一种提高风机电机水冷效果的冷却系统技术方案

本实用新型专利技术属于风力发电技术领域，公开了一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，包括：冷却水道、入水口、出水口和导流板，其中冷却水道设置于风机电机外壳内；入水口设置于冷却水道入口端；出水口设置于冷却水道出口端；导流板设置于冷却水道内。本实用新型专利技术提出的一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，改善了传统冷却结构流速分布不均匀、阻力较大的问题，同时避免了因入水口和出水口设置在电机两端而引起轴向温差大的问题，有效提高了电机运行的稳定性。同时在冷却系统中加入导流板的结构，使冷却水流动更加均匀，使得冷却水与电机外壳接触更加充分，进一步提高了冷却效果。进一步提高了冷却效果。进一步提高了冷却效果。

【技术实现步骤摘要】
一种提高风机电机水冷效果的冷却系统


[0001]本技术属于风力发电
，具体涉及一种提高风机电机水冷效果的冷却系统。

技术介绍

[0002]电机是风力发电机中的一个重要结构，风力发电中常用的电机有双馈感应电机和直驱式永磁电机。其中对于直驱式永磁电机而言，是由转子上的永磁体代替励磁绕组，因此存在永磁体在高温下可能发生永久性退磁的问题，这就对电机的散热和冷却系统提出了很高的要求。
[0003]现阶段比较常用的水冷结构有Z型轴向冷却水道结构和周向螺旋冷却水道结构，虽基本能满足散热量小的电机的冷却要求。但Z型轴向冷却水道结构的拐角多，导致水道中冷却水的方向多次改变，流速无法沿圆周均匀分布，同时会对冷却水流产生较大的阻力，导致更多的能量损失。而周向螺旋冷却水道结构相对简单，冷却水沿着螺旋方向流动，流速较缓且分布均匀，但由于螺旋冷却水道结构单向导入、导出的特点，会使电机两端产生轴向温度梯度，容易使绕组的温度不一致，影响电机运行。
[0004]因此，本技术提出了一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，以解决现有技术中电机水冷存在的缺陷和不足。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，以解决现有技术中冷却温度不均匀，冷却效果差的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，其特征在于，包括：冷却水道、入水口、出水口和导流板，其中
[0008]所述冷却水道设置于风机电机外壳内；<br/>[0009]所述入水口设置于所述冷却水道入口端；
[0010]所述出水口设置于所述冷却水道出口端；
[0011]所述导流板设置于所述冷却水道内。
[0012]进一步地，所述冷却水道包括至少两个冷却单元。
[0013]进一步地，所述至少两个冷却单元呈几字状贯通连接。
[0014]进一步地，所述冷却水道入口端和出口端设置于风机电机外壳同一端。
[0015]进一步地，所述导流板的数量至少为2个。
[0016]进一步地，所述至少2个导流板对称交错设置于每个冷却单元内壁上。
[0017]进一步地，所述导流板长度小于所述冷却单元宽度。
[0018]进一步地，所述每个冷却单元的长度L1大于等于风机电机端部绕组长度。
[0019]进一步地，所述相邻两个导流板之间设有长度为L3的间距。
[0020]相较于现有技术，本技术的优点在于：
[0021]1)通过冷却水道、入水口、出水口和导流板的冷却系统，结构简单，使得冷却水在冷却水道内流动时避免了冷却水在冷却水道中的能量损失，保证了冷却水的冷却效果；
[0022]2)通过几字形结构的冷却水道，避免了现有技术中螺旋冷却水道单向导入和导出，流速缓慢且分布不均的缺点，避免了电机两端产生轴向温度梯度的问题；
[0023]3)将冷却水道的入水口和出水口设置在电机的同一端，进一步解决了电机两端产生轴向温差的问题，提高了电机的水冷效果；
[0024]4)通过在冷却水道的冷却单元中设置导流板，使得冷却结构内部面积更大，冷却水能够与电机外壳充分接触，更进一步提高了电机水冷系统的冷却效果；
[0025]5)通过将风机电机端部绕组长度大于等于冷却单元的长度的设计，使得冷却结构能够将端部绕组覆盖，有效降低了绕组周围空气的温度，加强了端部绕组的对流热换，避免了风机电机端部绕组与冷却结构不直接接触，导致冷却结构对端部绕组冷却效果差的问题。
附图说明
[0026]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0027]图1为本技术一种提高风机电机水冷效果的冷却系统结构展开图；
