發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組的製作方法

2024-01-20 22:57:15

專利名稱：發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組的製作方法
技術領域：
發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組
技術領域：
本發明涉及一種大型風力發電機組，尤其是涉及一種發電機和齒輪箱共用水冷散 熱方式的大型風力發電機組。
背景技術：
風能是一種綠色能源，加以開發利用後，可以有效減少火電、核電的使用，從而可 以保護環境，減少對自然界的破壞和汙染。有效利用風能，最為成功的辦法就是在風資源比 較好的地區，安裝大型風力發電機組，讓風能轉換成電能。然而由於風機的製造和維護成本較高，導致風力發電成本比起傳統的發電成本偏 高，這往往是制約風能發展的主要原因。對於大型雙饋式風力發電機組的發電機組，需要解決風機的散熱問題，主要熱源 是發電機和齒輪箱。常規的大型雙饋式風力發電機組對於這兩大部件的散熱方式分別有 空氣直接冷卻發電機或齒輪箱的潤滑油，也有些採用兩套水冷系統分別冷卻發電機和齒輪 箱。對於某些環境惡劣的地區，用水冷系統冷卻發電機和齒輪箱具有更好的可靠性和可設 計性。但是採用兩套獨立的水冷系統來冷卻發電機和齒輪箱，會導致成本增加。

