CN103573557A - 潮汐风力一体发电机 - Google Patents

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鲁业明
杨俊凯
杨茂
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Abstract

本发明公开了一种潮汐风力一体发电机，风力发电部分由水平风扇(1)、上传动轴(2)、上传动轴支撑轴承组(4)、上可变向齿轮组(5)、线圈转子(9)及电刷(6)组成，潮汐发电部分有水轮(13)、下传动轴(12)、下传动轴支撑轴承组(11)、下可变向齿轮组(10)及磁极转子(8)，其特征为：线圈转子(9)通过其上轴承(16)及其下轴承(15)支撑于磁极转子(8)上，风力带动；磁极转子(8)通过其上轴承(17)及其下轴承(14)支撑于机架(3)，由潮汐能带动；上、下可变向齿轮组(5，10)使磁极转子(8)和线圈转子(9)反向转动。该发明在海风较大的区域同时利用了风能和潮汐能，从而得到较大的能量和收益。

Description

潮汐风力一体发电机
技术领域
本发明涉及一种利用自然能进行发电的装置，特别是一种潮汐风力一体发电机，可以同时利用风力、海洋潮汐联合连续发电。
背景技术
近年来，风电行业在世界范围内取得快速发展，单机容量小的发电机越来越不适应时代发展的要求。并且单体风机有向小型电站发展的良好趋势。然而现有的风力发电装置的结构是：安装一个塔台，在其上安装有风力发电机组。常见的风力发电机组包括机舱、安装在机舱内的发电机、与发电机相接的变速箱、与变速箱相接的由轴承支撑在机舱上的主轴、与主轴相接的轮毂变距装置、接在轮毂变距装置上的桨叶。工作时风力吹动桨叶让其转动，从而带动主轴，通过变速箱带动发电机工作输出电能。比较先进的风力发电机组还可以调整角度，适应风向变化，当需要调整角度时，通过转动电机以及其轴上的齿轮的转动，由于齿圈相对固定，齿轮以及转动电机带动机舱沿转盘转动，达到调整发动机组角度的目的。但是这种风力发电装置的最大缺点是很难做到连续发电，风速小时无法正常工作，不能满足市场需求，更不能与潮汐相结合一起来发电，致使风力发电的规模受到比较大的限制。并且现有技术能量利用率不高，只利用了风能或潮汐能，且具有采用两组电机分别采集风能与潮汐能的弊端。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种既可利用风能，又可以利用海洋中的潮汐能进行连续发电的水平翼潮汐风力一体发电机，克服现有技术的不足。
本发明所采用的技术方案是：风能和潮汐水能同时利用，这种潮汐风力一体发电机，由上端风力发电部分、下端潮汐发电部分及机架组成。上端的风力发电部分由水平风扇(1)汲取风能，并通过风扇传动轴(2)、上可变向齿轮组(5)带动线圈转子(9)转动，下端的潮汐发电部分由水轮(13)汲取潮汐水能，并通过水轮传动轴(12)、下可变齿轮组(10)带动磁极转子(8)转动；上、下可变向齿轮组(5，10)使磁极转子(8)和线圈转子(9)始终反向转动，产生电能通过电刷(6)导进系统电路(7)。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：同时利用了风能和潮汐能，对于在海风较大的区域，其能量利用途径增多，提高了能量利用率，从而得到较大的能量和收益。采用一体组合发电机采集风能和潮汐能，这样，在获得大的能量的同时，节约了设备成本，使得设备运行更加有效，使得在有限的空间里可以增加更多的机组，获得更大的电能。并且由于风扇水平放置，只要在有风的情况下叶片都可以随风转动，而基本不用调节叶片角度。相比传统的风力发电机采用垂直翼而言，减少了用于改变风扇角度的装置。这样节省了成本，简化了结构。
附图说明
图1为潮汐风力一体发电机整体效果图；
图2为潮汐风力一体发电机剖面图；
图3为潮汐风力一体发电机风力发电部分结构；
图4为潮汐风力一体发电机潮汐发电部分结构；
图5为潮汐风力一体发电机上可变向齿轮组结构；
图6为潮汐风力一体发电机下可变向齿轮组结构。
具体实施方式
如图所示，最内侧的线圈转子(9)通过线圈转子上轴承(16)及线圈转子下轴承(15)支撑于磁极转子(8)上，磁极转子(8)通过磁极转子上轴承(17)及磁极转子下轴承(14)支撑于机架(3)，机架(3)通过连接架(19)固定于大坝(18)上。水平风扇(1)、风扇传动轴(2)、上可变向齿轮组(5)、线圈转子(9)及电刷(6)组成风力机部分。在风力作用下，水平风扇(1)转动，通过风扇传动轴(2)带动上可变向齿轮组(5)中的齿轮(29)转动，如果是逆时针方向转动(自下而上)，上可变向齿轮组(5)中的曲杆(25)在固定位置，上可变向齿轮组(5)起传递作用的齿轮(26，27，29)使线圈转子(9)逆时针转动，如果风扇顺时针转动，则上可变向齿轮组(5)中的曲杆(25)随齿轮(29)转动，直至齿轮(28)与齿轮(27)啮合后停止在新的固定位置，这时，上可变向齿轮组(5)起传递作用的齿轮(26，27，28，29)使线圈转子(9)逆时针转动，及外界风向的变化不会改变线圈转子(9)的转向。
水轮(13)、水轮传动轴(12)、水轮传动轴支撑轴承组(11)、下可变向齿轮组(10)及磁极转子(8)组成潮汐发电部分，为提取大坝进水时的部分能量，潮汐发电部分在进出水时都要工作。水流推动水轮(13)旋转，水轮(13)通过水轮传动轴(12)带动下可变向齿轮组(10)中的齿轮(22)转动，当水轮(13)顺时针转动(自上而下)时，下可变向齿轮组(10)中的曲杆(20)在固定位置，下可变向齿轮组(10)起传递作用的齿轮(22，23，24)使磁极转子(8)顺时针转动，如果水轮逆时针转动，下可变向齿轮组(10)中的曲杆(20)随齿轮(22)转动，直至齿轮(21)与齿轮(24)啮合后停止在新的固定位置，这时，下可变向齿轮组(10)起传递作用的齿轮(21，22，23，24)使磁极转子(8)顺时针转动，即进水或出水不改变磁极转子(8)的转向。
磁极转子(8)与线圈转子(9)相向运动，产生电能，通过电刷(6)导入系统电网(7)。

Claims (1)

1.一种潮汐风力双组合发电机，其特征在于：本实用新型公开了一种潮汐风力一体发电机，其包括上端风力发电部分、下端潮汐发电部分及机架。风力发电部分由水平风扇(1)、风扇传动轴(2)、风扇传动轴支撑轴承组(4)、上可变向齿轮组(5)、线圈转子(9)及电刷(6)组成，潮汐发电部分包括水轮(13)、水轮传动轴(12)、水轮传动轴支撑轴承组(11)、下可变向齿轮组(10)及磁极转子(8)，其特征在于：线圈转子(9)通过线圈转子上轴承(16)及线圈转子下轴承(15)支撑于磁极转子(8)上，由风力带动；磁极转子(8)通过磁极转子上轴承(17)及磁极转子下轴承(14)支撑于机架(3)上由潮汐水能带动；上、下可变向齿轮组(5，10)使磁极转子(8)和线圈转子(9)始终反向转动。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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