CN101958599B - 风力发电机散热结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机散热结构，包括壳体，还包括轴向地设置在壳体外表面上的一组中空的通风筋，以及一轴向地设置于壳体上并连通于所述通风筋的通风管，该通风管设有用于连接气源的进风口；其中，所述通风筋侧面设有出气孔阵列，且出气孔的轴线与所述壳体的轮廓相交。依据本发明技术方案的风力发电机散热结构冷却效果好，而且成本不高。

Description

风力发电机散热结构

技术领域

本发明涉及一种风力发电机散热结构，主要涉及对外壳散热结构的改进，属于风力发电机强制冷却技术领域。

背景技术

风力发电机的原理是依靠线圈切割磁场产生电流，线圈中产生电流，将风能转化为电能，而有一部分的能量会因为线路阻抗和机械阻尼而转化为热能，如果热量不能及时排除必然会造成线圈处于高温环境下。高温不仅增加线圈阻抗，降低发动机的效率和线圈的使用寿命，还可能造成结构变化而损伤铁芯，从而使发动机的安全性和可靠性将不能保证。

为此，本领域的技术人员采取了多种的散热措施，一种是在风力发电机散热结构设置散热筋，通过自然风冷进行降温，这种措施受环境影响大，散热效果波动性大，且不是很充足。并且风力发电机通常都不在满负荷条件下工作，但也会有一段时间的满负荷运行，在此阶段线圈的放热量最大，如果不采取特殊措施而仅凭散热筋进行散热，很容易出现如前面所述的散热问题。

进一步地，本领域的技术人员在风力发电机上安装了强制冷却设备，主要是在发电机端盖设置风道吹入转子与定子之间的间隙以进行冷却，虽然这种措施的冷却效果比较好，但这种措施尤其缺陷，转子和顶子都是风力发电的核心部件，有很多的技术要求，进行强制冷却需要考虑的因素很多，这类冷却方式往往成本比较高，结构复杂。

发明内容

因此，本发明为了克服现有风力发电机冷却方式要么冷却效果不好，要么成本过高的问题，提供了一种对外壳进行改进的冷却方案，不仅冷却效果好，而且成本不高。

本发明采用以下技术方案：

该发明风力发电机散热结构，包括壳体，还包括轴向地设置在壳体外表面上的一组中空的通风筋，以及一轴向地设置于壳体上并连通于所述通风筋的通风管，该通风管设有用于连接气源的进风口；其中，所述通风筋侧面设有出气孔阵列，且出气孔的轴线与所述壳体的轮廓相交。

依据本发明技术方案的风力发电机壳体属于一种采取了强制风冷手段的壳体，区别于对风力发电机进行内冷的方式，本方案采用了对壳体外表面的冷却方式，不需要考虑冷却介质的湿度、含杂率等因素，结构简单，制造成本低。另一方面风力发电机散热结构普遍采用热的良导体制作，对其外表面的冷却同样可以起到很好的冷却效果。此外，本方案采用一组通风筋取代相应区域设置的散热筋，不仅仅是散热面积的增加，而且出气孔直接吹到壳体上，在整个壳体上形成均匀的强制风冷条件，满足壳体的强制冷却。

上述风力发电机散热结构，所述通风筋的横截面为等腰梯形结构，且该等腰梯形向心的底短于离心的底。

上述风力发电机散热结构，所述通风孔的轴线垂直于所述等腰梯形的腰。

上述风力发电机散热结构，所述进风口为两个以上，沿所述壳体的周向均匀分布。

上述风力发电机散热结构，所述出风口设有锥形喷嘴。

上述风力发电机散热结构，所述通风管设置于通风筋一端或者通风筋的中部。

上述风力发电机散热结构，所述通风筋为底部边缘设有连接部的预制构件，且其向心部分开放于壳体，其安装结构为连接部通过紧固装置安装于壳体上。

上述风力发电机散热结构，所述连接部与壳体的配合部分设有密封垫。

上述风力发电机散热结构，所述通风筋的两端与壳体的端面间留有一段壳体。

上述风力发电机散热结构，在留有的一段壳体上设有均匀的设有散热筋。

附图说明

下面结合说明书附图详述本发明的技术方案，其中：

图1为依据本发明技术方案的一种风力发电机散热结构的主视结构示意图。

图2为A-A剖视图，相应于图1为1∶2表示。

图3为B部放大图。

图中：1、壳体，2、通风管，3、通风筋，4、散热筋，5、进风口，6、出气孔，7、密封垫，8、固定螺栓。

具体实施方式

参照说明书附图1，其示出了一种风力发电机散热结构，包括壳体1，还包括轴向地设置在壳体1外表面上的一组中空的通风筋3，以及一轴向地设置于壳体上并连通于所述通风筋3的通风管2，该通风管设有用于连接气源的进风口5；其中，所述通风筋侧面设有出气孔6阵列，且出气孔的轴线与所述壳体的轮廓相交。