發明內容本發明克服了現有技術的不足，提供一種發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大 型風力發電機組。為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組，包括塔架和安裝在塔架 頂端的主機及連接著主機的葉輪，所述主機包括有機艙和設在機艙內的與葉輪連接的變速 箱、與變速箱連接的發電機，其特徵在於在變速箱上設有水/油熱交換器，在發電機內設有 水循環散熱管路，在機艙內設有向水/油熱交換器、水循環散熱管路供水的水泵供水組件， 在機艙尾部設有水/空氣熱交換器，水/空氣熱交換器通過進水管路分別連接到水/油熱 交換器、水循環散熱管路的出水管上，水/空氣熱交換器通過出水管路連接到水泵供水組 件上。如上所述的發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組，其特徵在於 所述水泵供水組件包括有水泵電機和水泵以及貯水槽，水泵的抽水管置於貯水槽中，水泵 的揚水管分別連接到水/油熱交換器、水循環散熱管路的入水端。如上所述的發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組，其特徵在於 所述水/空氣熱交換器包括有熱交換器、風冷風扇和散熱管路以及管路控制閥門。本發明與現有技術相比，有以下優點首先，本發明的發電機和變速箱採用一套水冷散熱系統就能很好地解決散熱問 題，從而降低整機成本，提高發電機組的可靠性。再有本發明的結構簡單、耐用。
圖1為主機的局部放大圖；圖2為本發明的立體圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明進行詳細描述如圖所示，發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組，包括有塔架1 和安裝在塔架1頂端的主機2及連接著主機2的葉輪3，所述主機2包括有機艙21和設在 機艙21內的與葉輪3連接的變速箱23、與變速箱23連接的發電機22。葉輪3轉動帶動變 速箱23轉動，經過變速箱23進行增速後，變速箱23輸出軸就可以帶動發電機22進行發電。為了實現發電機和變速箱採用一套水冷散熱系統，本實施例採用以下方案在變 速箱23上設有水/油熱交換器4。在發電機22內設有水循環散熱管路5。在機艙21內設 有向水/油熱交換器4、水循環散熱管路5供水的水泵供水組件6。在機艙21尾部設有水 /空氣熱交換器7。所述的水/空氣熱交換器7通過進水管路分別連接到水/油熱交換器 4、水循環散熱管路5的出水管上，使水/油熱交換器4和水循環散熱管路5中帶有熱量的 水進入到水/空氣熱交換器7中，再進入到水/空氣熱交換器7中進行散熱。水/空氣熱 交換器7通過散熱後的水，再通過出水管路連接到水泵供水組件6上。其循環的路線先由水泵供水組件6分別向水/油熱交換器4、水循環散熱管路5 提供冷卻水，冷卻水經過水/油熱交換器4後，帶走變速箱23內的熱量。冷卻水經過水循 環散熱管路5後，帶走發電機22內的熱量。之後，從水/油熱交換器4出來的水和從水循 環散熱管路5出來的水相應到水/空氣熱交換器7中。經水/空氣熱交換器7進行散熱， 水/空氣熱交換器7將水散熱後，再回流到水泵供水組件6中，實現吸熱、散熱循環。具體來說，所述水泵供水組件6包括有水泵電機61和水泵以及貯水槽，水泵的抽 水管置於貯水槽中。水泵的揚水管分別連接到水/油熱交換器4、水循環散熱管路5的入水 端。所述水/空氣熱交換器7包括有熱交換器、風冷風扇和散熱管路以及管路控制閥 門等。一般來說，還包括有控制閥門、控制系統和其它輔助件組成等。本發明的工作原理1、當風力發電機組開始發電後，開啟控制閥門的控制，使水泵出來的水全部進入 水循環散熱管路5，然後再進入水/空氣熱交換器7，再回流進入水泵。此時水泵電機、風冷 風扇均處於低速工作狀態。2、當齒輪箱油溫達到某個設定值後，也就是需要將齒輪箱產生的熱量通過外散熱 器帶走時，開啟控制閥門控制，使水泵出來的水分流進入發電機的水循環散熱管路5和齒 輪箱的水/油熱交換器，然後再匯合進入水/空氣熱交換器7，再回流進入水泵。此時水泵 電機、風冷風扇均處於高速工作狀態。3、當齒輪箱油溫降低到某個設定值後，也就是不再需要將齒輪箱產生的熱量通過 外散熱器帶走時，切換到第1條的方式工作。
權利要求1.發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組，包括塔架(1)和安裝在塔 架(1)頂端的主機( 及連接著主機O)的葉輪(3)，所述主機( 包括有機艙和設 在機艙內的與葉輪C3)連接的變速箱(23)、與變速箱連接的發電機(22)，其特 徵在於在變速箱上設有水/油熱交換器G)，在發電機0 內設有水循環散熱管路(5)，在機艙內設有向水/油熱交換器G)、水循環散熱管路( 供水的水泵供水組件(6)，在機艙尾部設有水/空氣熱交換器(7)，水/空氣熱交換器(7)通過進水管路分 別連接到水/油熱交換器G)、水循環散熱管路(5)的出水管上，水/空氣熱交換器(7)通 過出水管路連接到水泵供水組件(6)上。
2.根據權利要求1所述的發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組，其 特徵在於所述水泵供水組件(6)包括有水泵電機(61)和水泵以及貯水槽，水泵的抽水管置 於貯水槽中，水泵的揚水管分別連接到水/油熱交換器G)、水循環散熱管路( 的入水端。
3.根據權利要求1或2所述的發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機 組，其特徵在於所述水/空氣熱交換器(7)包括有熱交換器、風冷風扇和散熱管路以及管路 控制閥門。
專利摘要本實用新型涉及一種發電機和齒輪箱共用水冷散熱方式的大型風力發電機組，包括塔架和安裝在塔架頂端的主機及連接著主機的葉輪，所述主機包括有機艙和設在機艙內的與葉輪連接的變速箱、與變速箱連接的發電機，在變速箱上設有水/油熱交換器，在發電機內設有水循環散熱管路，在機艙內設有向水/油熱交換器、水循環散熱管路供水的水泵供水組件，在機艙尾部設有水/空氣熱交換器，水/空氣熱交換器通過進水管路分別連接到水/油熱交換器、水循環散熱管路的出水管上，水/空氣熱交換器通過出水管路連接到水泵供水組件上。
文檔編號F16H57/04GK201858090SQ201020521148
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月1日 優先權日2010年9月1日
發明者冷華雲, 王清霞, 郭濤, 陳思範, 陳湘泉 申請人:廣東明陽風電產業集團有限公司