风力发电机组的制作方法

本实用新型涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机组。风力发电机组包括发电机和用于冷却发电机的冷却系统，冷却系统包括用于循环空气的管路以及用于冷却空气的热交换器

背景技术：

现有的风力发电机组中具有封闭的空气循环管路用以借助空气/空气热交换器冷却发电机。这样，循环管路中的空气可以保持干燥和清洁，进而可以延长发电机的使用寿命，实现良好的绝缘和腐蚀防护。然而，由于热交换器的性能限制，当风力发电机组工作于高负载的情况下，风力发电机组的工作性能会受到限制。

另一种风力发电机组使用环境空气直接冷却发电机，环境空气经过滤后被输送至发电机。然而，在过滤过程中并不能完全过滤掉环境空气中的湿气、水分、潮湿空气、杂质、盐分或化学污染，进而引起腐蚀和污染发电机，因而风力发电机组需要经常性地维护，特别是替换和清理过滤器。由于以上缺陷的存在，环境空气直冷的风力发电机组不能被设置在靠近海岸或者空气污染严重的地区，例如重工业地区等。

技术实现要素：

本实用新型的实施例提供一种风力发电机组，能够克服上述描述的风力发电机组的缺陷。

解决上述问题的本实用新型的风力发电机组的特点在于为了补充冷却发电机，管路中设有环境空气入口，用以将环境空气引入到管路中；管路中还设有管路出气口，用以将管路中的空气排出，其中环境空气入口和/或管路出气口能关闭。

在优选地实施方式中，本实用新型的风力发电机组被设置为：

A、单独使用热交换器冷却；或

B、使用热交换器和引入的环境空气同时冷却；或

C、单独使用引入的环境空气冷却。

在单独使用热交换器冷却的方式中，环境空气入口和/或管路出气口被关闭，这样空气循环管路与外界环境之间的连接被断开，避免发电机 受到来自外界环境的污染。在本实用新型的优选实施方式中，环境空气入口和管路出气口均被关闭。然而，即使在只有环境空气入口或者管路出气口中的一个被关闭的条件下，在环境空气入口至管路出气口之间没有形成空气流动的情况下，没有或者只有少量环境空气能够进入到管路中，封闭管路中的空气流足以将管路与外界环境分离开。

较优地，风力发电机组在至少60％的工作时间，优选至少70％的工作时间处于关闭环境空气入口和/或管路出气口的状态。

如果仅通过热交换器冷却不足以将发电机的温度维持在适当的温度，环境空气入口和管路出气口被打开，风力发电机组同时通过热交换器和引入的环境空气进行冷却。环境空气的引入导致发电机与外部环境发生非直接的热交换，进而实现补充地冷却。然而，进入管路中的环境空气的量以及随环境空气而来的污染物的量是有限的。

同时通过热交换器和引入的环境空气进行冷却的模式适于在以下条件时使用：例如环境空气很热，有强风并且发电机接近最高工作温度的极限，并且环境空气相对地干净，例如沙尘、湿度和污染比较少的情况下；或者没有降雨、沙尘暴或者风不是自海上吹来的情况。

单独使用环境空气冷却适在以下条件时使用：例如环境空气非常热并且具有强风以及环境空气相对洁净。在这种操作模式下，空气被直接引入到发电机内，待空气穿过发电机后空气通过管路完全排走。这样，管路中充满了环境空气。

为了将空气从环境空气入口直接引入到发电机，以及将发电机的空气直接从管路出气口排出，管路的位于环境空气入口和热交换器之间的部分，和/或位于管路出气口和热交换器之间的部分可被关闭，以防止环境空气进环境空气入口或管路出气口流动至热交换器。

可选地，风力发电机组包括用以关闭和/或打开环境空气入口和/或管路出气口的设备，该设备优选采用控制阀，优选地为滑阀或者封板(flap)，从而环境空气入口和/或管路出气口的空气流量可以调节，进而控制进入到管路中的环境空气的量。优选地，在环境空气入口中设有进气控制阀，在管路出气口中设有出气控制阀。

