[发明专利]半直驱风力发电机转子冷却器及其冷却方法

说明书

半直驱风力发电机转子冷却器，包括换热仓，换热仓为长方体，且两端对称连接有进风仓和导风仓，进风仓和换热仓之间通过导风仓连接；进风仓设有进风口以及将外部热风从进风口吸入的风机；换热仓一面设有出风口，且内部安装有换热芯体；换热芯体两端分别连接有第一进出水管和第二进出水管，第一进出水管和第二进出水管延伸至换热仓外部，分别连接水管对换热芯体通入冷水并排出热水。本发明采用进风仓将发电机转子产生的热风吸入，通过导风仓输送至换热仓，换热芯体采用水冷方式对热风进行水冷，排出冷风；此外，该冷却器通过两个温度传感器采集温度，再通过温度偏差控制方法和温度变化控制方法实时监控温差情况和整体温度变化情况，加强冷却效果。

技术领域

本发明涉及风力发电机转子冷却设备和方法领域，更具体的说涉及半直驱风力发电机转子冷却器，以及该冷却器的冷却方法。

背景技术

半直驱风力发电机，运行于海上风场。冷却器作为发电机主要的散热部件，冷却器的换热效率、能耗大小直接影响到发电机的稳定性和效率，特别是对于发电机的稳定运行有着至关重要的作用。当发电机的绕组温度过高时，发电机会发出报警信号，导致停机，造成经济损失。现有的冷却器大多数都采用风冷形式，而冷却器需要和转子安装在密闭的罩壳内，会占用部分体积，并且与外部隔绝的情况下换热效率低；此外，随着环境温度的变化等因素的影响，转子的冷却需求会不断变化，而现有的冷却器的冷却效果无法根据实际需要进行变化，影响换热效率。因此，设计一种结构紧凑、换热效率高并且能够自动调整的半直驱风力发电机冷却器意义重大。

发明内容

针对现有技术的不足之处本发明提供半直驱风力发电机转子冷却器，并且提供了该冷却器的冷却方法，本发明的半直驱风力发电机转子冷却器采用进风仓将发电机转子产生的热风吸入，通过导风仓输送至换热仓，换热芯体采用水冷方式对热风进行水冷，排出冷风；进风仓和导风仓采用两组对称形式排布，结构紧凑，冷却效率高；此外，该冷却器的冷却方法通过出风口两侧的两个温度传感器采集温度，计算温度差和温度平均值，再通过温度偏差控制方法和温度变化控制方法实时监控温差情况和整体温度变化情况，再通过控制方式保证出风温度，加强冷却效果。

本发明的具体技术方案如下，半直驱风力发电机转子冷却器，包括换热仓，所述换热仓为长方体，且两端对称连接有进风仓和导风仓，所述进风仓和所述换热仓之间通过所述导风仓连接；所述进风仓设有进风口以及将外部热风从所述进风口吸入的风机；所述换热仓一面设有出风口，且内部安装有换热芯体；所述换热芯体两端分别连接有第一进出水管和第二进出水管，所述第一进出水管和所述第二进出水管延伸至所述换热仓外部，分别连接水管对所述换热芯体通入冷水并排出热水。

由此，所述进风仓将发电机转子产生的热风吸入，通过所述导风仓输送至所述换热仓，所述换热芯体采用水冷方式对热风进行水冷，排出冷风；所述进风仓和所述导风仓采用两组对称形式排布，结构紧凑，冷却效率高。

作为本发明的优选，所述换热芯体包括“S”形排布的通水管，以及设置在所述通水管弯折空间之间的换热格栅。

由此，所述换热格栅采用导热材料，两侧与所述通水管接触，实现热交换，热风从所述换热格栅内通过时热量被有效带走。

作为本发明的优选，所述换热芯体出风面紧贴所述出风口，进风面位于所述换热仓中间位置，且与所述换热仓内壁之间的间隔距离不小于90mm。

由此，热风从所述换热芯体进风面进入，由于所述进风仓和所述导风仓对称进风，热风会在所述换热芯体进风面处形成对流，进风面与所述换热仓内壁之间保证一定的间隔空间能够减小震动和噪音。

作为本发明的优选，所述导风仓和所述进风仓之间存在转角，且转角角度为55°～70°。

由此，所述导风仓存在一定弯折，一方面可以防止与主机部件干涉，另一方面可以过渡引流，减少风阻和噪音。