專利名稱：永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及永磁電機技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種高速永磁發(fā)電機的通 風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機通常安裝在距離地面較高的機艙內(nèi)，周圍環(huán)境溫度高，再加上散熱不 暢等原因容易導(dǎo)致電機部件出現(xiàn)故障，電機維護和保養(yǎng)非常不便。特別是位于近海的風(fēng)力 發(fā)電機組，其對于散熱的可靠性要求更高。另外，永磁材料對溫度異常敏感，溫度過高將造成永磁材料性能的降低，甚至出現(xiàn) 不可逆去磁。而加強電機冷卻能力可以提高電磁負荷，減小發(fā)電機的體積和重量，降低成 本。因此，永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的溫升計算和冷卻系統(tǒng)合理設(shè)計非常重要。目前該類電機的冷卻主要是通過空空或者空水冷卻。電機內(nèi)部冷卻介質(zhì)為空氣。 主要有徑向通風(fēng)冷卻，軸向通風(fēng)冷卻以及混合通風(fēng)冷卻三種冷卻方式。具體的通風(fēng)方式為 自帶同軸風(fēng)扇形成內(nèi)風(fēng)路循環(huán)和外風(fēng)路循環(huán)、增加強迫通風(fēng)電機，強迫通風(fēng)或者兩者相結(jié) 合的形式。上述幾種通風(fēng)方式都可以冷卻電機，但是都存在冷卻不均，甚至出現(xiàn)局部過熱的 狀況，為保證永磁電機的永磁體正常工作，就需要努力改善風(fēng)路使其受熱均勻，有效冷卻。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出了一種永磁發(fā)電機的通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，本實 用新型能使發(fā)電機的定、轉(zhuǎn)子風(fēng)量分配給更加合理，電機定、轉(zhuǎn)子溫度分布更加均勻、合理， 從而避免電機出現(xiàn)冷卻不均，局部過熱情況發(fā)生，有效地保證永磁電機永磁體的正常工作。本實用新型是通過采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括在電機上方設(shè)置的冷卻器和冷卻器 自帶的強迫通風(fēng)離心風(fēng)機，在電機的定子鐵心背部軸向交替設(shè)置有多個進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)， 進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)沿電機徑向圓周均勻分布，其中，進風(fēng)區(qū)在離心風(fēng)機的進風(fēng)端敞開，在離心 風(fēng)機的出風(fēng)端封閉；出風(fēng)區(qū)在離心風(fēng)機的出風(fēng)端敞開，在離心風(fēng)機的進風(fēng)端封閉。在定子鐵心內(nèi)設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布定子通風(fēng)溝，同樣在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)也 設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布的轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝，定子通風(fēng)溝和轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝的個數(shù)相同，且 每個定子通風(fēng)溝和每個轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝位置對齊，沿電機軸向方向，定子通風(fēng)溝的高度大于轉(zhuǎn) 子通風(fēng)溝的高度，以合理分配定、轉(zhuǎn)子冷卻風(fēng)量。。所述進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)的個數(shù)都為12個。所述定子通風(fēng)溝的高度為10mm。所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝的高度為5mm。所述冷卻器為空-水冷卻器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所達到的有益效果如下1、本實用新型中，采用在電機的定子鐵心背部軸向交替設(shè)置有多個進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)，進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)沿電機圓周方向均勻分布，所述進風(fēng)區(qū)在離心風(fēng)機的進風(fēng)端敞開，在離 心風(fēng)機的出風(fēng)端封閉；所述出風(fēng)區(qū)在離心風(fēng)機的出風(fēng)端敞開，在離心風(fēng)機的進風(fēng)端封閉。 