一种高压空冷电机散热系统

技术领域

本发明涉及电动机散热技术领域，特别涉及一种高压空冷电机散热系统。

背景技术

电动机是一种将电能转换为机械能的设备，在能量转换过程中不可避免产生损耗，这些损耗终将会转化成热量导致电机温度升高，而电机的温度直接影响电机的实际使用寿命，如果电机长期工作在高温状态下将会出现铁心导磁率下降，线圈过早老化等现象，这些现象会直接导致电机的实际使用寿命缩短，散热系统对于电机来说是十分重要的一部分。

目前，高压空冷电机的散热系统风量小，损耗大，无法及时将高压空冷电机运行产生的热量带走，往往不能满足电机损耗及温升过高的要求，从而导致高压空冷电机运行过程中温度过高影响高压空冷电机的寿命，因此，本发明提出一种高压空冷电机散热系统，采用不可逆转的离心式外风扇针对高压空冷电机运行过程中产生的热量进行疏散，风量大、损耗小，还效率还高，进而可以及时实现高压空冷电机运行产生的热量带走，避免高压空冷电机运行过程中温度过高影响高压空冷电机的寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压空冷电机散热系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压空冷电机散热系统，包括：感应获取模块、散热控制模块、第一散热模块和第二散热模块；

所述感应获取模块，用于监测高压空冷电机是否运行，并在高压空冷电机运行时，针对高压空冷电机进行电机转速和电机温度感应获取，得到感应监测数据；

所述散热控制模块，用于根据感应监测数据确定第一散热控制指令和第二散热控制指令，并利用第一散热控制指令和第二散热控制指令分别针对第一散热模块和第二散热模块进行控制；

所述第一散热模块，用于根据第一散热控制指令采用轴流式内风扇将高压空冷电机内部热量交换到散热通道；

所述第二散热模块，用于根据第二散热控制指令采用不可逆转的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走。

进一步地，所述感应获取模块，包括：监测单元和获取单元；

所述监测单元，用于针对高压空冷电机进行监测，并在高压空冷电机运行时向获取单元输出感应监测信号；

所述获取单元，用于根据感应监测信号针对高压空冷电机进行电机转速和温度感应获取，得到电机转速和电机温度，并根据电机转速和电机温度形成感应监测数据信号输向散热控制模块。

进一步地，所述散热控制模块，包括：接收判断单元、指令生成单元和指令输送单元；

所述接收判断单元，用于进行感应监测数据接收，并判断感应监测数据中电机温度是否达到预设值，得到温度判断结果；

所述指令生成单元，用于根据温度判断结果在电机温度达到预设值时，根据感应监测数据分别针对第一散热模块和第二散热模块生成第一散热控制指令和第二散热控制指令；

所述指令输送单元，用于将第一散热控制指令和第二散热控制指令分别输向第一散热模块和第二散热模块。

进一步地，所述指令生成单元根据感应监测数据分别针对第一散热模块和第二散热模块生成第一散热控制指令和第二散热控制指令，包括：针对感应监测数据解析获取电机转速，并根据电机转速结合第一散热模块中的装置配置信息确定第一散热模块的散热控制指令，得到第一散热控制指令，同时根据电机转速结合第二散热模块中的装置配置信息确定第二散热模块的散热控制指令，得到第二散热控制指令。

进一步地，所述感应获取模块在高压空冷电机运行时，针对高压空冷电机进行电机转速和电机温度实时感应获取，并且指令生成单元实时根据感应监测数据进行第一散热控制指令和第二散热控制指令实时获取，得到当前第一散热控制指令和当前第二散热控制指令，然后针对当前第一散热控制指令和当前第二散热控制指令分别结合历史第一散热控制指令和历史第二散热控制指令进行差异分析，当当前第一散热控制指令与历史第一散热控制指令不一致时，根据差异数据确定第一散热控制指令校正信息，同样当当前第二散热控制指令与历史第二散热控制指令不一致时，根据差异数据确定第二散热控制指令校正信息。

进一步地，所述第一散热模块根据第一散热控制指令采用轴流式内风扇将高压空冷电机内部热量交换到散热通道，包括：接收第一散热控制指令，并从第一散热控制指令中解析电机转速，然后根据电机转速确定轴流式内风扇运行控制信息，按照轴流式内风扇运行控制信息控制轴流式内风扇转动，从而将高压空冷电机内部热量交换到散热通道。

进一步地，所述散热通道内部布设管网，所述管网采用W或M型排列方式，而且在所述散热通道中设有环境监测单元与灰尘清理单元，所述环境监测单元获取散热通道中的灰尘含量，并且按照预设清理周期利用灰尘清理单元针对散热通道中的灰尘进行清理，当散热通道中的灰尘含量超出预设灰尘含量界值且未达到清理周期时，环境监测单元向灰尘清理单元输出临时清理信号，灰尘清理单元根据临时清理信号针对散热通道进行灰尘清理，并基于临时清理信号的接收重新进行清理周期计算。

进一步地，所述不可逆转的离心式外风扇包括：前倾式结构和后倾式结构，所述第二散热模块根据第二散热控制指令采用不可逆转的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走时，针对高压空冷电机进行分析判断，若高压空冷电机是高速电机，则采用后倾式结构的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走，若高压空冷电机是低速电机，则采用前倾式结构的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走。

进一步地，所述第二散热模块根据第二散热控制指令采用不可逆转的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走，包括：

接收第二散热控制指令，并从第二散热控制指令中解析电机转速；

根据电机转速分析预估高压空冷电机的热量产生情况，并基于预估的高压空冷电机的热量产生情况确定不可逆转的离心式外风扇的控制信息；

按照不可逆转的离心式外风扇的控制信息控制不可逆转的离心式外风扇转动，从而将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走。

进一步地，所述不可逆转的离心式外风扇的数目是根据风扇的形状大小以及不可逆转的离心式外风扇与竖直方向的夹角确定的,而且在将不可逆转的离心式外风扇布局时根据结构呈现相同的倾角均匀分布；

所述百叶窗采用圆弧进口设计，根据进风方向将先接触到风的那一边采用圆弧设计。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在申请文件中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的一种高压空冷电机散热系统的一种示意图；

图2为本发明所述的一种高压空冷电机散热系统中感应获取模块的示意图；

图3为本发明所述的一种高压空冷电机散热系统的另一种示意图；

图4为本发明所述的一种高压空冷电机散热系统中第二散热控制模块的步骤示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种高压空冷电机散热系统，包括：感应获取模块、散热控制模块、第一散热模块和第二散热模块；

所述感应获取模块，用于监测高压空冷电机是否运行，并在高压空冷电机运行时，针对高压空冷电机进行电机转速和电机温度感应获取，得到感应监测数据；

所述散热控制模块，用于根据感应监测数据确定第一散热控制指令和第二散热控制指令，并利用第一散热控制指令和第二散热控制指令分别针对第一散热模块和第二散热模块进行控制；

所述第一散热模块，用于根据第一散热控制指令采用轴流式内风扇将高压空冷电机内部热量交换到散热通道；

所述第二散热模块，用于根据第二散热控制指令采用不可逆转的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走。

如图1所示，上述技术方案中，感应获取模块与散热控制模块连接，散热控制模块还与第一散热模块和第二散热模块分别连接。

上述技术方案中，高压空冷电机散热系统用于连接高压空冷电机，针对高压空冷电机进行散热。

上述技术方案中，感应获取模块在高压空冷电机不运行时，不针对高压空冷电机进行电机转速和电机温度感应获取，从而不会得到感应监测数据。

上述技术方案中，散热控制模块在得到感应监测数据的情况下进行运行，实现对第一散热模块和第二散热模块的控制。

上述技术方案在高压空冷电机运行时及时，将高压空冷电机产生的热量扩散，从而避免高压空冷电机温度过高影响高压空冷电机的寿命，而且通过感应获取模块和散热控制模块使得只有在高压空冷电机运行时才会进行散热，避免高压空冷电机散热系统进行无效工作造成资源浪费，并且通过第一散热模块实现对高压空冷电机的内部散热，及时将高压空冷电机内部的热量交换到散热通道，从而利用第二散热模块将散热通道中的热量扩散，实现热量的散发，进而在高压空冷电机运行时，实现热量的转移，达到降温的目的，此外，第二散热模块采用不可逆转的离心式外风扇针对高压空冷电机运行过程中产生的热量进行疏散，风量大、损耗小，还效率还高，进而可以及时实现高压空冷电机运行产生的热量带走，避免高压空冷电机运行过程中温度过高影响高压空冷电机的寿命。

本发明提供的一个实施例中，所述感应获取模块，包括：监测单元和获取单元；

所述监测单元，用于针对高压空冷电机进行监测，并在高压空冷电机运行时向获取单元输出感应监测信号；

所述获取单元，用于根据感应监测信号针对高压空冷电机进行电机转速和温度感应获取，得到电机转速和电机温度，并根据电机转速和电机温度形成感应监测数据信号输向散热控制模块。

如图2所示，上述技术方案中，在感应获取模块，监测单元和获取单元连接。

上述技术方案中，监测单元在高压空冷电机不运行时，不会向获取单元输出感应监测信号，此状态下，获取单元处于空闲状态，不会针对高压空冷电机进行电机转速和温度感应获取。

上述技术方案中，获取单元分为温度获取装置和转速获取装置，在根据感应监测信号针对高压空冷电机进行电机转速和温度感应获取时，温度获取装置和转速获取装置同时分别进行电机转速和电机温度感应获取。

上述技术方案通过监测单元输出感应监测信号使得获取单元只有在得到感应监测信号的情况下才进行感应监测数据获取，避免获取单元长期处于运行状态，同时也能够避免获取单元得到无效感应监测数据，进而减少了获取单元无效运行导致的资源浪费以及无效感应监测数据带来的干扰。

本发明提供的一个实施例中，所述散热控制模块，包括：接收判断单元、指令生成单元和指令输送单元；

所述接收判断单元，用于进行感应监测数据接收，并判断感应监测数据中电机温度是否达到预设值，得到温度判断结果；

所述指令生成单元，用于根据温度判断结果在电机温度达到预设值时，根据感应监测数据分别针对第一散热模块和第二散热模块生成第一散热控制指令和第二散热控制指令；

所述指令输送单元，用于将第一散热控制指令和第二散热控制指令分别输向第一散热模块和第二散热模块。

如图3所示，上述技术方案中，接收判断单元与感应获取模块连接，同时也与指令生成单元连接，而指令生成单元通过指令输送单元分别与第一散热模块和第二散热模块连接。

上述技术方案中，指令生产单元根据温度判断结果在电机温度未达到预设值时，不会生成第一散热控制指令和第二散热控制指令，从而在第一散热模块和第二散热模块中不会得到第一散热模块或第二散热模块，进而不会进行散热处理。

上述技术方案中，指令输送单元分为第一传输路径和第二传输路径，其中第一传输路径只能针对第一散热控制指令进行有效传输，第二传输路径只能针对第二散热控制指令进行有效传输。

上述技术方案中，预设值是针对电机温度进行判断的，可以根据需求自行进行设置，一般会根据温度对高压空冷电机影响确定。

上述技术方案通过接收判断模块不仅能够实现对感应监测数据的有效接收，避免散热控制模块中感应监测数据接收异常，还能够实现对感应监测数据的判断，从而使得指令生成模块只有在电机温度达到预设值时才会进行控制，避免针对高压空冷电机进行无效散热导致资源浪费，同时也能够及时针对高压空冷电机进行散热，避免高压空冷电机在运行时出现温度过高现象。此外，通过指令传输单元实现对第一散热控制指令和第二散热控制指令的定向输送，避免第一散热控制指令和第二散热控制指令输送混乱响应第一散热模块和第二散热模块的指令响应效率。

本发明提供的一个实施例中，所述指令生成单元根据感应监测数据分别针对第一散热模块和第二散热模块生成第一散热控制指令和第二散热控制指令，包括：针对感应监测数据解析获取电机转速，并根据电机转速结合第一散热模块中的装置配置信息确定第一散热模块的散热控制指令，得到第一散热控制指令，同时根据电机转速结合第二散热模块中的装置配置信息确定第二散热模块的散热控制指令，得到第二散热控制指令。

上述技术方案通过在得到第一散热控制指令的同时也得到第二散热控制指令实现第一散热模块和第二散热模块的同步运行，从而使得第一散热模块在将高压空冷电机运行产生的热量交换到散热通道时第二散热模块能够及时将散热通道中的热量散发出去，实现了热量散发的连贯性，避免第一散热模块和第二散热模块的运行不连贯导致热量散发的延滞，同时也能够保障热量散发的效率。

本发明提供的一个实施例中，所述感应获取模块在高压空冷电机运行时，针对高压空冷电机进行电机转速和电机温度实时感应获取，并且指令生成单元实时根据感应监测数据进行第一散热控制指令和第二散热控制指令实时获取，得到当前第一散热控制指令和当前第二散热控制指令，然后针对当前第一散热控制指令和当前第二散热控制指令分别结合历史第一散热控制指令和历史第二散热控制指令进行差异分析，当当前第一散热控制指令与历史第一散热控制指令不一致时，根据差异数据确定第一散热控制指令校正信息，同样当当前第二散热控制指令与历史第二散热控制指令不一致时，根据差异数据确定第二散热控制指令校正信息。

上述技术方案中，历史第一散热控制指令和历史第一散热控制指令是指得到当前第一散热控制指令和当前第二散热控制指令之前的第一散热控制指令和第一散热控制指令。

上述技术方案中，当当前第一散热控制指令与历史第一散热控制指令一致时，无需针对正在进行控制实现的第一散热控制指令进行校正调整，同样当当前第二散热控制指令与历史第二散热控制指令一致时，无需针对正在进行控制实现的第二散热控制指令进行校正调整。

上述技术方案实现了对高压空冷电机的实时散热，使得能够根据高压空冷电机的运行情况动态调整散热的状况，从而使得高压空冷电机散热系统在将高压空冷电机运行产生的热量散发出去的同时减少系统消耗。而且针对当前第一散热控制指令和当前第二散热控制指令结合历史第一散热控制指令和历史第二散热控制指令进行差异分析，使得在实时得到感应监测数据发生变化时能够及时导致第一散热控制指令和第二散热控制指令的变化，从而可以根据第一散热控制指令和第二散热控制指令及时进行控制校正，使得第一散热模块和第二散热模块始终与高压空冷电机的运行情况适配，保障了高压空冷电机散热系统的散热效果。

本发明提供的一个实施例中，所述第一散热模块根据第一散热控制指令采用轴流式内风扇将高压空冷电机内部热量交换到散热通道，包括：接收第一散热控制指令，并从第一散热控制指令中解析电机转速，然后根据电机转速确定轴流式内风扇运行控制信息，按照轴流式内风扇运行控制信息控制轴流式内风扇转动，从而将高压空冷电机内部热量交换到散热通道。

上述技术方案中，根据电机转速确定轴流式内风扇运行控制信息时，根据电机转速在轴流式内风扇运行控制数据库中进行控制信息匹配，得到轴流式内风扇运行控制信息，其中，轴流式内风扇运行控制数据库包含了所有轴流式内风扇运行控制信息。

上述技术方案第一散热模块通过根据电机转速确定轴流式内风扇运行控制信息使得轴流式内风扇在进行热量交换时始终与高压空冷电机运行产生的热量适配，避免高压空冷电机运行产生的热量交换不及时导致高压空冷电机温度过高，而且轴流式内风扇风压大，噪声低，风量大，效率高，能够满足高压空冷电机内部热空气循环。

本发明提供的一个实施例中，所述散热通道内部布设管网，所述管网采用W或M型排列方式，而且在所述散热通道中设有环境监测单元与灰尘清理单元，所述环境监测单元获取散热通道中的灰尘含量，并且按照预设清理周期利用灰尘清理单元针对散热通道中的灰尘进行清理，当散热通道中的灰尘含量超出预设灰尘含量界值且未达到清理周期时，环境监测单元向灰尘清理单元输出临时清理信号，灰尘清理单元根据临时清理信号针对散热通道进行灰尘清理，并基于临时清理信号的接收重新进行清理周期计算。

上述技术方案中，预设清理周期可以自行设定。

上述技术方案中，基于临时清理信号的接收重新进行清理周期计算时，在根据临时清理信号针对散热通道进行灰尘清理的同时将清理周期计量数据清零重新开始进行计量。

上述技术方案通过将管网采用W或M型排列方式能够更加有利于内部热量循环，从而可以将高压空冷电机内部热量及时交换到散热通道进行散热。通过在散热通道中设有环境监测单元与灰尘清理单元使得环境监测单元与灰尘清理单元协作实现自动化灰尘清理，避免散热通道灰尘堆积影响导热，提高了散热通道的传导热量性能，而且通过临时清理信号使得在散热通道出现意外状况导致灰尘突然增多时也能够及时应对，避免灰尘堆积过多影响散热通道的性能，并且在进行临时清理后基于临时清理信号的接收重新进行清理周期计算，从而使得以临时清理为新的节点重新进行周期性清理，避免灰尘清理单元在灰尘较少时进行清理浪费资源。

