CN102374105B

CN102374105B - 重力式真空滑道磁力直线波浪发电装置

Info

Publication number: CN102374105B
Application number: CN2011102869431A
Authority: CN
Inventors: 娄保东; 伏潜
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2013-09-11
Anticipated expiration: 2031-09-26
Also published as: CN102374105A

Abstract

重力式真空滑道的磁力直线波浪发电装置，包括二端的封头、浮力环、密封端盖、外导滑套、固定定子轴、线圈、导磁体、动子滑动导轮、导轮支架、动子端盖、强磁铁、固定磁铁套、紧固螺杆，外导滑套是外壳，外导滑套二端设有封头，浮力环固定外导滑套上，外导滑套内中央轴线设置固定定子轴及轴外圈的线圈，线圈的外圈设有动子滑动导轮和强磁体，线圈在方向安装，外导滑套与在外导滑套内壁滑动运动的动子滑动导轮和强磁铁是波浪能量吸收与转化装置。本发明输出功率大一倍，效率大为提高。

Description

重力式真空滑道磁力直线波浪发电装置

技术领域

本发明涉及一种高效利用波浪发电的装置。

背景技术

海洋的波浪发电的能量很大，如何利用则各有秋千，现有技术已经出现采用利用波浪的叶轮机、发电机组成的发电机组。包括设引入海浪的开口，在多个气流孔上设置一个/或多个能引入双向气流改变动叶片角度具有同一转向功能的叶轮机,连接一个发电机。利用海水的上下浮动进入整体间隔/或分体独立的波浪仓体内压缩空气或形成负压补充空气叶轮机的双向摆动的动叶片输出同一旋转方向的扭矩供给发电机。但上述结构复杂。

CN200510032243.4波浪波力发电机，波浪的起伏带动浮箱驱动发电机内一个类似活塞机构—动子与定子作相对往复直线运动。动子是一个由数十或更多组永磁体-导磁体按SN—NS—SN—NS…排列叠合而成部件,它插在由更多组嵌入了线圈绕组的U形或T型导磁轮叠合而成的定子筒内、感应着线圈绕组。当波浪上下起伏推动浮箱运动时,浮箱同时带动动子作往复运动,定子线圈绕组接受的磁通量随之发生变化并产生感应电势,波浪的动能直接转换成电能。同理,定子由永磁体-导磁体叠合、动子由线圈绕组-导磁轮叠合,动子运动时,线圈绕组接受的磁通量也会发生变化、并产生感应电势。上述结构在实用上难以实现。

住友电气工业的CN200480031350.9波浪发电装置，结构如下:在浮动体上的围壁内将重物用弹性部件即空气弹簧弹性支承,在重物和浮动体之间设置电磁阻尼器的发电部件。所述空气弹簧的弹性系数通过事先在活塞内和浮动体内设置的辅助箱进行调整,以使空气弹簧的不衰减固有振动数在相互的振动数比ω/ω0的规定范围内接近波浪的振动数或与其一致,并且使弹簧系统的振动与波浪共振,使发电部件的相对移动最大。以上装置取得能量时需要不断调整弹簧的弹性系数。

对于波动式波动发电机，效率低是常态，如何利用波浪波动周期不同均可以产生高效发电的波浪发电未能解决的问题。本申请人申请过小功率的胶囊型发电装置。但其效率仍须提高，而且功率不易做大，只有具有相当的功率和体积才能充分利用波浪能量。

发明内容

本发明目的是：提供了一种新的波浪发电的装置，尤其是以重力式真空滑道的磁力直线波浪发电装置，能够充分利用波浪的能量，并提供一种能够提供较大功率和结构简明的波浪发电装置，并利于联网发电。

本发明的技术解决方案是：重力式真空滑道的磁力直线波浪发电装置，包括二端的封头1、浮力环2、密封端盖3、外导滑套4、固定定子轴5、线圈6、导磁体7、动子滑动导轮（无磁材料）8、导轮支架9、动子端盖10、强磁铁11、固定磁铁套12、紧固螺杆13，外导滑套4是外壳，外导滑套二端设有封头1，浮力环2固定外导滑套4上，外导滑套内中央轴线设置固定定子轴5,轴上均匀布置线圈6和导磁体7，线圈6的外圈设有动子滑动导轮8和强磁体11，线圈6沿中央轴线方向安装，浮力环2是保证直线波浪发电装置在海水中露出20-50%全部体积的浮力环2，外导滑套4与在外导滑套内壁滑动运动的动子滑动导轮8和强磁铁11是波浪能量吸收与转化装置。滑轮组起码设有二组4只滑轮在动子端盖10的两侧，动子通过滑轮在外导滑套4内壁上滑动，密封端盖3设在外导滑套4内部的两端，也即线圈6的两端，由紧固螺杆13固定在外导滑套4上，外导滑套的端部或轮子本身接触端盖时的部位设有橡胶弹性体，在与密封端盖3接触时可以获得反冲动能和降低噪声。

