CN102986119A

CN102986119A - 用于水下应用的电机和能量转化系统

Info

Publication number: CN102986119A
Application number: CN2011800339674A
Authority: CN
Inventors: S·厄夫雷伯; S·O·斯托尔内斯; A·马特维夫; J·霍伊兰德
Original assignee: SMARTMOTOR AS
Current assignee: SMARTMOTOR AS
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2011-07-05
Publication date: 2013-03-20
Also published as: DK3355449T3; EP3355449B1; PT3355449T; US9553489B2; WO2012005597A1; EP3355449A1; BR112012032392A2; NO331710B1; EP2591539A4; NO20100993A1; EP2591539A1; WO2012005597A8; JP2013538540A; ES2841923T3; US20130106111A1

Abstract

本发明涉及一种用于水下应用的电机和一种用于将单向或往复直线或转动运动转化成电能并且反之亦然的能量转化系统。所述电能可以是DC或AC电流和电压的形式。该系统完全浸入纯水或盐水中。本发明的使动元件是具有单独封装的定子和转子的多极永磁体同步电机，该电机与机械系统和电力电子设备结合。

Description

用于水下应用的电机和能量转化系统

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于水下应用的电机。

本发明还涉及一种根据权利要求15的前序部分的将单向或往复直线或转动运动的机械能转换为电能并且反之亦然的能量转化系统。所述电能可以是DC或AC电流和电压的形式。该系统和电机尤其与水下应用有关，即浸入纯水或盐水中。

背景技术

水下能量转化系统可以在波浪、潮汐和水力能量转化厂，辅助海底发电机，水下叶片俯仰系统，海底绞车，推进系统，推进器，管内发电机等中进行应用。这些应用的特征在于不同类型的主运动。

基于运动中的差别和现存技术方案，下面对现有技术的回顾以两个阶段给出：首先是关于潮汐和水力设备的公开文本，然后是关于波浪能量转化和海底绞车的公开文本。其他应用可以归于其中一个命名的应用组。

潮汐和水力设备特征在于转动运动。通常存在以慢慢变化的速度在一个方向上转动的涡轮。转动方向可以在潮汐设备中改变，但是这一天仅发生两次，因此可以认为该系统在一个方向上具有连续转动。

对于潮汐和水力设备，目前已经提出了许多技术方案，其中电机结合在涡轮中并且利用在单独封装的定子与转子之间的间隙中的水操作。下面给出了对这些技术方案的回顾。

作为WO2004/113717（Royrvik，2004）中呈现的水轮机和液泵的一部分披露的电机具有仅由线圈和封装材料构成的定子。既没使用铁齿也没有使用背铁。

在OpenHydro的US2010/0026002（Spooner，2010）中的电机也利用定子与转子之间的间隙中的水操作。其是无槽的，但是不像WO2004/113717中的电机，其使用由铁磁绕组制成的元件来传导磁通。该电极每个线圈还具有二极管整流器，它们连接在一起来提供来自于电机的DC电压输出。

两个清洁电力系统的公开文本——CA2615808A1和GB2442622B披露了轴向磁通电机。CA2615808A1（Allison，2003）提出了一种具有两个反转转子盘的电机，具有在叶片根部上的磁铁和在定子上的封装线圈，没有任何铁芯。

GB244622B（Platon，2009）提出了一种由E形铁段排构成的定子，每段中具有线圈。这些段单独封装。在相邻的段之间存在间隙。每个线圈装备有单个电子单元，这些单元连接在一起形成网络以构成共用的DC电压输出。

为了增加执行机械到电能转化所需的转速，有时存在各种机械传动系统。例如，在公开文本US7,530,224B2（Fraenkel，2009）中，为潮汐涡轮机使用液压速度增加传动装置。

