CN104917329A - 变频发电机的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变频发电机的冷却系统，包括一具有一发动机曲轴的发动机机体，一用作发电机联接盘的发电机前端盖，一发电机外壳，发电机外壳内置有一包括一发电机定子及一发电机转子的发电机，一组装设在发电机转子上并能随转子一起转动的风叶，一固定在发电机外壳上的后端盖，和一控制面板；发电机前端盖装设在该发动机机体上，发电机转子套设在该发动机曲轴上，发电机定子装设在发电机前端盖的止口上，该发电机前端盖上设有若干通风口，控制面板与发动机电连接。本发明既能对发电机快速冷却又不用产生过多花费，不仅能充分地冷却发电机定子和发电机转子，同时还减少了功率损失，保证了发电机运行可靠性，延长了发电机的使用寿命。

Description

变频发电机的冷却系统

技术领域

本发明涉及一种变频发电机的冷却系统。

背景技术

目前，市场上的变频发电机组普遍采用永磁体，这种发电机在输出大功率的同时，定子会产生大量的热能。若不能及时快速的带走这部分热能，会造成局部过热，破坏定子的绝缘性并造成转子磁铁退磁，从而影响发电机的功率及使用寿命。

现有市场上的发电机的冷却系统多采用轴流式散热方式，采用一个冷却风扇，风扇安装在或通过部件固定在转子上，利用发电机外壳，形成一个风道系统。轴流散热方式因风扇扇叶面积及结构所限，导致风量小，噪音大。为增加冷却效果，往往采用加大风叶的高度。然而这样不仅增加了机组的整体结构尺寸，而且无法达到理想的经济效益。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术的变频发电机冷却系统散热冷却效果差且体积庞大的缺陷，提供一种既能对发电机快速冷却又不用产生过多花费的变频发电机的冷却系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种变频发电机的冷却系统，其特点在于，其包括有：一具有一发动机曲轴的发动机机体，一用作发电机联接盘的发电机前端盖，一发电机外壳，该发电机外壳内置有一包括一发电机定子及一发电机转子的发电机，一组装设在该发电机转子上并能随转子一起转动的风叶，一固定在该发电机外壳上的后端盖，和一控制面板；该发电机前端盖装设在该发动机机体上，该发电机转子套设在该发动机曲轴上，该发电机定子装设在发电机前端盖的止口上，该发电机前端盖上设有若干通风口，该控制面板与该发动机电连接。

较佳地，该发电机前端盖的止口为形成在该发电机前端盖上的凸起的安装平面。

较佳地，该组风叶为离心涡轮风叶，该组离心涡轮风叶装设于该发电机转子的止口上，并通过螺栓固接。本方案采用离心涡轮风叶可使风叶旋转时的风力更强劲，散热更快。本方案采用离心涡轮风叶原因在于：首先，轴流风叶与离心涡轮风叶优缺点相比：

轴流风叶：轴流风叶即进出风方向和风叶旋转轴线在水平方向上，其采用的是吹风原理；因此，风流量大，风压小；

离心涡轮风叶：即排风方向在风叶旋转轴线的法向上，则采用的是吸风原理，因此，风流量相对小一些，风压大。

而通常普通的发电机组的定子与转子间间隙都会尽可能地做小，比如，小于0.5mm，且定子绕组间间隙也很小。因此，需要足够强力的风压才能使得冷却风在定转子之间，绕组缝隙中高速通过，达到冷却的目的。

所以，本方案采用在发电机转子加装离心涡轮风叶的设计，既起着稳速平衡的作用又可以快速冷却发电机定子。

较佳地，该发电机外壳上设有四个圆柱孔及若干加强筋，该发电机外壳的周面上设有出风口以及设置在该些出风口上的出风挡板。

较佳地，该变频发电机的冷却系统还包括一用于支撑的机架、若干防护板和消音器，所述防护板分别安装在机架侧部及上方，所述消音器安装在该发电机外壳的出风口处的螺柱上。

较佳地，该发电机转子上的磁钢为稀土永磁磁钢。该稀土永磁磁钢为市售可得的材料，该种磁钢的磁场强度远大于目前通用的铁氧体普通磁钢，可以在发电机外尺寸相同的情况下，得到数倍以上更多的电力能源。

较佳地，该发动机机体上安装了用于提供动力的启动马达和蓄电池。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过发电机带动离心涡轮风叶旋转产生强力风压，吸入冷空气，对发动机机体和发电机定子、以及发电机转子进行充分冷却后，从发电机外壳两侧的出风口排出。因此，不仅能充分地冷却发电机定子和发电机转子，同时还减少了功率损失，保证了发电机运行可靠性，延长了发电机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明一实施例的变频发电机的冷却系统立体拆分图。

图2为本发明一实施例的变频发电机的冷却系统的装配结构剖视图。

图3为图2中的冷却系统的进出风原理图。

附图标记说明：

发动机机体1、发动机曲轴2、发电机前端盖3、发电机定子4、发电机外壳5、发电机转子6、离心涡轮风叶7、后端盖8、美制螺栓9、M10螺栓10、发电机转子压板11、美制螺栓12、发电机外壳固定螺栓13、风叶固定螺栓14、出风挡板15、出风挡板固定螺钉16、发电机后端盖固定螺栓17、发电机前端盖止口A、定子止口B、发电机转子止口C

