[发明专利]一种直驱永磁风力发电机通风散热结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种直驱永磁风力发电机通风散热结构，属于风力发电设备中直驱永磁发电机技术领域。

背景技术

散热是风力发电机需要考虑的非常重要的因素。公知的直驱永磁风力发电机一般采用自然风冷却方式。虽然直驱永磁发电机有内转子结构方式和外转子结构方式两种结构形式，但在通风冷却方面采用得都是自然风冷却的方式。自然风冷却本身就效率低，再加上风力发电机有塔筒的支撑，其塔筒效应对发电机自然通风散热有影响。所以，一般自然通风散热不均衡，会使发电机局部温度升高，影响发电机使用效果。

风力发电机组风力发电全年大部分运行在60%以下额定功率工作，而全年满负荷工作时间运行只有500小时左右，而且这部分满负荷发电是风资源最好时段，因此要确保风力发电机在这段时间内正常发电。普通自然风冷能够确保风力发电机组大部分时间在额定功率以下正常工作的散热要求，但满足不了发电机组在满负荷运行下的散热要求。

尤其对于直驱永磁风力发电机来说，由于散热效率低，会造成直驱永磁发电机的结构体积大、功率密度小，造成发电机有效材料利用率低下，直接提高发电机单位千瓦的造价。而且受制于散热技术无法突破，以至于目前3兆瓦以上功率的直驱风力发电机外径已超过5.2米，给运输以及组装等方面带来非常大的困难。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种散热效率高的直驱永磁风力发电机通风散热结构。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明的一种直驱永磁风力发电机通风散热结构，包括机壳，所述机壳内的

主轴、转子、定子、前端盖和后端盖围成相连通的通风空隙，机壳上设置有散热筋，还包括外置的工业空调，所述工业空调的送风管与通风空隙相连通；所述定子上设置有径向通风孔；相邻的散热筋之间设置有挡板，散热筋和挡板之间围成与径向通风孔相连通的循环风道，机壳端部设置有环形的热风收集通道，所述循环风道与热风收集通道相连通，工业空调的吸风管与热风收集通道相连通。

为了能同时进行自然风冷却，上述每个散热筋的横截面为U形，中间的凹槽为自然通风道；圆周均匀排列且相间隔的散热筋端部相连接组成机壳，挡板连接在相邻的两个散热筋间隔之间。

为了提高散热效率，上述工业空调的送风管为两个，分别连接在前端盖和后端盖上。

上述前端盖和后端盖内均设置有环形送风通道，所述送风通道上设置有与通风空隙连通的喷气孔，工业空调的送风管与送风通道相连通，从而使冷风比较均匀地吹进机壳内，降温效果好。

为了更好地为定子降温，上述喷气孔位于定子与转子之间的空隙中心。

上述机壳内设置有温度传感器，所述温度传感器与整机控制系统相连接，可以根据实际的温度情况，开启强制风冷降温。

本发明的有益效果是：

采用了自然通风冷却与发电机内部工业空调强制通风制冷相结合的制冷方式，大大提高了散热效率，解决了传统的直驱风力发电机受散热效果的限制，从而使其有效材料利用率提高、结构体积减小、发电机单位千瓦造价降低，解决了大型直驱发电机运输以及安装的难题，同时在很大程度上降低了发电机成本。

附图说明   

图1为本发明的结构示意图。

图2为机壳立体结构示意图。

图3为剖面结构示意图。

图4为前后端盖部分结构示意图。

图中：1前端盖，2定子，3机壳，4后端盖，5转子，6轴承，7主轴，8永磁体，9径向通风孔，10送风管a，11送风管b，12吸风管，13工业空调，301热风收集通道，302散热筋，303挡板，304自然通风道，305循环风道，101送风通道，102喷气孔。

具体实施方式

如图1、2、3所示，直驱永磁发电机主要包括机壳3、定子2、转子5、主轴7、前端盖1、后端盖4等部分。机壳3内的主轴7、转子5、定子2、前端盖1和后端盖4围成相连通的通风空隙，圆周均匀排列且相间隔的散热筋302端部相连接组成机壳3，散热筋302内表面与定子2结构中的铁芯直接接触，散热筋302既能散热，又能支撑机壳3。

前端盖1和后端盖4内均设置有环形送风通道101，送风通道101上均匀布置多个与通风空隙连通的喷气孔102，工业空调13的送风管与送风通道101相连通，从而使冷风比较均匀地吹进机壳3内，降温效果好。为了更好地为定子2降温，喷气孔102位于定子2与转子5之间的空隙中心位置。