风力发电机组制造技术

本实用新型专利技术涉及风力发电机组，该风力发电机组包括发电机和机舱，发电机包括用于产生磁场的磁极和用于产生感应电流的铁心绕组，磁极位于铁心绕组的径向第一侧，该风力发电机组还包括：腔体，设置在铁心绕组的径向第二侧的圆周表面上，腔体的内部经由贯穿铁心绕组的多个径向通风沟与腔体的外部流体连通；出风管道，设置在腔体上，以使腔体的内部与机舱的外部流体连通；一个或多个冷却风机，驱动腔体内部的空气流动，使得在铁心绕组处形成负压。本实用新型专利技术提供的风力发电机组可大大缩短冷却管路的长度，还可大大减小冷却风机和冷却管路对机舱空间的占用，同时还减小冷却空气的沿程压力损失，提高冷却效率，还减小发电机和机舱组装连接时的困难。

Wind turbine

The utility model relates to a wind turbine, which comprises a generator and a cabin. The generator comprises a magnetic pole for generating magnetic field and a core winding for generating induced current. The magnetic pole is located on the radial first side of the core winding. The wind turbine also comprises a cavity, which is arranged in the radial part of the core winding. On the circumferential surfaces on both sides, the interior of the cavity is connected with the external fluid of the cavity through multiple radial ventilation grooves running through the core winding; the outlet pipe is arranged on the cavity to connect the interior of the cavity with the external fluid of the cabin; and one or more cooling fans drive the air flow inside the cavity to make the core winding. Negative pressure was formed in the group. The wind turbine provided by the utility model can greatly shorten the length of the cooling pipeline, greatly reduce the occupancy of the cabin space by the cooling fan and the cooling pipeline, at the same time reduce the pressure loss along the cooling air, improve the cooling efficiency, and also reduce the difficulty in assembling and connecting the generator and the cabin.