上面回顾的相比于本发明提出的技术方案具有具体缺点的技术方案的特征可以总结如下：

-该电机在定子中没有完整的铁芯或者根本没有铁芯，

-存在属于单个段的电子单元，这些单元连接成网络，导致来自于作为发电机操作的电机的DC输出，

-使用速度增加传动装置。

具有不完整定子铁芯的技术方案将导致高的漏磁场，因为没有适合于磁通的封闭铁路径，因此具有较低功率密度、较低效率和功率因数。此外，具有不完整的铁芯（E芯）将导致较低的结构刚性，这对于具有大直径的电机是重要的。在磁铁与铁E芯之间具有强的吸引力，确保在定子与转子之间的恒定间隙将需要显著承载的结构，这是相当昂贵的。

在每个段处具有电子单元的技术方案将导致可以导致较低可靠性的许多电连接。此外，在所述段处的AC电压整流将在线圈中导致非正弦电压和电流，导致额外的损失和较低效率。

因此，从现有技术中获知的潮汐和水力能量转化单元的电机技术方案具有低效率或高成本或者这二者兼有。

海底绞车可能具有循环载荷并且随着电动和发电模式中转动方向的改变而操作。

波浪能量转换通常特征在于往复的直线运动。存在许多用于功率提取的应用直线电机的思想。但是通过使用绞车式布置（滑轮系统）可以将直线运动转化成转动运动。由于浮子的上升导致的在一个方向上的转动伴随着线（绳索）从滑轮的展开以及轴的转动。然后沿相反方向的转动伴随着绳索在可以由机械弹簧推动的滑轮上的绕回。在公开文本US2006273594A1（Gehring，2006）和US4,208,877（Davis，1980）中描述了实例。这种布置仅在浮子升起时可以提供功率提取，因此时仅在一个方向上转动时。

原则上可以在两个方向上的运动（转动）上提取功率。早在1978年由获得具有两个相反运动浮子（浮标）的系统的专利的Budal和Falnes（GB1522661）示出了其中一个浮子在表面上漂浮，另一个浸入水下。代替水下的浮子，可以使用象公开文本GB2062113（Ortega，1981）和GB2192671A（Shim Hyun jin，1988）中的配重（沉锚杆）。

此外，试图将滑轮的双方向的往复转动转化成单方向转动是非常常见的。通常存在用于将往复运动转化为单方向运动的机械装置（齿轮）以确保电机在一个方向上的连续转动。公开文本GB1522661和GB2062113A已经引用了实例。

由波浪的能量进行的发电通常是间歇的或动荡的，因此要获得测量结果来稳定功率输出。在上面提到的公开文本GB1522661和US2006273594A1中，以及在GB2408075（Stansby，2005）中，使用飞轮来使功率振荡变平，同时在公开文本GB2192671A中出于相同的目的应用了蓄电池。

在所有考虑的应用中，电机容纳在水表面上方（GB2062113A，GB2408075A）或者象公开文本US2006273594A1、WO2007125349A2（Masters，2007）和WO2009105011A1（Sidenmark，2009）中那样容纳在封装的腔室中以防止与海水接触。

为了增加执行机械到电能转化所需的转动速度，使用各种机械传动系统，比如齿轮箱，象公开文本GB2192671A和AU2007202995A1（Fraenkel，2007）中那样。

如果使用一个以上的主元件（浮子、沉锚杆），在不同方向上的转动特征在于不同的力和直线速度。上面公开文本GB2408075A和WO2009105011A1中引用了实例，其中具有不同直径的滑轮用于卷绕/展开沿相反方向运动的绳索，因此工作具有不同的力和速度。

