专利名称：一种防凝冻抗积冰型风力发电机叶片的制作方法
技术领域：
本发明属于新能源发电设备技术领域，特别是涉及一种防凝冻抗积冰型风力发电机叶片。
背景技术：
众所周知，随着能源问题的日益紧张，风能作为一种新型的清洁能源越来越受到人们的重视；由于我国东北、华北和西北地区风能资源丰富，因此，目前，全国装机总容量的70%分布于上述地区；显而易见，上述地区存在一个共同的特征就是冬季气温比较低，最低温度甚至低于零下30摄氏度，因此低温问题是这些地区风力发电机所面临的一个共同问题；通过长期的实践环节发现，上述地区的风力发电机存在如下的缺陷一、当外界环境温度较低时，经常会发生凝冻天气，特别是在冬季下雨或下雪气象条件下，风力发电机叶片上的积冰和叶片内部凝冻，结果导致风力发电机叶片的气动性能改变，风轮转子运动不平衡，从而增大风力发电机的负荷，甚至导致风力发电机叶片壳体涨裂的缺陷；二、低温工况会导致发电机组运行零部件性能下降，同时造成维修比较麻烦。
发明内容
本发明的发明目的是如何减小低温环境对风力发电机叶片造成的负面影响；提出一种加热均匀、加热效率高、故障率低的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，包括复合材料制成的风力发电机叶片，且所述风力发电机叶片为空心结构，其特征在于在所述风力发电机叶片上设有电磁加热装置。作为优选方案，本发明还采用了如下技术方案所述电磁加热装置包括控制单元、励磁单元、以及感应单元；其中控制单元通过对所述励磁单元工作电流的控制，进而实现对感应单元发热状态的控制。所述感应单元为金属网；且所述金属网由具有导磁功能的铁合金材料制成。所述金属网编织于所述风力发电机叶片的内部。所述金属网粘贴于所述风力发电机叶片的内壁。所述金属网的网线直径不小于2mm,网格间距不大于10mm。所述励磁单元的励磁线圈设置于所述风力发电机叶片的空心部分。本发明具有的优点和积极效果是1.本发明通过在传统风力发电机叶片上增加电磁加热装置，克服了低温环境给风力发电机叶片造成的缺陷。2.由于本发明中的感应线圈采用金属网结构，因此加热均匀，不会导致风力发电机叶片的局部温度过高或者是过低，保证了风力发电机叶片的正常工作。3.由于本发明采用的是电磁加热装置，因此控制单元通过对励磁单元工作电流大小、频率的控制，进而实现对感应单元发热状态的控制，从而使得加热控制的过程更加灵活。
图1是本发明第一具体实施例的结构示意图；图2是本发明第二具体实施例的结构示意图。其中1、风力发电机叶片；2、感应单元；3、励磁单元；4、控制单元。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参见图1，一种防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，包括风力发电机叶片1、感应单元2、励磁单元3、以及控制单元4;其中风力发电机叶片I为空心结构，风力发电机叶片I由复合材料制成；感应单元2粘贴于风力发电机叶片I的内壁，在风力发电机叶片I的空心内设有励磁单元3，控制单元3通过对励磁单元3工作电流的控制，进而实现对感应单元2发热状态的控制；作为优选感应单元2为金属网；且金属网由具有导磁功能的铁合金材料制成；金属网的网线直径不小于2mm，网格间距不大于10mm。控制单元3的输入端通过二级碳刷与风力发电机的电源输出端子电连接，控制单元3首先将交流电转变为直流电，然后利用控制单元3内部的直流电压转换模块将直流电转变为高频的交流电，控制单元3最后将产生的高频交流电传输给励磁单元3，根据电磁感应原理，在高频电流的作用下励磁单元3周围产生高频磁场，当高频变化的磁力线通过感应单元2时,感应单元2内部产生大量的感应涡电流，上述感应涡电流进而产生大量的热能；由于感应单元2为铁合金材料制成的金属网，因此产生的热能被均匀分布于风力发电机叶片I的内部，从而可以防止局部过热对风力发电机叶片I造成负面影响；同时采用金属网加热，即采用面加热，相比于点加热，提高了加热的效率。请参见图2，一种防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，包括风力发电机叶片1、感应单元2、励磁单元3、以及控制单元4 ;其中风力发电机叶片I为空心结构，风力发电机叶片I由复合材料制成；感应单元2编织于风力发电机叶片I的内壁，在风力发电机叶片I的空心内设有励磁单元3，控制单元3通过对励磁单元3工作电流的控制，进而实现对感应单元2发热状态的控制；作为优选感应单元2为金属网；且金属网由具有导磁功能的铁合金材料制成；金属网的网线直径不小于2mm，网格间距不大于10mm。