本發明涉及永磁直驅風電電機，具體涉及一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座。

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以及通風道，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。

2、例如中國專利中，授權公告號為cn110429747b，授權公告日為2020年11月20日，名稱為一種降低電機線圈和鐵心周向溫差的方法,該方法中，冷卻空氣從下方的進風管道進入大空腔中，冷卻空氣從大空腔進入氣隙的同時對定子鐵心的端部進行冷卻，冷卻空氣進入氣隙進行擾流，進入定子通風溝進行熱交換，但定子鐵心較長，冷卻空氣從定子一端的氣隙流向另一端的行程中，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，逐漸升高，因此行程越長，流向定子通風溝的冷卻空氣溫度越高，導致每一段定子鐵心冷卻不均勻，冷卻效率不高；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時間短，能夠進行熱交換的時間短，熱交換效率低，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。

3、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，降溫更加困難，進一步限制電機電磁負荷提升。

技術實現思路

1、為解決上述現有技術的不足，本發明通過一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座構建風電電機的冷卻通路，對定子鐵心和定子線圈進行冷卻，且每一段定子鐵心及處于每一段定子鐵心處的定子線圈得到更充足的冷卻空氣，從而提升冷卻效果，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。

2、本發明通過如下技術方案實現：

3、一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：包括連接于定軸上的中心法蘭，中心法蘭上固定第二環板，第二環板一側設置第一環板，第二環板另一側設置第三環板，第一環板與第二環板之間設置第四環板，第四環板一端連接第一環板，另一端連接第二環板；第二環板與第三環板之間上下依次設置第五環板和第六環板，第五環板和第六環板均分別與第二環板和第三環板連接；由第一環板、第三環板、第四環板和第五環板圍成腔體，第二環板將腔體分隔為左右兩個腔室，在腔室內間隔設置多個軸向筋板，軸向筋板將腔室分隔為多個軸向腔，軸向腔沿定子機座圓周均勻分布，第二環板上設置通風孔道將左右兩個軸向腔連通形成軸向上更長的軸向腔，相鄰軸向上更長的軸向腔分別為進風腔體和出風腔體，進風腔體與外界進風空間連通，出風腔體與外界出風空間連通。

4、進一步的，第一環板沿圓周間隔設置第一通風孔道用于出風腔體連通外界出風空間；第三環板沿圓周間隔設置第二通風孔道用于進風腔體連通外界進風空間。

5、進一步的，所述第一環板上設置的第一通風孔道數量與第三環板上設置的第二通風孔道數量相同。

6、進一步的，第一通風孔道與第二通風孔道在圓周上的投影交替。

7、進一步的，所述進風腔體和出風腔體徑向尺寸不小于100毫米，降低風腔位置風摩損耗，保證通風風量。

8、進一步的，進風腔體及出風腔體軸向長度與定子鐵心總長度相等，設置為1500毫米以上。

9、進一步的，所述第三環板外端面外圓處作為風電電機端部銅環的安裝空間。

10、進一步的，還包括第七環板、第八環板和出線盒體；第七環板垂直連接在第三環板上，第八環板與第七環板連接，出線盒體設置在第七環板下方，形成風電電機定子引出裝置結構。

11、進一步的，所述第八環板內端面及外端面外圓處均加工有環形凹槽用以在風電電機后續組裝中安裝密封結構。

12、進一步的，第一環板、第二環板、第三環板、第四環板、第五環板、第六環板、第七環板、第八環板采用碳鋼鋼板焊接。

13、本發明的工作原理如下：

14、將一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座安裝在風電電機中定子鐵心內徑側背部，冷卻空氣在外部進風空間中對定子線圈的非驅動端及銅環進行冷卻，同時冷卻空氣通過第三環板上的第二通風孔道進入進風腔體，冷卻空氣再通過進風腔體對應圓周上分布的徑向通風道流向氣隙，冷卻空氣從氣隙再通過出風腔體對應圓周上分布的徑向通風道流向出風腔體，由第一通風孔道流向外界出風空間中，對定子線圈的驅動端進行冷卻；通過定子鐵心內徑背部處對應的進風腔體和出風腔體的作用，使得通過對應的徑向通風道的風速在軸向上分布均勻，減小了徑向通風道風量的差異，從而使每一段定子鐵心及處于每一段定子鐵心處的定子線圈得到充足且均勻的冷卻空氣，從而提升冷卻效果。

15、本發明的有益效果如下：

16、1、相對于冷卻空氣從氣隙進入再通過徑向通風道冷卻的方式，能減小定子鐵心徑向通風道風量的差異，從而使每一鐵心段及處于每一鐵心段處的定子線圈得到更充足的空氣冷卻，提升冷卻效果。

