一種陸上直驅風的製造方法
2023-06-03 22:16:16 3
一種陸上直驅風的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種陸上直驅風機，包括葉片、整流罩、發電機、塔筒、機艙、發電機空冷管道、變流器、變壓器和外部散熱器；所述的發電機空冷管道的一側與發電機相連、另一側連通到機艙外部，且端部裝有風扇；所述外部散熱器通過兩條冷卻液支路分別與發電機和變流器相連。本發明利用各部件的安裝間隙以及適當開設通風孔，對風機進行空冷換熱。本發明不僅充分利用了自然風的對流換熱，減少了設計複雜造價昂貴的液冷，而且無輔助設備，佔地少，並且減輕了機艙重量，顯著降低了成本。本發明對散熱量較大的發電機和變流器採用強制風冷換熱，使其在正常溫度範圍內工作，防止發生過熱，保護部件。本發明安裝方便，易檢查維修。
【專利說明】—種陸上直驅風機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種風力發電技術，尤其涉及一種陸上直驅風機。
【背景技術】
[0002]風力發電是最接近商業化的可再生能源技術之一，是可再生能源發展的重點。當今世界風力發電技術的發展趨勢表現為單機容量增大、塔架高度上升以及控制技術的進步。其中單機容量的逐步增大，將會直接導致風機內各部件的散熱量大大增加，自然通風已經無法滿足機組的冷卻需求。目前運行的風力發電機組普遍採用強制風冷或者液冷的冷卻方式，其中功率較小的發電機組多採用強制風冷方式，而對於中大型風電機組，則常採用循環液冷的方式才能滿足冷卻要求。但單一的液冷設計複雜且費用昂貴，而單一的空冷既降低了發電機的效率，又很難達到容量日益增大的設備散熱要求。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種既能滿足大功率陸上直驅風機冷卻散熱要求，又能提高效率並降低風機成本的陸上直驅風機。
[0004]為了實現上述目的，本發明的技術方案如下:一種陸上直驅風機，包括葉片、整流罩、發電機、塔筒、機艙、發電機空冷管道、變流器、變壓器和外部散熱器；
[0005]所述塔筒為中空塔筒，機艙安裝在塔筒的頂端，塔筒與機艙之間有通風孔；所述整流罩安裝於發電機一側，留有葉片安裝孔；所述的發電機空冷管道的一側與發電機相連、另一側連通到機艙外部，且端部裝有風扇；所述外部散熱器通過兩條冷卻液支路分別與發電機和變流器相連；所述機艙底部在適當位置鋪設鋼格板，作為通風孔；所述變壓器吊裝於機艙下部。
[0006]本發明的工作原理如下:通過各部件的連接間隙及合理的通風孔，充分利用自然風在風機內部的對流換熱，對整個風機進行空冷換熱。而散熱量較大的發電機轉子則通過發電機空冷管道，將其產生的熱量排到機艙外部；發電機定子和變流器則利用外部散熱器對其進行冷卻，冷卻液在恆定壓力和流速下經發電機定子和變流器內部換熱管路帶走熱量，吸收熱量後的冷卻液流過外部散熱器時依靠強制風冷進行熱交換，放熱後的冷卻液流回至發電機定子和變流器內部換熱管路。
[0007]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0008]1、本發明利用各部件的安裝間隙以及適當開設通風孔，對風機進行空冷換熱。本發明不僅充分利用了自然風的對流換熱，減少了設計複雜造價昂貴的液冷，而且無輔助設備，佔地少，並且減輕了機艙重量，顯著降低了成本。
[0009]2、本發明對散熱量較大的發電機和變流器採用強制風冷換熱，利用冷卻液流經其內部換熱管路帶走熱量，吸收熱量後的冷卻液流過外部散熱器時依靠強制風冷進行熱交換，放熱後的冷卻液流回至發電機和變流器內部換熱管路。使其在正常溫度範圍內工作，防止發生過熱，保護部件。主要優勢在於安裝方便，易檢查維修，通過監控系統可以很快的檢查各冷卻系統的工作狀態。
[0010]3、為使發電機充分散熱，將發電機空冷管道與其相連，管道另一側裝有風扇，將熱量排出到機艙外部。通風管道輕便、易安裝，且能更好的解決發電機轉子在運行中的溫升問題。
[0011]4、本發明將變壓器吊裝於機艙的下部，通過空冷進行換熱。這不僅減少了變壓器置於地面時傳輸電流的損耗，又有效的解決了發電機的冷卻問題。而且此變壓器安裝拆卸簡單，允許在不使用地面吊車的情況下，通過機艙內的維護吊車將變壓器降至地面進行更換。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的陸上直驅風機空冷系統示意圖；
[0013]圖中:1、葉片，2、整流罩，3、發電機，4、發電機空冷管道，5、風扇，6、機艙，7、變流器，8、外部散熱器，9、變壓器，10、塔筒。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發明進行進一步地描述。如圖1所示是一種陸上直驅風機的空冷系統，自然風通過葉片I和整流罩2的間隙進入風機，從整流罩2和發電機3間隙流出，帶走了整流罩2內部和部分發電機3的熱量；另一部分發電機3轉子的熱量由發電機空冷管道4，在端部的風扇5作用下排出到風機外部；發電機3的定子和變流器7通過其內部換熱管路的冷卻液將熱量帶走，最終冷卻液經外部散熱器8進行強制風冷散熱後流回至發電機3和變流器7，完成一個循環；變壓器9吊裝於機艙6底部支架的下部，由自然風對其進行空冷；機艙6內其它組件均通過自然風在其內部的對流換熱進行空冷，自然風通過塔筒10、變壓器9周圍以及適當的機艙6底部通風孔進入機艙，對其內部進行換熱後由外部散熱器8流出，進而完成整個風機的換熱。
[0015]本發明不局限於上述實施方式，任何在本發明披露的技術範圍內的等同構思或者改變，均列為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種陸上直驅風機，包括葉片(I)、整流罩(2)、發電機(3)、塔筒(10)、機艙(6)、變流器(7)和變壓器(9)，其特徵在於:還包括發電機空冷管道(4)和外部散熱器(8);所述塔筒(10)為中空塔筒，機艙(6)安裝在塔筒(10)的頂端，塔筒(10)與機艙(6)之間有通風孔；所述整流罩(2)安裝於發電機(3) —側，留有葉片(I)安裝孔；所述的發電機空冷管道(4)的一側與發電機(3)相連、另一側連通到機艙(6)外部，且端部裝有風扇(5);所述外部散熱器(8)通過兩條冷卻液支路分別與發電機(3)和變流器(7)相連；所述機艙(6)底部在適當位置鋪設鋼格板，作為通風孔；所述變壓器(9)吊裝於機艙(6)下部。
【文檔編號】F03D11/00GK104405586SQ201410653366
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月17日 優先權日:2014年11月17日
【發明者】林凱, 高德忠, 宋清玉 申請人:一重集團大連設計研究院有限公司, 中國第一重型機械股份公司