CN109139396B - 风力发电机组冷却系统及冷却方法及风力发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风力发电机组冷却系统及冷却方法及风力发电机,包括:主轴承散热系统,用以对设置于风力发电机组的发电机主轴承进行散热,主轴承散热系统包括:内散热器,设置于主轴承的转动轴中;旋转管道,一端与内散热器同步运动并对内散热器传递用以冷却内散热器的载冷剂;外散热器,连接在旋转管道的另一端,用以对通过旋转管道流入的载冷剂进行冷却。通过使用主轴承旋转管道,替代现有技术中液冷散热器中的固定管道,使对运动状态中的转动轴进行散热也可以使用液冷散热器,解决了现有技术中在定子支架等主轴承附近的固定位置处设置液冷散热器对主轴承进行散热,不能直接对内转轴主轴承内圈进行散热的散热装置难免出现散热效果较差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及到一种风力发电机组冷却系统及冷却方法及风力发电机。
背景技术
风力发电技术正朝着单机功率增大、叶片长度加长、塔筒高度增加、各类控制技术逐步改进及海上风电的方向发展。其中单机功率逐步增大,将会直接导致发电机内各部件的发热量大大增加,如何有效解决各部件的散热问题,已成为风力发电机进一步发展的关键问题之一。为确保发电机组的正常有效运行,必须设置与之相匹配的冷却系统。
对于直驱型风力发电机组,其主要发热器件包括主轴承,主轴承连接转动轴和固定轴,而主轴承热量会通过轴承外圈、轴承滚子和轴承内圈分别传导至转动轴和固定轴。主轴承内外圈的温度及温差值对主轴承游隙有重要影响,而主轴承游隙变化对轴承寿命的影响严重。设计希望轴承内圈的温度略低于轴承外圈,所以固定轴承内圈的转动轴为直驱型风力发电机组中的主要散热对象。但是,由于转动轴持续转动,无法使用例如液体流通管道等需要固定设置的液冷散热装置对主轴承进行散热,因此,现有技术中一般使用风冷散热系统对主轴承进行散热,但是,风冷散热系统的结构较为复杂,占用面积较大,对直驱型风力发电机组的机舱布局存在较大干扰。为了解决使用风冷散热系统对直驱型风力发电机组的主轴承进行散热时的问题,公开号为CN106939877A的中国专利文献中公开了一种技术方案,在定子支架等主轴承附近的固定位置处设置液冷散热器对主轴承进行散热。但是,该技术方案中的液冷散热器并不是直接对主轴承中的主要散热对象(转动轴)进行散热,散热效果较差。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于解决现有技术中的液冷散热器不能直接对发电机组中的主要散热对象(转动轴)进行散热,散热效果较差的问题。
为此,本发明提供一种风力发电机组冷却系统,包括:用以对设置于风力发电机组的发电机主轴承进行散热的主轴承散热系统,主轴承散热系统包括:设置于主轴承的转动轴中的主轴承内散热器,用以将转动轴中的热量导至主轴承内散热器中的载冷剂中;一端与主轴承内散热器相连接的主轴承旋转管道,主轴承旋转管道与主轴承内散热器同步运动并对主轴承内散热器传递用以冷却主轴承内散热器的载冷剂,通过使用主轴承旋转管道,使对运动状态中的转动轴进行散热也可以使用液冷散热器;连接在旋转管道的另一端的主轴承外散热器,用以对通过主轴承旋转管道流入的载冷剂进行冷却,将载冷剂中的热量导出至风力发电机组机舱外的空气中,使主轴承内散热器和主轴承外散热器之间形成一个载冷剂冷却循环。
本发明中,为了使载冷剂能够在主轴承内散热器和主轴承外散热器之间形成一个载冷剂冷却循环,主轴承管道包括:一端与主轴承内散热器的载冷剂入口相连接的主轴承第一旋转管道,以及一端与主轴承内散热器的载冷剂出口相连接的主轴承第二旋转管道,主轴承第一旋转管道与主轴承第二旋转管道的另一端均与主轴承外散热器相连接。主轴承外散热器中的载冷剂通过主轴承第一旋转管道进入主轴承内散热器,在主轴承内散热器中完成热传递后,再通过主轴承第一旋转管道回到主轴承外散热器,并在主轴承外散热器中完成水空热传递,使载冷剂在主轴承内散热器和主轴承外散热器之间形成一个载冷剂冷却循环。
