一种风力发电机通风散热系统技术方案

本发明专利技术为一种风力发电机通风散热系统，涉及风力发电机技术领域。本发明专利技术包括外壳,内部散热系统和外部散热系统，内部散热系统和外部散热系统均设置在外壳内；内部散热系统的离心风扇与发电机轴固定连接，定子部件和发电机箱体固定连接，且两者之间留有空隙，形成第一风道，定子部件和转子部件之间留有空隙，形成第二风道，转子铁心与发电机轴固定连接，且两者之间留有空隙，形成第三风道；外部散热系统包括进风管道和出风管道，进风管道的一端与外壳连接，另一端与发电机箱体连接，出风管道的一端与发电机箱体连接，另一端与外壳连接。本发明专利技术针对于目前风力发电机散热系统体积大，效率低，散热不均匀的缺陷具有体积小，重量轻，降温速度快，降温均匀，冷却效果好的优势。

A Ventilation and Heat Dissipation System for Wind Turbine

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机通风散热系统
本专利技术涉及风力发电机
，具体而言涉及一种风力发电机通风散热系统。
技术介绍
随着风力发电技术的不断发展，风力发电机组的功率容量逐渐变大，叶片的长度逐渐变长、塔筒逐渐变高、各类控制技术逐步得到改进。风力发电机组的功率容量的不断增大，将会直接导致发电机组内各个部件的发热量增加，如何有效释放这些热量已成为风力发电
的热点问题。目前，对于很多大功率容量的风力发电机组而言，大多将塔底的柜体(例如，主控柜和箱变)等布置在机舱内。在这种情况下，机舱内的各个部件的发热量显著增大，为确保风力发电机组的正常有效运行，必须提供与之相匹配的冷却系统，这样的冷却和散热方式需要占用非常大的机舱空间，且由于设置在发电机外部的冷却系统不利于发电机的快速均匀散热，且会增大风力发电机组的体积，不利于减少成本，也不利于减小重量。CN201510484986.9风力发电机组整机散热系统、其控制方法和风力发电机组公开了以下技术方案：该整机散热系统包括：进风口，设置于所述塔筒壁上；风机，设置于所述塔筒内，用于将外部空气经由所述进风口引入所述塔筒内；风箱，所述风箱具有朝下敞开的入风端和与所述入风端相对的出风端，在所述风箱中设有空气处理系统，所述空气处理系统将所述入风端与所述出风端相隔离，所述入风端通过导风管与所述进风口相连接，所述风机设在所述出风端上。而该技术方案对比散热并不均匀，会导致局部温度过高，从而对风力发电机的使用产生不利影响。因此目前需要一种体积小，重量轻，降温速度快，降温均匀，冷却效果好的风力发电机通风散热系统。
技术实现思路
为了解决上述问题，提供一种降温速度快，降温均匀，冷却效果好的风力发电机通风散热系统，本专利技术采用以下技术方案。一种风力发电机通风散热系统，包括：外壳：内部散热系统和外部散热系统均设置在所述的外壳内；内部散热系统：所述的内部散热系统包括定子部件、转子部件、发电机轴、发电机箱体、离心风扇，所述的离心风扇与所述的发电机轴固定连接，所述的定子部件和所述的发电机箱体固定连接，且两者之间留有空隙，形成第一风道，所述的定子部件和所述的转子部件之间留有空隙，形成第二风道，所述的转子铁心与发电机轴固定连接，且两者之间留有空隙，形成第三风道；外部散热系统：所述的外部散热系统包括进风管道和出风管道，所述的进风管道的一端与所述的外壳连接，所述的进风管道的另一端与所述的发电机箱体连接，所述的出风管道的一端与所述的发电机箱体连接，所述的出风管道的另一端与所述的外壳连接。