CN102142736B - 双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机，包括水夹克机座，定子、转子安装在水夹克机座内，前轴承和后轴承设置在转子的两端，前端盖和后端盖分别支撑在前轴承和后轴承上并与水夹克机座连接；前轴承外侧安装有前轴承密封，后轴承外侧安装有后轴端盖，后端盖外侧设置有与水夹克机座端部连接的外端盖；外端盖中心安装有风机，外端盖内侧与水夹克机座之间设置有外风导；后端盖上开设有周向通风孔，外端盖内侧与所述后端盖上的周向通风孔之间设置有内风导。本发明结构紧凑，重量轻，温升低，噪音小，防护等级高，完全满足风力发电可靠性高，运行环境恶劣的条件。

Description

双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机

技术领域

本发明涉及风力发电机领域，具体涉及一种双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机。

背景技术

随着国家对清洁能源的提倡，风力发电已经在近年来得到了大力的发展。为了降低风力发电机组的故障率，降低齿轮箱传动比，转速较低的半直驱发电机已经赢得了较好的市场。由于半直驱发电机转速较低，自循环冷却方式已不再适用该类电机，同时由于半直驱发电机本体体积较为庞大，研究冷却效果优良、重量轻，体积小，结构紧凑的半直驱风力发电机是未来的发展方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、体积小、重量轻，冷却效果优良的双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机，以满足风力发电机恶劣的工作环境条件对高可靠性的要求。

本发明的技术方案如下：

一种双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机，包括水夹克机座，定子以及转子安装在水夹克机座内，前轴承和后轴承设置在转子的两端，前端盖和后端盖分别支撑在前轴承和后轴承上并与水夹克机座连接；所述前轴承外侧安装有前轴承密封，所述后轴承外侧安装有后轴端盖，所述后端盖外侧设置有与水夹克机座端部连接的外端盖；所述外端盖中心安装有风机，所述外端盖内侧与水夹克机座之间设置有外风导；所述后端盖上开设有周向通风孔，所述外端盖内侧与所述后端盖上的周向通风孔之间设置有内风导。

其进一步的技术方案为：

所述水夹克机座顶部固定有接线盒。

所述水夹克机座包括内筒体和外筒体，外筒体底部安装有底脚，外筒体顶部开设有进水管和出水管；所述内筒体、外筒体以及两端的水道密封圈形成水道，所述水道内横贯有换热管，所述水道分别与外筒体上的进水管和出水管相连通。

所述定子由定子铁芯和绕制于其内圆的线圈构成。

所述转子包括内圈的转子铁芯和外圈的磁钢，转子铁芯和磁钢通过轮辐间风导固定于轮辐式转轴上。

所述风机由安装于外端盖外侧的小电机以及安装于外端盖内侧、外风导与内风导之间的风扇构成。

本发明的有益技术效果是：

（一）通过后端盖与外端盖构成的双端盖结构，由水夹克机座、风扇、外风导、横贯水道的换热管、轮辐轴与轮辐间风导组成的风道、定转子之间的气隙、周向开通风孔的后端盖形成的内循环风路冷却转子，有效完成了散热；转子温升低，有效降低发电机故障率；同时定子温升低，安全可靠。

（二）采用水夹克形式的机座，结构紧凑，重量轻，有效降低对风力发电机组内部空间要求。

（三）全密闭结构防护等级高，噪音低，完全满足风力发电可靠性高，运行环境恶劣的条件。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的左视图。

图3是本发明的右视图。

图4是本发明的立体图。

附图标记说明：1、外风导；2、后端盖；3、水道密封圈；4、内筒体；5、换热管；6、外筒体；7、接线盒；8、定子铁芯；9、线圈；10、磁钢；11、转子铁芯；12、前端盖；13、轮辐间风导；14、前轴承；15、前轴承密封；16、轮辐式转轴；17、底脚；18、后轴承；19、后轴端盖；20、小电机；21、外端盖；22、风扇；23、内风导；24、进水管；25、出水管。

