CN204419439U - 一种自适应多通道海流能发电装置 - Google Patents
一种自适应多通道海流能发电装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种自适应多通道海流能发电装置，该自适应多通道发电装置，主要由转筒转子部件、多通道定子部件、联轴器和发电机构成。所述转筒转子部件，主要由叶片，筒体，轴和轴承构成；所述多通道定子部件由定子侧板，定子下端盖板和定子上环板构成；多通道定子部件和转筒转子部件构成了流体通道，通道数目与转筒转子部件的叶片数目对应。该自适应多通道海流能发电装置，能够应用于不同方向的海流，转子部件始终向一个方向旋转，提高了不同方向的海流发电效率，减小了能量输出的不稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种海流能发电装置及其部件，具体涉及发电装置的转子部件，多通道定子部件及其相互作用。
背景技术
传统的海流能发电装置垂直式发电装置和水平轴流式发电装置。
对于垂直轴流式发电装置，但是其叶片尺寸较大，体积较大，笨重，发电机转速低，能量转化效率较低。发电机叶轮的转向随着海流流动方向变化而改变，能量输出稳定性差，因而只能适用于流动方向稳定的海流。
对于水平轴流式发电装置，需要通过复杂的变桨距控制系统来适应往复水流流动，或者安装双向涡轮发电装置。而对于不稳定的多向海流，传统的水平轴流式发电装置适应性差。同时，当海流速度较小时，传统的水平轴流式发电装置，转矩小，自启动差。
实用新型内容
为了克服上述不足，本实用新型的目的在于提供一种能适用于不同方向海流的发电装置。
本实用新型的另一目的在于提高海流能发电装置的转矩，提供一种能适用于低流速海流的发电装置。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：
转筒转子部件，主要由叶片，筒体，转轴和轴承构成，所述叶片尺寸远小于筒体尺寸，叶片在筒体圆周壁上等间距分布。转轴穿过筒体并焊接固定在筒体上，转轴和轴承过盈配合。筒体为密封的空心筒体。
多通道定子部件，主要由定子侧板，定子下端盖板和定子上环板构成，通道数目大于等于3，通道外侧接口面积大于通道内侧接口面积，通道沿着圆周等间距分布。以转子部件转轴为中心，各通道内海流沿圆周绕流方向相同。
所述转筒转子部件与电机通过联轴器连接，转筒转子转动驱动电机转动输出电流。
所述多通道定子部件与转筒转子通过轴承连接，转筒转子部件轴承安装在多通道定子部件中底板的轴承孔内。
本实用新型的有益效果：
采用上述结构，本实用新型较现有的传统型垂直海流能发电装置的优点在于：1.体积小，重量轻，由于发电装置为封闭式结构，多通道定子部件提高了海流速度，因而海流动能增加，因而发电装置结构尺寸减小；2.在不同海流方向下转筒转子始终向同一个方向旋转，提高了能量输出的稳定性。3.叶片相对筒体的尺寸较小，转矩增加；同时，筒体为密封空心筒体，筒体内部不会产生海流流体旋转产生的漩涡，阻力矩小，因而该自适应海流能发电装置容易启动。
采用上述结构，本实用新型较现有的传统水平轴流式发电装置的优点在于：1.由于多通道定子部件提高了海流速度，因而该自适应多通道海流能发电装置可可适用于低流速海流区域；2. 在不同海流方向下转筒转子始终向同一个方向旋转，减小了能量输出的不稳定性，该自适应发电装置可适用于不同方向的海流区域。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型转筒转子部件的结构示意图1；
图3为本实用新型转筒转子部件的结构示意图2；
图4为本实用新型多通道定子部件的结构示意图；
图5为图1中去掉电机、上环板和联轴器结构示意图；
图中：1、发电机； 2、多通道定子部件； 3、转筒转子部件；4、联轴器； 5、转轴；6、筒上壁；7、叶片； 8、筒周壁；9、轴承；10、筒下壁；11、定子侧壁；12、轴承孔；13、定子上环板；14、定子下端盖板。
具体实施方式
