CN102235294A - 海浪发电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用海浪产生电能的设备，具体是一种海浪发电机，包括工作体，其所述工作体为长条形浮体，工作体内设置发电装置，发电装置是由定子上绕有线圈，定子侧设有一滑轨，滑轨上放置沿滑轨滑行的导磁体，线圈引出A、B线分别并接有电容C1和二极管D1、D2和逆变器及负载，A、B线还设有磁阻开关K1、K2，磁阻开关K1、K2分别电连接控制器组成，有益效果是：1、本结构简单，适用于有海浪地方，不需要固定同一地方，运输灵活优点；2、发电机励磁与发电绕组合二为一，直接耦合，损耗小，耐高温和结构简化；3、定子和导磁体可在亚同步和超同步状态下运行，具有起动转矩大，低速性能好，在转速和功率范围内都具有高效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用海浪产生电能的设备，具体是一种海浪发电机。
背景技术
地球表面的71％是海洋，海洋蕴藏着巨大能量。太阳注入地球表面的能量换算为电功率约为10的13次方KW，其中约2/3为海洋能。由于地球和月球或太阳之间相对的天体运动和相互作用而引起海洋的潮流、潮汐以及气流等，气流的运动形成风力，又引起波浪、波流等，海浪发电机是一个新型再生能源项目课题，与全球共同关注的改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展，无论在投资成本、运行效率还是场地选择上都要大大优于现有的风电、光电，从设计估算得出的数据看，该装置大规模投入运行后，不但不需要政府的电费补贴，而且可以取得较好的经营业绩。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有不足之处，提供一种机械结构简单和取之不尽的绿色能源的海浪发电机。
本发明用以下方式实现的：包括工作体，其所述工作体为长条形浮体，工作体内设置发电装置，发电装置是由定子上绕有线圈，定子侧设有一滑轨，滑轨上放置沿滑轨滑行的导磁体，线圈引出A、B线分别并接有电容C1和二极管D1、D2和逆变器及负载，A、B线还设有磁阻开关K1、K2，磁阻开关K1、K2分别电连接控制器组成。
所述二极管D1、D2的输入、输出端分别交错连接A、B线，磁阻开关K1、K2分别位于二极管D1、D2的输入、输出端之间。
所述定子分别设有左、右定子，左、右定子有若干个左、右凸极，线圈呈串联于左、右凸极上。
所述导磁体上设有导磁凸极。
所述工作体呈V形长条状，工作体上的浮体分别是动力玻璃浮体、平衡玻璃钢浮体和支撑玻璃钢浮体，动力玻璃浮体位于工作体的顶面两端，平衡玻璃钢浮体位于工作体下斜面中部位置，支撑玻璃钢浮体位于工作体底端上。
本发明的有益效果是：1、本结构简单，适用于有海浪地方，不需要固定同一地方，运输灵活优点；2、发电机励磁与发电绕组合二为一，直接耦合，损耗小，耐高温，结构简化，可靠性高；3、定子和导磁体可在亚同步和超同步状态下运行，具有较宽的适应海洋表层的波能变化范围，起动转矩大，低速性能好，在宽广的转速和功率范围内都具有高效率；4、V形条状结构工作体，有利于工作体随海浪起伏摆动，第一个单组结构工作体由钢锚钩在海底定位，避免在海里漂移移动；多个V形条状结构工作体首尾铰接，有利于调整V形条状结构工作体自动顺应海浪波动的方向，实时调整和提高吸收海浪能动的效率，提高海浪波能转化率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是发电装置的结构示意图。
具体的实施例
下面结合附图对本发明作具体进一步的说明。
如图所示，包括工作体1，其所述工作体1为长条形浮体，工作体1内设置发电装置，发电装置是由定子上绕有线圈106，定子侧上设有一滑轨102，滑轨102上放置沿滑轨102滑行的导磁体103，线圈106引出A、B线分别并接有电容C1和二极管D1、D2和逆变器及负载105，A、B线还设有磁阻开关K1、K2，磁阻开关K1、K2分别电连接控制器104组成。