通风筋绕壳体周向均布，分布密度可参考同类壳体散热筋的密度，其密度相当于散热筋密度的1/2左右，以1/2为最佳。理论上散热筋的长度可以与壳体的长度一致，也可以略短于壳体长度，安装状态下一边预留出一段，便于装配和通风管的设置。优选地，所述通风筋的两端与壳体的端面间留有一段壳体。

进一步地，在留有的一段壳体上设有均匀的设有散热筋4，以提高散热效率。

关于通风筋的结构可以采用既有的管路结构，只要出气孔满足要求即可，选择灵活性很强。本方案提供一种较佳的结构，也就是所述通风筋的横截面为等腰梯形结构，且该等腰梯形向心的底短于离心的底，便于安装和通风孔的设置。因为壳体比较大，等腰梯形结构也可以认为是近似结构，可以使曲率比较小的弧形。

优选地，所述通风孔的轴线垂直于所述等腰梯形的腰，有利于减小流阻。

对于进风口可以设置一个，不过较佳的方式则是所述进风口为两个以上，沿所述壳体的周向均匀分布，可以相对均匀地分布气流，达到更好的冷却效果。如果设置两个，这两个进风口则轴对称地设置。

为了满足更好的冷却效果，所述出风口设有锥形喷嘴。

至于通风管的设置，则有两者基本的选择，一种是有利于气流均匀分布的设置于通风筋中部的结构，另一者则是便于装配和配管的在通风筋一端设置的结构，可以根据需要选择。

为了便于规模化生产，所述通风筋为底部边缘设有连接部的预制构件，且其向心部分开放于壳体，其安装结构为连接部通过紧固装置安装于壳体上。那么向心部分或者如图3所示的下底边开放，流通在散热筋里的气流可以直接对客体表面进行冷却，提高冷却效果。至于采用预制结构或者采用标准型材截取之都是规模化生产和标准化生产的需要，满足互换性和可维护性高的需要。

涉及到通风筋的安装，可以直接安装在壳体上，可能装配面有气流流出，但装配面恰恰也包括了壳体表面，也是冷却对象。

一个相对较佳的方案则是所述连接部与壳体的配合部分设有密封垫7，以保证气流分布的均匀性，防止靠近进风口的区域冷却效果好，远离进风口的区域冷却不好的现象发生。当然这也不是绝对可以避免的，因为气流在随着出风孔的泻流而压力逐渐减小，远离进风口的区域冷却效果必然不如靠近进风口的区域，为此，可以根据距离设置密度不同大小相同或者密度相同但大小不同的出风孔，以形成相对均匀冷却的效果。

Claims (9)

1.一种风力发电机散热结构，包括壳体(1)，其特征在于：还包括轴向地设置在壳体(1)外表面上的一组中空的通风筋(3)，以及一周向地设置于壳体上并连通于所述通风筋(3)的通风管(2)，该通风管设有用于连接气源的进风口(5)；其中，所述通风筋侧面设有出气孔(6)阵列，且出气孔的轴线与所述壳体的轮廓相交。

2.根据权利要求1所述的风力发电机散热结构，其特征在于：所述通风筋的横截面为等腰梯形结构，且该等腰梯形向心的底短于离心的底。

3.根据权利要求2所述的风力发电机散热结构，其特征在于：所述通风孔的轴线垂直于所述等腰梯形的腰。

4.根据权利要求1至3任一所述的风力发电机散热结构，其特征在于：所述进风口为两个以上，沿所述壳体的周向均匀分布。

5.根据权利要求4所述的风力发电机散热结构，其特征在于：所述通风管设置于通风筋一端或者通风筋的中部。

6.根据权利要求5所述的风力发电机散热结构，其特征在于：所述通风筋为底部边缘设有连接部的预制构件，且其向心部分开放于壳体，其安装结构为连接部通过紧固装置安装于壳体上。

7.根据权利要求6所述的风力发电机散热结构，其特征在于：所述连接部与壳体的配合部分设有密封垫。

8.根据权利要求1所述的风力发电机散热结构，其特征在于：所述通风筋的两端与壳体的端面间留有一段壳体。

9.根据权利要求8所述的风力发电机散热结构，其特征在于：在留有的一段壳体上均匀的设有散热筋(4)。

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