[发明专利]冷却装置、发电机以及风力发电机组

说明书

本发明涉及一种冷却装置、发电机以及风力发电机组，冷却装置用于发电机且包括能够与定子对应设置的冷却板，冷却板包括：液冷单元，包括入口、出口以及位于冷却板内部的液体流道，液体流道分别与入口以及出口连通且至少部分沿多次回折的曲线轨迹延伸，冷却液能够由入口进入液体流道并由出口流出冷却板，以与定子热交换；风冷单元，包括间隔分布的多个气体流道，各气体流道分别被至少部分液体流道包绕且在冷却板的厚度方向贯通，每个气体流道能够与气槽相对设置并相互连通，以使流经气槽被加热后的气流能够进入气体流道并与液体流道内的冷却液热交换。本发明能够满足发电机的冷却需求，且冷却效率高，能够保证大型风力发电机组的安全稳定要求。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种冷却装置、发电机以及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组运行时发电机产生的损耗会造成其各部件温升，过高的温度将会影响到风力发电机组的寿命甚至导致机组无法正常运行。如发电机长期高温运行会降低发电机的绝缘寿命，甚至还会引发绝缘击穿、轴承温度过高等不良现象，如果发电机是永磁电机，在高温环境中永磁体的磁性衰减，发生退磁现象，造成电机功率永久性下降，因此，冷却设计在发电机中非常重要。

然而，现有设计中的发电机，其冷却技术通常采用空冷方法和液冷方法两种技术，空冷方法具有结构简单，成本低等优点，但也存在相应的缺陷，其冷却能力相对较低，只适用于中小型风力发电机组的发电机的散热需求。而液冷方法虽然相对空冷方法冷却效率更高一些，但是其大多只适用于内转子结构发电机，并且，其冷却能力同样有限，不利于大型风力发电机组的发电机的安全稳定要求。

因此，亟需一种新的冷却装置、发电机以及风力发电机组。

发明内容

本发明实施例提供一种冷却装置、发电机以及风力发电机组，冷却装置能够满足发电机的冷却需求，且冷却效率高，能够保证大型风力发电机组的安全稳定要求。

一方面，根据本发明实施例提出了一种冷却装置，用于发电机，发电机包括具有气槽的定子，冷却装置包括能够与定子对应设置的冷却板，冷却板包括：液冷单元，包括入口、出口以及位于冷却板内部的液体流道，液体流道分别与入口以及出口连通且至少部分沿多次回折的曲线轨迹延伸，冷却液能够由入口进入液体流道并由出口流出冷却板，以与定子热交换；风冷单元，包括间隔分布的多个气体流道，各气体流道分别被至少部分液体流道包绕且在冷却板的厚度方向贯通，每个气体流道能够与气槽相对设置并相互连通，以使流经气槽被加热后的气流能够进入气体流道并与液体流道内的冷却液热交换。

根据本发明实施例的一个方面，冷却板整体为弧形板体。

根据本发明实施例的一个方面，在厚度方向上，围合形成气体流道的壁面的正投影呈条状。

根据本发明实施例的一个方面，在冷却板的长度方向，液体流道包括间隔设置的流道单元，相邻两个流道单元首尾相接，以使液体流道至少部分在长度方向沿多次回折的曲线轨迹延伸，每相邻两个流道单元之间分布有至少一个气体流道。

根据本发明实施例的一个方面，冷却板具有顶壁、底壁、侧壁以及两个以上导气管，顶壁与底壁在厚度方向相对设置，侧壁呈闭合环状并连接于顶壁与底壁之间；顶壁具有与导气管数量相同并沿同一方向间隔分布的第一开口，底壁具有与第一开口一一对应的第二开口，每个导气管的一端插接于第一开口并与顶壁密封连接且另一端插接于第二开口并与底壁密封连接，顶壁、底壁、侧壁以及导气管共同围合形成液体流道，导气管的中空腔形成气体流道。

另一方面，根据本发明实施例提出了一种发电机，包括：定子，包括定子铁芯以及设置于定子铁芯上的绕组，在定子的轴向上，定子铁芯包括两个以上间隔设置的气槽；转子，与定子同轴设置并与定子之间形成有气隙；上述的冷却装置，冷却装置的冷却板与定子对应设置并抵压于定子铁芯，多个气体流道沿轴向间隔分布，在定子的径向上，每个气体流道与其中一个气槽相对设置并相互连通，流经所述气槽被加热后的气流能够穿过所述气体流道并与所述液体流道内的冷却介质热交换冷却后返回至所述气槽。