CN114810462A - 一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，包括：浮台；三转子永磁发电机，包括由内到外设置的三层转子组件，位于外层的两个转子组件上安装有定子组件；盐差能发电系统，包括浓海水区和第一水轮机；浓海水区通过半渗透膜连通有普通海水区，浓海水区通过导水管道与第一水轮机所在区域连通；海水淡化系统，用于将海水处理为淡水和浓海水，并将浓海水输送至浓海水区；风力发电系统和潮流能发电系统；相邻的两层转子组件的转动方向相反。本发明可实现海上风能、海下潮流能和海里盐差能的综合利用，并构建具有海上可再生能源发电和海水淡化功能的综合应用平台，能够实现连续的供电和淡水供应。
Description
技术领域
本发明涉及海上可再生能源发电和应用技术领域，特别是涉及一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台。
背景技术
煤炭、石油、天然气等各种矿物资源是当前人类运用的几大主要能源，随着这些矿物资源的大规模利用，带给人类便捷的同时，也带来了不小的负面影响。化石能源的燃烧产生了大量的温室气体，温室气体排放及污染物不断累积，使得温室效应等环境危机、水危机逐步显现。因此，风能、太阳能、盐差能、潮流能等海上可再生资源是当前着重研究发展的新型能源，这些新型能源为改变能源结构、化解淡水资源紧缺、促进经济和社会可持续发展提供了可能。
盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能，是以化学能形态出现的海洋能；主要存在于河海交接处，同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能；盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源，通常海水(3.5％盐度)与河水之间的化学电位差相当于240m高的水位落差。海洋盐差能发电的设想是1939年由美国人首先提出的，其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能，再利用水轮机发电，主要方式有反电渗析法(RED)、渗透压法(PRO)和蒸汽压法(VPO)等，其中渗透压法方案最受重视。
潮流能主要是指伴随潮汐现象而产生的有规律的海水流，作为海洋能的一种，其资源丰富，开发前景非常可观。相比于其他能源，潮流能具有能量更加集中、可预测性、能量相对稳定等优点。当前潮流能还处于初级的发展阶段，其能量转换和利用技术还不成熟，但发展前景极其可观。潮流能的主要利用方式就是发电，其前期投资小，可以保持良好的地域生态环境，因此是未来海洋能利用的重点发展对象。
风力发电机组可以分为两类：一是水平轴风力发电机组，二是垂直轴风力发电机组。垂直轴风力发电机组在风向改变的时候无需对风，在这点上相对于水平轴风力发电机组是一大优势，它不仅使结构设计简化，而且也减少了风轮对风时的陀螺力。所以本发明构想将垂直轴风力发电机组相关结构应用在所提出的海上应用平台上，并进行创新设计。
目前，海上风力发电已经比较成熟，潮流能发电逐步开始应用，而盐差能发电仍处于实验研究阶段，由于风力发电和盐差能位于海平面以上，潮流能发电位于海平面以下，所以考虑将三者组合成为一个集成发电系统，充分利用各能源的发电优势，实现高效率的海上应用平台。
专利CN104601042A，名称为利用太阳能和盐差能反电渗析法结合发电装置是利用了太阳能和盐差能反电渗析法相结合发电的方法。专利CN108821375A，名称为一种基于太阳能海水淡化和盐差能发电的一体化系统，是将太阳能海水淡化与盐差能发电一体化，利用太阳能将海水淡化，从而形成一种盐度差。再结合反电渗析的方法进行盐差能发电。但是由于利用太阳能将海水淡化会受到天气、温度等方面的影响，局限性比较大，不能保证可持续的海水淡化与发电，虽然太阳能和反电渗析法相结合可以提高发电效率，但太阳能发电的局限性较大，所以还需进一步研究考虑。
