CN108730134A - 一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法 - Google Patents

一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108730134A
CN108730134A CN201810569131.XA CN201810569131A CN108730134A CN 108730134 A CN108730134 A CN 108730134A CN 201810569131 A CN201810569131 A CN 201810569131A CN 108730134 A CN108730134 A CN 108730134A
Authority
CN
China
Prior art keywords
driven generator
babinet
air
blast
box wind
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810569131.XA
Other languages
English (en)
Inventor
周亮
张卫华
熊德琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Dunan Electric Co Ltd
Original Assignee
Xian Dunan Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Dunan Electric Co Ltd filed Critical Xian Dunan Electric Co Ltd
Priority to CN201810569131.XA priority Critical patent/CN108730134A/zh
Publication of CN108730134A publication Critical patent/CN108730134A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03D—WIND MOTORS
    • F03D80/00—Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/60—Cooling or heating of wind motors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种箱式风力发电机的冷却***，所述箱式风力发电机包含箱体，所述箱体的至少一个端部设置有轴向鼓风口，轴向鼓风口连接有鼓风管，靠近鼓风管的入口设置有空气过滤器；所述箱体的侧面设置径向排风口；还公开了一种箱式风力发电机的冷却方法，经过过滤的外界空气鼓入箱式风力发电机的至少一端，并轴向鼓入转子铁芯和定子铁芯，再经过定子铁芯的径向空隙排入箱式风力发电机的箱体内周，最后排入外界空气中。与传统的冷却***相比，本发明结构简单，降低了成本，减少了故障点，方便维护。利用机舱外部的冷空气直接与风力发电机内部的热空气混合，提高了冷却效率。