這樣的結(jié)構(gòu)能使得定子、轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)均勻，風(fēng)量分配合理；在定子鐵心內(nèi)設(shè)置有多個沿 電機圓周方向均布的定子通風(fēng)溝，在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)設(shè)置有多個沿電機圓周方向均布的轉(zhuǎn)子通 風(fēng)溝，這樣的結(jié)構(gòu)能使得定子、轉(zhuǎn)子在徑向上通風(fēng)均勻，風(fēng)量分配更為合理；而將定子通風(fēng) 溝的高度大于轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝，是為了滿足定子通風(fēng)溝的流經(jīng)風(fēng)量遠大于轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝的流經(jīng)風(fēng) 量，進一步保證了風(fēng)量分配合理，而進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)交替設(shè)置也是為了進一步使風(fēng)量分配 得更加合理均勻，電機冷卻更加均勻。采用上述結(jié)構(gòu)后，能使發(fā)電機的定、轉(zhuǎn)子風(fēng)量分配更 為合理，電機定、轉(zhuǎn)子溫度分布更加合理，從而避免出現(xiàn)冷熱不均，局部過熱的情況發(fā)生，有 效地保證了永磁電機永磁體的正常工作，同時該結(jié)構(gòu)實施方案簡單易行，并不會增加電機 成本。2、本實用新型中，采用的進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)的個數(shù)都為12個，定子通風(fēng)溝的高度為 10mm，轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝的高度為5mm，冷卻器為空-水冷卻器，這樣的結(jié)構(gòu)方式，能進一步保證本 實用新型能適用于高速永磁發(fā)電機的通風(fēng)冷卻，且通風(fēng)效果更好。

下面將結(jié)合說明書附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明，其 中圖1為發(fā)電機內(nèi)部空氣循環(huán)路徑圖圖2為本實用新型的總體布置示意圖圖3為圖2中B部放大圖圖4為圖2中A-A剖視圖圖中標(biāo)記1、離心風(fēng)機，2、進風(fēng)區(qū)，3、出風(fēng)區(qū)，4、定子鐵心背部，5、定子機座軸向筋板，6、進風(fēng) 端，7、出風(fēng)端，8、定子鐵心，9、轉(zhuǎn)子鐵心，10、定子通風(fēng)溝，11、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝，12、氣隙，13、風(fēng)扇 葉片，14、軸。
具體實施方式
實施例1本實用新型公開了一種永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，包括在電機上方設(shè)置的冷卻器和冷 卻器自帶的強迫通風(fēng)離心風(fēng)機1，在電機的定子鐵心背部4軸向交替設(shè)置有多個進風(fēng)區(qū)2和 出風(fēng)區(qū)3，進風(fēng)區(qū)2和出風(fēng)區(qū)3沿電機徑向圓周均勻分布，其中，所述進風(fēng)區(qū)2在離心風(fēng)機1 的進風(fēng)端6敞開，在離心風(fēng)機1的出風(fēng)端7封閉；所述出風(fēng)區(qū)3在離心風(fēng)機1的出風(fēng)端7敞 開，在離心風(fēng)機1的進風(fēng)端6封閉；在定子鐵心8內(nèi)設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布定子 通風(fēng)溝10，同樣在轉(zhuǎn)子鐵心9內(nèi)也設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布的轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝11，定子 通風(fēng)溝10和轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝11的個數(shù)相同，且每個定子通風(fēng)溝10和每個轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝11位置 對齊，沿電機軸向方向，定子通風(fēng)溝10的高度大于轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝11的高度，以合理分配定、轉(zhuǎn) 子冷卻風(fēng)量。實施例2
4[0026]作為本實用新型的一最佳實施方式，本實用新型的進風(fēng)區(qū)2和出風(fēng)區(qū)3的個數(shù)都 為12個。所述定子通風(fēng)溝10的高度為10mm。所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝11的高度為5mm。所述冷 卻器為空-水冷卻器。其余同實施例1，這樣的結(jié)構(gòu)形式尤其適用于高速永磁發(fā)電機的通風(fēng) 冷卻，且通風(fēng)效果更好。實施例3作為本實用新型的一具體實施方式
