孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及發(fā)電機(jī)冷卻方式，一種以輪盤孔的一側(cè)孔面作葉片工作面的散熱葉輪送風(fēng)冷卻方式。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子的散熱冷卻效果直接關(guān)乎整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行可靠性、乃至其使用壽命。設(shè)計(jì)者對(duì)現(xiàn)有發(fā)電機(jī)冷卻方式及異步、雙饋異步和直驅(qū)式交流永磁同步三種機(jī)型外轉(zhuǎn)子風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析與研宄后，推出了一種以輪盤孔的一側(cè)孔面作葉片工作面的散熱葉輪送風(fēng)冷卻方式。
[0003]上述所述以輪盤孔的一側(cè)孔面作葉片工作面的散熱葉輪，以下簡(jiǎn)稱“孔葉輪”。
[0004]說明書附圖中，圖1 (圖2)、圖3 (圖4)、圖5 (圖6)是三種較為典型的孔葉輪結(jié)構(gòu)示意圖。
[0005]孔葉輪單獨(dú)使用或者其與葉片葉輪配合使用，在一些特定場(chǎng)合，能起到簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)并加強(qiáng)送風(fēng)散熱的作用；說明書附圖中，圖7 (圖8)就可看作是一種孔葉輪與葉片葉輪的特殊組合形式。
[0006]設(shè)計(jì)理論依據(jù)簡(jiǎn)述:一般輪盤孔，其孔面上各點(diǎn)法線都垂直于發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(亦即輪盤軸)的軸線，這樣的輪盤孔隨軸旋轉(zhuǎn)時(shí)自身只有輪盤兩面通氣的作用，并無沿軸向從一方朝另一方送氣的作用；而可起葉片作用的輪盤孔，其孔面上各點(diǎn)法線與發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的軸線不垂直(朝向送氣方向)，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)其孔既有通氣的作用，又有一定送氣或者排氣的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式，其目的是要改善風(fēng)力發(fā)電機(jī)組外轉(zhuǎn)子、特別是內(nèi)定子的冷卻效果，提高設(shè)備可靠性及其使用壽命；
為實(shí)現(xiàn)上述目的，其技術(shù)解決方案是:一種孔葉輪結(jié)構(gòu)，包括發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(1)、具有孔葉輪結(jié)構(gòu)且與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子(2)，即整個(gè)外轉(zhuǎn)子如同是一個(gè)以輪盤孔(211)為葉片的散熱葉輪。
[0008]上述所述具有孔葉輪結(jié)構(gòu)且與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子(2)，其輪盤孔(211)為扇形或者非扇形、喇叭狀、對(duì)稱或者不對(duì)稱型，沿周向均勻分布；輪盤孔(211)兩側(cè)孔面為平面或者曲面，孔面上各點(diǎn)法線與發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(I)的軸線不垂直，即當(dāng)輪盤孔(211)隨發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(I)同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，一側(cè)孔面(212)如同風(fēng)機(jī)葉片的工作面，另一側(cè)孔面有一定導(dǎo)流的作用；亦即輪盤孔(211)既有輪盤(21)兩面通氣的作用，又有沿軸向從一方朝另一方送氣或者排氣的作用。
[0009]為提高孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻效果，與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子2的輪盤孔211的工作面212向外延伸突出，其突出部分213的工作面為平面(或者曲面)。
[0010]上述所述具有孔葉輪結(jié)構(gòu)且與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子(2)為磁極或者電樞；優(yōu)選地，所述外轉(zhuǎn)子為磁極。
[0011]上述所述孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻方式，作為一種輔助冷卻方式或者優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇，應(yīng)用于風(fēng)冷外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)或者電機(jī)的外轉(zhuǎn)子、特別是內(nèi)定子的送風(fēng)冷卻或者排氣散熱。
【附圖說明】
[0012]圖1為孔葉輪結(jié)構(gòu)示意圖一，圖2為圖1的左視圖；圖3為孔葉輪結(jié)構(gòu)示意圖二，圖4為圖3的左視圖；圖5為孔葉輪結(jié)構(gòu)示意圖三，圖6為圖5的左視圖。從圖1到圖6中，I 一發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸、2 —外轉(zhuǎn)子、21 —輪盤、211 —輪盤孔、212 —(輪盤孔)工作面。
[0013]圖7為孔葉輪與葉片葉輪一種組合結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為圖7的左視圖。
[0014]圖9為孔葉輪應(yīng)用例示意圖，圖10為圖9中前支撐右視圖，圖11為圖9中后支撐左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1 (圖2)、圖3 (圖4)和圖5 (圖6)所示三種典型孔葉輪，包括發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸I和外轉(zhuǎn)子2 ;外轉(zhuǎn)子2通過其輪盤21固定在發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸I上，隨軸同步旋轉(zhuǎn)，整個(gè)外轉(zhuǎn)子2可看作是一個(gè)以輪盤孔211的一側(cè)孔面212為工作面的散熱葉輪。
[0016]如圖7 (圖8)所示，為提高孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻效果，與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子2的輪盤孔211的工作面212向外延伸突出，其突出部分213的工作面為平面(或者曲面)。