本发明中,主轴承外散热器固定于风力发电机组的机舱外部,为了使主轴承旋转管道能够与固定的主轴承外散热器相连接,主轴承第一旋转管道和主轴承第二旋转管道同时连接双回路旋转接头的转动端,双回路旋转接头的静止端与主轴承外散热器之间设置有用以传递载冷剂的主轴承静止管道。本发明中,主轴承静止管道包括与主轴承第一旋转管道连通的主轴承第一固定管道和与主轴承第二旋转管道连接的主轴承第二固定管道。
本发明中,为了驱动载冷剂在主轴承内散热器和主轴承外散热器之间循环,在主轴承第一旋转管道、主轴承第二旋转管道、主轴承第一固定管道或主轴承第二固定管道上设置输液泵。
本发明中,为了对固定于风力发电机组轮毂中的液压系统中的液压油进行散热,还设置了液压散热系统,本发明中的液压散热系统包括:一端与液压系统相连接的液压旋转管道,液压旋转管道与液压系统同步运动并传递液压系统中待冷却的液压油,通过使用液压旋转管道,使对运动状态中的液压系统中的液压油进行散热也可以使用液冷散热器;与液压旋转管道相连接的液压内散热器,内部设置有用以对液压油进行冷却的载冷剂;与液压内散热器相连接的液压外散热器,用以对通过液压内散热器流入的载冷剂进行冷却。本发明中的液压内散热器包括油侧和水侧两部分,油侧通过液压旋转管道与液压系统相连接,使液压系统中的液压油能够在液压系统和液压内散热器之间循环,并将液压油中的热量导至水侧的载冷剂中,水侧与液压外散热器相连接,使载冷剂能够在液压内散热器和液压外散热器之间循环,并将载冷剂中的热量导出至至风力发电机组机舱外的空气中。
本发明中,为了使液压油能够在液压系统和液压内散热器之间循环,液压旋转管道包括:一端与液压系统的液压油入口相连接的第一液压旋转管道,以及一端与液压系统的液压油出口相连接的第二液压旋转管道,第一液压旋转管道与第二液压旋转管道的另一端均与液压内散热器相连接。
本发明中,液压内散热器固定于风力发电机组的机舱内部,为了使液压旋转管道能够与固定的液压内散热器相连接,第一液压旋转管道和第二液压旋转管道同时连接双回路旋转接头的转动端,双回路旋转接头的静止端与液压内散热器之间设置有用以传递液压油的液压静止管道。本发明中,液压静止管道包括与第一液压旋转管道连通的第一液压固定管道和与第二液压旋转管道连接的第二液压固定管道。
本发明中,为了驱动液压油在液压系统和液压内散热器之间循环,在第一液压旋转管道、第二液压旋转管道、第一液压固定管道或第二液压固定管道上设置输液泵;为了驱动载冷剂在液压内散热器和液压外散热器之间循环,在连接液压内散热器和液压外散热器的输液管道上设置液压泵。
本发明中,为了对机舱和/或发电机和/或变压变流系统进行散热的散热系统,本发明中散热系统包括用以对机舱和/或发电机和/或变压变流系统内的热空气进行散热的舱内换热系统,以及设置于机舱的外部,用以对进入其内部的载冷剂进行冷却操作的舱外换热系统。本发明中的舱内换热系统包括:设置于机舱内部与机舱、发电机或变压变流系统相对应的部位的机舱内散热器,机舱内散热器的载冷剂入口上设置有第一输液管道,载冷剂出口上设置有第二输液管道;舱外换热系统包括:机舱外散热器,机舱外散热器的载冷剂出口通过第一输液管道与机舱内散热器的载冷剂入口相连接,机舱外散热器的载冷剂入口通过第二输液管道与机舱内散热器的载冷剂出口相连接。本发明中,设置于机舱内的机舱内散热器通过第一输液管道和第二输液管道与机舱外散热器形成载冷剂冷却循环,用以对机舱内除了发电机、液压系统等主要散热对象外的空间内的热空气进行散热;设置于发电机出风口处的机舱内散热器通过第一输液管道和第二输液管道与机舱外散热器形成载冷剂冷却循环,用以对发电机整体以及发电机附近的热空气进行散热;设置于变压变流系统内部的机舱内散热器通过第一输液管道和第二输液管道与机舱外散热器形成载冷剂冷却循环,用以对变压变流系统内部的热空腔进行散热。
