RU2562964C2 - Ветроэлектрическая установка с синхронным генератором, а также медленно вращающийся синхронный генератор - Google Patents

Ветроэлектрическая установка с синхронным генератором, а также медленно вращающийся синхронный генератор Download PDF

Info

Publication number
RU2562964C2
RU2562964C2 RU2013125586/07A RU2013125586A RU2562964C2 RU 2562964 C2 RU2562964 C2 RU 2562964C2 RU 2013125586/07 A RU2013125586/07 A RU 2013125586/07A RU 2013125586 A RU2013125586 A RU 2013125586A RU 2562964 C2 RU2562964 C2 RU 2562964C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rotor
generator
cooling
heat exchanger
coolant
Prior art date
Application number
RU2013125586/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013125586A (ru
Inventor
Арно ХИЛЬДЕБРАНД
Кристиан БАУМГЕРТЕЛЬ
Original Assignee
Воббен Пропертиз Гмбх
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
Priority claimed from DE102011005390A external-priority patent/DE102011005390A1/de
Application filed by Воббен Пропертиз Гмбх filed Critical Воббен Пропертиз Гмбх
Publication of RU2013125586A publication Critical patent/RU2013125586A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2562964C2 publication Critical patent/RU2562964C2/ru

Links

Images

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
    • F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
    • F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • H02K7/1823—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines
    • H02K7/183—Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines wherein the turbine is a wind turbine
    • H02K7/1838—Generators mounted in a nacelle or similar structure of a horizontal axis wind turbine
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/60—Fluid transfer
    • F05B2260/64—Aeration, ventilation, dehumidification or moisture removal of closed spaces
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Wind Motors (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

Изобретение относится к ветроэлектрической установке, содержащей синхронный генератор, а также к медленно вращающемуся синхронному генератору. Технический результат заключается в улучшении охлаждения генератора. Ветроэлектрическая установка содержит синхронный генератор, который имеет статор, ротор и жидкостную охлаждающую систему для охлаждения ротора, установленную на аэродинамическом роторе ветроэлектрической установки. При этом жидкостная охлаждающая система имеет по меньшей мере один теплообменник и по меньшей мере один охлаждающий канал в роторе генератора. Охлаждающая жидкость протекает через по меньшей мере один теплообменник и по меньшей мере один охлаждающий канал в роторе генератора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил.

