CN106640498A - 一种新型波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型波浪能发电装置，属于发电设备技术领域，包括振荡浮子、缆绳、导轮、直线发电机、水下阻尼装置、弹性连接部件，振荡浮子通过缆绳和弹性连接部件与直线发电机直接连接，直线发电机由动子、定子及定子固定架构成，直线发电机密封放置于振荡浮子内部，振荡浮子与水下阻尼装置柔性连接。在波浪的激励下振荡浮子上下振动，通过缆绳带动直线发电机的动子进行直线运动，动子的移动使定子线圈中的磁通量发生变化，产生感应电动势，实现波浪能发电。本装置解决了现有技术中波浪能发电装置可靠性与低效率的矛盾问题，实现可靠与高效兼顾。

Description

一种新型波浪能发电装置
技术领域
本发明属于发电设备技术领域，涉及一种发电装置，尤其是一种波浪能发电装置。
背景技术
波浪能是一种蕴藏在海洋中的可再生能源，波浪能发电是通过波浪能转换装置将波浪能首先转换为往复机械能，然后再通过动力摄取系统转换成所需的动力或电能。波浪能发电是继潮汐发电之后，发展最快的一种海洋能源利用形式。波浪能能流密度高、储量巨大且分布广泛，是未来海洋能利用发展的主要方向，在海洋开发和海防方面将起到关键作用。
目前低可靠性、低效率、高造价这三个问题是波浪能利用的主要障碍，而且这三个方面是互相矛盾的。往往为提高转换效率，会增加被波浪破坏的可能；反之，现有的可靠性较高的装置却效率较低。目前已经商业化的设备，都具有较高的可靠性。由于在波浪能转换电能的过程中要考虑到这些问题，所以导致了侧重点不同的方案，造成了波浪能技术的多样性和发散的局面性。到现在为止，波浪能转换电能的各种技术或可靠性低，或效率低，令人满意的方案比较少。
专利号为CN201620386353.4的中国实用新型专利,公开了一种波浪能发电装置，其通过漂浮浮体沿螺杆上下运动转为棘轮的水平旋转力，进一步驱动齿轮连接轴转动而带动发电机发电。本发明浮体与发电机之间间隔了螺杆、轴承、棘轮、齿轮、连接轴，增加了波浪能电能转换的中间环节，且发电机暴露于浮体外部，不利于发电装置的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，解决现有技术中波浪能发电装置可靠性与低效率的矛盾问题，实现可靠与高效兼顾，本发明提供了一种新型的波浪能发电装置。
为了实现本发明目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型波浪能发电装置，包括振荡浮子、缆绳、导轮、直线发电机、水下阻尼装置、弹性连接部件，振荡浮子通过缆绳和弹性部件与直线发电机直接连接，直线发电机密封放置于振荡浮子内部，振荡浮子与水下阻尼装置柔性连接。
所述所述直线发电机包括动子和定子，直线发电机的动子一端与振荡浮子通过弹性部件连接，直线发电机的动子另一端通过缆绳经过导轮与水下阻尼装置连接，水下阻尼装置通过缆绳固定于水下，直线发电机的定子设置于定子固定架上，定子固定架设置于振荡浮子内部与振荡浮子固定连接。
所述的振荡浮子与水下阻尼装置通过缆绳柔性连接。
所述连接振荡浮子与直线发电机的弹性部件为弹簧。
所述振荡浮子材料为普通碳素结构钢，钢的牌号优选Q235。
所述的定子固定架与振荡浮子通过螺栓固定连接。
在波浪的激励下振荡浮子上下振动，通过缆绳带动直线发电机的动子进行直线运动，动子的移动使定子线圈中的磁通量发生变化，产生感应电动势，实现发电。
本发明的有益效果是，本发明采用振荡浮子通过缆绳和弹性部件与振荡浮子直接连接的方式，减少波浪能转化为电能的中间环节，减少了能量损失，采用高效直线发电机直接密封放置于振荡浮子内部，避免了直线发电机直接暴漏在外，避免了海水腐蚀，采用振荡浮子与水下阻尼装置柔性连接，水下阻尼装置通过缆绳固定在水下的方式提高了整个发电装置的柔韧性，而且在提高了发电效率的同时提高了整个发电装置的可靠性稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1为本发明波浪能发电装置实施例一的结构原理示意图；
图2为本发明波浪能发电装置实施例二的结构原理示意图；
具体实施方式
实施例1
如图1所示，直线发电机4直接密封置于振荡浮子1的内部，振荡浮子材料为普通碳素结构钢(Q235)，直线发电机4由动子8、定子9及定子固定架11构成，定子固定架11通过螺栓固定在振荡浮子1内部，直线发电机4的动子8一端通过弹簧5与振荡浮子1相连接，直线发电机4的另一端动子8通过缆绳2经过导轮3与水下阻尼装置7连接，导轮3设置有4个，位置如图1所示，水下阻尼装置7通过缆绳2固定在水下，与振荡浮子1柔性连接，为防止水侵入振荡浮子1，保证密封效果，在缆绳的运动通道缆绳管道12置于水中的一端设置了密封圈10，振荡浮子1内部填充有密度非常低的泡沫填充物13。
在波浪6的激励作用下振荡浮子1上下振动，通过缆绳2带动直线发电机4的动子8与水平面平行方向进行往复直线运动，定子9固定于定子固定架11上保持相对静止状态，动子8的移动使定子9线圈中的磁通量发生变化，产生感应电动势，实现发电。
实施例2
如图2所示，是本发明的另一实施例，直线发电机4的动子8运动方向设置为与水平面垂直方向，导轮3个数设置为2个，位置如图2所示，直线发电机4的动子8一端通过橡胶带51与振荡浮子1相连接。在波浪6的激励作用下振荡浮子1上下振动，并通过缆绳2带动直线发电机4的动子8进行往复直线运动，动子8与水平面垂直方向运动，定子9固定于定子固定架11上保持相对静止状态，动子8的移动使定子9线圈中的磁通量发生变化，产生感应电动势，实现发电。

Claims (5)

1.一种新型波浪能发电装置，包括振荡浮子、缆绳、导轮、直线发电机、水下阻尼装置、弹性连接部件，其特征在于，振荡浮子通过缆绳和弹性连接部件与直线发电机直接连接，直线发电机密封放置于振荡浮子内部，振荡浮子与水下阻尼装置柔性连接。
2.根据权利要求1所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述直线发电机包括动子和定子，定子固定于定子固定架，定子固定架设置于振荡浮子内部与振荡浮子固定连接，动子一端与振荡浮子通过弹性连接部件连接，动子另一端通过缆绳经过导轮与水下阻尼装置连接，水下阻尼装置通过缆绳固定于水下。
3.根据权利要求2所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述的振荡浮子与水下阻尼装置通过缆绳柔性连接，所述的定子固定架与振荡浮子通过螺栓固定连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述连接振荡浮子与直线发电机的弹性连接部件为弹簧。
5.根据权利要求1、2或3所述的波浪能发电装置，其特征在于，所述振荡浮子材料为普通碳素结构钢。
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