本發明屬于永磁直驅風電電機，具體涉一種高海拔長鐵心永磁風電電機定子分區冷卻的定子機座一種高海拔長鐵心永磁風電電機定子分區冷卻的定子機座。

背景技術：

1、低速永磁風電電機轉速低，僅有10r/min左右，旋轉部件產生的壓力僅有幾帕，無法驅動空氣在電機內部流動帶走電機運行的損耗。一般采用專門的風機用作空氣流動的主要壓力源。而對于較大容量永磁低速風電電機鐵心較長，采用鐵心徑向通風方式，冷卻空氣經過定子后，進入氣隙，向鐵心兩端擴散，最后通過定子繞組端部及通風道，其鐵心較長，對定子實現直接冷卻的部位的通風路徑長，加之由于結構限制，一般無法在機座周向均勻布置風機，從而會因為定子線圈和鐵心周向溫度分布不均，周向溫差可達30k—40k，導致難以實現電磁負荷的進一步提升，影響電機經濟性。特別對于高海拔大容量永磁低速風電電機，由于空氣密度低，進一步限制電機電磁負荷提升。

2、現有技術中，采用定子線圈和長鐵心的接近中國發明專利：一種風力發電機，申請公布號cn102332780a中公開了，所述風力發電機設置有相互配合的轉子和定子機座，所述轉子與定子機座之間構成相連通的圓環狀的氣隙，其特征在于：所述定子機座的外圓周面上設置有一圈環狀溝體，環狀溝體的兩側設置有擋板、其內部沿定子軸向設置有立筋板，將環狀溝體分隔為若干個通風腔，該通風腔是冷風腔或熱風腔，所述冷風腔和熱風腔交替布置在定子機座的外圓周面上，其底部分別連接有冷風送入風道和熱風輸出風道。

3、以上技術存在以下問題：

4、1.上述現有風電電機，在高海拔地區，由于空氣密度低，進一步限制電機電磁負荷提升。

5、2.冷卻空氣的溫度由于定子鐵心、定子線圈、轉子磁鋼發散熱量的影響，冷卻空氣溫度逐漸升高，對定子端部的冷卻效果不顯著。

6、3.冷卻空氣從大空腔進入進風腔中，由于進風腔的徑向尺寸小，導致風阻大，進入的冷卻空氣就少，一方面導致與定子鐵心直接接觸風量少，進行熱交換不充分，另一方面冷卻空氣從進風腔一端流向另一端時受定子鐵心、定子線圈發散熱量的影響，冷卻空氣溫度逐漸升高，導致每一段定子鐵心冷卻不均勻，冷卻效率不高。

技術實現思路

1、本發明的目的在于克服現有上述問題，提出一種高海拔長鐵心永磁風電電機定子分區冷卻的定子機座，以達到對直驅式風力發電機在高原地區的有效冷卻的目的。

2、為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

3、一種高海拔長鐵心永磁風電電機定子分區冷卻的定子機座，其特征在于：包括定子機座內的第一空間、第二空間、第三空間、非驅端出風空間、第五空間、驅端出風空間、第一均壓腔、第二均壓腔、第三均壓腔、進風腔、第一出風腔和第二出風腔；使冷卻空氣進入機座的第一通風管道、第二通風管道和第三通風管道與排出冷卻空氣的出風管道；

4、第一分區冷卻路徑：第一通風管道連通第一均壓腔，第一均壓腔連通非驅端出風空間，非驅端出風空間連通第五空間；

5、第二分區冷卻路徑：第二通風管道連通第三均壓腔，第三均壓腔連通驅動端出風空間，驅動端出風空間連通第三空間，第三空間連通第五空間；

6、第三分區冷卻路徑：第三通風管道連通第二均壓腔，第二均壓腔連通進風腔，進風腔連通第一出風腔和第二出風腔；第一出風腔連通第一空間，第一空間連通第二空間，第二空間連通第五空間；第二出風腔連通第二空間，第二空間連通第五空間；

7、第五空間連通出風管道。

8、所述第一空間由支撐環板、第六環板和錐形環板圍成，第二空間由支撐環板、第五環板、第七環板和第八環板圍成，第三空間由支撐環板、第五環板、第八環板和第九環板圍成，第五空間由第十一環板、第五環板、第十二環板和第十三環板圍成，位于第一空間和第二空間內的支撐環板上設置圓周分布的第一通風孔連通第一空間與第二空間，支撐環板上設置的第八通風孔連通驅動端出風空間和第三空間，第五環板上設置第十通風孔連通第二空間和第五空間，第五環板上設置第十一通風孔連通第三空間和第五空間，第十一環板上的第十二通風孔連通非驅端出風空間和第五空間，支撐環板上間隔設置第二通風孔連通第一腔體和第二腔體，第四環板上圓周上均勻設置第九通風孔連通第二腔體和第二均壓腔，第六環板和第七環板上分別沿圓周間隔設置第三通風孔和第四通風孔，僅分布在出風腔所對應的圓周位置處，使得第一出風腔與第一空間連通，第二出風腔與第二空間連通。