在本实用新型优选的实施方式中，风力发电机组包括控制装置，控制装置用于控制环境空气入口和/或管路出气口打开或关闭，尤其是调节环境空气入口和/或管路出气口的开口的数量。

管路优选包括用于将空气从热交换器输送至发电机的第一发电机管道和将空气从发电机输送至热交换器的第二发电机管道。然而，在特定的用于将空气从热交换器输送至发电机的结构中，管路还可以构成为包括风力发电机的机舱的一部分，例如，空气经由机舱的一部分而不是经由封闭的管道从热交换器输送至发电机。优选地，机舱借助其自身的空间散热从而可以作为补充的热交换器。

在管路的位于环境空气入口和热交换器之间的部分，和/或位于管路出气口和热交换器之间的部分，优选地，设有管路控制阀，例如滑阀或者封板(flap)，用以关闭管路进而在单独使用引入的环境空气冷却风力发电机的操作模式下，避免环境空气从环境空气入口流入到热交换器，或者从热交换器经管路出气口排出，如之前。

可选地，环境空气入口和管路出气口沿着管路布置，优选地，环境空气入口设置在由热交换器至发电机的流动路径上，和/或，管路出气口设置在由发电机至热交换器的流动路径上。

在一种较优的方式中，环境空气入口和/或管路出气口包括管道部件，该管道部件与构成管路的管道连通。在另一种实施方式中，环境空气入口也可以直接与机舱相连通。

可选地，环境空气入口中设有过滤器，用以在进入管路之前对环境空气进行过滤，特别是避免湿气、颗粒物或者其他污染物进入管路。

在一种较优的方式中，风力发电机组还包括第一流体驱动设备，优选为风机(fan)，设置在管路中，用以将环境空气引入到管路中，或者将空气从管路排出。优选地，流体驱动设备设置在环境空气入口和/或管路出气口，或者靠近环境空气入口和/或管路出气口设置。

此外，风力发电机组还包括额外的流体驱动设备，优选为风机，可以靠近热交换器设置，用以驱动管路中的空气穿过热交换器。

优选地，该第一流体驱动设备和/或额外的流体驱动设备由控制装置所控制。该控制装置用于调节由第一流体驱动设备和/或额外的流体驱动设备产生的空气流量的大小。

在一种较优的方式中，风力发电机组包括用于检测发电机的工作温度的设备，尤其是检测发电机的线圈温度。

风力发电机组优选包括至少一个检测风力发电机组的外部环境条件 的检测设备。一个或者多个检测设备可包括以下设备中的至少一种：环境温度检测设备、降雨量检测设备(检测环境降雨量)、环境空气组份检测设备(优选检测环境空气的湿度和/或含盐量)、颗粒物含量检测设备(优选检测环境空气中的沙尘颗粒含量)和/或风检测设备(优选检测风向和/或风速)。

优选地，一个或多个检测设备将检测的信息发送给控制装置。

在一种较优的方式中，管路中设有除湿器，用以去除管路中的湿气。其中，优选地，除湿器只有在环境空气入口和/或管路出气口关闭并且管路中的空气的湿度非常大或者管路内的空气温度低于外部的温度的条件下使用，以避免空气从外部进入管路或者发电机中；例如，空气可穿过将管路内部和/或发电机与外部密封隔离的密封件从而进入。

进一步地，还包括电加热设备，用以对管路内的空气加热，以使管路的温度与外界环境温度相适应，避免管路和发电机冷缩。电加热设备优选由控制装置控制。

控制装置优选用于自动打开或关闭环境空气入口和/或管路出气口；可选地，控制装置还用于打开或关闭设置在管路出气口和热交换器之间的管路控制阀；可选地，控制装置还基于发电机的工作温度自动控制流体驱动设备和热交换器。

在一种较优方式中，控制装置用于自动打开或关闭环境空气入口和/或管路出气口，以及，优选地，基于至少一个检测设备的检测信息自动控制流体驱动设备和热交换器。进一步地，控制装置可以基于天气预报的信息控制进气控制阀和/或排气控制阀、管路控制阀、流体驱动设备、热交换器、除湿器和/或电加热设备。

