CN114552817A - 一种发电机冷却结构及发电装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种发电机冷却结构及发电装置,包括用于对定子系统和转子系统抽风的风机,定子系统包括定子支架、支撑套、定子铁芯和定子绕组,支撑套套设在定子支架外壁,多个定子铁芯环设在支撑套外壁,转子系统包括转子支架,转子支架转动套设在定子支架外,且转子支架内壁与定子支架外壁形成内腔,定子支架(内壁上开设有连通于内腔的通风槽,冷却机构还包括风管,风管一端连通支撑套,风管另一端连通外界,风机设置在风管内,支撑套于相邻两定子铁芯之间开设有抽风孔,本申请通过将风管设置在支撑套上,并通过抽风口位置以及通风槽位置的设置,可以使外界的冷空气较好的流经发电机内部的各个零件,从而提升对发电机的冷却效果。

Description

一种发电机冷却结构及发电装置
技术领域
本申请涉及发电机领域,尤其是涉及一种发电机冷却结构及发电装置。
背景技术
目前,为了提倡绿色环保,风力发电应用广泛,风力发电一般包括叶轮和发电机,通过叶轮转动带动发电机发电。
发电机主要包括转子系统和定子系统,发电机在运转过程中,转子系统和定子系统会产生大量的热量,在温度过高的情况下会影响发电机的运行功率,从而影响发电机的电能转换效率。
相关技术中,发电机的冷却方式主要是采用风扇的形式,通过风扇带走发电机内部的热量,但在实际使用过程中,有发电机内部结构的限制,风扇对发电机内部的散热位置范围有限,导致发电机内部较多零件的冷却较慢,从而导致散热效果较差。
发明内容
为了提升发电机的散热效果,本申请提供一种发电机冷却结构及发电装置。
第一方面,本申请提供的一种风力发电机冷却结构,采用如下的技术方案:
一种风力发电机冷却结构,包括风管用于对定子系统和转子系统抽风的风机,其特征在于:所述定子系统包括定子支架、支撑套、定子铁芯和定子绕组,所述支撑套套设在所述定子支架外壁,多个所述定子铁芯环设在支撑套外壁,所述定子绕组设置在定子铁芯上,所述转子系统包括转子支架,所述转子支架转动套设在所述定子支架外,且所述转子支架内壁与所述定子支架外壁形成内腔,所述定子支架内壁上开设有连通于所述内腔的通风槽,所述风管一端连通所述支撑套,所述风管另一端连通外界,所述风机设置在所述风管内,所述支撑套于相邻两定子铁芯之间开设有抽风孔。
通过采用上述技术方案,使用时,通过风机对内腔抽风,外界的冷空气通过通风槽进入到内腔,然后经过定子绕组和定子铁芯,带走定子铁芯和定子绕组的热量,然后冷空气通过抽风孔进入到支撑套内,并在风机的作用下排至外界,冷空气发电机内流通,从而可以将定子铁芯、定子绕组以及发电机内部产生的热量带走,提升发电机运行功率,从而可以发电机的电能转换效率;另外将风管设置在支撑套上,并通过抽风口位置以及通风槽位置的设置,可以使外界的冷空气较好的流经发电机内部的各个零件,从而提升对发电机的冷却效果。
可选的,所述定子支架内固定连接有挡板,所述挡板上开设有进风口,所述定子支架远离所述通风槽的一端与所述转子支架内壁上设有间隙。
通过采用上述技术方案,挡板能加强定子支架的强度,同时通过进风口的设置,外界冷空气可以通过进风口和间隙进入到内腔中,从而可以增加外界冷空气进入到内腔的渠道,使外界能空气能更好的流经发电机内部的各个零件,提升冷却效果。
可选的,所述转子支架侧壁内环设有内腔,所述内腔内固定有多个分隔所述内腔的隔板。
通过采用上述技术方案,内腔的设置能减少转子支架的重量,而隔板的设置保证了转子支架的强度。
可选的,所述内腔内于相邻两所述隔板之间开设有连通于所述内腔的通风孔。
通过采用上述技术方案,通风孔的设置,便于外界冷空气进入到内腔后,继续流至空腔中,以便于带走空腔中的冷空气,另外进一步增加了冷空气的流经渠道,提升发电机的冷却效果。
