CN216157831U - 一种风电机组冷却结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种风电机组冷却结构，属于风电机组装置技术领域；该结构包括风电机组，所述风电机组包括塔筒以及设置于塔筒上的主机架，该主机架设置有风电机组控制柜和发电机，发电机装配有用于装配叶片的轮毂，该主机架上还设置有机舱罩，该机舱罩内部为机舱，该主机架、轮毂以及机舱连通以形成冷却风道，在该冷却风道上设置有热交换装置；实用新型解决了传统风电机组中冷却效果不佳的问题，传统的冷却系统中通常至少采用了两种冷却系统来进行，而本设计采用空气循环的方式使得整个过程能够得到有效的散热，并且通过该方式将传统的结构进行简化，实现结构简单，降低成本。

Description

一种风电机组冷却结构

技术领域

本实用新型涉及一种风电机组冷却结构，属于风电机组装置技术领域。

背景技术

风电机组作为一种利用清净能源的发电设备，可把风能转化为电能满足千家万户的生活需求和工业需求，而不会产生严重的环境污染等问题。永磁直驱发电机组作为风能利用设备技术路线之一，主要由风轮、直驱发电机、机舱和塔筒等部件构成，其中风轮和发电的转子部分因流动空气的推动而转动，通常设计结构均是轮毂内部空间、发电机中心孔和机舱空间相互连通。

风电机组作为能量转换设备，发电机必然因效率原因会产生一定量损耗热，例如线圈、磁钢和铁芯等；同时机组各种控制运行部件也会产生损耗热，例如轮毂内的变桨系统、机舱内的主控柜等电气设备、偏航系统等等部件。这些热量必须由散热系统转移到机组外，否则机组将因温升过高而出现各种影响机组正常运行的问题。为对机组进行散热冷却，散热工程师们设计了多种散热方式，有单独对直驱发电机进行冷却的空空冷却系统或水冷系统，机舱也有用空空冷却器系统或水冷系统进行散热，有的还为轮毂设计了独立的新风系统进散热冷却。为了同时对轮毂、发电机和机舱进行散热冷却，通常至少采用了两种冷却系统来进行。其系统结构复杂、成本高，可以探索设计一种能结构简单、成本低的散热冷却方案来解决整机散热问题。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种风电机组冷却结构，能在风电机组整机与外界隔离密封的状态下，采用一套冷却设备对风轮轮毂内空间、发电机和机舱内空间实现散热冷却，结构简单，环境适应性，耐候性好。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种风电机组冷却结构，包括风电机组，所述风电机组包括塔筒以及设置于塔筒上的主机架，该主机架设置有风电机组控制柜和发电机，发电机装配有用于装配叶片的轮毂，该主机架上还设置有机舱罩，该机舱罩内部为机舱，该主机架、轮毂以及机舱连通以形成冷却风道，在该冷却风道上设置有热交换装置。

进一步的，该主机架的一端部连通机舱，通过机舱内的冷却空气进入到主机架内以用于冷却风电机组控制柜。

进一步的，该发电机的中部设置有发电机中心孔，该定子主机架的另一端部通过发电机中心孔连通轮毂已实现风的流通。

进一步的，该发电机包括定子、线圈以及外转子，发电机中心孔设置于定子的中部。

进一步的，该轮毂开设有多个通风孔，发电机上设置有对应数量的通风孔，轮毂与发电机装配后通风孔对应装配。

进一步的，该轮毂与发电机装配后通风孔对应装配，在连通的通风孔内还设置有第一风管，通过第一风管以实现风路的密封性。

进一步的，该第一风管还设置有风机，通过风机将轮毂内的空气转移至发电机。

进一步的，该发电机具有进风风路，机舱通过该进风风路可将机舱内的空气引入至发电机中。

进一步的，该热交换装置设置于主机架的后端，该热交换装置设置有进风口和出风口，通过进风和出风的循环已实现热交换。

进一步的，该热交换装置通过第二风管连通发电机，并将发电机产生的热风抽取至热交换装置进行冷却再送入至机舱。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种风电机组冷却结构解决了传统风电机组中冷却效果不佳的问题，风电机组中，发电机必然因效率原因会产生一定量损耗热，例如线圈、磁钢和铁芯等，而传统的冷却系统中通常至少采用了两种冷却系统来进行，而本设计采用空气循环的方式使得整个过程能够得到有效的散热，并且通过该方式将传统的结构进行简化，实现结构简单，降低成本。

