對(duì)內(nèi)腔輸入熱空氣提高葉片表面溫度，消除表面的結(jié)冰問題。該專利側(cè)重于加熱空氣除冰，沿展向布置的熱氣輸送管道不僅增加了葉片的重量，在內(nèi)腔與前后梁的固定增加了工藝的成本，而且葉片多為布質(zhì)或碳纖維材料，溫度過高會(huì)引起葉片的自燃，影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)的安全性能。申請(qǐng)?zhí)枮椤?00410015602. O”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)“風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉防結(jié)冰涂料”介紹了一種由環(huán)氧樹脂、石墨、稀釋劑、固化劑以及改性劑混合而成的防結(jié)冰涂料，涂抹在槳葉的表面，利用石墨的不親水性，使水汽形成水顆粒無法凝結(jié)在其表面結(jié)冰。防結(jié)冰涂料的各種原材料一方面價(jià)錢比較貴，另一方面外界環(huán)境比較惡劣，防結(jié)冰涂料的性能很可能發(fā)生變化，影響除冰的效果，涂抹在葉片表面很可能破壞葉片材料。申請(qǐng)?zhí)枮椤?01010581333. X”的中國發(fā)明專利申請(qǐng)“風(fēng)力發(fā)電機(jī)組熱交換除冰系統(tǒng)”主要介紹了將機(jī)艙內(nèi)冷卻系統(tǒng)排出的熱量通過換熱系統(tǒng)加熱葉片內(nèi)的空氣，從而達(dá)到除冰的目的。該系統(tǒng)側(cè)重于將廢能利用，但是空氣的導(dǎo)熱系數(shù)非常小，葉片表面可能無法達(dá)到除冰溫度，或者葉片溫度過高時(shí)，容易造成葉片自燃，而當(dāng)葉片過長時(shí)葉尖部位無法達(dá)到除冰的溫度，一整套熱交換裝置安裝在機(jī)艙內(nèi)部，增加了整機(jī)成本。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述問題，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，該除冰裝置成本低、安全性高。按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，包括固定在葉片表面的多組并聯(lián)的壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備將結(jié)冰的信號(hào)傳遞給前置信號(hào)放大器，所述前置信號(hào)放大器將電壓信號(hào)放大、過濾之后傳遞給信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器將信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為超聲波發(fā)生器能夠識(shí)別的電流或電壓信號(hào)，所述超聲波發(fā)生器發(fā)出高頻交流電信號(hào)并通過功率放大器的功率補(bǔ)償后驅(qū)動(dòng)所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備動(dòng)作。所述多組壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備均布在所述葉片的表面。每組所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備包括兩片壓電材料，所述兩片壓電材料之間保持一定的距離。所述除冰裝置的各元器件粘貼在所述葉片的表面。所述超聲波發(fā)生器、所述轉(zhuǎn)化器、所述功率放大器、所述信號(hào)接收器及所述前置信號(hào)放大器集中位于所述葉片的根部。本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于除冰裝置安裝在葉片的表面，不會(huì)破壞葉片的結(jié)構(gòu)，安全可靠；本實(shí)用新型采用超聲波來除冰，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，除冰效果好。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。圖1中，包括輪轂(I)、超聲波發(fā)生器(2)、轉(zhuǎn)化器(3)、功率放大器(4)、信號(hào)接收器(5)、前置信號(hào)放大器(6)、壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)、機(jī)艙(8)、葉片(9)等。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，葉片(9 )通過螺栓連接在輪轂(I)上，輪轂(I)通過銷釘連接在機(jī)艙(8 )上。本實(shí)用新型包括固定在葉片(9)表面的多組并聯(lián)的壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)，多組壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)均布在葉片(9)的表面，壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)為市售產(chǎn)品。每組壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備
(7)包括兩片壓電材料，兩片壓電材料之間保持一定的距離，該距離按照所發(fā)出的超聲波波長決定。當(dāng)葉片(9)表面結(jié)冰時(shí)，壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)兼當(dāng)傳感器，將結(jié)冰的信號(hào)傳遞給前置信號(hào)放大器(6)，前置信號(hào)放大器(6)將電壓信號(hào)放大、過濾之后傳遞給信號(hào)接收器(5)，信號(hào)接收器(5 )將信號(hào)通過轉(zhuǎn)化器(3 )轉(zhuǎn)化為超聲波發(fā)生器(2 )能夠識(shí)別的電流或電壓信號(hào)，超聲波發(fā)生器(2)發(fā)出高頻交流電信號(hào)并經(jīng)過功率放大器(4)的功率補(bǔ)償后驅(qū)動(dòng)壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)動(dòng)作。壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)在電壓變化的電場中發(fā)生變形，進(jìn)而改變冰層與葉片(9)表面的粘附力，并將這種力向周圍傳遞，達(dá)到使冰層脫落的效果。本實(shí)用新型的各元器件通過強(qiáng)力膠粘貼在葉片(9)的表面。本實(shí)用新型所述除冰裝置安裝在葉片(9)的表面，不會(huì)破壞葉片(9)的結(jié)構(gòu)，安全可靠；本實(shí)用新型采用超聲波來除冰，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，除冰效果好。
權(quán)利要求1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，其特征是包括固定在葉片(9)表面的多組并聯(lián)的壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)，所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)將結(jié)冰的信號(hào)傳遞給前置信號(hào)放大器(6)，所述前置信號(hào)放大器(6)將電壓信號(hào)放大、過濾之后傳遞給信號(hào)接收器(5)，所述信號(hào)接收器(5 )將信號(hào)通過轉(zhuǎn)化器(3 )轉(zhuǎn)化為超聲波發(fā)生器(2 )能夠識(shí)別的電流或電壓信號(hào)，所述超聲波發(fā)生器(2)發(fā)出高頻交流電信號(hào)并經(jīng)過功率放大器(4)的功率補(bǔ)償后驅(qū)動(dòng)所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)動(dòng)作。
2.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，其特征是所述多組壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)均布在所述葉片(9)的表面。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，其特征是每組所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備(7)包括兩片壓電材料，所述兩片壓電材料之間保持一定的距離。
4.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，其特征是所述除冰裝置的各元器件粘貼在所述葉片(9)的表面。
5.按照權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，其特征是所述超聲波發(fā)生器(2)、所述轉(zhuǎn)化器(3)、所述功率放大器(4)、所述信號(hào)接收器(5)及所述前置信號(hào)放大器(6 )集中位于所述葉片(9 )的根部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片超聲除冰裝置，包括固定在葉片表面的多組并聯(lián)的壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備，所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備將結(jié)冰的信號(hào)傳遞給前置信號(hào)放大器，所述前置信號(hào)放大器將電壓信號(hào)放大、過濾之后傳遞給信號(hào)接收器，所述信號(hào)接收器將信號(hào)通過轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為超聲波發(fā)生器能夠識(shí)別的電流或電壓信號(hào)，所述超聲波發(fā)生器發(fā)出高頻交流電信號(hào)并經(jīng)過功率放大器的功率補(bǔ)償后驅(qū)動(dòng)所述壓電驅(qū)動(dòng)設(shè)備動(dòng)作。本實(shí)用新型設(shè)置在葉片的表面，不會(huì)破壞葉片的結(jié)構(gòu)，安全可靠；本實(shí)用新型采用超聲波來除冰，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，除冰效果好。
文檔編號(hào)F03D11/00GK202900547SQ20122056767
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者朱春玲, 周玉潔, 左玲玲 申請(qǐng)人:無錫風(fēng)電設(shè)計(jì)研究院有限公司