兆瓦级模块化永磁风力发电机定子冷却系统设计与分析

作     者：金明成 刘继成 JIN Mingcheng;LIU Jicheng

作者机构：国家电网有限公司东北分部辽宁沈阳110180 

出 版 物：《热力发电》 (Thermal Power Generation)

年 卷 期：2022年第51卷第2期

页      面：171-177页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(71871160) 

主　　题：风力发电 永磁发电机 定子冷却系统 外转子 模块化 冷却通道 

摘      要：兆瓦级永磁直驱发电机是风力发电发展的重要趋势,其冷却系统设计的合理性是判断发电机可靠性的一个重要指标。针对大功率永磁发电机体积大、散热困难、耗散产热功率大及永磁体易受温度影响发生不可逆退磁等问题,以3.2 MW模块化永磁直驱发电机为例,设计了一种定子通道式水冷方案,并应用流固耦合方法建立计算模型,与壳套式水冷方案和定子轴向风冷方案进行对比,研究发电机定子冷却系统设计方案。结果表明:采用外转子结构时,冷却通道应贴近定子,且水冷方式比空冷方式均温性好,冷却效果更好;该方案最大温度梯度低,进出口流体温差小,有利于电机以外设备的散热,但其经济性略差。