本发明中,为了驱动载冷剂在机舱内散热器和机舱外散热器之间循环,在第一输液管道或第二输液管道上设置输液泵。
本发明中,为了加快机舱外部的空气流动速度,加快主轴承外散热器和/或液压外散热器和/或机舱外散热器中载冷剂与空气的水空热交换,在机舱的外部设置一个或多个循环风机。
本发明同时提供一种包括上文提及的风力发电机组冷却系统的风力发电机。
本发明同时提供一种风力发电机组冷却方法,其根据主轴承温度、液压油温度、发电机温度、机舱内温度和/或变压变流系统温度,分别控制相对应的散热系统的启动和/或停止。
本发明实施例提供的技术方案,具有如下优点:
1、本发明提供的风力发电机组冷却系统,包括与内散热器相连接的主轴承旋转管道,主轴承旋转管道与主轴承内散热器同步运动并对内散热器传递用以冷却内散热器的载冷剂,通过使用主轴承旋转管道,替代现有技术中液冷散热器中的固定管道,使对运动状态中的转动轴进行散热也可以使用液冷散热器。
现有技术中,由于转动轴持续转动,无法使用液体流通管道需要固定设置的液冷散热装置对主轴承进行散热,因此,在定子支架等主轴承附近的固定位置处设置液冷散热器对主轴承进行散热,不能直接对主轴承进行散热的散热装置难免出现散热效果较差的情况。
而本发明提供的风力发电机组冷却系统,能够使用液冷散热器对主轴承中的转动轴进行散热,结构简单,散热效果好。
2、本发明提供的风力发电机组冷却系统,还包括用以对固定于风力发电机组轮毂中的液压系统中的液压油进行散热,液压散热系统包括:液压旋转管道,一端与液压系统同步运动并传递液压系统中待冷却的液压油;液压内散热器,与液压旋转管道相连接,内部设置有用以对液压油进行冷却的载冷剂;液压外散热器,与液压内散热器相连接,用以对通过液压内散热器流入的载冷剂进行冷却。
通过使用液压旋转管道,使液压系统中的液压油可以被液压旋转管道导出至液压内散热器,并通过液压内散热器内部的载冷剂将液压油中的热量导出,从而直接对液压系统中的液压油进行散热,提高了对液压系统进行散热的散热效果。
3、本发明提供的风力发电机组冷却系统,还包括至少一个用以对机舱和/或发电机和/或变压变流系统进行散热的散热系统,其包括:舱内换热系统,用以对机舱和/或发电机和/或变压变流系统内的热空气进行散热,舱外换热系统,设置于机舱的外部,用以对进入其内部的载冷剂进行冷却操作。
在发电机组中的各主要散热部件处均设置对应的散热装置,对发电机组进行系统散热,提高了散热效果。
4、本发明提供的风力发电机组冷却系统,机舱的外部设置有循环风机,用以加快机舱外部的空气流动速度。
使用循环风机加快机舱外部的空气流动速度,加快了主轴承外散热器和/或液压外散热器和/或机舱外散热器中载冷剂与空气的水空热交换,提高了主轴承外散热系统和/或液压外散热系统和/或散热系统的散热效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的风力发电机组冷却系统的一种结构示意图;
图2为本发明提供的主轴承散热系统的结构示意图;
图3为本发明提供的风力发电机组的主轴承的结构示意图;
图4为本发明提供的液压散热系统的结构示意图;
图5为本发明提供的风力发电机组冷却系统的另一种结构示意图;
图6为本发明提供的散热系统的结构示意图;
附图标记说明:
11-机舱;12-主轴承;121-固定轴;122-转动轴;123-轴承外圈;124-轴承内圈;125-轴承滚子;13-轮毂;14-液压系统;
21-主轴承内散热器;22-主轴承外散热器;23-主轴承第一旋转管道;24-主轴承第二旋转管道;25-第一双回路旋转接头;26-主轴承第一固定管道;27-主轴承第二固定管道;
