[发明专利]风力发电机

说明书

本发明提供一种风力发电机，其包括转子、定子和位于所述转子和所述定子之间的气隙，所述定子包括定子线圈和定子铁芯，所述定子铁芯的径向内侧、所述定子的中心部分与所述定子的端板围成的内部空间形成空腔，所述定子铁芯为齿槽结构，所述定子线圈位于所述定子铁芯槽内，所述风力发电机还包括发电机冷却装置，所述发电机冷却装置包括通风管，所述通风管位于所述定子铁芯与所述定子线圈之间，并与所述定子线圈和所述定子铁芯邻接。该风力发电机通过设置通风管在定子铁芯槽底，与定子线圈接触，增大定子有效散热面积，减小了发电机内部气体流动的压力损失，相比传统冷却方式，冷却效果得到提升，位于定子铁芯槽底部的设计对定子电磁影响也较低。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，特别涉及一种风力发电机。

背景技术

在风力涡轮机发电机的运行过程中，由于运行而产生的损耗会使发电机内部的温度升高，而当发电机内的部分组件温度过高时，则会造成一定程度上的损害，严重时甚至影响发电机的正常运行。所以，必须有效地控制这些部件的温升，从而保证发电机的稳定正常运行。而其中的大部分损耗发生在定子线圈绕组上，使得定子线圈以及与其接合的部件温升远高于其他部件。过高的线圈温度会加速绕组绝缘老化，甚至造成绕组绝缘失效。因此，如何合理有效地冷却发电机定子线圈是决定发电机设计和运行的关键因素之一。

到目前为止，风力涡轮发电机通常采用空气作为一级冷却介质进行冷却，这是因为空冷的可行性、可靠性、可维护性远优于其他冷却方式。一种传统的发电机空冷结构设置为包括转子和定子之间的气隙、位于定子内部的径向通风道、定子铁芯径向内侧、定子端板、定子中心部分形成的空腔。冷却气流先后流过定子端部、气隙、通风道、空腔，对定子线圈和定子铁芯进行冷却。但是，该种冷却结构的定子有效散热面积有限，在不影响发电机电磁性能的前提下，难以进一步提升冷却效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中定子的有效散热面积有限，冷却效率难以提升的缺陷，提供一种风力发电机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种风力发电机，其包括转子、定子和位于所述转子和所述定子之间的气隙，所述定子包括定子线圈和定子铁芯，所述定子铁芯的径向内侧、所述定子的中心部分与所述定子的端板所围成的内部空间形成空腔，所述定子铁芯为齿槽结构，所述定子线圈位于所述定子铁芯的槽内，其特点在于，所述风力发电机还包括发电机冷却装置，所述发电机冷却装置包括通风管，所述通风管位于所述定子铁芯的表面与所述定子线圈的表面之间，并与所述定子线圈和所述定子铁芯相邻接。所述通风管的设置使定子线圈和定子铁芯的有效散热面积更大，并且减小了发电机内部气体流动的压力损失，提高了冷却效率。

较佳地，所述定子铁芯包括若干相互之间留有空隙的叠片组，所述叠片组之间的空隙形成所述定子的径向通风道，所述径向通风道连通所述空腔与所述气隙。

较佳地，所述通风管沿轴向设置于所述定子铁芯的槽底部，所述通风管的内部为空心结构，所述通风管的两端上至少有一端具有端部开口，所述通风管的表面上沿轴向设置有若干径向开口，所述径向开口用于使冷却气流能够在所述通风管内沿轴向流动并从所述端部开口和所述径向开口处进入或离开。通风管安装在定子铁芯的槽底部，对发电机的电磁性能的影响较小，从而不影响发电机的正常使用。

较佳地，所述径向开口设置于与所述径向通风道轴向平齐的位置处，所述径向开口连通于所述径向通风道。

较佳地，所述通风管的内部设置有支撑筋，所述支撑筋用于支撑所述通风管的管壁。

较佳地，所述支撑筋为“工”字形结构。

较佳地，所述通风管为扁平状结构，其截面为弓形，所述弓形的弧侧的弧度小于180度，所述径向开口位于所述通风管的弧侧表面上。