专利CN105948186A，名称为盐差能发电耦合超低压反渗透海水淡化系统及方法，通过增压泵、循环泵等设备进行压力的转换。但是系统中的增压泵、循环泵都需要损耗掉利用盐差能所产生的部分电能，使其发电效率低。工业污水、生活污水与海水之间的盐差能交换，即使对污水进行了预处理，但对渗透膜也有极大的损耗，严重减少了渗透膜的使用寿命，增加了发电成本。
专利CN202811178U，名称为渗透压法盐差能发电装置，公开研究了一种渗透压法盐差能发电的装置，但这种单一的渗透压法盐差能发电效率低，可以在其基础上增加循环装置以提高其工作效率。基于此，专利CN106379961A，名称为多段反渗透海水淡化耦合盐差能发电系统，研究了一种多段反渗透海水淡化的方法，这种方法产水量大，回收率高。但是由于发电来源单一，经济性较差。
由中国东方电气集团有限公司汤明和中国成达工程有限公司史晓燕撰写的“风能盐差能海水淡化系统集成研究”论文。该篇论文研究将风能发电系统、反渗透系统、盐差能发电系统共同组建成新型海水淡化系统，以风能为主，盐差能为辅，为反渗透海水淡化系统运转提供稳定的能源。整个系统发电量小，只能用于海水淡化；风力波动大时，离网风力发电系统就不工作了，整体效率低。
综上所述，以上专利和论文只是风能、盐差能和太阳能的简单相加，大都采取海平面上安装浮台或支柱支撑，海平面上方安装风力发电系统，海平面附近安装潮流能发电系统，海平面下方安装潮流能发电系统的结构，这些专利只能实现对可再生能源的简单利用，具有很大的局限性。基于以上专利存在的缺点和不足，拟提出一种综合使用风能、潮流能和盐差能及海水淡化的高效海上应用平台。
为此，提出一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台。
发明内容
本发明的目的是提供一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，旨在解决或改善上述技术问题中的至少之一。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，包括：
浮台；
三转子永磁发电机，包括由内到外设置的三层转子组件，位于外层的两个所述转子组件上安装有定子组件，三层所述转子组件通过支架安装在所述浮台上；
盐差能发电系统，包括浓海水区和第一水轮机；所述浓海水区通过半渗透膜连通有普通海水区，所述浓海水区通过导水管道与所述第一水轮机所在区域连通；
海水淡化系统，用于将海水处理为淡水和浓海水，并将浓海水输送至所述浓海水区；
风力发电系统和潮流能发电系统；
其中，所述第一水轮机、所述风力发电系统、潮流能发电系统分别用于驱动一个所述转子组件，并且均安装在所述浮台上，相邻的两层所述转子组件的转动方向相反。
优选的，三层所述转子组件由外到内依次为第一层转子、第二层转子、第三层转子。
优选的，所述第一层转子包括外壳；
所述第二层转子包括第一转轴，所述第一转轴为中空结构，所述第一转轴的外侧壁上安装有第一永磁体，所述第一永磁体位于所述外壳内腔中；
所述第三层转子包括第二转轴，所述第二转轴的一端伸入至所述第一转轴的内腔中，并且安装有第二永磁体；
所述定子组件包括铁芯、绕组、磁刷；所述绕组绕设在所述铁芯上，所述磁刷与所述绕组的引出线电性连接；两个所述铁芯分别固接在所述外壳的内壁上、所述第一转轴的内壁上，并且两个所述铁芯分别与所述第一永磁体和所述第二永磁体相对设置；
所述外壳、第一转轴、第二转轴均与所述支架转动连接，所述第一水轮机与所述外壳固接、所述风力发电系统和潮流能发电系统分别用于驱动所述第一转轴和所述第二转轴。
优选的，所述浮台的顶面中心处开设有安装槽，所述第一水轮机通过所述支架安装在所述安装槽内，所述浮台的一侧开设有与所述安装槽连通的导水通道。
优选的，所述风力发电系统包括风力机，所述风力机与所述支架转动连接，所述风力机与所述第一转轴固接。