[0028]图2为本技术一种提高风机电机水冷效果的冷却系统冷却水流动示意图；
[0029]图3为本技术一种提高风机电机水冷效果的冷却系统冷却单元结构示意图。
[0030]附图标记：1、冷却水道，2、电机外壳，3、入水口，4、出水口，5、导流板，6、第一导流板，7、第二导流板，8、第三导流板，9、第四导流板，10、冷却单元。
具体实施方式
[0031]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0032]以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本技术提供进一步的详细说明。除非另有指明，本技术所采用的所有技术术语与本技术所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本技术所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本技术的示例性实施方式。
[0033]现有技术中风机电机水冷冷却水结构的两种结构，包括Z型轴向冷却水道结构和周向螺旋冷却水道结构；其中Z型轴向冷却水道结构冷却水在流动时要沿着冷却水道预定的方向多次改变流动方向，冷却水流速无法沿圆周均匀分布，同时该结构会对冷却水流产生较大的阻力，造成冷却水的能量损失。周向螺旋冷却水道结构是参照螺纹结构设计的冷却水流道，对于冷却较大的电机时，冷却水需要沿着螺纹流道从流道的入口流道螺纹流道的出口，流速较为缓慢且冷却水分布不均匀，更重要的是该结构为单向导入和导出的，会对待冷却的电机两端产生轴向温度梯度，也即在冷却水的入口处温度和冷却水出口的温度存在较大的温度差，容易使绕组的温度不一致，影响电机的安全稳定运行。
[0034]具体地，本技术的一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，包括：冷却水道1、入水口3、出水口4和导流板5，其中冷却水道1设置于风机电机外壳内；入水口3设置于冷却水道1入口端；出水口4设置于冷却水道出口端；导流板5设置于冷却水道1内。进一步具体地，冷却水道1包括至少两个冷却单元10，至少两个冷却单元10呈几字状贯通连接，冷却水道1入口端3和出口端3设置于风机电机同侧。导流板5的数量至少为2个，至少2个导流板5对称交错设置于每个冷却单元10的内壁上，且导流板5长度小于所述冷却单元10宽度。
[0035]如图1所示，电机冷却系统嵌在电机外壳2内，将冷却系统单元化，并在冷却水道1的冷却单元内加入导流板5，进行冷却水流动方式的设计。具体地，冷却系统中冷却水道1的冷却单元10数量根据具体电机的尺寸和冷却要求进行设计和安装，并将冷却水道1的冷却单元10设置为偶数的数量安装于电机壳2内，并将入水口3和出水口4设置在同一端，避免电机两端出现轴向温度差，影响电机的运行。
[0036]以图1所示电机为例，将机壳中的冷却水道1分成四个部分。如图2所示，为冷却水在冷却结构中的流动示意图冷却水从入水口3通入电机外壳内2的冷却结构中，流经第一导流板6、第二导流板7、第三档板8和第四导流板9及其所形成的冷却水流道腔后，进入下一个冷却单元10。流过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，其特征在于，包括：冷却水道(1)、入水口(3)、出水口(4)和导流板(5)，其中所述冷却水道(1)设置于风机电机外壳(2)内；所述入水口(3)设置于所述冷却水道(1)入口端；所述出水口(4)设置于所述冷却水道(1)出口端；所述导流板(5)设置于所述冷却水道(1)内。2.根据权利要求1所述的一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，其特征在于，所述冷却水道(1)包括至少两个冷却单元(10)。3.根据权利要求2所述的一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，其特征在于，所述相邻两个冷却单元(10)呈几字状贯通连接。4.根据权利要求1所述的一种提高风机电机水冷效果的冷却系统，其特征在于，所述冷却水道(1)入口端和出口端设置于风机电机外壳(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑茹心，林伟荣，蔡安民，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：