水冷转子直驱风力发电机及其水冷系统技术方案

本发明专利技术涉及一种水冷转子直驱风力发电机及其水冷系统，由安装在风力发电机组的轮毂内的转子水冷却系统、水冷转子直驱风力发电机、以及安装在风力发电机组的机座内的内定子水冷却系统组成；所述转子水冷却系统安装在轮毂旋转轴位置，与轮毂一起低速旋转；所述转子水冷却系统和内定子水冷却系统分别通过管道与水冷转子直驱风力发电机连接。本发明专利技术的转子和内定子均采用水冷，转子和定子的温升低，运行可靠，故障率低。将转子水冷却系统安装于轮毂内，使得轮毂内的水冷却系统承受较小的离心力，因而可以将动密封省略，使设备运行更加安全。制造装配过程简单、可维护性高。

Water cooled rotor direct drive wind generator and water cooling system thereof

The invention relates to a water-cooled rotor direct drive wind generator and its cooling system, cooling system, cooling water by the rotor rotor installed in wind turbine hub in the direct drive wind generator and wind turbine installed in the frame of the stator water cooling system; the rotor cooling system installed in the hub the axis of rotation, and the hub with low speed rotation; the rotor stator water cooling system and cooling water system and cooling water pipe respectively through the rotor direct drive wind generator is connected. The rotor and the stator of the invention are water-cooled, the temperature of the rotor and the stator is low, the operation is reliable, and the failure rate is low. The water cooling system of the rotor is installed in the wheel hub, so that the water cooling system in the wheel hub bears less centrifugal force, so that the dynamic seal can be omitted, and the equipment can be operated more safely. The manufacturing process is simple and highly maintainable.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机
，具体涉及一种水冷转子直驱风力发电机及其水 冷系统。
技术介绍
随着国家对清洁能源的提倡，风力发电已经在近年来得到了大力的发展。为了降 低风力发电机组的故障率，去除齿轮箱的直驱发电机已经赢得了较好的市场。由于直驱发 电机转速较低，采用自循环空冷的方式已不可实现。现有的直驱风力发电机多采用强迫风 冷的方式冷却定转子，冷却效果不理想。而若采用水冷方式冷却转子，虽然能达到较好的冷 却效果，但安装在直驱发电机系统轮毂外的水冷却系统会受到风力发电机转子离心力的影 响，因而对动密封的要求很高，设备运行不安全。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水冷转子直驱风力发电机及其水冷系统，该发电机温升 低，以满足风力发电机运行稳定可靠的要求。本专利技术的技术方案如下一种水冷转子直驱风力发电机及其水冷系统，由安装在风力发电机组的轮毂内的转子 水冷却系统、水冷转子直驱风力发电机、以及安装在风力发电机组的机座内的内定子水冷 却系统组成；所述转子水冷却系统安装在轮毂旋转轴位置，与轮毂一起低速旋转；所述转 子水冷却系统和内定子水冷却系统分别通过管道与水冷转子直驱风力发电机连接。其进一步的技术方案为所述水冷转子直驱风力发电机包括静轴，静轴前后两端 设置前轴承和后轴承；内部钻冷却水通道的转轴安装在前轴承上，水夹克式转子支撑筒一 端与转轴相连接，另一端通过后端轴承过渡支撑与后轴承相连接；转轴冷却水进口和转轴 冷却水出口与转轴内部的冷却水通道相连接，并分别通过转子支撑筒冷却水进水管和转子 支撑筒冷却水出水管接入水夹克式转子支撑筒内；水夹克式转子支撑筒内外圆上分别安装 有内转子及外转子；机座外壳一端通过前端盖支撑在转轴上，另一端通过后端盖支撑在后 轴承上，外定子安装在机座外壳内圆上与外转子相配合；水夹克式定子支撑筒与静轴连接， 内定子安装在水夹克式定子支撑筒外圆上与内转子相配合，定子支撑筒冷却水进水管和定 子支撑筒冷却水出水管接入水夹克式定子支撑筒内。以及，其进一步的技术方案为所述静轴通过螺栓与风力发电机组的机座相连接。 所述转轴通过螺栓与风力发电机组的轮毂相连接。所述静轴上钻有两个孔，定子支撑筒冷 却水进水管和定子支撑筒冷却水出水管从静轴上的孔内通过。本专利技术的有益技术效果是(一)本专利技术的转子和内定子均采用水冷，转子和定子的温升低，运行可靠，故障率低。(二)本专利技术将转子水冷却系统安装于轮毂内，使得轮毂内的水冷却系统承受较小 的离心力，因而可以将动密封省略，使设备运行更加安全。