[发明专利]一种兆瓦级内转子直驱永磁风力发电电机内循环冷却系统

说明书

技术领域

本发明风力发电领域，具体涉及一种兆瓦级内转子直驱永磁风力发电电 机内循环冷却系统。

背景技术

直驱式电机具有运维成本低、结构简单可靠的优点，在风力发电机组占 得份额越来越大。内转子直驱永磁风力发电电机是其中一种主要的类型，具 有高的防护等级、简单可靠的自然风冷散热、低的自身耗电量的特点。一般， 内转子直驱永磁电机为了降低磁钢的温升都要进行内循环冷却，内循环冷却 有两种形式，一种是外部空气经过滤直接进入电机的方式，另一种是使用空 空冷却器散热。前一种方式因为引入的是外部的空气，降低了电机的防护等 级，并且需要频繁更换过滤装置，不然会增加风阻，影响散热。后一种方式 中，因为内循环空气温度并不太高，使用空空冷却器散热效率差，往往需要 比较大的冷却器才能达到效果，比较浪费材料和能源。

发明内容

针对背景技术中存在的技术问题，本发明目的是提供一种兆瓦级内转子 直驱永磁风力发电电机内循环冷却系统。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

一种兆瓦级内转子直驱永磁风力发电电机内循环冷却系统，包括与风力 发电电机连接的机舱，与机舱连接的塔架，设置于所述塔架内的导风筒；导 风筒包括上段导风筒和下段导风筒；上段导风筒的上端开口为导风筒的出风 口，该出风口连通风力发电电机，上段导风筒的下端固定至机舱底板；机舱 底板上设有环板，下段导风筒的上端固定于环板的外侧，下段导风筒的下端 穿过塔筒顶部平台后向下延伸至塔筒底部平台处，下段导风筒的下端开口为 导风筒的入风口，塔筒底部平台上固定一轴流风机，导风筒的入风口罩设该 轴流风机。

作为优选的，所述导风筒整体采用有机材料制成。

作为优选的，所述有机材料为尼龙。

作为优选的，所述下段导风筒靠近导风筒的入风口处的外壁上设有配重。

作为优选的，所述下段导风筒靠近导风筒的入风口处的内壁上设有耐磨 层。

作为优选的，所述耐磨层为聚四氟乙烯。

本发明的有益效果：本发明利用塔架的数十米的高度形成自然对流的循 环流，再通过导风筒和轴向电机形成风力发电电机内循环，可有效的降低内 转子磁钢的温升，且具有结构简单、散热可靠、成本低、效果好、防护等优 点。

附图说明

图1为一种兆瓦级内转子直驱永磁风力发电电机内循环冷却系统的剖面 结构示意图。

图2为图1中X处的放大图。

图3为图1中Y处的放大图。

图中：风力发电电机1；机舱2；塔架3；导风筒4；上段导风筒41；下 段导风筒42；机舱底板5；环板6；轴流风机7；塔筒顶部平台8；塔筒底部 平台9；配重10；耐磨层11。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

请参考附图1至图3，本发明实施例提供了一种兆瓦级内转子直驱永磁风 力发电电机内循环冷却系统，包括与风力发电电机1连接的机舱2，与机舱2 连接的塔架3，设置于所述塔架3内的导风筒4，导风筒4的入风口连通塔架 3，导风筒4的出风口连通风力发电电机1。

机舱2的底面具有一机舱底板5，导风筒4固定至机舱底板5上，导风筒 4必须有一定的长度，以使导风筒4下面的空气温度足够低。导风筒4包含上 段导风筒41和下段导风筒42，上段导风筒41的上端开口为导风筒4的出风 口，该出风口连通风力发电电机1，上段导风筒41的下端通过紧固件连接机 舱底板5。机舱底板5上设有环板6，下段导风筒42的上端套设于环板6的 外侧，并用缆绳栓紧于环板6的外侧上。下段导风筒42的下端穿过塔筒顶部 平台8后向下延伸至塔筒底部平台9处，下段导风筒42的下端开口为导风筒 4的入风口，塔筒底部平台9上固定一轴流风机7，导风筒4的入风口罩设轴 流风机7，轴流风机7用以将塔架3的下端气体经导风筒4的入风口抽入导风 筒4内并向上流动。本发明将上段导风筒41的下端固定至机舱底板5上，将 下段导风筒42的上端固定至机舱底板5的环板6上，使得导风筒4整体可以 随着风电发电机组旋转，风力发电机组偏航时，可以更好的适应偏航方向， 避免旋转打结。

本发明中导风筒4与轴流风机7的数量不限于一个，可以将上段导风筒 41和下段导风筒42分成几段，多段上段导风筒41之间或者多段下段导风筒 42使用多个轴流风机7串联。