在一种较优方式中，热交换器包括第一腔室和第二腔室，两个腔室之间气密隔离，来自前述管路的用以循环的空气移动穿过第一腔室，环境空气移动穿过第二腔室，并带走风力发电机组的热量。风力发电机组包括热交换器管道用以将环境空气引入到第二腔室中，热交换器管道与前述的管路完全隔离开。

在一种较优方式中，热交换器是空气/空气热交换器。然而，也可以采用其他方式，如空气/水热交换器等等。

在一种较优方式中，发电机是无齿轮的永磁直驱发电机。然而，本实用新型也适用于采用其他类型的电机的风力发电机组。

本实用新型的实施例具有以下优点：

本实用新型实施例的风力发电机组中，风力发电机组的发电机可以被热交换器和/或环境空气冷却。冷却模式的选择可以基于发电机的工作温度、环境温度、环境空气组分、环境空气中颗粒物含量、风向和/或降雨量信息等条件。本实用新型实施例的优势在于兼具闭环冷却系统和开环冷却系统的优点。当面对复杂和极端的外部环境时，风力发电机组可以工作在单独由热交换器冷却的模式下(闭环)；在外部环境高温的条件下可通过降低最大功率输出的方式控制发电机的温度，可有效地保护发电机，减少外部的沙尘、粉尘、水、盐分和雾对发电机造成的损坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例的风力发电机组的部分结构的示意图；

图2为本实用新型实施例的风力发电机组的一种变形方式的示意图；

图3为本实用新型实施例的风力发电机组的另一种变形方式的示意图；

图4为本实用新型实施例的风力发电机组的再一种变形方式的示意图；

附图标号说明：

1、轮毂；2、叶片；3、发电机；4、基座；5、机舱；6、机舱外壳；7、塔筒；8、热交换器；9、控制装置；10、第二发电机管道；11、发电机出气口；12、第三管路风扇；13、热交换器的第一腔室；14、第一发电机管道；15、热交换器进风口；16、热交换器的第二腔室；17、热交换器出口风扇；18、热交换器出风口；19、发电机进气口；20、环境空气入口；21、进气风扇；22、进气控制阀；23、过滤器；24、管路出气口；25、出气控制阀；26、管路控制阀；27、第一管路风扇；28、出气风扇；29、第二管路风扇；29a、第一发电机进口风扇；29b、第二发电机进口风扇；30、颗粒物含量检测设备；31、降雨量检测设备；32、风检测设备；40、电加热设备；41、除湿器。

具体实施方式

下面结合附图1至图4对本实用新型实施方式的风力发电机组的不同实施方式进行详细描述。附图中使用相同的附图标记表示相同的部件。 下文中所说的环境空气指的是风力发电机组周围的外部环境中的空气。

实施例一

图1中示出了风力发电机组的部分结构，包括可绕一水平轴线转动的轮毂1、与轮毂1相连接叶片2、发电机3、与塔筒7和轮毂1相连接的基座4、机舱5以及机舱外壳6。发电机3优选采用无齿轮的永磁直驱发电机。

机舱5中设有构成闭环结构的空气冷却管路，管路用于输送冷却发电机3的冷却介质。管路包括第一发电机管道14和第二发电机管道10，其中第一发电机管道14用于向发电机3输送空气，第二发电机管道10用于将空气从发电机3排出。第一发电机管道14和第二发电机管道10均与热交换器8的第一腔室13相连通以给发电机3散热。

第一发电机管道14设有环境空气入口20，用以引入环境空气。环境空气入口20具有与第一发电机管道14相连通的管状结构；可选地，环境空气入口20中设有过滤器23，用以在环境空气进入管路之前对环境空气进行过滤；可选地，环境空气入口20中还设有进气风扇21用以控制引入管路中的空气流量，以及进气控制阀22用以打开和关闭环境空气入口20。第一发电机管道14与发电机进气口相连通。

第二发电机管道10上设有管路出气口24，用以将热空气从发电机3中排出；管路出气口24具有与第二发电机管道10相连通的管状结构；可选地，管路出气口24中还设有出气风扇28和出气控制阀25，其中出气风扇28用以控制管路的气体排出的量，出气控制阀25用以打开或关闭管路出气口24。第二发电机管道10与发电机出气口11相连通。

