一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统，所述的正压型防爆无刷励磁同步发电机包括发电机本体和励磁机本体，所述的冷却系统包括内循环冷却系统和外循环冷却系统，所述的内循环冷却系统包括汽端导风筒、汽端轴流风扇、汽端铁芯端板、定转子气隙、定子铁芯通风道、空空冷却器、励端铁芯端板、励端轴流风扇、励端导风筒、励磁系统导风管；本实用新型专利技术中冷却系统具有优化的内循环冷却结构，可以有效地提高冷却效率，对称型风路可以降低风阻、增大通风量，较好地降低运行噪音，并且易于维护、使用成本低，能够有效保证发电机的可靠运行。

A cooling system for a positive pressure explosion proof brushless excitation synchronous generator

The utility model discloses a cooling system of a positive-pressure explosion-proof brushless excitation synchronous generator. The positive-pressure explosion-proof brushless excitation synchronous generator comprises a generator body and an exciter body. The cooling system comprises an internal circulation cooling system and an external circulation cooling system, and the internal circulation cooling system comprises steam. The cooling system in the utility model has an optimized internal circulation cooling structure, which can effectively improve the cooling performance. Efficiency, symmetrical wind path can reduce wind resistance, increase ventilation, better reduce operating noise, and easy to maintain, low cost, can effectively ensure the reliable operation of the generator.

