[发明专利]发电机冷却方法

说明书

用于冷却发电机（1）的方法，包括以下步骤：‑通过所述第一和第二温度传感器（51、52）监测端部绕组（18）和磁体（19）的温度；‑若端部绕组（18）和/或磁体（19）的温度上升并达到第一上限（L1），则操作多个冷却风扇（41、42）以向发电机（1）提供第一冷却功率（W1）；‑当提供第一冷却功率（W1）时，若磁体（19）的温度达到第二最大可接受温度（T2）并且端部绕组（18）的温度低于第一最大可接受温度（T1），则操作多个冷却风扇（41、42）以向发电机（1）提供第二冷却功率（W2），第二冷却功率（W2）低于第一冷却功率（W1）。

技术领域

本发明涉及一种用于冷却发电机的方法，所述发电机包括定子、转子和多个冷却风扇。具体地，本发明的方法应用于包括在风力涡轮机中的发电机。

背景技术

上述类型的发电机及其冷却方法总体是已知的。借助于风扇，空气被吹送通过转子定子间隙和定子空气管道以冷却发电机，特别是定子的端部绕组和转子的永磁体。

在操作过程中，机器被监测并就位有控制策略以使功率生产最大化。测量端部绕组温度以控制用于冷却的风扇。当温度达到第一预定义上限值时，通常可能有两种策略：

- 在所谓的大型驱动（LD）发电机中，安装的多个风扇的一部分被开启；

- 在所谓的小型驱动（SD）发电机中，安装的多个风扇的所有风扇以低速开启。

当温度达到高于第一上限的第二预定义上限值时，所述两种策略分别包括：

- LD发电机：开启安装的多个风扇的更多风扇;

- SD发电机：以更高的速度运行风扇。

除了测量端部绕组温度外，还测量发电机电流和转子永磁体温度。当后者也达到特定的预定义上限值时，当前就位的控制策略减少功率生产，从而能够将端部绕组温度和磁体保持在其最大可接受温度以下。绕组上的最大可接受温度取决于绝缘等级，并且磁体上的最大可接受温度取决于防止退磁的合金元素百分比。典型地，绕组上的最大可接受温度高于磁体上的最大可接受温度。

在这种情况下，当发电机降低额定值时，所有冷却风扇运转（LD发电机）或全速运转（SD发电机），这是由于它们被最大端部绕组温度控制，其已达到上述定义的第二上限。

然而，存在发电机中循环的冷却空气具有的温度包括在永磁体的最大可接受温度和端部绕组的最大可接受温度之间的情况。在这些情况下，端部绕组的温度可远低于其极限值，并且永磁体温度成为限制因素，因为冷却定子的循环空气趋向于也使永磁体升温。

典型地，这种情况发生于低扭矩，因而低电流和高环境温度，但其也可发生于全功率。

这可能是期望的。

发明内容

根据独立权利要求的主题可满足这种需求。本发明的有利实施例由从属权利要求描述。

根据本发明的第一方面，提供一种用于冷却发电机的方法。所述发电机包括：

- 定子，其包括多个绕组和与第一温度传感器相关联的至少一个端部绕组，所述端部绕组可操作直至第一最大可接受温度；

- 转子，其包括与第二温度传感器相关联的至少一个磁体，所述磁体可操作直至第二最大可接受温度；

- 一个或多个冷却风扇，在其活跃状态下产生通过发电机的空气流，用于冷却端部绕组和磁体。

所述方法包括以下步骤：

- 通过所述第一和第二温度传感器监测端部绕组和磁体的温度；

- 若端部绕组和/或磁体的温度上升并达到第一上限，则操作多个冷却风扇以向发电机提供第一冷却功率；