优选的，所述潮流能发电系统包括第二水轮机，所述第二水轮机位于所述浮台的下方，所述第二水轮机与所述第二转轴的底部固接，所述第二转轴的底部贯穿所述浮台并与所述第二水轮机固接，所述第二转轴与所述浮台转动连接。
优选的，所述支架包括框体支架、顶部支架、底部支架、中间支架；所述框体支架固接在所述浮台上，所述顶部支架固接在所述框体支架顶部，所述底部支架固接在所述安装槽内，所述中间支架固接在所述框体支架的内壁上，并且所述中间支架上开设有第一通孔，所述底部支架上固接有支撑环；
所述第一转轴包括第一主轴、附轴；所述第一主轴为空心轴，所述附轴为中空结构，所述附轴的底壁中心处开设有第二通孔，所述附轴固接在所述第一主轴底部，所述顶部支架贯穿所述第一主轴并伸入至所述附轴的内腔中；所述第一永磁体安装在所述附轴的外侧壁上，所述附轴的内壁上固接有所述铁芯；
所述第一主轴通过第一轴承安装在所述顶部支架上，所述附轴的外侧壁通过第二轴承安装在所述第一通孔内，所述支撑环的外壁通过第三轴承安装在所述第二通孔内，所述附轴的内侧壁通过第四轴承安装在所述顶部支架上；
所述底部支架上开设有与所述第二通孔连通的第三通孔，所述第二转轴贯穿所述第三通孔、第二通孔并伸入至所述附轴的内腔中，所述第二转轴通过两个第五轴承分别安装在所述顶部支架上和所述支撑环的内壁上；
所述第一水轮机通过第六轴承安装在所述底部支架上；所述风力机通过第七轴承安装在所述顶部支架上；
所述外壳的内壁顶部通过第八轴承安装在所述中间支架上，所述外壳的内壁底部通过第九轴承安装在所述底部支架上。
优选的，所述风力机为H型风力机，所述第二水轮机为H型水轮机。
优选的，所述导水管道倾斜设置，并且所述导水管道的高端与所述浓海水区连通，低端与所述第一水轮机所在区域连通。
优选的，所述海水淡化系统包括海水淡化集中处理箱，所述海水淡化集中处理箱安装在所述浮台顶面一侧，所述浓海水区和所述普通海水区并排设置在所述浮台顶面的另一侧。
本发明公开了以下技术效果：
本发明可以有效地利用风能和盐差能、潮流能三种可再生能源发电，弥补了单一发电不稳定的不足，充分利用同一海域内的三种可再生能源进行发电，有效降低污染，实现节能环保；
本发明的三转子永磁发电机包括由内到外设置的三层转子组件，位于外层的两个转子组件上安装有定子组件，利用三层转子组件之间实现相对运动，增加了转子组件之间的相对转速，可以有效提高发电效率；在某一层转子组件或者某两层转子组件停止转动时，依旧可以有电流输出，保证了发电的连续性。
本发明的三转子永磁发电机结构紧凑，有效利用了空间，体积小，便于维护，安装方便，更能节省空间；
本发明的海水淡化系统用于将海水处理为淡水和浓海水，并将浓海水输送至浓海水区，在发电的同时所产生的淡水可以解决淡水资源问题，还能够带来一定的经济效益；
本发明中将所有的装置安装在浮台上，为后续的安装、调试、维修带来了极大的便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台的结构示意图；
图2为本发明中三转子永磁发电机的结构示意图；
其中，1、风力机；3、浓海水区；4、半渗透膜；5、普通海水区；6、三转子永磁发电机；61、支架；601、框体支架；602、顶部支架；603、底部支架；604、中间支架；605、支撑环；62、外壳；63、铁芯；64、绕组；65、磁刷；66、第一永磁体；67、第二永磁体；611、第一轴承；612、第二轴承；613、第三轴承；614、第四轴承；615、第五轴承；616、第六轴承；617、第七轴承；618、第八轴承；619、第九轴承；7、第一水轮机；8、第二水轮机；91、第一主轴；92、第二转轴；10、附轴；11、海水淡化集中处理箱；12、导水管道；13、浮台；14、安装槽；15、导水通道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-2，本发明提供一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，包括：
