一种用于风机水冷系统的自动补水和调压装置的制作方法

1.本实用新型涉及自动补水和加压技术领域，具体涉及一种用于风机水冷系统的自动补水和调压装置。


背景技术：

2.目前的风力发电风机单机容量逐渐增大，风力发电风机主要为永磁直驱风力发电风机和双馈风力发电风机，而双馈风力发电风机具有价格低廉、运行稳定的优势，市场占有率逐年提升。双馈风力发电风机内变流器和发电机和作为主要的发热部件，运行过程中需要进行冷却，以保证风机的安全稳定运行，水冷却目前是最有效的冷却手段。现有技术的水冷系统并未将自动补水和加压相结合，仅考虑将水冷系统的压力维持在额定值范围内，并未从根本上解决水冷系统需要补水和加压的问题；仅考虑水冷系统压力降低的问题，并未考虑机水冷系统压力升高的问题，当系统压力升高时，需要将系统内的水冷液和气体进行释放。
3.目前的风机组水冷系统大多数采用膨胀罐对水冷循环系统进行稳压，随着季节的变化，在长时间工作后，系统压力会产生波动，需要调整系统压力和系统内部的水冷液容量，直至达到系统要求的压力值。尤其是现有的双馈风力发电风机一般位置偏远，当系统出现异常时，检修人员不能第一时间到达，由于风机故障时间的延长而影响风机发电量。


