[發明專利]電氣設備及其換熱介質輸運裝置，及風力發電機組

有效

• 申請號: 201811013430.1
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN110635626B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 馬盛駿
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: H02K9/12
• 分類號: H02K9/12;F03D80/60;F03D9/25
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

本發明公開一種電氣設備及其換熱介質輸運裝置，及風力發電機組，換熱介質輸運裝置包括輸運管路、抽吸設備及變截面輸運管道；抽吸設備抽吸換熱介質至輸運管路；輸運管路輸送至變截面輸運管道，變截面輸運管道向鐵心輸送換熱介質，對鐵心進行換熱冷卻；且變截面輸運管道的入口至出口端，變截面輸運管道截面積漸增或漸縮或漸縮后再漸增形成縮放流道。通過引風風機、輸運管路，將換熱介質進行收集、蓄壓，為鐵心提供相對持續的換熱介質，減少換熱介質阻力消耗，提高換熱效率。變截面輸運管道漸縮，使得換熱介質被降溫，提高后續進入鐵心的換熱效果；截面積漸增，流出的換熱介質具有較高壓力，能夠繞過阻礙物到達鐵心；縮放流道可實現降溫和加速。

技術領域

本發明涉及鐵心部件技術領域，具體涉及一種電氣設備及其換熱介質輸運裝置，及風力發電機組。

背景技術

鐵心是磁路的重要組成部分，在電機、變壓器等電器部件上均有應用。以電機為例，定子鐵心、轉子鐵心以及定子和轉子之間的氣隙組成電機的磁路。在感應電機中，定子鐵心中的磁通為交變磁通，因而會產生鐵心損耗，稱鐵損。鐵損包括兩部分：磁滯損耗和渦流損耗。磁滯損耗是由于鐵心在交變磁化時磁分子取向不斷發生變化而引起的能量損耗。渦流損耗是由于鐵心在交變磁化時產生渦流并由渦流產生的電阻損耗。

磁滯損耗和渦流損耗均是電機熱源的一部分，另一部分熱源由電機繞組流過電流時產生。從傳熱學角度而言，以上所述的熱源構成電機工作時的熱源。

請參考圖1-2，圖1為空氣間壁式換熱器對發電機內部實施冷卻的整機布局示意圖；圖2為圖1中間壁式換熱器的結構分解原理圖。

如圖1所示，發電機500’的右側連接葉輪600’，左側設有機艙100’，機艙100’內設置間壁式換熱器300’，具體設置在機艙100’的尾部。間壁式換熱器300’的左側設有內循環引風風機202’，內循環引風風機202’由內循環驅動電機201’驅動，還設有內循環氣流引出輸運管路400’，發電機500’產熱后的熱氣流，經內循環引風風機202’作用，將沿內循環氣流引出輸運管路400’進入間壁式換熱器300’的換熱器芯體中。

間壁式換熱器300’還設有外循環引風風機102’，外循環引風風機102’由外循環驅動電機101’驅動，外循環引風風機102’將自然環境空氣流引入至間壁式換熱器300’的換熱芯體中(芯體薄板的兩側分別接觸流動的內循環氣流和外循環氣流)，則換熱后的外循環氣流流出機艙100’，圖1中示出連接外部的外循環風排出口103’。內循環氣流冷卻降溫后被引出間壁式換熱器300’，并經過通風機葉輪做功、增壓、出口以360度擴散在機艙的尾部空間內。

圖2中，在引入內循環氣流時，間壁式換熱器300’和內循環氣流引出輸運管路400’之間還設有內循環匯流腔體203’，上下均設有內循環氣流匯流入口203a’。外循環引風風機102’與間壁式換熱器300’之間設有外循環引風風機入口連接段104’，內循環引風風機202’與間壁式換熱器300’之間設有內循環引風風機入口連接段204’。

圖1中，發電機500’的殼體處設有冷卻氣流入口孔板500a’，可參考圖3理解，圖3為圖1中冷卻氣流入口孔板500a’的示意圖。

擴散在機艙100’內的內循環流體，借助機艙100’內部空間，經冷卻氣流入口孔板500a’的入口孔500b’節流后進入發電機500’內部，作為冷卻氣流再次使用。冷卻氣流入口孔板500a’屬于節流件，非圓形孔板節流件造成的局部通流阻力更大。

請繼續參考圖4-6，圖4為電機繞組及其鐵磁部件組裝后的示意圖；圖5為圖3中繞組020置于開口槽010b內的局部示意圖；圖6為沿徑向貫通的冷卻通風溝040在電機鐵心上形成的示意圖；圖7為發電機定子徑向鐵心內疊片間的冷卻通風溝040和上述間壁式換熱器300’配合的冷卻氣流流動輸運路徑示意圖。