浮台13；通过将所有的零部件安装在浮台13上，为后续的安装、调试、维修带来了极大的便利；
三转子永磁发电机6，包括由内到外设置的三层转子组件，位于外层的两个转子组件上安装有定子组件，三层转子组件通过支架61安装在浮台13上；如此设置，利用三层转子组件之间实现相对运动，增加了转子组件之间的相对转速，可以有效提高发电效率；在某一层转子组件或者某两层转子组件停止转动时，依旧可以有电流输出，保证了发电的连续性；本发明的三转子永磁发电机结构紧凑，有效利用了空间，体积小，便于维护，安装方便，更能节省空间；
盐差能发电系统，包括浓海水区3和第一水轮机7；浓海水区3通过半渗透膜4连通有普通海水区5，浓海水区3通过导水管道12与第一水轮机7所在区域连通；海水淡化系统中过滤出来的高浓度海水进入到浓海水区3后，与普通海水区5内的常规浓度海水之间形成了一个浓度差，海水通过半渗透膜4由普通海水区5进入到浓海水区3，致使浓海水区3中的水位上涨进入导水管道12，上涨到一定高度后，水顺着导水管道12流出，冲击下方的第一水轮机7的叶片，使其旋转，进而带动一个转子组件转动，通过转子组件和定子的磁场的作用产生电流，进而发电；
海水淡化系统，用于将海水处理为淡水和浓海水，并将浓海水输送至浓海水区3；在发电的同时所产生的淡水可以解决淡水资源问题，还能够带来一定的经济效益；
风力发电系统和潮流能发电系统；风力发电系统位于浮台13的正上方；潮流能发电系统位于浮台13的正下方；分别通过风能和潮流能带动转子组件转动，从而发电；
其中，第一水轮机7、风力发电系统、潮流能发电系统分别用于驱动一个转子组件，并且均安装在浮台13上，相邻的两层转子组件的转动方向相反；本发明可以有效地利用风能和盐差能、潮流能三种可再生能源发电，弥补了单一发电不稳定的不足，充分利用同一海域内的三种可再生能源进行发电，有效降低污染，实现节能环保。
进一步优化方案，三层转子组件由外到内依次为第一层转子、第二层转子、第三层转子；第一层转子与第一水轮机7连接，第二层转子与风力机1相连接，第三层转子与第二水轮机8驱动连接，利用盐差能、风能、潮流能三种海上可再生能源所产生的动能带动三转子永磁发电机6进行发电；第一层转子为顺时针方向，第二层转子为逆时针方向，第三层转子为顺时针方向；这样设置是为了提高转子之间的相对转速，从而达到提高发电效率的目的。
进一步优化方案，第一层转子包括外壳62；
第二层转子包括第一转轴，第一转轴为中空结构，第一转轴的外侧壁上安装有第一永磁体66，第一永磁体66位于外壳62内腔中；
第三层转子包括第二转轴92，第二转轴92的一端伸入至第一转轴的内腔中，并且安装有第二永磁体67；
定子组件包括铁芯63、绕组64、磁刷65；绕组64绕设在铁芯63上，磁刷65与绕组64的引出线电性连接；两个铁芯63分别固接在外壳62的内壁上、第一转轴的内壁上，并且两个铁芯63分别与第一永磁体66和第二永磁体67相对设置；如此设置，第一层转子与第二层转子相当于一个永磁同步发电机，第一层转子上的绕组64在第一永磁体66磁场的作用产生电流；第一层转子与第二层转子相当于另一个永磁同步发电机，第二层转子上的绕组64在第二永磁体67磁场的作用产生电流；所产生的电流由磁刷65引出来，通过变流器进行整流和逆变，并网或给负载供电；
外壳62、第一转轴、第二转轴92均与支架61转动连接，第一水轮机7与外壳62固接、风力发电系统和潮流能发电系统分别用于驱动第一转轴和第二转轴92。
进一步优化方案，浮台13的顶面中心处开设有安装槽14，第一水轮机7通过支架61安装在安装槽14内，浮台13的一侧开设有与安装槽14连通的导水通道15；如此设置，普通海水区5内的常规浓度海水通过半渗透膜4由普通海水区5进入到浓海水区3中，使得海水浓度降低并致使浓海水区3中的水位上涨，最后通过导水管道12冲击第一水轮机7的叶片，导水通道15用于将冲击第一水轮机7后的海水排入海中，由于进入导水管道12中的浓海水浓度降低，可避免高浓度海水直接排入海中所带来的环境污染。
