[发明专利]一种具有冷却功能的风力发电机

说明书

本发明涉及一种具有冷却功能的风力发电机，包括后端盖及用于固定后端盖的机座，所述后端盖上设置有用于对转子铁心进行风冷的冷却模块，所述转子铁心设置在轴承座上，所述转子铁心外圈设置有定子铁心，所述定子铁心通过其外圈设置的定子水套进行水冷冷却。该风力发电机通过定子水冷和转子空冷的方式相结合，解决了10MW‑20MW功率等级电机，因功率密度高带来的发热量大、散热能力不足等问题；解决了单个转子冷却系统体积大、空间布局限制，及运行振动噪声大、换热效率低的问题。

技术领域

本发明属于风力发电机技术领域，涉及一种具有冷却功能的风力发电机。

背景技术

半直驱永磁同步风力发电机拥有功率密度高，体积小的优势，目前广泛应用于风力发电领域，尤其针对海上风电，半直驱电机以体积小、结构紧凑和可靠性高的特点被广泛使用。但是随着该类型电机的功率不断增大，发电机的发热量也不断增加，电机的温升问题越来越突出，成为制约电机发展的瓶颈，目前半直驱电机冷却系统设计只是采用一套冷却系统，一个冷却回路，散热能力虽然有所提升，但是满足不了更高功率密度电机的散热，同时电机功率增大，一套冷却系统体积增大，安装布局困难，运行时振动噪声大。因此，亟需设计新的电机结构，以满足高功率密度发电机的散热需求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种具有高效冷却功能的风力发电机，解决半直驱永磁风力发电机单机功率持续增大，功率密度高，带来电机损耗增大，散热能力不足，一套冷却系统体积增大，安装布局困难，运行时振动噪声大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有冷却功能的风力发电机，其特征在于，包括后端盖及用于固定后端盖的机座，所述后端盖上设置有用于对转子铁心进行风冷的冷却模块，所述转子铁心设置在轴承座上，所述转子铁心外圈设置有定子铁心，所述定子铁心通过其外圈设置的定子水套进行水冷冷却。

进一步地，所述后端盖的圆周面上设置有若干组通风口，每组通风口包括一个冷却介质出口与冷却介质入口，所述冷却介质入口上设置有导风筒，所述导风筒与冷却模块的出风口连接，所述冷却介质出口与冷却模块的入风口连接。

进一步地，所述通风口设置有四组，且均匀分布在后端盖的圆周面上，四组通风口两两之间设置有挡板，用于将发电机内腔分割成四部分。

进一步地，所述后端盖中部设置有挡风筒，将冷却介质封闭在电机内部，形成密闭腔体。

进一步地，所述冷却模块内部设置有冷却液体通过的冷却通道，冷却通道之间形成间隙，冷却介质通过间隙时，热量被冷却通道中的低温液体带走，由热态转化为冷态，经过冷却风机送至冷却介质出口。

进一步地，所述机座底部与定子铁心及转子铁心的下表面形成用于冷却介质流通的风道。

进一步地，所述定子水套由第一法兰、外筒、内筒、第二法兰四部分组成封闭的腔体，所述腔体由隔离环分为两个相互独立两部分，冷却介质从两个入口分别进入腔体，经循环后分别从出口流出。

进一步地，所述内筒上设置有若干档条，冷却液在腔体内流动经过档条产生涡流，通过涡流、湍流效应增加冷却介质的换热效率、带走热量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

该风力发电机通过定子水冷和转子空冷的方式相结合，采用了模块化冷却系统的方案，解决了10MW-20MW功率等级电机，因功率密度高带来的发热量大、散热能力不足等问题；解决了单个转子冷却系统体积大、空间布局限制，及运行振动噪声大、换热效率低的问题。

本发明中，通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本发明的原理。