Description

一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法
技术领域
本发明涉及风电技术领域，具体涉及一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法。
背景技术
现有箱式风力发电机的冷却方式大多为顶置空空冷却器或空水冷却器。然而，这两种冷却器结构复杂，故障点多，制造成本昂贵，且发电机内部热空气与冷却器中冷却介质进行热交换时不发生接触，热交换效率低，从而限制了发电机的功率密度。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单的箱式风力发电机的冷却***，可降低成本，提高热交换效率。
本发明的另一个目的在于提供一种箱式风力发电机的冷却方法，采用该冷却方法可以有效提高热交换效率。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
(一)一种箱式风力发电机的冷却***，所述箱式风力发电机包含箱体，所述箱体的至少一个端部设置有轴向鼓风口，轴向鼓风口连接有鼓风管，靠近鼓风管的入口设置有空气过滤器；所述箱体的侧面设置径向排风口。
优选地，所述冷却***包括机舱，所述箱式风力发电机设置在机舱内；所述鼓风管伸出所述机舱外；所述径向排风口连接有排风管，所述排风管伸出所述机舱外。
优选地，所述箱体的端部设置有轴向鼓风腔；所述箱体的内周设置有径向排风腔，径向排风腔与径向排风口连通。
进一步优选地，所述箱体的前端部设置有前端轴向鼓风腔、前端轴向鼓风口、前端鼓风管；所述箱体的后端部设置有后端轴向鼓风腔、后端轴向鼓风口、后端鼓风管；所述前端鼓风管和后端鼓风管并联到一个鼓风总管，所述鼓风总管上设置有鼓风机，靠近所述鼓风总管的入口设置有空气过滤器。
进一步优选地，所述箱体内设置有前固定环板和后固定环板，所述前固定环板和后固定环板用于固定发电机的定子铁芯；所述箱体的前、后端面对应设置前、后轴承，前、后轴承上支撑发电机的转轴，转轴上设置转子铁芯；所述箱体的前端面、前固定环板和转子铁芯的前端面围合形成前端轴向鼓风腔；所述箱体的后端面、后固定环板和转子铁芯的后端面围合形成后端轴向鼓风腔。
优选地，所述箱体内设置有前固定环板和后固定环板，所述前固定环板和后固定环板用于固定发电机的定子铁芯；所述定子铁芯、前固定环板、后固定环板和箱体的侧壁围合形成所述径向排风腔。
进一步优选地，所述定子铁芯设置有径向散热孔，径向散热孔连通所述径向排风腔。
进一步优选地，所述定子铁芯为多段轴向叠置，段间具有径向空隙，径向空隙连通所述径向排风腔。
优选地，所述鼓风管上设置有鼓风机。
(二)一种箱式风力发电机的冷却方法，经过过滤的外界空气鼓入箱式风力发电机的至少一端，并轴向鼓入转子铁芯和定子铁芯，再经过定子铁芯的径向空隙排入箱式风力发电机的箱体内周，最后排入外界空气中。
优选地，所述箱式风力发电机设置在机舱内；所述外界空气为机舱外空气。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明将机舱外部的冷空气轴向鼓入风力发电机的内部，利用机舱外部的冷空气直接与风力发电机内部的热空气混合，带走风力发电机内部的热量，并径向排出，实现了风力发电机的有效冷却，提高了冷却效率；并且，与传统的冷却***相比，结构简单，降低了成本，减少了故障点，方便维护。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的箱式风力发电机的冷却***的一种实施例的结构示意图；
图2是本发明的箱式风力发电机的冷却***的另一种实施例的结构示意图；
图3是图1或图2中的箱式风力发电机的冷却***的局部剖面结构示意图。
以上图1-图3中：1机舱；2箱体；201轴向鼓风口；202径向排风口；203前固定环板；204后固定环板；3鼓风管；4鼓风机；5空气过滤器；6排风管；7定子铁芯；8轴承；9转轴；10转子铁芯。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域的技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
参考图1，本发明提供一种箱式风力发电机的冷却***，所述箱式风力发电机包含箱体2，箱体2的至少一个端部设置有轴向鼓风口201，轴向鼓风口201连接有鼓风管3，靠近鼓风管3的入口设置有空气过滤器5；所述箱体2的侧面设置径向排风口202。
图1是本发明的箱式风力发电机的冷却***的一种实施例的结构示意图。参考图1，箱体2的一侧设置有轴向鼓风机4，轴向鼓风机4连接有鼓风管3，靠近鼓风管3的入口设置空气过滤器5。鼓风管3上可以设置鼓风机4，并通过鼓风机4将外界空气通过鼓风管3通入箱体2内部；也可以通过外加鼓风装置，将外界的空气通过鼓风管鼓入箱体内部；空气过滤器5对进入到鼓风管3内的空气进行过滤，防止空气中的杂质对风力发电机内部的部件造成损害；通入的空气进入箱体2后，与箱体2内的热空气进行混合，吸收箱体2内的热量，并由箱体2侧面设置的径向排风口202排出箱体2，由此降低箱体2内的温度，实现风力发电机的冷却。
进一步地，冷却***包括机舱1，箱式风力发电机设置在机舱1内，鼓风管3伸出机舱1外，使鼓风机4将机舱1外的冷空气鼓入箱体2内部，机舱1外的冷空气即大自然中的冷空气，机舱1外的冷空气进入箱体2后，与箱体2内的热空气进行混合，吸收箱体2内的热量，并通过径向排风口202连接的排风管6将吸收热量的空气排出机舱1外，即排出至大自然中；由此利用大自然中的冷空气在箱体2内循环，直接与风力发电机内部的空气混合，吸收风力发电机内部的热量，快速有效的实现了风力发电机的冷却。
进一步地，箱体2的端部设置轴向鼓风腔，鼓风机4将空气鼓入轴向鼓风腔，空气通过轴向鼓风腔进入发电机内部，带走发电机内部的热量后进入箱体2内周设置的径向排风腔，并通过与径向排风腔与径向排风口202排出，带走发电机内部的热量，冷却发电机。
图2是本发明的箱式风力发电机的冷却***的另一种实施例的结构示意图。参考图2，箱体2的前后侧分别设置有轴向鼓风机4，轴向鼓风机4连接有鼓风管3，鼓风管3上设置鼓风机4，靠近鼓风管3的入口设置空气过滤器5。
具体地，箱体2的前端部设置有前端轴向鼓风腔、前端轴向鼓风口201、前端鼓风管；箱体2的后端部设置有后端轴向鼓风腔、后端轴向鼓风口201、后端鼓风管；前端鼓风管和后端鼓风管并联到一个鼓风总管(图中未示出)，鼓风总管伸出机舱1外，鼓风总管上设置有鼓风机4，靠近鼓风总管的入口设置有空气过滤器5；鼓风机4将机舱1外的空气引入鼓风总管，鼓风总管将空气分流至前端鼓风管和后端鼓风管，前端鼓风管的空气进入前端鼓风腔并通过前端轴向鼓风口201进入发电机内部，后端鼓风管内的空气进入后端鼓风腔并通过后端轴向鼓风口201进入发电机的内部，与发电机内部的热空气混合，并进入径向排风腔，最后通过径向排风口202排出，带走发电机内部的热量，实现发电机的冷却。
