一种风力发电机组散热结构及风力发电机组的制作方法

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1.本实用新型属于风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组散热结构及风力发电机组。

背景技术：

2.风力发电机组在运行发电的过程中会产生大量的热，这些热来源于轮毂内部控制柜体散热、传动系统散热、发电机散热、机舱内部的电控柜体散热、机组内部的电力电缆散热等方面；
3.发电机产生的热排放到外界，但轮毂内部控制柜体散热、传动系统散热、机舱内部的电控柜体散热、机组内部的电力电缆散热是直接排放到机组内部的；
4.进而使得整个机组内部的环境温度升高，易导致机组过温故障、电控柜体元器件寿命降低，甚至机组停机，引起风力发电机组发电机损失；
5.且以传动系统散热、机舱内部的电控柜体散热、机组内部的电力电缆散热量最大；
6.市场上的机组一般会在机舱内部增加散热系统，为传动系、电控柜体、电缆等散热，控制机组内部温度。
7.对于增加散热系统，向机舱外部抽出热量的机组，见图1，会使用电网上的电能，增加机组自耗电；同时会因抽出机舱内部的空气造成外界气压高于机组内部气压，形成机组负压，导致外界不洁净空气(灰尘、盐雾颗粒等)进入机组，降低机组电气元件污染失效；
8.对于增加散热系统，向机舱内部输入冷空气来降低机组温度的方式，见图2，会因散热量较大，散热系统的自耗电量增大；
9.内部增加散热系统增加机组大量自耗电，进而影响机组的功率曲线，降低机组的市场竞争力。
10.针对现有的散热方式带来的机组大量自耗电、机组负压等的缺点，提出一种机组散热设计布局，不使用机组电能达到降低机组内部温度的目的；并且使得机组内部气压高于外界气压，形成机组微正压，阻止外界不洁净空气进入，保护机组不受外界空气污染。
11.公开号为cn106640554a中国专利公开了风力发电机组散热结构，其包括风机、设置于导流罩1外壁上的一个以上的进风部和设置于机舱罩3尾部的出风部；风机安装于进风部，进风部处于轮毂2的前方，其进风口设置在导流罩的背风向负压较难形成，往往需要主动改变机舱内气压后形成，并且将降温气流分为两股，降低对机舱后部的冷却效果，参考图1和图2。
12.公开号为cn105863953a的中国专利公开了风力发电机叶片，通过在内部设置叶片空气通道并在外表面设置出气口，当风力发电机叶片随轮毂2转动时，在进气口与出气口之间形成空气压力差的作用下进气口处的空气通过叶片空气通道引导至出气口排出，通过在出气口处设置防回流装置32，可防止空气或者雨水等从外部通过出气口进入风力发电机叶片内部进而影响发电机的正常运行，但是会在一定程度上削弱叶片强度，同时影响叶片动力，而且通过叶片的空气流道连通机舱，流道复杂，生产成本高。

