CN202746118U - 风电机组用机械式强制冷却***及风电机组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电机组用机械式强制冷却***，其包括：与发电机相对设置的水空散热器；连接在变频柜换热器和发电机换热器与所述水空散热器之间的冷却介质循环***；面向水空散热器设置并与发电机转轴连接的扇叶。本实用新型还公开了一种具有上述机械式强制冷却***的风电机组。本实用新型的风电机组用机械式强制冷却***，无须增加驱动电机，减少了机组的维护工作量，并可提供恒定的风速，提高了机组运行的稳定性和可靠性。

Description

风电机组用机械式强制冷却***及风电机组

技术领域

本实用新型涉及一种机械式强制冷却***，尤其是风电机组用冷却***及具有该冷却***的风电机组。

背景技术

风力发电机组在运行过程中发电机和变频器会因为机械效率、电气效率的原因产生大量的热能，热能会发电机、变频器温度升高，对机械部件、电气元件造成损害，以至停机，所以必须对发热部件进行冷却。目前MW级别风力发电机组的发电机、变频器多采用水\空冷却，通过冷却介质将发电机、变频器内部的热量带走，再通过水\空散热器与外部空气进行换热，将热量散发至空气中。为了使散热器中冷却介质和外界空气充分交换，必须增加空气的流动性，目前多数风力发电机组采用在散热器上添加风扇方式实现，风扇由外部电机驱动，通过控制电机的转速来控制流经散热器空气的流动速度，也有将散热器放在机舱顶部，暴露在外部空气中，通过自然风速进行热交换。

风力发电机组的机舱部分位于高于地面70米左右的高空，要求维护工作量小，若给散热器增加风扇和驱动电机，将会带来一定的维护工作量，同时也浪费机组的电能；若将散热器暴露在外部环境中通过自然风冷却，其风速无法控制，并且对散热器的防腐要求较高。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种风电机组用机械式强制冷却***，其无须增加驱动电机，机械式风扇转速恒定，保证与散热器热交换的空气恒速。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型的风电机组用机械式强制冷却***包括：与发电机相对设置的水空散热器；连接在变频柜换热器和发电机换热器与所述水空散热器之间的冷却介质循环***；面向水空散热器设置并与发电机转轴连接的扇叶。

其中，所述冷却介质循环***包括：水泵；将所述水泵的出水口与所述水空散热器的进水口相连的散热器进水管；将所述变频柜换热器和所述发电机换热器的进水口与所述水空散热器的出水口相连的散热器出水管；

将所述变频柜换热器和所述发电机换热器的出水口与所述水泵的进水口相连的水泵进水管。

进一步的，所述水泵的出水口与散热器出水管间设有散热器旁通管，该散热器旁通管中设有温控阀。

其中，所述扇叶通过风扇联轴器与所述发电机转轴相连。

本实用新型还提供一种风电机组，其包括上述的风电机组用机械式强制冷却***。

相对于现有技术，本实用新型的优点是：扇叶安装于发电机的转轴上，因此不需额外的动力装置驱动，减少了机组的维护工作量；且扇叶具有与发电机转轴相同的转速，因此可以向水空散热器提供恒定的风速，提高了机组运行的稳定性和可靠性。

下面结合附图对本实用新型进行详细说明。

附图说明

附图1是具有本实用新型的风电机组用机械式强制冷却***的风电机组的结构示意图。

附图标记：1-轮毂；2-齿轮箱；3-发电机；5-发电机换热器；6-变频柜换热器；7-变频柜；8-风扇联轴器；9-扇叶；10-水空散热器；11-导风罩；12-水泵；13-散热器进水管；14-散热器旁通管；15-温控阀；16-散热器出水管；17-水泵进水管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的风电机组用机械式强制冷却***包括：与发电机相对设置的水空散热器10；连接在变频柜换热器6和发电机换热器5与水空散热器10之间的冷却介质循环***；面向水空散热器10设置并与发电机转轴连接的扇叶9。