Description

Данное изобретение относится к ветроэлектрической установке, содержащей синхронный генератор, а также к медленно вращающемуся синхронному генератору.
Ветроэлектрические установки, содержащие синхронный генератор с внешним возбуждением, известны в течение нескольких лет, например, фирмы Enercon. При этом ротор ветроэлектрической установки (вращающаяся часть гондолы) может быть непосредственно соединена с ротором синхронного генератора, с целью генерирования электрической энергии.
При этом желательно увеличивать номинальную мощность синхронных генераторов, без существенного увеличения при этом диаметра синхронного генератора.
В DE 102009050004 А1 показан электрический генератор, содержащий ротор, окружающий ротор статор и работающее с помощью воды охлаждающее устройство с входом для воды, выходом для воды, а также каналами в роторе и статоре для прохождения охлаждающей воды. Работающее с помощью воды охлаждающее устройство является единственным охлаждающим устройством генератора.
В DE 60029977 Т2 показана ветросиловая установка с ротором и статором. Охлаждающий блок служит для пропускания через статор охлаждающей жидкости для отвода тепла из генератора.
Эта задача решена с помощью ветроэлектрической установки согласно пункту 1 формулы изобретения, а также с помощью синхронного генератора согласно пункту 8 формулы изобретения.
Таким образом, предусмотрена ветроэлектрическая установка с синхронным генератором, который имеет статор генератора и ротор генератора. Кроме того, ветроэлектрическая установка имеет жидкостную охлаждающую систему для охлаждения ротора генератора.
Согласно одному аспекту данного изобретения жидкостная охлаждающая система имеет по меньшей мере один теплообменник и по меньшей мере один охлаждающий канал в роторе генератора. Охлаждающая жидкость протекает по меньшей мере через один теплообменник и по меньшей мере один охлаждающий канал в роторе генератора.
Согласно другому аспекту данного изобретения жидкостная охлаждающая система имеет фильтровальный блок для фильтрации охлаждающей жидкости, насосный блок для нагнетания охлаждающей жидкости через охлаждающий циркуляционный контур и компенсирующий сосуд.
Согласно другому аспекту данного изобретения жидкостная охлаждающая система предусмотрена в или на (аэродинамическом) роторе ветроэлектрической установки. Тем самым вся жидкостная охлаждающая система находится во вращающейся части ветроэлектрической установки. Таким образом, отпадает необходимость выполнения сложного перехода между вращающейся и неподвижной частью ветроэлектрической установки.
Согласно другому аспекту данного изобретения жидкостная охлаждающая система имеет компенсирующий сосуд для приема избыточной охлаждающей жидкости, при этом компенсирующий сосуд находится в (аэродинамическом) роторе ветроэлектрической установки и тем самым также вращается. Ротор генератора имеет опору полюсных наконечников с множеством полюсных наконечников. Кроме того, опора полюсных наконечников имеет по меньшей мере один охлаждающий канал, через который может протекать охлаждающая жидкость и тем самым опосредованно охлаждать полюсные наконечники.
По меньшей мере один охлаждающий канал соединен с охлаждающим циркуляционным контуром, который имеет по меньшей мере один теплообменник на наружной стороне ротора ветроэлектрической установки, соответственно, обшивке обтекателя. Кроме того, теплообменник может быть интегрирован в или на обшивке ротора или обтекателя.
В охлаждающем циркуляционном контуре может быть предусмотрен компенсирующий сосуд и/или уловитель загрязнений. Кроме того, охлаждающий циркуляционный контур имеет насос для нагнетания охлаждающей жидкости в охлаждающем циркуляционном контуре. Охлаждающая жидкость может быть, например, водой с долей гликоля.
Синхронный генератор согласно изобретению предпочтительно является синхронным генератором с внешним возбуждением и имеет скорость вращения до 50 оборотов в минуту, т.е. является медленно вращающимся синхронным генератором.
Согласно одному аспекту данного изобретения в охлаждающем циркуляционном контуре предусмотрен фильтровальный блок для фильтрации частиц или загрязнений в охлаждающей жидкости. Фильтр выполнен сменным, так что обеспечивается возможность чистки фильтра.
Согласно другому аспекту данного изобретения насос работает постоянно до заранее заданной длительности работы. После этой заранее заданной длительности работы, насос может работать при необходимости. После заранее заданной длительности работы фильтр можно чистить или заменять, так что обеспечивается возможность фильтрации частиц или загрязнений, находящихся в охлаждающей жидкости.
Изобретение относится также к медленно вращающемуся синхронному генератору, содержащему статор генератора и ротор генератора и жидкостную охлаждающую систему для охлаждения ротора генератора, при этом жидкостная охлаждающая система предусмотрена в или на роторе генератора. Таким образом, предусмотрен медленно вращающийся генератор, который имеет вращающуюся вместе с ротором генератора жидкостную охлаждающую систему. Жидкостная охлаждающая система может иметь теплообменник и охлаждающий канал в роторе генератора, при этом охлаждающая жидкость протекает по меньшей мере через один теплообменник и охлаждающий канал в роторе генератора.
Изобретение основано на идее опосредованного охлаждения ротора и, в частности, полюсных наконечников с помощью жидкостной охлаждающей системы.
Другие варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Ниже приводится более подробное пояснение преимуществ и примеров выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:
фиг.1 - разрез ветроэлектрической установки согласно первому примеру выполнения;
фиг.2 - часть охлаждающей системы ветроэлектрической установки согласно первому примеру выполнения;
фиг.3 - другой участок ветроэлектрической установки согласно первому примеру выполнения;
фиг.4 - гондола ветроэлектрической установки согласно второму примеру выполнения;
фиг.5 - теплообменник охлаждающей системы ветроэлектрической установки согласно третьему примеру выполнения;
фиг.6 - ротор генератора ветроэлектрической установки согласно третьему примеру выполнения;
фиг.7 - разрез ротора согласно фиг.6;
фиг.8А - гондола ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения;
фиг.8В - гондола согласно фиг.8А, на виде сверху;
фиг.9 - часть гондолы ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения;
фиг.10 - другая часть гондолы ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения;
фиг.11 - другой участок гондолы ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения;
фиг.12 - часть гондолы ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения;
фиг.13 - теплообменник для гондолы согласно четвертому примеру выполнения, в изометрической проекции;
фиг.14 - задняя сторона теплообменника согласно фиг.13;