控制单元3的输入端通过二级碳刷与风力发电机的电源输出端子电连接，控制单元3首先将交流电转变为直流电，然后利用控制单元3内部的直流电压转换模块将直流电转变为高频的交流电，控制单元3最后将产生的高频交流电传输给励磁单元3，根据电磁感应原理，在高频电流的作用下励磁单元3周围产生高频磁场，当高频变化的磁力线通过感应单元2时,感应单元2内部产生大量的感应涡电流，上述感应涡电流进而产生大量的热能；由于感应单元2为铁合金材料制成的金属网，因此产生的热能被均匀分布于风力发电机叶片I的内部，从而可以防止局部过热对风力发电机叶片I造成负面影响；同时采用金属网加热，即采用面加热，相比于点加热，提高了加热的效率。
本发明中的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片利用电磁感应原理，采用非接触式加热方式，通过感应单元2产生的热能进而为风力发电机叶片I提供热能，使风力发电机叶片I的内壁和外壁免于凝冻；同时在积冰的时候，可以加速冰雪融化的速率，从而使得风力发电机片I保持其气动性，降低了风力发电机的故障率。以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
权利要求
1.一种防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，包括复合材料制成的风力发电机叶片，且所述风力发电机叶片为空心结构，其特征在于在所述风力发电机叶片上设有电磁加热装置。
2.根据权利要求1所述的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，其特征在于所述电磁加热装置包括控制单元、励磁单元、以及感应单元；其中控制单元通过对所述励磁单元工作电流的控制，进而实现对感应单元发热状态的控制。
3.根据权利要求2所述的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，其特征在于所述感应单元为金属网；且所述金属网由具有导磁功能的铁合金材料制成。
4.根据权利要求3所述的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，其特征在于所述金属网编织于所述风力发电机叶片的内部。
5.根据权利要求3所述的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，其特征在于所述金属网粘贴于所述风力发电机叶片的内壁。
6.根据权利要求3所述的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，其特征在于所述金属网的网线直径不小于2mm,网格间距不大于10mm。
7.根据权利要求3所述的防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，其特征在于所述励磁单元的励磁线圈设置于所述风力发电机叶片的空心部分。
全文摘要
本发明公开了一种防凝冻抗积冰型风力发电机叶片，属于新能源发电设备技术领域，包括复合材料制成的风力发电机叶片，且风力发电机叶片为空心结构，在风力发电机叶片上设有电磁加热装置；电磁加热装置包括控制单元、励磁单元、以及感应单元；本发明通过在传统风力发电机叶片上增加电磁加热装置，克服了低温环境给风力发电机叶片造成的缺陷；由于本发明的感应线圈采用金属网结构，因此加热比较均匀，不会导致风力发电机叶片的局部温度过高或者是过低，保证了风力发电机叶片的正常工作；由于本发明采用的是电磁加热装置，因此控制单元通过对励磁单元工作电流大小、频率的控制，进而实现对感应单元发热状态的控制，从而使得加热控制的过程更加灵活。
文档编号H05B6/02GK103016278SQ20131001331
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者李雅峰, 徐玉秀, 李若琳, 暴士媛 申请人:天津工业大学