第二发电机管道10设有管路控制阀26，用以打开或关闭第二发电机管道10的位于管路出气口24和热交换器8之间的部分。进一步地，在第二发电机管道10中还设有电加热设备40，电加热设备40根据环境条件调节空气温度；以及，在第二发电机管道10中还设有除湿器41，除湿器41用于去除管路中的湿气。

沿气流流动方向并在环境空气入口20的下游，在第一发电机管道14中设有第二管路风扇29，第二管路风扇29用以将空气从热交换器8抽出，和/或，视情况还可以是，驱动环境空气从环境空气入口20进入到发电机。

进一步地，第一管路风扇27和第三管路风扇12设置在第二发电机 管道10中，第一管路风扇27驱动空气从发电机3运动到热交换器8，和/或，视情况还可以是，驱动空气运动至管路出气口24。第三管路风扇12驱动空气进入热交换器8的第一腔室13。热交换器8的第一腔室13通过热交换器进风口15与机舱5外部的外部环境相连通。

热交换器8的第二腔室16连接有与外部环境相连通的管道，该管道包括热交换器进风口15和热交换器出风口18，其中热交换器进风口15用以将环境空气输送至第二腔室16，热交换器出风口18用以将空气从第二腔室16排出。热交换器进风口15和/或热交换器出风口18中设有热交换器出口风扇17。

进一步地，风力发电机组包括用于检测发电机3的工作温度的，特别是发电机3的线圈温度的检测设备；此外，风力发电机组还可包括环境温度检测设备、降雨量检测设备31(检测环境降雨量)、环境空气组份检测设备(优选检测环境空气的湿度和/或含盐量)、颗粒物含量检测设备30(优选检测环境空气中的沙尘颗粒含量，例如出现沙尘暴时)和/或风检测设备32(优选检测风向和/或风速)。

风力发电机组包括控制装置9，用于打开和关闭进气控制阀22、出气控制阀25和管路控制阀26，以及控制进气风扇21、第一管路风扇27、出气风扇28、第三管路风扇12和热交换器出口风扇17，以及控制热交换器8、电加热设备40和除湿器41。

在第一操作模式下，发电机3单独由管路中的空气冷却。管路与外界环境隔离开，这样可以避免管路中出现湿气、颗粒物或者其他类型的污染。

在第二操作模式下，如果热交换器8的冷却效果不能满足发电机3冷却的需求，进气控制阀22、出气控制阀25和管路控制阀26至少部分地被打开，开启进气风扇21、出气风扇28、第二管路风扇29、第一管路风扇27和第三管路风扇12以及热交换器8。进一步地，进气控制阀22和出气控制阀25的打开程度，和/或进气风扇21和出气风扇28的工作方式均可以由控制装置9基于所需要的冷却效果进行调节。将环境空气引入到管路中，使得发电机3与外界环境产生了非直接的热交换，进而实现了补充冷却。然而需要说明的是，此时进入到管路中的环境空气的量以及随环境空气进入的污染物数量是有限的。

第三操作模式在第二操作模式不足以提供足够的冷却的情况下被启 动，此时进气控制阀22和出气控制阀25开启，管路控制阀26关闭，进气风扇21、出气风扇28和第二管路风扇29、第一管路风扇27开启，第三管路风扇12和热交换器出口风扇17以及热交换器8关闭。进气控制阀22和出气控制阀25的打开程度，和/或进气风扇21和出气风扇28的工作方式均可以由控制装置9基于所需要的冷却效果进行调节。然而，在第三操作模式下，进气控制阀22和出气控制阀25需要最大可能的完全打开。环境空气被直接输送至发电机3，然后引入的环境空气经过发电机3后被全部从管路中排出；管路控制阀26关闭，从而至热交换器8的气流被阻隔。

第三操作模式适用于环境空气非常炎热，并且外部风力很强，空气比较洁净的条件，这样湿气、颗粒物和污染不会通过环境空气进入到管路中。

图2中的风力发电机组与图1中的风力发电机组的不同之处在于，在机舱5内，第一发电机管道14被打断，这样冷却空气部分的在机舱5的内部空间中自由流动。为了将机舱5内的空气输送至发电机3，第二发电机进口风扇设置在第一发电机管道14中，并在空气流动方向上，第二发电机进口风扇29b位于机舱5的下游。优选地，在第一发电机管道14中还设有第一发电机进口风扇29a。

