CN109162880A - 一种风力发电机的冷却系统 - Google Patents

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陈生明
王凯
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Abstract

本发明公开了一种风力发电机的冷却系统。涉及风力发电技术领域。本发明包括机舱盖，齿轮箱的外侧壁上设有进油口和出油口，进油口通过连接管道与油泵连接，油泵通过连接管与外部散热器的一管口连接，出油口通过连接管道与外部散热器的一管口连接；发电机的外侧安装有换热器；换热器的出液口与外部散热器的一管口的连接管道上安装有冷却液泵，换热器的进液口与外部散热器的一管口连接；外部散热器安装机舱盖的上侧；机舱盖的后侧面上设有出风口；出风口内安装有风机一；机舱盖周侧面的靠近轮毂的一端设有进风口；进风口内安装有风机二。本发明通过冷却液对风力发电装置中的齿轮箱与发电机进行冷却，有效的避免风力发电机在高功率工作的状态下。

Description

一种风力发电机的冷却系统
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，特别是涉及一种风力发电机的冷却系统。
背景技术
随着环境问题的日益重视，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
随着风力发电机使用功率的增加，风力发电机内部电动机口齿轮箱的散热越来越重要，现有的外部冷却器，散热效率低，不能满足使用的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机的冷却系统，通过冷却液对风力发电装置中的齿轮箱与发电机进行冷却，有效的避免风力发电机在高功率工作的状态下，高温对齿轮箱齿轮及电机造成损害，现有的风力发电装置只采用风冷散热，散热效果差，不能满足现有的使用要求。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种风力发电机的冷却系统，包括机舱盖，所述机舱盖为桶体结构，机舱盖的开口端设有的轮毂上安装有桨叶，所述轮毂的传动轴与齿轮箱的输入端相连；所述齿轮箱的输出端与发电机的输入端通过传动轴连接；所述机舱盖内安装的底架从左到右依次设有控制变频器、发电机、齿轮箱，所述齿轮箱的外侧壁上设有进油口和出油口，进油口通过连接管道与油泵连接，油泵通过连接管与外部散热器的一管口连接，出油口通过连接管道与外部散热器的一管口连接；
所述发电机的外侧安装有换热器；所述换热器的出液口与外部散热器的一管口的连接管道上安装有冷却液泵，换热器的进液口与外部散热器的一管口连接；
所述外部散热器安装机舱盖的上侧；
所述机舱盖的后侧面上设有出风口；所述出风口内安装有风机一；所述机舱盖周侧面的靠近轮毂的一端设有进风口；所述进风口内安装有风机二。
进一步地，所述机舱盖内侧、齿轮箱、发电机上分别安装有机舱感温器、齿轮箱感温器、发电机感温器。
进一步地，所述机舱感温器用于检测机舱内的环境温度；所述齿轮箱感温器用于检测齿轮箱内部润滑油的温度；所述发电机感温器用于检测电机表面的温度；所述机舱感温器、齿轮箱感温器、发电机感温器将检测的数据信息发送至PLC控制器；所述PLC根据检测温度数据，控制风机一、风机二、冷却液泵、油泵的工作状态。
进一步地，所述外部散热器为长方体结构，外部散热器的中间设有散热翅片；所述外部散热器的一直角边与轮毂上设有的直角槽配合安装。
进一步地，所述出风口的外端口处向外延伸有弧形面。
进一步地，所述进风口位于机舱盖的下端处；所述进风口的端口处向下延伸，进风口的延伸长度在7mm-9mm的范围。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过冷却液对风力发电装置中的齿轮箱与发电机进行冷却，有效的避免风力发电机在高功率工作的状态下，高温对齿轮箱齿轮及电机造成损害，现有的风力发电装置只采用风冷散热，相比于风冷散热采用液压散热系统，散热效率更高。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的结构示意图；
图2为本发明的冷却系统框图；
图3为本发明的系统框图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-桨叶，2-轮毂，3-机舱盖，4-油泵，5-齿轮箱，6-冷却液泵，7-外部散热器，8-风机一，9-出风口，10-控制变频器，11-发电机，12-底架，13-进风口，14-风机二，15-换热器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。
