一种用于风力发电机组冷却的风冷系统技术方案

一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，属于散热系统技术领域。它包括永磁发电机壳、高效换热装置、机舱、风管、风机控制器，机舱前端配合设置永磁发电机壳，后端配合设置高效换热装置，永磁发电机壳与高效换热装置通过风管连接，高效换热装置上配合设置用于调节其风扇转速的风机控制器，风机控制器的测温探头处于高效换热装置的内外循环的进风口处，通过内外循环的进风口温度的变化来调节高效换热装置的风扇转速。本实用新型专利技术的风冷系统对不同机舱内部环境都有很好的适用性；机舱内部采用独立换热，无漏电，漏水隐患，可靠性高；而且安装形式灵活，整体系统制造组装简单，根据不同的散热量来替换使用的换热芯体，对不同的散热量有良好的适用性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于散热系统技术，具体涉及一种用于风力发电机组冷却的风冷系统。
技术介绍
在全世界范围内，风力发电正迅速并持续地发展着。当今世界风力发电技术的发展趋势表现为单机容量增大、风机桨叶的变化、塔架高度上升、控制技术的进步以及海上风力发电的发展。对于永磁同步发电机其电机容量的提高主要通过增大电机的线性尺寸和增加电磁负荷两种途径来实现。由于电机的损耗与线性尺寸的三次方成正比，因此增大线性尺寸的同时也会引起损耗增加，造成电机效率下降；而通过增加磁负荷的途径，也因受到磁路饱和的限制很难实现。目前提高单机容量的主要措施是增加线负荷，但增加线负荷的同时会增加线棒铜损，线圈的温度将增加，绝缘老化加剧，最终可能达到无法容许的程度。这时就必须采用合适的冷却方式有效地带走各种损耗所产生的热能，将电机各部分的温升控制在允许范围内，保证电机安全可靠地运行。可以说发电机单机容量的增加，主要是依靠电机冷却技术的提高来实现的。随着风力发电机的发展，系统的辅助及控制装置也越来越多，控制变频器所承担的任务也因此越来越复杂，产生的热量越来越大，为了保护风力发电机系统各部件长期稳定运行，也需要及时对其进行冷却处理。如何有效解决发电机的温升瓶颈，已成为风力发电机进一步发展的关键问题之一。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本技术的目的在于提供一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，该风冷系统具有设计合理、风路顺畅、制冷量大、结构简单、初投资与运行费用低、利于管理与维护的特点。所述的一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，所述的风冷系统包括永磁发电机壳、高效换热装置、机舱、风管、风机控制器，其特征在于所述的机舱前端配合设置永磁发电机壳，后端配合设置高效换热装置，所述的永磁发电机壳与高效换热装置通过风管连接， 所述的高效换热装置上配合设置用于调节其风扇转速的风机控制器，风机控制器的测温探头处于高效换热装置的内外循环的进风口处，通过内外循环的进风口温度的变化来调节高效换热装置的风扇转速。所述的一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，其特征在于所述的永磁发电机壳上配合设置进风口和出风口，使外界冷却设备可以通过进风口送入冷风，冷风冷却永磁发电机后，在通过出风口排出，它可以是是内转子或外转子轴向结构的永磁直驱式发电机的外壳体。所述的一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，其特征在于所述的高效换热装置包括具有高效换热能力的换热芯体、与换热芯体连接的内循环风机和外循环风机，所述的内循环风机上配合设置内循环风道进口和内循环风道出口，所述的外循环风机上配合设置外循环风道进口和外循环风道出口。本技术的高效换热装置，可以为两套对称分布于机舱后部。所述的风道均为不锈钢板或带有防腐涂料的铁板弯折咬缝连接而成，内循环风机，通过内循环风道进口抽吸永磁发电机壳内部的热风，通过换热芯体后变成冷风，从内循环风道出口排出；外循环风机，通过外循环风道进口从机舱外部抽吸冷空气，经过换热芯体后带走换热芯体的热量成为热风，从外循环风道出口排出。所述的换热芯体为铝材或不锈钢材质的防腐板式换热器，可以为单芯体，也可以为多芯体以并联或串联方式组成集成化芯体，经过喷涂亲水涂料和环氧涂料来进行防腐处理，而且可以随使用工况和散热功率的不同而具体的进行芯体的组合和排列。所述的一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，其特征在于所述的风管包括主风管及配合设置在主风管两端的接口风管。