进一步优化方案，风力发电系统包括风力机1，风力机1与支架61转动连接，风力机1与第一转轴固接，由风能带动第一风力机1旋转。
进一步优化方案，潮流能发电系统包括第二水轮机8，第二水轮机8位于浮台13的下方，第二水轮机8与第二转轴92的底部固接，第二转轴92的底部贯穿浮台13并与第二水轮机8固接，第二转轴92与浮台13转动连接。
进一步优化方案，支架61包括框体支架601、顶部支架602、底部支架603、中间支架604；框体支架601固接在浮台13上，顶部支架602固接在框体支架601顶部，底部支架603固接在安装槽14内，中间支架604固接在框体支架601的内壁上，并且中间支架604上开设有第一通孔，底部支架603上固接有支撑环605；框体支架601、顶部支架602、底部支架603、中间支架604均采用防锈耐腐蚀材料制作，提高使用寿命；
第一转轴包括第一主轴91、附轴10；第一主轴91为空心轴，附轴10为中空结构，附轴10的底壁中心处开设有第二通孔，附轴10固接在第一主轴91底部，顶部支架602贯穿第一主轴91并伸入至附轴10的内腔中；第一永磁体66安装在附轴10的外侧壁上，附轴10的内壁上固接有铁芯63；
第一主轴91通过第一轴承611安装在顶部支架602上，附轴10的外侧壁通过第二轴承612安装在第一通孔内，支撑环605的外壁通过第三轴承613安装在第二通孔内，附轴10的内侧壁通过第四轴承614安装在顶部支架602上；
底部支架603上开设有与第二通孔连通的第三通孔，第二转轴92贯穿第三通孔、第二通孔并伸入至附轴10的内腔中，第二转轴92通过两个第五轴承615分别安装在顶部支架602上和支撑环605的内壁上；
第一水轮机7通过第六轴承616安装在底部支架603上；风力机1通过第七轴承617安装在顶部支架602上；第一水轮机7上开设有孔洞，便于安装在底部支架603上；
外壳62的内壁顶部通过第八轴承618安装在中间支架604上，外壳62的内壁底部通过第九轴承619安装在底部支架603上。
进一步优化方案，风力机1为H型风力机，第二水轮机8为H型水轮机；在风能发电系统中风能发电采用垂直轴风力发电机；H型风力机为垂直轴风力发电机，优势在于结构简单，更加稳定安全；在本发明采用最新型的H型风力机，由H型风力机带动三转子永磁发电机6中的第二层转子转动，从而发电；海面下的潮流能带动垂直轴的H型水轮机旋转，从而达到潮流能发电的目的。
进一步优化方案，导水管道12倾斜设置，并且导水管道12的高端与浓海水区3连通，低端与第一水轮机7所在区域连通，提高海水对第一水轮机7的叶片的冲击力，提升发电效率。
进一步优化方案，海水淡化系统包括海水淡化集中处理箱11，海水淡化集中处理箱11安装在浮台13顶面一侧，浓海水区3和普通海水区5并排设置在浮台13顶面的另一侧；海水淡化系统采用目前工业上最为常见的反渗透膜法，海水经过预处理后在高压泵(图中未显示)的作用下，以压力差为推动力驱使海水中的水通过半透膜(图中未显示)而迁移到淡水侧，海水中的盐分和其他成分则留在浓海水侧，将淡水侧的淡水储存在海水淡化集中处理箱11内的淡水储存箱(图中未显示)内，而高浓度的浓海水则通过浮台13上安装的输水装置输送至浓海水区3，为盐差能发电系统提供高浓度的海水；输水装置包括输水管和安装在输水管的输送泵，输水管的两端分别与海水淡化集中处理箱11内的淡水储存箱、浓海水区连通；目前海水淡化的工业已十分成熟，采用常用的海水淡化设备即可，具体的工作原理为现有技术，此处不做赘述；本发明充分考虑到体积、重量、地理位置等因素，要采用装置体积小、重量轻、节省空间、便于安装并且可以适应多种环境的箱式海水淡化装置。本发明采用箱式海水淡化装置的有益之处是使盐差能发电系统的操作简单，脱盐率高，可以便捷快速的提供淡水，并且性能更加稳定可靠，安全性能高，便于后期的维修清洗，同时减少环境污染。
工作原理：