技术实现要素：

4.为了解决目前的风机水冷系统未将自动补水和加压结合、稳压效果不好的问题，本发明提出了一种用于风机水冷系统的自动补水和调压装置，包括控制器、气支路、水支路；
5.所述气支路一端接室外大气，另一端与水冷系统连接；
6.所述水支路一端与水箱连接，另一端与所述水冷系统连接，所述水箱用于储存水冷液；
7.所述控制器与所述水冷系统电连接或通讯连接，用于采集所述水冷系统的实际压力值；同时，所述控制器分别与所述气支路和水支路电连接或通讯连接，用于基于所述实际压力值控制所述气支路和水支路联动，对所述水冷系统的压力进行调节。
8.优选的，所述气支路包括进气装置、排气装置和第一压力传感器；所述进气装置和排气装置均为一端接所述室外大气，另一端与所述水冷系统连接；所述进气装置和排气装置分别与所述控制器电连接或通讯连接，分别用于在所述控制器的控制下向所述水冷系统补气和排气；所述第一压力传感器一端与所述水冷系统连接，另一端与所述控制器电连接，用于测量所述水冷系统的气压值。
9.优选的，所述进气装置包括相互连接的加气泵和电磁进气阀；所述加气泵接所述室外大气，所述电磁进气阀与所述水冷系统连接；所述加气泵和所述电磁进气阀分别与所述控制器电连接或通讯连接，所述加气泵用于在所述控制器的控制下向所述水冷系统补
气，所述电磁进气阀用于在所述控制器的控制下连通或切断所述加气泵与所述水冷系统之间的通路。
10.优选的，所述排气装置包括相互连接的排气泵和电磁排气阀；所述排气泵接所述室外大气，所述电磁排气阀与所述水冷系统连接；所述排气泵和所述电磁排气阀分别与所述控制器电连接或通讯连接，所述排气泵用于在所述控制器的控制下将所述水冷系统的气体排到室外，所述电磁排气阀用于在所述控制器的控制下连通或切断所述水冷系统与所述排气泵之间的通路。
11.优选的，所述水支路包括进水装置、排水装置和第二压力传感器；所述进水装置和排水装置均为一端与所述水箱连接，另一端与所述水冷系统连接；所述进水装置和排水装置分别与所述控制器电连接或通讯连接，分别用于在所述控制器的控制下向所述水冷系统补水和排水；所述第二压力传感器一端与所述水冷系统连接，另一端与所述控制器电连接，用于测量所述水冷系统的水压。
12.优选的，所述进水装置包括相互连接的加水泵和电磁进水阀；所述加水泵与所述水箱连接，所述电磁进水阀与所述水冷系统连接；所述加水泵和所述电磁进水阀分别与所述控制器电连接或通讯连接，所述加水泵用于在所述控制器的控制下向所述水冷系统补水，所述电磁进水阀用于在所述控制器的控制下连通或切断所述加水泵与所述水冷系统之间的通路。
13.优选的，所述排水装置包括相互连接的排水泵和电磁排水阀；所述排水泵与所述水箱连接，所述电磁排水阀与所述水冷系统连接；所述排水泵和所述电磁排水阀分别与所述控制器电连接或通讯连接，所述排水泵用于在所述控制器的控制下将所述水冷系统中的水排到所述水箱中，所述电磁排水阀用于在所述控制器的控制下连通或切断所述水冷系统与所述排水泵之间的通路。
14.优选的，所述进气装置还包括进气滤芯；所述进气滤芯一端与所述加气泵连接，另一端接所述室外大气。
15.优选的，所述进气装置还包括缓冲器，所述缓冲器一端与所述电磁进气阀连接，另一端与所述水冷系统连接，用于对所述加气泵补充的气体进行缓冲。
16.优选的，所述进水装置还包括进水滤芯；所述进水滤芯一端与所述水箱连接，另一端与所述加水泵连接。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
18.本实用新型提供的一种用于风机水冷系统的自动补水和调压装置，包括控制器、气支路和水支路，通过控制器控制气支路和水支路联动，对水冷系统进行自动补水补气和排水排气，从而实现水冷系统的自动补水和调压。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的一种用于风机水冷系统的自动补水和调压装置的构成及连接关系示意图；
20.图2为本实用新型提供的一种用于风机水冷系统的自动补水和调压装置的控制流程示意图；
21.附图标记：1、控制器；2、水冷系统；3、水箱；4、进水滤芯；5、排水泵；6、加水泵；7、电
磁排水阀；8、电磁进水阀；9、第二压力传感器；10、室外大气；11、进气滤芯；12、排气泵；13、加气泵；14、电磁排气阀；15、电磁进气阀；16、缓冲器；17、第一压力传感器。
具体实施方式
22.实施例1：
23.本实施例提供了一种用于风机水冷系统的自动补水和调压装置，包括控制器1、气支路和水支路；气支路一端接室外大气，另一端与水冷系统2连接；水支路一端与水箱3连接，另一端与水冷系统2连接，水箱3用于储存水冷液；控制器1与水冷系统2电连接或通讯连接，用于采集水冷系统2的实际压力值；同时，控制器1分别与气支路和水支路电连接或通讯连接，用于基于实际压力值控制气支路和水支路联动，对水冷系统的压力进行调节。
24.该装置通过水支路和气支路的联动进行补水加压以及排水和排压，保持水冷系统2的压力平衡。