фиг.15 - задняя сторона теплообменника согласно четвертому примеру выполнения; и
фиг. 16 - задняя сторона теплообменника согласно четвертому примеру выполнения, в изометрической проекции.
На фиг. 1 схематично показана ветроэлектрическая установка согласно первому примеру выполнения. Ветроэлектрическая установка имеет гондолу 100 (с обтекателем и обшивкой обтекателя, соответственно, аэродинамическим ротором), ротор 200 генератора и охлаждающую систему 300. Ротор 200 генератора предусмотрен внутри обшивки гондолы 100. Охлаждающая система 300 является жидкостной охлаждающей системой с охлаждающим циркуляционным контуром, в котором протекает охлаждающая жидкость. Эта охлаждающая жидкость может быть, например, комбинацией из воды и гликоля. Охлаждающая система 300 имеет по меньшей мере один теплообменник 310, который может быть предусмотрен снаружи обшивки гондолы 100 или обтекателя. В качестве альтернативного решения, по меньшей мере один теплообменник 310 может быть интегрирован в или на обшивке гондолы 100. Кроме того, охлаждающая система 300 имеет несколько охлаждающих труб 301, насосный блок 320, не обязательно, компенсирующий сосуд 330, а также, не обязательно, фильтровальный блок, или соответственно, блок 340а улавливателя частиц и загрязнений, и по меньшей мере один охлаждающий канал 340 в роторе 200 генератора.
Через охлаждающую систему согласно первому примеру выполнения и соответствующий циркуляционный контур охлаждающая жидкость может протекать через охлаждающие каналы в ротор 200 генератора и тем самым охлаждать ротор 200 генератора. С помощью теплообменника 310 нагретая в роторе генератора охлаждающая
жидкость снова охлаждается. Охлаждающая система 300 находится в, соответственно, на аэродинамическом роторе, соответственно, обшивке обтекателя ветроэлектрической установки, т.е. охлаждающая система находится в, соответственно, на вращающейся части ветроэлектрической установки.
На фиг.2 показана первая часть охлаждающей системы согласно первому примеру выполнения. При этом на фиг.2 предусмотрены насосный блок 320, компенсирующий сосуд 330, защитный клапан 302 от излишнего давления и, не обязательно, датчик 303 давления. Насосный блок 320 служит для прокачивания охлаждающей жидкости через охлаждающую систему. При этом компенсирующий сосуд 330 служит для приема излишней охлаждающей жидкости, для того чтобы давление внутри охлаждающей системы не превышало заданного значения.
На фиг.3 показан другой участок охлаждающей системы согласно первому примеру выполнения. Охлаждающая система имеет охлаждающие трубы 301, а также фильтровальный блок, соответственно, блок 340а улавливателя загрязнений. Блок 340а улавливателя загрязнений выполнен с возможностью замены. Таким образом, фильтровальный блок можно при необходимости заменять, соответственно, чистить.
Согласно первому примеру выполнения изобретения насосный блок 320 может работать в течение заданного количества рабочих часов (например, 300 часов). До достижения этого количества рабочих часов насос работает непрерывно. Самое позднее после достижения заданной длительности работы фильтровальный блок 340а подвергается чистке или заменяется. После замены, или, соответственно, чистки фильтровального блока насос работает лишь при необходимости. Тем самым достигается, что в первый интервал времени до достижения заданной длительности работы, охлаждающая жидкость очищается от частиц и загрязнений. Поскольку охлаждающая система является закрытой охлаждающей системой, то после замены, соответственно, очистки фильтровального блока, в охлаждающей жидкости нет больше частиц, соответственно, загрязнений, так что насос можно включать лишь при необходимости.
На фиг.4 схематично показана гондола ветроэлектрической установки согласно второму примеру выполнения. При этом гондола имеет аэродинамический ротор (вращающуюся часть) 10 (с обшивкой обтекателя) и заднюю, не вращающуюся часть 20. На аэродинамическом роторе 10 предусмотрены места 30 соединения для лопастей 31 ротора. Снаружи на роторе 10 предусмотрен по меньшей мере один теплообменник 310. Этот теплообменник 310 согласно первому примеру выполнения, может быть теплообменником 310 согласно первому примеру выполнения. Теплообменник 310 согласно второму примеру выполнения является частью жидкостной охлаждающей системы для охлаждения ротора генератора. При этом охлаждающая система согласно второму примеру выполнения может соответствовать охлаждающей системе согласно первому примеру выполнения.
На фиг.5 схематично показан теплообменник 310 согласно третьему примеру выполнения. При этом теплообменник 310 согласно третьему примеру выполнения, можно также применять в качестве теплообменника в первом или втором примере выполнения.
Теплообменник 310, имеет приток или сток 311, первый трубный участок 313, множество охлаждающих труб 314, а также второй трубный участок 315, который соединен со стоком или притоком 312. Между первым и вторым трубными участками 313, 315 предусмотрено множество охлаждающих труб 314. При этом охлаждающая жидкость протекает через участки 313, 315, а также множество охлаждающих труб 314.
На фиг.6 схематично показано поперечное сечение ротора синхронного генератора ветроэлектрической установки согласно третьему примеру выполнения. Ротор 200 генератора имеет опору 210 полюсных наконечников с множеством полюсных наконечников 220, а также по меньшей мере один охлаждающий канал 230. В охлаждающем канале 230 протекает охлаждающая жидкость охлаждающего циркуляционного контура и тем самым опосредованно охлаждает полюсные наконечники 220. Этот охлаждающий канал 230 может представлять охлаждающий канал 340 системы охлаждения и может быть предусмотрен для охлаждения ротора генератора.
На фиг.7 схематично показан разрез ротора фиг.6. Ротор генератора имеет множество полюсных наконечников 220 на опоре 210 полюсных наконечников. Кроме того, ротор генератора имеет по меньшей мере один охлаждающий канал 230 под опорой 210 полюсных наконечников. Этот охлаждающий канал может быть выполнен в виде одного охлаждающего канала или в виде нескольких охлаждающих каналов.
Охлаждающая жидкость согласно изобретению предпочтительно имеет защиту от замерзания, с целью обеспечения незамерзания охлаждающей жидкости также в случае неисправности сети и невозможности получения ветроэлектрической установкой электрической энергии из сети, например, для приведения в действие насоса. Таким образом, за счет добавления антифриза в охлаждающую жидкость обеспечивается незамерзание охлаждающей жидкости также во время остановки ветроэлектрической установки.
Скорость вращения синхронного генератора согласно изобретению лежит в диапазоне между 0 и 50 оборотами в минуту и, в частности, между 0 и 20 оборотами в минуту.
