平台型风力发电机转子加热炉结构的制作方法

本发明涉及风力发电机装配设备相关领域，具体是一种平台型风力发电机转子加热炉结构。

背景技术

在直驱风力发电机的装配中，发电机的外转子磁极是采用钕铁硼材料制成的永磁体，它一般是通过树脂胶等胶粘剂粘结在发电机转子的磁轭壁上，这种粘结剂需经过加热固化才能实现磁轭与永磁体的牢固粘合，所以直驱风力发电机装配永磁体和磁轭时，在涂胶后需通过加热设备进行固化才能完成装配。现有加热装置主要有以下三种方式：一种是通过加热膜对转子进行加热，将转子裸露于外界，通过绑扎带将两瓣加热膜绑在转子的外壁上，使加热膜与转子外壁直接接触，通过热传导加热转子，这种结构存在以下缺点，第一，每一瓣的加热膜连接一个温度传感器，当温度传感器故障时，收不到反馈的温度信息，导致加热膜无限制的加热，使得加热膜失控，造成严重后果，第二，加热膜是靠绑扎带绑在转子外壁上，不可能每一点都接触良好，所以会导致加热不均匀；第三，转子内壁处于开放式状态，升温较慢，加热效率低，能耗高；第四，转子加强环部位不能贴加热膜，导致该部位的树脂胶不能正常固化，存在质量隐患；第五，加热膜是通过绑扎带和加强环的共同作用实现最终固定的，加热膜支撑于加强环上再通过绑扎带绑紧，而加强环位于转子开口一端，所以只适用于上推式的电机（这里电机轴向一端为开口，另一端为半封闭状态，所谓半封闭状态是指该端不是开口结构，但其上设置有透风口；这里所谓的上推式即是该半封闭状态的一端朝下）。另一种是采用六瓣加热式对转子进行加热，这是在第一种加热膜的基础上改进的，取消绑扎带，采用支撑架将加热膜接触在转子的外表面，操作方便，并且不限制于上推式的电机，但上述加热膜方案存在的第一至第四的缺陷皆存在，并且也只能适用于一种大小的电机，通用性不强。还有一种是采用地坑加热，将电机放置在地坑中，盖上盖子，盖子的内表面设置有热辐射板，这种加热方式加热均匀，但功率较小，升温缓慢，且只能在地坑处进行操作，使用不够方便。

技术实现要素：

本发明旨在解决现有转子加热设备通用性差、加热不均匀、加热效率低、能耗高、存在安全隐患及使用不够方便的技术缺陷。为此，本发明提出一种平台型风力发电机转子加热炉结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种平台型风力发电机转子加热炉结构，包括形成有封闭空腔的炉体、位于炉体封闭空腔顶部的空气循环组件、位于炉体封闭空腔底部的转子支撑件、位于炉体封闭空腔侧壁上的加热组件及与加热组件电连接的电控组件。炉体封闭空腔为电机提供一个加热的环境；空气循环组件主要用于加快封闭空腔内的空气循环，使封闭空腔内形成热对流，有利于封闭空腔内不同位置的空气温度均匀化，从而使电机加热更加均匀；转子支撑件采用现有的支撑结构即可，主要对转子进行支撑，一方面防止转子直接置于底座的底部、对端面造成磕碰，另一方面将转子撑起，便于形成围绕转子的气流；加热组件主要用于加热转子，直接热辐射加热转子，或通过加热空气后由热空气加热转子；电控组件主要用于控制加热组件的动作，根据不同状态来适应性的调整加热组件的工作。

所述炉体包括桶状结构的底座和盖合在所述底座开口处的炉盖，所谓桶状结构是指机械领域公知的只有一端开口的空心圆柱状结构，所述炉盖由顶部朝上的空心圆锥状的锥顶和一体成型在锥顶下方的圆筒状的筒体组成，所谓圆筒状结构是指两端皆开口的空心圆柱状结构，底座和炉盖的壁上皆设置有保温层，当炉盖盖合在底座上时，底座和炉盖上的保温层相互接触密封，形成所述封闭空腔。这里的底座可以放置在地坑中，也可随意移动，不受地域限制，正对应本发明所述的平台型。

