专利名称：风力发电机组中防止叶片结冰的机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及风力发电，尤其涉及一种风力发电机组中防止叶片结冰的机构。
背景技术：
风力发电机组包括叶片、轮毂及风力发电机，叶片的固定端固定在轮毂上，轮毂与风力发电机固定连接。风带动叶片转动，使风能转换为机械能，最后通过风力发电机将机械能转化为电能，从而实现风能到电能的转换，有效地节约了能源。通常风力发电机组中的叶片包括第一部分、第二部分及叶片盖板，第一部分与第二部分通过对合构成固定端未封装的叶片本体，叶片盖板与叶片本体固定连接并用于密封固定端，从而构成具有内腔的叶片。其中，叶片中的叶片本体与轮毂通过法兰固定连接。直驱永磁风力发电机与轮毂直接连接，由转轴、转子、定子及圆形外壳组成。转轴位于转子的中心，且与转子固定连接；转轴与轮毂通过法兰固定连接，使叶片带动轮毂转动时，能够带动转轴转动，同时带动转子转动；定子径向固定在圆形外壳内壁上，且定子上设有定子绕组，沿径向方向定子与转子之间存在一点间隙。在工作过程中，转子转动时，带动设在转子内的永久磁极转动，从而产生旋转磁场，通过旋转磁场在定子上的定子绕组中切割运动产生电动势，从而将机械能转化为电能。在此过程中，转子转动会产生大量的热，通常通过在朝向轮毂或背向轮毂方向的转子外壳上连接管道到散热器位置，使热量通过管道传到散热器中进行散热，同时在定子上设有通孔，用于空气流入发电机中。然而目前，对于安装在寒冷地区的直驱风力发电机组，由于环境寒冷，容易导致叶片结冰，则叶片的重量增加，使其随风转动的速度降低，从而出现一系列的问题，例如风力发电机功率系数下降、载荷变大等，这些问题将严重影响风力发电机组的性能及其零部件的使用寿命。·
实用新型内容本实用新型的实施例提供一种风力发电机组中防止叶片结冰的机构，解决了现有的风力发电机组中叶片易结冰的问题。为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案:一种风力发电机组中防止叶片结冰的机构，所述风力发电机组包括风力发电机、与所述风力发电机的转子固定连接的轮毂及与所述轮毂固定连接的叶片，其中，风力发电机的朝向轮毂方向的转子外壳上设有第一通孔；叶片的叶片盖板上设有第二通孔；所述第一通孔与所述第二通孔通过管道连通。具体而言，所述叶片盖板上还设有第三通孔，所述第三通孔与所述轮毂的内腔连通。为了防止叶片中的杂质进入轮毂中，所述第三通孔安装有过滤网。为了使热量在叶片中充分流动，所述叶片包括隔板，所述隔板沿叶片延伸方向固定在所述叶片的内腔中；所述隔板一端与所述叶片根部的玄长方向相对应，且与所述叶片盖板相接触；所述隔板将所述叶片的内腔分为第一空间及第二空间；所述第一空间与所述第二通孔连通；所述第二空间与所述第三通孔连通。本实用新型实施例提供的隔板的长度可以有多种，其中一种为:所述隔板沿所述叶片延伸方向的长度为叶片整体长度的1/2至2/3。优选地，所述第一通孔的个数与所述叶片的个数相等。本实用新型实施例提供的第一通孔的位置的可以有多种，其中一种为:所述第一通孔的位置分别对应于所述叶片在所述轮毂上的安装位置。具体可以为，所述第一通孔的位置对应于定子与转子之间的间隙。本实用新型实施例提供的管道的种类有多种，其中一种为:所述管道为柔性管道。本实用新型实施例提供的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，由于在风力发电机的朝向轮毂方向的转子外壳上设有第一通孔，叶片盖板上设有第二通孔，且第一通孔及第二通孔通过管道连通，使转子转动产生的热量通过管道传输到叶片中，该热量能够对叶片进行加热，从而避免了叶片由于环境寒冷导致的结冰问题；另外，该机构有效地利用了风力发电机排放出来的热量，避免了热量的浪费，提高了能源的利用率。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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。
图1为本实用新型实施例提供的风力发电机结构简图；图2为本实用新型实施例提供的叶片中叶片盖板结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的风力发电机组中防止叶片结冰的机构示意图；图4为本实用新型实施例提供的叶片结构示意图。