本专利技术首先通过在发电机中各部件之间形成空隙，从而形成了三条风道，在离心风扇的转动下，进风管道从外部抽取冷空气进入发电机箱体内，然后空气经过三条风道，对流经的组件进行降温后到达离心风扇处，而离心风扇与发电机轴固定连接，在发电机轴的带动下离心风扇旋转，从而不需要在加设离心风扇的驱动电源，从而可以节约能源，减小体积，在离心风扇的作用下，温度高的空气通过出风管道离开发电机箱体，然后排出到外壳之外。由于多条风道的作用本专利技术可以均匀快速地对发电机的各部件均匀散热，且各风道均使用了发电机组件之间的缝隙，可以进一步减小本专利技术散热系统的体积，减轻本专利技术的重量。目前主流的风力发电机防护等级IP54,散热采用次级冷却介质与初级冷却介质进行换热后，通过初级冷却介质对发电机内铁芯叠片、绕组等发热体进行降温。而本专利技术通过引入过滤的空气，经由特别设计的内部风道对发电机进行冷却降温。相对于传统的IP54风力发电机散热系统，本专利技术可以用于IP23风力发电机，散热能力更强，在相同的制造成本下有利于提高功率，从而降低风力发电机组的度电成本，提升市场竞争力。作为优选，所述的转子部件包括若干个相互平行的转子铁芯叠片，所述的定子部件包括若干个相互平行的定子铁芯叠片，所述的转子铁芯叠片之间设有转子铁芯叠片段间沟槽，所述的定子铁芯叠片之间设有定子铁芯叠片段间沟槽，所述的定子铁芯叠片段间沟槽一端与所述的第二风道相连，所述的定子铁芯叠片段间沟槽的另一端与所述的第一风道相连，所述的转子铁芯叠片段间沟槽的一端与所述的第二风道相连，所述的转子铁芯叠片段间沟槽的另一端与第三风道相连。本专利技术通过在安装转子铁芯叠片和定子铁芯叠片的时候在转子铁芯叠片之间留有转子铁芯叠片段间沟槽，此时空气在第二风道和第三风道中流动的过程中可以进入转子铁芯叠片段间沟槽流动，从而对每一个平行设置的转子铁芯叠片进行降温，而同理第一风道和第二风道内的空气可以进入定子铁芯叠片段间沟槽内对定子铁芯叠片进行散热降温，该设计可以提高本专利技术的散热效率。作为优选，还包括第一挡风板，所述的第一挡风板固定连接在所述的发电机箱体上，所述的第一挡板为环形筋板，所述的第一挡风板用于封堵第一风道的靠近所述的进风管道的一端。本专利技术采用了第一挡风板，第一挡风板为环形，盖住了第一风道的入口，此时的被抽入发电机的空气只能进入第三风道和第二风道，一部分由第三风道排出，另一部分进入转子铁芯叠片段间沟槽后再流经第二风道后离开，还有一部分从第二风道再经过定子铁芯叠片段间沟槽后通过第一风道离开，从而加强了段间沟槽内的空气的流速，从而提高本专利技术的散热效果。作为优选，还包括第二挡风板，所述的第二挡风板为环形筋板，所述的第二挡风板用于封堵第三风道靠近出风管道的一端。本专利技术加设了第二挡风板，阻挡了第三风道出风，此时第三风道内的空气只能从第三风道经过转子铁芯叠片段间沟槽进入第二风道，由于第二风道较窄，少部分通过第二风道出风，另一部分经过定子铁芯叠片段间沟槽从第一风道出风，进一步加强了段间沟槽内的空气流速，增强了本专利技术的散热效果，且同时保证了发电机轴，转子部件和定子部件的散热效果较为均匀，不会出现局部过热的情况。作为优选，还包括第三挡风板，所述的第三挡风板包括固定部和导风部，所述的导风部和固定部固定连接，所述的固定部固定连接在所述的发电机箱体上，所述的固定部为环形筋板，所述的导风部包括筒形部和与筒形部相连接的收缩部，所述的收缩部为向内弯曲的弧面，所述的收缩部设有开口。本专利技术采用了第三挡风板的设计，当空气从第一和第二风道内出来的时候会在第三挡风板的作用下流动，然后从收缩部的开口处排出，从而能够较为集中地流向离心风扇，然后排出发电机箱体，提高了本专利技术的散热效果，固定部阻挡了第一风道的出风口，有助于防止热空气回流，影响散热效果。作为优选，所述的收缩部的开口面向所述的离心风扇，在所述的开口上设有第二筒形部，所述的第二筒形部由所述的开口向所述的离心风扇的方向延伸。