本实用新型的一种风电机组冷却结构通过对发电机进行多路进风的设计能够有效的对发电机的转子以及线圈所产生的热量进行冷却，采用多路进风的方式有效保证风电机组的冷却效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中标记：1-塔筒、2-主机架、3-风电机组控制柜、4-发电机、5-叶片、6-轮毂、7-机舱罩、8-热交换装置、9-机舱、10-定子、11-外转子、12-线圈、13-发电机中心孔、14-第一风管、15-进风风路、16-第二风管、17-变桨控制柜、18-风轮。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

一种风电机组冷却结构，如图1所示，包括风电机组，所述风电机组包括塔筒1以及设置于塔筒上的主机架2，该主机架2设置有风电机组控制柜3和发电机4，发电机4装配有用于装配叶片5的轮毂6，该主机架2上还设置有机舱罩7，该机舱罩7内部为机舱9，该主机架、轮毂以及机舱连通以形成冷却风道，在该冷却风道上设置有热交换装置8。

本实施例中，以图1为示意，在其中箭头指示为本结构当中的风路流向示意，作为具体的描述，在风电机组的原有结构的基础上，只需要在针对风电机组的内部结构在安装配前进行冷却风风路设计从而有效的能够使整个风电机组的冷却效果得以更好的体现，尤其是针对发电机所产生的热量能够有效及时的进行冷却，从而有效提高发电机组的使用寿命，降低维护成本，也减少了冷却系统的设计，降低了整个冷却系统的生产成本，提高了冷却系统的安装效率，减少了冷却系统的结构。

在上述具体结构的设计基础上，作为更加具体的结构设计，在其中以具体实施方式中，该主机架2的一端部连通机舱，通过机舱内的冷却空气进入到主机架内以用于冷却风电机组控制柜。在该设计中，利用机舱内的空气进入到主机架中，可对风电机组控制柜3产生的热量进行冷却。

在上述具体结构的设计基础上，作为更加进一步的设计，在另一具体实施方式中，该发电机的中部设置有发电机中心孔13，该定子主机架2的另一端部通过发电机中心孔13连通轮毂已实现风的流通。在结构的设计上，主机架通过发电机中心孔13可将风送入至轮毂，而在进入轮毂的过程中能够有效的对发电机中轴进行冷却。

在上述具体结构的设计基础上，在其中一具体实施方式中，该发电机包括定子10、线圈12以及外转子11，发电机中心孔13设置于定子的中部。

基于上述具体实施方式的设计基础上，针对轮毂与发电机的装配进一步的设计，具体的，该轮毂6开设有多个通风孔，发电机上设置有对应数量的通风孔，轮毂与发电机装配后通风孔对应装配。

仅仅是通风孔的设计，通常在装配时难以达到完全密封，而为了保持整个风路的密闭性能，具体的，在另一具体实施方式中，该轮毂与发电机装配后通风孔对应装配，在连通的通风孔内还设置有第一风管14，通过第一风管以实现风路的密封性。

而作为具体的结构设计，为了更好的让风从轮毂的腔体内转移至发电机当中，具体的，该第一风管还设置有风机，通过风机将轮毂内的空气转移至发电机。更加具体的，该风机装配于第一风管的前端且位于轮毂内。

在上述具体结构的设计上，轮毂处还设置有变桨控制柜17，所述叶片5通过风轮18装配在轮毂上。在该具体结构的设计中，轮毂内的风能够有效的对轮毂以及变桨控制柜17进行冷却，确保整个轮毂的冷却效果，也保证了设备的运行效果。