技术实现要素：

13.为解决上述问题，本实用新型提供了一种风力发电机组散热结构及风力发电机组，在整流罩处开设进风口，在机舱尾部端面开设出风口，风力发电机组运行时，自动在机舱内形成降温气流，克服现有技术存在的问题。
14.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种风力发电机组散热结构，包括叶轮单向阀、盐雾过滤装置、导流罩、机舱以及动轴，导流罩的迎风面开设进风口，叶轮单向阀设置在所述进风口的内侧，盐雾过滤装置安装在叶轮单向阀的背风端面，机舱的尾部开设出风口，出风口内侧设置机舱单向阀；散热片沿着动轴内侧一周设置。
15.进一步的，叶轮单向阀的通流面积大于机舱单向阀的通流面积。
16.进一步的，盐雾过滤装置或机舱单向阀处设有主动电机。
17.进一步的，进风口和出风口处均设置防尘网。
18.进一步的，散热片的背风端面上设置密封门，散热片与密封门之间形成缝隙。
19.进一步的，机舱柜体设置在机舱尾部，机舱柜体外表面设置散热片。
20.进一步的，出风口开设在靠近机舱柜体处。
21.进一步的，叶轮单向阀处还设置雨水导流管。
22.进一步的，机舱内还布置有温度传感器，所述温度传感器连接风场控制中心的输入端。
23.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
24.通过机组散热结构设计，利用外界流动的冷空气来自动对机组内部进行散热；使得机组内部自动形成微正压，气流带走机舱内热量的同时还能阻碍外界不洁净物进入；通过在动轴处增加散热片，加快传动系散热降温，提高散热效率。
25.进一步的，在散热片的端面上设置密封门，散热片与密封门之间形成缝隙，使得气流沿着散热片表面流过，充分带走散热片上的热量，提高散热效率。
26.进一步的，利用外界流动的空气，不额外增加大功率的电机，使得机组自耗电相对减少，提高机组功率曲线、机组竞争力。
附图说明
27.图1为向机舱外部抽出热量的机组示意图。
28.图2为向机舱内部输入热量的机组示意图。
29.图3为本实用新型所述散热结构的示意图。
30.图4为本实用新型散热结构局部剖视示意图。
31.图5为本实用新型散热片和密封门端面示意图。
32.附图中，11为叶轮单向阀，12为风道，13为盐雾过滤装置，14为导流罩，15为轮毂柜体，16为轮毂，21为传动系、22为轴承，23为散热片，24为密封门，33为底座，34为机舱柜体，35为机舱单向阀。
具体实施方式
33.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
34.如图3和图4所示，本实用新型提供的一种风力发电机组散热结构，包括叶轮单向
阀11、盐雾过滤装置13、导流罩14以及机舱3，叶轮单向阀11固定在导流罩14内侧，盐雾过滤装置13固定在轮毂16上；机舱单向阀35固定在机舱尾部；散热片23沿着动轴21的结构内部一周设置；在导流罩14和机舱3内部形成气流通道，所述气流通道穿过导流罩14、轮毂16、动轴21、机舱柜体34以及整个机舱3内部空间；在散热片23上设置密封门24；散热片与密封门之间形成缝隙，使得气流沿着散热片表面流过，充分带走散热片上的热量，提高散热效率。
35.机组发电时，叶轮单向阀11打开，迎风的机头方向的风速较大，经过通过风道12进入盐雾过滤装置13，外界风经盐雾过滤装置13过滤为洁净空气后进入轮毂16内部，洁净的空气将轮毂16内部的轮毂柜体15产生的热量带走；轴承22产生的热量向机组内部传递扩散，散热片23有助于传动系上的热量扩散。
36.进一步的，密封门24将散热片23密封，空气只在散热片23与动轴21之间的缝隙流动；轮毂16内部的空气经过动轴21、散热片23以及传动系内部结构的缝隙流入密封门24后部，使得洁净的冷空气充分的与机组的动轴21接触、高效降低传动系的温度。
37.洁净的空气进入机舱3内部后，把机舱柜体34产生的热量带走；机舱3的尾部设置机舱单向阀35，机组运行时，机舱单向阀35打开；经过滤后的洁净空气冷却变桨柜体17、轴承22、机舱柜体34及机组内部分布的电力电缆后，经机舱单向阀35排出机组；达到冷却机组内部温度的目的。
38.机舱柜体34设置在机舱尾部，机舱柜体34外表面设置散热片，更进一步的出风口开设在靠近机舱柜体34处，有利于气流从机舱柜体34外表面经过散热片带走更多热量。
39.作为一种实施方式，盐雾过滤装置13采用市售产品。
40.机头方向为高风速区，叶轮单向阀11和机舱单向阀35打开后形成强劲的气流；外界空气经盐雾过滤装置13后被净化，强劲的风到把机组内部的热量带走；不需要通过机组自耗电来产生动力排出机组温度；而且在散热片23处的气流面积减小，而两端的气流面积大于散热片23处的气流面积，有利于提高气流速度，
41.叶轮单向阀11的通流面积大于机舱单向阀35的通流面积，即通过叶轮单向阀11的风量大于通过机舱单向阀35的风量，使得机舱内部的气压大于外界气压，形成机舱微正压，能够阻止外界不洁净的空气进入机组，保护机组内部的对污染敏感的元器件，降低机组故障率，提高机组可靠性。
42.当机组不运行时，叶轮单向阀11与机舱单向阀35关闭，隔离外界空气进入机组，保护机组不受外界空气污染。
43.作为可选的实施例，还可以在盐雾过滤装置13或机舱单向阀35处设置主动电机，主动电机的输出端连接叶轮单向阀11和机舱单向阀35的叶轮；当机组散热需求量增大时，启动电机加快通过机组内部风量的速度和风量，进一步降低高效机组温度；当机组散热需求量小时，可不启动电机，达到利用外部风流的同时，降低机组自耗电；引入外界流动的冷风进入机组内部，降低机组温度，降低机组过温故障率；使得机组内部形成微正压，阻碍外界不洁净物进入机组，降低机组内部元器件污染故障概率；不使用机组自耗电，提高机组的功率曲线和综合发电能力。
44.在新建风场实施时，所述风力发电机组均采用本实用新型所述风力发电机组散热结构，也可以选择适合的风机机组在检修时进行改造实现更好的散热。
45.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范
围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。

