[實用新型]一種定子

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420426036.1
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN203984108U
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫彩鳳;汪建文;孫素麗;張立茹
• 申請（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16
• 代理公司: 北京東正專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11312
• 代理人: 張亦華

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及永磁發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種優(yōu)化永磁風(fēng)力發(fā)電機散熱能力的定子。

背景技術(shù)

永磁發(fā)電機是直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機的核心部件，其溫度控制對整機性能和安全影響較大。特別是對于離網(wǎng)型內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機，由于這種發(fā)電機的工作環(huán)境惡劣，為了提高發(fā)電機的功率，使得單位體積的電負荷和磁負荷增大，這必然帶來很大的損耗，產(chǎn)生大量的熱量；此外，這種發(fā)電機的安裝空間狹小且完全封閉，不僅空氣流動不通暢，而且這種發(fā)電機僅靠自然對流進行散熱，散熱效果差。但是，若不能及時將發(fā)電機產(chǎn)生的綜合熱量散掉，不僅會損壞繞組絕緣、降低壽命，還會對永磁體造成局部或不可逆退磁，使得電能質(zhì)量降低，更嚴重的甚至?xí)拱l(fā)電機的安全性能和穩(wěn)定性受到威脅。因此，針對發(fā)電機的溫升分布和散熱問題，研究永磁風(fēng)力發(fā)電機散熱措施勢在必行。

目前，針對很多企業(yè)或個人均對永磁風(fēng)力發(fā)電機的散熱做了一些措施，例如現(xiàn)有專利（公開號CN?101958599?A）公開的風(fēng)力發(fā)電機散熱結(jié)構(gòu)，該申請文件主要在殼體外側(cè)利用通風(fēng)筋設(shè)置通風(fēng)管，其冷卻效果較好，其成本也不太高；現(xiàn)有專利（公開號CN?103178657?A）公開的風(fēng)力發(fā)電機散熱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要通過風(fēng)力發(fā)電機機艙內(nèi)一側(cè)的發(fā)電機的散熱管道與位于機艙內(nèi)另一側(cè)的散熱器連接，其優(yōu)點是散熱結(jié)構(gòu)中的散熱管道不會過多地占用機艙內(nèi)的有效空間，并且不會隨著機頭的轉(zhuǎn)動而晃動，有效提高了散熱效率；現(xiàn)有專利（公開號CN?102619784?A）公開的風(fēng)力發(fā)電機散熱風(fēng)扇，該技術(shù)主要特點是葉扇由引風(fēng)端盤、毅形固定盤和若干個導(dǎo)葉組成；毅形固定盤固裝在引風(fēng)端盤上，若干個導(dǎo)葉周向均勻固裝在引風(fēng)端盤和毅形固定盤之間，能夠以較低的能耗達到最佳的散熱效果，同時延長設(shè)備的使用壽命；現(xiàn)有專利（公開號CN?202103536?U）公開的用于風(fēng)力發(fā)電機散熱的雙芯體風(fēng)冷裝置，其特點組合換熱芯體的板面設(shè)有強化換熱波紋的風(fēng)道冷卻，具有散熱量大、散熱效率高、承壓能力大、傳熱系數(shù)高、使用壽命長和模塊化組合的優(yōu)點。此外，針對永磁電機的散熱問題，其它領(lǐng)域也有一些實用的技術(shù)，例如2008?年，哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授對內(nèi)轉(zhuǎn)子永磁輪轂電機采用水冷散熱，水路為軸向螺旋型，將該水路設(shè)計在機殼內(nèi)，研究表明水冷對電機散熱起到了關(guān)鍵作用；現(xiàn)有專利（公開號CN?102055284?A）公開的具有高溫警告功能的輪轂電機，該電機機殼一端采用軸向擴散階梯分布的散熱片，散熱效果好，可延長壽命。

綜上所述，上述現(xiàn)有技術(shù)中對永磁發(fā)電機散熱措施進行了不同程度的研究與改進，然而研究均以加裝通風(fēng)道、風(fēng)扇、散熱肋或通過水冷、強制對流風(fēng)冷或氫冷等手段，而通過改進發(fā)電機結(jié)構(gòu)以增強散熱方面的散熱措施，幾乎為空缺，其主要原因有：一方面，相對增加外裝設(shè)備，發(fā)電機結(jié)構(gòu)的改進工作量較大，主要涉及到測試、軟件數(shù)值模擬計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、模型制作、再測試等循環(huán)工作；另一方面，由散熱效果上來看，改進發(fā)電機結(jié)構(gòu)與加裝溫度控制系統(tǒng)或增加通風(fēng)道相比，改進發(fā)電機結(jié)構(gòu)的散熱程度和效果相對較低。但是，目前增加溫控系統(tǒng)或通風(fēng)道都是附加的輔助設(shè)備，成本投資較大，且輔助設(shè)備會對發(fā)電機正常發(fā)電產(chǎn)生負面影響，因此，采用一定的工藝手段優(yōu)化改進發(fā)電機結(jié)構(gòu)以增強發(fā)電機自身結(jié)構(gòu)部分的散熱能力意義重大。

實用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中對發(fā)電機進行散熱的裝置均為增加溫控系統(tǒng)或通風(fēng)道都是附加的輔助設(shè)備，成本投資較大，且輔助設(shè)備會對發(fā)電機正常發(fā)電產(chǎn)生負面影響等缺陷，本實用新型的目的在于提供一種優(yōu)化永磁風(fēng)力發(fā)電機散熱能力的定子。

為達到上述目的，本實用新型實施例中提供了一種定子，包括定子鐵心，定子鐵心為中心設(shè)有轉(zhuǎn)子孔的環(huán)形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子孔外緣的定子鐵心上均勻開有繞線槽，繞線槽的側(cè)壁從槽口至槽底依次分為弧形壁、第一傾斜壁、第二傾斜壁，第一傾斜壁的頂端到底端至中心線的垂直距離逐漸減小，第二傾斜壁的頂端到底端至中心線的垂直距離逐漸增大。

本技術(shù)方案中，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，第一傾斜壁由上到下至中心線的垂直距離逐漸減小，第二傾斜壁由上到下至中心線的垂直距離逐漸增大，第一傾斜壁頂端的寬度與槽底的寬度不允許相差太大，這樣將保證了繞線槽的滿槽率，提高了繞線布置的合理性和上下層繞組的分配，另外第一傾斜壁頂端連接弧形壁，弧形壁圓弧過渡，增強散熱，保證渦流損耗引起的生熱小，同時第二傾斜壁盡可能的增大傾斜角度，同時第一傾斜壁頂部受到弧形壁的連接限制，這樣不僅保證了滿槽率，而且最大程度地增大了槽底的散熱面積，散熱效果好，結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，實用性強。