按其功能又分为送风风管和抽风风管。所述的一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，其特征在于所述的机舱底部和侧面分别配合设置用于换热的外循环机舱进风口和外循环机舱出风口，所述的外循环机舱进风口与高效换热装置的外循环风道进口连接，所述的外循环机舱出风口与高效换热装置的外循环风道出口相通。外循环机舱进风口共为两个，处于机舱底部的后部，其开口位置正好处于高效换热装置的外循环风道进口的正下方，其开口大小与外循环风道进口的大小相同，两者通过螺栓和法兰进行连接，并用垫片或者密封条密封。外循环机舱出风口开在机舱的两侧壁面的后部，或者开在机舱的后壁上。所述风机控制器为可智能的根据传感探头来监控内外循环的进风口温度的变化来调节高效换热装置的内外循环风扇的风速，从而调节风量及换热量。这样在外界风力较小的情况下，永磁发电机的转子转动较慢，永磁发电机的热耗散也较小，风机控制器可以自动降低高效换热装置的内外循环风扇的风速来节约能源；在外界风力较大的情况下，永磁发电机的转子转动较快，永磁发电机的热耗散也较大，风机控制器可以自动提高高效换热装置的内外循环风扇的风速来控制永磁发电机的温升。通过采用上述技术，与现有技术相比，本技术具有以下有益效果1)本技术提供的风冷系统的两种运行方式对不同机舱内部环境都有很好的适用性，对内部空间较大的机舱，可选用内循环封闭式风冷系统；对内部空间较小的机舱， 可选用内循环半开放式风冷系统；2)该风冷系统采用机舱内部独立换热，无漏电，漏水隐患，可靠性高；3)该风冷系统安装形式灵活，整体系统制造组装简单，根据不同的散热量来替换使用的换热芯体，对不同的散热量有良好的适用性。附图说明图1为本技术结构示意图；图2为图1去掉机舱后的结构示意图；图3为图2的分体结构示意图；图4为本技术部件永磁发电机壳的结构示意图；图5为本技术部件机舱的结构示意图；图6为本技术另一实施例的结构示意图；图7为图6去掉机舱后的结构示意图；图8为图7的仰视图结构示意图。图中1-永磁发电机壳，2-高效换热装置，3-机舱，4-风管，5-风机控制器，6_永磁发电机壳的进风口，7-永磁发电机壳的出风口，8-换热芯体，9-内循环风机，10-外循环风机，11-内循环风道进口，12-内循环风道出口，13-外循环风道进口，14-外循环风道出口，15-外循环机舱进风口，16-外循环机舱出风口，17-主风管，18-接口风管，19-送风风管，20-抽风风管，21-内循环风道进口连管，22-内循环风机出口导流风道。具体实施方式下面对本技术的实施例作详细说明，本实施例在以本技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一用于风力发电机组冷却的内循环半开放式风冷系统，如图1、图2和图3所示，该风冷系统主要包括永磁发电机壳1、高效换热装置2、机舱3、风管4、风机控制器5，其中处于机舱前端的永磁发电机壳1的风口通过风管4与处于整个机舱3后部的高效换热装置2 进行连接，风机控制器5的测温探头处于高效换热装置2的内外循环的进风口处，通过内外循环的进风口温度的变化来调节高效换热装置2的风扇转速。如图4所示，所述永磁发电机壳1为永磁直驱式发电机的外壳体，其在结构上为可以是内转子或外转子轴向结构的直驱式发电机的外壳体，外壳体的定子支撑体的背面具有进风口 6和出风口 7，使外界冷却设备可以通过进风口 6送入冷风，冷风冷却永磁发电机后， 在通过出风口 7排出。所述高效换热装置2，通常为两套对称分布于机舱3后部。由具有高效换热能力的换热芯体8，内循环风机9，外循环风机10，内循环风道进口 11，内循环风道出口 12，外循环风道进口 13，外循环风道出口 14组成。以上各风道均为不锈钢板或带有防腐涂料的铁板本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于风力发电机组冷却的风冷系统，所述的风冷系统包括永磁发电机壳（１）、高效换热装置（２）、机舱（３）、风管（４）、风机控制器（５），其特征在于：所述的机舱（３）前端配合设置永磁发电机壳（１），后端配合设置高效换热装置（２），所述的永磁发电机壳（１）与高效换热装置（２）通过风管（４）连接，所述的高效换热装置（２）上配合设置用于调节其风扇转速的风机控制器（５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊建国，李元阳，崔宏涛，周小明，李明锁，
申请(专利权)人：天通浙江精电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33