本實用新型涉及風電設備技術領域，特別是涉及一種風力發(fā)電機組及其可控式百葉窗。

背景技術：

目前，如圖1、圖2所示，采用雙饋發(fā)電機技術路線的風力發(fā)電機組設計中，安裝在機艙9上的百葉窗3均為葉片固定式結構，即葉片無法完全關閉，一直處于開啟狀態(tài)。采用這種傳統(tǒng)的固定式窗葉時，當發(fā)電機8的冷卻器5正常工作時，沿著冷卻器出風口6上的導風筒7所產生的風路如圖1、圖2中箭頭所示。

在冷卻器5尚未工作時，由外部空氣通過機艙9上的百葉窗3、冷卻器5主體及冷卻器進風口組成一個與機艙9內空氣相對隔絕的獨立風路，如圖3、圖4所示。機艙9上百葉窗3為傳統(tǒng)固定式窗葉時，由于窗葉一直處于開啟狀態(tài)，機艙9外部高空空氣流動產生的內外氣壓差，加速空氣通過該風路，作用在位于冷卻器5進風口的渦流式冷卻風機1(圖3)或軸流式冷卻風機2(圖4)的葉片，帶動與葉片連接的冷卻風機電機快速反向轉動。

當冷卻器5接到主控指令開始工作時，冷卻風機1或2的電機啟動，由于電機啟動之前處于高速反轉狀態(tài)，這將導致在啟動瞬間產生數(shù)倍于正常工作電流的啟動電流，造成冷卻風機電機的繞組過熱，加速電機絕緣老化。在極端情況下，甚至造成電機堵轉，啟動電流產生的熱效應甚至燒毀電機繞組絕緣，造成短路，直接損壞冷卻風機電機。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種風力發(fā)電機組及其可控式百葉窗，所述百葉窗結構簡單、易于操作，能夠根據需要進行手動或自動控制窗葉啟閉并調節(jié)窗葉角度；含有其的所述風力發(fā)電機組，能夠實現(xiàn)靈活控制百葉窗窗葉狀態(tài)，從而避免冷卻風機啟動之前由于內外氣壓差造成電機快速反轉所帶來的不利影響。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種風力發(fā)電機組的可控式百葉窗，包括窗葉、連桿以及驅動裝置，所述驅動裝置包括機械部和電控部，所述機械部包括手動調整盤和傳動機構，所述電控部包括位置傳感器、驅動電機和控制裝置，所述窗葉可活動安裝在所述連桿上，所述傳動機構與所述連桿連接，所述手動調整盤和驅動電機分別驅動連接所述傳動機構，并通過所述連桿帶動所述窗葉旋轉，所述位置傳感器用于檢測所述窗葉的位置信號并發(fā)送給所述控制裝置，所述控制裝置用于接收所述位置信號并控制所述驅動電機。

作為進一步地改進，所述傳動機構包括連接軸和齒箱，所述連接軸通過齒箱與所述連桿傳動連接，所述手動調整盤和驅動電機分別驅動連接所述連接軸。

所述窗葉上設有兩個連接位置，其中，在第一連接位置所述窗葉用于與所述風力發(fā)電機組的機艙鉸接，在第二連接位置所述窗葉與所述連桿鉸接。

一種風力發(fā)電機組，包括所述的可控式百葉窗。

作為進一步地改進，所述連桿位于所述機艙內部，所述驅動裝置安裝在所述機艙內壁上。

還包括發(fā)電機冷卻器、所述發(fā)電機冷卻器包括冷卻風機，所述發(fā)電機冷卻器上設有出風口，所述出風口后方連接有導風筒，所述導風筒末端連接所述可控式百葉窗。

還包括中控系統(tǒng)及發(fā)電機溫度監(jiān)控系統(tǒng)，所述發(fā)電機溫度監(jiān)控系統(tǒng)用于獲取并輸出發(fā)電機溫度給所述中控系統(tǒng)，所述中控系統(tǒng)根據發(fā)電機溫度控制所述發(fā)電機冷卻器的啟閉，并通過所述控制裝置連接并控制所述可控式百葉窗的窗葉開閉。

所述冷卻風機采用渦流式或軸流式冷卻風機。

所述風力發(fā)電機組為雙饋式風力發(fā)電機組。

由于采用上述技術方案，本實用新型至少具有以下優(yōu)點：

(1)本實用新型將機艙壁上與發(fā)電機冷卻器的導風筒相連的百葉窗，設計成窗葉角度、位置可調的結構。在發(fā)電機冷卻器不工作時，該百葉窗處于關閉狀態(tài)，切斷風路，避免了機艙內外氣壓差產生的氣流引起冷卻器冷卻風機反轉；防止了由于電機反向快速旋轉狀態(tài)下，正向啟動造成的啟動電流過大。