【技术实现步骤摘要】
一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统
本技术涉及发电机领域，特别是涉及一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统。
技术介绍
正压型防爆无刷励磁同步发电机通过在发电机内部形成足够大的气体正压力，阻止外部爆炸性物质进入发电机壳体内，达到防爆的要求，可应用于煤矿、化工厂、天然气开采场、天然气输送站、加油站、炼油厂、面粉/棉花/亚麻加工厂等易爆危险的场所，其对于发电机的冷却有较高的要求。正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统一般分为分为内循环冷却系统和外循环冷却系统；内循环冷却系统通常采用离心风扇单侧风路，在大容量正压型防爆无刷励磁同步发电机中由于发热量大，存在内风路风量不足，风场分布不均匀，容易形成死区，发电机绕组端部温度高的问题；外循环冷却系统通常采用冷却水循环系统，冷却水循环系统冷却效率较高，但是需要配套整个循环水系统，包括循环水池、冷却塔、循环水泵、过滤装置、管道敷设以及配套的管路附件仪表等，投资成本较高且受水源制约。随着市场的发展，水源比较匮乏的地方对正压型防爆无刷励磁同步发电机的需要越来越大，正压型防爆无刷励磁同步发电机外循环冷却系统采用空空冷却方式成为首选。目前的空空冷却方式虽然可以减少对水资源的依赖，节约投资成本.但是受制于环境温度的影响，循环系统冷却效率较低，无法满足大容量正压型防爆无刷励磁同步发电机散热需要；同时该散热形式通常采用发电机本体强迫通风机形式进行供风，现场噪声较大，无法满足环保要求，外循环冷却系统采用本体强迫通风机形式还要必然涉及电气设备的防爆的要求，设计难度较大。中国技术专利ZL201320820475.6公开了一种正压外壳型三相同步发电机，即一种正压型防爆同步发电机，其公开了将冷却器设置在发电机顶部，但并未不涉及冷却系统的改进。
技术实现思路
为了克服现有的正压型防爆无刷励磁同步发电机用冷却系统的的不足，本技术提供一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统，能够有效的提高冷却效率，克服了对水源的依赖，并进一步提高了发电机的安全性。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：所述的正压型防爆无刷励磁同步发电机包括发电机本体和励磁机本体，所述的冷却系统包括内循环冷却系统和外循环冷却系统，其特征在于：所述的内循环冷却系统包括汽端导风筒、汽端轴流风扇、汽端铁芯端板、定转子气隙、定子铁芯通风道、空空冷却器、励端铁芯端板、励端轴流风扇、励端导风筒、励磁系统导风管，汽端导风筒、励端导风筒分别位于发电机本体的两端、联通空空冷却器与发电机本体，汽端轴流风扇和励端轴流风扇对称设置、同轴安装在发电机旋转轴上，汽端铁芯端板、励端铁芯端板在轴向方向上均开设有通风孔，定转子气隙设置在发电机的定子和转子之间，定子铁芯通风道径向设置于定子铁芯中，励磁系统导风管联通发电机本体和励磁机本体。进一步的，所述的空空冷却器设置在发电机本体的上部，包括冷却器中央挡风隔板、空空冷却换热管、冷却器两侧挡风隔板、冷却器壳体，冷却器中央挡风隔板、冷却器两侧挡风隔板与空空冷却换热管的管外空间形成热空气的热交换通风道。进一步的，所述的外循环冷却系统为管道式强迫通风空冷却循环系统，包括空气过滤器、低噪声通风机、降噪进风道、空空冷却换热管、降噪出风道，空空冷却换热管的管内空间形成冷却空气的热交换通风道。进一步的，低噪声通风机、空气过滤器布置在室外非防爆区域。进一步的，冷却器壳体、降噪进风道和降噪出风道均在内壁上设置消音材料。本技术中采用的空空冷却方式，客服了对水源的依赖，拓展了无刷励磁同步发电机的适用环境，降低了使用成本；具有优化的内循环冷却结构，冷却效率高、易于操作维护、使用成本低，对称型风路可以降低风阻、增大通风量，并且能够较好地降低运行噪音；外循环冷却系统中，低噪声通风机、空气过滤器布置在室外非防爆区域，不仅可以进一步降低运行噪音，并且与发电机本体的正压封闭空间互不影响，提高了发电机整体的正压防爆性能。附图说明图1是本技术中冷却系统中内循环冷却系统的结构图；图2是本技术中冷却系统中外循环冷却系统的结构图。具体实施方式本技术涉及一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统，可适用于各种型号的正压型防爆无刷励磁同步发电机；本技术中的冷却系统的整体结构如附图1、图2所示，所述的冷却系统包括内循环冷却系统和外循环冷却系统。内循环系统的结构具体如图1所示，所述的内循环冷却系统包括汽端导风筒1、汽端轴流风扇2、汽端铁芯端板4、定转子气隙3、定子铁芯通风道5、冷却器中央挡风隔板6、空空冷却器、冷却器两侧挡风隔板8、励端铁芯端板9、励端轴流风扇10、励端导风筒11、励磁系统导风管12；汽端铁芯端板4、励端铁芯端板9在轴向方向上预留通风孔，用与绕组端部散热使用；汽端导风筒1、励端导风筒11分别位于发电机本体的两端、联通空空冷却器与发电机本体，定转子气隙3设置在发电机的定子和转子之间，定子铁芯通风道5径向设置于定子铁芯中，励磁系统导风管联通发电机本体和励磁机本体，汽端轴流风扇2和励端轴流风扇10对称设置、同轴安装在发电机旋转轴上；被空空冷却器冷却的空气通过汽端导风筒1、励端导风筒11进入发电机本体，通过发电机的旋转产生紊流的流动空气，流动的空气分别进入汽端铁芯端板4和励端铁芯端板9、定转子气隙3、定子铁芯通风道5与发电机绕组和铁芯进行热交换，并可通励磁系统导风管12进入励磁机本体对励磁系统进行冷却。本技术中内循环冷却系统采用的上述结构，风场分布均匀，热交换充分，端部通热孔的设计有效解决了端部绕组温升高的问题，能够有效的提高冷却效率；采用对称型风路不仅可以降低风阻、加大通风量、提高散热效率，还可以有效地降低流动空气循环产生的噪音。所述的空空冷却器设置在发电机本体的上部，空空冷却器包括冷却器中央挡风隔板、空空冷却换热管7、冷却器两侧挡风隔板、冷却器壳体，冷却器中央挡风隔板、冷却器两侧挡风隔板与空空冷却换热管7的管外空间形成热空气的热交换通风道，在发电机内部带走发电机热量的的热空气最终流入冷却器挡风隔板、空空冷却换热管7形成的通风道，热空气在空空冷却换热管7外部排列的间隙内流动，与管子内部的冷空气通过管子壁进行热交换；热空气冷却后重新通过汽端导风筒1、励端导风筒11进入发电机内部形成了发电机的内部循环；以上换热结构，可以保证热空气与外部冷却空气的充分换热，提高冷却系统的换热效率。外循环系统的结构具体如图2所示，所述的外循环冷却系统为管道式强迫通风空冷却循环系统，包括空气过滤器17、低噪声通风机16、降噪进风道15、空空冷却换热管7、降噪出风道14，空空冷却换热管7的管内空间形成冷却空气的热交换通风道；冷却空气通过低噪声通风机16的运行，将冷却空气通过负压作用吸入空气过滤器17进行过滤，然后进入降噪进风道15，冷却空气在空空冷却换热管7的内部流动，在流动过程中通过管壁与发电机内部的流动热空气进行热交换，最后通过降噪出风道14排入大气，完成冷却空气的外循环过程；在上述过程中，通过多个降噪设备的使用可以有效的降低减少外循环系统运行中的噪音。在本技术中，还可考虑将低噪声通风机16、空气过滤器17布置在室外非防爆区域，不仅可以进一步降低运行噪音，还与发电机本体的正压封闭空间互不影响，提高了发电机整体的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统，所述的正压型防爆无刷励磁同步发电机包括发电机本体和励磁机本体，所述的冷却系统包括内循环冷却系统和外循环冷却系统，其特征在于：所述的内循环冷却系统包括汽端导风筒、汽端轴流风扇、汽端铁芯端板、定转子气隙、定子铁芯通风道、空空冷却器、励端铁芯端板、励端轴流风扇、励端导风筒、励磁系统导风管，汽端导风筒、励端导风筒分别位于发电机本体的两端、联通空空冷却器与发电机本体，汽端轴流风扇和励端轴流风扇对称设置、同轴安装在发电机旋转轴上，汽端铁芯端板、励端铁芯端板在轴向方向上均开设有通风孔，定转子气隙设置在发电机的定子和转子之间，定子铁芯通风道径向设置于定子铁芯中，励磁系统导风管联通发电机本体和励磁机本体。

【技术特征摘要】
1.一种正压型防爆无刷励磁同步发电机的冷却系统，所述的正压型防爆无刷励磁同步发电机包括发电机本体和励磁机本体，所述的冷却系统包括内循环冷却系统和外循环冷却系统，其特征在于：所述的内循环冷却系统包括汽端导风筒、汽端轴流风扇、汽端铁芯端板、定转子气隙、定子铁芯通风道、空空冷却器、励端铁芯端板、励端轴流风扇、励端导风筒、励磁系统导风管，汽端导风筒、励端导风筒分别位于发电机本体的两端、联通空空冷却器与发电机本体，汽端轴流风扇和励端轴流风扇对称设置、同轴安装在发电机旋转轴上，汽端铁芯端板、励端铁芯端板在轴向方向上均开设有通风孔，定转子气隙设置在发电机的定子和转子之间，定子铁芯通风道径向设置于定子铁芯中，励磁系统导风管联通发电机本体和励磁机本体。2.如权利要求1所述的冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海坡，吴斌，陈文省，赵瑞来，杜博，杨春托，许明，
申请(专利权)人：卧龙电气集团股份有限公司，卧龙电气南阳防爆集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33