来自于上面的与本申请相关的关于波浪能量转化的公开文本的原理可以总结为如下的观点：

-使用用于返回运动的机械弹簧。

-由于特殊传动装置的使用发电机转动具有恒定的方向（单方向）。

-通过使用飞轮或能量蓄电池使功率输出变平。

-正如在许多应用中那样，主运动特征在于低速度，使用齿轮箱来增加速度。

-电机容纳在隔离腔室（增压空气或填充有油）中。结果要轴脱离隔离腔室的位置使用转动密封件。

-大量浮子和配重（如果使用）可以调节以获得与波浪频率的共振。

实际上任何可更新的能量转化器的主要需求是高可靠性、长寿命和低的材料、生产和操作成本。满足这些需求的困难解释了当前波浪和潮汐电厂的相对低的商业用途。

上面提到的系统元件以如下方式影响成本和可靠性：

（a）由于使用如下元件导致系统成本高：

-隔离增压腔室，

-能量存储装置，

-用于将往复运动转化成单方向的传动装置，

-用于速度增加的传动装置。

（b）由于如下元件的使用导致系统可靠性低和寿命短：

-转动密封件，其在使用这种布置的任何海底装置中都是主要的磨损部件，

-用于将往复运动转化成单方向的传动装置，

-用于速度增加的传动装置，

-隔离增压腔室，

-能量存储装置。

（c）由于原因导致的系统效率降低：

-转动密封件中的机械（摩擦）损失，

-用于将往复运动转化成单方向的传动装置的机械损失，

-用于速度增加的传动装置的机械损失。

存在负面影响整体系统的所有重要性能（成本、可靠性、效率、寿命）的相同元件。

发明内容

本发明的目的是提供部分或完全解决上面提到的现有技术的问题的用于能量转化系统的电机和用于能量转化的系统，即提供更高的效率、更低的材料和生产成本和更长的寿命。

本发明的一个目的是要去除：

-用于将往复运动转化成单方向的传动装置，

-用于速度增加的传动装置，

-隔离增压腔室，

-能量存储装置，

-转动密封件，其是使用这种布置的任何海底装置中的主要磨损部件。

还有一个目的是提供一种比现存的用于潮汐和水力应用的直接驱动技术方案具有更高功率密度、更高效率和更高结构刚性的电机。

本发明的另一个目的是提供一种电机，其可以与用于将直线运动转化为转动运动的能量转化系统的机械部分和与用于在系统输出处提供具有恒定频率的DC功率或AC功率的电子部件整体成型。

在权利要求1中描述了根据该系统的电机。在权利要求2-14中描述了该电机的细节和优选特征。

在权利要求15中描述了根据本发明的用于波浪能量转化的系统。在权利要求16-24描述了该系统的细节和优选特征。

上面讨论的这些设备总体来说特征在于低的转动速度（通常低于200rpm）。这是为什么在它们中一些使用齿轮箱的原因以将速度升高到应用标准电机来进行能量转化的水平。在本发明中，提出了使用低速高扭矩电机，比如具有永磁体的多极同步电机。其允许去除齿轮箱。

具有永磁体的电机在定子与转子之间可以具有相对宽的间隙。这提供了单独封装定子和转子的可能性并且具有在它们之间流动的水。该间隙可以大到数毫米（相比于通常具有零点几毫米的传统电机），这提供了封装所需的空间。例如1/3的间隙是水，1/3的间隙是在定子上的封装，1/3的间隙是在转子上的封装。当电机的有源器件被封装时，就不需要隔离增压腔室了。其提供了在海底或河底附近的相当大的深度处在能量转化系统中使用该电机的可能性。在海底处，温度低于表面附近，因此冷却更好并且该电机可以具有更紧凑的设计，这意味着使用更少的起作用材料和更低的成本。此外，因为没有使用增压腔室，所以不需要任何转动密封件。当设备中的速度低时，所述间隙中的摩擦损失将相当小。

所提出的电机的铁芯是完整的，从而为磁通提供了封闭的路径并且确保了必要的机械刚性。

根据本发明，建议将电机与电力电子转换器连接，用于在发电模式中AC到DC的转换和在电动模式中DC到AC的转换。在发电模式中，电机转子在两个方向上的转动将被转换器矫正成在能量转化系统输出端具有脉动电流/功率的恒定DC电压。同样地，在电动模式中，可以将输入DC电压转换成电机的双方向转动并且如果需要转换成循环操作。当以一个方向上的转动产生功率时，DC功率输出是稳定的。