(三)本专利技术制造装配过程简单、可维护性高。 附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是图1中水冷转子直驱风力发电机的具体结构图。图3是水冷转子直驱风力发电机的内部结构剖视图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步说明。如图1所示，本专利技术由安装在风力发电机组的轮毂102内的转子水冷却系统101、 水冷转子直驱风力发电机103、以及安装在风力发电机组的机座104内的内定子水冷却系 统105组成。其中轮毂内的转子水冷却系统101安装在轮毂102旋转轴位置，与轮毂一起 低速旋转，可以使冷却系统承受较小的离心力。转子水冷却系统101和内定子水冷却系统 105分别通过管道与水冷转子直驱风力发电机103连接。如图2所示，其中水冷转子直驱风力发电机103是一种水冷转子、水冷内定子、风 冷外定子的双定子直驱风力发电机。其由包括静轴201，静轴201前后两端设置前轴承202 和后轴承218。内部钻冷却水通道的转轴205安装在前轴承202上，水夹克式转子支撑筒 206 一端与转轴205相连接，另一端通过后端轴承过渡支撑215与后轴承(218)相连接。转 轴冷却水进口 203和转轴冷却水出口 204与转轴205内部的冷却水通道相连接，并分别通 过转子支撑筒冷却水进水管207和转子支撑筒冷却水出水管208接入水夹克式转子支撑筒 206内。水夹克式转子支撑筒206内外圆上分别安装有内转子213及外转子212。机座外壳 210 一端通过前端盖209支撑在转轴205上，另一端通过后端盖217支撑在后轴承218上， 外定子211安装在机座外壳210内圆上与外转子212相配合。水夹克式定子支撑筒216与 静轴201连接，内定子214安装在水夹克式定子支撑筒216外圆上与内转子213相配合，定 子支撑筒冷却水进水管219和定子支撑筒冷却水出水管220接入水夹克式定子支撑筒216 内。静轴201通过螺栓与风力发电机组的机座104相连接。转轴205通过螺栓与风力发电 机组的轮毂102相连接。静轴201上钻有两个孔，定子支撑筒冷却水进水管219和定子支 撑筒冷却水出水管220从静轴201上的孔内通过。本专利技术的工作原理如图3所示转子冷却水从转轴冷却水进口 203进入，通过转轴205内的冷却水通道、再经过转子支 撑筒冷却水进水管207，进入水夹克式转子支撑筒206 ；冷却水进入水夹克后经过迂回的冷 却水通道从转子支撑筒冷却水出水管208流出，进入转轴205内部冷却水通道，再经过转轴 冷却水出口 204进入轮毂内的转子水冷却系统101，完成直驱风力发电机转子的水循环冷 却。内定子冷却水从定子支撑筒冷却水进水管219进入水夹克式定子支撑筒216 ；冷 却水进入水夹克后经过迂回的冷却水通道从定子支撑筒冷却水出水管220流出，进入机舱 内的内定子水冷却系统105，完成直驱风力发电机内定子的水循环冷却。以上所述的仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术不限于以上实施例。可以理解，本 领域技术人员在不脱离本专利技术的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变 化，均应认为包含在本专利技术的保护范围之内。权利要求1.一种水冷转子直驱风力发电机及其水冷系统，其特征在于由安装在风力发电机组 的轮毂(102)内的转子水冷却系统(101)、水冷转子直驱风力发电机(103)、以及安装在风 力发电机组的机座(104)内的内定子水冷却系统(105)组成；所述转子水冷却系统(101)安 装在轮毂(102)旋转轴位置，与轮毂一起低速旋转；所述转子水冷却系统(101)和内定子水 冷却系统(105)分别通过管道与水冷转子直驱风力发电机(103)连接。2.根据权利要求1所述水冷转子直驱风力发电机及其水冷系统，其特征在于所述水 冷转子直驱风力发电机(103 )包括静轴(201)，静轴(201)前后两端设置前轴承(202 )和后 轴承(218)；内部钻冷却水通道的转轴(205)安装在前轴承(202)上，水夹克式转子支撑筒 (206)—端与转轴(205)相连接，另一端通过后端轴承过渡支撑(215)与后轴承(218)相连 接；转轴冷却水进口(203)和转轴冷却水出口(204)与转轴(205)内部的冷却水通道相连 接，并分别通过转子支撑筒冷却水进水管(207)和转子支撑筒冷却水出水管(208)接入水 夹克式转子支撑筒(206)内；水夹克式转子支撑筒(206)内外圆上分别安装有内转子(213) 及外转子(212)；机座外壳(210) —端通过前端盖(209)支撑在转轴(205)上，另一端通过 后端盖(217)支撑在后轴承(218)上，外定子(211)安装在机座外壳(210)内圆上与外转子 (212)相配合；水夹克式定子支撑筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种水冷转子直驱风力发电机及其水冷系统，其特征在于：由安装在风力发电机组的轮毂（１０２）内的转子水冷却系统（１０１）、水冷转子直驱风力发电机（１０３）、以及安装在风力发电机组的机座（１０４）内的内定子水冷却系统（１０５）组成；所述转子水冷却系统（１０１）安装在轮毂（１０２）旋转轴位置，与轮毂一起低速旋转；所述转子水冷却系统（１０１）和内定子水冷却系统（１０５）分别通过管道与水冷转子直驱风力发电机（１０３）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王裕峰，黄森林，周会军，王成，朱红燕，郭靖靖，迟克忠，杨衎，郭强，安康平，陈恒峰，
申请(专利权)人：中科盛创青岛电气有限公司，
类型：发明
国别省市：95