[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910288688.0
• 申請(qǐng)日: 2019-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN109936227B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳立建;聞匯;施楊;王海洋;劉軍偉;方攸同
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);上海電氣風(fēng)電集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/20
• 分類號(hào): H02K1/20
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 薛琦;楊東明

本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子、定子和位于所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間的氣隙，所述定子包括定子線圈和定子鐵芯，所述定子鐵芯的徑向內(nèi)側(cè)、所述定子的中心部分與所述定子的端板圍成的內(nèi)部空間形成空腔，所述定子鐵芯為齒槽結(jié)構(gòu)，所述定子線圈位于所述定子鐵芯槽內(nèi)，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括發(fā)電機(jī)冷卻裝置，所述發(fā)電機(jī)冷卻裝置包括通風(fēng)管，所述通風(fēng)管位于所述定子鐵芯與所述定子線圈之間，并與所述定子線圈和所述定子鐵芯鄰接。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過設(shè)置通風(fēng)管在定子鐵芯槽底，與定子線圈接觸，增大定子有效散熱面積，減小了發(fā)電機(jī)內(nèi)部氣體流動(dòng)的壓力損失，相比傳統(tǒng)冷卻方式，冷卻效果得到提升，位于定子鐵芯槽底部的設(shè)計(jì)對(duì)定子電磁影響也較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

在風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行過程中，由于運(yùn)行而產(chǎn)生的損耗會(huì)使發(fā)電機(jī)內(nèi)部的溫度升高，而當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)的部分組件溫度過高時(shí)，則會(huì)造成一定程度上的損害，嚴(yán)重時(shí)甚至影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。所以，必須有效地控制這些部件的溫升，從而保證發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定正常運(yùn)行。而其中的大部分損耗發(fā)生在定子線圈繞組上，使得定子線圈以及與其接合的部件溫升遠(yuǎn)高于其他部件。過高的線圈溫度會(huì)加速繞組絕緣老化，甚至造成繞組絕緣失效。因此，如何合理有效地冷卻發(fā)電機(jī)定子線圈是決定發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一。

到目前為止，風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)通常采用空氣作為一級(jí)冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻，這是因?yàn)榭绽涞目尚行浴⒖煽啃浴⒖删S護(hù)性遠(yuǎn)優(yōu)于其他冷卻方式。一種傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)空冷結(jié)構(gòu)設(shè)置為包括轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙、位于定子內(nèi)部的徑向通風(fēng)道、定子鐵芯徑向內(nèi)側(cè)、定子端板、定子中心部分形成的空腔。冷卻氣流先后流過定子端部、氣隙、通風(fēng)道、空腔，對(duì)定子線圈和定子鐵芯進(jìn)行冷卻。但是，該種冷卻結(jié)構(gòu)的定子有效散熱面積有限，在不影響發(fā)電機(jī)電磁性能的前提下，難以進(jìn)一步提升冷卻效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中定子的有效散熱面積有限，冷卻效率難以提升的缺陷，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其包括轉(zhuǎn)子、定子和位于所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間的氣隙，所述定子包括定子線圈和定子鐵芯，所述定子鐵芯的徑向內(nèi)側(cè)、所述定子的中心部分與所述定子的端板所圍成的內(nèi)部空間形成空腔，所述定子鐵芯為齒槽結(jié)構(gòu)，所述定子線圈位于所述定子鐵芯的槽內(nèi)，其特點(diǎn)在于，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)還包括發(fā)電機(jī)冷卻裝置，所述發(fā)電機(jī)冷卻裝置包括通風(fēng)管，所述通風(fēng)管位于所述定子鐵芯的表面與所述定子線圈的表面之間，并與所述定子線圈和所述定子鐵芯相鄰接。所述通風(fēng)管的設(shè)置使定子線圈和定子鐵芯的有效散熱面積更大，并且減小了發(fā)電機(jī)內(nèi)部氣體流動(dòng)的壓力損失，提高了冷卻效率。

較佳地，所述定子鐵芯包括若干相互之間留有空隙的疊片組，所述疊片組之間的空隙形成所述定子的徑向通風(fēng)道，所述徑向通風(fēng)道連通所述空腔與所述氣隙。

較佳地，所述通風(fēng)管沿軸向設(shè)置于所述定子鐵芯的槽底部，所述通風(fēng)管的內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，所述通風(fēng)管的兩端上至少有一端具有端部開口，所述通風(fēng)管的表面上沿軸向設(shè)置有若干徑向開口，所述徑向開口用于使冷卻氣流能夠在所述通風(fēng)管內(nèi)沿軸向流動(dòng)并從所述端部開口和所述徑向開口處進(jìn)入或離開。通風(fēng)管安裝在定子鐵芯的槽底部，對(duì)發(fā)電機(jī)的電磁性能的影響較小，從而不影響發(fā)電機(jī)的正常使用。

較佳地，所述徑向開口設(shè)置于與所述徑向通風(fēng)道軸向平齊的位置處，所述徑向開口連通于所述徑向通風(fēng)道。

較佳地，所述通風(fēng)管的內(nèi)部設(shè)置有支撐筋，所述支撐筋用于支撐所述通風(fēng)管的管壁。

較佳地，所述支撐筋為“工”字形結(jié)構(gòu)。

較佳地，所述通風(fēng)管為扁平狀結(jié)構(gòu)，其截面為弓形，所述弓形的弧側(cè)的弧度小于180度，所述徑向開口位于所述通風(fēng)管的弧側(cè)表面上。