CN220122738U - 一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构 - Google Patents
一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220122738U CN220122738U CN202320211377.6U CN202320211377U CN220122738U CN 220122738 U CN220122738 U CN 220122738U CN 202320211377 U CN202320211377 U CN 202320211377U CN 220122738 U CN220122738 U CN 220122738U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- motor
- rotating shaft
- heat radiation
- permanent magnet
- magnet synchronous
- 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.)
- Active
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 30
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
本实用新型是一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，包括电机转轴、电机定子、制动器、旋转编码器、散热风扇、保护罩及散热风道，所述制动器、散热风扇和旋转编码器依次安装在电机转轴的一侧，旋转编码器安装在电机转轴的最外端，电机转轴的另一端外侧套接设置有电机定子；所述保护罩及散热风道沿平行于电机本体的方向包裹电机本体四周，长度覆盖在电机本体一半；本实用新型主要通过联轴风扇安装紧固设计，解决了原电机依靠空气自然对流散热慢问题，联轴风扇加快了电机表面空气对流，在电机长时温升性能上得到有效提高。
Description
技术领域
本实用新型属于风电变桨***永磁同步电机应用技术领域，具体涉及一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构。
背景技术
风力发电机组大兆瓦机组推出速度不断加快，伴随着叶片的加长，对应到变桨***所需要提供的输出能力也在不断提出新的要求。变桨电机作为变桨***的主要输出执行机构，具有瞬时峰值力矩大、换向频繁、额定温升低等苛刻特征，为此进行变桨电机输出能力提升与温升优化进行研究，在现有自然空冷方案上提出一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，改善变桨电机长期运行的温升，使电机能够更适应未来大兆瓦风电机组的变桨应用需求。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，在现有风电变桨永磁同步电机技术中依靠自然空气对流冷却方式进行散热的基础上，解决了风电变桨永磁同步电机表面温度过高而导致电机设计规格过大问题。
本实用新型采用如下的技术方案。
一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，包括电机转轴、电机定子、保护罩及散热风道、制动器、散热风扇和旋转编码器，所述制动器、散热风扇和旋转编码器依次安装在电机转轴的一侧，旋转编码器安装在电机转轴的最外端，电机转轴的另一端外侧套接设置有电机定子；所述保护罩及散热风道沿平行于电机本体的方向包裹电机本体四周，长度覆盖在电机本体一半。
优选的，所述散热风扇通过硬连接安装在电机转轴上，所述散热风扇硬连接后与电机转轴一起旋转。
优选的，所述散热风扇可采用过盈装配的方式安装在电机转轴上，或采用键连接的方式安装在电机转轴上，或采用螺钉紧固的方式安装在电机转轴上。
优选的，所述散热风扇采用离心式风扇结构。
优选的，散热风扇安装位置的电机轴径不受旋转编码器的孔径影响，散热风扇安装位置的轴径大于旋转编码器安装位置的轴径。
优选的，所述电机转轴通过轴承转动设置在电机壳体内部，电机转轴两端贯穿电机本体且其中一端延伸至电机壳体外部。
优选的，所述电机定子与电机壳体内壁固定连接。
优选的，所述保护罩固定在电机本体上，并与散热风道直接相连。
优选的，所述制动器一端设置密封防护罩。
优选的，所述旋转编码器的一端设置油封。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，在现有风电变桨永磁同步电机技术中依靠自然空气对流冷却方式进行散热的基础上，解决了风电变桨永磁同步电机表面温度过高而导致电机设计规格过大问题，解决了原电机依靠空气自然对流散热慢问题，联轴风扇加快了电机表面空气对流，在电机长时温升性能上得到有效提高。
附图说明
图1为的本实用新型提供的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构的结构示意图；
图中：