电力电子转换器优选地靠近所述电机布置或者与所述电机整体成型。因此，同样必须封装。

可以在转换器的DC侧具有一个或多个能量存储装置，以用于使具有往复运动的能量转化设备中的功率输出变平，但是这些装置是昂贵的，因此替代性地建议：从通常不单独使用而是成对使用的发电单元中获得好处。可以使成对的这些单元的发电循环同步化以便平均的发电功率是稳定的。单个单元的输出端处的DC电压更好，因为DC比AC更方便（原因在于：由于较低的损失和更便宜的电缆，对内电压（inter-parkvoltage）和DC更好地在长距离传递）。

低速高扭矩多极永磁体电机通常具有环形，因此其非常适合于机械结合。还有，径向磁通电机是优选的，因为其更容易组装和与任何形式的机械系统结合。

存在多种方式来封装电机的有源器件，即定子和转子。封装定子和转子的方法是通过注塑或铸造工艺。在转子上还可以是金属盖/护罩，在定子上可以是聚合物或复合封装。

因此，本发明基于使用具有单独封装的转子和定子的永磁体同步电机（PMSM）。

该电机与水下AC/AC或AC/DC电力电子转换器连接。

该电机可以与能量转化系统的机械部件结合。

该电机可以使用传统非封闭轴承、磁或水润滑轴承。

该电机将适合于在波浪、潮汐和水力能量转化厂、辅助海底发电机、水下叶片俯仰系统、海底绞车、推进系统、推力器、管内发电机等中具有应用的水下能量转化系统。

从如下的实例描述中本发明的另外的细节和优选特征将变得显而易见。

附图说明

下面将参照附图详细地描述本发明，其中：

图1A-C示出了能量转化系统拓扑结构（topology）和三个典型的载荷形式，

图2A示出了具有单独封装的定子和转子的电机的外部视图，

图2B示出了在磁体上具有保护罩和具有承载结构部件的转子的横截面，

图2C示出了具有通过特殊抗腐蚀层和涂层的磁体保护和具有承载结构的部件的转子的横截面，

图2D示出了转子的横截面，其中有源器件由用作承载结构的封装材料保持，

图2E和2F示出了从不同角度看的图2A的横截面，以示出该电机的定子的更多细节，

图3A-D示出了模制加工的细节，

图4A-B示出了电机与单滑轮绞车的结合（在该图和下面的图上，该电机具有内定子和外部转子），

图5A图示了具有两个主运动部件的能量转化系统的操作原理，

图5B和5C示出了该电机与双滑轮绞车的结合，

图6示出了该电机与三滑轮绞车的结合，

图7示出了一种定子设计，其中支撑结构由与封装材料相同的聚合物或复合材料制成，和

图8示出了根据本发明的能量转化系统的一个实例。

具体实施方式

现参见图1A-C，其示出了本发明提出的能量转化系统拓扑结构和载荷形式。图1A示出了具有恒定载荷的单向运动，图1B示出了具有一个主动力部件的双向（往复）运动，图1C示出了具有两个主动力部件的双向（往复）运动。

根据本发明的能量转化系统包括作为主要元件的AC/DC转换器11、电机20（根据操作模式是电动机“M”或发电机“G”）以及连接到机械系统13的机械连接件12（轴或者直接结合）。该机械系统13可以是主动力部件本身，例如是涡轮14，如图1A中所示，或者是用于将直线运动转化成转动运动的一个或多个滑轮15a-b的系统。可以存在一个滑轮15a，如图1B中所示，或者两个和多个滑轮15a-b，如图1C中所示。

现参见图2A，其呈现了本发明的基本原理和能够实现所有的进一步修改的电机20的封盖设计。该电机20具有定子21和转子22，它们单独封装，以便它们之间的间隙23向周围开放，即例如在它们的间隙23中存在水（或其他流体）。存在结合到封装材料25中的插座24用于电缆的海底插头连接。