所述空气循环组件包括固定在锥顶顶部的轴流风机，所述轴流风机的轴向竖直分布，且轴流风机的电动机密封固定在锥顶、叶轮和机壳置于所述封闭空腔内。轴流风机采用机械领域公知的即可，由电动机、叶轮和机壳组成，电动机带动叶轮转动，叶轮置于机壳的内部，机壳采用圆筒状结构。

所述转子支撑件为周向均布在底座底部的若干支撑座，将转子的端面支撑在支撑座上实现固定，然后对其进行加热，这样电机的下端面与底座的底部之间还形成有空隙，利于形成气流。

所述加热组件包括设置在底座内侧壁上的第一加热组件及设置在筒体的内壁上的第二加热组件，所述第一加热组件和第二加热组件皆由至少三组加热管组构成，同一加热管组的加热管周向均布，不同加热管组的加热管相间设置且周向等距排列，每一加热管组的加热管相互电并联，不同加热管组相互电并联。第一加热组件和第二加热组件就是安装的位置不一样，所以才加以区分，这里以第一加热组件为例，详细介绍本发明的加热管的布置结构：首先在底座的内侧壁的周向均匀布置一圈的加热管，如均匀布置了21个加热管，分为三组的加热管组，若选取任何一个标号为1，取顺时针或逆时针方向中的任一方向，依次标号至21，则标号为1、4、7、10、13、16、19的加热管电串联后构成第一组加热管组，标号为2、5、8、11、14、17、20的加热管电串联后构成第二组加热管组，标号为3、6、9、12、15、18、21的加热管电串联后构成第三组加热管组，这样的加热管分布均匀，有效提高了转子加热的均匀度。这里不同组的加热管可以采用结构一样的加热管，但之所以要区分为不同组，是因为同组的几个加热管电串联并与一个温控仪相连，所以每个温控仪控制一组的加热管组。

所述电控组件包括均布在转子内壁或外壁上的对应加热管组设置的至少六个温度传感器，每个温度传感器对应一个位于炉体外的温控仪，每个温度传感器电连接于对应温控仪的输入端，温控仪的输出管控制对应的加热管组的带电、失电，即：对应每一加热管组设置有一个温度传感器，用以检测与该加热管组对应的转子的部分的温度，将检测到的温度信号反馈给温控仪，如果温度偏低，则温控仪控制该加热管组继续加热，如果温度偏高，则温控仪控制该加热管组停止加热，这样保障各部分温度均在预设范围内，达到转子加热均匀化的效果；所述电控组件还包括位于炉体内的空气传感器及与所述空气传感器连接的空气温控仪，空气传感器连接于空气温控仪的输入端，所述空气温控仪的输出端串接于所有相互并联的加热管组的供电回路，如果温度传感器出现故障，导致加热管组无限加热，这样会使空气的温度也逐渐上升，当空气温度达到一定值时，空气传感器便会将高温信号传递给空气温控仪，来控制所有加热管组停止加热，这样消除了现有技术中的安全隐患。

本发明的有益效果是：本发明提供一种平台型风力发电机转子加热炉结构，炉体由底座和炉盖组成，底座为平台型的移动式结构，可放置在地坑中或单独放置在地面上，使用方便；底座内设置有转子支撑件，只要转子能够支撑于转子支撑件上且能放置在底座中即可，通用性强；底座和炉盖内侧壁上皆设置有加热组件，加热组件有多组加热管组构成，且均匀间隔分布，即使一组加热组管故障，剩下的也可进行均匀的加热，转子加热均匀性更强；转子置于一个封闭空腔内进行加热，热量损失少，加热效率高，能耗低；还设置有空气传感器和空气温控仪，在温度传感器故障时，如果加热管组无限加热，当空气温度达到一定值时，空气传感器便会将高温信号传递给空气温控仪，来控制所有加热管组停止加热，这样消除了现有技术中的安全隐患。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的空气循环气流示意图；