25.如图1所示，气支路包括加气泵13、电磁进气阀15、电磁排气阀14、排气泵12和第一压力传感器17。加气泵13的进口通室外大气，出口与电磁进气阀15的一端连接，电磁进气阀15的另一端与水冷系统2连接。排气泵12的进口与电磁排气阀14的一端连接，出口通室外大气，电磁排气阀14的另一端与水冷系统2连接。加气泵13和电磁进气阀15分别与控制器1电连接或通讯连接，用于在控制器1的控制下向水冷系统补气。排气泵12和电磁排气阀14分别与控制器1电连接或通讯连接，用于在控制器1的控制下将水冷系统2中的气体排到室外。电磁进气阀15用于在控制器1的控制下连通或切断加气泵13与水冷系统2之间的通路，电磁排气阀14用于在控制器1的控制下连通或切断排气泵13与水冷系统2之间的通路。第一压力传感器17一端与水冷系统2连接，另一端与控制器1电连接，用于检测水冷系统2的气压，并将检测到的气压值提供给控制器1。
26.还可在加气泵13之前设置进气滤芯，用于对室外大气进行过滤，以免大气中的杂质进入加气泵13而影响其正常工作。
27.电磁进气阀15与水冷系统2之间可以设置缓冲器16，用于对进入水冷系统的气体的压力起到稳定和缓冲的作用。缓冲器16可以设为常开，也可以由控制器1控制其开启时间，可将缓冲器16与控制器1连接，连接方式可以为电连接，也可以为通讯连接如无线连接，当控制器1监测到缓冲器16的内部压力达到稳定状态时，控制缓冲器16开启，向水冷系统2进行补气加压。
28.水支路包括加水泵6、电磁进水阀8、电磁排水阀7、排水泵5和第二压力传感器9，加水泵6的进口与水箱3连接，出口与电磁进水阀8的一端连接，电磁进水阀8的另一端与水冷系统2连接。排水泵5的进口与电磁排水阀7的一端连接，出口与水箱3连接，电磁排水阀7的另一端与水冷系统2连接。加水泵6和电磁进水阀8分别与控制器1电连接或通讯连接，用于在控制器1的控制下向水冷系统补水，电磁进水阀8用于在控制器1的控制下连通或切断加水泵6与水冷系统之间的通路。排水泵5和电磁排水阀7分别与控制器1电连接或通讯连接，用于在控制器1的控制下将水冷系统中的水排到水箱3中，电磁排水阀7用于在控制器1的控制下连通或切断水冷系统与排水泵5之间的通路。第二压力传感器9一端与水冷系统连接，另一端与控制器1电连接，用于检测水冷系统2的水压，并将检测到的水压值提供给控制器1。
29.还可以在水箱3和加水泵6之间设置进水滤芯4，用于对进入加水泵6的水冷液进行过滤，以保证加水泵6的可靠工作。
30.控制器1和水冷系统2之间可以共享数据，互相监测压力状态的变化，可在控制器1和水冷系统2中预设优先级，用于当控制器1和水冷系统2的监测数据出现冲突时供系统自动选择。在本实施例中，设定为水冷系统2的数据优先级高于控制器1。
31.如图2所示，该自动补水和调压装置的工作过程为：
32.通过制器1与水冷系统2之间的数据共享，控制器1获取水冷系统2的实际压力值，并将获取的实际压力值与额定值进行比较。当控制器1监测到水冷系统的实际压力值低于额定值时，首先控制气支路向水冷系统2补气，使水冷系统2的气压值达到气压额定值，再控制水支路向水冷系统2补水，使水冷系统2的水压值达到水压额定值，从而完成整个加压过程，使水冷系统2的系统压力恢复正常；当控制器1监测到水冷系统2的实际压力值高于额定值时，首先控制水支路将水冷系统2中的水冷液排到水箱3中，使水冷系统2的水压值达到水压额定值，再控制气支路将水冷系统2中的气体排到室外，使水冷系统2的气压值达到气压额定值，从而完成整个排压过程，使水冷系统2的系统压力恢复正常。
33.由控制器1控制气支路和水支路联动进行加压补水的过程具体为：电磁进气阀先打开，使加气泵13和水冷系统2之间连通，随后加气泵13启动并开始工作，室外大气经过进气滤芯11的过滤后进入加气泵13，加气泵13的出口气体经过缓冲器16的缓冲后进入水冷系统2，当第一压力传感器17检测到的气压值达到气压额定值时，加气泵13停止工作，随后电磁进气阀15关闭，电磁进水阀8打开，使加水泵6和水冷系统2连通，加水泵6开始工作，向水冷系统2进行补水，当第二压力传感器9检测到水压值达到水压额定值时，加水泵6停止工作，最后电磁进水阀8关闭，完成整个加压补水过程。
34.由控制器1控制支路和水支路联动进行排水排压的过程具体为：电磁排水阀7先打开，使排水泵5和水冷系统2之间连通，随后排水泵5启动并开始工作，将水冷系统2中的水冷液排到室外，当第二压力传感器9检测到的水压值达到水压额定值时，排水泵5停止工作，随后电磁排水阀7关闭。电磁排气阀14打开，使排气泵12和水冷系统2连通后排气泵12开始工作，将水冷系统2中的气体排到室外，当第一压力传感器17检测到的气压值达到气压额定值时，排气泵12停止工作，最后电磁排气阀14关闭，完成整个排水排压过程。
35.该装置可用于双馈风力发电机组变流器水冷系统中，还可用于双馈风力发电机组发电机如直驱风力发电机、半直驱风力发电机的水冷系统中，同时考虑到实际需求，通过气支路和水支路的联动使水冷系统实现自动补水加压和自动排水排压，对风机变流器、发电机等部件起到更好的散热冷却作用。
36.在实际应用过程中该装置可与风力发电机组水冷系统相配合，通过控制器1和水冷系统之间的通信，互相监测压力状态的变化，通过气支路和水支路的联动实现水冷系统的自动调节，从而更好的解决了水冷系统压力变化的问题。该方法的自动化程度高，不仅提高了系统可靠性，还可以大大减少检修人员的工作量，保证风电机组的安全稳定运行，提高设备发电量，尤其适用于偏远地区或无人值守的情况。
37.以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本实用新型的权利要求范围之内。