[實用新型]風力發電機定子蒸發冷卻玻璃鋼隔離套筒及其密封裝置

無效

• 申請號: 201120222117.6
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN202121449U
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 余順周;楊劼;田新東;顧國彪
• 申請（專利權）人: 中科盛創（青島）電氣有限公司
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19
• 代理公司: 無錫華源專利事務所 32228
• 代理人: 聶漢欽

技術領域

本實用新型涉及風力發電機定子的蒸發冷卻系統，具體地說是關于該蒸發冷卻系統的隔離套筒及其密封裝置。

背景技術

現有技術中，風力發電機的定子鐵心、繞組線圈及其固定部件采用的冷卻方式有空冷和液冷兩種，這兩種冷卻方式各有特點。

空冷結構簡單，所需附加部件較少，易于維護，應用最為廣泛。但空氣的傳熱系數較低，冷卻通道不易布置，電機的定、轉子鐵心和繞組溫度分布不均勻，可能出現過熱點，損壞繞組絕緣，降低使用壽命；另外，電機功率密度小，電機尺寸大，材料利用率低，重量、體積過大，對于電機的運輸和吊裝都是極為困難的。

液冷方式采用的介質主要是水，水的比熱比空氣大很多倍，冷卻效率較高，繞組線圈電流密度大，用銅量較少，電機尺寸小，運行溫度低。但風力發電機工作在野外離地面幾十米甚至是上百米的高塔上，用水困難，而且冬天要經受的最低溫度在-40℃以下，需要加入的防凍劑具有較強的腐蝕性。另外，水冷系統長期運行，可能造成泄漏而引起電機定子短路的故障，電機的安全可靠性受到嚴重的挑戰。

申請號為200710177555.3的中國實用新型專利提供了一種內冷式自循環蒸發冷卻風力發電機定子結構，采用高絕緣的蒸發冷卻介質，消除了因介質泄漏引起電機定子短路的可能性，其安全可靠性得到進一步提高，但此種電機結構復雜，制造工藝實施困難。

隨著風力發電技術的發展，風力發電機的單機容量不斷增大，對于兆瓦級風力發電機來說，要求具有體積小，功率密度大，重量輕，運行安全可靠等特點。申請號為200510086794.9的中國實用新型專利公開了一種風力發電機蒸發冷卻定子，將蒸發冷卻介質灌入電機定子腔體內，蒸發冷卻介質在蒸發冷卻系統內實現無泵密閉自循環，利用液體介質的氣化潛熱吸熱的原理來冷卻電機，溫升水平低，溫度分布均勻，電負荷高，同等容量的電機體積小，重量輕，材料利用率高，彌補了前述方案的不足，是一種先進可行的冷卻方式。此種冷卻方式的關鍵技術是定子腔體隔離套筒的制作及其密封，該專利提供的一種非磁性不銹鋼隔離套筒，雖然可以解決密封問題，但會在金屬的隔離套筒上產生大量的渦流，其渦流損耗所產生的熱量盡管可以通過蒸發冷卻介質帶走不至于溫度過高，但是大大增加了電機的損耗，降低了電機效率。

實用新型內容

針對現有技術的缺點，申請人經過研究改進，提供一種風力發電機定子蒸發冷卻系統玻璃鋼隔離套筒及其密封裝置，可以減小隔離套筒的重量，而且不會在隔離套筒上產生渦流損耗，提高電機效率。

本實用新型的技術方案如下：

一種風力發電機定子蒸發冷卻玻璃鋼隔離套筒及其密封裝置，包括冷凝器、定子繞組及鐵心、轉子、定子機殼、端蓋O型密封膠圈、隔離套筒O型密封膠圈、隔離套筒密封墊圈、密封端蓋、玻璃鋼隔離套筒及密封壓環；所述冷凝器置于定子機殼的頂部，冷凝器與定子機殼密封連接，定子機殼兩端面與密封端蓋連接，其間采用端蓋O型密封膠圈（5）實現端面密封，密封端蓋與玻璃鋼隔離套筒接觸，玻璃鋼隔離套筒兩端的內圓面由密封壓環支撐，密封端蓋與玻璃鋼隔離套筒之間設置有密封槽，密封槽中放置隔離套筒O型密封膠圈和隔離套筒密封墊圈，通過密封壓環軸向壓緊，隔離套筒O型密封膠圈變形與密封端蓋及玻璃鋼隔離套筒接觸密封，玻璃鋼隔離套筒處在電機定子與電機轉子之間的氣隙中。

其進一步的技術方案為：所述玻璃鋼隔離套筒兩端的大小不等，中間較薄，兩端的密封面較厚，且薄厚漸變。

以及，其進一步的技術方案為：所述玻璃鋼隔離套筒采用玻璃鋼復合材料，由環氧樹脂和玻璃纖維纏繞成型加工而成。

以及，其進一步的技術方案為：所述玻璃鋼隔離套筒采用直接安裝方式，在密封端蓋與定子機殼、密封端蓋與密封壓環之間設置止口，通過止口配合。

以及，其進一步的技術方案為：所述玻璃鋼隔離套筒采用粘接安裝方式，將玻璃鋼隔離套筒粘接在定子內圓面上。

以及，其進一步的技術方案為：所述玻璃鋼隔離套筒采用多道密封，在密封槽中放置多道隔離套筒O型密封膠圈，每道隔離套筒密封墊圈之間設置密封墊圈。

以及，其進一步的技術方案為：所述端蓋O型密封膠圈、隔離套筒O型密封膠圈的材料可選用聚四氟或丁腈橡膠。

本實用新型的有益技術效果是：