CN104135114A - 高压空水冷双馈风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明具体为一种高压空水冷双馈风力发电机，解决了现有高压风力发电机存在升温快、稳定性差的问题。电机壳体上端固定有空水冷却器，空水冷却器底端的左右两端部开有出风口，空水冷却器底端的中部开有进风口，且出风口与进风口之间的空水冷却器顶部内壁为弧状结构，转轴上设置有位于铁心左右两侧的轴流风扇，轴流风扇外侧设置有与电机壳体固定的空气导流罩，两空气导流罩之间设置有端板，端板上开有若干通风孔，铁心上间隔设置有若干左右分布的通风槽板。本发明有效地控制了电机的升温速度，提高了电机的稳定性能；而且解决了滑环的散热问题，减小轴向尺寸，使电机在不同的转速下实现变速恒频发电。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机，具体为一种高压空水冷双馈风力发电机。
背景技术
风力发电是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展的发电方式。随着海上风电的迅速发展, 研制开发大功率的风力发电机及海上风电机组是风电技术发展的必然趋势。
目前我国对高压双馈风力发电机进行研制时，由于电机功率较大，定子额定电压采用高压6300V,造成电机升温快、稳定性差的问题；而且现有发电机的滑环除具有基本的导电连接功能外，一般不具备其他功能，对滑环安装冷却器、编码器存在故障点增多、装配精度难以控制且操作难度增加的问题。
发明内容
本发明为了解决现有高压风力发电机存在升温快、稳定性差的问题，提供了一种高压空水冷双馈风力发电机。
本发明是采用如下技术方案实现的：高压空水冷双馈风力发电机，包括电机壳体和位于其中心的转轴，转轴上设置有位于电机壳体内的铁心和位于电机壳体右侧的滑环，电机壳体上端固定有空水冷却器，空水冷却器底端的左右两端部开有与电机壳体相通的出风口，空水冷却器底端的中部开有与电机壳体相通的进风口，且出风口与进风口之间的空水冷却器顶部内壁为弧状结构，转轴上设置有位于铁心左右两侧的轴流风扇，轴流风扇外侧设置有与电机壳体固定的空气导流罩，两空气导流罩之间设置有与铁心左右两端面紧紧贴且与电机壳体固定的端板，端板上开有若干通风孔，铁心上间隔设置有若干左右分布的通风槽板。
电机工作时，铁心主要发热量通过空气由电机传导至空水冷却器，在空水冷却器顶部由弧状结构的引导至散热器，与循环冷却液进行热量交换，并通过冷却液将热量带走，另一部分热量则通过机座以热扩散的形式传递出去；冷空气经出风口传导至电机壳体内，在空气导流罩的导向作用下进入轴流风扇，一路经通风槽板进入进风口，另一路经通风孔进入进风口，带走铁心和绕组的发热量；反复循环降低电机的温升，以保证电机的正常运行，克服了现有高压风力发电机存在升温快、稳定性差的问题。
滑环包括滑环主体，滑环主体右端面上连接有冷却风扇，冷却风扇是由环状轮毂和固定在环状轮毂外侧的叶片组成的，环状轮毂内设置有与滑环主体右端面固定且以滑环主体轴心为圆心均布设置的若干对导电柱，每对导电柱上套有T型导电块，T型导电块的内侧开有接线孔，导电柱内侧设置有与滑环主体右端面连接的编码器支架，编码器支架包括两平行设置的圆盘和位于两圆盘之间且将T型导电块隔开的绝缘隔片，编码器支架右侧圆盘中心设置有编码器连接轴。
通过在滑环主体上装配冷却风扇、T型导电块、及编码器支架，与专用滑环室配套使用，无需增加额外冷却设备，也无需重新设计编码器支架，在保证其基本的使用性能不降低的情况下，有效缩短了电机轴向尺寸，降低电机成本，克服了滑环存在故障点多、装配精度难以控制、操作难度大的问题。