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组
本技术涉及风力发电机组的空气冷却
，更具体地讲，涉及一种具有新型的开式空气冷却结构的风力发电机组。
技术介绍
风力发电机组(诸如，直驱式风力发电机组)通常采用的冷却方式有空气冷却和水冷却。空气冷却具有冷却效率高、结构简单、无漏水风险等优点，应用非常广泛。空气冷却又可以分为开式冷却和闭式冷却。开式冷却结构的冷却风机布置在机舱内，通过冷却管路与发电机内部连通。图1示出了现有技术中包括传统的开式空气冷却系统的风力发电机组的示意图。如图1所示，现有技术中包括传统的开式空气冷却系统的风力发电机组包括发电机10、叶轮20(未示出叶片)和机舱30，发电机10包括磁极(未示出)和铁心绕组11。在发电机10工作时，铁心绕组11中产生感应电流，使铁心绕组11产生大量的热。冷却风机42布置在机舱30内，通过冷却管路44与发电机10内部连通，冷却风机42工作时，从冷却管路44抽吸空气并排放到机舱30的外部，使得发电机10内部的铁心绕组11部位形成负压，冷空气46从机舱外部经过过滤后进入机舱30，经再次过滤或直接进入发电机10内部的铁心绕组11，冷空气46在铁心绕组11部位完成热量交换后变成热空气48，热空气48经由冷却管路44进入机舱30内的冷却风机42，然后被冷却风机42排到大气中，由此实现对铁心绕组11的冷却。在上述的传统的开式空气冷却系统中，冷却风机42和冷却管路44都会占用机舱30的一部分空间，这对机舱30的设计带来一定难度，使得制造成本增加。此外，在机舱30与发电机10组对后(例如，通过吊装)，需要进行发电机10和机舱30中冷却管路44的连接，这增加了风力发电机的吊装所需工序和难度。另外，冷却管路44长度较长，使得沿程压力损失较大，从而使冷却效率较低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种具有空间利用合理、冷却效率高且成本低的空气冷却系统的风力发电机组。为实现以上目的，本技术提供一种风力发电机组，该风力发电机组包括发电机和机舱，发电机可包括用于产生磁场的磁极和用于产生感应电流的铁心绕组，磁极可位于铁心绕组的径向第一侧，该风力发电机组还可包括：腔体，设置在铁心绕组的径向第二侧的圆周表面上，腔体的内部经由贯穿铁心绕组的多个径向通风沟与腔体的外部流体连通；出风管道，设置在腔体上，以使腔体的内部与机舱的外部流体连通；一个或多个冷却风机，驱动腔体内部的空气流动，使得在铁心绕组处形成负压。可选地，腔体可以为在轴向上覆盖铁心绕组的圆周表面的一部分或全部的环形腔体。可选地，磁极可设置在铁心绕组的径向外侧，腔体可设置在铁心绕组的内圆周表面上。可选地，磁极可设置在铁心绕组的径向内侧，腔体可设置在铁心绕组的外圆周表面上。可选地，冷却风机可安装在腔体的壁上，其中，冷却风机可整体地或部分地设置在腔体的内部。可选地，冷却风机的扇叶部分可设置在腔体的内部，冷却风机的电动机部分可设置在腔体的外部。可选地，冷却风机可安装在出风管道中。可选地，发电机的壳体的直径可大于机舱的直径，在壳体的位于机舱的外部的部分上可开设有出风口，出风管道可以与出风口连通。可选地，腔体可固定地连接到圆周表面上。可选地，腔体可焊接到圆周表面上。本技术的风力发电机组通过将用于冷却发电机(特别是，发热较显著的铁心绕组)的冷却风机集成/嵌入到发电机内部，同时结合设置在发电机内部(具体地，设置在铁心绕组的圆周表面上)的腔体以及直接通向环境大气的出风管道，可以大大缩短(甚至，省去)空气冷却系统中体积占用较多的冷却管路的长度，还可以大大减小冷却风机和冷却管路对机舱空间的占用，同时还减小了冷却空气的沿程压力损失，提高冷却效率。此外，通过将空气冷却系统集成到发电机内部，可以减小发电机和机舱组装连接时的困难。附图说明图1示出了现有技术中包括传统的开式空气冷却系统的风力发电机组的示意图；图2示出了根据本技术的一个实施例的包括集成到发电机组内的空气冷却系统的风力发电机组的示意图；图3是图2中示出的风力发电机组的局部放大示意图。附图标号说明：10-发电机；11-铁心绕组；20-叶轮；30-机舱；42-冷却风机；44-冷却管路；46-冷空气；48-热空气；100-发电机；101-发电机的壳体；102-出风口；110-铁心绕组；111-圆周表面；200-叶轮；300-机舱；410-冷却风机；411-扇叶部分；412-电动机部分；420-腔体；421-圆周壁；422-侧壁；430-出风管道；460-冷空气；480-热空气。具体实施方式为了使本领域技术人员能够更好地理解本技术的技术构思，下面将结合附图对本技术的具体实施例进行详细描述，在附图中，相同的标号始终表示相同的部件。为解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供一种具有改进的空气冷却系统的风力发电机组。图2示出了根据本技术的一个实施例的风力发电机组的局部结构示意图，图3是图2中示出的风力发电机组的局部放大示意图。为了更清楚地示出本技术的实施例，省去了风力发电机组的其他不必要示出的部分，并且所示出的部件可以不按比例绘制，特定的部件可以被夸大或缩小以示出特定部件的具体结构和功能细节。如图2至图3所示，根据本技术的一个实施例的风力发电机组包括发电机100、叶轮200(未示出叶片，所示出的部分仅出于示意性目的)和机舱300，发电机100还包括发电机的壳体101，并设置在机舱300和叶轮200之间。发电机100包括用于产生磁场的磁极(未示出)和用于产生感应电流的铁心绕组110。由于铁心绕组110是发电机100内部的主要发热部件，并且为需要进行冷却的目标部件，因此，在此仅示出铁心绕组110，以代表性地示出发电机100内部需要冷却的部位。发电机100内部还可以包括其它部件，例如，用于产生磁场的磁极部分以及其它线路、控制电路、传感器等，并且其它部件可以根据实际应用而适应性地并合理地布置在发电机100内部。在实际应用中，磁极位于铁心绕组110的径向第一侧，即磁极可以相对于铁心绕组110设置在径向内侧或径向外侧。在此所使用的“径向”是指沿着铁心绕组110的半径方向的方向，“内侧”是指靠近发电机主轴的一侧，“外侧”是指远离发电机主轴的一侧。此外，在下文中将提及的“轴向”是指沿着发电机主轴的方向，“周向”是指沿着铁心绕组110的圆周方向的方向并与所述“径向”正交。在图2至图3所示出的实施例中，以铁心绕组110相对于磁极设置在径向内侧，即磁极设置在铁心绕组110的径向外侧为例进行说明。如图2至图3所示，风力发电机组包括嵌入到发电机100内部的腔体420，腔体420可设置在铁心绕组110的径向第二侧的与磁极相对的圆周表面111上。换句话说，可以在发电机100的铁心绕组110的径向内侧(靠近/朝向发电机主轴的一侧)的圆周表面上构造腔体420。腔体420的内部可经由贯穿铁心绕组110的多个径向通风沟(未示出)与腔体420的外部流体连通，即，径向通风沟形成使外部气流进入腔体420中的进风口。出风管道430设置在腔体420的一侧。可通过使出风管道430延伸到设置在发电机100的壳体101上的出风口102，而使腔体420的内部与环境大气流体连通。一个或多个冷却风机410可以驱动腔体420内部的空气流动。在冷却风机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组，包括发电机(100)和机舱(300)，所述发电机(100)包括用于产生磁场的磁极和用于产生感应电流的铁心绕组(110)，所述磁极位于所述铁心绕组(110)的径向第一侧，其特征在于，所述风力发电机组还包括：腔体(420)，设置在所述铁心绕组(110)的径向第二侧的圆周表面(111)上，所述腔体(420)的内部经由贯穿所述铁心绕组(110)的多个径向通风沟与所述腔体(420)的外部流体连通；出风管道(430)，设置在所述腔体(420)上，以使所述腔体(420)的内部与所述机舱(300)的外部流体连通；一个或多个冷却风机(410)，驱动所述腔体(420)内部的空气流动，使得在所述铁心绕组(110)处形成负压。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组，包括发电机(100)和机舱(300)，所述发电机(100)包括用于产生磁场的磁极和用于产生感应电流的铁心绕组(110)，所述磁极位于所述铁心绕组(110)的径向第一侧，其特征在于，所述风力发电机组还包括：腔体(420)，设置在所述铁心绕组(110)的径向第二侧的圆周表面(111)上，所述腔体(420)的内部经由贯穿所述铁心绕组(110)的多个径向通风沟与所述腔体(420)的外部流体连通；出风管道(430)，设置在所述腔体(420)上，以使所述腔体(420)的内部与所述机舱(300)的外部流体连通；一个或多个冷却风机(410)，驱动所述腔体(420)内部的空气流动，使得在所述铁心绕组(110)处形成负压。2.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述腔体(420)为在轴向上覆盖所述铁心绕组(110)的所述圆周表面(111)的一部分或全部的环形腔体。3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组，其特征在于，所述磁极设置在所述铁心绕组(110)的径向外侧，所述腔体(420)设置在所述铁心绕组(110)的内圆周表面上。4.根据权利要求1或2所述的风力发电机组，其特征在于，所述磁极设置在所述铁心绕组...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承前，李锦辉，何海涛，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11