可选的,所述转子支架内壁环设且间隔固定连接有多个永磁磁钢,部分所述通风孔开设于相邻两所述永磁磁钢之间。
通过采用上述技术方案,便于对永磁磁钢的冷却。
可选的,所述定子支架内壁设有冷凝箱,所述冷凝箱用于注入冷凝液,所述冷凝箱内固定连接有冷凝管,所述冷凝管一端连通所述风管,所述冷凝管另一端连通外界。
通过采用上述技术方案,冷凝箱的设置便于对风管排出的热空气进行冷却,防止风机将风管排出的热空气重新经通风槽吸入到发电机内部,影响发电机的冷却效果。
可选的,所述定子支架内壁上于所述冷凝箱下方设有暂存箱,所述暂存箱用于注入冷凝液,所述冷凝箱下端连通有连通管,所述连通管另一端连通暂存箱,所述暂存箱下端连通有抽水管,所述抽水管另一端连通所述冷凝箱上端,所述连通管上设有电磁阀,所述抽水管上设有水泵。
通过采用上述技术方案,长时间工作时,冷凝箱中的冷凝液容易升温,导致冷却效果变差,此时通过电磁阀和水泵将暂存箱中的冷凝液和冷凝箱中的冷凝液互换,从而不影响冷凝箱的冷凝效果,而暂存箱中的冷凝液可以自然冷却,以便冷凝液的重复利用。
第二方面,本申请提供的一种风力发电装置,采用如下的技术方案:
一种风力发电装置,包括权利要求1-9任一所述的风力发电机冷却结构。
综上所述,本申请至少包括以下有益技术效果:
1.本申请将风管设置在支撑套上,并通过抽风口位置以及通风槽位置的设置,可以使外界的冷空气较好的流经发电机内部的各个零件,从而提升对发电机的冷却效果;
2.本申请通过冷凝箱的设置,便于对风管排出的热空气进行冷却,防止风机将风管排出的热空气重新经通风槽吸入到发电机内部,影响发电机的冷却效果;
3.本申请通过设置暂存箱、连通管和抽水管,并通过电磁阀和水泵将暂存箱中的冷凝液和冷凝箱中的冷凝液互换,从而不影响冷凝箱的冷凝效果,而暂存箱中的冷凝液可以自然冷却,以便冷凝液的重复利用。
附图说明
图1是本申请一种发电机冷却结构实施例1的整体结构剖视图一(未显示冷凝箱);
图2是本申请一种发电机冷却结构实施例1的整体结构剖视图二;
图3是本申请一种发电机冷却结构实施例1的整体结构剖视图三;
图4是本申请一种发电机冷却结构实施例1的风路图;
图5是本申请一种发电机冷却结构实施例2的整体结构示意图;
图6是本申请一种发电机冷却结构实施例2的整体结构剖视图。
附图标记说明:
1、风机;2、风管;3、定子支架;4、支撑套;5、定子铁芯;6、定子绕组;7、转子支架;8、主轴;9、永磁磁钢;10、内腔;11、迷宫环;12、隔断板;13、主板;14、插槽;15、进风口;16、抽风孔;17、加强环;18、穿孔;19、凸台;20、间隙;21、挡板;22、通风槽;23、空腔;24、隔板;25、通风孔;26、冷凝箱;27、冷凝管;28、暂存箱;29、水泵;30、连通管;31、电磁阀;32、温度传感器;33、抽水管;34、进水管;35、出水管。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
本申请公开一种发电机冷却结构。
实施例1;
参照图1和图2,该冷却结构包括风管2和设置在风管2中的风机1,风机1用于对转子系统和定子系统抽风的风机1,定子系统包括定子支架3、支撑套4、定子铁芯5和固定在定子铁芯5上的定子绕组6,定子支架3呈圆柱形且为中空设置,支撑套4呈圆柱形,支撑套4套设且固定在定子支架3外壁,定子铁芯5设置为多个,多个定子铁芯5沿支撑套4周向等距间隔贴合固定在支撑套4外壁上。
转子系统包括转子支架7、主轴8和多个永磁磁钢9,主轴8用于带动转子支架7转动的主轴8,转子支架7呈圆柱形且为中空设置,转子支架7套设且转动连接在定子支架3上,转子支架7、支撑套4和定子支架3形成内腔10,多个永磁磁钢9环设且等距固定在转子支架7内壁,永磁磁钢9和定子铁芯5一一对应;定子支架3外壁一端与转子支架7一侧内壁均固定连接有迷宫环11,迷宫环11包括主板13和多个隔断板12,隔断板12间隔固定在主板13上,相邻隔断板12之间形成供隔断板12插入的插槽14,两迷宫环11上下扣合以供转子支架7转动。