За счет предусмотрения жидкостной охлаждающей системы для охлаждения ротора генератора и, в частности, полюсных наконечников, можно увеличивать ток возбуждения, подаваемый в обмотку ротора. Без жидкостной охлаждающей системы согласно изобретению и связанного с этим опосредованного охлаждения полюсных наконечников при повышенном токе возбуждения полюсные наконечники нагреваются слишком сильно, так что возможно повреждение полюсных наконечников. Таким образом, с помощью жидкостной охлаждающей системы согласно изобретению обеспечивается, что на основании опосредованного охлаждения полюсные наконечники достаточно охлаждаются, и не превышается заданное заранее пороговое значение температуры.
На фиг.8А схематично показана гондола ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения. Гондола согласно четвертому примеру выполнения имеет не вращающуюся часть 20, а также вращающийся ротор 10. На роторе 10 предусмотрены места 30 для соединения лопастей ротора. Кроме того, на роторе 10 предусмотрен по меньшей мере один теплообменник 310а. Теплообменник 310а интегрирован в обшивку обтекателя или в обшивку ротора 10. Теплообменник согласно четвертому примеру выполнения можно применять вместе с охлаждающей системой согласно первому, второму или третьему примеру выполнения.
На фиг.8В показана на виде сверху гондола фиг.8А. Теплообменники 310а согласованы с наружной формой ротора 10 или интегрированы в обшивку обтекателя или обшивку ротора 10, т.е. теплообменники выполнены изогнутыми.
На фиг.9 показана часть гондолы ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения. Теплообменники 310а интегрированы в обшивку обтекателя или обшивку ротора 10, т.е. теплообменники выполнены изогнутыми, соответственно, изогнутыми по круговой дуге.
На фиг.10 показана другая часть гондолы ветроэлектрической установки согласно четвертому примеру выполнения. На фиг.10 также показано, что теплообменник 310а интегрирован в или на наружной обшивке ротора. При этом, необязательно, часть теплообменника 310а может выступать за обшивку обтекателя или обшивку ротора. Теплообменник 310а может быть усилен на внутренней стороне с помощью опорных стальных листов, соответственно, перемычек. Теплообменник 310а может состоять из нескольких модулей, которые составлены вместе (например, сварены).
На фиг.11 схематично показан теплообменник 310а. Теплообменник 310а имеет основной блок 310b с несколькими каналами 310d. На основном блоке 310b предусмотрено множество охлаждающих ребер 310с. При этом охлаждающие ребра ориентированы в направлении поворотной оси ротора. В качестве альтернативного решения, они могут быть ориентированы также под углом, например, 30º к поворотной оси.
На фиг.12 показан в изометрической проекции теплообменник согласно четвертому примеру выполнения. Теплообменник 310а имеет множество расположенных параллельно охлаждающих ребер 310с. Эти охлаждающие ребра 310с могут выступать за наружную обшивку ротора 10. При работе ветроэлектрической установки ветер проходит по охлаждающим ребрам 310с и способствует охлаждению охлаждающих ребер 310с. Теплообменник 310а согласно четвертому примеру выполнения имеет изогнутую по круговой дуге форму для согласования с наружной обшивкой ротора. Теплообменник 310а может состоять из нескольких теплообменных модулей, которые, например, сварены друг с другом. При этом сварные швы предпочтительно предусмотрены параллельно поворотной оси ротора.
На фиг.13 показан в изометрической проекции разрез теплообменника согласно четвертому примеру выполнения. Теплообменник имеет основной блок 310b, например, с двумя каналами 310d. На основном блоке 310b предусмотрено множество охлаждающих ребер 310с. Охлаждающие ребра 310с в смонтированном состоянии предпочтительно ориентированы параллельно поворотной оси ротора. В качестве альтернативного решения, может иметься угол между продольной осью охлаждающих ребер 310с и поворотной осью ротора. Этот угол может составлять, например, 30º. На нижней стороне основного блока предусмотрено первое отверстие 310f и второе отверстие 310g. Каналы 310d предназначены для обеспечения протекания охлаждающей жидкости через каналы, при этом охлаждающая жидкость отдает свое тепло в охлаждающие ребра 310с, и тем самым охлаждающая жидкость охлаждается. Первое отверстие 310f может служить, например, для ввода охлаждающей жидкости в канал. Второе отверстие 310g может служить для слива охлажденной охлаждающей жидкости.
На фиг.14 схематично показана в изометрической проекции задняя сторона теплообменника. На фиг.14 показана задняя сторона теплообменника 310а. Кроме того, показаны первое и второе отверстия 310f и 310g. Согласно показанному на фиг.14 примеру имеется канал в форме меандра между первым и вторым отверстиями 310f, 310g, через который может протекать охлаждающее средство, соответственно, охлаждающая жидкость. Через первое отверстие 310f подлежащее охлаждению охлаждающее средство, соответственно, подлежащая охлаждению охлаждающая жидкость вводится и протекает через канал 310d. При протекании через канал охлаждающая жидкость может отдавать тепло в теплообменник, при этом тепло может затем отдаваться через охлаждающие ребра в окружающий воздух. Охлажденная охлаждающая жидкость может затем снова вытекать через второе отверстие 310g.
На фиг.15 схематично показана еще раз задняя сторона теплообменника согласно четвертому примеру выполнения. Теплообменник 310а согласно четвертому примеру выполнения может быть выполнен из нескольких модулей, таких как, например, показанные на фиг.13 модули. При этом модули, например, сварены друг с другом. Кроме того, на внутренней стороне теплообменника могут быть предусмотрены опорные стальные листы, соответственно, перемычки 310е. На фиг.15 показаны три опорных листа, так что они образуют два канала 310i, 310j. Первый канал 310i и второй канал 310j можно применять для подвода подлежащей охлаждению охлаждающей жидкости (первый канал 310i) и для отвода охлажденной охлаждающей жидкости через второй канал 310j. При этом первый канал 310i выполнен так, что первые отверстия 310f лежат в его зоне. Второй канал 310j выполнен так, что отверстия 310g находятся в его зоне.
На фиг.16 показана в изометрической проекции задняя сторона теплообменника согласно четвертому примеру выполнения. Показанная на фиг.14 изометрическая проекция представляет другой вид показанного на фиг.15 теплообменника. В частности, на фиг.16 показаны опорные перемычки 310i, которые образуют первый канал 310i и второй канал 310j с первым отверстием 310f и вторым отверстием 310g. Первый и второй канал могут быть закрыты каждый крышкой 310h, так что может быть образован закрытый канал, и подлежащая охлаждению охлаждающая жидкость может втекать в первый канал 310i, а охлажденная охлаждающая жидкость может вытекать из второго канала 310j. Охлаждающие ребра согласно изобретению могут иметь выемки (например, фрезерованные).