1-电机转轴；2-电机定子；3-保护罩及散热风道；4-制动器；5-散热风扇；6-旋转编码器。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。还需要理解的是，在上下文中，当提到一个元件或特征设置在另外(一个或多个)元件的“上”、“下”、“左”、“右”时，其不仅能够固定在另外(一个或多个)元件“上”、“下”“左”、“右”，也可以通过中间元件间接固定在另外(一个或多个)元件“上”、“下”“左”、“右”。
除非另有规定或说明，术语“连接”、“设置”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
如图1所示，一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，包括电机转轴1、电机定子2、保护罩及散热风道3、制动器4、散热风扇5和旋转编码器6，电机壳体内部通过轴承转动设置有电机转轴1，电机转轴1两端贯穿电机本体且左侧延伸至电机壳体外部，电机转轴1的外侧左部套接设置有电机定子2，电机定子2与电机壳体内壁固定连接；制动器4、散热风扇5和旋转编码器6依次安装在电机转轴1的右侧，旋转编码器6安装在电机转轴1的最右端；保护罩及散热风道3沿平行于电机本体的方向包裹右侧电机本体四周，长度覆盖在电机本体一半。
对于目前风电变桨***应用的永磁同步电机来说，采用自然空气对流冷却方式进行散热，该实用新型是在原永磁同步电机基础上，将转轴安装上离心式风扇，改善现有电机表面散热，以达到更好的带载输出性能。
如图1所示，该风扇结构在制动器4与旋转编码器6中间的电机转轴1上安装散热风扇5，散热风扇5安装位置的电机轴径不受旋转编码器6的孔径影响，散热风扇5安装位置的轴径大于旋转编码器6安装位置的轴径，能够在大功率变桨永磁同步电机上满足金属风扇及非金属风扇的装配要求。散热风扇5硬连接后通过电机转轴1一起旋转，使得空气通过散热风道流经电机外壳，产生空气对流对电机起到散热。散热风扇5可采用过盈装配的方式安装在电机转轴1上，或采用键连接的方式安装在电机转轴1上，或采用螺钉紧固的方式安装在电机转轴1上；过盈装配主要是选择合适的电机轴与风扇连接的配合尺寸，使得轴外径尺寸较风扇孔内径尺寸大，以此达到风扇固定，装配过程一般有热套(将散热风扇5加热到一定温度使得风扇孔内径大于电机转轴1外径尺寸后安装)或冷套(将电机转轴1进行冷冻到一定温度使得轴外径尺寸小于散热风扇5孔内径后安装)两种；键连接结构为在电机转轴1及散热风扇5内铣出键槽，中间插销平键进行安装；螺钉紧固结构在电机转轴1铣出一平面，散热风扇5圆壁上带螺纹孔，通过散热风扇5圆壁上安装螺钉旋紧顶在电机转轴1平面上起到紧固。
由于风电变桨电机需要频繁调整叶片角度，变桨电机存在正转反转两种工况，固在一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构中散热风扇5采用了离心式风扇，并通过保护罩及散热风道3进行空气引流，形成顺畅的通风风道对变桨电机进行空冷散热。其中保护罩及散热风道3采用平行电机本体方向，包裹在电机四周，长度大约覆盖在电机本体一半，以此达到更好的散热效果，保护罩固定在电机本体上，并与散热风道直接相连，散热风道采用与电机平行方向包裹电机表面的结构。
一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，增加离心风扇5、保护罩及散热风道3后使得变桨电机制动器4、旋转编码器6暴露在外部环境中，在风电变桨应用领域对电机防护等级有特殊要求，需要在引入散热风扇5结构后不破坏变桨电机整体的防护性能，对此在制动器4左端增加密封防护罩进行隔绝，在旋转编码器6右端增加油封进行密封，通过密封结构设计可以使得增加离心式风扇5后电机整体防护等级不降低。
本实用新型的有益效果在于，与现有技术相比，在现有风电变桨永磁同步电机技术中依靠自然空气对流冷却方式进行散热的基础上，解决了风电变桨永磁同步电机表面温度过高而导致电机设计规格过大问题，解决了原电机依靠空气自然对流散热慢问题，联轴风扇加快了电机表面空气对流，在电机长时温升性能上得到有效提高。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。
Claims (8)
1.一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，包括电机转轴(1)、电机定子(2)、保护罩及散热风道(3)、制动器(4)、散热风扇(5)和旋转编码器(6)，其特征在于：
所述制动器(4)、散热风扇(5)和旋转编码器(6)依次安装在电机转轴(1)的一侧，旋转编码器(6)安装在电机转轴(1)的最外端，电机转轴(1)的另一端外侧套接设置有电机定子(2)；
所述制动器(4)一端设置密封防护罩，所述旋转编码器(6)的一端设置油封；
所述保护罩及散热风道(3)沿平行于电机本体的方向包裹电机本体四周，长度覆盖在电机本体一半。
2.根据权利要求1所述的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，其特征在于：
所述散热风扇(5)通过硬连接安装在电机转轴(1)上，所述散热风扇(5)硬连接后与电机转轴(1)一起旋转。
3.根据权利要求1所述的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，其特征在于：
