CN113067429B - 一种冷却降噪结构及风力发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于风力发电机领域，具体涉及一种冷却降噪结构及风力发电机。该结构包括：机座；进风口，设于所述机座顶部以及顶部相邻面，所述进风口包括第一进风口、第二进风口、第三进风口和第四进风口；降噪过滤装置，设于所述进风口上，所述降噪过滤装置包括导风框，所述导风框为双V型结构，用于降低噪声；端盖，设于第一进风口上，所述端盖上均匀的设有多个空气进风口；出风口，设于所述机座底部。本发明具有成本低、结构紧凑、噪声低、冷却散热效果好、结构简单、占用机舱空间小等特点。

Description

一种冷却降噪结构及风力发电机
技术领域
本发明属于风力发电机领域，具体涉及一种冷却降噪结构及风力发电机。
背景技术
风力发电机是风能转化为电能的核心部件，其采用的冷却方式直接影响发电机的损耗，从而影响风力发电机的效率。目前，国内、外主流的风力发电机主要包括：双馈风力发电机、永磁风力发电机和笼型异步风力发电机，其采用的冷却方式有：带内部驱动的外装式空空冷却方式(IC666)、不带内部驱动的外装式空空冷却方式(IC616)、带内部驱动的外装式空水冷方式(IC86W)及外装式直冷风包的空气直冷方式(IC31)等。上述冷却方式的风力发电机有以下缺陷：1.其主体结构上方都要外置一个冷却装置(直冷风包)，发电机整体体积较大，在整个机舱内占用空间比较大，成本较高。2.空冷却方式的发电机，因由于带有轴流或顶驱风机，成本高，噪音大、风机故障率高。3.空水冷却方式的发电机需单独配备一套水循环系统和冷却风机，成本高、风机故障率高。4.空气直冷的发电机由于电机本体与外部环境直接导通，导致电机内部噪声无有效阻隔，使得电机噪声问题相比其他类型电机更为突出。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种冷却降噪结构及风力发电机。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种冷却降噪结构，包括：机座；进风口，设于所述机座顶部以及顶部相邻面，所述进风口包括第一进风口、第二进风口、第三进风口和第四进风口；降噪过滤装置，设于所述进风口上，所述降噪过滤装置包括导风框，所述导风框为双V型结构，用于降低噪声；端盖，设于第一进风口上，所述端盖上均匀的设有多个空气进风口；出风口，设于所述机座底部。
进一步的，出风口由消声底板和弯头出口组成，所述消声底板与弯头出口连接，消声底板上均匀的分布有小孔，通过螺栓与所述机座底部固定。
进一步的，第一进风口设于机座的端面，第二进风口设于机座的顶部，所述第三进风口和第四进风口设于机座的对立面上，第二进风口、第三进风口和第四进风口的数量均为多个，且第二进风口之间设有消声结构。
进一步的，消声结构包括依次连接的第一支撑板、阻尼板和第二支撑板，所述第二支撑板上均匀的设有多个孔，消声结构通过第二支撑板与机座的顶部固定。
进一步的，降噪过滤装置还包括过滤棉，设于导风框的外侧。
进一步的，导风框为双V型结构，双层交错排列，且导风框的V型开口面向电机。
进一步的，端盖为圆盘结构，在端盖的周向均匀的设有8个空气进风口，所述空气进风口上均设有过滤装置，所述过滤装置由过滤棉和网状盖板组成。
进一步的，端盖内侧固定连接有导风结构，所述导风结构包括锥弧形的导风罩和多个弧形的导流叶片，所述导流叶片均匀的固定在导风罩的周向。
本发明还提供一种风力发电，包括上述的冷却降噪结构。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案包括以下有益效果：
本发明取消了外装式冷却装置，采用降噪过滤装置和消声结构。通过在发电机主体及端盖上设计冷却介质(空气)进、出风口；端盖内侧设计导风结构，在发电机转子自带径向通风道旋转时离心作用下，实现冷却介质的循环，对电机内部铁心、绕组进行冷却；通过在冷却介质(空气)进、出风口设计降噪过滤装置、电机主体上设计支撑、消声结构、出风口设计消声结构，利用声音的反射原理和消声原理，将声能变换为热能而加以吸收，起到降低电机噪声的目的。具有成本低、结构紧凑、噪声低、冷却散热效果好、结构简单、占用机舱空间小等特点。电机成本低、，占用机舱空间大大减少；而且本发明中所提出的冷却方案和结构适用于双馈和笼型风力发电机，适用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的机座示意图；
图3为本发明的端盖示意图；
图4为本发明的降噪过滤装置示意图；
图5为本发明的消声结构示意图；
图6为本发明的出风口示意图；
图7为本发明的导风结构示意图。
其中：1为机座；21为第一进风口；22为第二进风口；23为第三进风口；24为第四进风口；3为端盖；4为出风口；41为消声底板；42为弯头出口；5为消声结构；51为第一支撑板；52为阻尼板；53为第二支撑板；6为降噪过滤装置；61为导风框；7为导风结构；71为导风罩；72为导流叶片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1-6，一种冷却降噪结构，包括：机座1；进风口，设于所述机座1顶部以及顶部相邻面，所述进风口包括第一进风口21、第二进风口22、第三进风口23和第四进风口24；降噪过滤装置，设于所述进风口上，所述降噪过滤装置6包括导风框61，所述导风框61为双V型结构，用于降低噪声；端盖3，设于第一进风口21上，所述端盖3上均匀的设有多个空气进风口；出风口4，设于所述机座1底部。
进一步的，出风口4由消声底板41和弯头出口42组成，所述消声底板41与弯头出口42连接，消声底板41上均匀的分布有小孔，通过螺栓与所述机座1底部固定。
具体的，消声底板41为方形结构，与发电机机座1底部通过螺栓连接，圆筒形弯头出口42与软管通过喉箍连接。弯头出口42的圆形结构能有效降低风阻减少冷却介质的沿程损失，利于散热。弯头出口42采用漏斗型设计，避免了机舱外空气直接进入电机出现顶风的现象；消声底板41采用小孔结构设计，钢板上分布很多小孔，一方面当气流经过小孔时，噪声被削弱，起到消声降噪的目的，另一方面避免异物进入电机内部。
进一步的，第一进风口21设于机座1的端面，第二进风口22设于机座1的顶部，所述第三进风口23和第四进风口24设于机座1前后的两个侧面上，第二进风口22、第三进风口23和第四进风口24的数量均为多个，且第二进风口22之间设有消声结构5。具体的，第二进风口22、第三进风口23和第四进风口24的数量均为2个。第二进风口22、第三进风口23和第四进风口24上均设有降噪过滤装置，防护等级达到IP23，有效避免空气中的沙尘、柳絮等异物进入电机内部，提高电机可靠性和寿命。
降噪过滤装置6由双V型导风框61和过滤棉组成。导风框61采用双V型结构，利用声音的反射原理，有效降低电机噪声；过滤棉具有阻燃性和G4过滤等级，通过快拆式卡扣固定在机座1上，可以快速拆卸，方便维护。
进一步的，导风框61为双V型结构，双层交错排列，且导风框61的V型开口面向电机。这样设置能有效降低电机噪声；V型收口圆滑过渡，减少风阻，同时阻止异物进入；过滤棉设置在电机外侧起到空气过滤作用。
进一步的，消声结构5包括依次连接的第一支撑板51、阻尼板52和第二支撑板53，所述第二支撑板53采用小孔消声器的原理，分布很多小孔，当气流经过小孔时，噪声被削弱，起到消声降噪的目的。具体的，第一支撑板51和第二支撑板53均为双层钢板结构，阻尼板52为阻尼材料，这样设置一方面双层钢板结构可提高强度，降低钢体振动，另一方面阻尼材料对降低电机噪声起到很好的作用。
进一步的，端盖3为圆盘结构，在端盖3的周向均匀的设有8个空气进风口，所述空气进风口上均设有过滤装置，所述过滤装置由过滤棉和网状盖板组成。
进一步的，端盖3内侧固定连接有导风结构7，所述导风结构7包括锥弧形的导风罩71和多个弧形的导流叶片72，所述导流叶片72均匀的固定在导风罩71的周向。锥弧形的导风罩71可以保证气体能够均匀分布的进入转子轴向通风道，冷却空气利用效率高；锥弧形部位预设导流叶片72，利于空气进入转子；导风罩71进风口直接伸进转子端部，减少冷却空气的流失。
本发明还提供一种风力发电机，包括上述的冷却降噪结构。