使气流流经机舱5的内部空间的优点在于：这种情况下机舱5本身空间也通过与周围环境换热，进而起到了类似热交换器8的作用。

图3中的风力发电机组与图2中的风力发电机组的不同之处在于，图3中的风力发电机组中，第一发电机管道14被打断，热交换器8的第一腔室13和环境空气入口20分别与机舱5连通，这样，空气可以在机舱5的内部自由地流动。

图4中的风力发电机组与图2中的风力发电机组的不同之处在于，在图4的风力发电机组中，没有设置第一发电机管道14，热交换器8的第一腔室13、环境空气入口20和发电机进气口19分别与机舱5相连通，这样，空气也能在机舱5内部自由流动。

实施例二

实施例二提供一种风力发电机组的冷却方法，应用于实施例一的风力发电机组。风力发电机组的发电机3通过在管路中循环的空气冷却，循环的空气通过热交换器8冷却；为了提供补充的冷却，管路通过环境 空气入口20引入环境空气，管路内的空气通过管路出气口24排出，其中，环境空气入口20和/或管路出气口24被打开或者关闭以控制环境空气的流动。

在本实施例中，风力发电机组的发电机3能够被热交换器8和/或环境空气冷却，在各种外部环境下均能保持较高的冷却效率，并且可以更好的保护发电机3免于收到外界环境的污染和腐蚀。

进一步地，风力发电机组的冷却方式包括：

a、只使用热交换器8冷却；和/或，

b、同时使用热交换器8和引入的环境空气冷却；和/或，

c、只使用引入的环境空气冷却。

可选地，环境空气入口20和/或管路出气口24在控制装置9的控制下的打开或关闭。

可选地，管路包括风力发电机组的机舱5的至少部分空间，或者，管路穿过机舱5。

可选地，风力发电机组检测环境条件，并根据环境条件控制环境空气入口20和/或管路出气口24的打开和关闭。

可选地，风力发电机组检测的环境条件通过检测设备实现，检测设备包括：环境温度检测设备、降雨量检测设备31(检测环境降雨量)、环境空气组份检测设备(优选检测环境空气的湿度和/或含盐量)、颗粒物含量检测设备30(优选检测环境空气中的沙尘颗粒含量)和/或风检测设备32(优选检测风向和/或风速)

可选地，基于发电机3的工作温度，优选发电机3的线圈温度，控制环境空气入口20和/或管路出气口24的自动打开和关闭。

可选地，基于前述的至少一个检测设备的检测信息自动打开或关闭环境空气入口20和/或管路出气口24。

可选地，如图1中所示，至少一个环境风扇设置在环境空气入口20和/或管路出气口24。在本实施例中，环境风扇包括设置于环境空气入口20的进气风扇21，以及设置在管路出气口24的出气风扇28。可选地，在图2至图4所示出的实施方式中，环境风扇也可只包括设置于环境空气入口20的进气风扇21，或者设置在管路出气口24的出气风扇28。可选地，热交换器8风扇包括设置在热交换器8上的热交换器出口风扇17 和第三管路风扇12。

可选地，本实施例的冷却方法还包括控制步骤，控制步骤用于控制环境空气入口20的进气流量和/或管路出气口24的排气流量；其中，控制步骤包括：打开或关闭环境空气入口20、管路出气口24和管路，以及控制环境风扇和/或管路风扇，用以控制发电机3的冷却。

优选地，第一管路风扇27和第二管路风扇29，如果存在，被设置为同步地打开或者关闭；和/或，第三管路风扇12以及热交换器出口风扇17被设置为同步地打开或者关闭。

可选地，风力发电机组的冷却通过控制打开或关闭进气控制阀22、出去控制阀和管路控制阀26，以及打开或关闭进气风扇21、出气风扇28和/或管路风扇实现。通过上述设备可以灵活地选择冷却方式。其中，环境空气入口20、管路出气口24和管路的控制是通过对进气控制阀22、出气控制阀25以及管路控制阀26的控制实现的。可选地，管路控制阀26设置在管路出气口24和热交换器8之间。