在图2B中，示出了转子封装的一个变型。转子22的磁体26固定在背铁27上并且优选地由保护罩28覆盖，所述保护罩28由例如不锈钢制成。这些有源器件通过使用螺钉30由承载结构29的元件保持。所述承载结构29优选地紧固到转子盘31。

在图2C中，示出了转子封装的替代性变型。所述磁体具有腐蚀保护表面并且另外由特殊涂层保护。

在图2D中，示出了又一个变型。这些有源器件模制到用作承载结构的封装材料25和转子盘31中。转子盘31可以制成为实心的以在转动时减少摩擦损失或者具有孔以节省材料。

现参见图2E，其示出了图2A的电机20的横截面。该电机20包括定子叠置件32和绕组33，其中定子叠置件32和绕组33均由封装聚合物或纤维增强塑料（FRP）材料25覆盖。该电机20还包括同样也由封装复合材料层25覆盖的转子背铁27和永磁体26。支撑结构的其中一个变型使用螺纹销34和螺母35以将有源器件固定到定子支撑结构和转子支撑结构。可以看出在单独封装的定子21与转子22之间存在间隙23。

所述螺纹销34优选地直接穿过叠置件32，如图2E和2F中所示。定子21周围没有使用罩。间隔件36和垫圈37可以与螺纹销34一起使用以提高结构的可靠性并简化组装。图2F还示出了在槽和槽楔39中的绕组38（线圈侧）。

定子21或转子22的有源器件的封装可以在开放的或封闭的模制加工中完成。图3A图示了在开放的模制加工中的定子21的横截面。模具40可以由刚性或柔性材料制成。模具40可以制成单个部件或者分成组装在一起的多个部件。将树脂41从顶部42倒入模具中，填充定子21与模具40之间的空隙。如果在铸造过程中将树脂41和模具40放在真空腔室中那会获得更高质量的铸造。高级别的真空使空气能够被从树脂41抽出并且避免了铸造期间的空气围绕，导致固化树脂更高的电和机械性能。如果使用柔性材料来形成所述模具40，那该模具40可以通过在内外半径处使用支撑框架43来增强（图3B）。

为了在定子21或转子22铸件的所有表面上获得高耐受性，可以使用封闭模制加工。图3C中的模具40分成两个或多个部件并且可以由柔性或刚性材料制成。为了增加柔性模具的耐受性，可以在内外半径处使用支撑框架43。在封闭模制加工中，正确定位树脂入口42和出口44是非常重要的以便避免铸件中没有填充的空间。树脂入口42应该靠近最低点设置，而树脂出口44应该设置在希望树脂最后到达的点上。为了增加机械和电特性，可以在真空腔室中完成封闭模制。可以使用支撑框架43来增强（图3D）。

基于上面描述的电机20和能量转化系统的拓扑结构，现在描述电机20与机械系统13的结合的实例。

现参见图4A-B，其示出了具有外转子22和内定子21的电机20与绞车式装置50（比如单滑轮绞车）的结合。如果滑轮15a具有大直径，那可以使用如图4A中的装置，如果滑轮15b具有小直径，那可以使用如图4B中的装置。在这些装置中，均使用轴51和轴承52以及放置在定子21内部的电子部件的容器53。

正如之前提到的，可以使装置具有两个滑轮15a-b，这两个滑轮具有不同的直径以将两种直线运动转化成具有不同施加力和速度的转动，如图5A-C中所示。该装置不仅为能量转化系统设置了新的挑战而且提供了新的机会。如果电机20是环形的，正如将会是永磁体电动机的情况，那该电机结合到如图5A-C中示出的双滑轮系统中以形成绞车电动机或绞车发电机。当绞车转动时，这些滑轮15a-b可以提供在它们中的一个上卷绕绳索而从另一个上展开另一条绳索。该系统可以进一步开发成如图6中所示的三滑轮装置。在图6中，示出了绞车装置50，其具有一个具有大直径的滑轮15a和两个具有小直径的滑轮15b。