Claims (6)

1.一种冷却降噪结构，其特征在于，包括：
机座(1)；
进风口，设于所述机座(1)顶部以及顶部相邻面，所述进风口包括第一进风口(21)、第二进风口(22)、第三进风口(23)和第四进风口(24)；
降噪过滤装置(6)，设于所述进风口上，所述降噪过滤装置包括导风框(61)，所述导风框(61)为双V型结构，用于降低噪声；
端盖(3)，设于第一进风口(21)上，所述端盖(3)上均匀的设有多个空气进风口；
出风口(4)，设于所述机座(1)底部；
所述出风口(4)由消声底板(41)和弯头出口(42)组成，所述消声底板(41)与弯头出口(42)连接，消声底板(41)上均匀的分布有小孔，通过螺栓与所述机座(1)底部固定；
所述第一进风口(21)设于机座的端面，所述第二进风口(22)设于机座(1)的顶部，所述第三进风口(23)和第四进风口(24)设于机座(1)的对立面上，第二进风口(22)、第三进风口(23)和第四进风口(24)的数量均为多个，且第二进风口(22)之间设有消声结构(5)；
所述消声结构(5)包括依次连接的第一支撑板(51)、阻尼板(52)和第二支撑板(53)，所述第二支撑板(53)上均匀的设有多个孔，消声结构(5)通过第二支撑板(53)与机座(1)的顶部固定。
2.根据权利要求1所述的冷却降噪结构，其特征在于，所述降噪过滤装置(6)还包括过滤棉，设于导风框(6 1)的外侧。
3.根据权利要求2所述的冷却降噪结构，其特征在于，所述导风框(61)为双V型结构，双层交错排列，且导风框(61)的V型开口面向电机。
4.根据权利要求1所述的冷却降噪结构，其特征在于，所述端盖(3)为圆盘结构，在端盖(3)的周向均匀的设有8个空气进风口，所述空气进风口上均设有过滤装置，所述过滤装置由过滤棉和网状盖板组成。
5.根据权利要求1所述的冷却降噪结构，其特征在于，所述端盖内侧固定连接有导风结构(7)，所述导风结构包括锥弧形的导风罩(71)和多个弧形的导流叶片(72)，所述导流叶片均匀的固定在导风罩的周向。
6.一种风力发电机，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的冷却降噪结构。
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