在上述具体结构的设计基础上，作为更加具体的设计，在其中一具体实施方式中，该发电机具有进风风路15，机舱通过该进风风路可将机舱内的空气引入至发电机中。具体的，该进风风路15具有多个，并呈圆周阵列分布。由于发电机内为负压而通过该进风风路进入发电机内，其空气的来源源自于机舱内的空气，并通过该空气的进入对发电机进行有效的冷却。

在上述具体结构的设计基础上，针对热交换装置进行具体的设计，该热交换装置8设置于主机架的后端，该热交换装置设置有进风口和出风口，通过进风和出风的循环已实现热交换。作为更加具体的描述，该热交换装置为空空热交换器。具体的，该冷却器即由风机驱动外界环境空气流过换热芯体来冷却内循环内流过的热空气，外界空气在空空冷却器外循环通道内流动，不与机舱内的空气产生质的交换，外界空气流经换热芯体吸收热量后又回到机组外环境中。

在上述具体结构的设计基础上，为了实现整个循环功能，在其中一具体实施方式中，该热交换装置通过第二风管16连通发电机，并将发电机产生的热风抽取至热交换装置进行冷却再送入至机舱。具体的，轮毂内空间、机舱空间、发电机内部空间相互联通，不应存在阻隔。

综上所述：

本实用新型的一种风电机组冷却结构解决了传统风电机组中冷却效果不佳的问题，风电机组中，发电机必然因效率原因会产生一定量损耗热，例如线圈、磁钢和铁芯等，而传统的冷却系统中通常至少采用了两种冷却系统来进行，而本设计采用空气循环的方式使得整个过程能够得到有效的散热，并且通过该方式将传统的结构进行简化，实现结构简单，降低成本。

本实用新型的一种风电机组冷却结构通过对发电机进行多路进风的设计能够有效的对发电机的转子以及线圈所产生的热量进行冷却，采用多路进风的方式有效保证风电机组的冷却效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种风电机组冷却结构，包括风电机组，其特征在于：所述风电机组包括塔筒（1）以及设置于塔筒上的主机架（2），该主机架（2）设置有风电机组控制柜（3）和发电机（4），发电机（4）装配有用于装配叶片（5）的轮毂（6），该主机架（2）上还设置有机舱罩（7），该机舱罩（7）内部为机舱（9），该主机架、轮毂以及机舱连通以形成冷却风道，在该冷却风道上设置有热交换装置（8）；

该热交换装置（8）设置于主机架的后端，该热交换装置设置有进风口和出风口，通过进风和出风的循环已实现热交换；

该热交换装置通过第二风管（16）连通发电机，并将发电机产生的热风抽取至热交换装置进行冷却再送入至机舱。

2.如权利要求1所述的一种风电机组冷却结构，其特征在于：该主机架（2）的一端部连通机舱，通过机舱内的冷却空气进入到主机架内以用于冷却风电机组控制柜。

3.如权利要求2所述的一种风电机组冷却结构，其特征在于：该发电机的中部设置有发电机中心孔（13），该定子主机架（2）的另一端部通过发电机中心孔（13）连通轮毂已实现风的流通。

4.如权利要求3所述的一种风电机组冷却结构，其特征在于：该发电机包括定子（10）、线圈（12）以及外转子（11），发电机中心孔（13）设置于定子的中部。

5.如权利要求1所述的一种风电机组冷却结构，其特征在于：该轮毂（6）开设有多个通风孔，发电机上设置有对应数量的通风孔，轮毂与发电机装配后通风孔对应装配。

6.如权利要求5所述的一种风电机组冷却结构，其特征在于：该轮毂与发电机装配后通风孔对应装配，在连通的通风孔内还设置有第一风管（14），通过第一风管以实现风路的密封性。

7.如权利要求6所述的一种风电机组冷却结构，其特征在于：该第一风管还设置有风机，通过风机将轮毂内的空气转移至发电机。

8.如权利要求1所述的一种风电机组冷却结构，其特征在于：该发电机具有进风风路（15），机舱通过该进风风路可将机舱内的空气引入至发电机中。

Images