发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，包括塔架和安装在塔架顶端的主机及连接着主机的叶轮，所述主机包括有机舱和设在机舱内的与叶轮连接的变速箱、与变速箱连接的发电机，在变速箱上设有水/油热交换器，在发电机内设有水循环散热管路，在机舱内设有向水/油热交换器、水循环散热管路供水的水泵供水组件，在机舱尾部设有水/空气热交换器，水/空气热交换器通过进水管路分别连接到水/油热交换器、水循环散热管路的出水管上，水/空气热交换器通过出水管路连接到水泵供水组件上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组
本专利技术涉及一种大型风力发电机组，尤其是涉及一种发电机和齿轮箱共用水冷散 热方式的大型风力发电机组。
技术介绍
风能是一种绿色能源，加以开发利用后，可以有效减少火电、核电的使用，从而可 以保护环境，减少对自然界的破坏和污染。有效利用风能，最为成功的办法就是在风资源比 较好的地区，安装大型风力发电机组，让风能转换成电能。然而由于风机的制造和维护成本较高，导致风力发电成本比起传统的发电成本偏 高，这往往是制约风能发展的主要原因。对于大型双馈式风力发电机组的发电机组，需要解决风机的散热问题，主要热源 是发电机和齿轮箱。常规的大型双馈式风力发电机组对于这两大部件的散热方式分别有 空气直接冷却发电机或齿轮箱的润滑油，也有些采用两套水冷系统分别冷却发电机和齿轮 箱。对于某些环境恶劣的地区，用水冷系统冷却发电机和齿轮箱具有更好的可靠性和可设 计性。但是采用两套独立的水冷系统来冷却发电机和齿轮箱，会导致成本增加。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术的不足，提供一种发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大 型风力发电机组。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，包括塔架和安装在塔架 顶端的主机及连接着主机的叶轮，所述主机包括有机舱和设在机舱内的与叶轮连接的变速 箱、与变速箱连接的发电机，其特征在于在变速箱上设有水/油热交换器，在发电机内设有 水循环散热管路，在机舱内设有向水/油热交换器、水循环散热管路供水的水泵供水组件， 在机舱尾部设有水/空气热交换器，水/空气热交换器通过进水管路分别连接到水/油热 交换器、水循环散热管路的出水管上，水/空气热交换器通过出水管路连接到水泵供水组 件上。如上所述的发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，其特征在于 所述水泵供水组件包括有水泵电机和水泵以及贮水槽，水泵的抽水管置于贮水槽中，水泵 的扬水管分别连接到水/油热交换器、水循环散热管路的入水端。如上所述的发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，其特征在于 所述水/空气热交换器包括有热交换器、风冷风扇和散热管路以及管路控制阀门。本专利技术与现有技术相比，有以下优点首先，本专利技术的发电机和变速箱采用一套水冷散热系统就能很好地解决散热问 题，从而降低整机成本，提高发电机组的可靠性。再有本专利技术的结构简单、耐用。附图说明图1为主机的局部放大图；图2为本专利技术的立体图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术进行详细描述如图所示，发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，包括有塔架1 和安装在塔架1顶端的主机2及连接着主机2的叶轮3，所述主机2包括有机舱21和设在 机舱21内的与叶轮3连接的变速箱23、与变速箱23连接的发电机22。叶轮3转动带动变 速箱23转动，经过变速箱23进行增速后，变速箱23输出轴就可以带动发电机22进行发电。为了实现发电机和变速箱采用一套水冷散热系统，本实施例采用以下方案在变 速箱23上设有水/油热交换器4。在发电机22内设有水循环散热管路5。在机舱21内设 有向水/油热交换器4、水循环散热管路5供水的水泵供水组件6。在机舱21尾部设有水 /空气热交换器7。所述的水/空气热交换器7通过进水管路分别连接到水/油热交换器 4、水循环散热管路5的出水管上，使水/油热交换器4和水循环散热管路5中带有热量的 水进入到水/空气热交换器7中，再进入到水/空气热交换器7中进行散热。水/空气热 交换器7通过散热后的水，再通过出水管路连接到水泵供水组件6上。其循环的路线先由水泵供水组件6分别向水/油热交换器4、水循环散热管路5 提供冷却水，冷却水经过水/油热交换器4后，带走变速箱23内的热量。冷却水经过水循 环散热管路5后，带走发电机22内的热量。