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。本实用新型实施例提供一种风力发电机组中防止叶片结冰的机构，风力发电机组包括风力发电机、与风力发电机的转子固定连接的轮毂及与轮毂固定连接的叶片，如图1至图3所示，风力发电机11的朝向轮毂方向的转子外壳12上设有第一通孔13 ;叶片21的叶片盖板22上设有第二通孔23 ;其中，第一通孔13与第二通孔23通过管道31连通。本实用新型实施例提供的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，由于在风力发电机的朝向轮毂方向的转子外壳上设有第一通孔，叶片盖板上设有第二通孔，且第一通孔及第二通孔通过管道连通，使转子转动产生的热量通过管道传输到叶片中，该热量能够对叶片进行加热，从而避免了叶片由于环境寒冷导致的结冰问题；另外，该机构有效地利用了风力发电机排放出来的热量，避免了热量的浪费，提高了能源的利用率。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，如图2所示，叶片盖板22上还可以设有第三通孔24，第三通孔24与轮毂的内腔连通。因此，转子转动产生的热量从第一通孔13进入叶片21的内腔中，再从第三通孔中流出，利于新产生的热量进入叶片21中，同时便于热量在叶片21中的流动。[0027]图2中，还可以设有密封圈25，用于密封叶片盖板22与叶片21，使热量仅通过第二通孔23及第三通孔24流动，防止热量外漏，以提高热量的利用率。其中，叶片盖板22用于密封叶片21的内腔，其可以为一体结构，也可以为两片结构。两片结构中的每一片分别对应于叶片21中的第一部分及第二部分，在叶片21的第一部分及第二部分装配时，可以通过密封胶来密封叶片盖板21两片之间的间隙，从而完成叶片21的密封。对于两片结构的叶片盖板22，其每一片可以沿叶片21根部的玄长方向设置，便于安装。此处需要说明的是，叶片多为翼型结构，叶片21的玄长方向指叶片21的横截面上从叶片21的前缘至叶片21的后缘的直线方向，如图2中竖直的虚线。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，第三通孔24可以安装有过滤网。该过滤网能够防止叶片21转动时，叶片21中的杂质进入轮毂内腔中，从而再进入风力发电机中，破坏风力发电机中的磁场，进而影响风力发电机的性能。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，如图4所示，叶片21可以包括隔板41，隔板41沿叶片21延伸方向固定在叶片21的内腔中，且隔板41 一端与叶片盖板22相接触；隔板41将叶片21的内腔分为第一空间42及第二空间43 ;其中，第一空间42与第二通孔23连通；第二空间43与第三通孔24连通。图4中，热量通过第二通孔23进入第一空间42，并沿叶片21延伸方向流动，如图4中虚线箭头所示，之后热量进入第二空间43，并沿与叶片21延伸方向相反的方向流动，如图4中实线箭头所示，最后通过第三通孔24流出，因此加大了热量在叶片21中流动的距离，使热量充分在叶片21中流动 ，更加有效地对叶片21进行加热，防止叶片21结冰。其中，为了使风载更加均匀地作用在叶片21上，叶片21多采用翼型结构，通常叶片21由多个翼型结构构成，则导致其不同横截面的玄长不同，但这些玄长均影响叶片21对风能的利用率，本实施例中，隔板41的一端与叶片21根部的玄长相对应，且沿叶片21的延伸方向固定在叶片21的内腔中，便于安装，同时也能够避免隔板41对风能利用率的影响。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，隔板41沿叶片21延伸方向的长度为叶片21整体长度的1/2至2/3。隔板41的长度根据叶片21的结构具体而定，也可以为能够使热量充分在叶片21流动的其它长度大小。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，第一通孔13的个数与叶片的个数可以相等。本实用新型实施例提供的发电机设有3个第一通孔13，对应的风力发电机组包括3个叶片。当然，叶片的个数也可以为2个或者多个，相应的第一通孔13的个数与叶片的个数对应。其中，第一通孔13的个数不宜超过叶片的个数，易造成热量的浪费。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，第一通孔13的位置可以分别对应于叶片21在轮毂上的安装位置。如图1所示，以风力发电机组使用3个叶片为例，叶片21在轮毂上对称安装，相邻两个叶片21之间的角度为120度，则第一通孔13为3个，且位置对应于叶片21在轮毂上的安装位置，使相邻两个第一通孔13之间的角度为120度，从而便于第一通孔13与叶片21通过管道31连接。