CN202183694U

CN202183694U - 一种机壳水冷式风力发电机冷却结构

Info

Publication number: CN202183694U
Application number: CN2011203003126U
Authority: CN
Inventors: 曹海坡; 吴宣东; 段昆; 于海蒂; 李帅
Original assignee: Nanyang Explosion Protection Group Co Ltd
Current assignee: Nanyang Explosion Protection Group Co Ltd
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2011-08-18
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2021-08-18

Abstract

本实用新型涉及一种发电机冷却技术，特别是涉及一种机壳水冷式风力发电机冷却结构。所述发电机冷却结构，由发电机壳体和定子铁芯径向热传导外部筒体组成通风道，所述通风道和定子轴向冷却气流通道在发电机内部形成一个完成的空气环流；在所述发电机壳体内，定子铁芯径向热传导外部筒体的***圆周设有冷却水夹套，所述水夹套内用隔板沿着电机轴向方向平行分布形成往折转水道，冷却水在所述水夹套内沿着电机轴向方向平行分布的往折转水道流动，与外水套组装成封闭式轴向水路。本实用新型风力发电机冷却结构，使发电机各部的冷却效果大大改善，从而可有效地消除因发电机发热而导致的各种故障，使发电机的运行更加可靠，而且发电机整体结构更加紧凑、合理。

Description

一种机壳水冷式风力发电机冷却结构

技术领域

本实用新型涉及一种发电机冷却技术，特别是涉及一种机壳水冷式风力发电机冷却结构。

背景技术

在公知的技术中，风力发电机的冷却通常是在发电机的尾端机壳外部安装一个引风扇，两端端盖上分别设有进风口和出风口，发电机内部仅设有转子轴向风路和气隙风路。发电机运行过程中，在引风扇的作用下，外部空气由发电机轴伸端端盖上的进风口进入，经由转子轴向风路、气隙风路和尾端端盖上的出风口排出，由此对发电机的转子和定子进行冷却。这种结构的主要缺陷一是发热量较大的发电机定子得不到有效的冷却，定子绕组线圈容易受热导致绝缘失效而发生故障；二是引风扇位于发电机的外部，通过尾端端盖上的出风口及转子轴向风路和气隙风路引风，其风力微弱，冷却效果差。现有技术中虽然对发电机冷却风路不断改进，但冷却效果仍不太理想。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术不足，提出一种机壳水冷式风力发电机冷却结构，能够对发电机内部各构件进行有效的冷却，冷却效率高、散热均匀。

本实用新型所采用的技术方案：

一种机壳水冷式风力发电机冷却结构，包括发电机壳体（1），轴伸端端盖（2-1），尾端端盖（2-2），定子（3），转子（4），以及冷却风扇（7），所述发电机壳体（1）和定子铁芯径向热传导外部筒体（5）组成通风道（6），所述通风道和定子轴向冷却气流通道（11）在发电机内部形成一个完成的空气环流；在所述发电机壳体（1）内，定子铁芯径向热传导外部筒体（5）的***圆周设有冷却水夹套（8），所述水夹套（8）内用隔板沿着电机轴向方向平行分布形成往折转水道，冷却水在所述水夹套内沿着电机轴向方向平行分布的往折转水道流动，与外水套组装成封闭式轴向水路。

所述的机壳水冷式风力发电机冷却结构，冷却风扇（7）位于发电机的轴伸端端盖（2-1）内侧，并与转子转轴固装连接，发电机壳体（1）内轴伸端的定子铁芯径向热传导外部筒体（5）圆周和冷却离心内风扇对应均布有轴向通风道，所述轴伸端端盖（2-1）内侧内风扇前设有环形冷却导流板（9），内风扇后端设有挡风板（12）。

所述的机壳水冷式风力发电机冷却结构，在发电机的轴伸端和定子铁芯径向热传导外部筒体（5）的***圆周设置的冷却水夹套相连通设有进、出水口（10）。

本实用新型的有益积极效果：

1、本实用新型机壳水冷式风力发电机冷却结构，使发电机各部的冷却效果大大改善，从而可有效地消除因发电机发热而导致的各种故障，使发电机的运行更加可靠，而且发电机整体结构更加紧凑、合理。冷却风扇位于发电机轴伸端端盖内侧，并与转子转轴固装连接，发电机壳体的轴伸端部端盖内测设有挡风板，机壳内设置有环形冷却导流板，将风扇产生的气流引入机壳冷却水流道外面均布的轴向进风流道口内，在进风流道内与冷却水进行热交换，通过发电机壳体的非轴伸端均布出风口重新进入电机内部形成循环。

2、本实用新型机壳水冷式风力发电机冷却结构，通过水道外侧的风道设计、转子轴向风路的形成、定子铁芯的直接热传导，加之内置的冷却风扇，形成了冷却水道在机壳内无论是水道外表面还是内表面均进行了热交换。从而使发电机各部的冷却效果大大改善，能够有效地消除因发电机发热而导致的各种故障，使发电机的运行更加可靠。采用该冷却结构，可以使电机冷却进、出水口方便的设计在电机机壳同一端。另外，采用大面积的肋片设计，散热比较均匀，散热效果好，不会在电机两端形成温度梯度。