进一步地，本实施例的冷却方法还包括获取步骤，该获取步骤在前述的控制步骤之前执行，获取步骤包括：获取发电机3的工作温度；其中，控制步骤包括：基于发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作：进气控制阀22、出气控制阀25、管路控制阀26、环境风扇和管路风扇。

具体地，风力发电机组的冷却是基于发电机3的工作温度实现的，这样发电机3的工作温度能够被控制在正常温度范围内，以确保风力发电机组的正常运行。

可选地，控制步骤包括：当发电机3的工作温度在第二温度范围之内时，关闭进气控制阀22和/或出气控制阀25，关闭环境风扇和管路风扇。优选地，第二温度范围可以是[5℃,80℃)，但并不限于这个具体范围。

这个控制步骤适用于发电机3的工作温度处于较低范围的情况，此时风力发电机组不需要或者需要很少的冷却即可满足需求。

可选地，控制步骤还包括：当发电机3的工作温度在第三温度范围之内时，关闭进气控制阀22和出气控制阀25，关闭环境风扇，打开管路控制阀26和管路风扇；其中，第三温度范围的最小值大于第二温度范 围的最大值。优选地，第三温度范围可以是[80℃,110℃)，但并不限于这个具体范围。

这个控制步骤适用于发电机3的温度高于前述的第二温度范围时，发电机3有一定散热的需求，此时发电机3单独通过热交换器8冷却，这样可以将发电机3与外界环境的污染和腐蚀隔离开，有效的保护发电机3。

可选地，控制步骤还包括：当发电机3的工作温度在第四温度范围之内时，开启进气控制阀22、出气控制阀25和管路控制阀26，开启环境风扇和管路风扇；其中，第四温度范围的最小值大于第三温度范围的最大值。优选地，第四温度范围可以是[110℃,115℃)，但并不限于这个具体范围。

这个控制步骤适用于热交换器8的冷缺效果不足以将发电机3的工作温度控制在正常的温度范围的情况，进而将环境空气也直接引入到发电机3内，这样发电机3由热交换器8和环境空气共同冷却。

可选地，控制步骤还包括：当发电机3的工作温度在第五温度范围之内时，开启进气控制阀22、出气控制阀25和环境风扇，关闭管路控制阀26其中，第五温度范围的最小值大于第四温度范围的最大值。优选地，第五温度范围可以是[115℃,120℃)，但并不限于这个具体范围。

这个控制步骤适用于当发电机3的工作温度很高，需要高效的冷却的情况下。此时发电机3完全通过环境空气冷却，冷却效率最高。

可选地，本实施例的冷却方法也可不经过采用热交换器8和环境空气共同冷却发电机3的步骤，直接由热交换器8单独冷却发电机3切换至由环境空气冷却发电机3。

具体地，控制步骤还包括：当发电机3的工作范围在第八温度范围之内时，开启进气控制阀22、出气控制阀25以及环境风扇，关闭管路控制阀26；其中，第八温度范围的最小值大于第三温度范围的最大值。优选地，第八温度范围可以是[110℃,120℃)，但并不限于这个具体范围。

这个操作步骤中，省略了采用热交换器8和环境空气共同冷却发电机3的步骤，当发电机3的工作温度超过第三温度范围的最大值，并且达到了第八温度范围内时，直接采用单独由环境空气冷却发电机3的方 式，进而保证足够的冷却效率。

可选地，控制步骤包括：基于发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作：进气控制阀22、出气控制阀25、管路控制阀26、环境风扇和管路风扇。

可选地，前述的基于发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作包括：当发电机3的工作温度在第六温度范围之内时，打开进气控制阀22、出气控制阀25以及环境风扇；关闭管路控制阀26和管路风扇。优选地，第六温度范围可以是[120℃,125℃)，但并不限于这个具体范围。第六温度范围的最小值大于第五温度范围的最大值。