之后，从水/油热交换器4出来的水和从水循 环散热管路5出来的水相应到水/空气热交换器7中。经水/空气热交换器7进行散热， 水/空气热交换器7将水散热后，再回流到水泵供水组件6中，实现吸热、散热循环。具体来说，所述水泵供水组件6包括有水泵电机61和水泵以及贮水槽，水泵的抽 水管置于贮水槽中。水泵的扬水管分别连接到水/油热交换器4、水循环散热管路5的入水 端。所述水/空气热交换器7包括有热交换器、风冷风扇和散热管路以及管路控制阀 门等。一般来说，还包括有控制阀门、控制系统和其它辅助件组成等。本专利技术的工作原理1、当风力发电机组开始发电后，开启控制阀门的控制，使水泵出来的水全部进入 水循环散热管路5，然后再进入水/空气热交换器7，再回流进入水泵。此时水泵电机、风冷 风扇均处于低速工作状态。2、当齿轮箱油温达到某个设定值后，也就是需要将齿轮箱产生的热量通过外散热 器带走时，开启控制阀门控制，使水泵出来的水分流进入发电机的水循环散热管路5和齿 轮箱的水/油热交换器，然后再汇合进入水/空气热交换器7，再回流进入水泵。此时水泵 电机、风冷风扇均处于高速工作状态。3、当齿轮箱油温降低到某个设定值后，也就是不再需要将齿轮箱产生的热量通过 外散热器带走时，切换到第1条的方式工作。权利要求1.发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，包括塔架(1)和安装在塔 架(1)顶端的主机( 及连接着主机O)的叶轮(3)，所述主机( 包括有机舱和设 在机舱内的与叶轮C3)连接的变速箱(23)、与变速箱连接的发电机(22)，其特 征在于在变速箱上设有水/油热交换器G)，在发电机0 内设有水循环散热管路(5)，在机舱内设有向水/油热交换器G)、水循环散热管路( 供水的水泵供水组件(6)，在机舱尾部设有水/空气热交换器(7)，水/空气热交换器(7)通过进水管路分 别连接到水/油热交换器G)、水循环散热管路(5)的出水管上，水/空气热交换器(7)通 过出水管路连接到水泵供水组件(6)上。2.根据权利要求1所述的发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，其 特征在于所述水泵供水组件(6)包括有水泵电机(61)和水泵以及贮水槽，水泵的抽水管置 于贮水槽中，水泵的扬水管分别连接到水/油热交换器G)、水循环散热管路( 的入水端。3.根据权利要求1或2所述的发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机 组，其特征在于所述水/空气热交换器(7)包括有热交换器、风冷风扇和散热管路以及管路 控制阀门。专利摘要本技术涉及一种发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，包括塔架和安装在塔架顶端的主机及连接着主机的叶轮，所述主机包括有机舱和设在机舱内的与叶轮连接的变速箱、与变速箱连接的发电机，在变速箱上设有水/油热交换器，在发电机内设有水循环散热管路，在机舱内设有向水/油热交换器、水循环散热管路供水的水泵供水组件，在机舱尾部设有水/空气热交换器，水/空气热交换器通过进水管路分别连接到水/油热交换器、水循环散热管路的出水管上，水/空气热交换器通过出水管路连接到水泵供水组件上。文档编号F16H57/04GK201858090SQ201020521148公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月1日 优先权日2010年9月1日专利技术者冷华云, 王清霞, 郭涛, 陈思范, 陈湘泉 申请人:广东明阳风电产业集团有限公本文档来自技高网...

【技术保护点】
发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组，包括塔架（１）和安装在塔架（１）顶端的主机（２）及连接着主机（２）的叶轮（３），所述主机（２）包括有机舱（２１）和设在机舱（２１）内的与叶轮（３）连接的变速箱（２３）、与变速箱（２３）连接的发电机（２２），其特征在于在变速箱（２３）上设有水／油热交换器（４），在发电机（２２）内设有水循环散热管路（５），在机舱（２１）内设有向水／油热交换器（４）、水循环散热管路（５）供水的水泵供水组件（６），在机舱（２１）尾部设有水／空气热交换器（７），水／空气热交换器（７）通过进水管路分别连接到水／油热交换器（４）、水循环散热管路（５）的出水管上，水／空气热交换器（７）通过出水管路连接到水泵供水组件（６）上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈湘泉，王清霞，郭涛，冷华云，陈思范，
申请(专利权)人：广东明阳风电产业集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44