CN113193704A - 一种发电机冷却装置 - Google Patents

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王远锋
吴红
龚羊飞
王章文
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    • H02K9/193—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium

Abstract

本发明公开了一种发电机冷却装置，具体涉及发电机技术领域，包括电机本体和位于电极本体内腔的定子铁芯、定子线圈和转轴，在定子铁芯和定子线圈之间嵌设有热传导件，该热传导件沿着转轴方向向外延伸且贯穿至电机本体外部，在电机本体端部安装有与热传导件配合使用的循环箱体，所述循环箱体内部填充有冷却水；所述循环箱体呈圆环状设置，所述转轴从循环箱体中部穿过延伸至远离电机本体一侧的外部，所述循环箱体外侧边缘处固定有多个连接杆，所述连接杆的另一端固定有水冷排。本发明通过利用主动式制冷结构，在发电机内部对高温结构进行降温冷却，大幅度的提升了发电机机壳内部温度下降的速率，达到了快速的冷却的效果。

Description

一种发电机冷却装置
技术领域
本发明涉及发电机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种发电机冷却装置。
背景技术
发电机长期以来已经是已知的。其作用基于将动能或机械能转换为电能，其中通过电导体在磁场中的运动在导体中感应产生电压。随着电气发电机的发展才实现电气化的成功推进并且进入我们的日常生活中。
为了产生电能，现今使用大的电气的发电厂发电机。在其运行中，由于因涡流损耗而造成的损耗功率、因磁滞作用而造成的磁滞损耗或因轴承和密封件而造成的摩擦损耗等导致电气发电机的明显变热，所述明显变热对所述电气发电机的有效系数进而对所述电气发电机的效率具有负面影响。
因此，必须将以热量形式出现的损耗功率导出，因为否则会使电气发电机过热。因此，电气发电机的冷却是尤其所期望的。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种发电机冷却装置，包括电机本体和位于电极本体内腔的定子铁芯、定子线圈和转轴，在定子铁芯和定子线圈之间嵌设有热传导件，该热传导件沿着转轴方向向外延伸且贯穿至电机本体外部，在电机本体端部安装有与热传导件配合使用的循环箱体，所述循环箱体内部填充有冷却水；
所述循环箱体呈圆环状设置，所述转轴从循环箱体中部穿过延伸至远离电机本体一侧的外部，所述循环箱体外侧边缘处固定有多个连接杆，所述连接杆的另一端固定有水冷排，所述水冷排与循环箱体内部连通，所述循环箱体与水冷排之间设有对水冷排进行散热的风扇组件，所述转轴远离电机本体一侧的端部设有联接件，所述联接件与风扇组件传动连接，通过转轴旋转驱动风扇组件工作。
在一个优选地实施方式中，所述热传导件包括插接在电机本体上的半导体制冷片，所述半导体制冷片冷端位于电极本体内部、以及热端插接至循环箱体的内部。
在一个优选地实施方式中，所述半导体制冷片冷端外部包裹有一层导热胶，且通过导热胶粘接有一层紫铜板，所述紫铜板外部贴合有一层导热硅胶垫，所述导热硅胶垫外壁与电机本体内壁和定子铁芯外壁相贴合，位于所述循环箱体内部的半导体热端外部包裹有一层导热胶，所述导热胶还延伸至循环箱体的内壁上，使半导体制冷片热端外部与循环箱体内部的冷却水隔离。
在一个优选地实施方式中，所述循环箱体内部安装有两个循环水泵，两个所述循环水泵上均连接有水管，该水管贯穿循环箱体延伸至外部与水冷排的进水端和出水端连通，两个循环水泵分别用于将冷却水循环至水冷排内和将水冷排内的冷却水循环至循环箱体内。