具体的，风电机组通过叶片吸收风能转化为轮毂1的机械转动动能，轮毂1的机械转动通过齿轮箱2增速，使发电机3的转速达到使发电机发电的要求，而扇叶9通过风扇联轴器8与发电机转轴相连，因此可将发电机的转速传递给扇叶9，扇叶9面向水空散热器10设置，因此可以增加空气相对水空散热器10的流速，达到充分换热的目的。风力发电机组在正常工作时，发电机转速恒定并高达1200r/min，因此，只要选择合适的扇叶直径和扇叶角度，就能给水空散热器10提供稳定的、足量的空气，并且由于扇叶9通过风扇联轴器8与发电机转轴相连，通过轮毂1、齿轮箱2、发电机3将风能转化为扇叶9的转速，无须外加驱动电机驱动扇叶9进行旋转，因此在可以向水空散热器提供恒定风速的同时，还减少了机组的维护工作量，并提高了机组运行的稳定性和可靠性。

其中，冷却介质循环***包括：水泵12；将水泵12的出水口与水空散热器10的进水口相连的散热器进水管13；将变频柜7中变频柜换热器6的进水口和发电机换热器5的进水口与水空散热器10的出水口相连的散热器出水管16；将变频柜换热器6和发电机换热器5的出水口与水泵12的进水口相连的水泵进水管17；并且水泵12的出水口与散热器出水管16间设有散热器旁通管14，该散热器旁通管14中设有温控阀15。

具体的，水泵12通过散热器进水管13将冷却介质泵入水空散热器10中，在水空散热器10内将介质冷却并和扇叶9带动的空气进行热交换；然后将冷却的介质中的热量散发至外部空气中，并且空气经过水空散热器10后通过导风罩11排放到机舱4外部；而被冷却的介质通过散热器出水管16流入发电机和变频柜中，分别通过发电机换热器、变频柜换热器将发电机和变频柜中的热量带走，被加热的水通过水泵进水管进入水泵中，如此循环，可以使发电机、变频柜温度稳定在较低状态。当发电机、变频柜温度较低无须冷却时，可以通过控制温控阀使冷却介质从水空散热器10旁通管直接流入发电机、变频柜，而不进入水空散热器10。

本实用新型的风电机组具有上述的风电机组用机械式强制冷却***。

尽管上文对本实用新型作了详细说明，但本实用新型不限于此，本技术领域的技术人员可以根据本实用新型的原理进行修改，因此，凡按照本实用新型的原理进行的各种修改都应当理解为落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种风电机组用机械式强制冷却***，其特征在于，包括：

与发电机相对设置的水空散热器（10）；

连接在变频柜换热器（6）和发电机换热器（5）与所述水空散热器（10）之间的冷却介质循环***；

面向水空散热器（10）设置并与发电机转轴连接的扇叶（9）。

2.根据权利要求1所述的风电机组用机械式强制冷却***，其特征在于，所述冷却介质循环***包括：

水泵（12）；

将所述水泵（12）的出水口与所述水空散热器（10）的进水口相连的散热器进水管（13）；

将所述变频柜换热器（6）和所述发电机换热器（5）的进水口与所述水空散热器（10）的出水口相连的散热器出水管（16）；

将所述变频柜换热器（6）和所述发电机换热器（5）的出水口与所述水泵（12）的进水口相连的水泵进水管（17）。

3.根据权利要求2所述的风电机组用机械式强制冷却***，其特征在于，所述水泵（12）的出水口与散热器出水管（16）间设有散热器旁通管（14），该散热器旁通管（14）中设有温控阀（15）。

4.根据权利要求1－3中任一项所述的风电机组用机械式强制冷却***，其特征在于，所述扇叶（9）通过风扇联轴器（8）与所述发电机转轴相连。

5.一种风电机组，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的风电机组用机械式强制冷却***。

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