Claims (10)

1. Ветроэлектрическая установка, содержащая синхронный генератор, который имеет статор генератора и ротор генератора, и жидкостную охлаждающую систему (300) для охлаждения ротора (200) генератора, установленную на аэродинамическом роторе (10) ветроэлектрической установки, при этом жидкостная охлаждающая система (300) имеет по меньшей мере один теплообменник (310, 310а) и по меньшей мере один охлаждающий канал (340, 230) в роторе (200) генератора, при этом охлаждающая жидкость протекает через по меньшей мере один теплообменник (310) и по меньшей мере один охлаждающий канал (340, 230) в роторе (200) генератора.
2. Ветроэлектрическая установка по п. 1, в которой жидкостная охлаждающая система (300) имеет фильтровальный блок (340) для фильтрации охлаждающей жидкости, насосный блок (320) для нагнетания охлаждающей жидкости через охлаждающий циркуляционный контур и компенсирующий сосуд (330).
3. Ветроэлектрическая установка по любому из пп. 1 или 2, в которой ротор генератора имеет опору (210) полюсных наконечников с множеством полюсных наконечников (220) и по меньшей мере один охлаждающий канал (230), через который может протекать охлаждающая жидкость.
4. Ветроэлектрическая установка по п. 1 или 2, в которой жидкостная охлаждающая система (300) имеет компенсирующий сосуд (330) для приема избыточной охлаждающей жидкости, и компенсирующий сосуд (330) предусмотрен в или на аэродинамическом роторе (10).
5. Ветроэлектрическая установка по п. 1 или 2, в которой по меньшей мере один теплообменник (310а) предусмотрен на наружной обшивке ротора (10) ветроэлектрической установки и, в частности, согласован с наружным контуром ротора.
6. Ветроэлектрическая установка по п. 5, в которой теплообменник (310а) имеет основной блок (310b) по меньшей мере с одним охлаждающим каналом (310d) и множеством охлаждающих ребер (310с), которые направлены наружу.
7. Ветроэлектрическая установка по п. 6, в которой охлаждающие ребра (310с) ориентированы в направлении оси вращения ротора или под углом к ней.
8. Ветроэлектрическая установка по п. 5, в которой теплообменник состоит из теплообменных модулей, которые имеют каждый первое и второе отверстие (310f, 310g) для подвода и отвода охлаждающего средства в канал (310d).
9. Ветроэлектрическая установка по п. 8, в которой теплообменник на своей внутренней стороне имеет опорные стальные листы, соответственно, опорные перемычки (310е), которые образуют первый и второй канал (310i, 310j), при этом первый и второй каналы (310i, 310j) служат для подвода и отвода охлаждающей жидкости.
10. Медленно вращающийся синхронный генератор, содержащий статор генератора и ротор (200) генератора и жидкостную охлаждающую систему (300) для охлаждения ротора (200) генератора, при этом жидкостная охлаждающая система (300) предусмотрена на аэродинамическом роторе (10) ветроэлектрической установки и имеет по меньшей мере один теплообменник (310, 310а) и по меньшей мере один охлаждающий канал (340, 230) в роторе (200) генератора, при этом охлаждающая жидкость протекает по меньшей мере через один теплообменник (310) и по меньшей мере один охлаждающий канал (340, 230) в роторе (200) генератора.
RU2013125586/07A 2010-11-04 2011-10-31 Ветроэлектрическая установка с синхронным генератором, а также медленно вращающийся синхронный генератор RU2562964C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010043429 2010-11-04
DE102010043429.9 2010-11-04
DE102011005390A DE102011005390A1 (de) 2011-03-10 2011-03-10 Windenergieanlage mit Synchrongenerator sowie langsam drehender Synchrongenerator
DE102011005390.5 2011-03-10
PCT/EP2011/069117 WO2012059463A2 (de) 2010-11-04 2011-10-31 Windenergieanlage mit synchrongenerator sowie langsam drehender synchrongenerator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013125586A RU2013125586A (ru) 2014-12-10
RU2562964C2 true RU2562964C2 (ru) 2015-09-10