附图说明

图1是本实用新型发电机冷却风路的结构示意图。

具体实施方式

实施例一：参见图1。本实用新型机壳水冷式风力发电机冷却结构，包括发电机壳体1，轴伸端端盖2-1，尾端端盖2-2，定子3，转子4，以及冷却风扇7，所述发电机壳体1和定子铁芯径向热传导外部筒体5组成通风道6，所述通风道和定子轴向冷却气流通道11在发电机内部形成一个完成的空气环流；在所述发电机壳体1内，定子铁芯径向热传导外部筒体5的***圆周设有冷却水夹套8，所述水夹套8内用隔板沿着电机轴向方向平行分布形成往折转水道，冷却水在所述水夹套内沿着电机轴向方向平行分布的往折转水道流动，与外水套组装成封闭式轴向水路。在轴伸端的发电机机壳1上和定子铁芯径向热传导外部筒体5的***圆周设置的冷却水夹套8相连通设有进、出水口10。

实施例二：参见图1，本实施例的机壳水冷式风力发电机冷却结构，与实施例一不同的是，所述冷却风扇7位于发电机的轴伸端端盖2-1内侧，并与转子转轴固装连接，发电机壳体1内轴伸端的定子铁芯径向热传导外部筒体5圆周和冷却离心内风扇对应均布设有轴向通风道，所述轴伸端端盖2-1内侧冷却风扇前设有环形冷却导流板9，冷却风扇后端设有挡风板12。

发电机壳体1的轴伸端内部均布有多个进风道口，由此保证发电机壳体内有充足的冷却进气量。转子4的外圆周部位设有多个径向冷却气流通道，定子3和转子4之间的气隙构成气隙冷却气流通道11，在定子3外圆周部位与机壳冷却水道的内水套壁接触，三个冷却气流通道能够保证冷却气流的畅通，并对定子和转子进行有效的冷却。

该环形冷却导流板9与发电机壳体1及挡风板12之间构成携带热量的热风区，发电机壳体1的非轴伸端内部设有出风口13，在冷却风扇7的作用下，带热量的热风经过风道与冷却水进行热交换形成冷却风，然后经过出风口重新进入电机内部气流通道形成封闭循环。风扇产生的气流被引入机壳冷却水夹套外面均布的轴向进风流道口内，从而在风扇进风区域（即在转子轴向冷却气流通道和径向气隙气流通道）形成负压区。在进风流道内与冷却水进行热交换，通过发电机壳体的非轴伸端均布出风口重新进入电机内部形成循环。

本实用新型机壳水冷式风力发电机冷却结构，在轴伸端的发电机机壳1上和定子铁芯径向热传导外部筒体5的***圆周设置的冷却水夹套8相连通设有进、出水口10。

采用实用新型机壳水冷式风力发电机冷却结构，电机运行过程中产生的热量一部分由封闭的热空气环流和封闭的冷却水通过对流换热的形式将发电机的发热量传给冷却水，由冷却水将热量带走；另一部分由定子铁芯直接与冷却水道内表面进行热辐射将热量传给冷却水，由冷却水将热量带走。从而使发电机各部的冷却效果大大改善，能够有效地消除因发电机发热而导致的各种故障，使发电机的运行更加可靠。

Claims

1.一种机壳水冷式风力发电机冷却结构，包括发电机壳体（1），轴伸端端盖（2-1），尾端端盖（2-2），定子（3），转子（4），以及冷却风扇（7），所述发电机壳体（1）和定子铁芯径向热传导外部筒体（5）组成通风道（6），所述通风道和定子轴向冷却气流通道（11）在发电机内部形成一个完成的空气环流；其特征是：在所述发电机壳体（1）内，定子铁芯径向热传导外部筒体（5）的***圆周设有冷却水夹套（8），所述水夹套（8）内用隔板沿着电机轴向方向平行分布形成往折转水道，冷却水在所述水夹套内沿着电机轴向方向平行分布的往折转水道流动，与外水套组装成封闭式轴向水路。

2.根据权利要求1所述的机壳水冷式风力发电机冷却结构，其特征是：冷却风扇（7）位于发电机的轴伸端端盖（2-1）内侧，并与转子转轴固装连接，发电机壳体（1）内轴伸端的定子铁芯径向热传导外部筒体（5）圆周和冷却风扇（7）对应均布有轴向通风道，所述轴伸端端盖（2-1）内侧内风扇前设有环形冷却导流板（9），内风扇后端设有挡风板（12）。

3.根据权利要求1或2所述的机壳水冷式风力发电机冷却结构，其特征是：在发电机的轴伸端和定子铁芯径向热传导外部筒体（5）的***圆周设置的冷却水夹套相连通设有进、出水口（10）。