31-液压内散热器;32-液压外散热器;33-第一液压旋转管道;34-第二液压旋转管道;35-第二双回路旋转接头;36-第一液压固定管道;37-第二液压固定管道;
41-机舱内散热器;42-第一输液管道;43-第二输液管道;44-机舱外散热器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1和图2所示,本实施例提供一种风力发电机组冷却系统,包括:用以对设置于风力发电机组的发电机主轴承12进行散热的主轴承散热系统,主轴承散热系统包括:设置于主轴承12的转动轴122中的主轴承内散热器21,用以将转动轴122中的热量导至主轴承内散热器21中的载冷剂中;一端与主轴承内散热器21相连接的主轴承12旋转管道,主轴承12旋转管道与主轴承内散热器21同步运动并对主轴承内散热器21传递用以冷却主轴承内散热器21的载冷剂,通过使用主轴承12旋转管道,替代现有技术中液冷散热器中的固定管道,使对运动状态中的转动轴122进行散热也可以使用液冷散热器;连接在旋转管道的另一端的主轴承外散热器22,用以对通过主轴承12旋转管道流入的载冷剂进行冷却,将载冷剂中的热量导出至风力发电机组机舱11外的空气中,使主轴承内散热器21和主轴承外散热器22之间形成一个载冷剂冷却循环。
如图3所示,本实施例中的发电机组为外转子直驱式发电机,主轴承12连接固定轴121以及转动轴122,包括固定于固定轴121内表面的轴承外圈123、固定于转动轴122外表面的轴承内圈124以及连接于轴承内圈124和轴承外圈123之间的轴承滚子125组成,主轴承12的热量通别通过轴承外圈123、轴承滚子125和轴承内圈124传导至固定轴121和转动轴122;为了保证主轴承运行过程中的游隙值,需要轴承内圈124的温度不高于轴承外圈123,因此转动轴122为主要散热对象。
本实施例中,为了使载冷剂能够在主轴承内散热器21和主轴承外散热器22之间形成一个载冷剂冷却循环,主轴承12管道包括:一端与主轴承内散热器21的载冷剂入口相连接的主轴承第一旋转管道23,以及一端与主轴承内散热器21的载冷剂出口相连接的主轴承第二旋转管道24,主轴承第一旋转管道23与主轴承第二旋转管道24的另一端均与主轴承外散热器22相连接。主轴承外散热器22中的载冷剂通过主轴承第一旋转管道23进入主轴承内散热器21,在主轴承内散热器21中完成热传递后,再通过主轴承第二旋转管道24回到主轴承外散热器22,并在主轴承外散热器22中完成水空热交换,使载冷剂在主轴承内散热器21和主轴承外散热器22之间形成一个载冷剂冷却循环。
本实施例中,主轴承外散热器22固定于风力发电机组的机舱11外部,为了使主轴承12旋转管道能够与固定的主轴承外散热器22相连接,主轴承第一旋转管道23和主轴承第二旋转管道24同时连接第一双回路旋转接头25的转动端,第一双回路旋转接头25的静止端与主轴承外散热器22之间设置有用以传递载冷剂的主轴承12静止管道。本发明中,主轴承12静止管道包括与主轴承第一旋转管道23连通的主轴承第一固定管道26和与主轴承第二旋转管道24连接的主轴承第二固定管道27。
本实施例中,为了驱动载冷剂在主轴承内散热器21和主轴承外散热器22之间循环,在主轴承第一旋转管道23、主轴承第二旋转管道24、主轴承第一固定管道26或主轴承第二固定管道27上设置第一输液泵。
本实施例中,为了加快所述机舱11外部的空气流动速度,加快主轴承外散热器22中载冷剂与空气的水空热交换,在机舱11的外部设置一个或多个循环风机。本实施例中的循环风机,可以设置于主轴承外散热器22上,当然,也可以设置于机舱11的外表面。