(2)本實用新型設置了控制裝置，控制裝置可進一步實現(xiàn)百葉窗與冷卻器同步開啟以及百葉窗的自檢程序，以保證在冷卻器不工作時，百葉窗窗葉也始終處于關閉狀態(tài)，即使切斷電源或人為調整了窗葉位置，風力發(fā)電機組再次工作時，窗葉仍然可以處于關閉的初始狀態(tài)。

(3)在風場處于無風、濕熱季節(jié)或高鹽分環(huán)境中，通過百葉窗的關閉可避免濕熱性氣體、高鹽分氣體或塵埃進入機艙或導風筒，從而防止造成機艙內部件的腐蝕與老化。

附圖說明

上述僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是固定窗葉百葉窗、冷卻器(渦流式冷卻風機)正常工作時的風路示意圖。

圖2是固定窗葉百葉窗、冷卻器(軸流式冷卻風機)正常工作時的風路示意圖。

圖3是固定窗葉百葉窗、冷卻器(渦流式冷卻風機)停機時的風路示意圖。

圖4是固定窗葉百葉窗、冷卻器(軸流式冷卻風機)停機時的風路示意圖。

圖5是百葉窗及其系統(tǒng)結構示意圖。

圖6是采用渦流式冷卻風機的冷卻器與本實用新型百葉窗裝配圖。

圖7是采用軸流式冷卻風機的冷卻器與本實用新型百葉窗裝配圖。

圖8是本實用新型的可控式百葉窗的控制邏輯圖。

圖中：1-渦流式冷卻風機，2-軸流式冷卻風機，3-傳統(tǒng)窗葉固定式百葉窗，4-本實用新型的百葉窗，5-冷卻器，6-冷卻器出風口，7-導風筒，8-發(fā)電機，9-機艙，41-百葉窗窗葉，42-連桿，43-手動機械裝置，44-電控部，45-手動調整盤，46-連接軸，47-齒箱，48-絕對位置編碼器，49-控制裝置，40-驅動電機。

具體實施方式

本實用新型提供了一種風力發(fā)電機組及其可控式百葉窗，所述百葉窗能夠實現(xiàn)按照需要的靈活控制，包括控制百葉窗的開閉以及調節(jié)窗葉的打開角度。

請參閱圖5所示，所述可控式百葉窗包括窗葉41、連桿42以及驅動裝置，所述驅動裝置包括機械部43和電控部44，所述機械部43包括手動調整盤45和傳動機構，所述電控部44包括位置傳感器、驅動電機40和控制裝置49，所述窗葉41可活動安裝在所述連桿42上，所述傳動機構與所述連桿42連接，所述手動調整盤45和驅動電機40分別驅動連接所述傳動機構，并通過所述連桿42帶動所述窗葉41旋轉，所述位置傳感器用于檢測所述窗葉41的位置信號并發(fā)送給所述控制裝置49，所述控制裝置49用于接收所述位置信號并控制所述驅動電機40。

其中，所述傳動機構可采用齒輪嚙合傳動的形式，即如圖5中所示的連接軸46和齒箱47，所述連接軸46通過齒箱47與所述連桿42傳動連接，所述手動調整盤45和驅動電機40分別驅動連接所述連接軸46。所述位置傳感器可采用絕對位置編碼器48。

上述設計可用于采用雙饋發(fā)電機技術的風力發(fā)電機組的機艙百葉窗，尤其可用于發(fā)電機冷卻器風機采用軸流式風機和渦輪式風機的風力發(fā)電機組的機艙百葉窗。

實際應用時，本實用新型所述的可控式百葉窗4安裝在所述風力發(fā)電機組的機艙9上。具體地，如圖5中所示，在所述百葉窗4的窗葉41上設置兩個連接位置，其中一個連接位置上，所述窗葉41用于與所述風力發(fā)電機組的機艙9鉸接，在另一個連接位置上，所述窗葉41與所述連桿42鉸接。較佳地，如圖6、7中所示，連桿42安裝于所述機艙9內部，所述驅動裝置安裝在所述機艙9的內壁上。

請參閱圖6、7所示，風力發(fā)電機組的機艙9內安裝有發(fā)電機8、冷卻器5，冷卻器5包括冷卻風機(圖6中為渦流式冷卻風機1、圖7中為軸流式冷卻風機2)，所述冷卻器5上設有出風口6，所述出風口6后方連接有導風筒7，所述導風筒7末端連接所述可控式百葉窗4。

與傳統(tǒng)的固定式機艙百葉窗不同，本實用新型所述可控式百葉窗4可以通過驅動裝置實現(xiàn)手動或電動開閉百葉窗4并調節(jié)葉片41的打開角度。所述驅動裝置主要包括機械部43和電控部44，其中機械部43設有手動調整盤45，電控部44設有位置傳感器和控制裝置49，控制裝置49可以內置控制程序，以及接收并執(zhí)行外部指令。因此，安裝本實用新型的可控式百葉窗后，既可以通過機艙內的維修人員手工操作完成百葉窗4的開閉動作，也可通過遠程的主控指令，遠程控制驅動裝置以完成百葉窗4的開閉動作。