图3是本发明的加热管的分布结构示意图；

图4是本发明的定位件结构示意图；

图5是本发明的主电路图；

图6是本发明的控制电路图；

图7是本发明的温控仪的控制线路示意图。

具体实施方式

参照图1至图4，本发明的平台型风力发电机转子加热炉结构，包括形成有封闭空腔的炉体1、位于炉体1封闭空腔顶部的空气循环组件2、位于炉体1封闭空腔底部的转子支撑件3、位于炉体1封闭空腔侧壁上的加热组件4及与加热组件4电连接的电控组件。炉体1封闭空腔为电机提供一个加热的环境；空气循环组件2主要用于加快封闭空腔内的空气循环，使封闭空腔内形成热对流，有利于封闭空腔内不同位置的空气温度均匀化，从而使电机加热更加均匀；转子支撑件3采用现有的支撑结构即可，主要对转子进行支撑，一方面防止转子直接置于底座11的底部、对端面造成磕碰，另一方面将转子撑起，便于形成围绕转子的气流；加热组件4主要用于加热转子，直接热辐射加热转子，或通过加热空气后由热空气加热转子；电控组件主要用于控制加热组件4的动作，根据不同状态来适应性的调整加热组件4的工作。

所述炉体1包括桶状结构的底座11和盖合在所述底座11开口处的炉盖12，所谓桶状结构是指机械领域公知的只有一端开口的空心圆柱状结构，所述炉盖12由顶部朝上的空心圆锥状的锥顶121和一体成型在锥顶121下方的圆筒状的筒体122组成，所谓圆筒状结构是指两端皆开口的空心圆柱状结构，底座11和炉盖12的壁上皆设置有保温层，当炉盖12盖合在底座11上时，底座11和炉盖12上的保温层相互接触密封，形成所述封闭空腔。这里的底座11可以放置在地坑中，也可随意移动，不受地域限制，正对应本发明所述的平台型。具体的，底座11和炉盖12的壁皆由从内向外依次设置的骨架、壳体和保温层组成。

所述空气循环组件2包括固定在锥顶121顶部的轴流风机21，所述轴流风机21的轴向竖直分布，且轴流风机21的电动机211密封固定在锥顶121、叶轮212和机壳213置于所述封闭空腔内。轴流风机21采用机械领域公知的即可，由电动机211、叶轮212和机壳213组成，电动机211带动叶轮212转动，叶轮212置于机壳213的内部，机壳213采用圆筒状结构。

所述转子支撑件3为周向均布在底座11底部的若干支撑座，将转子的端面支撑在支撑座上实现固定，然后对其进行加热，这样电机的下端面与底座11的底部之间还形成有空隙，利于形成气流。

所述加热组件4包括设置在底座11内侧壁上的第一加热组件41及设置在筒体122的内壁上的第二加热组件42，所述第一加热组件41和第二加热组件42皆由至少三组加热管组构成，同一加热管组的加热管周向均布，不同加热管组的加热管相间设置且周向等距排列，每一加热管组的加热管相互电并联，不同加热管组相互电并联。第一加热组件41和第二加热组件42就是安装的位置不一样，所以才加以区分，这里以第一加热组件为例，详细介绍本发明的加热管的布置结构：首先在底座11的内侧壁的周向均匀布置一圈的加热管，如均匀布置了21个加热管，分为三组的加热管组，若选取任何一个标号为1，取顺时针或逆时针方向中的任一方向，依次标号至21，则标号为1、4、7、10、13、16、19的加热管电串联后构成第一组加热管组，标号为2、5、8、11、14、17、20的加热管电串联后构成第二组加热管组，标号为3、6、9、12、15、18、21的加热管电串联后构成第三组加热管组，这样的加热管分布均匀，有效提高了转子加热的均匀度。这里不同组的加热管可以采用结构一样的加热管，但之所以要区分为不同组，是因为同组的几个加热管电串联并与一个温控仪相连，所以每个温控仪控制一组的加热管组。

