CN108425789A - 一种磁电波浪能转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及潮汐、波浪能技术领域，具体指一种磁电波浪能转换装置；包括浮球和拖盘，浮球与拖盘之间连接有滑杆，所述浮球内腔的底部竖直设有导向管，滑杆上端可活动地穿设于导向管内，所述导向管的外侧设有依托浮球内壁的固定平台，固定平台上设有若干磁电转化装置，导向管的上端设有伞形支架，伞形支架上设有与滑杆配合连接的传动机构，传动机构分别与若干磁电转化装置配合连接；本发明结构合理，浮球收到波浪冲击上浮而拖板在水体阻力下相对静止，永磁活动块切割线圈产生电动势，在归附铁板吸引下迅速进入下一个做功周期；本装置具有结构设置简单拓展空间大，可承受波浪峰值范围大适应性强，运行稳定便于维护等优点。

Description

一种磁电波浪能转换装置
技术领域
本发明涉及潮汐、波浪能技术领域，具体指一种磁电波浪能转换装置。
背景技术
随着人类的发展需求不断增长，不可再生的石化能源等将逐渐消耗殆尽，21世纪最重要的研究探索就是对像波浪能等清洁能源开发和利用。目前，将波浪能转化为电能的发电装置，根据结构特点可分机械式、气动式和液压式。常见的机械式转化装置往往结构笨重、耐腐蚀性和可靠性较差，因此难以在海洋环境中得到实际应用。而相对成熟的棘轮式双向转化装置，其上下浮子随着波浪起伏产生上下位移，传动机构将上下位移通过棘轮的单向传动模式带动对应的发电机工作，这种结构的上下浮子的相对位移较小，但发电转化效率较低。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构合理、运行稳定，维护方便，适应性强的磁电波浪能转换装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明所述的一种磁电波浪能转换装置,包括浮球和拖盘，浮球与拖盘之间连接有滑杆，所述浮球内腔的底部竖直设有导向管，滑杆上端可活动地穿设于导向管内，所述导向管的外侧设有依托浮球内壁的固定平台，固定平台上设有若干磁电转化装置，导向管的上端设有伞形支架，伞形支架上设有与滑杆配合连接的传动机构，传动机构分别与若干磁电转化装置配合连接。
根据以上方案，所述磁电转化装置包括空心筒，空心筒的外周上绕设有感应线圈，空心筒的下端与固定平台连接；所述空心筒内设有永磁活动体，传动机构与永磁活动体连接以驱动永磁活动体的磁力线切割感应线圈。
根据以上方案，所述传动装置包括若干滑轮组以及沿其设置的牵引绳，若干滑轮组分别固定在伞形支架上从而与若干磁电转化装置一一对应，若干滑轮组上的牵引绳一端与滑杆上端连接，而牵引绳的另一端连接在永磁活动体从而使其可沿空心筒的内腔上下活动。
根据以上方案，所述空心筒的底部设有归附铁板，感应线圈的外层应当设置隔磁屏蔽层。
根据以上方案，所述若干磁电转化装置并联在蓄电器上，且蓄电器的接收端上应设有交流切换器，交流切换器的触发装置与滑杆在导向管内的行程极限位置对应设置。
根据以上方案，所述若干磁电转化装置围绕导向管以等角间隔的方式对称地分布在固定平台上。
根据以上方案，所述拖盘设置在浮球的下方且拖盘通过刚性或柔性的连接装置与滑杆下端连接，连接装置两端的锚节点应进行耐腐蚀封闭处理。
本发明有益效果为：本发明结构合理，浮球收到波浪冲击上浮而拖板在水体阻力下相对静止，从而带动滑杆沿导向管下滑，滑杆的动作通过牵引绳传递给永磁活动块使其切割线圈产生电动势，波浪峰谷过后浮球下沉而拖板同样提供反向阻力使滑杆复位，永磁滑动块则在归附铁板吸引下迅速回到初始位置以进入下一个做功周期；本装置具有结构设置简单拓展空间大，可承受波浪峰值范围大适应性强，运行稳定便于维护等优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中：
1、浮球；2、导向管；3、磁电转化装置；4、蓄电器；11、拖盘；12、滑杆；13、连接装置；21、固定平台；22、伞形支架；23、滑轮组；24、牵引绳；31、感应线圈；32、永磁活动体；33、归附铁板；34、空心筒。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。
如图1所示，本发明所述的一种磁电波浪能转换装置,包括浮球1和拖盘11，浮球1与拖盘11之间连接有滑杆12，所述浮球1内腔的底部竖直设有导向管2，滑杆12上端可活动地穿设于导向管2内，所述导向管2的外侧设有依托浮球1内壁的固定平台21，固定平台21上设有若干磁电转化装置3，导向管2的上端设有伞形支架22，伞形支架22上设有与滑杆12配合连接的传动机构，传动机构分别与若干磁电转化装置配合连接；所述浮球1在波浪冲击下上下动作，与之相对的拖板11则在水体作用下产生相对的反向阻力，从而使滑杆12沿导向筒2上下活动将波浪能转化成机械能；若干磁电转化装置3在浮球1底部的固定平台21上构成平衡中心以避免其倾转，同理的拖板11也具有稳定浮球1的作用；伞形支架22用于配合架设与若干磁电转化装置3连接的传动机构，从而将滑杆12动作的机械能传递给磁电转化装置3，传动机构通过合理的架设可以将滑杆12的行程动能进行缩放以提高发电转化效率，并满足各种强度下海洋环境中的发电需求，合理配置以节约成本。
所述磁电转化装置3包括空心筒34，空心筒34的外周上绕设有感应线圈31，空心筒34的下端与固定平台21连接；所述空心筒34内设有永磁活动体32，传动机构与永磁活动体32连接以驱动永磁活动体32的磁力线切割感应线圈31；本发明的主旨是通过磁电感应进行发电，通过永磁活动体32的动作是磁力线切割感应线圈31产生电动势并加以收集，将滑杆12的竖直上下动作直接转化成永磁活动体32的上下活动或者旋转活动，优选的永磁活动体32在传动机构的带动下上下活动，符合波浪的峰谷变化进行发电，可以简化常见发电机旋转切割磁力线的复杂传动结构，虽然缩减了发电频率但通过多组磁电转化装置3的配合，仍旧能获得相似的做功效率。
所述传动装置包括若干滑轮组23以及沿其设置的牵引绳24，若干滑轮组23分别固定在伞形支架22上从而与若干磁电转化装置3一一对应，若干滑轮组23上的牵引绳24一端与滑杆12上端连接，而牵引绳24的另一端连接在永磁活动体32从而使其可沿空心筒34的内腔上下活动；所述滑轮组23的有效配合可以将滑杆12动作所携带的动能进行放大，从而带动更大的永磁活动体32进行发电做功，而永磁活动体32在重力作用下的自然复位可以加快滑杆12的回程，从而使整体机构更快速的进入下一个做功周期。
所述空心筒34的底部设有归附铁板33，归附铁盘33用于限制永磁活动体32在空心筒34内的活动，避免其在波浪动能不足情况下的乱动，同时在永磁活动体32的回程行程中提供一定的吸引力，从而加快整体机构的复位速度，从而快速进入下一个做功周期，感应线圈31的外层应当设置隔磁屏蔽层，隔磁屏蔽层作为感应线圈的外围保护罩同时也可以避免多个永磁活动体32之间的磁性感染，从而增加浮球1内所能布置的磁电转化装置3的数量。
所述若干磁电转化装置3并联在蓄电器4上，且蓄电器4的接收端上应设有交流切换器，交流切换器的触发装置与滑杆12在导向管2内的行程极限位置对应设置；由于永磁活动体32处于往复动作使感应线圈31内的电动势方向也在不断切换，因此在蓄电器4这个接收端上应当对电流进行转化，而电动势的方向与滑杆12的相对位置和活动方向有关，因此可以通过在导向管2上设置触发器以实现交变电的控制转化。
所述若干磁电转化装置3围绕导向管2以等角间隔的方式对称地分布在固定平台21上，对称式的分布有利于浮球1稳定地漂浮在水面上。
所述拖盘11设置在浮球1的下方且拖盘11通过刚性或柔性的连接装置13与滑杆12下端连接，连接装置13两端的锚节点应进行耐腐蚀封闭处理，在海洋环境中的设备首先应该考虑的就是耐腐蚀问题，导向管2的下端口直接接触海水所以必须进行密封处理，而连接装置13和拖盘11完全浸泡在海水中更加需要耐腐蚀处理，刚性的连接装置13用于承担低强度波浪环境下的发电需求，刚性结构可以更好的响应和传递波浪动能，而柔性连接装置13所需要的耐腐蚀处理就更加的复杂，其面对的使高强度波浪环境，通过柔性连接装置13可以抵消部分波浪冲击以提高使用寿命，避免波浪动能过多地对结构造成冲击产生形变。
以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (7)

