风力发电机电枢外壳中频感应加热装置的制作方法

文档序号:8148950阅读:227来源:国知局
专利名称:风力发电机电枢外壳中频感应加热装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种感应加热装置,特别涉及一种风力发电机电枢外壳中频感应 加热装置。
背景技术
由于风力发电机远比一般的发电机大,其电枢外壳直径达几米,如何将风力发电 机的电枢外壳套入铁芯和线圈是风力发电机制造组装中的难点。现有的方法是采用电阻炉 加热的方式,将风力发电机的电枢外壳置于电阻炉加热,使其膨胀到比原先工艺尺寸大4mm 时就可将电机的定子铁芯装入电枢外壳。现在加热一台2MW的风力发电机外壳到200°C左 右(是套电枢的合适温度),需320kW的电炉,花费8小时才能完成。采用电阻炉加热风力 发电机的电枢外壳具有加热时间长、能源利用率低、占用空间大的缺点。
发明内容为了解决现有风力发电机的电枢外壳加热存在的上述技术问题,本发明提供一种 加热时间短、效率高的风力发电机电枢外壳中频感应加热装置。本实用新型解决上述技术问题的技术方案是包括中频电源、闭式冷却塔、水管、 水冷电缆、中频加热电炉、感应线圈、温度传感器,中频电源的输出经水冷电缆与感应线圈 相连,闭式冷却塔经水管分别与中频电源、中频加热电炉相连,感应线圈以环形方式置于中 频加热电炉中,温度传感器设置于中频加热电炉,其输出接中频电源的控制器。上述的风力发电机电枢外壳中频感应加热装置中,所述中频电源包括整流单元、 逆变单元、控制器、直流检测单元、输出检测单元、触摸屏,所述整流单元的输出分别接逆变 单元、直流检测单元的输入,控制器分别与直流检测单元、输出检测单元、逆变单元、触摸屏 相接,逆变单元的输出分别接感应线圈及输出检测单元。本实用新型的技术效果在于本实用新型采用中频感应加热的方法为风电电枢外 壳加热,利用放置在风电电枢外壳周围的感应线圈通上中频电流,产生交变磁场通过工件, 在风电电枢外壳中产生一磁涡流,从而加热工件。采用320kw中频电源加热一台风电电枢 外壳到200°C左右,所需时间约2小时。与传统的电阻炉加热方法相比,所需加热时间减少 6个小时。由此可见,采用中频感应加热的方法应用在发电机电枢热套工艺中与传统的电阻 炉方法比较,具有加热时间快、能源利用率高、操作方便、安全可靠、环保等一系列优点。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型中中频电源的结构图。
具体实施方式
参见图1,本实用新型包括中频电源1、闭式冷却塔2、水管6、水冷电缆7、中频加热 电炉3、感应线圈5、温度传感器(图中未标示),中频电源1的输出经水冷电缆7与感应线圈 5相连,闭式冷却塔2与水管6与中频电源1、中频加热电炉3相连,感应线圈5以环形方式置 于中频加热电炉3中,温度传感器设置于中频加热电炉3内,其输出接中频电源1的控制器。参见图2,本实用新型中的中频电源包括整流单元、逆变单元、控制器、直流检测单 元、输出检测单元、触摸屏,所述整流单元的输出分别接逆变单元、直流检测单元的输入,控 制器分别与直流检测单元、输出检测单元、逆变单元、触摸屏相接,逆变单元的输出分别接 感应线圈及输出检测单元。本实用新型中的中频电源主回路是采用国外西门子公司生产的大功率IGBT模块 和瑞士康赛公司生产的IGBT专用驱动器组成IGPS中频电源的逆变桥,具有工作稳定可靠, 效率和工作频率高,它与传统电源BPS相比,具有高效、节能等优点。功率和频率均可按用 户的工艺要求而方便进行调节,是目前国内外广泛应用在中频电源技术上的一种先进方 式。中频电源的控制系统采用德州仪器(Tl)的TMS320F2808数字信号作为中频电源的核 心控制芯片,外部配用工业触摸液晶屏,人机界面友好,方便操作显示。