所述电控组件包括均布在转子内壁或外壁上的对应加热管组设置的至少六个温度传感器，每个温度传感器对应一个位于炉体1外的温控仪，每个温度传感器电连接于对应温控仪的输入端，温控仪的输出管控制对应的加热管组的带电、失电，即：对应每一加热管组设置有一个温度传感器，用以检测与该加热管组对应的转子的部分的温度，将检测到的温度信号反馈给温控仪，如果温度偏低，则温控仪控制该加热管组继续加热，如果温度偏高，则温控仪控制该加热管组停止加热，这样保障各部分温度均在预设范围内，达到转子加热均匀化的效果；所述电控组件还包括位于炉体内的空气传感器及与所述空气传感器连接的空气温控仪，空气传感器连接于空气温控仪的输入端，所述空气温控仪的输出端串接于所有相互并联的加热管组的供电回路，如果温度传感器出现故障，导致加热管组无限加热，这样会使空气的温度也逐渐上升，当空气温度达到一定值时，空气传感器便会将高温信号传递给空气温控仪，来控制所有加热管组停止加热，这样消除了现有技术中的安全隐患。

参照图2，作为上述技术方案的进一步改进，所述空气循环组件2还包括导风罩22，所述导风罩22包括固定在炉体1内壁上的空心圆台状的导风顶221，所述导风顶221的轴线竖直分布、且小径端位于大径端的上方，导风顶221的小径端与机壳213的外壁连接，导风顶221的大径端一体成型有竖直设置的圆筒状的导风壁222，所述导风壁222的外径小于筒体122的内径。轴流风机21启动，在风机附近形成负压，将空气向上吸，使空气从机壳213内穿过，然后从导风顶221与炉盖12的内壁之间的空隙流过，沿着炉体1内壁向下，至电机下端面，从电机下端面与底座11的底部之间的空隙穿过，然后从转子内部被吸至机壳213内，如此循环。这样的循环气流，可使封闭空腔内的空气迅速进行热交换，达到均匀的升温或降温，进一步保障了转子受热的均匀。

为方便炉盖12与底座11的装配，所述底座11的上端周向均布有若干定位件，所述筒体122的下端对应所述定位件设有若干定位槽，通过将定位件和定位槽对齐，来实现炉盖12与底座11的快速配合。作为一种定位件的优选结构，所述定位件为固定在底座11内侧壁上的上凸于底座11上端面的三角形定位块5，相对应的，筒体122上的定位槽对应定位块设置为内凸的三角形定位槽。进一步的，所述三角形定位块5下端设置有径向内凸于底座11内侧壁的保护条6，所述保护条6竖直设置，且保护条6的一端与三角形定位块5一体成型、另一端固定在底座11的内侧壁上。保护条6的主要作用是防止转子磕碰加热组件4或炉体1内壁。

参照图3，作为一种加热组件4的优选分布结构，所述第一加热组件41和第二加热组件42皆由三组加热管组构成，如图中的ⅰ、ⅱ、ⅲ，三组加热管组可分别与交流电的三相连接，另一端与零线连接，处于220v线电压中，每组加热管组皆由周向均布的7个加热管组成。对应第一加热组件41的三组加热管组和对应第二加热组件42的三组加热管组共设置有六个温度传感器，分别检测不同部位的转子的温度。对应第一加热组件41的三个温度传感器均布在转子的内壁上，对应第二加热组件42的三个温度传感器均布在转子的外壁上，这样可较为均匀准确的检测转子的各个部位的温度，从而适应性的调整加热管的工作状态。

