一种风电变桨电机用智能风扇的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及风电领域，特别涉及一种风电变桨电机用智能风扇。
【背景技术】
[0002]风电变桨电机是风力发电机组捕获风能的执行装置，其正常运行对变桨系统、控制策略甚至整个风力发电机都非常重要，根据相关统计变桨电机的故障往往是由于散热风扇引起的。
[0003]变桨电机的散热风扇，通过轴向通风将变桨电机运行产生的热量排出，以防止变桨电机温度过高，从而达到变桨电机温度正常的目的。变桨电机工作的环境往往是非常复杂的，在高原环境下，温度变化很大。尤其是在海上环境时，除了温度变化影响电机性能外，潮湿、腐蚀都可能导致变桨电机的寿命缩短。
[0004]目前国内变桨电机散热风扇大多采用全工作方式，即无论变桨电机是否需要散热风扇工作，散热风扇都处于工作状态。这种散热风扇的设计，不仅浪费能源而且使得风扇寿命大大降低，增加了变桨系统的故障率。显然此方案难以于适应多变的环境，例如高原、海上环境。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种简单实用、性能好、耗能低的风电变桨电机用智能风扇。
[0006]本实用新型解决上述问题的技术方案是:一种风电变桨电机用智能风扇，包括温度传感器、湿度传感器、模数转换模块、单片机、驱动模块、轴流风扇和加热电路，所述温度传感器、湿度传感器安装在变桨电机上，温度传感器、湿度传感器的信号输出端与模数转换模块的输入端相连，模数转换模块的输出端与单片机相连，所述单片机与驱动模块相连，驱动模块分别与轴流风扇、加热电路相连，所述温度传感器、湿度传感器采集变桨电机的温度和湿度信号，并将采集到的信号送入模数转换模块，模数转换模块将模拟的温度、湿度信号转换为数字信号后输送到单片机，单片机根据模数转换模块输入的信号输出相应的控制信号到驱动模块，控制轴流风扇和加热电路的通断。
[0007]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述加热电路包括第一发热丝和第二发热丝，第一发热丝安装在轴流风扇后，第二发热丝安装在变桨电机定子绕组处。
[0008]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述驱动模块包括晶体管驱动芯片、第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述晶体管驱动芯片的输入端与单片机相连，晶体管驱动芯片的输出端分别与第一继电器、第二继电器、第三继电器相连，第一继电器、第二继电器、第三继电器分别与轴流风扇、第一发热丝、第二发热丝相连。
[0009]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述晶体管驱动芯片采用ULN2003A。
[0010]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述晶体管驱动芯片的输入端与单片机之间设有光親隔尚电路。
[0011]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述光耦隔离电路的主芯片采用LTV4N25。
[0012]上述风电变桨电机用智能风扇还包括看门狗电路，看门狗电路与单片机相连。
[0013]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述看门狗电路的主芯片采用CAT1161。
[0014]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述温度传感器采用PT100、湿度传感器采用JCJ200Co
[0015]上述风电变桨电机用智能风扇中，所述单片机采用AT89C51。
[0016]本实用新型的有益效果在于:
[0017]1、本实用新型的温度传感器、湿度传感器采集变桨电机的温度和湿度信号，并将采集到的信号经模数转换模块转换后输送到单片机，当变桨电机温度达到单片机最高温度设定值时启动轴流风扇，温度未达到设定值时轴流风扇不启动，整个智能风扇结构简单，节约了大量的电能；
[0018]2、当变桨电机处于低温状态(即变桨电机温度小于单片机最低温度设定值)时启动变桨电机的轴流风扇，同时启动加热电路使得发热丝发热，并保持温度恒定自动运行，保证了变桨电机的温差处于正常范围内；当变桨电机绕组湿度达到单片机设定值时启动加热电路使得发热丝发热，以此保持绕组干燥，当检测到绕组湿度设定进入干燥范围时自动切除发热丝，从而达到低温生热、加热防潮的目的，延长了变桨电机的使用寿命，能够适应海上、高原多种复杂环境下的作业要求。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例的整体结构框图。
[0020]图2为本实用新型实施例中加热电路的电路图。
[0021]图3为本实用新型实施例中看门狗电路的电路图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0023]如图1所示，本实用新型包括温度传感器、湿度传感器、模数转换模块、单片机、看门狗电路、驱动模块1、光耦隔离电路、轴流风扇和加热电路2。
[0024]所述温度传感器、湿度传感器安装在变桨电机上，温度传感器采用PT100、湿度传感器采用JCJ200C，温度传感器、湿度传感器的信号输出端与模数转换模块的输入端相连，温度传感器、湿度传感器采集变桨电机的温度和湿度信号，并将采集到的信号送入模数转换模块。