本专利技术通过第二筒形部的设计进一步集中气流，防止热空气脱离第三挡风板后向第三挡风板和发电机箱体之间的位置扩散，从而提高散热效率。作为优选，所述的进风管道上设有至少一个空气过滤装置，所述的出风管道上设有至少一个空气过滤装置。本专利技术通过在进风管道和出风管道上加设了空气过滤装置可以阻挡空气中的细小颗粒进入发电机内，从而提高了本专利技术的环境适应性，提高本专利技术的使用寿命。作为优选，所述的进风管道上的空气过滤装置包括一个初级空气过滤装置和一个次级空气过滤装置，所述的初级空气过滤装置位于所述的进风管道中靠近所述的外壳的一侧，所述的次级空气过滤装置位于所述的进风管道中靠近所述的发电机箱体的一侧。本专利技术采用了一个初级空气过滤装置和一个次级空气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机通风散热系统，包括：外壳：内部散热系统和外部散热系统均设置在所述的外壳内；内部散热系统：所述的内部散热系统包括定子部件、转子部件、发电机轴、发电机箱体、离心风扇，所述的离心风扇与所述的发电机轴固定连接，所述的定子部件和所述的发电机箱体固定连接，且两者之间留有空隙，形成第一风道，所述的定子部件和所述的转子部件之间留有空隙，形成第二风道，所述的转子铁心与发电机轴固定连接，且两者之间留有空隙，形成第三风道；外部散热系统：所述的外部散热系统包括进风管道和出风管道，所述的进风管道的一端与所述的外壳连接，所述的进风管道的另一端与所述的发电机箱体连接，所述的出风管道的一端与所述的发电机箱体连接，所述的出风管道的另一端与所述的外壳连接。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机通风散热系统，包括：外壳：内部散热系统和外部散热系统均设置在所述的外壳内；内部散热系统：所述的内部散热系统包括定子部件、转子部件、发电机轴、发电机箱体、离心风扇，所述的离心风扇与所述的发电机轴固定连接，所述的定子部件和所述的发电机箱体固定连接，且两者之间留有空隙，形成第一风道，所述的定子部件和所述的转子部件之间留有空隙，形成第二风道，所述的转子铁心与发电机轴固定连接，且两者之间留有空隙，形成第三风道；外部散热系统：所述的外部散热系统包括进风管道和出风管道，所述的进风管道的一端与所述的外壳连接，所述的进风管道的另一端与所述的发电机箱体连接，所述的出风管道的一端与所述的发电机箱体连接，所述的出风管道的另一端与所述的外壳连接。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机通风散热系统，其特征在于：所述的转子部件包括若干个相互平行的转子铁芯叠片，所述的定子部件包括若干个相互平行的定子铁芯叠片，所述的转子铁芯叠片之间设有转子铁芯叠片段间沟槽，所述的定子铁芯叠片之间设有定子铁芯叠片段间沟槽，所述的定子铁芯叠片段间沟槽一端与所述的第二风道相连，所述的定子铁芯叠片段间沟槽的另一端与所述的第一风道相连，所述的转子铁芯叠片段间沟槽的一端与所述的第二风道相连，所述的转子铁芯叠片段间沟槽的另一端与第三风道相连。3.根据权利要求1或2所述的一种风力发电机通风散热系统，其特征在于：还包括第一挡风板，所述的第一挡风板固定连接在所述的发电机箱体上，所述的第一挡板为环形筋板，所述的第一挡风板用于封堵第一风道的靠近所述的进风管道的一端。4.根据权利要求3所述的一种风力发电机通风散热系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：项峰，林鸿辉，张伟，许国东，应有，
申请(专利权)人：浙江运达风电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33