5mw雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置制造方法
【專利摘要】5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，其具體結構如下:定、轉子鐵芯采用分段式結構，在轉子鐵芯疊壓過程中，用通風槽板在每段轉子鐵芯間形成徑向通風道，并將轉子鐵芯分割成長度由兩端至中部逐漸變短的分段，使轉子鐵芯形成沿鐵芯中部對稱的不等間距通風道結構；在轉子鐵芯的兩端外的電機轉軸上，分別設置有向轉子鐵芯中部送風的軸流風扇，在電機轉軸轉動時，轉子鐵芯兩端形成由外向內的大風壓，將冷風通過轉子軸向通風道送入轉子鐵芯內部中心部位。本發明降低了發電機內部溫度，增強電機絕緣的可靠性，延長發電機壽命。
【專利說明】5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自循環通風散熱裝置，尤其涉及一種5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置。
【背景技術】
[0002]發電機作為一種能量轉換機構，在能量轉換過程中不可避免地要產生能量損耗，這些損耗的能量最終絕大部分變成熱量，使電機各部件溫度升高。尤其是兆瓦級雙饋風力發電機，它的工作原理不同于普通的低壓大功率繞線電機，在滿負荷工作時，其定、轉子同時向電網潰電，這時由于轉子通入低頻勵磁電流，轉子損耗將遠大于普通繞線電機，所以定、轉子總的發熱量會較普通繞線電機高出很多。
[0003]5MW雙饋風力發電機由于其特殊工作環境和安裝空間，嚴格限制了其體積及重量，因而必須在滿足輸出容量的同時盡量減小機座號，這就使得電機的功率密度相當高，其鐵芯長徑比遠遠大于普通轉子繞線式電機，盡管采用空-水冷卻方式，傳統的自循環通風散熱結構無法將冷卻風有效送入鐵芯的中央部分，無法滿足其散熱要求，造成電機鐵芯中央部分局部過熱，在電機內部積聚巨大熱量，使發電機過熱而導致絕緣失效。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是在于解決以上傳統自循環結構的不足，提供了一種5麗雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，降低了發電機內部溫度，增強電機絕緣的可靠性，延長發電機壽命。
[0005]為實現上述目的，本發明的具體方案如下：
[0006]5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，其具體結構如下：
[0007]定、轉子鐵芯采用分段式結構，在轉子鐵芯疊壓過程中，用通風槽板在每段轉子鐵芯間形成徑向通風道，并將轉子鐵芯分割成長度由兩端至中部逐漸變短的分段，且使轉子鐵芯形成由中部對稱的不等間距通風道結構；
[0008]在轉子鐵芯的兩端外的電機轉軸上，分別設置有向轉子鐵芯中部送風的軸流風扇，在電機轉軸轉動時，轉子鐵芯兩端形成由外向內的大風壓，將冷風通過轉子軸向通風道送入轉子鐵芯內部中心部位。
[0009]5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，其工作流程為：
[0010]發電機運轉時，電機轉軸上的兩個軸流風扇隨軸旋轉，將冷風通過轉子軸向通風道送入轉子鐵芯內部中心部位，以冷卻轉子鐵芯及轉子線圈，轉子徑向通風道在離心作用下將冷風經氣隙送入與其對應的定子徑向通風道中，冷卻定子線圈及定子鐵芯；冷風經熱交換后攜帶的熱量由定子鐵芯流入電機背部的空-水冷卻器，在其中與外循環冷卻水再次進行熱交換，重新冷卻的冷風由電機鐵芯兩端重新回到電機內部并再由軸流風扇送入鐵芯，完成電機內部自循環通風。