請參閱圖5所示，百葉窗4的窗葉41可在α(0°≤α≤180°)的范圍內活動，各窗葉41通過與同一連桿42聯(lián)接實現(xiàn)角度、位置同步。連桿42與機械部43通過齒箱47進行齒輪嚙合連接，齒箱47與連接軸46進行齒輪嚙合連接，從而將連桿42的平動移動轉換為連接軸46的轉動。連接軸46將手動調整盤45、絕對位置編碼器48、驅動電機40串接起來，實現(xiàn)轉速同步，并通過控制裝置49實現(xiàn)對驅動電機40的控制及對絕對位置編碼器48的位置信息讀取，反饋給風電機組的主控系統(tǒng)。

操作人員可通過手動調整盤45來控制百葉窗窗葉41的位置，連接軸46隨手動控制盤45同步轉動，帶動絕對位置編碼器48旋轉并記錄下旋轉位置信息，待系統(tǒng)上電后，反饋給控制裝置49。

電控部44中的控制裝置49，通過讀取絕對位置編碼器48的信息，可判斷百葉窗窗葉41的位置范圍處于以下狀態(tài)中的一種：

①上閉合(α＝0°)

②向上開啟(0°<α<90°)

③水平開啟(α＝90°)

④向下開啟(90°<α<180°)°

⑤下閉合(α＝180°)

控制裝置49以實際數(shù)值或位置代碼反饋給風電機組的主控系統(tǒng)，進而保證運行監(jiān)控人員可實時了解百葉窗窗葉41的位置。

請參閱圖8所示，百葉窗窗葉41在默認狀態(tài)下設置為⑤下閉合(α＝180°)狀態(tài)，如果位置檢測與默認設置不符，電控部44將自動控制窗葉處于默認狀態(tài)，實現(xiàn)“百葉窗自檢過程”，具體地，該自檢過程主要按照以下步驟實現(xiàn):

①百葉窗電控部44上電。

②電控部44通過絕對編碼器48對百葉窗窗葉41位置進行檢測，對檢測結果，按照如下步驟處理：

1)百葉窗窗葉41處于⑤下閉合(α＝180°)狀態(tài)，不向電控部44的控制裝置49發(fā)送動作指令。

2)百葉窗窗葉41處于除⑤下閉合(α＝180°)以外的狀態(tài)，向電控部44的控制裝置49發(fā)送調整指令，驅動電機40工作將百葉窗窗葉41位置調整至⑤下閉合(α＝180°)狀態(tài)。

③電控部44處于上電待機狀態(tài)。

請繼續(xù)配合參閱圖8所示，本實用新型的可控式百葉窗實際應用于風電發(fā)電機組時，百葉窗窗葉41的控制邏輯設置為與冷卻器5的開閉同步聯(lián)動。具體地，百葉窗4與冷卻器5的冷卻風機聯(lián)動的動作信號，來源于對風電機組的發(fā)電機8的溫度監(jiān)控。當發(fā)電機8溫度監(jiān)控系統(tǒng)檢測到的溫度高于系統(tǒng)預先給定的閾值時，聯(lián)動才能實現(xiàn)。此時，所述發(fā)電機溫度監(jiān)控系統(tǒng)獲取并輸出發(fā)電機溫度給所述中控系統(tǒng)，所述中控系統(tǒng)對發(fā)電機溫度進行判斷后控制開啟所述冷卻風機，并發(fā)送指令給控制裝置49控制所述百葉窗的窗葉打開。否則，百葉窗窗葉41被調整至⑤下閉合(α＝180°)狀態(tài)后，將處于待機狀態(tài)，以切斷風路，防止氣流倒灌，保護冷卻器5的冷卻風機電機。

上述控制邏輯的設計，目的在于通過外部監(jiān)測信號，實時對百葉窗窗葉41的狀態(tài)調整，主要按照以下步驟實現(xiàn)：

①發(fā)電機溫度監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送監(jiān)控數(shù)據給主控系統(tǒng)；

②主控系統(tǒng)將數(shù)據與預先設定的閾值進行比較，對于比較結果，分為以下情況處理：

1)發(fā)電機8溫度實時采集值低于預先設定的閾值，冷卻器5不開啟，冷卻風機1或2的電機不上電。同時，控制裝置49啟動執(zhí)行百葉窗自檢程序。

2)發(fā)電機8溫度實時采集值高于預先設定的閾值，冷卻器5開啟，冷卻風機1或2的電機上電啟動。同時，控制裝置49通過驅動電機40將窗葉41調整至水平開啟狀態(tài)，并將工作狀態(tài)信號反饋給主控系統(tǒng)。

③重復執(zhí)行上述兩步,直到主控系統(tǒng)判斷冷卻器5關閉。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本實用新型的保護范圍內。