[發明專利]一種兆瓦級內轉子直驅永磁風力發電電機內循環冷卻系統

在審

• 申請號: 201610060466.X
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105545616A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 陳占雷;吳超
• 申請（專利權）人: 西安盾安電氣有限公司
• 主分類號: F03D80/60
• 分類號: F03D80/60;F03D80/80
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 車寧華

技術領域

本發明風力發電領域，具體涉及一種兆瓦級內轉子直驅永磁風力發電電 機內循環冷卻系統。

背景技術

直驅式電機具有運維成本低、結構簡單可靠的優點，在風力發電機組占 得份額越來越大。內轉子直驅永磁風力發電電機是其中一種主要的類型，具 有高的防護等級、簡單可靠的自然風冷散熱、低的自身耗電量的特點。一般， 內轉子直驅永磁電機為了降低磁鋼的溫升都要進行內循環冷卻，內循環冷卻 有兩種形式，一種是外部空氣經過濾直接進入電機的方式，另一種是使用空 空冷卻器散熱。前一種方式因為引入的是外部的空氣，降低了電機的防護等 級，并且需要頻繁更換過濾裝置，不然會增加風阻，影響散熱。后一種方式 中，因為內循環空氣溫度并不太高，使用空空冷卻器散熱效率差，往往需要 比較大的冷卻器才能達到效果，比較浪費材料和能源。

發明內容

針對背景技術中存在的技術問題，本發明目的是提供一種兆瓦級內轉子 直驅永磁風力發電電機內循環冷卻系統。

為實現上述技術目的，本發明采用如下技術方案予以實現。

一種兆瓦級內轉子直驅永磁風力發電電機內循環冷卻系統，包括與風力 發電電機連接的機艙，與機艙連接的塔架，設置于所述塔架內的導風筒；導 風筒包括上段導風筒和下段導風筒；上段導風筒的上端開口為導風筒的出風 口，該出風口連通風力發電電機，上段導風筒的下端固定至機艙底板；機艙 底板上設有環板，下段導風筒的上端固定于環板的外側，下段導風筒的下端 穿過塔筒頂部平臺后向下延伸至塔筒底部平臺處，下段導風筒的下端開口為 導風筒的入風口，塔筒底部平臺上固定一軸流風機，導風筒的入風口罩設該 軸流風機。

作為優選的，所述導風筒整體采用有機材料制成。

作為優選的，所述有機材料為尼龍。

作為優選的，所述下段導風筒靠近導風筒的入風口處的外壁上設有配重。

作為優選的，所述下段導風筒靠近導風筒的入風口處的內壁上設有耐磨 層。

作為優選的，所述耐磨層為聚四氟乙烯。

本發明的有益效果：本發明利用塔架的數十米的高度形成自然對流的循 環流，再通過導風筒和軸向電機形成風力發電電機內循環，可有效的降低內 轉子磁鋼的溫升，且具有結構簡單、散熱可靠、成本低、效果好、防護等優 點。

附圖說明

圖1為一種兆瓦級內轉子直驅永磁風力發電電機內循環冷卻系統的剖面 結構示意圖。

圖2為圖1中X處的放大圖。

圖3為圖1中Y處的放大圖。

圖中：風力發電電機1；機艙2；塔架3；導風筒4；上段導風筒41；下 段導風筒42；機艙底板5；環板6；軸流風機7；塔筒頂部平臺8；塔筒底部 平臺9；配重10；耐磨層11。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

請參考附圖1至圖3，本發明實施例提供了一種兆瓦級內轉子直驅永磁風 力發電電機內循環冷卻系統，包括與風力發電電機1連接的機艙2，與機艙2 連接的塔架3，設置于所述塔架3內的導風筒4，導風筒4的入風口連通塔架 3，導風筒4的出風口連通風力發電電機1。

機艙2的底面具有一機艙底板5，導風筒4固定至機艙底板5上，導風筒 4必須有一定的長度，以使導風筒4下面的空氣溫度足夠低。導風筒4包含上 段導風筒41和下段導風筒42，上段導風筒41的上端開口為導風筒4的出風 口，該出風口連通風力發電電機1，上段導風筒41的下端通過緊固件連接機 艙底板5。機艙底板5上設有環板6，下段導風筒42的上端套設于環板6的 外側，并用纜繩栓緊于環板6的外側上。下段導風筒42的下端穿過塔筒頂部 平臺8后向下延伸至塔筒底部平臺9處，下段導風筒42的下端開口為導風筒 4的入風口，塔筒底部平臺9上固定一軸流風機7，導風筒4的入風口罩設軸 流風機7，軸流風機7用以將塔架3的下端氣體經導風筒4的入風口抽入導風 筒4內并向上流動。本發明將上段導風筒41的下端固定至機艙底板5上，將 下段導風筒42的上端固定至機艙底板5的環板6上，使得導風筒4整體可以 隨著風電發電機組旋轉，風力發電機組偏航時，可以更好的適應偏航方向， 避免旋轉打結。

本發明中導風筒4與軸流風機7的數量不限于一個，可以將上段導風筒 41和下段導風筒42分成幾段，多段上段導風筒41之間或者多段下段導風筒 42使用多個軸流風機7串聯。