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

实施例

如图1～3所示，本发明提供一种变频发电机的冷却系统，其包括发动机机体1、发动机曲轴2，发电机前端盖3、美制螺栓9、发电机定子4、M10螺栓10、发电机外壳5、发电机转子6、离心涡轮风叶7、发电机转子压板11、美制螺栓12、发电机联接盘、出风罩壳、发电机外壳固定螺栓13、风叶固定螺栓14、出风挡板15、出风挡板固定螺钉16、发电机后端盖固定螺栓17；发电机前端盖安装在发电机外壳5上且设有进风口，出风挡板15安装在发电机外壳5两侧的出风口的位置处。

电机前端盖上形成有凸起的安装平面，凸起的圆周面上设有4个通风口。发电机前端盖3上安装有定子止口B及四个螺栓孔和加强筋，右外面有散热孔和出线孔（用于电力输出线出线的孔），周围还设有加强筋。发电机定子安装在作为发电机联接盘的发电机前端盖上，发电机转子安装在发动机曲轴2上，离心涡轮风叶7安装于发电机转子上，用风叶固定螺栓14固定压紧。

所述发电机外壳上设有四个圆柱孔及加强筋，其周侧面上设有出风口以及固定出风挡板15用的安装孔。

本发明还包括一固在外部机架上的控制面板。该控制面板可采用现有技术中的已知的发动机的控制面板来实现，该控制面板部分为现有技术，故在此不作赘述。

优选地，所述变频发电机的冷却系统还包括防护板、消音器。防护板分别安装在机架侧部及上方，消音器可安装在发电机外壳的出风口处的螺柱上。

本方案采用离心涡轮风叶可使风叶旋转时的风力更强劲，散热更快。而采用在发电机转子6加装离心涡轮风叶的设计，既起着稳速平衡的作用又可以快速冷却发电机定子。另外，发动机机体1上安装了用于提供动力的启动马达和蓄电池。

参见图1，发电机安装步骤如下：将发电机前端盖3固定在发动机机体1上，发电机固定在发电机前端盖3上，用美制螺栓12通过发电机转子压板11将发电机转子6固定在发动机曲轴2上，离心涡轮风叶7用螺栓固定在发电机转子6上；发电机定子4安装在发电机前端盖止口A(该处止口主要作用为发电机外壳5的固定提供安装位)，用四个螺栓固定。离心涡轮风叶安装于发电机转子止口C(该发电机转子止口主要是为离心涡轮风叶7的固定提供安装位)上，用四个螺栓固定。发电机外壳5固定在发电机前端盖3上，后端盖8固定在发电机外壳5上。

本发明的发电机冷却原理为：发动机带动发电机高速旋转，从发电机前端盖的进风口处吸入冷空气，通过转动固定在发电机转子6上的离心涡轮风叶7产生强劲的离心出风，使得发电机内形成负压，冷却风从发电机联接盘处进风口进入发电机后，通过发电机定子、发电机转子之间的间隙，把定子、转子散发出的热量带走，充分冷却发电机定子和发电机转子，达到冷却发电机，减少功率损失，保证了发电机运行可靠性，延长了发电机的使用寿命。

特别地，本发明的发电机所使用的发电机转子上的磁钢为稀土永磁磁钢(即磁场源为稀土永磁磁钢)，该种磁钢的磁场强度远大于目前通用的铁氧体普通磁钢，可以在发电机外尺寸相同的情况下，得到数倍以上更多的电力能源；但该种磁钢剩磁的温度系数（剩磁的温度系数可简单解释为单位温度下磁场的下降比例）高于普通铁氧体磁钢。因此，本案主要解决的是在损失较小功率下，通过发动机机体产生较强冷却出风，极大地降低发电机内发电机转子上的磁钢和发电机定子的绕组的温度，从而减小功率损失。

由此可知，本发明通过离心涡轮风叶旋转产生离心强力风压，从发电机前端盖3的进风口处吸入冷却空气，充分地对发电机定子、发电机转子进行降温冷却，并且离心涡轮风叶的强力旋转还能通过发电机外壳两侧出风口处的出风挡板将热风输出，以达到发电机冷却降温、降噪等功能。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求书限定。

Claims (7)

1.一种变频发电机的冷却系统，其特征在于，其包括有：一具有一发动机曲轴的发动机机体，一用作发电机联接盘的发电机前端盖，一发电机外壳，该发电机外壳内置有一包括一发电机定子及一发电机转子的发电机，一组装设在该发电机转子上并能随转子一起转动的风叶，一固定在该发电机外壳上的后端盖，和一控制面板；该发电机前端盖装设在该发动机机体上，该发电机转子套设在该发动机曲轴上，该发电机定子装设在发电机前端盖的止口上，该发电机前端盖上设有若干通风口，该控制面板与该发动机电连接。

2.如权利要求1所述的变频发电机的冷却系统，其特征在于，该发电机前端盖的止口为形成在该发电机前端盖上的凸起的安装平面。

3.如权利要求1所述的变频发电机的冷却系统，其特征在于，该组风叶为离心涡轮风叶，该组离心涡轮风叶装设于该发电机转子的止口上，并通过螺栓固接。

4.如权利要求1所述的变频发电机的冷却系统，其特征在于，该发电机外壳上设有四个圆柱孔及若干加强筋，该发电机外壳的周面上设有出风口以及设置在该些出风口上的出风挡板。

5.如权利要求1所述的变频发电机的冷却系统，其特征在于，该冷却系统还包括一用于支撑的机架、若干防护板和消音器，所述防护板分别安装在机架侧部及上方，所述消音器安装在该发电机外壳的出风口处的螺柱上。

6.如权利要求1所述的变频发电机的冷却系统，其特征在于，该发电机转子上的磁钢为稀土永磁磁钢。

7.如权利要求1所述的变频发电机的冷却系统，其特征在于，该发动机机体上安装了用于提供动力的启动马达和蓄电池。