李唐 洪晴

（南京工业职业技术大学工程技术实训中心 江苏省南京市 210023）

1 引言

随着风电机组单机容量的不断增大，变流器IGBT工作时的散热量也相应增大。风电变流器作为风力发电的核心部件，其可靠性直接影响着风电电能的质量和风力发电系统的稳定性。为有效带走风力发电机组运行过程中产生的热量，确保机组正常有效运行，需配置与风力发电机容量相匹配的冷却系统。由于水的比热系数较空气大，因此水冷系统是变流器主要冷却方式之一。

水冷系统产品出厂需要进行测试，本文正是设计了2MW风机发电机冷却系统的测试系统。用户传统仪表分散，数据不集中，同时没有数据保存功能，不方面后期的数据分析。本文采用三菱PLC作为控制器，人机交互选用维纶触摸屏实现，该系统结构简单，集成度高，可靠性高。

2 系统组成

发电机冷却系统，由换热器—风机单元（2台风机）和水泵单元两个模块构成。两个模块之间通过管路连接，形成回路。水泵单元启动后，冷媒水从发电机内部吸取热量，然后通过换热器—风机单元与外界环境空气交换热量，热量被环境空气带走，冷媒水降温冷却后再进入发电机内部重复以上循环。

本设计主要是针对冷却系统性能进行测试，故需要涉及的监测元件主要包括2个温度传感器，2个压力传感器，2个流量传感器。执行机构主要包括1个泵，2个风机，1个加热器。加热器用于模拟热源。系统结构如图1所示。

图1：系统结构图