为了便于将内腔10中的热量排出,在定子支架3内壁上开设通风槽22,并将风管2连通内腔10,从而在风机1的作用下,外界的冷空气通过通风槽22进入到内腔10中,并经过风管2排至外界,从而冷空气可以将内腔10中的热量带出;为了防止外界灰尘进入到发电机内部,在通风槽22内壁上安装防尘网(图中未示意)。
为了使更多的外界冷空气流经定子铁芯5和定子绕组6,使支撑套4呈中空设置,并将风管2连通在支撑套4内壁上,支撑套4于相邻两定子铁芯5之间开设有多个抽风孔16,抽风孔16连通支撑套4和内腔10。
从而在风机1工作时,外界的冷空气可以通过通风槽22进入到内腔10中,并通过抽风孔16进入的支撑套4内,一方面可以使更多的冷空气流经定子铁芯5和定子绕组6,降低定子铁芯5和定子绕组6的温度,另外可以使外界冷空气进入到支撑套4内,降低支撑套4的温度。
由于支撑套4呈中空设置,导致支撑套4强度变低,为此,在支撑套4内壁中间固定连接有加强环17,加强环17套设在定子支架3外壁上,加强环17将支撑套4分隔为两个区域,而为了使冷空气更好的流通,在加强环17上开设有穿孔18,使两个区域连通。
为了增加内腔10的进风渠道,转子支架7远离迷宫环11的一端内凹且一体成型有凸台19,凸台19插接在定子支架3内,凸台19和定子支架3内壁之间设有用于使定子支架3内部和内腔10连通的间隙20;同时在定子支架3内固定连接有挡板21,挡板21厚度方向沿定子支架3长度方向设置,主轴8沿定子支架3长度方向转动穿设过隔板24并和凸台19固定;并在挡板21上开设进风口15,从而外界的冷空气可以通过进风口15和间隙20进入到空腔10内,以提升空腔10内的进风渠道。
参照图1和图3,为了降低转子支架7重量,降低主轴8承重,在转子支架7侧壁上开设空腔23,同时为了保证转子支架7的强度,在空腔23内环设且等距固定连接有多个用于分隔内腔10的隔板24,为了排出内腔10中的热量,内腔10内于相邻两隔板24之间开设有连通于内腔10的通风孔25,部分通风孔25位于相邻两永磁磁钢9之间,且位于相邻两永磁磁钢9之间的通风孔25和抽风孔16一一对齐。
参照图1和图2,为了防止被风机1抽出的热空气经过通风槽22重新进入到内腔10中,该冷却结构还包括冷凝装置,冷凝装置包括冷凝箱26,冷凝箱26固定在定子支架3内壁,冷凝箱26用注入冷凝液,冷凝箱26中固定有冷凝管27,冷凝管27由导热材料制成,且冷凝管27呈波浪形,冷凝管27一端连通风管2出风口,冷凝管27另一端连通外界;冷凝箱26上设有进水管34和出水管35,进水管34和出水管35上均设有阀门。
本申请实施例一种发电机冷却结构的实施原理为:参照图4,风机1工作时,外界冷空气通过通风槽22、进风口15和间隙20进入到内腔10中,部分冷空气经过通风孔25进入到空腔23中,后又经过通风孔25进入到内腔10中,内腔10中的冷空气经过抽风孔16进入到支撑套4内部,然后通过风管2排出至冷凝箱26中冷却排出,从而可以降低发电机内部的温度。
实施例2;
参照图5和图6,为了防止冷凝箱26中的冷凝液变热,导致冷凝效果变差,该冷凝装置还包括暂存箱28,暂存箱28固定在定子支架3内壁且位于冷凝箱26下方,暂存箱28用于注入冷凝液,冷凝箱26下端连通有连通管30,连通管30另一端连通暂存箱28,暂存箱28下端连通有抽水管33,抽水管33另一端连通冷凝箱26上端,连通管30上设有电磁阀31,抽水管33上设有水泵29。