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，如图1所示，第一通孔13的位置还可以对应于定子与转子之间的间隙。转子转动产生的热量主要存在于该间隙中，第一通孔13的位置对应于该间隙，使热量更加直接迅速地从第一通道13进入管道中。上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构中，如图4所示，管道31可以为柔性管道。柔性管道便于分别与第一通孔及第二通孔连接固定。当然，管道31的也可以为其他性质的管道，例如刚性。下面借助图3对上述实施例描述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构的工作过程进行详细的说明。图3中，箭头指示方向为风力发电机中产生的热量的流动方向。在风力发电机组工作的过程中，叶片21转动带动轮毂转动，从而带动转子转动，从而使转子转动产生热量。该热量经过第一通孔13流入管道31中，再从管道31中通过第二通孔23流入叶片21的第一空间42中，热量在第一空间42中沿叶片21延伸方向流动，之后热量进入第二空间43，并沿与叶片21延伸方向相反的方向流动，最后通过第三通孔24流出。在此过程中，转子转动产生的热量充分在叶片21中流动，有效地对叶片21进行加热，防止叶片21结冰。在上述过程中，管道31与风力发电机组中风力发电机11的转子一起转动，从而管道31不会与转子、轮毂及叶片21之间产生相对运动，保证了热量传输通道的流畅性。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范 围为准。
权利要求1.一种风力发电机组中防止叶片结冰的机构，所述风力发电机组包括风力发电机、与所述风力发电机的转子固定连接的轮毂及与所述轮毂固定连接的叶片，其特征在于，风力发电机的朝向轮毂方向的转子外壳上设有第一通孔；叶片的叶片盖板上设有第二通孔； 所述第一通孔与所述第二通孔通过管道连通。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述叶片盖板上还设有第三通孔，所述第三通孔与所述轮毂的内腔连通。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述第三通孔安装有过滤网。
4.根据权利要求2或3所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述叶片包括隔板，所述隔板沿叶片延伸方向固定在所述叶片的内腔中；所述隔板一端与所述叶片根部的玄长方向相对应，且与所述叶片盖板相接触；所述隔板将所述叶片的内腔分为第一空间及第二空间； 所述第一空间与所述第二通孔连通；所述第二空间与所述第三通孔连通。
5.根据权利要求4所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述隔板沿所述叶片延伸方向的长度为叶片整体长度的1/2至2/3。
6.根据权利要求1所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述第一通孔的个数与所述叶片的个数相等。
7.根据权利要求6所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述第一通孔的位置分别对应于所述叶片在所述轮毂上的安装位置。
8.根据权利要求1或6或7所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述第一通孔的位置对应于定子与转子`之间的间隙。
9.根据权利要求1所述的风力发电机组中防止叶片结冰的机构，其特征在于，所述管道为柔性管道。
专利摘要本实用新型实施例提供一种风力发电机组中防止叶片结冰的机构，涉及风力发电，解决了现有的风力发电机组中叶片易结冰的问题。本实用新型实施例中，由于在风力发电机的朝向轮毂方向的转子外壳上设有第一通孔，叶片盖板上设有第二通孔，且第一通孔及第二通孔通过管道连通，使转子转动产生的热量通过管道传输到叶片中，该热量能够对叶片进行加热，从而避免了叶片由于环境寒冷导致的结冰问题；另外，该机构有效地利用了风力发电机排放出来的热量，避免了热量的浪费，提高了能源的利用率。
文档编号F03D1/06GK203130361SQ20132014734
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者靖峰, 张建海, 张新刚, 黄国燕 申请人:江苏金风科技有限公司