本发明的海上风力发电系统位于海面的浮台13上方，盐差能发电在海面上的浮台上进行，潮流能发电的装置位于海面的浮台13下方；盐差能、风能、潮流能三种可再生能源共同带动三转子永磁发电机6放入三层转子组件旋转进行发电，第一层转子是盐差能带动旋转的发电系统，在盐差能发电系统中通过水的势能带动第一水轮机7旋转，第一水轮机7旋转带动第一层转子旋转；其中第二层转子是风能带动旋转的发电系统，由风能带动第一风力机1旋转，第一风力机1旋转带动第二层转子旋转；第三层转子是潮流能带动旋转的发电系统，由潮流能带动第二水轮机8旋转，第二水轮机8旋转带动第三层转子旋转；转动时要求第一层转子与第二层转子转动方向相反，第二层转子与第三层转子转动方向相反，这样可以增加每一层转子之间的相对转速，有效提高发电效率；第一层转子与第二层转子相当于一个永磁同步发电机，第一层转子上的绕组64在第一永磁体66磁场的作用产生电流；第一层转子与第二层转子相当于另一个永磁同步发电机，第二层转子上的绕组64在第二永磁体67磁场的作用产生电流；所产生的电流由磁刷65引出来，通过变流器进行整流和逆变，并网或给负载供电。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于，包括：
浮台(13)；
三转子永磁发电机(6)，包括由内到外设置的三层转子组件，位于外层的两个所述转子组件上安装有定子组件，三层所述转子组件通过支架(61)安装在所述浮台(13)上；
盐差能发电系统，包括浓海水区(3)和第一水轮机(7)；所述浓海水区(3)通过半渗透膜(4)连通有普通海水区(5)，所述浓海水区(3)通过导水管道(12)与所述第一水轮机(7)所在区域连通；
海水淡化系统，用于将海水处理为淡水和浓海水，并将浓海水输送至所述浓海水区(3)；
风力发电系统和潮流能发电系统；
其中，所述第一水轮机(7)、所述风力发电系统、潮流能发电系统分别用于驱动一个所述转子组件，并且均安装在所述浮台(13)上，相邻的两层所述转子组件的转动方向相反。
2.根据权利要求1所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：三层所述转子组件由外到内依次为第一层转子、第二层转子、第三层转子。
3.根据权利要求2所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述第一层转子包括外壳(62)；
所述第二层转子包括第一转轴，所述第一转轴为中空结构，所述第一转轴的外侧壁上安装有第一永磁体(66)，所述第一永磁体(66)位于所述外壳(62)内腔中；
所述第三层转子包括第二转轴(92)，所述第二转轴(92)的一端伸入至所述第一转轴的内腔中，并且安装有第二永磁体(67)；
所述定子组件包括铁芯(63)、绕组(64)、磁刷(65)；所述绕组(64)绕设在所述铁芯(63)上，所述磁刷(65)与所述绕组(64)的引出线电性连接；两个所述铁芯(63)分别固接在所述外壳(62)的内壁上、所述第一转轴的内壁上，并且两个所述铁芯(63)分别与所述第一永磁体(66)和所述第二永磁体(67)相对设置；
所述外壳(62)、第一转轴、第二转轴(92)均与所述支架(61)转动连接，所述第一水轮机(7)与所述外壳(62)固接、所述风力发电系统和潮流能发电系统分别用于驱动所述第一转轴和所述第二转轴(92)。
4.根据权利要求1所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述浮台(13)的顶面中心处开设有安装槽(14)，所述第一水轮机(7)通过所述支架(61)安装在所述安装槽(14)内，所述浮台(13)的一侧开设有与所述安装槽(14)连通的导水通道(15)。
5.根据权利要求3所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述风力发电系统包括风力机(1)，所述风力机(1)与所述支架(61)转动连接，所述风力机(1)与所述第一转轴固接。