TMS320F2808主要 针对于电机控制、数字电源、汽车控制以及高级传感应用,具有板载128KB快闪存储器和高 达100MIPS的32位DSP性能,支持很高的采样率,减少了循环延时,有强大的外设功能,在 100KHZ控制环路中,以150PS精度或16位准确度定位PWM信号边缘,可实现速度更快的瞬 态响应。TMS320F2808具有12位/16通模数转换器、16个独特PWM通道,关键通信接口包 括多种CAN、12C、UART以及SPI端口,能降低成本,同时使系统具有很强的可编程性,更易于 更新和升级。DSP芯片主要用于SPWM信号的产生以及数字控制算法的实现,同时DSP芯片 还对电源的输入输出以及功率电路实行实时监控及故障处理和状态显示。DSP根据输出电 压给定值和输出电压反馈值,经过数字PID运算产生输出电压控制指令,使输出电压值和 给定值一致,DSP同时产生SPWM信号来实现逆变桥的开断,从而使输出电压的幅值和频率 与给定值一致,同时将输出值显示给用户,用户可以通过触摸屏进行参数设置和设备控制。同时DSP数字信号处理器,还可通过触摸屏IXD对中频电源的电流、电压、频率、功 率和淬火温度,冷却水温度等参数进行显示,并可对整个中频电源进行实时监控,如系统出 现故障,即可进行声光报警,提醒操作者及进处理。本实用新型中的冷却系统是采用一套FL系列的闭式冷却塔来实现的,闭式塔用 来冷却IGPS中频感应加热电源,采用该冷却设备的优点是冷却效率高、占地面积小,由于 它的冷却方式是采用封闭式的纯净水循环方式,对被冷却设备的腐蚀性小,也不会产生水 垢造成冷却管道的阻塞而影响整个设备的冷却效果。本实用新型的工作原理如下打开工件加温炉的电动炉盖板,将工件吊入并放置 在感应线圈中心位置。按照规定的温升曲线加热风电电枢外壳,当风电电枢外壳外表面温 度到设定温度时,控制系统断电,温度往工件深层传递渗透,当工件外层温度降到一定温度 时,中频电源打开并工作,工件外层温度上升,到另一设定温度时,中频电源再次断开,工件 温度再次向深层传递,如此循环,直到风电电枢外壳工件内外面温度同时达到200°C左右, 风电电枢外壳膨胀系统数到达标准时,整个过程进行热套大概需要2个小时,在加热过程 中,炉内工件的温度曲线都通过计算机的人机界面显示给操作人员,作为工艺数据存下来。
权利要求一种风力发电机电枢外壳中频感应加热装置,其特征在于包括中频电源、闭式冷却塔、水管、水冷电缆、中频加热电炉、感应线圈、温度传感器,中频电源的输出经水冷电缆与感应线圈相连,闭式冷却塔经水管分别与中频电源、中频加热电炉相连,感应线圈以环形方式置于中频加热电炉中,温度传感器设置于中频加热电炉内,其输出接中频电源的控制器。
2.根据权利要求1所述的风力发电机电枢外壳中频感应加热装置,其特征在于所述 中频电源包括整流单元、逆变单元、控制器、直流检测单元、输出检测单元、触摸屏,所述整 流单元的输出分别接逆变单元、直流检测单元的输入,控制器分别与直流检测单元、输出检 测单元、逆变单元、触摸屏相接,逆变单元的输出分别接感应线圈及输出检测单元。
专利摘要本实用新型公开了一种风力发电机电枢外壳中频感应加热装置。它包括中频电源、闭式冷却塔、水管、水冷电缆、中频加热电炉、感应线圈、温度传感器,中频电源的输出经水冷电缆与感应线圈相连,闭式冷却塔经水管分别与中频电源、中频加热电炉相连,感应线圈以环形方式置于中频加热电炉中,温度传感器设置于中频加热电炉,其输出接中频电源的控制器。本实用新型与传统的电阻炉方法比较,具有加热时间快、能源利用率高、操作方便、安全可靠、环保等一系列优点。
文档编号H05B6/06GK201718062SQ20102021408
公开日2011年1月19日 申请日期2010年6月3日 优先权日2010年6月3日
发明者蔡罗强, 郭定军, 黄兴 申请人:湘潭科创机电有限公司
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