为方便布线、走线，所述第一加热组件41的接线朝下，所述第二加热组件42接线朝上。

为更好的对永磁铁和磁轭进行装配，在所述底座11的内底面的中部设置有分流部件，所述分流部件设置有若干接入口及一个输出口，所述接入口通过管道密封连接有真空膜，所述输出口通过管道连接有位于炉体1外部的真空泵，所述真空膜上还连通有一注胶口。使用时，首先将永磁体初步固定在磁轭的表面，然后将真空膜四周通过胶带或其他部件密封贴合在磁轭的表面，形成一个密闭空间，使永磁体置于其中，再启动真空泵，通过分流装置，从不同的部位分别迅速对密封空间内进行抽气，使密闭空间内形成负压或真空，最后从所述注胶口向密闭空间内注胶，这样可使磁轭和永磁体之间的所有空隙皆填充有树脂胶，待加热固化后，将真空膜取下。这样的注胶方式使永磁体和磁轭连接装配更加牢固，将上述注胶的结构设置在炉体1内，使得操作更加方便，提高了工作效率。

参照图5至图7，下面详细介绍加热管的控制过程：

参照图5，为本发明的主电路图，从左往右有km1-km13共13个开关，km1和km2控制第一组加热管组，km3和km4控制第二组加热管组，依次类推，共有六组加热管组，第一到三组为第一加热组件41的三组加热管组控制电路，第四到六组为第二加热组件42的三组加热管组控制电路，每组加热管组由6个加热管构成，每组加热管组的加热管电并联，但为便于操作，每一组的加热管组设置有两个控制开关，每个控制开关控制三个加热管的同时通断，如第一组加热管组，由两个开关km1和km2分别控制六个加热管的通断，km1控制三个，km2控制三个，另外，km13控制风机的通断；参照图6，为本发明的控制电路图，在b线和零线n之间电并联有六个温控仪st1-st6和一个空气温控仪st7，图中的st1-1和st1-2为温控仪st1的两个输出端，图中st2-1和st2-2为温控仪st2的两个输出端，依次类推，以温控仪st1为例，输出端st1-1控制km1的通断，从而控制图5中的第一组加热管组的左边三个加热管的得电和失电，输出端st1-2控制km2的通断，从而控制图5中的第一组加热管组的右边三个加热管的得电和失电；参照图7，为具体某一个温控仪的控制线路示意图，本发明中的温度传感器皆采用pt100，如图所示与温控仪连接，以第一组加热管组为例，温控仪的控制点6-7之间为第一个输出端，接通st1-2，温控仪的控制点9-10之间为第二个输出端，接通st1-1，当温度传感器检测到的温度低于设定温度下限时，温控仪的控制点6-7和9-10皆连通，st1-1h和st1-2皆闭合，这时km1和km2皆导通，控制第一组加热管组的六个加热管皆工作，进行加热；当温度传感器检测到的温度高于设定温度上限时，温控仪的控制点6-7和9-10皆断开，st1-1和st1-2皆断开，这时km1和km2皆断开，控制第一组加热管组的六个加热管都停止工作，停止加热；当温度传感器检测到的温度在上限和下限之间时，温控仪的控制点6-7闭合、9-10断开，st1-1断开、st1-2闭合，这时km1断开、km2闭合，控制第一组加热管组的右边三个加热管加热，左边三个加热管停止加热，这样部分加热管停止加热，有利于保持温度的恒定，防止部件温度过高。空气温控仪的输出端接通st7-1，st7-1为一常闭开关，当空气传感器检测到的空气温度大于设定值时，便会控制st7-1断开，从而将所有加热管断开，防止在温度传感器故障时加热管无限加热。进一步的，所述电控组件还包括温度报警装置和时间报警装置。当温度传感器检测到的温度大于报警设定值时，温控仪的控制点9-10断开，控制点8-9接通，使sk2导通，触发温度报警装置，使超温声光报警灯响起，提醒操作者，并同时切断sk1，停止所有加热管工作，保护加热部件安全和设备安全；当温度传感器检测到的温度大于上限值时，温控仪的控制点6-7断开，控制点5-6接通，控制sk4闭合，巡检时间继电器kt2和kt3开始工作，达到设定的提示时间时，巡检时间继电器控制sk3的闭合，从而巡检声光报警灯开始报警，提示巡检人员巡检。巡检人员可以通过手动复位，让巡检时间继电器重新开始计时。

以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。