[0011]本發明的有益效果在于：本發明使容易積聚熱量的轉子鐵芯中部形成較多的徑向通風道，增多了轉子鐵芯中間部分的熱交換次數；而轉子鐵芯兩端的軸流風扇為冷卻風提供了軸向的大風壓，更有效的將冷風送入電機鐵芯中間部位。兩者相輔相成，加強了不易冷卻的轉子鐵芯中部的熱交換，使發電機內部在軸向方向上，最大限度的利用了空-水冷卻器，降低發電機內部溫度，增強電機絕緣的可靠性，延長發電機壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]本發明共有附圖2幅。
[0013]圖I為本發明的結構示意圖；
[0014]圖2為本發明的工作流程示意圖。
[0015]圖中序號說明：1、轉子鐵芯,2、通風槽板，3、軸流風扇。
【具體實施方式】
[0016]下面結合【具體實施方式】和附圖對本發明進一步說明：
[0017]5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，其具體結構如下：
[0018]定、轉子鐵芯采用分段式結構，在轉子鐵芯I疊壓過程中，用通風槽板2在每段轉子鐵芯I間形成徑向通風道，并將轉子鐵芯I分割成長度由兩端至中部逐漸變短的分段，且使轉子鐵芯I形成由中部對稱的不等間距通風道結構；
[0019]在轉子鐵芯I的兩端外的電機轉軸上，分別設置有向轉子鐵芯I中部送風的軸流風扇3,在電機轉軸轉動時,轉子鐵芯I兩端形成由外向內的大風壓,將冷風通過轉子軸向通風道送入轉子鐵芯I內部中心部位。
[0020]5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，其特征在于工作流程為：
[0021]發電機運轉時，電機轉軸上的兩個軸流風扇3隨軸旋轉，將冷風通過轉子軸向通風道送入轉子鐵芯I內部中心部位，以冷卻轉子鐵芯I及轉子線圈，轉子徑向通風道在離心作用下將冷風經氣隙送入與其對應的定子徑向通風道中，冷卻定子線圈及定子鐵芯；冷風經熱交換后攜帶的熱量由定子鐵芯流入電機背部的空-水冷卻器，在其中與外循環冷卻水再次進行熱交換，重新冷卻的冷風由電機鐵芯兩端重新回到電機內部并再由軸流風扇3送入鐵芯,完成電機內部自循環通風。
【權利要求】
1.5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，其特征在于具體結構如下： 定、轉子鐵芯采用分段式結構，在轉子鐵芯（I)疊壓過程中，用通風槽板（2)在每段轉子鐵芯（I)間形成徑向通風道，并將轉子鐵芯（I)分割成長度由兩端至中部逐漸變短的分段，且使轉子鐵芯（I)形成由中部對稱的不等間距通風道結構； 在轉子鐵芯（I)的兩端外的電機轉軸上，分別設置有向轉子鐵芯（I)中部送風的軸流風扇（3)，在電機轉軸轉動時，轉子鐵芯（I)兩端形成由外向內的大風壓，將冷風通過轉子軸向通風道送入轉子鐵芯（I)內部中心部位。
2.根據權利要求I所述的5MW雙饋空-水冷風力發電機的自循環散熱裝置，其特征在于工作流程為： 發電機運轉時，電機轉軸上的兩個軸流風扇（3)隨軸旋轉，將冷風通過轉子軸向通風道送入轉子鐵芯（I)內部中心部位，以冷卻轉子鐵芯（I)及轉子線圈，轉子徑向通風道在離心作用下將冷風經氣隙送入與其對應的定子徑向通風道中，冷卻定子線圈及定子鐵芯；冷風經熱交換后攜帶的熱量由定子鐵芯流入電機背部的空-水冷卻器，在其中與外循環冷卻水再次進行熱交換，重新冷卻的冷風由電機鐵芯兩端重新回到電機內部并再由軸流風扇（3)送入鐵芯,完成電機內部自循環通風。
【文檔編號】H02K1/32GK103701238SQ201310691026
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月12日 優先權日:2013年12月12日
【發明者】楊連春, 賈永波, 張允利, 梁君聲, 孫磊道, 王衛國, 喬萬斗 申請人:大連天元電機股份有限公司