冷凝箱26上端固定连接有温度传感器32,温度传感器32用于启闭水泵29和电磁阀31,当冷凝液温度达到温度传感器32预设温度后,电磁阀31开启,水泵29开启,将暂存箱28和冷凝箱26中的冷凝液互换,由于温度传感器32设置在冷凝箱26上方,从而暂存箱28中的冷凝液完全进入到冷凝箱26中后,温度传感器32工作使电磁阀31关闭,水泵29关闭。
本申请实施例一种发电机冷却结构的实施原理为:通过风管2排出的空气进入到冷凝管27中冷却后排至外界;当冷凝箱26冷凝液温度达到温度传感器32预设温度后,电磁阀31开启,水泵29开启,将暂存箱28和冷凝箱26中的冷凝液互换,从而可以保证冷凝箱26的冷凝效果。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风力发电机冷却结构,包括风管(2)用于对定子系统和转子系统抽风的风机(1),其特征在于:所述定子系统包括定子支架(3)、支撑套(4)、定子铁芯(5)和定子绕组(6),所述支撑套(4)套设在所述定子支架(3)外壁,多个所述定子铁芯(5)环设在支撑套(4)外壁,所述定子绕组(6)设置在定子铁芯(5)上,所述转子系统包括转子支架(7),所述转子支架(7)转动套设在所述定子支架(3)外,且所述转子支架(7)内壁与所述定子支架(3)外壁形成内腔(10),所述定子支架(3)内壁上开设有连通于所述内腔(10)的通风槽(22),所述风管(2)一端连通所述支撑套(4),所述风管(2)另一端连通外界,所述风机(1)设置在所述风管(2)内,所述支撑套(4)于相邻两定子铁芯(5)之间开设有抽风孔(16)。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机冷却结构,其特征在于:所述定子支架(3)内固定连接有挡板(21),所述挡板(21)上开设有进风口(15),所述定子支架(3)远离所述通风槽(22)的一端与所述转子支架(7)内壁上设有间隙(20)。
3.根据权利要求1所述的一种风力发电机冷却结构,其特征在于:所述转子支架(7)侧壁内环设有内腔(10),所述内腔(10)内固定有多个分隔所述内腔(10)的隔板(24)。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电机冷却结构,其特征在于:所述内腔(10)内于相邻两所述隔板(24)之间开设有连通于所述内腔(10)的通风孔(25)。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电机冷却结构,其特征在于:所述转子支架(7)内壁环设且间隔固定连接有多个永磁磁钢(9),部分所述通风孔(25)开设于相邻两所述永磁磁钢(9)之间。
6.根据权利要求1所述的一种风力发电机冷却结构,其特征在于:所述定子支架(3)内壁设有冷凝箱(26),所述冷凝箱(26)用于注入冷凝液,所述冷凝箱(26)内固定连接有冷凝管(27),所述冷凝管(27)一端连通所述风管(2),所述冷凝管(27)另一端连通外界。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电机冷却结构,其特征在于:所述定子支架(3)内壁上于所述冷凝箱(26)下方设有暂存箱(28),所述暂存箱(28)用于注入冷凝液,所述冷凝箱(26)下端连通有连通管(30),所述连通管(30)另一端连通暂存箱(28),所述暂存箱(28)下端连通有抽水管(33),所述抽水管(33)另一端连通所述冷凝箱(26)上端,所述连通管(30)上设有电磁阀(31),所述抽水管(33)上设有水泵(29)。
8.一种风力发电装置,其特征在于:包括权利要求1-7任一所述的风力发电机冷却结构。
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