[發明專利]一種海上大功率發電機板式交叉逆流空氣冷卻系統

在審

• 申請號: 202010521231.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111697764A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 章政華
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: H02K9/18
• 分類號: H02K9/18;H02K9/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝;劉暢

本發明公開了一種海上大功率發電機板式交叉逆流空氣冷卻系統，包括柜體、冷卻芯組組件、內風路進風口組件、外風路進風口組件、內風路出風口和外風路出風口，所述冷卻芯組組件設于柜體內部，所述柜體的一端形成有兩個內風路進風口，每個內風路進風口上均裝有內風路進風口組件，其另一端形成有內風路出風口，所述柜體的一側上形成有兩個外風路進風口，每個外風路進風口上均裝有外風路進風口組件，其另一側形成有外風路出風口。本發明具有結構簡單、重量輕、體積小、換熱效率高、防水性能和防腐蝕性能好等優點。

技術領域

本發明涉及海上風力發電機的技術領域，尤其是指一種海上大功率發電機板式交叉逆流空氣冷卻系統。

背景技術

業內習知，永磁風力發電機具有效率高、功率因數高、重量輕、結構簡單、可靠性高、功率密度高等特點；發電機運行時會產生大量鐵耗、銅耗、雜散損耗等產生的熱量，在運行時如不能及時有效進行熱交換排出，影響發電機的正常運行；但冷卻系統的換熱功率即不能過大于、更不能小于發電機產生的熱量損耗。所以在設計發電機冷卻系統時，要充分考慮發電機損耗與冷卻系統換熱功率的匹配性。現有的風電發電機冷卻系統，其內風路本身不帶風機，冷卻介質循環靠發電機轉子兩端的風扇得以實現，在發電機設計時轉子的長度尺寸必須考慮能安裝風扇，使發電機的整體長度尺寸加長，體積增加，降低了發電機的功率密度。另外如果將風扇安裝在轉子上、其冷卻效果和機械功率損耗與發電機的轉速密切相關，影響換熱的效果和發電機的效率，而其外風路采用單風機，一旦損壞、發電機將不能運行，降低了機組的可靠性，機組低功率運行時、風機運行的功率損耗占比較大，影響發電機的效率。同時現有的冷卻系統采用散熱管進行熱交換、換熱效率低，對于大功率發電機來說，冷卻系統的體積需要設計的很大，換熱功率才能匹配發電機的損耗熱量。但發電機冷卻系統需要安裝在幾百米高空，因此整個冷卻系統的重量、外形尺寸都不宜過大。且發電機冷卻系統安裝在海上，濕度、鹽霧大環境惡劣，一旦雨水、濕氣等進入發電機內部，使定子繞組絕緣電阻低、造成發電機燒毀的風險，其密封防水性能和防腐蝕性能也非常重要。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、重量輕、體積小、換熱效率高、防水性能和防腐蝕性能好的海上大功率發電機板式交叉逆流空氣冷卻系統。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種海上大功率發電機板式交叉逆流空氣冷卻系統，包括柜體、冷卻芯組組件、內風路進風口組件、外風路進風口組件、內風路出風口和外風路出風口，所述冷卻芯組組件設于柜體內部，所述柜體的一端形成有兩個內風路進風口，每個內風路進風口上均裝有內風路進風口組件，通過該兩個內風路進風口組件將熱風從發電機中部出風口抽入冷卻芯組組件內部，其另一端形成有內風路出風口，由內風路進風口組件、冷卻芯組組件和內風路出風口構成冷卻系統的內風路，所述柜體的一側上形成有兩個外風路進風口，每個外風路進風口上均裝有外風路進風口組件，通過兩個外風路進風口組件吸入的外部空氣與冷卻芯組組件內部的熱風進行空氣熱交換后變成涼風，其另一側形成有外風路出風口，由外風路進風口組件、冷卻芯組組件和外風路出風口構成冷卻系統的外風路，經內風路和外風路熱交換后的涼風通過內風路出風口最終送回發電機內部，并由外風路出風口排出熱交換后的熱風，從而形成發電機冷卻介質的內部循環。

進一步，所述冷卻芯組組件包括多個芯組模塊，且該多個芯組模塊呈矩陣狀排列。

進一步，所述芯組模塊由換熱齒板及用于固定換熱齒板的外部支撐框架組成。

進一步，所述換熱齒板為帶環氧樹脂涂層的鋁片，所述鋁片厚度為0.2mm。

進一步，所述內風路進風口組件包括內風路離心風扇、用于驅動內風路離心風扇轉動的內風路變頻驅動電機及裝于內風路離心風扇上的內風路導風罩。

進一步，所述外風路進風口組件包括外風路軸流風扇、用于驅動外風路軸流風扇轉動的外風路變頻驅動電機及裝于外風路軸流風扇上的外風路導風罩。

進一步，所述內風路出風口處設有導風罩。