在图7中呈现了内定子21的一种节省成本的技术方案，其中封装材料25用作支撑结构。该封装材料25将设计成其包含轴51和定子21的有源器件。定子21上的绕组38（端绕组）通过电缆54连接到轴51内部的用于电子部件的容器53，该电缆54穿过开口55延伸到隔室53中。然后将封装材料25注入以覆盖有源器件和电缆54，并且在轴51上形成定子21的承载结构。为了传递高扭矩，所述轴51可以具有穿过封装材料25的凸出的金属部件。所述容器53还设有海底连接器53用于连接DC电缆57来输出功率。

当所述电机20设计成以相对高的速度操作时，转子盘中的孔可以由薄板盖住以便在所述盘转动时减小水摩擦损失。

现参见图8，其示出了根据本发明的用于波浪能量转化设备的能量转化系统的一个实例。该能量转化系统包括用于将系统装置锚定到海底60的锚定件62。该系统还包括通过合适的结构64布置到锚定件62的保持框架63。该保持框架63适于绞车式装置50的布置，如图4A-B，5A-C和6中示出的那些。在该实例中，示出了如图6中的绞车式装置50，其具有两个小滑轮15b和一个大滑轮15a。该绞车式装置50牢固地固定在保持框架63内部。布置到小滑轮15b的是主绳索65b的部分，其在竖直方向上伸出保持框架63，经由通孔66延伸到用于与小滑轮15b同时运动的连接元件67。主绳索65a在竖直方向上从连接元件66延伸到漂浮在还面61上的主浮子68，比如浮标。

布置到绞车式装置50的大滑轮15a的是第二绳索69，其在竖直方向上延伸到水下浮子70，该绳索经由通孔71伸出保持框架63并且缠绕在大滑轮15a上。所述水下浮子70优选地设有通孔72，主绳索65a穿过所述通孔72延伸到表面浮子68。

电缆73从保持框架63延伸用于经由AC/DC、AC/DC/AC或AC/AC转换器从电机20输出功率。

以这种方式设置由波浪提供动力的能量转化系统。当浮子68和70由于波浪运动而在竖直方向上上下运动时，绞车式装置50在滑轮15a-b上卷绕或展开绳索，导致由电机20提供电力并且通过电缆73输送到岸上或者由海运/近海设备使用，例如用于给鱼类养殖场（泵、绞车）、生物燃料的海苔种植场（绞车）等提供电力。

浮子系统可以设计成其固有频率接近海水振荡频率。当海水振荡频率随着时间而改变时，可以控制（例如电子部件）该系统，以便获得机械共振，提供更高的能量收集量。

修改

可以使用各种对系统的修改。例如，一个浮子可以布置到一个以上的保持框架/绞车装置或者多个浮子可以布置到一个保持框架/绞车装置。

该电机可以用在使用相反转动的设备中，其中转子在一个方向上转动，并且定子在另一个方向上转动。

该电机还可以由多个定子或转子，或者定子或转子有源器件构成，其中定子的所有有源器件连接到共用的定子承载结构，转子的所有有源器件连接到共用的转子承载结构。

还可以将该电机分成两个或多个部件以便生产或机器的运输。

可以在定子的周边上添加具有高热传导性能的薄材料层以增强冷却。该薄层可以在一侧上与叠置件并且在另一侧上与周围流体直接接触。周围流体可以是空气、水、石油或者该机器可以浸入的任何其他流体。该薄层另外可以用于保护所述叠置件。

尽管描述了该电机用在用于波浪能量的转化系统中，但是显然其还可以用在象潮汐和水力能量转化厂、辅助海底发电机、水下叶片俯仰系统、海底绞车、推进系统、推进器、管内发电机等应用中。

