CN203272024U - 一种采用蒸发冷却的风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
一种采用蒸发冷却的风力发电机组，属于风力发电技术领域。包括机舱及置于机舱内的齿轮箱、发电机、变频器及变压器，所述发电机为蒸发冷却发电机，两端分别连接齿轮箱和变频器，变频器另一端连接变压器。本实用新型将变频器和变压器设置于机舱内，减少了连接电缆的数量，不仅降低了成本，而且维护方便。且发热部件集中、紧凑，采用蒸发冷却发电机，其冷凝器端连接外部散热器，使发电机及机舱内部冷却迅速均匀，发电机所有发热部件都与冷却介质充分接触，使得发电机内所有需要冷却部件运行温度一致，不存在局部过热点，可以大大提高电机的功率密度，减小电机体积重量。采用该发电机的风力发电机组高温故障率明显降低。
Description
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，特别是涉及一种采用蒸发冷却发电机的风力发电机组。
背景技术
风力发电机组的发电机布置于距地面几十米高的机舱内。机舱空间相对密闭狭小，并且还有齿轮箱、控制柜等发热部件，使得风力发电机组在运行时机舱内的温度始终保持在较高水平。如果发电机的冷却系统不能在高温环境下有效地把发电机工作时自身产生的热量迅速带走，就会发生发电机温度过高导致停机的故障。发电机最常使用的冷却方式是风冷和水冷，风冷方式冷却效率低，而水冷方式易泄漏，总体效果都不理想。由于机舱内散热效果不好，通常变频器、变压器设置在发电机组塔筒下的地面上，使连接电缆数量增多，不易于维护。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供一种采用蒸发冷却的风力发电机组。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种采用蒸发冷却的风力发电机组，包括机舱及置于机舱内的齿轮箱、发电机、变频器及变压器，所述发电机为蒸发冷却发电机，两端分别连接齿轮箱和变频器，变频器另一端连接变压器。
进一步地，所述蒸发冷却发电机的冷凝器上还连接有外部散热器，该外部散热器置于机舱外，固定在机舱罩顶部，通过水冷管路与冷凝器连接。
本发明的有益效果为：
1. 本发明将变频器和变压器设置于机舱内，减少了连接电缆的数量，不仅降低了成本，而且维护方便。采用蒸发冷却发电机，由于它体积小，冷却效率高，可以使机舱布局更加紧凑，使机舱重量得以降低，节约成本。
2.本发明采用蒸发冷却发电机，其冷凝器端连接外部散热器，使其发电机内的冷却介质，在发电机运转时将其引入发电机内部，冷却介质吸热汽化，汽化后的气体再通过冷凝器及外部散热器冷凝为液体流回发电机内部，循环往复，实现对发电机的冷却。该发电机冷却迅速均匀，发电机所有发热部件都与冷却介质充分接触，使得发电机内所有需要冷却部件运行温度一致，不存在局部过热点，可以大大提高电机的功率密度，减小电机体积重量。采用该发电机的风力发电机组高温故障率明显降低。
附图说明
图1为本发明的风力发电机组整体布局图。
图2为本发明所用的蒸发冷却发电机。
图3为本发明所用蒸发冷却发电机与外部散热器的连接简图。
图中：1.齿轮箱；2.蒸发冷却发电机；3.变频器；4.变压器，5.冷凝器，6.蒸发冷却介质，7.定子，8.非金属隔离套筒，9.转子，10.外部散热器，11.水冷管路。
具体实施方式
下面通过实施例和附图对本发明作进一步详述。
实施例：参见图1，本发明包括机舱及置于机舱内的齿轮箱1、发电机2、变频器3及变压器4，所述发电机2为蒸汽冷却发电机，两端分别连接齿轮箱1和变频器3，变频器3另一端连接变压器4。
在本发明的风力发电机组的机舱布局中，将变频器3和变压器4都放置于机舱中。这样就使得动力电缆数量大幅减少，成本得以大幅降低。但是当机组运行时，在机舱这个相对密闭狭小的空间内，就汇集了齿轮箱1、蒸发冷却发电机2、变频器3和变压器4共四个大型发热部件。采用蒸发冷却发电机2，由于它体积小，冷却效率高，可以使机舱布局更加紧凑，使机舱重量得以降低，节约成本。
参见图2，本发明所采用的蒸发冷却发电机2及外部散热器10均采用现有结构，为外购件，其中发电机定子7是发电机的主要电气部分和发热部件，采用蒸发冷却技术进行冷却。转子9采用永磁体进行励磁。定、转子之间通过非金属隔离套筒8进行隔离，同时将定子铁心及有效电气部分和发热部件完全密封，形成密封腔体，并在此密封腔体内充入沸点合适、高绝缘的蒸发冷却介质6，对定子铁心及定子线圈进行冷却。蒸发冷却介质6的沸点仅约70℃，吸热汽化后，进入冷凝器5冷凝为液体后流回发电机内部，循环往复，实现对发电机的冷却。
参见图2、图3，蒸发冷却发电机2放置于机舱之内，外部散热器10放置于机舱之外，通过螺栓固定在机舱罩顶部。蒸发冷却发电机的冷凝器5通过水冷管路11与外部散热器10相连。在冷凝器5的腔体、外部散热器10和水冷管路11内充满水，当冷却介质6汽化后的气体进入冷凝器5的管路后，在冷凝器5腔体内的水会给冷凝器管路降温，可以加速冷却介质气体的液化，提高冷却效率。当水温升高后，通过外部散热器10上的循环泵的带动，温度高的水会被泵送入外部散热器10进行降温，当温度降低后又会流回冷凝器5的腔体。如此往复循环，最终达到给冷凝器5内的冷却介质降温的效果，是蒸发冷却发电机能够正常工作。
Claims (2)
1.一种采用蒸发冷却的风力发电机组，其特征在于：包括机舱及置于机舱内的齿轮箱、发电机、变频器及变压器，所述发电机为蒸发冷却发电机，两端分别连接齿轮箱和变频器，变频器另一端连接变压器。
2.根据权利要求1所述采用蒸发冷却的风力发电机组，其特征在于：所述蒸发冷却发电机的冷凝器上还连接有外部散热器，该外部散热器置于机舱外，固定在机舱罩顶部，通过水冷管路与冷凝器连接。
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