[发明专利]一种提高空气冷却发电机散热效率的通风结构及方法

说明书

本发明涉及一种提高空气冷却发电机散热效率的通风结构和方法，使冷却空气从发电机的若干个进风口进入定子和转子之间的气隙，再经过由铁芯与绕组的间隙形成的通风道，进入导流板与铁芯背面之间形成的扁平流道，之后流入发电机内部空腔，再经由出风口流出。冷却空气通过扁平流道时，能以较高速度横掠铁芯背面，从而加强了铁芯背面的散热，有效降低了铁芯和绕组的温度。使用导热性良好的材料制成导流板，并增大了散热面积，有效提升了散热的效果。

技术领域

本发明涉及一种发电机的通风结构及方法。

背景技术

近年来风力发电机的单机容量正逐步提高，发电机产生的热量也随之增加，直接导致发电机各部件温度的增加。如何有效控制这些部件温度在合理的范围内，已经成为影响风力发电机发展的关键问题。

目前空气冷却仍然是风力发电机最普遍的冷却方式。一种较为常见的空气冷却系统为：强制冷却风从定子和转子之间的气隙流入，经过铁芯之间的通风道流入发电机内部空腔，最后从发电机排出。由于气隙和通风道尺寸非常狭窄，冷却空气以较高流度通过这些区域，使得相邻于气隙的铁芯正面和相邻于通风道的铁芯上下端面具有较高的散热效率。但是，冷却空气通过通风道进入空腔后会形成射流，速度迅速下降，且流动方向与铁芯背面近似成90°夹角，使得铁芯背面散热效率较低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种提高空气冷却发电机散热效率的通风结构及方法，通过改善铁芯背部散热，有效提高了发电机空气冷却系统的散热效率。

本发明的技术方案是提供一种提高空气冷却发电机散热效率的通风结构，其设有导流板；

所述通风结构，包含：

冷却空气的进风口；

在发电机的转子与定子之间形成的气隙，其与所述进风口连通；

在定子内部由铁芯与绕组的间隙形成的通风道，其与所述气隙连通；

在导流板与铁芯背面之间形成的扁平流道，其与所述通风道连通；

发电机内部空腔，其与所述扁平流道连通。

可选地，所述导流板通过其设置的连接段，安装至铁芯背部、或铁芯支撑结构、或定子轴向支撑结构上。

可选地，所述导流板还设置有与所述连接段相连的延伸段，并在所述延伸段与铁芯的背面之间形成扁平流道。

可选地，所述导流板的连接段与延伸段连接成L型或T型；或者，所述导流板的连接段与延伸段以弧形段过渡连接。

可选地，设每个导流板的当前对应铁芯，是与该导流板的连接段的安装位置所对应的一个铁芯；

该导流板的延伸段与当前对应铁芯的背面之间形成扁平流道，和/或与当前对应铁芯相邻的至少一个铁芯的背面之间形成扁平流道。

可选地，所述导流板的延伸段与铁芯背面夹角小于20°。

可选地，所述导流板的延伸段与铁芯背面平行。

可选地，所述导流板的延伸段与铁芯的间距为0.5～3倍通风道的高度。

可选地，所述导流板的延伸段的长度大于通风道轴向间距的50％。

可选地，所述导流板由导热性良好的材料制成。

可选地，所述导流板由金属制成。

可选地，每个铁芯配设有一个对应的导流板；

或者，每隔一个或多个铁芯配设有一个对应的导流板。