17、2、本發明機座的進風腔體與出風腔體為圓周分布，為后續進風口以及出風口的均勻分布提供有利條件，利于冷卻空氣在圓周上更加均勻，利于保證通風冷卻效果。

18、3、第三環板外端面外圓處可以作為風電電機端部銅環的安裝空間，在進行通風冷卻時，可直接對銅環進行冷卻。

19、4、第八環板內端面及外端面外圓處均加工有環形凹槽，用以在風電電機后續組裝中安裝密封結構，通過密封結構完成轉子與定子動靜分離處的密封，冷卻空氣不會從動靜分離處流失，保證了冷卻空氣的利用率，有更充足的冷卻空氣對定子線圈的非驅動端進行直接冷卻。

技術特征：

1.一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：包括連接于定軸上的中心法蘭（1），中心法蘭（1）上固定第二環板（10），第二環板（10）一側設置第一環板（9），第二環板（10）另一側設置第三環板（11），第一環板（9）與第二環板（10）之間設置第四環板（13），第四環板（13）一端連接第一環板（9），另一端連接第二環板（10）；第二環板（10）與第三環板（11）之間上下依次設置第五環板（14）和第六環板（8），第五環板（14）和第六環板（8）均分別與第二環板（10）和第三環板（11）連接；由第一環板（9）、第三環板（11）、第四環板（13）和第五環板（14）圍成腔體，第二環板（10）將腔體分隔為左右兩個腔室，在腔室內間隔設置多個軸向筋板（12），軸向筋板（12）將腔室分隔為多個軸向腔，軸向腔沿定子機座圓周均勻分布，第二環板（10）上設置通風孔道（3）將左右兩個軸向腔連通形成軸向上更長的軸向腔，相鄰軸向上更長的軸向腔分別為進風腔體（17）和出風腔體（18），進風腔體（17）與外界進風空間（16）連通，出風腔體（18）與外界出風空間（15）連通。

2.如權利要求1所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：第一環板（9）沿圓周間隔設置第一通風孔道（4）用于出風腔體（18）連通外界出風空間（15）；第三環板（11）沿圓周間隔設置第二通風孔道（2）用于進風腔體（17）連通外界進風空間（16）。

3.如權利要求2所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：所述第一環板（9）上設置的第一通風孔道（4）數量與第三環板（11）上設置的第二通風孔道（2）數量相同。

4.如權利要求2或3所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：第一通風孔道（4）與第二通風孔道（2）在圓周上的投影交替。

5.如權利要求2或3所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：所述進風腔體（17）和出風腔體（18）徑向尺寸不小于100毫米。

6.如權利要求2或3所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：進風腔體（17）及出風腔體（18）軸向長度與定子鐵心總長度相等。

7.如權利要求2所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：所述第三環板（11）外端面外圓處作為風電電機端部銅環的安裝空間。

8.如權利要求7所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：還包括第七環板（5）、第八環板（6）和出線盒體（7）；第七環板（5）垂直連接在第三環板（11）上，第八環板（6）與第七環板（5）連接，出線盒體（7）設置在第七環板（5）下方，形成風電電機定子引出裝置結構。

9.如權利要求8所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：所述第八環板（6）內端面及外端面外圓處均加工有環形凹槽用以在風電電機后續組裝中安裝密封結構。

10.如權利要求8或9所述的一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，其特征在于：第一環板（9）、第二環板（10）、第三環板（11）、第四環板（13）、第五環板（14）、第六環板（8）、第七環板（5）、第八環板（6）采用碳鋼鋼板焊接。

技術總結
本發明公開一種降低高海拔長鐵心永磁風電電機定子溫差的定子機座，涉及永磁直驅風電電機技術領域，由第一環板、第三環板、第四環板和第五環板圍成腔體，第二環板將腔體分隔為左右兩個腔室，在腔室內間隔設置多個軸向筋板，軸向筋板將腔室分隔為多個軸向腔，軸向腔沿定子機座圓周均勻分布，第二環板上設置通風孔道將左右兩個軸向腔連通形成軸向上更長的軸向腔，相鄰軸向上更長的軸向腔分別為進風腔體和出風腔體，進風腔體與外界進風空間連通，出風腔體與外界出風空間連通，能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更充足的空氣冷卻，提升冷卻效果。

技術研發人員：鄒應冬,常巍斌,鐸林,郭智,吳國良,王峰軍,王慶偉,周元浩,郝文強
受保護的技術使用者：東方電氣集團東方電機有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28