本发明结构设计合理可靠，通过设置通风散热结构及滑环结构，有效地控制了电机的升温速度，提高了电机的稳定性能；而且解决了滑环的散热问题，减小轴向尺寸，使电机在不同的转速下实现变速恒频发电。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中滑环的三维结构示意图。
图中：1-电机壳体，2-转轴，3-铁心，4-滑环，5-空水冷却器，6-出风口，7-进风口，8-轴流风扇，9-空气导流罩，10-端板，11-通风孔，12-通风槽板，13-滑环主体，14-环状轮毂，15-叶片，16-导电柱，17-T型导电块，18-编码器支架，19-编码器连接轴。
具体实施方式
高压空水冷双馈风力发电机，包括电机壳体1和位于其中心的转轴2，转轴2上设置有位于电机壳体1内的铁心3和位于电机壳体1右侧的滑环4，电机壳体1上端固定有空水冷却器5，空水冷却器5底端的左右两端部开有与电机壳体1相通的出风口6，空水冷却器5底端的中部开有与电机壳体1相通的进风口7，且出风口6与进风口7之间的空水冷却器5顶部内壁为弧状结构，转轴2上设置有位于铁心3左右两侧的轴流风扇8，轴流风扇8外侧设置有与电机壳体1固定的空气导流罩9，两空气导流罩9之间设置有与铁心3左右两端面紧紧贴且与电机壳体1固定的端板10，端板10上开有若干通风孔11，铁心3上间隔设置有若干左右分布的通风槽板12。
滑环4包括滑环主体13，滑环主体13右端面上连接有冷却风扇，冷却风扇是由环状轮毂14和固定在环状轮毂14外侧的叶片15组成的，环状轮毂14内设置有与滑环主体13右端面固定且以滑环主体13轴心为圆心均布设置的若干对导电柱16，每对导电柱16上套有T型导电块17，T型导电块17的内侧开有接线孔，导电柱16内侧设置有与滑环主体13右端面连接的编码器支架18，编码器支架18包括两平行设置的圆盘和位于两圆盘之间且将T型导电块17隔开的绝缘隔片，编码器支架18右侧圆盘中心设置有编码器连接轴19。
Claims (2)
1.一种高压空水冷双馈风力发电机，其特征在于：包括电机壳体（1）和位于其中心的转轴（2），转轴（2）上设置有位于电机壳体（1）内的铁心（3）和位于电机壳体（1）右侧的滑环（4），其特征在于：电机壳体（1）上端固定有空水冷却器（5），空水冷却器（5）底端的左右两端部开有与电机壳体（1）相通的出风口（6），空水冷却器（5）底端的中部开有与电机壳体（1）相通的进风口（7），且出风口（6）与进风口（7）之间的空水冷却器（5）顶部内壁为弧状结构，转轴（2）上设置有位于铁心（3）左右两侧的轴流风扇（8），轴流风扇（8）外侧设置有与电机壳体（1）固定的空气导流罩（9），两空气导流罩（9）之间设置有与铁心（3）左右两端面紧紧贴且与电机壳体（1）固定的端板（10），端板（10）上开有若干通风孔（11），铁心（3）上间隔设置有若干左右分布的通风槽板（12）。
2.根据权利要求1所述的高压空水冷双馈风力发电机，其特征在于：滑环（4）包括滑环主体（13），滑环主体（13）右端面上连接有冷却风扇，冷却风扇是由环状轮毂（14）和固定在环状轮毂（14）外侧的叶片（15）组成的，环状轮毂（14）内设置有与滑环主体（13）右端面固定且以滑环主体（13）轴心为圆心均布设置的若干对导电柱（16），每对导电柱（16）上套有T型导电块（17），T型导电块（17）的内侧开有接线孔，导电柱（16）内侧设置有与滑环主体（13）右端面连接的编码器支架（18），编码器支架（18）包括两平行设置的圆盘和位于两圆盘之间且将T型导电块（17）隔开的绝缘隔片，编码器支架（18）右侧圆盘中心设置有编码器连接轴（19）。
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