CN103701238A - 5mw双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置 - Google Patents
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Abstract
5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，其具体结构如下:定、转子铁芯采用分段式结构，在转子铁芯叠压过程中，用通风槽板在每段转子铁芯间形成径向通风道，并将转子铁芯分割成长度由两端至中部逐渐变短的分段，使转子铁芯形成沿铁芯中部对称的不等间距通风道结构；在转子铁芯的两端外的电机转轴上，分别设置有向转子铁芯中部送风的轴流风扇，在电机转轴转动时，转子铁芯两端形成由外向内的大风压，将冷风通过转子轴向通风道送入转子铁芯内部中心部位。本发明降低了发电机内部温度，增强电机绝缘的可靠性，延长发电机寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种自循环通风散热装置，尤其涉及一种5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置。
背景技术
发电机作为一种能量转换机构，在能量转换过程中不可避免地要产生能量损耗，这些损耗的能量最终绝大部分变成热量,使电机各部件温度升高。尤其是兆瓦级双馈风力发电机,它的工作原理不同于普通的低压大功率绕线电机,在满负荷工作时,其定、转子同时向电网溃电,这时由于转子通入低频励磁电流,转子损耗将远大于普通绕线电机,所以定、转子总的发热量会较普通绕线电机高出很多。
5MW双馈风力发电机由于其特殊工作环境和安装空间，严格限制了其体积及重量，因而必须在满足输出容量的同时尽量减小机座号，这就使得电机的功率密度相当高，其铁芯长径比远远大于普通转子绕线式电机，尽管采用空-水冷却方式，传统的自循环通风散热结构无法将冷却风有效送入铁芯的中央部分，无法满足其散热要求，造成电机铁芯中央部分局部过热，在电机内部积聚巨大热量，使发电机过热而导致绝缘失效。
发明内容
本发明的目的是在于解决以上传统自循环结构的不足，提供了一种5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，降低了发电机内部温度，增强电机绝缘的可靠性，延长发电机寿命。
为实现上述目的，本发明的具体方案如下：
5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，其具体结构如下:
定、转子铁芯采用分段式结构，在转子铁芯叠压过程中，用通风槽板在每段转子铁芯间形成径向通风道，并将转子铁芯分割成长度由两端至中部逐渐变短的分段，且使转子铁芯形成由中部对称的不等间距通风道结构；
在转子铁芯的两端外的电机转轴上，分别设置有向转子铁芯中部送风的轴流风扇，在电机转轴转动时，转子铁芯两端形成由外向内的大风压，将冷风通过转子轴向通风道送入转子铁芯内部中心部位。
5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，其工作流程为：
发电机运转时，电机转轴上的两个轴流风扇随轴旋转，将冷风通过转子轴向通风道送入转子铁芯内部中心部位，以冷却转子铁芯及转子线圈，转子径向通风道在离心作用下将冷风经气隙送入与其对应的定子径向通风道中，冷却定子线圈及定子铁芯；冷风经热交换后携带的热量由定子铁芯流入电机背部的空-水冷却器，在其中与外循环冷却水再次进行热交换，重新冷却的冷风由电机铁芯两端重新回到电机内部并再由轴流风扇送入铁芯，完成电机内部自循环通风。
本发明的有益效果在于：本发明使容易积聚热量的转子铁芯中部形成较多的径向通风道，增多了转子铁芯中间部分的热交换次数；而转子铁芯两端的轴流风扇为冷却风提供了轴向的大风压，更有效的将冷风送入电机铁芯中间部位。两者相辅相成，加强了不易冷却的转子铁芯中部的热交换，使发电机内部在轴向方向上，最大限度的利用了空-水冷却器，降低发电机内部温度，增强电机绝缘的可靠性，延长发电机寿命。
附图说明
本发明共有附图2幅。
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工作流程示意图。
图中序号说明：1、转子铁芯，2、通风槽板，3、轴流风扇。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和附图对本发明进一步说明：
5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，其具体结构如下:
定、转子铁芯采用分段式结构，在转子铁芯1叠压过程中，用通风槽板2在每段转子铁芯1间形成径向通风道，并将转子铁芯1分割成长度由两端至中部逐渐变短的分段，且使转子铁芯1形成由中部对称的不等间距通风道结构；
在转子铁芯1的两端外的电机转轴上，分别设置有向转子铁芯1中部送风的轴流风扇3，在电机转轴转动时，转子铁芯1两端形成由外向内的大风压，将冷风通过转子轴向通风道送入转子铁芯1内部中心部位。
5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，其特征在于工作流程为：
发电机运转时，电机转轴上的两个轴流风扇3随轴旋转，将冷风通过转子轴向通风道送入转子铁芯1内部中心部位，以冷却转子铁芯1及转子线圈，转子径向通风道在离心作用下将冷风经气隙送入与其对应的定子径向通风道中，冷却定子线圈及定子铁芯；冷风经热交换后携带的热量由定子铁芯流入电机背部的空-水冷却器，在其中与外循环冷却水再次进行热交换，重新冷却的冷风由电机铁芯两端重新回到电机内部并再由轴流风扇3送入铁芯，完成电机内部自循环通风。
Claims (2)
1.5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，其特征在于具体结构如下:
定、转子铁芯采用分段式结构，在转子铁芯（1）叠压过程中，用通风槽板（2）在每段转子铁芯（1）间形成径向通风道，并将转子铁芯（1）分割成长度由两端至中部逐渐变短的分段，且使转子铁芯（1）形成由中部对称的不等间距通风道结构；
在转子铁芯（1）的两端外的电机转轴上，分别设置有向转子铁芯（1）中部送风的轴流风扇（3），在电机转轴转动时，转子铁芯（1）两端形成由外向内的大风压，将冷风通过转子轴向通风道送入转子铁芯（1）内部中心部位。
2.根据权利要求1所述的5MW双馈空-水冷风力发电机的自循环散热装置，其特征在于工作流程为：
发电机运转时，电机转轴上的两个轴流风扇（3）随轴旋转，将冷风通过转子轴向通风道送入转子铁芯（1）内部中心部位，以冷却转子铁芯（1）及转子线圈，转子径向通风道在离心作用下将冷风经气隙送入与其对应的定子径向通风道中，冷却定子线圈及定子铁芯；冷风经热交换后携带的热量由定子铁芯流入电机背部的空-水冷却器，在其中与外循环冷却水再次进行热交换，重新冷却的冷风由电机铁芯两端重新回到电机内部并再由轴流风扇（3）送入铁芯，完成电机内部自循环通风。
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