6.根据权利要求5所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述潮流能发电系统包括第二水轮机(8)，所述第二水轮机(8)位于所述浮台(13)的下方，所述第二水轮机(8)与所述第二转轴(92)的底部固接，所述第二转轴(92)的底部贯穿所述浮台(13)并与所述第二水轮机(8)固接，所述第二转轴(92)与所述浮台(13)转动连接。
7.根据权利要求5所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述支架(61)包括框体支架(601)、顶部支架(602)、底部支架(603)、中间支架(604)；所述框体支架(601)固接在所述浮台(13)上，所述顶部支架(602)固接在所述框体支架(601)顶部，所述底部支架(603)固接在所述安装槽(14)内，所述中间支架(604)固接在所述框体支架(601)的内壁上，并且所述中间支架(604)上开设有第一通孔，所述底部支架(603)上固接有支撑环(605)；
所述第一转轴包括第一主轴(91)、附轴(10)；所述第一主轴(91)为空心轴，所述附轴(10)为中空结构，所述附轴(10)的底壁中心处开设有第二通孔，所述附轴(10)固接在所述第一主轴(91)底部，所述顶部支架(602)贯穿所述第一主轴(91)并伸入至所述附轴(10)的内腔中；所述第一永磁体(66)安装在所述附轴(10)的外侧壁上，所述附轴(10)的内壁上固接有所述铁芯(63)；
所述第一主轴(91)通过第一轴承(611)安装在所述顶部支架(602)上，所述附轴(10)的外侧壁通过第二轴承(612)安装在所述第一通孔内，所述支撑环(605)的外壁通过第三轴承(613)安装在所述第二通孔内，所述附轴(10)的内侧壁通过第四轴承(614)安装在所述顶部支架(602)上；
所述底部支架(603)上开设有与所述第二通孔连通的第三通孔，所述第二转轴(92)贯穿所述第三通孔、第二通孔并伸入至所述附轴(10)的内腔中，所述第二转轴(92)通过两个第五轴承(615)分别安装在所述顶部支架(602)上和所述支撑环(605)的内壁上；
所述第一水轮机(7)通过第六轴承(616)安装在所述底部支架(603)上；所述风力机(1)通过第七轴承(617)安装在所述顶部支架(602)上；
所述外壳(62)的内壁顶部通过第八轴承(618)安装在所述中间支架(604)上，所述外壳(62)的内壁底部通过第九轴承(619)安装在所述底部支架(603)上。
8.根据权利要求6所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述风力机(1)为H型风力机，所述第二水轮机(8)为H型水轮机。
9.根据权利要求1所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述导水管道(12)倾斜设置，并且所述导水管道(12)的高端与所述浓海水区(3)连通，低端与所述第一水轮机(7)所在区域连通。
10.根据权利要求1所述的综合利用风能、盐差能和潮流能的海上综合应用平台，其特征在于：所述海水淡化系统包括海水淡化集中处理箱(11)，所述海水淡化集中处理箱(11)安装在所述浮台(13)顶面一侧，所述浓海水区(3)和所述普通海水区(5)并排设置在所述浮台(13)顶面的另一侧。
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| CN108365718A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-08-03 | 齐鲁工业大学 | 一种双转子永磁双馈风力发电机以及发电系统 |
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