所述散热风扇(5)可采用过盈装配的方式安装在电机转轴(1)上，或采用键连接的方式安装在电机转轴(1)上，或采用螺钉紧固的方式安装在电机转轴(1)上。
4.根据权利要求1所述的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，其特征在于：
所述散热风扇(5)采用离心式风扇结构。
5.根据权利要求1所述的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，其特征在于：
散热风扇(5)安装位置的电机轴径不受旋转编码器(6)的孔径影响，散热风扇(5)安装位置的轴径大于旋转编码器(6)安装位置的轴径。
6.根据权利要求1所述的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，其特征在于：
所述电机转轴(1)通过轴承转动设置在电机壳体内部，电机转轴(1)两端贯穿电机本体且其中一端延伸至电机壳体外部。
7.根据权利要求1所述的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，其特征在于：
所述电机定子(2)与电机壳体内壁固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构，其特征在于：
所述保护罩固定在电机本体上，并与散热风道直接相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320211377.6U CN220122738U (zh) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320211377.6U CN220122738U (zh) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN220122738U true CN220122738U (zh) | 2023-12-01 |
Family
ID=88895405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320211377.6U Active CN220122738U (zh) | 2023-02-14 | 2023-02-14 | 一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN220122738U (zh) |
-
2023
- 2023-02-14 CN CN202320211377.6U patent/CN220122738U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2015516528A (ja) | 風力タービンの冷却システム | |
| CN105863953B (zh) | 风力发电机叶片、风力发电机散热装置及风力发电机组 | |
| CN203180720U (zh) | 一种转子内置热管散热电机 | |
| CN220122738U (zh) | 一种风电变桨大功率永磁同步电机的散热结构 | |
| CN101714798B (zh) | 兆瓦级直驱永磁风力发电机 | |
| CN219268657U (zh) | 一种风电变桨小功率永磁同步电机的散热结构 | |
| CN107528423A (zh) | 一种小型风力发电用密闭式永磁发电机 | |
| CN219018623U (zh) | 一种带有强制冷却装置的电机转轴 | |
| CN218301148U (zh) | 一种具有改善转子结构的单相异步电动机 | |
| CN213990372U (zh) | 一种节能型高压电机冷却器 | |
| CN212137477U (zh) | 一种高速永磁同步电动机 | |
| CN210074961U (zh) | 一种永磁发电机散热机座 | |
| CN109995187B (zh) | 一种数控钢筋弯箍机电机 | |
| CN209358415U (zh) | 一种永磁调速器用散热片 | |
| CN207926368U (zh) | 一种磁悬浮电机转子的闭式冷却风扇安装结构 | |
| CN112018959A (zh) | 一种具有高效散热功能的驱动电机 | |
| CN102427284B (zh) | 风力发电机 | |
| CN201576991U (zh) | 兆瓦级直驱永磁风力发电机 | |
| CN220227074U (zh) | 一种风力发电机的发电机防护罩 | |
| CN205509772U (zh) | 一种充分利用电机动能的散热装置 | |
| CN212033945U (zh) | 一种水电站机组液冷*** | |
| CN203289241U (zh) | 风冷散热电机 | |
| CN203289263U (zh) | 带有风冷机构的电机 | |
| CN220769643U (zh) | 一种风力发电机水冷***的散热装置 | |
| CN218771637U (zh) | 一种防护无刷电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |