技术领域
[0001] 本
发明涉及冷却技术领域，特别是涉及一种电机及
风力发电机组。
背景技术
[0002] 随着风电市场和国家政策的不断调整，风力发电机组逐渐向着高功率
密度的方向发展。风力发电机组所采用的众多冷却方式中，空冷方式由于其具有高可靠、易维护和无污染的优势，在风力发电机冷却领域得到了广泛的应用。根据冷却回路中冷却介质是否依靠动力驱动设备来维持在冷却回路中的循环流动，又可分为被动冷却(无动力驱动设备)和主动冷却(有动力驱动设备)。
[0003] 空冷方式中的被动冷却可以简化风力发电机组的结构，但其在有限空间内的冷却能力不足。主动冷却由于其具有优越的冷却能力和较大的设计
自由度逐渐占据主流地位。随着风力发电机组单机容量的不断提升，主动冷却设备的功率、体积、重量和成本均上涨，同时在布局、安装和维护方面更加困难，可靠性更低。因此，高功率密度的风力发电机组除了具有成本优势外，往往意味着更大的损耗以及更多的主动冷却设备自耗电，从而很难兼顾整机的发电效率。
发明内容
[0004] 本发明的一个目的是提供一种电机及风力发电机组，其可以提高电机的冷却效果，提升整机的发电效率。
[0005] 一方面，本发明
实施例提出了一种电机，该电机包括相互隔离且均与外界环境连通的主动冷却回路和被动冷却回路；其中，主动冷却回路包括相互连通的位于电机的轴向两端的腔室、电机的
转子与
定子之间的气隙，以及沿定子的轴向间隔分布的径向通道，主动冷却回路中设置有与外界环境连通的冷却设备；被动冷却回路包括在轴向上贯穿定子的轴向通道和电机的外表面。
[0006] 根据本发明实施例的一个方面，定子包括沿轴向间隔布置的多个
铁芯组件，径向通道形成于每相邻的两个铁芯组件之间；轴向通道包括沿轴向贯穿多个铁芯组件的定子轴向通道，每个铁芯组件包括轭部和与轭部一体成型的齿部，齿部在铁芯组件的周向上间隔设置有多个
齿槽，轭部上设置有与齿槽对应的通孔，相邻的铁芯组件之间设置有与通孔相互连通的
套管，通孔与套管形成定子轴向通道。
[0007] 根据本发明实施例的一个方面，定子通过定子
支架固定于固定轴上，定子支架包括沿轴向相对设置的第一端板和第二端板，第一端板上设置有贯穿第一端板的第一套管，第二端板上设置有贯穿第二端板的第二套管，轴向通道进一步包括与定子轴向通道相互连通的第一套管和第二套管，且被动冷却回路通过第一套管、套管和第二套管与主动冷却回路相互隔离。
[0008] 根据本发明实施例的一个方面，定子支架进一步包括位于第一端板和第二端板之间且同轴设置的第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板均与轭部密封连接并固定于固定轴，第一端板与第一隔板沿电机的径向内侧密封连接，第二端板与第二隔板之间设置有径向过滤件；第一隔板上开设有进风口，第二隔板上开设有进风口和出风口，第一隔板与第二隔板之间通过第三隔板分为第一腔体和第二腔体，进风口与第一腔体连通，出风口与第二腔体连通，冷却设备设置于出风口外侧，第二隔板的进风口上设置有轴向过滤件。
[0009] 根据本发明实施例的一个方面，外界来流空气在冷却设备的驱动下分两条支路分别进入电机的轴向两端的腔室内，其中一条支路通过轴向过滤件进入第一腔体后绕流第一套管进入一端的腔室中，另一条支路通过径向过滤件进入另一端的腔室中并绕流第二套管，进入腔室内的两条支路沿主动冷却回路依次流经绕组、转子和铁芯组件后、绕流套管进入第二腔体，并通
过冷却设备排出。
[0010] 根据本发明实施例的一个方面，转子通过转子支架固定于转动轴上，转子包括转子磁轭和安装于转子磁轭上的
永磁体，转子支架与转子磁轭之间沿周向间隔设置有多个
支撑筋，多个支撑筋间形成有环形间隙，以使外界来流空气经环形间隙从第一端板一侧流向第二端板一侧。
[0011] 根据本发明实施例的一个方面，转子磁轭沿轴向设置有与第一端板位于同侧的导流装置，导流装置为内部中空的薄壁回转体，其沿自身径向的截面包括相交的外
母线和内母线，外母线的纬圆半径沿轴向远离转子磁轭一侧的方向逐渐变小，内母线的纬圆半径沿轴向远离转子磁轭一侧的方向逐渐变大。
[0012] 根据本发明实施例的一个方面，转子磁轭沿轴向进一步设置有与第二端板位于同侧的
加速装置，加速装置为内部中空的薄壁回转体，其沿自身径向的截面包括相交的外母线和内母线，外母线和内母线的纬圆半径沿轴向远离转子磁轭一侧的方向均逐渐变大。
[0013] 根据本发明实施例的一个方面，外界来流空气经过导流装置时被分流为第一气流和第二气流，第一气流经由环形间隙进入轴向通道，流经定子后排出并绕流加速装置；第二气流与电机的外表面的外界气流汇合后形成第三气流，并沿轴向附着在转子磁轭的外表面后绕流加速装置，第一气流和第三气流在加速装置的内、外侧产生压差，以驱动第一气流和第二气流继续流动。
[0014] 根据本发明实施例的一个方面，通孔设置于轭部上；或者，每个铁芯组件包括沿径向且靠近轭部设置的附接部，通孔设置于附接部；或者，通孔包括沿径向分布的两部分，其中一部分位于轭部，另一部分位于附接部。
[0015] 根据本发明实施例的一个方面，通孔的数量为至少一个，至少一个通孔在铁芯组件的周向上间隔设置，至少一个通孔为方形孔、圆孔和多边形孔中任一者；或者，至少一个通孔内设置有筋条。
[0016] 根据本发明实施例的一个方面，第一套管具有可导热设置的内壁和外壁，第二套管具有热隔离设置的内壁和外壁，套管具有热隔离设置的内壁和外壁。
[0017] 另一方面，本发明实施例还提供了一种风力发电机组，该风力发电机组包括：如前所述的任一种的电机，电机沿轴向具有迎风侧与背风侧；
轮毂，位于电机的迎风侧且与电机同轴设置，轮毂通过安装于其外周侧的
叶轮的转动带动电机转动；以及
机舱，位于电机的背风侧，机舱上设置有进风口和与电机的冷却设备连通的出风管路。
[0018] 本发明实施例提供的电机及风力发电机组，通过设置相互隔离的主动冷却回路和被动冷却回路，相对于仅具有被动冷却回路的电机来说，由于主动冷却回路的存在，弥补了在有限布局空间内冷却能力不足的问题。相对于仅具有主动冷却回路的电机来说，电机的一部分损耗热量由被动冷却回路带走，缓解了主动冷却回路的负担，降低了主动冷却回路中冷却设备的功率和自耗电，进而减小了冷却设备的体积和重量，并且提高了整机的发电效率。
附图说明
[0019] 下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。
[0020] 图1是本发明实施例提供的一种电机的局部剖视图；
[0021] 图2是图1所示的电机的定子的局部结构示意图；
[0022] 图3是图2所示的定子中铁芯组件的局部结构示意图；
[0023] 图4是图1所示的电机中的定子支架的局部剖视图；
[0024] 图5是图1所示的主动冷却回路的腔室的气流组织示意图；
[0025] 图6是图1所示的主动冷却回路的径向通道的气流组织示意图；
[0026] 图7是图1所示的电机的主动冷却回路的气流组织示意图；
[0027] 图8是图1所示的电机的转子的结构示意图；
[0028] 图9是图1所示的电机的转子的局部剖视图；
[0029] 图10是图1所示的电机的被动冷却回路的气流组织示意图；
[0030] 图11是图8所示的转子的导流装置和加速装置的工作原理示意图；
[0031] 图12是本发明实施例提供的一种风力发电机组的局部剖视图。
[0032] 其中：
[0033] 主动冷却回路-A；被动冷却回路-B；轴向-X；径向-Y；周向-Z；支路-R1，R2；外界来流空气-C；电机外表面的外界气流-C’；第一气流-C1；第二气流-C2；第三气流-C3；第四气流-C4；第五气流-C5；压强-P1，P2；压差-△P；
[0034] 转子-10；转子磁轭-10a；永磁体-10b；腔室-11a，11b；气隙-12；径向通道-13；冷却设备-14；轴向通道-15；定子轴向通道-15a；径向过滤件-16；轴向过滤件-17；转子支架-18；转动轴-18a；支撑筋-18b；
[0035] 定子-20；铁芯组件-21；轭部-22；通孔-22a；筋条-22b；安装槽-22c；齿部-23；齿槽-23a；套管-24；垫条-25；绕组-26；定子支架-27；第一端板-27a；第二端板-27b；固定轴-27c；第一套管-1；第二套管-2；第一隔板-28a；第二隔板-28b；进风口-1a；进风口-1b；出风口-1c；第三隔板-29；第一腔体-29a；第二腔体-29b；
[0036] 导流装置-30；导流装置30的外母线-30a；导流装置30的内母线-30b；加速装置-40；加速装置40的外母线-40a；加速装置40的内母线-40b；电机-100；迎风侧-110；背风侧-
120；轮毂-200；机舱-300；进风口-310；出风管路-320。
[0037] 在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0038] 下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少区域的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了区域结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
[0039] 下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的电机及风力发电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040] 为了更好地理解本发明，下面结合图1至图12对本发明实施例的电机及风力发电机组进行详细描述。
[0041] 参阅图1，本发明实施例提供了一种电机100，该电机100包括相互隔离且均与外界环境连通的主动冷却回路A和被动冷却回路B。
[0042] 其中，主动冷却回路A包括相互连通的位于电机的轴向X两端的腔室11a和11b、电机的转子10与定子20之间的气隙12，以及沿定子20的轴向X间隔分布的径向通道13，主动冷却回路A中设置有与外界环境连通的冷却设备14，如图1中的实线箭头所示。
[0043] 被动冷却回路B包括在轴向X上贯穿定子20的轴向通道15和电机100的外表面，如图1中的虚线箭头所示。
[0044] 电机100可以是内定子结构，即转子10沿定子20的外周设置；电机100也可以是外定子结构，即定子20沿转子10的外周设置。定子20通过定子支架27固定于固定轴27c上，转子10通过转子支架18固定于转动轴18a，转动轴18a和固定轴27c通过
轴承支撑，并实现相对转动。定子支架27与转子10间形成动密封连接，进而形成电机100的轴向两端的腔室11a、11b。电机100的驱动方式可以为直驱，也可以为半直驱、双馈机组等，不再赘述。
[0045] 本发明实施例通过对电机100本体结构的构造，构建了两条结构上相互隔离的主动冷却回路A和被动冷却回路B。其中，主动冷却回路A与外界环境是连通的，冷却介质为外界环境中的空气，冷却介质通过回路中的冷却设备14实现循环流动，这条冷却回路对于电机100的冷却来说属于主动的。被动冷却回路B也是与外界环境连通的，通过对电机100的转子10的巧妙构造以及外界环境中空气的自然流动，使得外界环境中的空气被引入到该冷却回路中，对于电机冷却来说属于被动的。结构上相互隔离的主动冷却回路A和被动冷却回路B中的冷却介质同时对电机100进行冷却，并且两条冷却回路间是热隔离的。
[0046] 本发明实施例提供的电机100，通过设置相互隔离的主动冷却回路A和被动冷却回路B，相对于仅具有被动冷却回路的电机来说，由于主动冷却回路的存在，弥补了在有限布局空间内冷却能力不足的问题；相对于仅具有主动冷却回路的电机来说，电机的一部分损耗热量由被动冷却回路带走，缓解了主动冷却回路的负担，降低了主动冷却回路A中冷却设备14的功率和自耗电，进而减小了冷却设备14的体积和重量，并且提高了整机的发电效率。
[0047] 下面结合附图进一步详细描述电机100的具体结构。
[0048] 请一并参阅图2和图3，电机100的定子20包括沿轴向X间隔布置的多个铁芯组件21，每个铁芯组件21由多个铁芯叠片沿轴向X叠压而成，径向通道13形成于每相邻的两个铁芯组件21之间。
[0049] 轴向通道15包括沿轴向X贯穿多个铁芯组件21的定子轴向通道15a。每个铁芯组件21包括轭部22和与轭部22一体成型的齿部23，齿部23在铁芯组件21的周向Z上间隔设置有多个齿槽23a，轭部22上设置有与齿槽23a对应的通孔22a，相邻的铁芯组件21之间设置有与通孔22a相互连通的套管24，通孔22a与套管24形成定子轴向通道15a。进一步地，多个铁芯组件21的多个齿槽23a一一对应且沿轴向X延伸，每个齿槽23a内设置有垫条25，垫条25与齿槽23a围成的空间内设置有绕组26。轭部22还开设有至少一个安装槽22c，用于将定子20固定于定子支架27上。齿槽23a与通孔22a对应设置，有利于降低径向通道13中空气流动的阻力，使绕组26与通孔22a之间的
传热路径相对较短，提高绕组26的传热效率。
[0050] 通孔22a的数量为至少一个，至少一个通孔22a在铁芯组件21的周向Z上间隔设置，至少一个通孔22a为方形孔、圆孔和多边形孔中任一者。
[0051] 同时，套管24的数量也为至少一个，其与通孔22a一一对应设置。套管24使得多个铁芯组件21的轭部22的通孔22a构成一条连通的定子轴向通道15a，同时还对多个铁芯组件21起到支撑限位的作用，如图2所示。管套24可以为方形管，圆形管和多边形管中的任一者。
[0052] 作为一种可选的实施方式，至少一个通孔22a内设置有筋条22b，如此设置有利于增加定子轴向通道15a的
散热面积，进而达到增强冷却效果的目的，如图3所示。
[0053] 另外，图3所示的构成定子轴向通道15a的通孔22a的轴向截面是完全构建于铁芯组件21的轭部22中。
[0054] 作为一种可选的实施方式，每个铁芯组件21包括沿径向Y且靠近轭部22设置的附接部(图中未示出)，通孔22a也可以设置于附接部。此时通孔22a的轴向截面可以完全通过附接部构建于铁芯组件21的轭部22外。
[0055] 作为一种可选的实施方式，通孔22a包括沿径向Y分布的两部分，其中一部分位于轭部22，另一部分位于附接部。此时通孔22a的轴向截面可以是一部分构建于铁芯组件21的轭部22中，另一部分通过附接部构建于铁芯组件21的轭部22外。
[0056] 需要说明的是，对于内定子结构，轭部22上的通孔22a位于齿槽23a的径向内侧，对于外定子结构，轭部22上的通孔22a位于齿槽23a的径向外侧。另外，图2中所示的定子20采用的是分布式成型双层绕组结构，但本发明所适用的绕组结构形式也可以是但不限于集中绕组、散绕绕组和
单层绕组等其他绕组结构形式。
[0057] 下面以电机为内定子结构为例，描述该电机的主动冷却回路A和被动冷却回路B的结构及电机的冷却过程。
[0058] 参阅图4，定子20通过定子支架27固定于固定轴27c上，定子支架27由一些固定部件、环形板件及在这些环形板件上安装的附件构成。其中环形板件包括沿轴向X相对设置的第一端板27a和第二端板27b，第一端板27a上设置有贯穿第一端板27a的第一套管1，第二端板27b上设置有贯穿第二端板27b的第二套管2，轴向通道15进一步包括与定子轴向通道15a相互连通的第一套管1和第二套管2，优选地，第一套管1、第二套管2、套管24的内壁与通孔22a的轴向截面尺寸及形状相同。被动冷却回路B通过第一套管1、套管24和第二套管2与主动冷却回路A相互隔离。
[0059] 定子支架27进一步包括位于第一端板27a和第二端板27b之间且同轴设置的第一隔板28a和第二隔板28b，第一隔板28a和第二隔板28b均与轭部22密封连接并固定于固定轴27c，第一端板27a与第一隔板28a沿电机100的径向Y内侧密封连接，第二端板27b与第二隔板28b之间设置有径向过滤件16。
[0060] 第一隔板28a上开设有进风口1a，第二隔板28b上开设有进风口1b和出风口1c，第一隔板28a与第二隔板28b之间通过第三隔板29分为第一腔体29a和第二腔体29b，进风口1a，1b与第一腔体29a连通，出风口1c与第二腔体29b连通，冷却设备14设置于出风口1c外侧，第二隔板28b的进风口1c上设置有轴向过滤件17。
[0061] 参阅图5，由于电机100的端部腔室11a和11b内的气流流动情况较为相近，故采用图5可同时用来描述两个腔室内的气流流动。以腔室11a为例，进入腔室11a的气流首先通过第一套管1间的空隙绕流经过第一套管1，后经过绕组26的端部间的空隙绕流经过绕组26的端部，最终腔室11a内的气流由气隙12的端部入口流入气隙12内。腔室11a内的气流在流经绕组26的端部时对绕组26的端部进行了冷却。腔室11a内的部分气流组织如图5中的实线箭头所示。
[0062] 参阅图6，径向通道13内的气流由气隙12中分流而来，分流后的各气流首先流经绕组26的槽内部分间的空隙所形成的径向通道13的齿槽23a，后进入径向通道13的轭部22，最终气流通过位于径向通道13中的套管24间的空隙流出径向通道13。径向通道13内的气流在流经绕组26的端部和铁芯组件21时对两者均进行了冷却。
[0063] 参阅图7，示出了电机100的主动冷却回路A的气流组织示意图。外界来流空气C在冷却设备14的驱动下分两条支路R1，R2分别进入电机100的轴向两端的腔室11a，11b内，其中一条支路R1通过轴向过滤件17进入第一腔体29a后绕流第一套管1进入一端的腔室11a中，另一条支路R2通过径向过滤件16进入另一端的腔室11b中并绕流第二套管2，进入腔室11a，11b内的两条支路R1，R2沿主动冷却回路A依次流经绕组26、转子10和铁芯组件21后、绕流套管24进入第二腔体29b，并通过冷却设备14排出，如图7中的实线箭头所示。
[0064] 由此，主动冷却回路A中气流由进入腔室11a、11b到流出径向通道13的流动过程中，分别对绕组26的端部、绕组26的槽内部分、铁芯组件21和转子10进行了冷却。主动冷却回路A带走了除被动冷却回路B所带走的部分定子损耗热量外的其余定子损耗热量，同时主动冷却回路A还带走了除被动冷却回路B所带走的部分转子损耗热量外的其余转子损耗热量。
[0065] 请一并参阅图8和图9，转子10通过转子支架18固定于转动轴18a上，转子10包括转子磁轭10a和安装于转子磁轭10a上的永磁体10b，转子支架18与转子磁轭10a之间沿周向Y间隔设置有多个支撑筋18b，多个支撑筋18b间形成有环形间隙，以使外界来流空气经环形间隙从第一端板27a一侧流向第二端板27b一侧。支撑筋18b用于连接转子支架18和转子磁轭10a，以使转子支架18和转子磁轭10a能够同时随着转动轴18a转动。
[0066] 电机100沿轴向X具有迎风侧和背风侧，第一端板27a所在的一侧即为迎风侧，第二端板27b所在的一侧即为背风侧。
[0067] 转子磁轭10a沿轴向X设置有与第一端板27a位于同侧的导流装置30，外界来流空气通过导流装置30进行导流和分流。导流装置30为环形薄壁结构体，其构造符合空
气动力学的
流线型。具体来说，导流装置30为内部中空的薄壁回转体，以减轻重量。导流装置30沿自身径向Y的截面包括相交的外母线30a和内母线30b，外母线30a的纬圆半径沿轴向X远离转子磁轭10a一侧的方向逐渐变小，内母线30b的纬圆半径沿轴向X远离转子磁轭10a一侧的方向逐渐变大。外母线30a和内母线30b中的至少一者可以为弧形曲线，也可以为直线。优选的，外母线30a靠近转子磁轭10a一侧的外径尺寸等于电机100的外径尺寸，便于外界空气来流平顺地流经电机100的外表面。外母线30a和内母线30b可以对称设置，也可以非对称设置，根据外界空气来流的实际情况而定。
[0068] 进一步地，转子磁轭10a沿轴向X还设置有与第二端板27b位于同侧的加速装置40。加速装置40为内部中空的薄壁回转体，以减轻重量。加速装置40沿自身径向Y的截面包括相交的外母线40a和内母线40b，外母线40a和内母线40b的纬圆半径沿轴向X远离转子磁轭10a一侧的方向均逐渐变大。外母线40a和内母线40b中的至少一者可以为弧形曲线，也可以为直线。优选的，外母线40a靠近转子磁轭10a一侧的外径尺寸等于电机100的外径尺寸，便于外界空气来流平顺地流经电机100的外表面。
[0069] 下面以电机100同时具有导流装置30和加速装置40为例，说明被动冷却回路B对电机100的冷却过程。
[0070] 请一并参阅图10和图11，外界来流空气C经过导流装置30时被分流为第一气流C1和第二气流C2，第一气流C1经由环形间隙进入轴向通道15，流经定子20后并绕流加速装置40，第二气流C2与电机100的外表面的外界气流C’汇合后形成第三气流C3，并沿轴向X附着在转子磁轭10a的外表面后并绕流加速装置40，第一气流C1和第三气流C3在加速装置40的内、外侧产生压差△P，以驱动第一气流C1和第二气流C2继续流动，如图10中的虚线箭头所示。
[0071] 如图11所示，被动冷却回路B对电机100的冷却过程中，导流装置30的工作原理如下所述：电机100的迎风侧上游来流空气可示意性的分为两部分：位于导流装置30的弦线K内侧的来流空气及位于弦线K外侧的来流空气。迎风侧上游来流空气的静压为
大气压P0。当迎风侧上游来流空气流动至导流装置30的弦线K内侧时，来流空气的流动方向发生偏移，形成外界气流C。外界气流C继续向下游流动至导流装置30附近时被分流为第一气流C1和第二气流C2，第一气流C1向弦线K的内侧流动，第二气流C2向弦线K的外侧流动。分流后的第一气流C1流经导流装置30后进入电机100的轴向通道15内，分流后的第二气流C2与弦线K外侧的来流空气C’汇合，形成第三气流C3，并沿着转子磁轭10a外表面的轴向X流动。
[0072] 导流装置30在对气流分流过程中所起到的作用如下：导流装置30的弦线K内侧的弧形结构能够捕捉更多的外界气流C，使得外界气流C更多的向弦线K的内侧分流，进而使损耗热量更为集中的定子20得到更大的冷却风量；弦线K外侧的弧形结构能够使得气流C向弦线K外侧分流的第二气流C2缓解其因流通截面突变而引起的流动分离现象，使得气流C2和弦线K的外侧来流空气C’汇合形成的第三气流C3更好地附着在转子磁轭10a的外表面流动，从而使转子10得到更好的冷却效果。
[0073] 进一步地，被动冷却回路B对电机100的冷却过程中，加速装置40的工作原理如下所述：从电机100的轴向通道15内流出的第一气流C1在加速装置40内侧继续向下游流动，而流经过转子磁轭10a外表面的第三气流C3在加速装置40的外侧继续向下游流动。第一气流C1在加速装置40内侧的流动过程中，流通截面逐渐扩大，其静压逐渐升高至P1。第三气流C3在加速装置40外侧的流动过程中，流通截面逐渐减小，其静压逐渐降低至P2。因此，在加速装置40内、外侧流动的气流间形成了一个由加速装置40内侧指向外侧的压差△P＝P1-P2。该压差△P增强了第一气流C1在整个流动过程中的驱动力，使得外界气流C更多地向导流装置30的弦线K内侧分流，从而进一步加强被动冷却回路B中用于冷却定子20的支路冷却能力。由于加速装置40的作用，第一气流C1中一部分继续向下游流动，形成第五气流C5，另一部分向加速装置40外侧偏转，并与加速装置40外侧第三气流C3汇合形成第四气流C4。第四气流C4和第五气流C5继续向背风侧下游远处流动的过程中，气流会随着静压的
自动调节而逐渐恢复平衡状态，最终背风侧下游远处的气流静压恢复至大气压P0。
[0074] 可以理解的是，本发明实施例提供的电机100可以只具有导流装置30，也可以只具有加速装置40，也可以同时具有导流装置30和加速装置40。被动冷却回路进、出口处构造的导流装置30和加速装置40，进一步提高了主、被动冷却回路中被动冷却回路的冷却能力。
[0075] 由此，被动冷却回路B中的第一气流C1在流经轴向通道15时对定子进行了冷却，带走了一部分由于电机100运转过程中产生的定子损耗热量。第三气流C3在经过转子磁轭10a外表面时对转子10进行了冷却，带走了一部分由于电机100运转过程中产生的转子损耗热量。
[0076] 如前所述，在对电机100冷却的过程中，两条冷却回路内的气流通过第一套管1、套管24和第二套管2相互隔离，而第一套管1、套管24和第二套管2作为两条冷却回路除热源部件外的共有组成部分，其对两条冷却回路中的气流是热隔离的。
[0077] 优选地，第一套管1具有可导热设置的内壁和外壁。由于第一套管1内外侧的气流没有吸收电机100运转过程中的损耗热量，两侧均是直接由外界环境分别引入至第一套管1内外侧的冷空气，因此，即使第一套管1的内壁和外壁是可导热的，其内外侧也不会发生热交换，而如此设置可以降低第一套管1的制造成本。
[0078] 优选地，第二套管2具有热隔离设置的内壁和外壁。对于第二套管2来说，第二套管2内的气流是吸收了部分定子损耗热量且即将排出至外界环境中的热空气，而第二套管2外侧为由外界环境引入电机100内的冷空气，若此时第二套管2的内壁和外壁是可导热的，则第二套管2外侧气流将吸收一部分内侧气流的热量，并带入到后续对转子10和定子20的冷却过程中。
[0079] 优选地，套管24具有热隔离设置的内壁和外壁，对于径向通道13中的套管24来说，其外侧气流是吸收了部分定子损耗热量和定子损耗热量的热空气，径向通道13中的套管24内的气流是逐渐吸收了部分定子损耗热量后由冷转热的空气，若此时套管24的内壁和外壁是可导热的，则上游套管24内的气流会吸收部分套管24外侧气流的热量，从而使其内侧气流在接下来对定子20下游部分的冷却带来不利影响。同时下游套管24内侧气流可能会吸收部分外侧气流的热量，也可能将自身部分热量传递给外侧气流。当下游套管24内侧气流吸收部分外侧气流热量时，产生的不利影响同上游套管24内侧气流吸收部分外则气流热量的情况相同。
[0080] 由此，将套管24和第二套管2设置为具有热隔离设置的内壁和外壁，可以实现电机100的主、被动冷却回路的冷却能力最大化。
[0081] 需要说明的是，虽然以上为了方便描述，以电机为内定子结构作为示例进行了描述，但应理解的是，根据本发明的示例性实施例，上述主动冷却回路A和被动冷却回路B的工作原理同样适用于外定子结构的电机。
[0082] 参阅图12，本发明实施例还提供了一种风力发电机组，其包括：如前所述的任一种电机100、轮毂200和机舱300。
[0083] 电机100沿轴向具有迎风侧110与背风侧120。轮毂200位于电机100的迎风侧110且与电机100同轴设置，轮毂200的最大外径尺寸小于电机100的轴向通道15的最小内径尺寸，便于外界来流空气进入轴向通道15中。轮毂200通过安装于其外周侧的叶轮的转动带动电机100转动。
[0084] 机舱300位于电机100的背风侧120，可选的，机舱300的外轮廓在径向上与电机100的轴向通道15相隔预定间距，便于轴向通道15中吸收热量的热空气排出外界环境中。机舱300上设置有进风口310和与电机100的冷却设备14连通的出风管路320。进风口310处可以设置过滤件，以排除外界来流空气中的杂质。
[0085] 本发明实施例提供的风力发电机组，在发电过程中，除了捕捉风的
动能以转化为
电能外，还可以充分挖掘风的热量输运潜能。通过对电机100本体结构的构造，构建两条结构上相互隔离的主、被动冷却回路，降低了冷却设备14的功率和自耗电，提升了整机的发电效率，减小了冷却设备14的体积和重量，节省了机舱300的空间，实现了冷却系统与电机的结构高度集成化，降低了冷却系统的成本。
[0086] 此外，根据以上所述的示例性实施例的电机可被应用到各种需要设置电机的设备中，例如但不限于风力发电机组。
[0087] 虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入
权利要求的范围内的所有技术方案。