在本实施例中,转动轴122内设置有第一温度传感器,第一温度传感器与控制器相连接,用于检测转动轴122内的温度t1并将检测结果发送至控制器;主轴承内散热器21中的风扇、第一输液泵和循环风机均与控制器相连接;当转动轴122内的温度t1高于预设主轴承12高温阈值a1时,控制器控制主轴承内散热器21中的风扇和第一输液泵启动,开始对主轴承12进行散热;当在经过一定时间后,t1仍高于a1时,控制器控制循环风机启动,加快散热;当t1低于主轴承12第一预设低温阈值b1时,控制器控制循环风机关闭,此时,主轴承12处的温度较低,不需要循环风机加快散热进程,也能满足散热需求;当t1低于主轴承12第二预设低温阈值c1时,控制器控制主轴承内散热器21中的风扇和第一输液泵关闭,结束散热。
如图4所示,本实施例中,为了对固定于风力发电机组轮毂13中的液压系统14中的液压油进行散热,还设置了液压散热系统,本发明中的液压散热系统包括:一端与液压系统14相连接的液压旋转管道,液压旋转管道与液压系统14同步运动并传递液压系统14中待冷却的液压油,通过使用液压旋转管道,使对运动状态中的液压系统14中的液压油进行散热也可以使用液冷散热器;与液压旋转管道相连接的液压内散热器31,内部设置有用以对液压油进行冷却的载冷剂;与液压内散热器31相连接的液压外散热器32,用以对通过液压内散热器31流入的载冷剂进行冷却。本发明中的液压内散热器31包括油侧和水侧两部分,油侧通过液压旋转管道与液压系统14相连接,使液压系统14中的液压油能够在液压系统14和液压内散热器31之间循环,并将液压油中的热量导至水侧的载冷剂中,水侧与液压外散热器32相连接,使载冷剂能够在液压内散热器31和液压外散热器32之间循环,并将载冷剂中的热量导出至风力发电机组机舱11外的空气中。
本实施例中,为了使液压油能够在液压系统14和液压内散热器31之间循环,液压旋转管道包括:一端与液压系统14的液压油入口相连接的第一液压旋转管道33,以及一端与液压系统14的液压油出口相连接的第二液压旋转管道34,第一液压旋转管道33与第二液压旋转管道34的另一端均与液压内散热器31相连接。
本实施例中,液压内散热器31固定于风力发电机组的机舱11内部,为了使液压旋转管道能够与固定的液压内散热器31相连接,第一液压旋转管道33和第二液压旋转管道34同时连接第二双回路旋转接头35的转动端,第二双回路旋转接头35的静止端与液压内散热器31之间设置有用以传递液压油的液压静止管道。本发明中,液压静止管道包括与第一液压旋转管道33连通的第一液压固定管道36和与第二液压旋转管道34连接的第二液压固定管道37。
本实施例中,为了驱动液压油在液压系统14和液压内散热器31之间循环,在第一液压旋转管道33、第二液压旋转管道34、第一液压固定管道36或第二液压固定管道37上设置第二输液泵;为了驱动载冷剂在液压内散热器31和液压外散热器32之间循环,在连接液压内散热器31和液压外散热器32的输液管道上设置第三液压泵。
本实施例中,为了加快所述机舱11外部的空气流动速度,加快主轴承外散热器22中载冷剂与空气的水空热交换,在机舱11的外部设置一个或多个循环风机。本实施例中的循环风机,可以设置于主轴承外散热器22上,当然,也可以设置于机舱11的外表面。
如图1所示,本实施例中的液压外散热器32和主轴承散热系统中的主轴承外散热器22可以为同一外散热器,连接液压内散热器31和液压外散热器32的输液管道,为连接第一双回路旋转接头25与主轴承外散热器22的主轴承第一固定管道26和主轴承第二固定管道27的分支。本实施例中的第二双回路旋转接头35和主轴承散热系统中的第一双回路旋转接头25可以为一个多通道旋转接头中的两个独立的双回路通道。