技术特征：

1.一种风力发电机组散热结构，其特征在于，包括叶轮单向阀(11)、盐雾过滤装置(13)、导流罩(14)、机舱(3)以及动轴(21)，导流罩(14)的迎风面开设进风口，叶轮单向阀(11)设置在所述进风口的内侧，盐雾过滤装置(13)安装在叶轮单向阀(11)的背风端面，机舱(3)的尾部开设出风口，出风口内侧设置机舱单向阀(35)；散热片(23)沿着动轴(21)内侧一周设置。2.根据权利要求1所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，叶轮单向阀(11)的通流面积大于机舱单向阀(35)的通流面积。3.根据权利要求1所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，盐雾过滤装置(13)或机舱单向阀(35)处设有主动电机。4.根据权利要求1所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，进风口和出风口处均设置防尘网。5.根据权利要求1所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，散热片(23)的背风端面上设置密封门(24)，散热片(23)与密封门(24)之间形成缝隙。6.根据权利要求1所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，机舱柜体(34)设置在机舱尾部，机舱柜体(34)外表面设置散热片。7.根据权利要求6所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，出风口开设在靠近机舱柜体(34)处。8.根据权利要求1所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，叶轮单向阀(11)处还设置雨水导流管。9.根据权利要求1所述的风力发电机组散热结构，其特征在于，机舱(3)内还布置有温度传感器，所述温度传感器连接风场控制中心的输入端。10.一种风力发电机组，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述风力发电机组散热结构。

技术总结

本实用新型公开了一种风力发电机组散热结构，包括叶轮单向阀、盐雾过滤装置、导流罩、机舱以及动轴，导流罩的迎风面开设进风口，叶轮单向阀设置在所述进风口的内侧，盐雾过滤装置安装在叶轮单向阀的背风端面，机舱的尾部开设出风口，出风口内侧设置机舱单向阀；散热片沿着动轴内侧一周设置；通过机组散热结构设计，利用外界流动的冷空气来自动对机组内部进行散热；使得机组内部自动形成微正压，气流带走机舱内热量的同时还能阻碍外界不洁净物进入；通过增加散热片，加快传动系散热降温；另外，增加密封门，使得冷空气只能通过散热片与传动系的缝隙，高效地加快传动系散热降温。高效地加快传动系散热降温。高效地加快传动系散热降温。