專利名稱：軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機，特別涉及一種能夠有效降低軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機溫升的水冷結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
軸向磁通永磁電機結(jié)構(gòu)簡單，定子內(nèi)徑大，轉(zhuǎn)子尺寸和轉(zhuǎn)動慣量大，對平抑風(fēng)力起伏引起的電動勢波動有顯著效果，日益受到人們的重視，特別適用于當今風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域。但是對于單定子-單轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的軸向磁通電機，運行時易產(chǎn)生軸向磁拉力，使軸承負荷加大， 而且轉(zhuǎn)子磁場在的定子中央交變，引起損耗，導(dǎo)致電機的效率降低。對于多盤結(jié)構(gòu)的軸向磁通電機，雖然可提高軸向磁通電機的轉(zhuǎn)矩，但是不利于散熱，會使電機溫升增高，影響電機的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有多盤結(jié)構(gòu)的軸向磁通永磁電機存在的缺點與不足，提供一種軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，能夠提高大功率軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的功率密度， 并有效地降低電機定子繞組溫度，避免電機內(nèi)部產(chǎn)生局部過熱點。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯以及繞制在定子鐵芯上的定子繞組，所述定子鐵芯的盤體內(nèi)設(shè)置有冷卻夾層，冷卻夾層表面設(shè)置有進水口和出水口，冷卻夾層內(nèi)部設(shè)置有與進水口和出水口相連接的冷卻流道；所述冷卻流道沿電機徑向方向呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，并在定子鐵芯盤體內(nèi)靠近轉(zhuǎn)軸處通過彎管連接。其進一步的技術(shù)方案為所述冷卻流道由銅管制成；或者所述冷卻流道由冷卻夾層內(nèi)的凹槽構(gòu)成，所述凹槽的截面為圓形或者矩形。相鄰兩個冷卻流道內(nèi)的水流方向相反。其進一步的技術(shù)方案為所述進水口和出水口位于冷卻夾層的同一側(cè)，并與定子繞組交錯。其進一步的技術(shù)方案為所述進水口和出水口與外部冷卻器相連接。其進一步的技術(shù)方案為所述冷卻夾層內(nèi)部含有氣隙處填充有導(dǎo)熱膠。本發(fā)明的有益技術(shù)效果是
本發(fā)明通過直接冷卻電機的主要發(fā)熱源定子繞組，更大程度上滿足了大功率風(fēng)力發(fā)電機的冷卻要求。由于采用了雙螺旋結(jié)構(gòu)的冷卻流道，使得冷卻液體的進、出口均在同一側(cè)， 簡化了電機的結(jié)構(gòu)。另外，雙螺旋結(jié)構(gòu)的冷卻形式使相鄰兩個流道之間也可以相互進行熱量交換，保證了電機各部件散熱良好，避免電機內(nèi)部的局部過熱點，有助于延長電機的使用壽命和增加運行時的可靠性。


圖I是本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本發(fā)明的內(nèi)部截面圖。圖3是冷卻流道第一種實施例的截面圖。圖4是冷卻流道第二種實施例的截面圖。附圖標記說明1、定子鐵芯；2、定子繞組；3、進水口 ；4、出水口 ；5、冷卻夾層；6、
冷卻流道；7、轉(zhuǎn)軸；8、彎管。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做進一步說明。如圖I、圖2所示，本發(fā)明包括定子鐵芯I以及繞制在定子鐵芯I上的定子繞組2， 冷卻夾層5設(shè)置在永磁風(fēng)力發(fā)電機定子鐵芯I盤體內(nèi)，冷卻夾層5上部設(shè)有進水口 3和出水口 4。冷卻流道6設(shè)在冷卻夾層5內(nèi)部，冷卻流道6在徑向方向上呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，并在圓盤靠近轉(zhuǎn)軸7處用一段彎管8連接，保證水流可以沿冷卻流道6逆流返回到冷卻結(jié)構(gòu)的出水口 4處。本發(fā)明中冷卻流道6可由銅管制成或是由在冷卻夾層5內(nèi)加工成如圖2所示的凹槽構(gòu)成。如圖3、圖4所示，其中凹槽的截面可以是圓形也可以是矩形。為了保證電機的散熱效果，冷卻夾層5含有氣隙處必須使用導(dǎo)熱性能好的導(dǎo)熱膠進行填充。此外，進水口 3 和出水口 4的位置均在冷卻夾層5的同一側(cè)，并與定子繞組2交錯。本發(fā)明的雙螺旋結(jié)構(gòu)水道的流動方式的特點在于，冷卻水從進水口 3進入冷卻流道6后，沿冷卻流道6以順時針方向流動，當水流到靠近轉(zhuǎn)軸7處時，通過一彎管8，水流又以逆時針方向通過冷卻流道6流出出水口 4，其中相鄰兩個冷卻流道6的水流方向相反。本發(fā)明的進水口 3和出水口 4均在冷卻夾層5的表面，且進水口 3、出水口 4與外部冷卻器相連，保證了冷卻水進行熱交換后降溫。通過水泵提供壓力，使冷卻水由進水口 3 通過雙螺旋冷卻流道6，最終回到出水口 4形成密閉的水冷卻循環(huán)系統(tǒng)。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明不限于以上實施例?？梢岳斫?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的基本構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進和變化， 均應(yīng)認為包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯(I)以及繞制在定子鐵芯(I)上的定子繞組(2)，其特征在于所述定子鐵芯(I)的盤體內(nèi)設(shè)置有冷卻夾層(5)，冷卻夾層(5)表面設(shè)置有進水口(3)和出水口(4)，冷卻夾層(5)內(nèi)部設(shè)置有與進水口(3)和出水口(4)相連接的冷卻流道(6);所述冷卻流道(6)沿電機徑向方向呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，并在定子鐵芯(I)盤體內(nèi)靠近轉(zhuǎn)軸(7 )處通過彎管(8 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，其特征在于所述冷卻流道(6)由銅管制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，其特征在于所述冷卻流道(6)由冷卻夾層(5)內(nèi)的凹槽構(gòu)成，所述凹槽的截面為圓形或者矩形。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，其特征在于 相鄰兩個冷卻流道(6)內(nèi)的水流方向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進水口(3)和出水口(4)位于冷卻夾層(5)的同一側(cè)，并與定子繞組(2)交錯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，其特征在于所述進水口(3)和出水口(4)與外部冷卻器相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，其特征在于所述冷卻夾層(5)內(nèi)部含有氣隙處填充有導(dǎo)熱膠。
全文摘要
本發(fā)明提供一種軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的水冷結(jié)構(gòu)，包括定子鐵芯以及繞制在定子鐵芯上的定子繞組，定子鐵芯的盤體內(nèi)設(shè)置有冷卻夾層，冷卻夾層表面設(shè)置有進水口和出水口，冷卻夾層內(nèi)部設(shè)置有與進水口和出水口相連接的冷卻流道；冷卻流道沿電機徑向方向呈雙螺旋結(jié)構(gòu)，并在定子鐵芯盤體內(nèi)靠近轉(zhuǎn)軸處通過彎管連接。本發(fā)明能夠提高大功率軸向磁通永磁風(fēng)力發(fā)電機的功率密度，并有效地降低電機定子繞組溫度，避免電機內(nèi)部產(chǎn)生局部過熱點。
文檔編號H02K1/20GK102611223SQ201210074080
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者周會軍, 安康平, 朱紅燕, 楊菲, 王成, 王裕峰, 郭強, 陳恒峰, 黃森林 申請人:中科盛創(chuàng)(青島)電氣有限公司