1.一种磁电波浪能转换装置,包括浮球(1)和拖盘(11)，浮球(1)与拖盘(11)之间连接有滑杆(12)，其特征在于：所述浮球(1)内腔的底部竖直设有导向管(2)，滑杆(12)上端可活动地穿设于导向管(2)内，所述导向管(2)的外侧设有依托浮球(1)内壁的固定平台(21)，固定平台(21)上设有若干磁电转化装置(3)，导向管(2)的上端设有伞形支架(22)，伞形支架(22)上设有与滑杆(12)配合连接的传动机构，传动机构分别与若干磁电转化装置(3)配合连接。
2.根据权利要求1所述的磁电波浪能转换装置，其特征在于：所述磁电转化装置(3)包括空心筒(34)，空心筒(34)的外周上绕设有感应线圈(31)，空心筒(34)的下端与固定平台(21)连接；所述空心筒(34)内设有永磁活动体(32)，传动机构与永磁活动体(32)连接以驱动永磁活动体(32)的磁力线切割感应线圈(31)。
3.根据权利要求2所述的磁电波浪能转换装置，其特征在于：所述传动装置包括若干滑轮组(23)以及沿其设置的牵引绳(24)，若干滑轮组(23)分别固定在伞形支架(22)上从而与若干磁电转化装置(3)一一对应，若干滑轮组(23)上的牵引绳(24)一端与滑杆(12)上端连接，而牵引绳(24)的另一端连接在永磁活动体(32)从而使其可沿空心筒(34)的内腔上下活动。
4.根据权利要求2所述的磁电波浪能转换装置，其特征在于：所述空心筒(34)的底部设有归附铁板(33)，感应线圈(31)的外层应当设置隔磁屏蔽层。
5.根据权利要求1所述的磁电波浪能转换装置，其特征在于：所述若干磁电转化装置(3)并联在蓄电器(4)上，且蓄电器(4)的接收端上应设有交流切换器，交流切换器的触发装置与滑杆(12)在导向管(2)内的行程极限位置对应设置。
6.根据权利要求1所述的磁电波浪能转换装置，其特征在于：所述若干磁电转化装置(3)围绕导向管(2)以等角间隔的方式对称地分布在固定平台(21)上。
7.根据权利要求1所述的磁电波浪能转换装置，其特征在于：所述拖盘(11)设置在浮球(1)的下方且拖盘(11)通过刚性或柔性的连接装置(13)与滑杆(12)下端连接，连接装置(13)两端的锚节点应进行耐腐蚀封闭处理。
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