在这个控制步骤中，此时发电机3的温度和环境温度都非常高，发电机3需要快速、高效的冷却，此时，采用环境空气单独冷却的方式。

可选地，控制装置9被设置为基于发电机3的工作温度和至少一个前述的检测设备的检测信息自动地控制环境空气入口20、管路出气口24以及管路的打开或者关闭。检测设备可包括以下设备中的至少一种：环境温度检测设备、降雨量检测设备31(检测环境降雨量)、环境空气组份检测设备(优选检测环境空气的湿度和/或含盐量)、颗粒物含量检测设备30(优选检测环境空气中的沙尘颗粒含量)和/或风检测设备32(优选检测风向和/或风速)。可选地，前述获取步骤还包括：获取环境的降雨量信息；控制步骤包括：基于发电机3的工作温度和降雨量信息控制以下设备中的至少一个工作：进气控制阀22、出气控制阀25、管路控制阀26、环境风扇和管路风扇。

可选地，前述基于发电机3的工作温度和降雨量信息控制以下设备中的至少一个工作包括：当降雨量小于或等于预设的降雨量，并且发电机3的工作温度在第五温度范围之内时，打开进气控制阀22、出气控制阀25、管路控制阀26、环境风扇和管路风扇。优选地，第五温度范围可以是[115℃,120℃)，但并不限于这个具体范围。

在这个控制步骤中，如果没有下雨或者降雨量很小，发电机3由热交换器8和环境空气共同冷却。

可选地，前述基于发电机3的工作温度和降雨量信息控制以下设备中的至少一个工作还包括：当降雨量大于预设的降雨量，并且发电机3的工作温度在第七温度范围之内时，关闭进气控制阀22、出气控制阀25 和环境风扇，开启管路控制阀26和管路风扇；通过变桨控制(pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制来控制发电机3的输出功率，进而控制发电机3的工作温度。优选地，第七温度范围可以是[110℃,125℃)，但并不限于这个具体范围。

在这个控制步骤中，例如，当降雨量很大时，发电机3完全通过热交换器8冷却，进而可以隔绝雨水、湿气的污染和腐蚀。进一步地，当发电机3的工作温度超出了预定温度，可以通过控制发电机3的输出功率来控制发电机3的工作温度，控制发电机3的输出功率可以通过变桨控制(pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制调节。从而使发电机3得到较好的保护。

可选地，获取步骤还包括：获取环境空气中的颗粒物含量信息；控制步骤包括：基于颗粒物含量信息和发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作：进气控制阀22、出气控制阀25、管路控制阀26、环境风扇和管路风扇。

可选地，前述基于颗粒物含量信息和发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作包括：当颗粒物含量小于或等于预定颗粒物含量，并且发电机3的工作温度在第八温度范围内时，打开进气控制阀22、出气控制阀25和管路控制阀26；开启环境风扇和管路风扇。优选地，第八温度范围可以是[110℃,120℃)，但并不限于这个具体范围。

在这个控制步骤中，当风力发电机组的外部环境中没有发生沙尘暴并且空气中的颗粒物含量低空气比较洁净时，发电机3可以由热交换器8和环境空气同时冷却。

可选地，前述基于颗粒物含量信息和发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作还包括：当颗粒物含量大于预定颗粒物含量时，关闭进气控制阀22、出气控制阀25和环境风扇，开启管路控制阀26和管路风扇；通过变桨控制(pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制来控制发电机3的输出功率，进而控制发电机3的工作温度。

在这个控制步骤中，当风力发电机组的外部环境中发生了沙尘暴或者其他空气污染，发电机3单独由热交换器8冷却。进一步地，当发电机3的工作温度超出了预定温度，可以通过控制发电机3的输出功率来控制发电机3的工作温度，控制发电机3的输出功率可以通过变桨控制 (pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制调节。从而使发电机3得到较好的保护。

可选地，获取步骤还包括：获取环境中的风向信息；控制步骤包括：基于风向信息和发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作：进气控制阀22、出气控制阀25、管路控制阀26、环境风扇和管路风扇。