具体实施方式                                                                                                     

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

如图1~4所示，本发明包括水夹克机座，定子和带轮辐轴的转子安装在水夹克机座内，前轴承14和后轴承18安装在转子的两端，前端盖12和开设有周向通风孔的后端盖2分别支撑在前轴承14和后轴承18上并与水夹克机座连接。前轴承14外侧安装有前轴承密封15，后轴承18外侧安装有后轴端盖19。后端盖2外侧设置有与水夹克机座端部连接的外端盖21，外端盖21中心安装有风机，外端盖21内侧与水夹克机座之间设置有外风导1，外端盖21内侧与后端盖2上的周向通风孔之间设置有内风导23。水夹克机座顶部固定有接线盒7。

如图1~4所示，水夹克机座包括内筒体4和外筒体6，外筒体6底部安装有底脚17，外筒体6顶部开设有进水管24和出水管25；内筒体4、外筒体6以及两端的水道密封圈3形成水道，水道内横贯有换热管5，水道分别与外筒体6上的进水管24和出水管25相连通。

如图1所示，定子由定子铁芯8和绕制于其内圆的线圈9构成。转子包括内圈的转子铁芯11和外圈的磁钢10，转子铁芯11和磁钢10通过轮辐间风导13固定于轮辐式转轴16上。风机由安装于外端盖21外侧的小电机20以及安装于外端盖21内侧、外风导1与内风导23之间的风扇22构成。

工作原理：

发电机定子产生的损耗主要经过定子铁芯8背部、水夹克机座内筒体4壁面最终被机座内筒体4与外筒体6之间的循环冷却水对流散热带走。转子产生的损耗及其他机械损耗通过循环内风路，经过横贯机座水道的换热管5最终由循环冷却水对流散热带走。

其中内循环风路由安装在外端盖上的风机产生压力克服内部风路风阻，空气经由风扇22、外风导1、横贯水道的换热管5、轮辐轴16与轮辐间风导13组成的风道、定转子之间的气隙、周向开通风孔的后端盖2形成循环。

循环冷却水由外部供水装置提供，通过机座进水管24进入水道，再经由水夹克机座迂回的水道从机座出水管25流出，完成发电机散热。

综上，通过内循环风路和循环冷却水的共同作用，本发明能够有效地冷却定子和转子。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机，包括水夹克机座，定子以及转子安装在水夹克机座内，前轴承（14）和后轴承（18）设置在转子的两端，前端盖（12）和后端盖（2）分别支撑在前轴承（14）和后轴承（18）上并与水夹克机座连接；所述前轴承（14）外侧安装有前轴承密封（15），所述后轴承（18）外侧安装有后轴端盖（19），其特征在于：所述后端盖（2）外侧设置有与水夹克机座端部连接的外端盖（21）；所述外端盖（21）中心安装有风机，所述外端盖（21）内侧与水夹克机座之间设置有外风导（1）；所述后端盖（2）上开设有周向通风孔，所述外端盖（21）内侧与所述后端盖（2）上的周向通风孔之间设置有内风导（23）；

所述水夹克机座包括内筒体（4）和外筒体（6），外筒体（6）底部安装有底脚（17），外筒体（6）顶部开设有进水管（24）和出水管（25）；所述内筒体（4）、外筒体（6）以及两端的水道密封圈（3）形成水道，所述水道内横贯有换热管（5），所述水道分别与外筒体（6）上的进水管（24）和出水管（25）相连通；

所述风机由安装于外端盖（21）外侧的小电机（20）以及安装于外端盖（21）内侧、外风导（1）与内风导（23）之间的风扇（22）构成。

2.根据权利要求1所述双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机，其特征在于：所述水夹克机座顶部固定有接线盒（7）。

3.根据权利要求1或2所述双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机，其特征在于：所述定子由定子铁芯（8）和绕制于其内圆的线圈（9）构成。

4.根据权利要求1或2所述双端盖水夹克冷却结构半直驱风力发电机，其特征在于：所述转子包括内圈的转子铁芯（11）和外圈的磁钢（10），转子铁芯（11）和磁钢（10）通过轮辐间风导（13）固定于轮辐式转轴（16）上。

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