在一个优选地实施方式中，所述风扇组件设置为多组，多组所述风扇组件包括固定在循环箱体外壁上的轴承，所述轴承内部插接有风扇轴杆，所述风扇轴杆端部安装有散热风扇。
在一个优选地实施方式中，所述联接件包括套设在风扇轴杆和转轴外壁上的多个同步轮，所述风扇轴杆上的同步轮和转轴上的同步轮通过同步带传动连接。
本发明的技术效果和优点：
本发明通过利用主动式制冷结构，在发电机内部对高温结构进行降温冷却，大幅度的提升了发电机机壳内部温度下降的速率，达到了快速的冷却的效果。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的图1中A处细节结构示意图。
附图标记为：1电机本体、2定子铁芯、3同步带、4转轴、5热传导件、6循环箱体、7连接杆、8水冷排、9风扇组件、10联接件、11半导体制冷片、12导热胶、13紫铜板、14导热硅胶垫、15循环水泵、16水管、17轴承、18风扇轴杆、19散热风扇、20同步轮。
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。
如图1-2所示的一种发电机冷却装置，包括电机本体1和位于电极本体内腔的定子铁芯2、定子线圈和转轴4，在定子铁芯2和定子线圈之间嵌设有热传导件5，该热传导件5沿着转轴4方向向外延伸且贯穿至电机本体1外部，在电机本体1端部安装有与热传导件5配合使用的循环箱体6，所述循环箱体6内部填充有冷却水；
进一步的，所述热传导件5包括插接在电机本体1上的半导体制冷片11，所述半导体制冷片11冷端位于电极本体内部、以及热端插接至循环箱体6的内部，工作时，位于定子铁芯2和定子线圈之间的热传导件5中的半导体制冷片11冷端对电机本体1内部进行降温冷却，而半导体制冷片11热端则在循环箱体6内部通过冷却水进行降温，能够提升半导体制冷片11冷端的制冷效果，从而提升电机本体1内部的冷却效果。
所述循环箱体6呈圆环状设置，所述转轴4从循环箱体6中部穿过延伸至远离电机本体1一侧的外部，所述循环箱体6外侧边缘处固定有多个连接杆7，所述连接杆7的另一端固定有水冷排8，所述水冷排8与循环箱体6内部连通，所述循环箱体6与水冷排8之间设有对水冷排8进行散热的风扇组件9，所述转轴4远离电机本体1一侧的端部设有联接件10，所述联接件10与风扇组件9传动连接，通过转轴4旋转驱动风扇组件9工作；
在上述的基础上，电机本体1工作，内部的转轴4旋转，而在循环箱体6内部的冷却水对半导体制冷片11热端进行降温时，冷却水的温度会慢慢升高，而循环箱体6内部的冷却水会循环至水冷排8中，转轴4转动时通过联接件10带动风扇组件9工作，对循环至水冷排8中的冷却水进行降温，降温后的冷却水循环至循环箱体6内部重新对半导体制冷片11热端进行降温。
所述半导体制冷片11冷端外部包裹有一层导热胶12，且通过导热胶12粘接有一层紫铜板13，所述紫铜板13外部贴合有一层导热硅胶垫14，所述导热硅胶垫14外壁与电机本体1内壁和定子铁芯2外壁相贴合，位于所述循环箱体6内部的半导体热端外部包裹有一层导热胶12，所述导热胶12还延伸至循环箱体6的内壁上，使半导体制冷片11热端外部与循环箱体6内部的冷却水隔离；
进一步的，在半导体制冷片11冷端外部通过导热胶12粘接紫铜板13，并在紫铜板13外部包裹一层导热硅胶垫14，而导热胶12、紫铜板13和导热硅胶垫14的热传导效率好，使半导体制冷片11冷端的温度能够快速作用于电机本体1的内部，设置的紫铜板13在不影响热传导的前提下，提升整体的结构强度，在发电机工作过程中，能够减少定子铁芯2等部分产生的振动对半导体制冷片11的影响，而导热硅胶垫14能够具有弹性，使连接处贴合的更加紧密。