本发明提供的一个实施例中，所述不可逆转的离心式外风扇包括：前倾式结构和后倾式结构，所述第二散热模块根据第二散热控制指令采用不可逆转的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走时，针对高压空冷电机进行分析判断，若高压空冷电机是高速电机，则采用后倾式结构的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走，若高压空冷电机是低速电机，则采用前倾式结构的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走。

上述技术方案通过不可逆转的离心式外风扇使得在第二散热模块中增大风量，降低风磨，从而提高第二散热模块的散热效率，而且能够根据高压空冷电机的高速与低速情况采用不同的结构，使得针对高压空冷电机能够更好的进行空气交换。

如图4所示，本发明提供的一个实施例中，所述第二散热模块根据第二散热控制指令采用不可逆转的离心式外风扇将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走，包括：

S1、接收第二散热控制指令，并从第二散热控制指令中解析电机转速；

S2、根据电机转速分析预估高压空冷电机的热量产生情况，并基于预估的高压空冷电机的热量产生情况确定不可逆转的离心式外风扇的控制信息；

S3、按照不可逆转的离心式外风扇的控制信息控制不可逆转的离心式外风扇转动，从而将空气从进口百叶窗吸进来通过旋转的离心力将散热通道中的热量带走。

上述技术方案通过根据电机转速分析预估高压空冷电机的热量产生情况使得第二散热模块中能够根据预估的高压空冷电机的热量进行散热，从而使得第二散热模块能够有足够的动力将散热通道中的热量散发出去，保障了高压空冷电机散热系统的散热能力。

本发明提供的一个实施例中，所述不可逆转的离心式外风扇的数目是根据风扇的形状大小以及不可逆转的离心式外风扇与竖直方向的夹角确定的，而且在将不可逆转的离心式外风扇布局时根据结构呈现相同的倾角均匀分布；

所述百叶窗采用圆弧进口设计，根据进风方向将先接触到风的那一边采用圆弧设计。

上述技术方案中，根据风扇的形状大小以及不可逆转的离心式外风扇与竖直方向的夹角确定不可逆转的离心式外风扇的数目时，首先，根据风扇的形状大小结合预设风扇间隙进行初始数目预估，得到不可逆转的离心式外风扇预估数目，然后分析不可逆转的离心式外风扇与竖直方向的夹角，获取总夹角大小，并根据总夹角大小结合预设风扇间隙分析确定不可逆转的离心式外风扇预估删减数据，接着，分析不可逆转的离心式外风扇预估删减数据是否是整数，当不可逆转的离心式外风扇预估删减数据是整数时，将不可逆转的离心式外风扇预估数目减去不可逆转的离心式外风扇预估删减数据，得到不可逆转的离心式外风扇的数目，当不可逆转的离心式外风扇预估删减数据不是整数时，针对不可逆转的离心式外风扇预估删减数据进行取整加一处理，然后再将不可逆转的离心式外风扇预估数目减去取整加一处理后的不可逆转的离心式外风扇预估删减数据，得到不可逆转的离心式外风扇的数目。

上述技术方案中，在将不可逆转的离心式外风扇布局时，不可逆转的离心式外风扇与竖直方向的夹角是相同的，而且不可逆转的离心式外风扇与不可逆转的离心式外风扇之间的距离是相同的。

上述技术方案中，根据进风方向，百叶窗先接触到风的位置是圆弧状，且先接触到风的位置比后接触到风的位置略厚。

上述技术方案通过在将不可逆转的离心式外风扇布局时根据结构呈现相同的倾角均匀分布使得不可逆转的离心式外风扇能够形成空气导流夹角，从而有利于消除噪声并减小入口处空气阻力，而且百叶窗采用圆弧进口设计优化了进风口，使得进风口的百叶窗对于进风的阻力减小，从而提高进风的平滑性。

本领域技术人员应当理解的是，本发明中的第一、第二仅仅指的是不同应用阶段而已。

本领域技术客户员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。