[0017]孔葉輪應(yīng)用例，如圖1、圖2、圖9、圖10和圖11所示，一種外轉(zhuǎn)子雙軸伸永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，包括發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸1，外轉(zhuǎn)子2、前支撐座3，后支撐座4，內(nèi)定子5、承重軸承6，機(jī)艙座7，排氣風(fēng)機(jī)8，發(fā)電機(jī)罩9，其中，外轉(zhuǎn)子包括輪盤21、磁軛22、永磁鐵23，內(nèi)定子包括繞組51、磁芯52、定子軸5 ;另有，輪盤孔211、(輪盤孔)工作面212、(輪盤孔工作面)突出部分213、(截面為方形或者梯形的)冷卻流道221、(截面為梯形的)磁鐵固定槽222、圓周滑槽41、輸出接線端口 42。孔葉輪應(yīng)用例將同日另行申請(qǐng)實(shí)用新型專利。
[0018]孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻方式，作為一種輔助冷卻方式，或者一種優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇，可廣泛應(yīng)用于外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，無論是異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、還是直驅(qū)式交流永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0019]孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻方式，應(yīng)用于外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的外轉(zhuǎn)子、特別是內(nèi)定子的送風(fēng)冷卻或者排氣散熱。
[0020]孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻方式，同樣可推廣應(yīng)用于其它動(dòng)力外轉(zhuǎn)子風(fēng)冷發(fā)電機(jī)、以及外轉(zhuǎn)子風(fēng)冷電機(jī)上，作主要散熱(功率較小或者軸的轉(zhuǎn)速較快時(shí))或者輔助散熱(功率較大或者軸的轉(zhuǎn)速較慢時(shí))。
[0021]孔葉輪送風(fēng)(或者排風(fēng))散熱冷卻方式，是本發(fā)明的核心所在，而說明書中涉及到的幾種孔葉輪結(jié)構(gòu)只是較佳優(yōu)選方式而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或者裝飾，均落在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式，其特征在于，孔葉輪包括發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(1)、具有孔葉輪結(jié)構(gòu)且與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子(2)，即整個(gè)外轉(zhuǎn)子如同是一個(gè)以輪盤孔(211)為葉片的散熱葉輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式，其特征在于，所述具有孔葉輪結(jié)構(gòu)且與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子(2)，其輪盤孔(211)為扇形或者非扇形、喇叭狀、對(duì)稱或者不對(duì)稱型，沿周向均勻分布；輪盤孔(211)兩側(cè)孔面為平面或者曲面，孔面上各點(diǎn)法線與發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(I)的軸線不垂直，即當(dāng)輪盤孔(211)隨發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(I)同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，一側(cè)孔面(212)如同風(fēng)機(jī)葉片的工作面，另一側(cè)孔面有一定導(dǎo)流的作用；亦即輪盤孔(211)既有輪盤(21)兩面通氣的作用，又有沿軸向從一方朝另一方送氣或者排氣的作用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式，其特征在于，所述輪盤孔211的工作面212向外延伸突出，其突出部分213的工作面為平面或者曲面，借此方式提高孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻效果。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式，其特征在于，所述具有孔葉輪結(jié)構(gòu)且與發(fā)電機(jī)同軸的外轉(zhuǎn)子為磁極或者電樞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式，所述孔葉輪送風(fēng)散熱冷卻方式，作為一種輔助冷卻方式或者優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇，應(yīng)用于外轉(zhuǎn)子風(fēng)冷發(fā)電機(jī)或者電機(jī)的外轉(zhuǎn)子、特別是內(nèi)定子的送風(fēng)冷卻或者排氣散熱。
【專利摘要】本發(fā)明公開了孔葉輪及其送風(fēng)散熱冷卻方式，提供了一種以輪盤孔的一側(cè)孔面作葉片工作面的散熱葉輪，即所稱孔葉輪?？兹~輪單獨(dú)使用或者其與葉片葉輪配合使用，在一些特定場(chǎng)合，能起到加強(qiáng)送氣（或者排氣）散熱的作用?？兹~輪送風(fēng)散熱冷卻方式，作為一種輔助冷卻方式或者優(yōu)化設(shè)計(jì)選擇，可廣泛應(yīng)用于外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)上，無論是異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)、還是直驅(qū)式交流永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)；同樣可推廣應(yīng)用于其它動(dòng)力外轉(zhuǎn)子風(fēng)冷發(fā)電機(jī)、以及外轉(zhuǎn)子風(fēng)冷電機(jī)上，作主要散熱（功率較小或者軸的轉(zhuǎn)速較快時(shí)）或者輔助散熱（功率較大或者軸的轉(zhuǎn)速較慢時(shí)）。
【IPC分類】H02K9-06
【公開號(hào)】CN104716780
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510142950
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】徐文章
【公開日】2015年6月17日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日