本发明的有益效果是：在波浪周期内，如果N个线圈总长度达到60cm以上，在波浪周期内电流可以持续的输出，60-100cm的线圈长度适合半米至2米的波浪，这个波浪是大多数海浪的自然情况，本发明的效率高，功率可以明显增加，充分利用海浪的波动能量。

附图说明

图1是本发明结构的截面示意图

封头1、浮力环2、密封端盖3、外导滑套4、固定定子轴5、线圈6、导磁体7、动子滑动导轮（无磁材料）8、导轮支架9、动子端盖10、强磁铁11、固定磁铁套12、紧固螺杆13。

具体实施方式

重力式真空滑道的磁力直线波浪发电装置，外导滑套4是外壳，外导滑套二端设有封头1、另有浮力环2、密封端盖3、外导滑套4、固定定子轴5、线圈6、导磁体7、动子滑动导轮（无磁材料，采用尼龙等工程塑料或聚氟塑料材料）8、导轮支架9、动子端盖10、强磁铁11、固定磁铁套12、紧固螺杆13，浮力环2固定在外导滑套4上，外导滑套内中央轴线设置固定定子轴5及轴外圈的线圈6，线圈6的外圈设有动子（垂直于地面或海平面）滑动导轮和强磁体11，线圈6在垂直方向安装。外导滑套4也是本发明的外壳，在外壳中抽真空，使永磁铁等构成的动子的滑动是一个低阻尼滑动，由于有浮力套圈的平衡结构，动子滑动很容易随着波浪而上下起伏，在不同周期有波浪起伏下，在固定定子轴轴线方向的线圈结构如下：N（一般3-10）个线圈排列在轴线上，线圈轴线均在一个平面上，每个线圈头尾相接，外导滑套4滑动的永久磁铁（NdFeB）在线圈的轴线上滑动，尤其是二块磁场取向相同的强磁铁分布在线圈的轴线的两端。本发明波浪直线发电机单元具有更高的发电效率和发电功率（容易制备成体积较大的发电装置），例如浪高80cm的波浪，本发明发电单元从浪谷到浪峰以及浪峰到浪谷的一个周期一秒钟内，动子约滞后半个周期运动，N个线圈棒陆续被磁铁切割，N个线圈的两端输出因永磁铁的运动而在线圈上感应出的电压，发电的效率明显增高。电能从线圈中接出，并接有整流器件获得直流电能进行储能。每个线圈的载面积（垂直于轴线）最好为矩形，圈数在500-20000，如果截面积达到60平方厘米，定子有数KG的重量，则每只线圈可以输出的功率达到50W以上，具有10只这样的装置则可以输出500W以上的电能。当然磁铁的功率密度也需要相应配置。浮力环最好是一对，其中一只浮力环在水平面下，浮力设定在保证直线波浪发电装置在海水中露出20-50%全部体积，可通过质量与浮力计算获得，浮力环可以安装（过紧配合）在外导滑套的任意部位。

Claims

1.垂直重力式真空滑道的磁力直线波浪发电装置，其特征是包括二端的封头、浮力环、密封端盖、外导滑套、固定定子轴、线圈、导磁体、动子滑动导轮、导轮支架、动子端盖、永久磁铁、固定磁铁套、紧固螺杆，所述外导滑套是外壳，所述外导滑套二端设有所述封头，所述浮力环固定在外导滑套上，所述外导滑套内中央轴线设置固定定子轴及轴外圈的线圈，所述线圈的外圈设有动子滑动导轮和永久磁铁，线圈在垂直方向安装，所述外导滑套、在外导滑套内壁滑动运动的动子滑动导轮和永久磁铁是波浪能量吸收与转化装置，所述密封端盖设在外导滑套内部的两端，由紧固螺杆固定在外导滑套上；所述浮力环是直线波浪发电装置在海水中露出20-50%全部体积的浮力环；所述外导滑套内为真空状态；固定定子轴上均匀布置线圈和导磁体，固定定子轴方向的线圈结构如下：N个线圈排列在固定定子轴轴线上，所述线圈的轴线均在一个平面上，每个线圈头尾相接，所述外导滑套内滑动的永久磁铁在线圈的轴线上滑动，二块磁场取向相同的永久磁铁分布在线圈的轴线的两端；所述浮力环为一对，其中一只浮力环在水平面下。