[發明專利]混流風扇及電機

在審

• 申請號: 201910697792.5
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110401300A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 張廣興;蘇莫明;劉軍婷;霍永強;崔皓
• 申請（專利權）人: 中車永濟電機有限公司
• 主分類號: H02K9/06
• 分類號: H02K9/06
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明公開了一種混流風扇及電機，其中，混流風扇包括葉輪輪轂（1）、葉片（2）、輪蓋（3）及輪盤（5），所述葉輪輪轂（1）外裝配有輪盤（5），所述輪盤（5）表面呈斜面狀，所述輪盤（5）和輪蓋（3）之間均勻固有葉片（2）。該電機包括機座（8）、轉子結構（9）、轉子軸向通風孔（6）及轉軸（10），所述轉軸（10）端部安裝混流風扇。此種新混流風扇結構在公司某型號電機產品上進行試驗驗證，試驗結果、電機通風散熱效果明顯，較一般軸流風扇風量增加了60%，4.XMW電機溫升約67K，尤其適用于低轉速（1200r/min）、大功率空空冷風力發電機需求。

技術領域

本發明屬于電機領域，具體為一種混流風扇，適用于大功率、低轉速、自通風雙饋風力發電機，同時適用于其它型式電機，特別適用于電機內部轉軸安裝風扇自通風冷卻結構電機。

背景技術

空空冷雙饋風力發電機一般采用自通風（IC616）或強迫通風（IC666）冷卻方式，1.5MW~2.XMW級空空冷雙饋電機自通風冷卻方式轉子上多采用軸流風扇冷卻方式，或采用離心式風扇冷卻結構，風扇隨轉子旋轉產生風壓風量，將內部熱量帶出至空冷器進行熱交換；轉速越高，產生風壓風量越大，冷卻效果越好。強迫通風冷卻方式一般在空冷器上裝有一次回路冷卻電機，雖然不受轉子轉速影響，但占據空冷器空間或增加電機總高度，尤其是對大功率電機來說，問題會更加突出，給空空冷電機的設計帶來較大挑戰，進而采用空水冷冷卻方式。隨著“風火同價”壓力增大，風電機組降成本需求，采用空空冷較空水冷，可大大降低機組系統成本。

對于3.X~4.XMW大功率等級、低轉速、自通風雙饋風力發電機，隨發電機功率增加，電機鐵長、外徑及體積在不斷增加，因而發電機內部風阻也在不斷增加。軸流風扇如圖3所示，軸流風扇的特點是流量大，風壓小，適用于風阻較低的電機冷卻，軸流風扇的安裝，往往不能滿足需求，甚至適得其反，造成裝了風扇和不裝風扇差別不大。

針對3.X~4.XMW大功率雙饋電機，因其轉速低，功率大損耗較高，原來的通風結構很難滿足通風散熱要求，需要能提供較大風壓、風量的風扇。因而大功率電機采用空空冷冷卻方式，風扇設計成為電機設計需要解決的關鍵問題之一。

發明內容

本發明目的是提供一種新型混流風扇，當發電機的轉速較低時，能夠產生足夠高的風壓，滿足大功率、低轉速、自通風要求。

本發明是采用如下技術方案實現的：

一種混流風扇，包括葉輪輪轂、葉片、輪蓋及輪盤，所述葉輪輪轂外裝配有輪盤，所述輪盤表面呈斜面狀，所述輪盤和輪蓋之間均勻固有葉片。

優選的，所述葉片采用直線元素扭曲設計，葉片出風幾何角等于90°，與轉子軸向通風孔對齊。

優選的，所述輪蓋的輪蓋導流端內表面采用唇邊結構，所述輪蓋的輪蓋密封端外表面采用梳齒密封結構。

優選的，所述輪盤內部設有徑向翅片。

一種具體混流風扇的電機，包括機座、轉子結構、轉子軸向通風孔及轉軸，所述轉軸端部安裝上述混流風扇。

電機轉子采用新型混流式通風結構，在有限的空間內，為了減少擴壓損失和渦流損失，沿整個流動通道不構成擴壓通道，通流截面保持相等。在風扇葉片內部通道除了通過通流面積的增大產生壓力升外，完全利用離心慣性力增加壓力升，同時在葉片擴壓通道不產生流動分離和旋渦使流動損失最小化。本風扇輪盤和輪蓋的形狀均為圓錐形，使氣體沿傾斜方向流出，既具有離心風扇的離心力，又具有軸流風扇推升力，空氣的運動混合了軸流和離心兩種運動形式。為了提高葉輪強度和流道的光滑性，輪蓋導流端采用了唇邊結構；為了提高葉輪強度和減少內泄漏損失，輪蓋密封端采用了梳齒密封結構。葉片采用直線元素扭曲設計，使出風幾何角等于90°，與轉子軸向通風孔對齊。為了加強輪盤強度，輪盤內部增加徑向翅片，具有旋流作用。

本發明設計合理，具有很好的實際應用價值。

附圖說明