Family

ID=44883281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013125586/07A RU2562964C2 (ru) 2010-11-04 2011-10-31 Ветроэлектрическая установка с синхронным генератором, а также медленно вращающийся синхронный генератор

Country Status (18)

Country Link
US (1) US9377008B2 (ru)
EP (1) EP2636131B1 (ru)
JP (2) JP6055772B2 (ru)
KR (1) KR101474180B1 (ru)
CN (1) CN103250332B (ru)
AR (1) AR083748A1 (ru)
BR (1) BR112013010577A2 (ru)
CA (1) CA2814438C (ru)
CL (1) CL2013001174A1 (ru)
DK (1) DK2636131T3 (ru)
ES (1) ES2787607T3 (ru)
MX (1) MX2013004504A (ru)
NZ (1) NZ609843A (ru)
PT (1) PT2636131T (ru)
RU (1) RU2562964C2 (ru)
TW (1) TWI589103B (ru)
WO (1) WO2012059463A2 (ru)
ZA (1) ZA201302785B (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2445087B1 (en) * 2010-10-13 2013-01-02 Siemens Aktiengesellschaft A generator, in particular for a wind turbine
DE102015206478A1 (de) * 2015-04-10 2016-10-13 Wobben Properties Gmbh Windenergieanlage mit Flüssigkeitskreislauf und Komponenten dafür
CN108049412B (zh) 2017-11-22 2019-11-26 东通岩土科技股份有限公司 一种基坑型钢内支撑***
EP3611372A1 (en) * 2018-08-13 2020-02-19 youWINenergy GmbH Nacelle for a wind turbine installation, wind turbine installation with the nacelle and method to assemble the wind turbine installation
US10808684B2 (en) * 2018-12-18 2020-10-20 General Electric Company Heat transfer assembly embedded in a wind turbine nacelle
US11387699B2 (en) 2020-12-15 2022-07-12 General Electric Renovables Espana, S.L. Rotating cooling system for wind turbine generator
US11811268B2 (en) 2021-04-06 2023-11-07 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft electric motor
US11851196B2 (en) * 2021-04-06 2023-12-26 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft electric motor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU383164A1 (ru) * 1971-05-18 1973-05-25 Уральское отделение Всесоюзного государственного треста органнзацни , рационалнзацни районных электростанций , сетей Вптб
RU2054781C1 (ru) * 1990-09-17 1996-02-20 Виталий Сергеевич Максимов Ротор неявнополюсной электрической машины
EP1881194A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-23 General Electric Company Cooling device
RU2339145C1 (ru) * 2007-11-26 2008-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Торцовая электрическая машина закрытого исполнения с наружным обдувом
DE102007042338A1 (de) * 2007-09-06 2009-03-12 Siemens Ag Windkraftanlage mit Wärmetauschersystem
US20100264667A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Barber Gerald L Electrical Generator for Wind Turbine

