[发明专利]冷却器和风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，具体而言，涉及冷却器及具有该冷却器的风力发电机。

背景技术

风力发电机作为新能源利用最常见的一种方式，近几年来得到飞速发展，风力发电机的单机功率得到提升。同时由于近几年风电机制造厂商的迅速崛起，对风机的性能和成本也提出了新的要求，在降低风机成本、提高风机性能这样一个大环境背景下，对风力发电机各部件的设计提出了新的要求。

由于风力发电机通过风能来驱动，而对于某一设计好的风力发电机而言，发电机的输出功率由吸收的风能决定，而风能是随时间变化的，所以发电机的输出功率也不是恒定的。

经对多个风场的风机运行数据进行分析，风机在风场的运行功率只有在20%以上时间的输出功率在额定功率的80%以上运行，而且是短时运行的。

风力发电机组中电机的出力大小与电机的冷却效果有直接的关系，对于双馈发电机而言，若将电机的运行功率提高1.3倍~1.5倍，在电磁性能上是允许的，在保证电机的机械性能的前提下，提升电机的输出功率就只与电机的冷却强度有关了。

因此，需要一种冷却技术，可以提高对电机的冷却效果，从而能够提高电机的输出功率。

发明内容

考虑到上述背景技术，本发明的一个目的是提供一种冷却器，可提高对风力发电机的冷却效果。

根据本发明的一个方面，用于风力发电机，包括第一承管板、第二承管板、冷却排管结构，所述第一承管板和所述第二承管板将所述冷却排管结构顺序分为第一部分、第二部分和第三部分，所述风力发电机的出风口连接至位于所述冷却器的第二部分下方的进风口，所述风力发电机的进风口连接至所述冷却器的出风口，来自所述风力发电机的热风进入所述第二部分，并分别穿过所述第一部分和所述第二部分，完成换热过程，还包括：风扇、风扇驱动电机、导流板、第一风路开关和第二风路开关，其中，所述风扇驱动电机用于驱动所述风扇，所述风扇设置在所述冷却器的内壁并对准所述第二部分，所述导流板设置在所述风扇的进风口处；所述第一风路开关连接在所述导流板与所述第一承管板之间，用于开启或断开所述第二部分与所述第一部分之间的风路，所述第二风路开关连接在所述导流板与所述第二承管板之间，用于开启或断开所述二部分与所述第三部分之间的风路，在所述第二部分分别与所述第一部分和所述第三部分之间的风路均断开时，进入所述第一部分的热风通过所述导流板与所述冷却器的内壁形成的风路，并穿过所述第一部分和所述第二部分，以完成换热过程。

在该技术方案中，在原风路上并联一路风路，并在增加的风路上增设了增压元件即风扇，通过风路开关的闭合和断开，实现了冷却器的两种工作状态，可以满足发电机的超负荷运行。

在上述技术方案中，优选的，所述第一风路开关和所述第二风路开关均包括挡风板。

在上述技术方案中，优选的，所述挡风板的形状与所述第一承管板和所述第二承管板的间隙形状相配合。

挡风板将第二部分分别与第一部分和第三部分之间的风路堵住，避免冷却风在冷却器内形成自循环风路，冷却风由于风扇的增压作用强制从增加的风路流过，从而增加了通过冷却器的风量。

在上述技术方案中，优选的，所述挡风板包括至少两段面板，所述至少两段面板通过轴承连接。

由于承管板具有一定的高度，因此挡风板也需具有一定的高度，在挡风板打开时，挡风板碰到冷却器内壁，从而不能完全打开，为了避免出现这个问题，可将挡风板设计成可折叠的结构。

在上述技术方案中，优选的，所述第一风路开关和所述第二风路开关还均包括支撑装置，用于支撑所述挡风板，使所述挡风板离开所述第一承管板和所述第二承管板，或使所述挡风板贴合所述第一承管板和所述第二承管板。

在上述任一技术方案中，优选的，所述支撑装置包括以下至少一种：蜗卷式弹簧、电机结构。

通过支撑装置来控制挡风板的动作，在支撑装置采用蜗卷式弹簧时，需要计算挡风板因自身重力在最高点时对旋转支点所产生的力矩，然后选用合适的蜗卷式恒压弹簧，使蜗卷式恒压弹簧产生的反向力矩正好与挡风板重量产生的力矩相等，这样挡风板正好处于一个平衡状态，保证风扇启动后，冷却风能吹得动挡风板并使其贴合承管板，堵住第二部分与第一部分及第三部分之间的风路。

在采用电机结构时，通过电机的转动来控制挡风板的打开或闭合，例如当需要闭合挡风板时，就释放连接至挡风板的钢丝，当需要打开挡风板时，就收缩该钢丝，而钢丝的释放和收缩则通过电机的转向来控制。