9、所述進風腔分為第一腔體和第二腔體，第一腔體由第二環板、支撐環板、第六環板以及若干筋板在圓周上圍成組成定子機座外圍；第二腔體由支撐環板、第七環板、第四環板以及若干筋板圍成，在圓周上均勻分布的與第一腔體數量相同，第一腔體與第二腔體在圓周上的位置對應，且互相被支撐環板隔開；出風腔由支撐環板分隔為第一出風腔和第二出風腔，進風腔與出風腔圓周間隔均布。

10、所述第一均壓腔由第五環板、第四環板和第十環板圍成，第二均壓腔由第五環板、第四環板、第七環板和第十環板圍成，第三均壓腔由第一環板、第二環板和錐形環板圍成；第一均壓腔和第二均壓腔設置在第四環板與第五環板之間。

11、所述第一通風管道穿過支撐環板在圓周上開設第五通風孔連通第一均壓腔；第三通風管道穿過支撐環板在圓周上開設第六通風孔道連通第二均壓腔；第二通風管道穿過由第二環板、支撐環板和第四環板上均勻開設的第七通風孔與第三均壓腔連通。

12、所述定子機座外周依次設置有第一環板、第二環板、支撐環板、第四環板和第五環板和若干軸向筋板，第一環板和支撐環板之間連接傾斜的錐形環板，第二環板末端連接在錐形環板上，第二環板與支撐環板之間設置第六環板，支撐環板與第五環板之間上下依次設置第七環板、第八環板和第九環板，且第七環板連接第四環板末端，非驅動端出風空間與第五環板之間設置第十一環板，第十一環板一端連接第五環板，另一端連接非驅動端出風空間。

13、所述進風腔和出風腔徑向尺寸不小于100毫米。

14、所述進風腔和出風腔軸向長度設置為1500毫米以上。

15、所述第一通風孔與第三通風孔或第四通風孔的數量保持一致。

16、所述第三通風孔和第四通風孔在圓周上的位置相同。

17、所述第一通風管道、第二通風管道及第三通風管道組合配置成進風口。

18、所述進風口及出風管道沿圓周均勻分布。

19、所述進風口及出風管道數量為6—8個。

20、所述第十一環板固定連接有密封安裝環板。

21、所述密封安裝環板內端面及外端面外圓處均加工有環形凹槽。

22、所述支撐環板下端固定連接有中心法蘭。

23、采用本發明的有益效果如下在于：

24、一、本發明較現有技術而言，能極大的減小定子鐵心通風道風量的差異，從而使每一鐵心段及處于每一鐵心段處的定子線圈得到充足且均勻的空氣冷卻，提升冷卻效果。

25、二、本發明一條冷卻風路對靠近非驅動端定子直線段徑，定子線圈非驅動端以及銅環進行冷卻，風路行程相對較短，能夠充分保證對定子線圈的非驅動端及銅環進行冷卻，提高了冷卻效率。

26、三、本發明另一冷卻風路對靠近驅動端定子直線段徑，定子線圈驅動端進行冷卻風路行程簡單，受定子鐵心發散的熱量影響較小，能夠充分保證對定子驅動端進行冷卻，提高了冷卻效率。

27、四、本發明相對定子中部的第三條冷卻風路進風腔和出風腔徑向尺寸大，能夠減少風阻，并且進出風腔采用周向均勻間隔布置，保證散熱面積的同時增大了風量，有效的提升冷卻效果，定子溫差降低效果顯著。

28、五、本發明進風管道和出風管道沿圓周均勻分布，數量為6—8個，利于冷卻空氣在圓周上流動的更加均勻，利于降低周向風溫差，保證通風冷卻效果。

29、六、通過三條不同走向的風道提高冷卻效果、降低定子溫差，提高了冷卻空氣利用效率，從而適應高海拔地區空氣密度更低的不利條件。

30、冷卻空氣附圖說明

31、圖1為本發明定子機座縱剖圖；

32、圖2為本發明圖1定子機座a-a橫剖圖；

33、圖3為本發明圖1定子機座b-b橫剖圖；

34、圖4為本發明圖1定子機座c-c橫剖圖；

35、圖5為本發明圖1定子機座d-d橫剖圖；

36、圖6為本發明定子機座示意圖；

37、圖7為本發明定子機座截面示意圖。

38、圖中標記為：1.中心法蘭、2.第一通風管道、3.第二通風管道、4.第三通風管道、5.第十一環板、6.密封安裝環板、7.出風管道、8.第九環板、9.第一環板、10.支撐環板、11.第五環板、12.筋板、13.第二環板、14.第六環板、15.第四環板、16.第七環板、17.錐形環板、18.第八環板、19、第十二環板、20.第十三環板、21.第十環板、22.第九通風孔、23.第二通風孔、24.第一均壓腔、25.第二均壓腔、26.第三均壓腔、27.進風腔、28.第一出風腔、29.第一空間、30.第二空間、31.第三空間、32.驅動端出風空間、33.非驅動端出風空間、34.第三通風孔、35.第四通風孔、36.第一通風孔、37.第八通風孔、38.第十通風孔、39.第十一通風孔、40.第五空間、41.第十二通風孔、42.第二出風腔、43.第一腔體、44.第二腔體。