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB978254A (en) 1963-05-29 1964-12-23 Josef Ritz Submersible electric motor
SU508871A1 (ru) 1971-03-02 1976-03-30 Предприятие П/Я А-7376 Ротор электрической машины
JPS5897975U (ja) 1981-12-23 1983-07-04 株式会社日立製作所 負荷装置
JPS59117442A (ja) 1982-12-24 1984-07-06 Toshiba Corp 回転電機の冷却液循環装置
US5189325A (en) 1990-06-15 1993-02-23 General Electric Company Liquid cooling the rotor of an electrical machine
US5139055A (en) 1990-10-30 1992-08-18 Westinghouse Electric Corp. Liquid cooled electric generating apparatus and method for filling a liquid circulation system therein
JPH05161312A (ja) 1991-12-05 1993-06-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 多相誘導電動機
EP1051794B1 (de) 1998-01-26 2003-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Kühlsystem und verfahren zur kühlung eines generators
DE19905540A1 (de) 1999-02-10 2000-08-17 Zahnradfabrik Friedrichshafen Elektrische Maschine
EP1032113A1 (de) 1999-02-25 2000-08-30 Lloyd Dynamowerke Gmbh Kühlung für eine Elektromaschine, insbesondere Drehfeldmaschine
DE19919040C2 (de) 1999-02-25 2002-06-20 Helmuth Beneke Synchronmaschine oder Asychronmaschine für große Windenergieanlagen
EP1185790B1 (en) 1999-05-07 2004-10-27 NEG Micon A/S An offshore wind turbine with liquid-cooling
NL1013129C2 (nl) 1999-09-24 2001-03-27 Lagerwey Windturbine B V Windmolen.
JP2003343417A (ja) 2002-05-27 2003-12-03 Fuji Heavy Ind Ltd 風 車
CN100416091C (zh) * 2002-10-09 2008-09-03 通达商业集团国际公司 小型水力发电***
CN101335473B (zh) * 2003-07-24 2011-04-27 株式会社日立制作所 发电机
JP2005069082A (ja) * 2003-08-22 2005-03-17 Fuji Heavy Ind Ltd 風車の温度制御装置
US7064463B2 (en) * 2004-07-20 2006-06-20 Wavecrest Laboratories Llc Dynamoelectric machine with embedded heat exchanger
DE102004046700B4 (de) 2004-09-24 2006-08-17 Aloys Wobben Windenergieanlage mit einer Generatorkühlung
JP4572647B2 (ja) * 2004-10-01 2010-11-04 株式会社日立製作所 永久磁石式回転電機及び風力発電システム
JP4654672B2 (ja) 2004-11-30 2011-03-23 日産自動車株式会社 モータの冷却装置およびその冷却方法。
US7208854B1 (en) * 2006-03-09 2007-04-24 Hamilton Sundstrand Corporation Rotor cooling system for synchronous machines with conductive sleeve
JP5157138B2 (ja) * 2006-11-24 2013-03-06 株式会社日立製作所 永久磁石式回転電機及び風力発電システム
US20080236794A1 (en) 2007-03-27 2008-10-02 Dk Innovations Inc. Heat-removal device
EP2153064B1 (en) * 2007-04-30 2017-12-13 Vestas Wind Systems A/S A wind turbine and a method for controlling the temperature of fluid flowing in a first temperature control system of a wind turbine
CN101821926A (zh) 2007-07-24 2010-09-01 电源组国际公司 夹紧并锁定永磁体和采用倾斜聚磁磁体改进旋转电机内部冷却的设备和方法
JP4898621B2 (ja) * 2007-10-05 2012-03-21 三菱重工業株式会社 風力発電装置
US20090229291A1 (en) * 2008-03-11 2009-09-17 American Superconductor Corporation Cooling System in a Rotating Reference Frame
WO2009115100A1 (de) 2008-03-20 2009-09-24 Powerwind Gmbh Windenergieanlage und verfahren zum betreiben einer windenergieanlage
EP2143943A1 (en) 2008-07-09 2010-01-13 Greenergy India Private Limited Wind turbine
KR101021333B1 (ko) * 2008-09-01 2011-03-14 두산중공업 주식회사 풍력터빈의 나셀 냉각 시스템
DE102008050848A1 (de) 2008-10-08 2010-04-15 Wobben, Aloys Ringgenerator
ES2396989T3 (es) 2008-10-28 2013-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Disposición para la refrigeración de una máquina eléctrica
WO2010097838A1 (ja) 2009-02-27 2010-09-02 株式会社日立製作所 永久磁石式回転電機
DE102009050004A1 (de) 2009-10-21 2011-04-28 Voith Patent Gmbh Elektrischer Generator
DE102009051651B4 (de) * 2009-11-02 2012-01-26 Siemens Aktiengesellschaft Windkraftgenerator mit Innenkühlkreislauf
JP5260591B2 (ja) * 2010-03-30 2013-08-14 株式会社日立製作所 永久磁石式回転電機及び風力発電システム
DE202010009460U1 (de) 2010-06-23 2010-09-16 Nordex Energy Gmbh Vorrichtung zur Beheizung von Wettermasten

