[发明专利]内冷式自循环蒸发冷却风力发电机定子结构

权利要求书

1.一种内冷式自循环蒸发冷却风力发电机定子结构，包括定子铁心(209)、定子槽、定子导线，其特征在于还包括集气环管(204)、进气管(205)、集液环管(201)、空气冷凝器(206)；定子可以采用空心导线(203)或实心导线加空心冷却铜棒(202)结构；空心导线(203)为铜质中空导线，外截面为方形，中心开圆孔，外部加以绝缘；空心导线(203)的铜质部分为电流通道，中心孔道为冷却通道，冷却通道流动蒸发冷却介质；定子铁心(209)内圆面为齿、槽结构，沿内圆圆周为交替的定子齿和定子槽，空心导线(203)固定在定子槽内，在定子槽口由槽锲(314)固定；空心导线(203)之间及空心导线(203)与定子铁心(209)之间有绝缘材料(313)相隔；集气环管(204)固定于电机定子前端；集气环管(204)的直径与定子铁心209槽部位置的直径一致，集气环管(204)通过绝缘接头(202)和定子槽内的空心导线(203)内冷却通道导通，形成密闭的冷却通道，通过进气管接口(42)经进气管(205)与空气冷凝器(206)连接；绝缘接头(202)安装于定子空心导线(203)与集气环管(204)之间，或安装于定子空心导线(203)与集液环管(201)之间；绝缘接头(202)的尾端通过绝缘软管与集气环管(204)或集液环管(201)连接，其前端和空心导线(203)上的冷却通道接嘴密闭连接，将电机定子槽内每条空心导线(203)的冷却介质通道与集气环管(204)和集液环管(201)连接并密封。

2.根据权利要求1所述的内冷式自循环蒸发冷却风力发电机，其特征在于定子导线采用空心导线时，空心导线(203)沿圆周均匀固定于定子铁心(209)的定子槽内；空心导线(203)的冷却通道前端通过绝缘接头(202)和固定于定子前端的集气环管(204)连接、空心导线(203)的冷却通道后端通过绝缘接头(202)和固定于电机定子后端的集液环管(201)连接，集气环管(204)通过进气管(205)与固定于定子壳体(207)顶端的空气冷凝器(206)连接，空气冷凝器(206)进风面面向前方，利用外部自然风作为二次冷却介质，在空气冷凝器(206)内对蒸发冷却介质气体冷凝，实现对电机冷却；空气冷凝器(206)通过回液管(210)与集液环管(201)连接，各连接端密封，由此形成风力发电机定子导体内冷式蒸发冷却系统密闭冷却通道。

3.根据权利要求1所述的内冷式自循环蒸发冷却风力发电机，其特征在于定子绕组采用实心导线(333)时，  空心冷却铜棒(331)置于定子槽中间，定子槽中空心冷却铜棒(331)两边紧密排列实心导线(333)，每根实心导线(333)的外表面包裹有绝缘层(334)，实心导线(333)的一面通过绝缘层(334)与冷却铜棒(331)紧密接触；空心冷却铜棒(331)通过绝缘接头(202)和集气环管(204)、集液环管(201)、出气管、排液管、空气冷凝器器(206)等构成密闭的冷却通道。

4.根据权利要求书1所述的内冷式自循环蒸发冷却风力发电机，其特征在于空气冷凝器(206)放置于发电机组的机舱外最顶端迎风面。

5.根据权利要求书1所述的内冷式自循环蒸发冷却风力发电机，其特征在于大功率风力发电机的电机冷却系统分成几个单独系统时，空气冷凝器(206)也相应分为几个；空气冷凝器(206)安装于电机定子外壳圆周方向高于所冷却定子导线的位置，每个空气冷凝器(206)和其相应的定子槽内定子导线组成一个自循环蒸发冷却系统。