CN219499108U - 一种风力发电机空冷冷却结构及风力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于风力发电机技术领域，具体公开了一种风力发电机空冷冷却结构及风力发电机，该风力发电机包括发电机本体和散热罩，发电机本体设有用于与散热罩连通的进风口和出风口，发电机本体内部设有导风罩，导风罩包括导风罩本体，导风罩本体指向发电机本体轴承，并与进风口联接；该风力发电机包括上述风力发电机空冷冷却结构。本实用新型通过设置指向轴承的导风罩，使得冷却空气可以直接吹向轴承，增强了对轴承的散热效果。

Description

一种风力发电机空冷冷却结构及风力发电机

技术领域

本实用新型属于风力发电机技术领域，特别是涉及一种风力发电机空冷冷却结构及风力发电机。

背景技术

目前风电发电机主流的冷却方式有空冷和液冷，二者的主要区别在于次级冷却介质不同。液冷是将液体(水、乙二醇等)作为次级冷却介质与发电机内部结构进行热交换，再通过外部散热系统对冷却液进行降温，具有良好的冷却效果，但是，需要布置比较复杂的空心导体结构作为冷却液循环通道，成本较高。空冷是将空气作为次级冷却介质，通过风扇等扰流装置强迫空气进入发电机内部结构进行热交换，冷却空气直接排向大气，结构简单，成本较低。

然而，由于空气热容量低，冷却效果不佳，随着电机功率越来越高，常规的风冷结构已不能满足发电机降温需要。申请公布号为CN110714883A(公布日：2020.01.21)的发明专利申请公开了一种采用直冷散热装置的IP23风力发电机，该风力发电机包括散热装置，散热装置设有多个进风口、出风口以及向发电机本体通气进行热交换的通气口，通过增加散热装置进气口数量来提高散热效率，但是，该风力发电机中，冷却空气沿风道吹向电机绕组，对电机轴承的散热效果不足。

因此，需要提供一种可以有效改善轴承散热效果的风力发电机空冷冷却结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机空冷冷却结构，以解决现有技术中空冷效果不佳的技术问题。本实用新型的目的还在于提供一种风力发电机，以解决与上述相同的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型所提供的风力发电机空冷冷却结构的技术方案是：

一种风力发电机空冷冷却结构，包括发电机本体和散热罩，所述发电机本体设有用于与所述散热罩连通的进风口和出风口，所述发电机本体内部设有导风罩，所述导风罩包括导风罩本体，所述导风罩本体指向发电机本体轴承，并与所述进风口联接。

有益效果是：本实用新型改进了现有技术中发电机本体内的冷却风道，在发电机本体中设有指向发电机本体轴承的导风罩，使得冷却空气可以直吹轴承，增强了轴承的散热效果。

作为进一步地改进，所述导风罩还包括沿转轴轴向延伸的第一延伸段，所述转轴设有轴流风扇，所述第一延伸段形成所述轴流风扇的壳体。

有益效果是：在转轴中设有轴流风扇有利于形成稳定的轴向风道，增强了绕组的散热效果，导风罩配合轴流风扇，增强了对轴向冷却空气的导向约束作用。

作为进一步地改进，所述导风罩还包括沿转轴径向延伸的第二延伸段，所述第二延伸段与发电机本体壳体或散热罩连接，且连接位置避让所述进风口。

有益效果是：此方案便于布置较大的进风口，提高进风效率。

作为进一步地改进，所述发电机本体驱动端和非驱动端中至少一端设有进风口。

有益效果是：使得外部空气可以直接进入发电机本体内部，进一步增强了散热效率。

作为进一步地改进，所述导风罩避让设于发电机本体端部的进风口。

作为进一步地改进，所述散热罩设有进风口和排风口，所述排风口设有单向阀。

有益效果是：避免了外部空气从排风口倒吹进入发电机内部，保证了冷却气流的稳定。

作为进一步地改进，各进风口均设有高效过滤棉。

有益效果是：避免了小颗粒杂质从外部随风道进入发电机本体内部，提升了防护效果。

作为进一步地改进，所述发电机本体的定子和转子设有径向风道。

作为进一步地改进，所述发电机本体内部及散热罩内表面喷涂有中等及以上等级防腐油漆。

有益效果是：防止水汽进入内部造成各部件的腐蚀，提升了防腐效果。

为实现上述目的，本实用新型所提供的风力发电机的技术方案是：

风力发电机，包括风力发电机空冷冷却结构，风力发电机空冷冷却结构，包括发电机本体和散热罩，所述发电机本体设有用于与所述散热罩连通的进风口和出风口，所述发电机本体内部设有导风罩，所述导风罩包括导风罩本体，所述导风罩本体指向发电机本体轴承，并与所述进风口联接。

有益效果是：本实用新型改进了现有技术中发电机本体内的冷却风道，在发电机本体中设有指向发电机本体轴承的导风罩，使得冷却空气可以直吹轴承，增强了轴承的散热效果。

作为进一步地改进，所述导风罩还包括沿转轴轴向延伸的第一延伸段，所述转轴设有轴流风扇，所述第一延伸段形成所述轴流风扇的壳体。

有益效果是：在转轴中设有轴流风扇有利于形成稳定的轴向风道，增强了绕组的散热效果，导风罩配合轴流风扇，增强了对轴向冷却空气的导向约束作用。

作为进一步地改进，所述导风罩还包括沿转轴径向延伸的第二延伸段，所述第二延伸段与发电机本体壳体或散热罩连接，且连接位置避让所述进风口。

有益效果是：此方案便于布置较大的进风口，提高进风效率。

作为进一步地改进，所述发电机本体驱动端和非驱动端中至少一端设有进风口。

有益效果是：使得外部空气可以直接进入发电机本体内部，进一步增强了散热效率。

作为进一步地改进，所述导风罩避让设于发电机本体端部的进风口。

作为进一步地改进，所述散热罩设有进风口和排风口，所述排风口设有单向阀。

有益效果是：避免了外部空气从排风口倒吹进入发电机内部，保证了冷却气流的稳定。

作为进一步地改进，各进风口均设有高效过滤棉。

有益效果是：避免了小颗粒杂质从外部随风道进入发电机本体内部，提升了防护效果。

作为进一步地改进，所述发电机本体的定子和转子设有径向风道。

作为进一步地改进，所述发电机本体内部及散热罩内表面喷涂有中等及以上等级防腐油漆。

有益效果是：防止水汽进入内部造成各部件的腐蚀，提升了防腐效果。

附图说明

图1为本实用新型中风力发电机实施例1的结构示意图；

图2为图1中单向阀的结构示意图。

附图标记说明：

1、散热罩；2、第三进风口；3、第一进风口；4、第一导风罩；41、第一导风罩本体；42、第一延伸段；43、第二延伸段；5、端盖；6、轴承盖；7、轴承；8、转轴；9、第二进风口；10、轴流风扇；11、转子风道；12、定子风道；13、第二导风罩；14、消音棉；15、单向阀；16、排风口；17、自闭叶片；18、固定杆。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

本实用新型所提供的风力发电机的具体实施例1：

如图1所示，风力发电机包括散热罩1和发电机本体，散热罩1连接在发电机本体上。发电机本体包括端盖5、轴承盖6、轴承7，转轴8、定子、转子、铁芯、绕线，发电机本体一端与驱动齿轮箱连接，形成驱动端，其中风力发电原理为本领域公知常识，不再赘述。为了实现对发电机本体的降温，本实施例包括空冷冷却结构，散热罩1上设有第三进风口2和排风口16，其中第三进风口2的位置与数量不作具体限定。发电机本体与散热罩1之间设有进、出风过气通道口，具体为设于两端的第一进风口3和设于中部的出风口，出风口朝向定、转子。

在发电机本体也设有进风口，具体为设于两端的第二进风口9。转轴8套装有轴流风扇10，轴流风扇10随转轴8转动，形成内部的负压环境，转子和定子分别设有径向的转子风道11和定子风道12，径向设置有利于冷却风道的稳定。在发电机本体内部设有与第一进风口3联接的第一导风罩4，第一导风罩4包括第一导风罩本体41、沿转轴8轴向延伸的第一延伸段42和沿转轴8径向延伸的第二延伸段43，第一导风罩本体41指向轴承7。第一延伸段42形成了轴流风扇10的壳体，第二延伸段43延伸至发电机本体，用于连接第一导风罩4，第二延伸段43与散热罩1连接位置应避让第一进风口3，此时便于设置较大的进风口，提高进风效率。同时，第一导风罩4下端应避让第二进风口9，避免阻挡空气流通。第二延伸段43和第一导风罩本体41的夹角为135°。散热罩1内设有第二导风罩13，第二导风罩13靠近发电机本体位于中部的出风口，用于将空气导向排风口16，便于向外排气。第二导风罩13覆盖有隔音棉14。

上述各进风口处均设有高效过滤棉(图中未示出)，发电机本体内部及散热罩1内表面均喷涂有中等及以上防腐等级的油漆。为了避免空气从排风口16倒吹进入内部，在排风口16设有单向阀15，单向阀15结构如图2所示，包括自闭叶片17和固定杆18。

本实施例实现冷却作业的原理：轴流风扇10随转轴8转动，形成内部负压环境，外部空气可从散热罩1的第三进风口2、发电机本体的第一进风口3和第二进风口9进入内部，在第一导风罩本体41的引导作用下，空气可直接吹向轴承7，起到对轴承7降温的目的，在轴流风扇10和第一延伸段42的引导作用下，空气吹向定、转子，并通过第二导风罩13从排风口16向外排出，实现热交换，达到对定、转子降温的目的。

本实用新型所提供的风力发电机的具体实施例2，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，第一导风罩4包括第一延伸段42和第二延伸段43。在本实施例中，仅包括导风罩本体，导风罩本体直接连接在散热罩或发动机本体壳体上。

本实用新型所提供的风力发电机的具体实施例3，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，第一导风罩4包括第一延伸段42和第二延伸段43。在本实施例中，不包括第二延伸段，导风罩本体通过连接杆连接在端盖上。

本实用新型所提供的风力发电机的具体实施例4，其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，转轴8上设有轴流风扇10。在本实施例中，转轴上不设有轴流风扇，散热罩连接有鼓风机。

本实用新型中的风力发电机空冷冷却结构的实施例：

风力发电机空冷冷却结构的实施例即上述风力发电机的实施例1至4的任一实施例中记载的空冷冷却结构，此处不再具体说明。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动地修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风力发电机空冷冷却结构，包括发电机本体和散热罩，所述发电机本体设有用于与所述散热罩连通的进风口和出风口，其特征在于，所述发电机本体内部设有导风罩，所述导风罩包括导风罩本体，所述导风罩本体指向发电机本体轴承，并与所述进风口联接。

2.根据权利要求1所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，所述导风罩还包括沿转轴轴向延伸的第一延伸段，所述转轴设有轴流风扇，所述第一延伸段形成所述轴流风扇的壳体。

3.根据权利要求1或2所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，所述导风罩还包括沿转轴径向延伸的第二延伸段，所述第二延伸段与发电机本体壳体或散热罩连接，且连接位置避让所述进风口。

4.根据权利要求3所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，所述发电机本体驱动端和非驱动端中至少一端设有进风口。

5.根据权利要求4所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，所述导风罩避让设于发电机本体端部的进风口。

6.根据权利要求4所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，所述散热罩设有进风口和排风口，所述排风口设有单向阀。

7.根据权利要求6所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，各进风口均设有高效过滤棉。

8.根据权利要求7所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，所述发电机本体的定子和转子设有径向风道。

9.根据权利要求8所述的风力发电机空冷冷却结构，其特征在于，所述发电机本体内部及散热罩内表面喷涂有中等及以上等级防腐油漆。

10.风力发电机，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的风力发电机空冷冷却结构。