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU383164A1 (ru) * 1971-05-18 1973-05-25 Уральское отделение Всесоюзного государственного треста органнзацни , рационалнзацни районных электростанций , сетей Вптб
RU2054781C1 (ru) * 1990-09-17 1996-02-20 Виталий Сергеевич Максимов Ротор неявнополюсной электрической машины
EP1881194A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-23 General Electric Company Cooling device
DE102007042338A1 (de) * 2007-09-06 2009-03-12 Siemens Ag Windkraftanlage mit Wärmetauschersystem
RU2339145C1 (ru) * 2007-11-26 2008-11-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Торцовая электрическая машина закрытого исполнения с наружным обдувом
US20100264667A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Barber Gerald L Electrical Generator for Wind Turbine

Also Published As

Publication number Publication date
CL2013001174A1 (es) 2013-10-11
US20130277983A1 (en) 2013-10-24
ES2787607T3 (es) 2020-10-16
TWI589103B (zh) 2017-06-21
CN103250332B (zh) 2016-09-28
WO2012059463A4 (de) 2013-04-04
AR083748A1 (es) 2013-03-20
TW201251284A (en) 2012-12-16
PT2636131T (pt) 2020-04-24
US9377008B2 (en) 2016-06-28
BR112013010577A2 (pt) 2016-08-09
ZA201302785B (en) 2013-11-27
CA2814438A1 (en) 2012-05-10
WO2012059463A3 (de) 2013-02-21
CN103250332A (zh) 2013-08-14
EP2636131B1 (de) 2020-02-19
CA2814438C (en) 2017-04-25
DK2636131T3 (da) 2020-05-04
JP2014502488A (ja) 2014-01-30
JP6124970B2 (ja) 2017-05-10
MX2013004504A (es) 2013-06-28
EP2636131A2 (de) 2013-09-11
AU2011325251A1 (en) 2013-05-23
JP6055772B2 (ja) 2016-12-27
JP2015228794A (ja) 2015-12-17
KR20130085430A (ko) 2013-07-29
KR101474180B1 (ko) 2014-12-18
WO2012059463A2 (de) 2012-05-10
RU2013125586A (ru) 2014-12-10
NZ609843A (en) 2015-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2562964C2 (ru) Ветроэлектрическая установка с синхронным генератором, а также медленно вращающийся синхронный генератор
KR101721463B1 (ko) 직접구동 영구자석 풍력발전기, 시스템 및 그 고정자
JP5072994B2 (ja) 風力発電装置
US7057305B2 (en) Wind power installation with separate primary and secondary cooling circuits
JP5550508B2 (ja) 風力発電装置
ES2796105T3 (es) Generador eólico de accionamiento directo e imanes permanentes, sistema y estator del mismo
CA2826392C (en) Cooling system for a wind turbine generator system
CA2669360A1 (en) Wind power generator equipped with a cooling system
KR100987571B1 (ko) 풍력 터빈 발전기의 냉각 시스템
JP2003343417A (ja) 風 車
CA3035802C (en) Method for cooling the rotor of an electric generator
JP5992176B2 (ja) 風力発電装置
KR20100053954A (ko) 정온시스템을 구비한 풍력 발전기
KR101434440B1 (ko) 열 교환기를 이용한 공랭식 나셀 냉각장치
JP6074033B2 (ja) 風力発電設備
KR101358212B1 (ko) 풍력발전기용 열교환기

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201101