更具体地，图3是箱式风力发电机的冷却***的局部剖面结构图，参考图3，箱体2内设置有前固定环板203和后固定环板204，前固定环板203和后固定环板204用于固定发电机的定子铁芯7；箱体2的前、后端面对应设置前、后轴承8，前、后轴承8上支撑发电机的转轴9，转轴9上设置转子铁芯10；箱体2的前端面、前固定环板203和转子铁芯10的前端面围合形成前端轴向鼓风腔；箱体2的后端面、后固定环板204和转子铁芯10的后端面围合形成后端轴向鼓风腔。空气进入前端轴向鼓风腔和后端轴向鼓风腔后，在鼓风机4的作用下轴向进入发电机内部，与发电机内部的热空气混合后，径向排出，带走发电机内部的热量，实现发电机的有效冷却。
进一步的，定子铁芯7、前固定环板203、后固定环板204和箱体2的侧壁围合形成径向排风腔；机舱1外的空气轴向进入发电机的内部，与发电机内部的热空气混合后进入径向排风腔，最后排出机舱1外。
具体的，机舱1外的空气轴向进入发电机的内部，与发电机内部的热空气混合后进入径向排风腔的形式有多种实现方式；其中，本发明给出两种实现方式，一种实现方式为：定子铁芯7上设置有径向散热孔，径向散热孔连通径向排风腔，混合后的热空气通过径向散热孔排至径向排风腔；另一种实现方式为：定子铁芯7为多段轴向叠置，段间具有径向空隙，径向空隙连通径向排风腔，机舱1外的冷空气轴向进入发电机内部后，可进入定子铁芯7的径向空隙中，更进一步的带走定子铁芯7之间的热量，吸收热量后的热空气通过该径向空隙排至径向排风腔，将发电机内部的热量排出机舱1外，更有效的实现了风力发电机的冷却，提高热交换效率。
与现有的风力发电机的冷却***相比，本发明的箱式风力发电机的冷却***明显缩小了风力发电机的体积，降低了风力发电机的成本，预计成本可在现有的风力发电机的基础上降低15～20％；同时由于该箱式风力发电机的冷却***结构简单，也减少了故障点，方便维护。
此外，本发明还提供了一种箱式风力发电机的冷却方法，将经过过滤的外界空气鼓入箱式风力发电机的至少一端，并轴向鼓入转子铁芯10和定子铁芯7，再经过定子铁芯7的径向散热孔或径向空隙排入箱式风力发电机的箱体2内周，最后排入外界空气中。其中，箱式风力发电机设置在机舱1内，外界空气为机舱1外空气。
本发明的箱式风力发电机的冷却方法利用大自然中的冷空气在箱体2内循环吸收风力发电机内部的热量，可直接对箱式风力发电机绕组及铁芯进行冷却，快速有效的实现了风力发电机的冷却，提高了热交换效率。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，所述箱式风力发电机包含箱体(2)，
所述箱体(2)的至少一个端部设置有轴向鼓风口(201)，轴向鼓风口(201)连接有鼓风管(3)，靠近鼓风管(3)的入口设置有空气过滤器(5)；
所述箱体(2)的侧面设置径向排风口(202)。
2.根据权利要求1所述的箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，所述冷却***包括机舱(1)，
所述箱式风力发电机设置在机舱(1)内；
所述鼓风管(3)伸出所述机舱(1)外；
所述径向排风口(202)连接有排风管(6)，所述排风管(6)伸出所述机舱(1)外。
3.根据权利要求1所述的箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，
所述箱体(2)的端部设置有轴向鼓风腔；
所述箱体(2)的内周设置有径向排风腔，径向排风腔(204)与径向排风口(202)连通。
4.根据权利要求3所述的箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，
所述箱体(2)的前端部设置有前端轴向鼓风腔、前端轴向鼓风口、前端鼓风管；
所述箱体(2)的后端部设置有后端轴向鼓风腔、后端轴向鼓风口、后端鼓风管；
所述前端鼓风管和后端鼓风管并联到一个鼓风总管，所述鼓风总管上设置有鼓风机(4)，靠近所述鼓风总管的入口设置有空气过滤器(5)。
5.根据权利要求4所述的箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，
所述箱体(2)内设置有前固定环板(203)和后固定环板(204)，所述前固定环板(203)和后固定环板(204)用于固定发电机的定子铁芯(7)；
所述箱体(2)的前、后端面对应设置前、后轴承(8)，前、后轴承(8)上支撑发电机的转轴(9)，转轴(9)上设置转子铁芯(10)；
所述箱体(2)的前端面、前固定环板(203)和转子铁芯(10)的前端面围合形成前端轴向鼓风腔；
所述箱体(2)的后端面、后固定环板(204)和转子铁芯(10)的后端面围合形成后端轴向鼓风腔。
6.根据权利要求3所述的箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，
所述箱体(2)内设置有前固定环板(203)和后固定环板(204)，所述前固定环板(203)和后固定环板(204)用于固定发电机的定子铁芯(7)；所述定子铁芯(7)、前固定环板(203)、后固定环板(204)和箱体(2)的侧壁围合形成所述径向排风腔。
7.根据权利要求6所述箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，所述定子铁芯(7)为多段轴向叠置，段间具有径向空隙，径向空隙连通所述径向排风腔。
8.根据权利要求1所述的箱式风力发电机的冷却***，其特征在于，所述鼓风管(3)上设置有鼓风机(4)。
9.一种箱式风力发电机的冷却方法，其特征在于，经过过滤的外界空气鼓入箱式风力发电机的至少一端，并轴向鼓入转子铁芯和定子铁芯，再经过定子铁芯的径向空隙排入箱式风力发电机的箱体内周，最后排入外界空气中。
10.根据权利要求9所述的箱式风力发电机的冷却方法，其特征在于，
所述箱式风力发电机设置在机舱内；
所述外界空气为机舱外空气。
CN201810569131.XA 2018-06-05 2018-06-05 一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法 Pending CN108730134A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810569131.XA CN108730134A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810569131.XA CN108730134A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108730134A true CN108730134A (zh) 2018-11-02

