[发明专利]低温升风力发电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机，具体为一种低温升风力发电机。

背景技术

风力发电机为充分降低温升，在风力发电机的上部固定有空空冷却器(如附图1所示)。空空冷却器包括冷却器壳体，冷却器壳体底部开有进风口和位于进风口两侧的出风口；在风力发电机的机座顶部开有与冷却器壳体底部的进风口位置对应的出风口和位于出风口两侧的与冷却器壳体底部的出风口位置对应的进风口；冷却器壳体内固定有均布的导风管，冷却器壳体的一端固定有风机，冷却器的另一端是横向出风口，在冷却器壳体底面内壁位于进风口和出风口之间固定有导风管横穿其上的隔板，该隔板基本与导风管等高(即隔板上端与冷却器壳体顶板之间保持间隙)，用于隔离进风和出风风路。冷却器壳体一端的风机产生的风流经壳体内的各导风管流动并由壳体另一端出风口排出。发电机内部的热空气依靠电机转子自转或依靠电机转轴上安装的风扇，经机座上的出风口、冷却器壳体上的进风口进入冷却器内部，热空气与导风管表面热交换而降温，再经冷却器壳体上的出风口、电机机座上的进风口进入电机内部而形成电机内部的空气流动并实现发电机的降温。仅依靠电机转子自转实现空气的流动，产生的风压较小，空气流动不畅，冷却效果较差；电机转轴上安装风扇，虽可在一定程度上增大风压，但产生的风压仍然不足，冷却效果仍难以达到理想要求，而且电机转轴上安装大功率风扇会降低发电机效率。以1.5MW的风力发电机为例，该1.5MW的风力发电机采用现有的空空冷却器，在额定功率1.5MW工况运行时，定子绕组温升高达95-105K左右，发电机容量受到温升水平限制。

发明内容

本发明为了解决现有风力发电机因冷却效果不理想，发电机容量受到温升水平限制的问题，提供一种低温升风力发电机。

本发明是采用如下技术方案实现的：低温升风力发电机，包括风力发电机和固定于风力发电机顶部的空空冷却器，空空冷却器包括冷却器壳体，冷却器壳体底部开有进风口和位于进风口两侧的出风口，冷却器壳体内固定有均布的导风管，在冷却器壳体内固定有位于各导风管上部的横隔板，横隔板上开有与冷却器壳体底部上的进、出风口位置相对的进、出风口，在冷却器壳体顶板内壁上固定有位于横隔板上的进风口上方的引流风机，在冷却器壳体内还固定有分别位于引流风机两侧且其下端位于横隔板上的出风口上、上端位于横隔板与冷却器壳体顶板之间的弯曲状内导风板。冷却器壳体内增设的引流风机将发电机内部的热空气强迫性地吸入冷却器内，极大地增加了发电机内空气流动的风压，使空气流动更顺畅，并且可省去发电机转轴上的风扇。引流风机产生的风流在冷却器壳体内处于紊流状态，紊流的空气在冷却器壳体内不但产生空气噪声，而且在冷却器壳体内产生涡流，有一部分可能还会从进风口处回流，影响空气的流动，进而影响电机温升。通过设置横隔板及内导风板可以强迫空气气流定向流动，以克服空气噪声及紊流带来的其它问题。

本发明在现有风力发电机的基础上通过在空空冷却器内增设引流风机及横隔板、导风板，充分将电机内部热空气吸入到冷却器内并使其定向流动，加强了电机内热空气的循环，使其通过冷却器充分进行热交换。换热后的冷空气再由两端进入电机内部进行冷却，大幅度降低电机温升，克服电机温升对发电机容量的限制；并且可省去发电机转轴上风扇，以进一步提高发电机的效率。以1.5MW的风力发电机为例，采用改进后的空空冷却器，由于冷却能力大幅提升，在额定功率工况下运行时，使发电机定子绕组温升降低到70K左右，温升降低了近30K左右，并且可使发电机在同等体积条件下，容量增加13％以上，发电机的效率也进一步提高。

附图说明

图1为现有风力发电机的结构示意图；

图2为本发明所述的低温升风力发电机的空空冷却器壳体及内部结构示意图；

图3为图2的左视图；

图4为图2中的空空冷却器壳体仰视图；

图5为图2的A-A剖面图；

图中：1-冷却器壳体，2-进风口，3-出风口，4-导风管，5-横隔板，6-引流风机，7-内导风板，8-外导风板，9-支撑架，10-隔板。

具体实施方式

低温升风力发电机，包括风力发电机和固定于风力发电机顶部的空空冷却器，空空冷却器包括冷却器壳体1，冷却器壳体1底部开有进风口2和位于进风口两侧的出风口3，冷却器壳体内固定有均布的导风管4，在冷却器壳体1内固定有位于各导风管上部的横隔板5，横隔板5上开有与冷却器壳体底部上的进、出风口位置相对的进、出风口，在冷却器壳体1顶板内壁上固定有位于横隔板5上的进风口上方的引流风机6，在冷却器壳体1内还固定有分别位于引流风机6两侧且其下端位于横隔板上的出风口上、上端位于横隔板5与冷却器壳体顶板之间的弯曲状内导风板7。具体制造时，横隔板5四周可支撑或直接与冷却器壳体内壁固定，内导风板7部分边缘可直接与冷却器壳体内壁或横隔板5固定。为进一步增加空气的定向流动，在冷却器壳体内的上端角部设有弯曲状外导风板8，具体制造时，外导风板8的两端可分别与冷却器壳体的顶板及侧板内壁固定。在冷却器壳体内壁上还固定有分别位于引流风机两侧的支撑架9。支撑架9对冷却器壳体特别是壳体的顶板起支撑作用，同时内导风板7的一端可直接与支撑架9固定，因此设置支撑架更便于内导风板7的固定。引流风机6采用无蜗壳外转子离心风机，以便于风机在冷却器壳体内的固定。与现有带空空冷却器的风力发电机一样，在风力发电机的机座顶部开有与冷却器壳体底部的进风口位置对应的出风口和位于出风口两侧的与冷却器壳体底部的出风口位置对应的进风口；冷却器壳体的一端固定有风机，冷却器的另一端是横向出风口，在冷却器壳体底面内壁位于进风口和出风口之间固定有导风管横穿其上的隔板10。冷却器壳体一端的风机产生的风流经壳体内的各导风管4流动并由壳体另一端出风口排出。发电机内部的热空气依靠引流风机，经机座上的出风口、冷却器壳体上的进风口强行吸入冷却器内部，热空气与导风管表面热交换而降温，再经冷却器壳体上的出风口、电机机座上的进风口进入电机内部而形成电机内部的空气流动并实现发电机的降温。