[0025]单片机采用AT89C51，用于整个轴流风扇的信号处理和控制。
[0026]如图2所示，所述加热电路2包括第一发热丝Rl和第二发热丝R2，第一发热丝Rl安装在轴流风扇后，第二发热丝R2安装在变桨电机定子绕组处。
[0027]所述驱动模块I包括晶体管驱动芯片、第一继电器、第二继电器和第三继电器，晶体管驱动芯片采用ULN2003A，所述晶体管驱动芯片的输入端与单片机相连，晶体管驱动芯片的输出端分别与第一继电器、第二继电器、第三继电器相连，第一继电器与轴流风扇相连，第二继电器、第三继电器分别与加热电路相连，所述晶体管驱动芯片的输入端与单片机之间设有用于保护单片机的光耦隔离电路，光耦隔离电路的主芯片采用LTV4N25。
[0028]如图3所示，所述看门狗电路的主芯片采用CAT1161，看门狗电路与单片机相连，看门狗电路用于防止单片机陷入死循环。
[0029]本实用新型的工作原理如下:温度传感器、湿度传感器采集变桨电机的温度和湿度信号，并将采集到的信号送入模数转换模块，模数转换模块将模拟的温度、湿度信号转换为数字信号后输送到单片机，当变桨电机温度达到单片机最高温度设定值时启动轴流风扇，温度未达到设定值时轴流风扇不启动，整个智能风扇结构简单，节约了大量的电能；当变桨电机处于低温状态(即变桨电机温度小于单片机最低温度设定值)时启动变桨电机的轴流风扇，同时启动加热电路使得发热丝发热，并保持温度恒定自动运行，保证了变桨电机的温差处于正常范围内；当变桨电机绕组湿度达到单片机设定值时启动加热电路使得发热丝发热，以此保持绕组干燥，当检测到绕组湿度设定进入干燥范围时自动切除发热丝，从而达到低温生热、加热防潮的目的。
【主权项】
1.一种风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:包括温度传感器、湿度传感器、模数转换模块、单片机、驱动模块、轴流风扇和加热电路，所述温度传感器、湿度传感器安装在变桨电机上，温度传感器、湿度传感器的信号输出端与模数转换模块的输入端相连，模数转换模块的输出端与单片机相连，所述单片机与驱动模块相连，驱动模块分别与轴流风扇、加热电路相连，所述温度传感器、湿度传感器采集变桨电机的温度和湿度信号，并将采集到的信号送入模数转换模块，模数转换模块将模拟的温度、湿度信号转换为数字信号后输送到单片机，单片机根据模数转换模块输入的信号输出相应的控制信号到驱动模块，控制轴流风扇和加热电路的通断。2.如权利要求1所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述加热电路包括第一发热丝和第二发热丝，第一发热丝安装在轴流风扇后，第二发热丝安装在变桨电机定子绕组处。3.如权利要求2所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述驱动模块包括晶体管驱动芯片、第一继电器、第二继电器和第三继电器，所述晶体管驱动芯片的输入端与单片机相连，晶体管驱动芯片的输出端分别与第一继电器、第二继电器、第三继电器相连，第一继电器、第二继电器、第三继电器分别与轴流风扇、第一发热丝、第二发热丝相连。4.如权利要求3所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述晶体管驱动芯片采用 ULN2003A。5.如权利要求3所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述晶体管驱动芯片的输入端与单片机之间设有光耦隔离电路。6.如权利要求5所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述光耦隔离电路的主芯片采用LTV4N25。7.如权利要求1所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:还包括看门狗电路，看门狗电路与单片机相连。8.如权利要求7所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述看门狗电路的主芯片采用CAT1161。9.如权利要求1所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述温度传感器采用PTlOO，湿度传感器采用JCJ200C。10.如权利要求1所述的风电变桨电机用智能风扇，其特征在于:所述单片机采用AT89C51。
【专利摘要】本实用新型公开了一种风电变桨电机用智能风扇，包括温度传感器、湿度传感器、模数转换模块、单片机、驱动模块、轴流风扇和加热电路，所述温度传感器、湿度传感器安装在变桨电机上，温度传感器、湿度传感器的信号输出端与模数转换模块的输入端相连，模数转换模块的输出端与单片机相连，所述单片机与驱动模块相连，驱动模块分别与轴流风扇、加热电路相连。温度传感器、湿度传感器采集电机的温湿度信号并经模数转换模块转换后输送到单片机，当变桨电机温度达到单片机最高温度设定值时启动轴流风扇，温度未达到设定值时轴流风扇不启动；当变桨电机处于低温状态或绕组湿度达到单片机设定值时启动加热电路使得发热丝发热，从而达到低温生热、加热防潮的目的。
【IPC分类】F04D27/00, G05D27/02
【公开号】CN204719572
【申请号】CN201520418556
【发明人】谢卫才, 张明阳, 张海, 贺斌, 谭聪
【申请人】湖南工程学院
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月17日