由于将半导体制冷片11冷端包裹导热胶12，并在外部有紫铜板13和导热硅胶垫14，还能够减少半导体制冷片11上冷凝水的产生，在半导体制冷片11热端包括的导热胶12能够将冷却水隔绝，从而延长了使用寿命。
所述循环箱体6内部安装有两个循环水泵15，两个所述循环水泵15上均连接有水管16，该水管16贯穿循环箱体6延伸至外部与水冷排8的进水端和出水端连通，两个循环水泵15分别用于将冷却水循环至水冷排8内和将水冷排8内的冷却水循环至循环箱体6内。
所述风扇组件9设置为多组，多组所述风扇组件9包括固定在循环箱体6外壁上的轴承17，所述轴承17内部插接有风扇轴杆18，所述风扇轴杆18端部安装有散热风扇19，所述联接件10包括套设在风扇轴杆18和转轴4外壁上的多个同步轮20，所述风扇轴杆18上的同步轮20和转轴4上的同步轮20通过同步带3传动连接；
在上述的基础上，当半导体制冷片11热端在循环箱体6内部释放热量时，会加热循环箱体6内部的冷却水，两个循环水泵15同时工作，将循环箱体6内部的冷却水通过水管16循环至水冷排8中，再循环回循环箱体6内部，而转轴4随着电机本体1的工作而转动，转轴4外部的同步轮20通过同步带3带动风扇轴杆18上的同步轮20转动，使风扇轴杆18在轴承17内转动，风扇轴杆18带动散热风扇19工作产生气流作用在水冷排8上，对水冷排8内部循环的冷却水进行降温，使降温后的冷却水能够重新对半导体制冷片11热端进行降温，从而提升半导体制冷片11冷端的制冷效果，达到加速电机本体1内部温度下降的速度，提升发电机冷却效果。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种发电机冷却装置，包括电机本体和位于电极本体内腔的定子铁芯、定子线圈和转轴，其特征在于：在定子铁芯和定子线圈之间嵌设有热传导件，该热传导件沿着转轴方向向外延伸且贯穿至电机本体外部，在电机本体端部安装有与热传导件配合使用的循环箱体，所述循环箱体内部填充有冷却水；
所述循环箱体呈圆环状设置，所述转轴从循环箱体中部穿过延伸至远离电机本体一侧的外部，所述循环箱体外侧边缘处固定有多个连接杆，所述连接杆的另一端固定有水冷排，所述水冷排与循环箱体内部连通，所述循环箱体与水冷排之间设有对水冷排进行散热的风扇组件，所述转轴远离电机本体一侧的端部设有联接件，所述联接件与风扇组件传动连接，通过转轴旋转驱动风扇组件工作。
2.根据权利要求1所述的一种发电机冷却装置，其特征在于：所述热传导件包括插接在电机本体上的半导体制冷片，所述半导体制冷片冷端位于电极本体内部、以及热端插接至循环箱体的内部。
3.根据权利要求2所述的一种发电机冷却装置，其特征在于：所述半导体制冷片冷端外部包裹有一层导热胶，且通过导热胶粘接有一层紫铜板，所述紫铜板外部贴合有一层导热硅胶垫，所述导热硅胶垫外壁与电机本体内壁和定子铁芯外壁相贴合，位于所述循环箱体内部的半导体热端外部包裹有一层导热胶，所述导热胶还延伸至循环箱体的内壁上，使半导体制冷片热端外部与循环箱体内部的冷却水隔离。
4.根据权利要求1所述的一种发电机冷却装置，其特征在于：所述循环箱体内部安装有两个循环水泵，两个所述循环水泵上均连接有水管，该水管贯穿循环箱体延伸至外部与水冷排的进水端和出水端连通，两个循环水泵分别用于将冷却水循环至水冷排内和将水冷排内的冷却水循环至循环箱体内。
5.根据权利要求1所述的一种发电机冷却装置，其特征在于：所述风扇组件设置为多组，多组所述风扇组件包括固定在循环箱体外壁上的轴承，所述轴承内部插接有风扇轴杆，所述风扇轴杆端部安装有散热风扇。
6.根据权利要求5所述的一种发电机冷却装置，其特征在于：所述联接件包括套设在风扇轴杆和转轴外壁上的多个同步轮，所述风扇轴杆上的同步轮和转轴上的同步轮通过同步带传动连接。
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