該發(fā)電機采用了軸向、徑向混合通風(fēng)結(jié)構(gòu)。驅(qū) 動電機內(nèi)部空氣流動的壓力主要由高壓離心風(fēng)機1，轉(zhuǎn)子風(fēng)葉和轉(zhuǎn)子本身旋轉(zhuǎn)共同產(chǎn)生，但 最主要的空氣流動壓力來自離心風(fēng)機1，電子內(nèi)部空氣循環(huán)路徑如圖1所示。(1)定轉(zhuǎn)子鐵心上各布置有高度不同的數(shù)個通風(fēng)溝，其中定子風(fēng)溝高度為10mm，轉(zhuǎn) 子風(fēng)溝高度為5mm，定、轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝11數(shù)量相等，定子通風(fēng)溝10流經(jīng)風(fēng)量大于轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝 11流經(jīng)風(fēng)量，所以選取定子通風(fēng)溝10高度大于轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝11高度，如圖3。(2)定子鐵心背部進風(fēng)區(qū)2和出風(fēng)區(qū)3各12個，交替布置，風(fēng)區(qū)軸向一端封閉，另 一端敞開，進風(fēng)溝在進風(fēng)端6敞開，出風(fēng)端7封閉；出風(fēng)溝在進風(fēng)端6封閉，出風(fēng)端7敞開， 可實現(xiàn)定子鐵心背部進出風(fēng)區(qū)3周向交替排列，這種通風(fēng)方式使得定、轉(zhuǎn)子風(fēng)量分配更為 合理，電機冷卻更加均勻，同時電機定、轉(zhuǎn)子溫度分布更加合理，如圖4。12個進風(fēng)區(qū)和12個出風(fēng)區(qū)由M個定子機座軸向筋板5間隔形成。該方案主要保證了電機的均勻冷卻，有效保證了永磁體的性能，同時結(jié)構(gòu)實施方 案簡單易行，不會增加成本。
權(quán)利要求1.一種永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于包括在電機上方設(shè)置的冷卻器和冷卻器自 帶的強迫通風(fēng)離心風(fēng)機(1 )，在電機的定子鐵心背部(4)軸向交替設(shè)置有多個進風(fēng)區(qū)(2)和 出風(fēng)區(qū)(3)，進風(fēng)區(qū)(2)和出風(fēng)區(qū)(3)沿電機徑向圓周均勻分布，其中，所述進風(fēng)區(qū)(2)在離 心風(fēng)機(1)的進風(fēng)端(6)敞開，在離心風(fēng)機(1)的出風(fēng)端(7)封閉；所述出風(fēng)區(qū)(3)在離心 風(fēng)機(1)的出風(fēng)端(7)敞開，在離心風(fēng)機(1)的進風(fēng)端(6)封閉；在定子鐵芯(8)內(nèi)設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布定子通風(fēng)溝(10)，在轉(zhuǎn)子鐵芯(9) 內(nèi)設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布的轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝(11)，定子通風(fēng)溝(10)和轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝 (11)的個數(shù)相同，且每個定子通風(fēng)溝(10 )和每個轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝(11)對應(yīng)設(shè)置，沿電機軸向方 向，定子通風(fēng)溝(10 )的高度大于轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝(11)的高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進風(fēng)區(qū)(2)和出風(fēng)區(qū) (3)的個數(shù)都為12個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述定子通風(fēng)溝 (10)的高度為IOmm0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝(11)的 高度為5mmο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述冷卻器為空-水冷卻器。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁發(fā)電機通風(fēng)結(jié)構(gòu)，涉及永磁電機技術(shù)領(lǐng)域，包括在電機上方設(shè)置的冷卻器和冷卻器自帶的強迫通風(fēng)離心風(fēng)機，在電機的定子鐵心背部軸向交替設(shè)置有多個進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)，進風(fēng)區(qū)和出風(fēng)區(qū)沿電機徑向圓周均勻分布，其中，所述進風(fēng)區(qū)在離心風(fēng)機的進風(fēng)端敞開，在離心風(fēng)機的出風(fēng)端封閉；所述出風(fēng)區(qū)在離心風(fēng)機的出風(fēng)端敞開，在離心風(fēng)機的進風(fēng)端封閉，在定子鐵心內(nèi)設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布定子通風(fēng)溝，同樣在轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)也設(shè)置有多個沿電機徑向方向分布的轉(zhuǎn)子通風(fēng)溝。本實用新型能使發(fā)電機的定、轉(zhuǎn)子風(fēng)量分配和溫度分布更加合理，從而避免電機出現(xiàn)冷卻不均，局部過熱的情況發(fā)生，有效地保證了永磁電機永磁體的正常工作。
文檔編號H02K1/20GK201869024SQ20102063398
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者段建旭, 齊智鏑 申請人:東方電氣集團東方電機有限公司