所述二极管D1、D2的输入、输出端分别交错连接A、B线，磁阻开关K1、K2分别位于二极管D1、D2的输入、输出端之间。
所述定子分别设有左、右定子101、107，左、右定子101、107有若干个左、右凸极1011、1071，线圈106呈串联于左、右凸极1011、1071上。
所述导磁体103上设有导磁凸极1031。
所述工作体1呈V形长条状，工作体1上的浮体分别是动力玻璃浮体2、平衡玻璃钢浮体3和支撑玻璃钢浮体4，动力玻璃浮体2位于工作体1的顶面两端，平衡玻璃钢浮体3位于工作体1下斜面中部位置，支撑玻璃钢浮体4位于工作体1底端上。
定子设有励磁与发电集中绕组成的线圈106，导磁体103在滑轨102滑行，当控制器104控制磁阻开关K1、K2导通，定子的线圈106得电励磁，设定子与滑轨102的导磁凸极1031中心线重合，根据磁通总是沿磁阻最小的路径闭合的原理，导磁体103移动，电源输入的电能和电磁转矩产生的机械能都转化成磁场能；控制器104断开磁阻开关K1、K2，导磁体103仍移动，根据电感自激原理，此时导磁体103储存的磁场能和电磁转矩产生的机械能转换为电能，通过选择适当的开通角和关断角，可以使开关磁阻电机运行在发电模式(两二极管D1、D2起续流作用，电容C1起滤波和稳定输出电压作用)
导磁体103上既无绕组也无永磁体，由此带来变换器及控制、驱动的简洁性，机械结构简单，起动转矩大，低速性能好，没有异步电机在起动时出现的冲击电流的现象。本结果没有独立的励磁绕组，励磁线圈与发电线圈二合为一；定子接电能输出到直流侧，通过控制器实现励磁与发电，控制系统结构大大简化，提高了可靠性；而且发电机绕组间无电磁耦合，其容错能力极强；由于磁阻开关K1、K2磁阻发电机运行时相当于一个电流源，电流波形脉动，易实现并网运行；与传统的有刷直流发电机及旋转整流无刷同步发电机相比，本发电机具有明显的容错能力强、组合起动与发电容易、大容量、高效率和高功率密度运行等优点。
该发电机气隙磁场和相磁链随转子位置和绕组相电流而持续、周期性变化，没有传统电机的稳定磁路工作点，而是一个动态磁空间。
供电：其可作为一个独立的功能完备的小型发电单元(站)为灯塔、养殖等供电；也可(无数个)集群布建成大型海上发电站(场)，其间用电缆连接，集中控制，为陆地、岛屿、钻井平台、海水淡化，海水制氢，电力错峰补电等设施供电；特别是可以为滨海城市公共路灯供电，每天节能，显而易见。
建设海浪发电场：均可以根据资金能力多少，采取由少到多、滚动集约式的边生产边施工的形式。
Claims (5)
1.海浪发电机，包括工作体(1)，其特征在于：所述工作体(1)为长条形浮体，工作体(1)内设置发电装置，发电装置是由定子上绕有线圈(106)，定子侧上设有一滑轨(102)，滑轨(102)上放置沿滑轨(102)滑行的导磁体(103)，线圈(106)引出A、B线分别并接有电容C1和二极管D1、D2和逆变器及负载(105)，A、B线还设有磁阻开关K1、K2，磁阻开关K1、K2分别电连接控制器(104)组成。
2.根据权利要求1所述的海浪发电机，其特征在于：所述二极管D1、D2的输入、输出端分别交错连接A、B线，磁阻开关K1、K2分别位于二极管D1、D2的输入、输出端之间。
3.根据权利要求1所述的海浪发电机，其特征在于：所述定子分别设有左、右定子(101、107)，左、右定子(101、107)有若干个左、右凸极(1011、1071)，线圈(106)呈串联于左、右凸极(1011、1071)上。
4.根据权利要求1所述的海浪发电机，其特征在于：所述导磁体(103)上设有导磁凸极(1031)。
5.根据权利要求1所述的海浪发电机，其特征在于：所述工作体(1)呈V形长条状，工作体(1)上的浮体分别是动力玻璃浮体(2)、平衡玻璃钢浮体(3)和支撑玻璃钢浮体(4)，动力玻璃浮体(2)位于工作体(1)的顶面两端，平衡玻璃钢浮体(3)位于工作体(1)下斜面中部位置，支撑玻璃钢浮体(4)位于工作体(1)底端上。
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