[发明专利]热辅助超声波联合除冰装置及其控制方法

权利要求书

1.一种热辅助超声波联合除冰装置，包括风力发电机叶片，其特征在于，还包括自动控制装置、辅助电加热装置、超声波高频振荡装置、用于检测外界环境温度的室外环境温度传感器以及用于检测风力发电机叶片冰层厚度的叶片表面冰层厚度测试仪；辅助电加热装置包括电加热电源以及与电加热电源连接的电加热片，超声波高频振荡装置包括超声波发生器以及通过连接电缆与超声波发生器连接的超声波换能器，且超声波换能器与电加热片交错地固定安装在风力发电机叶片的内表面；自动控制装置根据室外环境温度传感器所反馈的温度信号以及叶片表面冰层厚度测试仪所反馈的叶片冰层厚度信号自动控制超声波发生器的启动/制停，且自动控制装置根据叶片表面冰层厚度测试仪所反馈的叶片冰层厚度信号以及超声波发生器的持续工作时间自动控制辅助电加热装置的启动/制停。

2.根据权利要求1所述热辅助超声波联合除冰装置，其特征在于，所述叶片表面冰层厚度测试仪为超声波测厚仪。

3.根据权利要求1或2所述热辅助超声波联合除冰装置，其特征在于，所述超声波换能器与电加热片均呈矩形阵列分布。

4.根据权利要求3所述热辅助超声波联合除冰装置，其特征在于，所述超声波换能器为压电陶瓷圆盘换能器；而电加热片为方形云母电加热片。

5.一种用于权利要求1所述热辅助超声波联合除冰装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）根据室外环境温度传感器所反馈的温度信号判断是否达到结冰温度，一旦达到结冰温度，自动启动超声波发生器；（2）超声波发生器启动后，对超声波换能器提供交流激励电流，超声波换能器产生高频振荡，以对风力发电机叶片进行除冰操作；（3）超声波发生器的工作时间持续了预设时间t后，判断叶片表面冰层厚度测试仪所反馈的当前风力发电机叶片冰层厚度与预设的冰层厚度下限值h的大小，若当前风力发电机叶片冰层厚度不高于冰层厚度下限值h，则关闭超声波发生器；若当前风力发电机叶片冰层厚度高于冰层厚度下限值h，则自动开启辅助电加热装置，超声波发生器以及辅助电加热装置联合工作，直至当前风力发电机叶片冰层厚度不高于冰层厚度下限值h，关闭超声波发生器、辅助电加热装置。