Claims

1.一种用于水下应用的电机（20），该电机（20）包括定子（21）和转子（22），所述定子由提供多相AC输出电压的完整的分层铁芯（32）和绕组（33）构成，所述转子由转子背铁（27）和永磁体（26）构成，其特征在于，所述定子（21）封装在复合材料（25）或聚合物中，所述转子（22）封装在复合材料或聚合物中或者通过其他手段被保护，所述定子（21）和转子（22）之间的间隙（23）通向周围流体。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，该电机（20）是低速高扭矩电机，比如具有永磁体的多极同步电机。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子（21）仅由叠置件（32）、绕组（33）和聚合物或复合材料（25）制成。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子（21）是模制的、实心的并且完全被封装的，并且在其中没有空气或流体。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，定子（21）和/或转子（22）的封装是通过真空加工实现的。

6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，定子（21）和/或转子（22）的封装是通过真空与压力的组合实现的。

7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，该电机包括完全由复合材料或聚合物制成的转子承载结构（29），该转子承载结构（29）布置成用于保持布置到轴（51）的所述背铁（27）和永磁体（26）。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子（21）在内部，所述转子（22）在外部，所述定子（21）设有布置在定子（21）内部用于电子部件的容器（53）。

9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，该电机包括完全由复合材料或聚合物制成的定子承载结构，该定子承载结构布置成用于保持布置到轴（51）的所述分层铁芯（32）和绕组（33）。

10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子（22）包括具有孔的转子盘（31），当转子盘（31）转动时，这些孔由薄板盖住以减小水摩擦损失。

11.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子（21）和转子（22）沿相反方向转动。

12.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子（21）或转子（22）或者这二者都由至少两个部件组装。

13.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子（21）或转子（22）由具有绕组或磁体的多个单独封装的包装件构成，这些包装件共用同一承载结构。

14.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，优选是金属的具有高热传导性的薄材料层设置在定子（22）的周边上，并且在一侧上与叠置件以及在另一侧上与周围流体直接接触。

15.一种能量转化系统，该系统包括电机（20）、电子转换器（11）、机械连接件（12）、机械系统（13），该电机（20）包括定子（21）、转子（22）、叠置件（32）、绕组（33）、转子背铁（27）和永磁体（26），其特征在于，该电机（20）的定子（21）封装在复合材料（25）或聚合物中，该电机（20）的转子（22）封装在复合材料（25）或聚合物中或者通过其他手段被保护，所述定子（21）和转子（22）之间的间隙（23）通向周围流体。

16.根据权利要求15所述的能量转化系统，其特征在于，AC/DC/AC或AC/DC的电子转换器（11）被封装并且通向向周围的水。

17.根据权利要求15所述的能量转化系统，其特征在于，所述电机（20）具有内定子（21）和外转子（22）。

18.根据权利要求17所述的能量转化系统，其特征在于，所述机械系统（13）是绞车式装置（50），该绞车式装置包括一个或多个滑轮（15a-b）或涡轮（14）。

19.根据权利要求18所述的能量转化系统，其特征在于，所述滑轮（15a-b）具有不同的直径。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的能量转化系统，其特征在于，该电机（20）的转子（22）与构成绞车式装置（50）的一个或多个滑轮（15a-b）结合。

21.根据权利要求15所述的能量转化系统，其特征在于，电子部件布置在容纳在内定子（21）内部的容器（53）中。

22.根据权利要求15-21中任一项所述的能量转化系统，其特征在于，该能量转化系统包括保持框架（63），该保持框架用于将绞车式装置（50）布置在海底（60）与一个或多个浮子（68，70）之间，该绞车式装置（50）通过一条或多条绳索（65a-b，69）布置到所述一个或多个浮子（68，70）。

23.根据权利要求15所述的能量转化系统，其特征在于，所述机械系统（13）包括轴承（52），所述轴承是密封的机械式、磁式或水润滑式。

24.根据权利要求15所述的能量转化系统，其特征在于，该能量转化系统包括控制系统，该控制系统布置成当海水振荡频率随着时间改变时操作所述电机（20）和所述机械系统（13）以便获得机械共振，从而提供更高的能量收集量。