请参阅图1-3所示，本发明为一种风力发电机的冷却系统，包括机舱盖3，机舱盖3为桶体结构，机舱盖3的开口端设有的轮毂2上安装有桨叶1，轮毂2的传动轴与齿轮箱5的输入端相连；齿轮箱5的输出端与发电机11的输入端通过传动轴连接；机舱盖3内安装的底架12从左到右依次设有控制变频器10、发电机11、齿轮箱5，齿轮箱5的外侧壁上设有进油口和出油口，进油口通过连接管道与油泵连接，油泵通过连接管与外部散热器7的一管口连接，出油口通过连接管道与外部散热器7的一管口连接；
发电机11的外侧安装有换热器15；换热器15的出液口与外部散热器7的一管口的连接管道上安装有冷却液泵6，换热器15的进液口与外部散热器7的一管口连接；
外部散热器7安装机舱盖3的上侧；
机舱盖3的后侧面上设有出风口9；出风口9内安装有风机一8；机舱盖3周侧面的靠近轮毂2的一端设有进风口13；进风口13内安装有风机二14。
其中，机舱盖3内侧、齿轮箱5、发电机11上分别安装有机舱感温器、齿轮箱感温器、发电机感温器。
其中，机舱感温器用于检测机舱内的环境温度；齿轮箱感温器用于检测齿轮箱内部润滑油的温度；发电机感温器用于检测电机表面的温度；机舱感温器、齿轮箱感温器、发电机感温器将检测的数据信息发送至PLC控制器；PLC根据检测温度数据，控制风机一8、风机二14、冷却液泵6、油泵4的工作状态；
设定机舱内的触发工作的温度值为K1,齿轮箱5触发工作的温度值为K2,发电机11触发工作的温度值为K3；机舱感温器检测的温度值与高于K1，则PLC控制风机一8、风机二14工作；齿轮箱感温器检测的温度值与高于K2，则PLC控制油泵4工作；发电机感温器检测的温度值与高于K2，则PLC控制冷却液泵6工作；
机舱感温器、齿轮箱感温器、发电机感温器均采用PT100温度传感器；PLC采用80196KC芯片。
其中，外部散热器7为长方体结构，外部散热器7的中间设有散热翅片；外部散热器7的一直角边与轮毂2上设有的直角槽配合安装。
其中，出风口9的外端口处向外延伸有弧形面，弧形面用于阻止雨水进入机舱盖3的内部。
其中，进风口13位于机舱盖3的下端处；进风口13的端口处向下延伸，进风口13的延伸长度在7mm-9mm的范围，有效的避免雨水通过进风口13进入到机舱盖3的内部。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种风力发电机的冷却系统，包括机舱盖(3)，所述机舱盖(3)为桶体结构，机舱盖(3)的开口端设有的轮毂(2)上安装有桨叶(1)，所述轮毂(2)的传动轴与齿轮箱(5)的输入端相连；所述齿轮箱(5)的输出端与发电机(11)的输入端通过传动轴连接；所述机舱盖(3)内安装的底架(12)从左到右依次设有控制变频器(10)、发电机(11)、齿轮箱(5)，其特征在于：
所述齿轮箱(5)的外侧壁上设有进油口和出油口，进油口通过连接管道与油泵连接，油泵通过连接管与外部散热器(7)的一管口连接，出油口通过连接管道与外部散热器(7)的一管口连接；
所述发电机(11)的外侧安装有换热器(15)；所述换热器(15)的出液口与外部散热器(7)的一管口的连接管道上安装有冷却液泵(6)，换热器(15)的进液口与外部散热器(7)的一管口连接；
所述外部散热器(7)安装机舱盖(3)的上侧；
所述机舱盖(3)的后侧面上设有出风口(9)；所述出风口(9)内安装有风机一(8)；所述机舱盖(3)周侧面的靠近轮毂(2)的一端设有进风口(13)；所述进风口(13)内安装有风机二(14)。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机的冷却系统，其特征在于，所述机舱盖(3)内侧、齿轮箱(5)、发电机(11)上分别安装有机舱感温器、齿轮箱感温器、发电机感温器。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电机的冷却系统，其特征在于，所述机舱感温器用于检测机舱内的环境温度；所述齿轮箱感温器用于检测齿轮箱内部润滑油的温度；所述发电机感温器用于检测电机表面的温度；所述机舱感温器、齿轮箱感温器、发电机感温器将检测的数据信息发送至PLC控制器；所述PLC根据检测温度数据，控制风机一(8)、风机二(14)、冷却液泵(6)、油泵(4)的工作状态。
4.根据权利要求1所述的一种风力发电机的冷却系统，其特征在于，所述外部散热器(7)为长方体结构，外部散热器(7)的中间设有散热翅片；所述外部散热器(7)的一直角边与轮毂(2)上设有的直角槽配合安装。
5.根据权利要求1所述的一种风力发电机的冷却系统，其特征在于，所述出风口(9)的外端口处向外延伸有弧形面。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机的冷却系统，其特征在于，所述进风口(13)位于机舱盖(3)的下端处；所述进风口(13)的端口处向下延伸，进风口(13)的延伸长度在7mm-9mm的范围。
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