如图1所示，自适应多通道海流能发电装置，主要由转筒转子部件3、多通道定子部件2、联轴器4和发电机1构成。转筒转子部件3与发电机1通过联轴器4连接，多通道定子部件2与转筒转子部件3通过轴承9和转轴5连接。
如图2和图3所示，转筒转子部件3，主要由转轴5、筒上壁6、叶片7，筒周壁8，轴承9和筒下壁10构成。叶片7在筒周壁8上等间距分布，筒体是由筒上壁6、筒周壁8和筒下壁10构成的密封空心筒体。
如图4所示，多通道定子部件2，主要由定子侧壁11，定子下端盖板14和定子上环板13构成，通道数目大于等于3，通道外侧接口面积大于通道内侧接口面积，通道沿着圆周等间距分布，通道数目与转筒转子部件叶片7数目对应。以转筒转子部件3的转轴5为中心，各通道内海流沿圆周绕流方向相同。由于转筒转子部件3和多通道定子部件2结构的约束作用，多通道定子部件2内侧壁面与转子部件3间的筒体外壁面形成了流体的环形流道。以转子部件转轴5为中心，环形流道内海流沿圆周绕流方向始终相同
如图4和图5所示，多通道定子部件3和转筒转子部件2主要通过轴承9和轴承孔12连接在一起。
工作原理：
不同方向海流通过多通道定子部件3的外侧接口进入通道，进而通过多通道定子部件3的内侧接口进入环形通道，环形通道为定子部件内侧壁面和转筒转子部件2筒体外壁之间的通道；海流在环形通道中推动转筒转子部件2的叶片7带动转子部件2转动，进而通过联轴器4带动发电机1转动，从而输出电能。
由于多通道定子部件2的通道沿着圆周等间距分布，并且以转筒转子部件3的转轴5为中心，各通道内海流沿圆周绕流方向相同。因而任意方向海流进入通道后其沿圆周的流动方向均相同；由于转筒转子部件3和多通道定子部件2结构的约束作用，多通道定子部件2内侧壁面与转子部件3间的筒体外壁面形成了流体的环形流道。以转子部件转轴5为中心，环形流道内海流沿圆周绕流方向始终相同；因而，该自适应海流能发电装置能适应不同方向海流的海流区域。
由于多通道定子部件外侧接口的流通面积大于内侧接口面积，因此海流流速增加，海流动能增加。该自适应多通道海流能发电装置可适用于低流速海流区域。
由于转子部件叶片尺寸远小于筒体尺寸，因而转动力矩大；同时，由于筒体为密封空心筒体，筒体内部没有流体旋转形成的阻力矩，阻力矩较小；因而该自适应海流能发电装置容易启动。
以上所述是本实用新型的优先实施方式，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种自适应多通道海流能发电装置，主要由转筒转子部件、多通道定子部件、联轴器和发电机构成；转筒转子部件与发电机通过联轴器连接，多通道定子部件与转筒转子部件通过轴承和转轴连接。
2.根据权利要求1所述的一种自适应多通道海流能发电装置,其特征在于转筒转子部件的叶轮叶片尺寸远小于筒体尺寸，叶轮叶片沿着圆周等间距分布；筒体为筒周壁、筒上壁和筒下壁构成的密封空心筒体。
3.根据权利要求1所述的一种自适应多通道海流能发电装置,其特征在于多通道定子部件由定子侧壁、定子下端盖板和定子上环板构成，通道的数目大于等于3，通道外侧接口面积大于通道内侧接口面积，通道沿着圆周等间距分布；以转子部件转轴为中心，各通道内海流沿圆周绕流方向相同。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种自适应多通道海流能发电装置,其特征在于转筒转子部件的叶轮叶片数目与多通道定子部件的通道数目对应相等，由于转筒转子部件和多通道定子部件结构的约束作用，多通道定子部件内侧壁面与转子部件间的筒体外壁面形成了流体的环形流道；以转子部件转轴为中心，环形流道内海流沿圆周绕流方向始终相同。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107288803A (zh) * | 2017-07-13 | 2017-10-24 | 浙江大学 | 叶片驱动的集成式海流能量收集装置 |
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2014
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