如图5所示,还可以使用液压系统14中的液压油作为主轴承内散热器21中的载冷剂,本实施例中的主轴承第一旋转管道23和第一液压旋转管道33均与第一液压固定管道36相连接,主轴承第二旋转管道24和第二液压旋转管道34均与第二液压固定管道37相连接。作为主轴承内散热器21的液压油通过第一液压固定管道36和主轴承第一旋转管道23进入主轴承内散热器21,在主轴承内散热器21中完成空油热交换后,再通过主轴承第二旋转管道24和第二液压固定管道37回到液压内散热器31中;液压内散热器31的水侧将液压油中的热量通过液压外散热器32导出至风力发电机组机舱11外的空气中。
在本实施例中,液压系统14内设置有第二温度传感器,第二温度传感器与控制器相连接,用于检测液压油的温度t2并将检测结果发送至控制器;液压散热系统的第二输液泵、第三输液泵和循环风机均与控制器相连接;当液压油的温度t2高于预设液压高温阈值a2时,控制器控制第二输液泵和第三输液泵启动,开始对液压油进行散热;当在经过一定时间后,t2仍高于a2时,控制器控制循环风机启动,加快散热;当t2低于第一预设液压低温阈值b2时,控制器控制循环风机关闭,此时,液压油的温度较低,不需要循环风机加快散热进程,也能满足散热需求;当t2低于第二预设液压低温阈值c2时,控制器控制第二输液泵和第三输液泵关闭,结束散热。
如图6所示,本实施例中,为了对机舱11和/或发电机和/或变压变流系统进行散热的散热系统,本发明中散热系统包括用以对机舱11和/或发电机和/或变压变流系统内的热空气进行散热的舱内换热系统,以及设置于机舱11的外部,用以对进入其内部的载冷剂进行冷却操作的舱外换热系统。本发明中的舱内换热系统包括:设置于机舱11内部与机舱11、发电机或变压变流系统相对应的部位的机舱内散热器41,机舱内散热器41的载冷剂入口上设置有第一输液管道42,载冷剂出口上设置有第二输液管道43;舱外换热系统包括:机舱外散热器44,机舱外散热器44的载冷剂出口通过第一输液管道42与机舱内散热器41的载冷剂入口相连接,机舱外散热器44的载冷剂入口通过第二输液管道43与机舱11机内散热器的载冷剂出口相连接。本发明中,设置于机舱11内的机舱内散热器41通过第一输液管道42和第二输液管道43与机舱外散热器44形成载冷剂冷却循环,用以对风力发电机组中除了发电机主轴承12、液压系统14外的空间内的热空气进行散热;设置于发电机出风口处的机舱内散热器41通过第一输液管道42和第二输液管道43与机舱外散热器44形成载冷剂冷却循环,用以对发电机整体以及发电机附近的热空气进行散热;设置于变压变流系统内部的机舱内散热器41通过第一输液管道42和第二输液管道43与机舱外散热器44形成载冷剂冷却循环,用以对变压变流系统内部的热空腔进行散热。
本实施例中,为了驱动载冷剂在机舱内散热器41和机舱外散热器44之间循环,在第一输液管道42或第二输液管道43上设置第四输液泵。
本实施例中,机舱外散热器44和主轴承外散热器22和液压外散热器32均可以为同一个外散热器,第一输液管道42为主轴承第一固定管道26的另一个分支,第二输液管道43为主轴承第二固定管道27的另一个分支。
本实施例中,为了加快机舱11外部的空气流动速度,加快机舱外散热器44中载冷剂与空气的水空热交换,在机舱11的外部设置一个或多个循环风机。
在本实施例中,散热系统中的第四输液泵和循环风机均与控制器相连接,控制器控制第四输液泵和循环风机的开关从而控制散热系统的启停,其具体控制方式与控制器控制主轴承散热系统的启停或控制器控制液压散热系统的启停的方式相同,再在此不再赘述。
本发明同时提供一种包括上文提及的风力发电机组冷却系统的风力发电机。
本发明同时提供一种风力发电机组冷却方法,其根据主轴承温度、液压油温度、发电机温度、机舱内温度和/或变压变流系统温度,分别控制相对应的散热系统的启动和/或停止。其具体的方法在上述风力发电机组冷却系统中已做了详细的说明,在此不再赘述。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种风力发电机组冷却系统,其特征在于,包括:主轴承散热系统,用以对设置于所述风力发电机组的发电机主轴承进行散热,所述主轴承散热系统包括:
内散热器,设置于所述主轴承的转动轴中;
旋转管道,一端与所述内散热器同步运动并对所述内散热器传递用以冷却所述内散热器的载冷剂;
外散热器,连接在所述旋转管道的另一端,用以对通过所述旋转管道流入的载冷剂进行冷却。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,还包括液压散热系统,用以对固定于所述风力发电机组轮毂中的液压系统中的液压油进行散热,所述液压散热系统包括:
旋转管道,一端与液压系统同步运动并传递液压系统中待冷却的液压油;
内散热器,与所述旋转管道相连接,内部设置有用以对液压油进行冷却的载冷剂;
外散热器,与所述内散热器相连接,用以对通过所述内散热器流入的载冷剂进行冷却。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,所述旋转管道包括:
第一旋转管道,一端与所述内散热器的载冷剂入口或所述液压系统的液压油入口相连接;
第二旋转管道,一端与所述内散热器的载冷剂出口或所述液压系统的液压油出口相连接;
所述第一旋转管道与所述第二旋转管道的另一端与所述主轴承散热系统外散热器或所述液压散热系统内散热器相连接。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,所述第一旋转管道和所述第二旋转管道同时连接双回路旋转接头的转动端,所述双回路旋转接头的静止端与所述主轴承散热系统的外散热器之间设置有用以传递载冷剂或与所述液压散热系统的内散热器之间设置有用以传递所述液压油的静止管道。
5.根据权利要求4所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,所述静止管道包括与第一旋转管道连通的第一固定管道和与所述第二旋转管道连接的第二固定管道。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,所述外散热器设置于所述风力发电机组的机舱的外部。
7.根据权利要求6所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,还包括:至少一个用以对机舱和/或发电机和/或变压变流系统进行散热的散热系统,其包括:
舱内换热系统,用以对所述机舱和/或所述发电机和/或所述变压变流系统内的热空气进行散热,包括机舱内散热器,设置于所述机舱内部与机舱、发电机或变压变流系统相对应的部位,所述机舱内散热器的载冷剂入口上设置有第一输液管道,载冷剂出口上设置有第二输液管道;
舱外换热系统,设置于所述机舱的外部,用以对进入其内部的载冷剂进行冷却操作,其包括机舱外散热器,所述机舱外散热器的载冷剂出口通过所述第一输液管道与所述机舱机内散热器的载冷剂入口相连接,所述机舱外散热器的载冷剂入口通过所述第二输液管道与所述机舱内散热器的载冷剂出口相连接。
8.根据权利要求7所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,还包括:输液泵,设置于所述主轴承散热系统、所述液压散热系统和所述散热系统内部,用以驱动载冷剂在所述主轴承散热系统、所述液压散热系统和所述散热系统内部循环,并驱动液压油在所述液压散热系统内部循环。
9.根据权利要求6-8任一所述的风力发电机组冷却系统,其特征在于,所述机舱的外部设置有循环风机,用以加快所述机舱外部的空气流动速度。
10.一种风力发电机,其特征在于,包括权利要求1-9中任一所述的风力发电机组冷却系统。
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