[发明专利]电气设备及其换热介质输运装置，及风力发电机组

说明书

本发明公开一种电气设备及其换热介质输运装置，及风力发电机组，换热介质输运装置包括输运管路、抽吸设备及变截面输运管道；抽吸设备抽吸换热介质至输运管路；输运管路输送至变截面输运管道，变截面输运管道向铁心输送换热介质，对铁心进行换热冷却；且变截面输运管道的入口至出口端，变截面输运管道截面积渐增或渐缩或渐缩后再渐增形成缩放流道。通过引风风机、输运管路，将换热介质进行收集、蓄压，为铁心提供相对持续的换热介质，减少换热介质阻力消耗，提高换热效率。变截面输运管道渐缩，使得换热介质被降温，提高后续进入铁心的换热效果；截面积渐增，流出的换热介质具有较高压力，能够绕过阻碍物到达铁心；缩放流道可实现降温和加速。

技术领域

本发明涉及铁心部件技术领域，具体涉及一种电气设备及其换热介质输运装置，及风力发电机组。

背景技术

铁心是磁路的重要组成部分，在电机、变压器等电器部件上均有应用。以电机为例，定子铁心、转子铁心以及定子和转子之间的气隙组成电机的磁路。在感应电机中，定子铁心中的磁通为交变磁通，因而会产生铁心损耗，称铁损。铁损包括两部分：磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗是由于铁心在交变磁化时磁分子取向不断发生变化而引起的能量损耗。涡流损耗是由于铁心在交变磁化时产生涡流并由涡流产生的电阻损耗。

磁滞损耗和涡流损耗均是电机热源的一部分，另一部分热源由电机绕组流过电流时产生。从传热学角度而言，以上所述的热源构成电机工作时的热源。

请参考图1-2，图1为空气间壁式换热器对发电机内部实施冷却的整机布局示意图；图2为图1中间壁式换热器的结构分解原理图。

如图1所示，发电机500’的右侧连接叶轮600’，左侧设有机舱100’，机舱100’内设置间壁式换热器300’，具体设置在机舱100’的尾部。间壁式换热器300’的左侧设有内循环引风风机202’，内循环引风风机202’由内循环驱动电机201’驱动，还设有内循环气流引出输运管路400’，发电机500’产热后的热气流，经内循环引风风机202’作用，将沿内循环气流引出输运管路400’进入间壁式换热器300’的换热器芯体中。

间壁式换热器300’还设有外循环引风风机102’，外循环引风风机102’由外循环驱动电机101’驱动，外循环引风风机102’将自然环境空气流引入至间壁式换热器300’的换热芯体中(芯体薄板的两侧分别接触流动的内循环气流和外循环气流)，则换热后的外循环气流流出机舱100’，图1中示出连接外部的外循环风排出口103’。内循环气流冷却降温后被引出间壁式换热器300’，并经过通风机叶轮做功、增压、出口以360度扩散在机舱的尾部空间内。

图2中，在引入内循环气流时，间壁式换热器300’和内循环气流引出输运管路400’之间还设有内循环汇流腔体203’，上下均设有内循环气流汇流入口203a’。外循环引风风机102’与间壁式换热器300’之间设有外循环引风风机入口连接段104’，内循环引风风机202’与间壁式换热器300’之间设有内循环引风风机入口连接段204’。

图1中，发电机500’的壳体处设有冷却气流入口孔板500a’，可参考图3理解，图3为图1中冷却气流入口孔板500a’的示意图。

扩散在机舱100’内的内循环流体，借助机舱100’内部空间，经冷却气流入口孔板500a’的入口孔500b’节流后进入发电机500’内部，作为冷却气流再次使用。冷却气流入口孔板500a’属于节流件，非圆形孔板节流件造成的局部通流阻力更大。

请继续参考图4-6，图4为电机绕组及其铁磁部件组装后的示意图；图5为图3中绕组020置于开口槽010b内的局部示意图；图6为沿径向贯通的冷却通风沟040在电机铁心上形成的示意图；图7为发电机定子径向铁心内叠片间的冷却通风沟040和上述间壁式换热器300’配合的冷却气流流动输运路径示意图。