可选地，前述基于风向信息和发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作包括：当风向为第一预定方向，并且发电机3的工作温度在第八温度范围内时，打开进气控制阀22、出气控制阀25和管路控制阀26；开启环境风扇和管路风扇。优选地，第八温度范围可以是[110℃,120℃)，但并不限于这个具体范围。

在这个控制步骤中，例如，风力发电机组设置在海边或者湖边，或者设置在海上或者湖上，如果风自陆地吹向海洋或者胡泊，风会比较干燥和清洁，此时发电机3适于采用热交换器8和环境空气共同冷却的方式。

可选地，前述基于风向信息和发电机3的工作温度控制以下设备中的至少一个工作还包括：当风向为第二预定方向，关闭进气控制阀22、出气控制阀25和环境风扇，开启管路控制阀26和管路风扇，通过变桨控制(pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制来控制发电机3的输出功率，进而控制发电机3的工作温度。

在这个控制步骤中，例如，风力发电机组设置在海边或者湖边，或者设置在海上或者湖上，如果风自海面或胡泊吹向陆地，空气中的湿气和盐度比较高，不适于用环境空气冷却发电机3，此时发电机3由热交换器8单独冷却。进一步地，当发电机3的工作温度超出了预定温度，可以通过控制发电机3的输出功率来控制发电机3的工作温度，控制发电机3的输出功率可以通过变桨控制(pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制调节。从而使发电机3得到较好的保护。

可选地，前述获取步骤还包括：获取环境空气中的盐度信息或湿度信息；控制步骤包括：基于发电机3的工作温度，以及盐度信息或湿度信息控制以下设备中的至少一个工作：进气控制阀22、出气控制阀25、管路控制阀26、环境风扇和管路风扇。

可选的，前述基于发电机3的工作温度，以及盐度信息或湿度信息 控制以下设备中的至少一个工作包括：当盐度小于或等于预定盐度值和/或当湿度小于或等于预定湿度值；并且发电机3的工作温度在第八温度范围内时，打开进气控制阀22、出气控制阀25和管路控制阀26；开启环境风扇和管路风扇。优选地，第八温度范围可以是[110℃,120℃)，但并不限于这个具体范围。

在这个控制步骤中，例如，如果空气比较干燥和洁净，空气中含的水分和盐分都比较少，发电机3可以采用热交换器8和环境空气共同冷却的方式。

可选地，前述基于发电机3的工作温度，以及盐度信息或湿度信息控制以下设备中的至少一个工作还包括：当盐度大于预定盐度值，或者当湿度大于或等于预定湿度值；关闭进气控制阀22、出气控制阀25和环境风扇，开启管路控制阀26和管路风扇，通过变桨控制(pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制来控制发电机3的输出功率，进而控制发电机3的工作温度。

在这个控制步骤中，例如，空气中的盐度和/或湿度较高，不适于采用环境空气冷却发电机3，此时发电机3单独由热交换器8冷却。进一步地，当发电机3的工作温度超出了预定温度，可以通过控制发电机3的输出功率来控制发电机3的工作温度，控制发电机3的输出功率可以通过变桨控制(pitch control)和/或通过对发电机3的转子的转速控制调节。从而使发电机3得到较好的保护。

本实施例的风力发电机组及其控制方法可以实现的技术效果如下：

本实施例的风力发电机组及其控制方法中，风力发电机组的发电机可以被热交换器和/或环境空气冷却。冷却模式的选择可以基于发电机的工作温度、环境温度、环境空气组分、环境空气中颗粒物含量、风向和/或降雨量信息等条件。本实用新型实施例的优势在于兼具闭环冷却系统和开环冷却系统的优点。当面对复杂和极端的外部环境时，风力发电机组可以工作在单独由热交换器冷却的模式下(闭环)；在外部环境高温的条件下可通过降低最大功率输出的方式控制发电机的温度，可有效地保护发电机，减少外部的沙尘、粉尘、水、盐分和雾对发电机造成的损坏。在空气质量较好或者发电机的工作温度较高的情况下，可采取热交换器8和环境空气共同冷却，或者单独由环境空气冷却的方式，在有效 地减少了外部对发电机的污染和腐蚀的前提下，提升了发电机的冷却效率，可以有效地控制发电机的工作温度。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。