Family

ID=63932481

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810569131.XA Pending CN108730134A (zh) 2018-06-05 2018-06-05 一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108730134A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109980852A (zh) * 2019-04-23 2019-07-05 浙江运达风电股份有限公司 一种风力发电机通风散热***

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040099000A1 (en) * 2002-11-25 2004-05-27 Lg Electronics Inc Cool air circulating blower for refrigerator
WO2010024650A2 (ko) * 2008-09-01 2010-03-04 두산중공업 주식회사 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템
CN201682367U (zh) * 2010-02-10 2010-12-22 苏州特谱风能技术有限公司 一种用于风力发电机的冷却装置
CN102619704A (zh) * 2012-04-18 2012-08-01 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 一种机舱冷却***
CN102619707A (zh) * 2012-04-27 2012-08-01 东方电气集团东方汽轮机有限公司 海上风力发电机组冷却***
CN208330634U (zh) * 2018-06-05 2019-01-04 西安盾安电气有限公司 一种箱式风力发电机的冷却***

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040099000A1 (en) * 2002-11-25 2004-05-27 Lg Electronics Inc Cool air circulating blower for refrigerator
WO2010024650A2 (ko) * 2008-09-01 2010-03-04 두산중공업 주식회사 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템
CN201682367U (zh) * 2010-02-10 2010-12-22 苏州特谱风能技术有限公司 一种用于风力发电机的冷却装置
CN102619704A (zh) * 2012-04-18 2012-08-01 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 一种机舱冷却***
CN102619707A (zh) * 2012-04-27 2012-08-01 东方电气集团东方汽轮机有限公司 海上风力发电机组冷却***
CN208330634U (zh) * 2018-06-05 2019-01-04 西安盾安电气有限公司 一种箱式风力发电机的冷却***

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109980852A (zh) * 2019-04-23 2019-07-05 浙江运达风电股份有限公司 一种风力发电机通风散热***

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101123380B (zh) 转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机
CN109412339B (zh) 电机及风力发电机组
CN202183694U (zh) 一种机壳水冷式风力发电机冷却结构
CN101834490B (zh) 一种风电发电机冷却器
CN103490558A (zh) 直驱风力发电机冷却***
CN212033942U (zh) 电机及风力发电机组
CN208057312U (zh) 风力发电机组
CN208330634U (zh) 一种箱式风力发电机的冷却***
CN108730134A (zh) 一种箱式风力发电机的冷却***及冷却方法
CN114069940A (zh) 一种宽频变频电动机的强风冷结构
CN206770135U (zh) 一种风力发电机组多功能通风转换装置
CN203722411U (zh) 用于新能源汽车的内外双风冷电机
CN102983678A (zh) 发电机冷却风路结构
CN105245042A (zh) 一种永磁风力发电机内风路结构
CN201682367U (zh) 一种用于风力发电机的冷却装置
CN211481090U (zh) 一种用于立式电机的混流式冷却通风结构
CN203761182U (zh) 一种降低大型电机定子热量的通风装置
CN208330633U (zh) 一种冷却风导流分配装置及箱式风力发电机
CN203261190U (zh) 一种超高速永磁同步电动机的散热结构
CN110071594B (zh) 一种高速电机自循环冷却结构及冷却方法
CN209627124U (zh) 一种高速电机自循环冷却结构
CN210001753U (zh) 循环式除湿污泥烘干***
CN211370548U (zh) 一种静音箱机组冷却水循环***
CN203522438U (zh) 直驱风力发电机冷却***
CN112688491A (zh) 一种永磁电机高效率通风冷却***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination