[實(shí)用新型]風(fēng)電機(jī)組用機(jī)械式強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)及風(fēng)電機(jī)組

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220364481.0
• 申請(qǐng)日: 2012-07-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202746118U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金寶年;劉作輝;卜忠林;周游;毛永亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華銳風(fēng)電科技集團(tuán)（上海）有限公司
• 主分類號(hào): F03D11/00
• 分類號(hào): F03D11/00;H02K9/06;H02K9/19
• 代理公司: 北京元本知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11308
• 代理人: 秦力軍;葉凡

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械式強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，尤其是風(fēng)電機(jī)組用冷卻系統(tǒng)及具有該冷卻系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)電機(jī)和變頻器會(huì)因?yàn)闄C(jī)械效率、電氣效率的原因產(chǎn)生大量的熱能，熱能會(huì)發(fā)電機(jī)、變頻器溫度升高，對(duì)機(jī)械部件、電氣元件造成損害，以至停機(jī)，所以必須對(duì)發(fā)熱部件進(jìn)行冷卻。目前MW級(jí)別風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)、變頻器多采用水/空冷卻，通過(guò)冷卻介質(zhì)將發(fā)電機(jī)、變頻器內(nèi)部的熱量帶走，再通過(guò)水/空散熱器與外部空氣進(jìn)行換熱，將熱量散發(fā)至空氣中。為了使散熱器中冷卻介質(zhì)和外界空氣充分交換，必須增加空氣的流動(dòng)性，目前多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用在散熱器上添加風(fēng)扇方式實(shí)現(xiàn)，風(fēng)扇由外部電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)控制流經(jīng)散熱器空氣的流動(dòng)速度，也有將散熱器放在機(jī)艙頂部，暴露在外部空氣中，通過(guò)自然風(fēng)速進(jìn)行熱交換。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙部分位于高于地面70米左右的高空，要求維護(hù)工作量小，若給散熱器增加風(fēng)扇和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，將會(huì)帶來(lái)一定的維護(hù)工作量，同時(shí)也浪費(fèi)機(jī)組的電能；若將散熱器暴露在外部環(huán)境中通過(guò)自然風(fēng)冷卻，其風(fēng)速無(wú)法控制，并且對(duì)散熱器的防腐要求較高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種風(fēng)電機(jī)組用機(jī)械式強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)，其無(wú)須增加驅(qū)動(dòng)電機(jī)，機(jī)械式風(fēng)扇轉(zhuǎn)速恒定，保證與散熱器熱交換的空氣恒速。

為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的上述目的，本實(shí)用新型的風(fēng)電機(jī)組用機(jī)械式強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)包括：與發(fā)電機(jī)相對(duì)設(shè)置的水空散熱器；連接在變頻柜換熱器和發(fā)電機(jī)換熱器與所述水空散熱器之間的冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；面向水空散熱器設(shè)置并與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接的扇葉。

其中，所述冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)包括：水泵；將所述水泵的出水口與所述水空散熱器的進(jìn)水口相連的散熱器進(jìn)水管；將所述變頻柜換熱器和所述發(fā)電機(jī)換熱器的進(jìn)水口與所述水空散熱器的出水口相連的散熱器出水管；

將所述變頻柜換熱器和所述發(fā)電機(jī)換熱器的出水口與所述水泵的進(jìn)水口相連的水泵進(jìn)水管。

進(jìn)一步的，所述水泵的出水口與散熱器出水管間設(shè)有散熱器旁通管，該散熱器旁通管中設(shè)有溫控閥。

其中，所述扇葉通過(guò)風(fēng)扇聯(lián)軸器與所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連。

本實(shí)用新型還提供一種風(fēng)電機(jī)組，其包括上述的風(fēng)電機(jī)組用機(jī)械式強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：扇葉安裝于發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，因此不需額外的動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)，減少了機(jī)組的維護(hù)工作量；且扇葉具有與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相同的轉(zhuǎn)速，因此可以向水空散熱器提供恒定的風(fēng)速，提高了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

附圖1是具有本實(shí)用新型的風(fēng)電機(jī)組用機(jī)械式強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)的風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：1-輪轂；2-齒輪箱；3-發(fā)電機(jī)；5-發(fā)電機(jī)換熱器；6-變頻柜換熱器；7-變頻柜；8-風(fēng)扇聯(lián)軸器；9-扇葉；10-水空散熱器；11-導(dǎo)風(fēng)罩；12-水泵；13-散熱器進(jìn)水管；14-散熱器旁通管；15-溫控閥；16-散熱器出水管；17-水泵進(jìn)水管。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型的風(fēng)電機(jī)組用機(jī)械式強(qiáng)制冷卻系統(tǒng)包括：與發(fā)電機(jī)相對(duì)設(shè)置的水空散熱器10；連接在變頻柜換熱器6和發(fā)電機(jī)換熱器5與水空散熱器10之間的冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；面向水空散熱器10設(shè)置并與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接的扇葉9。

具體的，風(fēng)電機(jī)組通過(guò)葉片吸收風(fēng)能轉(zhuǎn)化為輪轂1的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，輪轂1的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)齒輪箱2增速，使發(fā)電機(jī)3的轉(zhuǎn)速達(dá)到使發(fā)電機(jī)發(fā)電的要求，而扇葉9通過(guò)風(fēng)扇聯(lián)軸器8與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，因此可將發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速傳遞給扇葉9，扇葉9面向水空散熱器10設(shè)置，因此可以增加空氣相對(duì)水空散熱器10的流速，達(dá)到充分換熱的目的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在正常工作時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定并高達(dá)1200r/min，因此，只要選擇合適的扇葉直徑和扇葉角度，就能給水空散熱器10提供穩(wěn)定的、足量的空氣，并且由于扇葉9通過(guò)風(fēng)扇聯(lián)軸器8與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸相連，通過(guò)輪轂1、齒輪箱2、發(fā)電機(jī)3將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為扇葉9的轉(zhuǎn)速，無(wú)須外加驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)扇葉9進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此在可以向水空散熱器提供恒定風(fēng)速的同時(shí)，還減少了機(jī)組的維護(hù)工作量，并提高了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。