RU2028502C1

RU2028502C1 - Wave-electric power plant

Info

Publication number: RU2028502C1
Application number: SU925057299A
Authority: RU
Inventors: Р.Б. Ахмедов; А.С. Сергеев; В.И. Лубановский
Original assignee: Акционерное общество "Экоэн"
Priority date: 1992-07-30
Filing date: 1992-07-30
Publication date: 1995-02-09

Abstract

FIELD: wave energy-to-electricity conversion. SUBSTANCE: linear electric generator that has stator and rotor is placed in sealed case partially filled with liquid. Vertical tube is also installed in case coaxially with generator; one end of tube is attached to case cover and other is mounted in a spaced relation to bottom. Rotor and stator are built with positive buoyancy and arranged in liquid columns formed there. Gas volumes above these columns are placed at differential pressure. EFFECT: improved design. 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам преобразования энергии волн, в электрическую энергию. The invention relates to a device for converting wave energy into electrical energy.

Известна волновая энергетическая установка, содержащая корпус и расположенный в нем линейный электрический генератор, состоящий из статора и ротора, которые имеют возможность перемещения относительно друг друга (Мак. Кормик. Преобразование энергии волн. М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 102). Known wave power plant containing a housing and located in it a linear electric generator, consisting of a stator and a rotor, which have the ability to move relative to each other (Mak. Kormik. Converting wave energy. M: Energoatomizdat, 1985, p. 102).

Недостатком является ненадежность устройства из-за возможной поломки пружины. The disadvantage is the unreliability of the device due to a possible spring break.

Известна энергетическая волновая установка, содержащая U-образную трубку с жидкостью и линейный электрический генератор. Один элемент генератора охватывает одно из колен трубы и неподвижен относительно трубы, а другой приводится в возвратно-поступательное движение колеблющейся жидкостью. Known energy wave installation containing a U-shaped tube with a liquid and a linear electric generator. One element of the generator covers one of the elbows of the pipe and is stationary relative to the pipe, and the other is driven back and forth by the oscillating fluid.

Недостатком является малая скорость взаимного перемещения элементов генератора (статора и ротора) и, следовательно, небольшая мощность. The disadvantage is the low speed of mutual movement of the generator elements (stator and rotor) and, therefore, low power.

Техническим результатом изобретения является увеличение мощности установки путем повышения относительной скорости статора и ротора генератора. Указанный технический результат достигается тем, что в корпусе соосно с ним установлена вертикальная труба, один конец которой прикреплен к крышке корпуса, а другой расположен с зазором относительно днища, ротор и статор выполнены с положительной плавучестью и расположены в образовавшихся столбах жидкости, причем в газовых объемах над этими столбами создается разность давлений. The technical result of the invention is to increase the power of the installation by increasing the relative speed of the stator and rotor of the generator. The specified technical result is achieved by the fact that a vertical pipe is installed coaxially with it, one end of which is attached to the housing cover, and the other is located with a gap relative to the bottom, the rotor and stator are made with positive buoyancy and are located in the formed liquid columns, and in gas volumes above these columns a pressure difference is created.

На чертеже изображена предлагаемая волновая энергетическая установка. The drawing shows the proposed wave power plant.

Установка содержит корпус 1 с верхней крышкой 2 и днищем 3. В нем расположена вертикальная труба 4, верхний конец которой укреплен на крышке 2 корпуса, а нижний конец трубы 4 имеет зазор с днищем 3. Соосно с трубой 4 расположены ротор 5 и статор 6 линейного генератора внутри и вне ее соответственно. Ротор 5 и статор 6 выполнены с положительной плавучестью. Внутренняя труба 4 создает в находящейся в корпусе 1 жидкости два столба 7 и 8, которые сообщаются через зазор между нижним концом трубы 4 и днищем 3. The installation comprises a housing 1 with a top cover 2 and a bottom 3. A vertical pipe 4 is located in it, the upper end of which is mounted on the cover 2 of the housing, and the lower end of the pipe 4 has a gap with a bottom 3. A rotor 5 and a stator 6 are linearly aligned with the pipe 4. generator inside and outside it, respectively. The rotor 5 and the stator 6 are made with positive buoyancy. The inner pipe 4 creates two columns 7 and 8 in the fluid located in the housing 1, which communicate through the gap between the lower end of the pipe 4 and the bottom 3.

Работает волновая энергетическая установка следующим образом. В газовых объемах над столбами жидкости 7 и 8 создается разность давлений Р (на чертеже давление вне трубы выше, чем в трубе) и соответственно разность уровней столбов жидкости Δ h. При неподвижном корпусе Δ Р = ρ g Δ h, где ρ - плотность жидкости, g - ускорение. При волновой качке корпус 1 совершает вертикальные колебания с линейным ускорением а. Когда корпус 1 движется вверх, гидростатическое давление в столбе 7 высотой Δ h возрастает до ρ (g + a) Δ h > Δ Р и столб 7 начинает двигаться относительно корпуса 1 вниз. Когда корпус 1 движется вниз, гидростатическое давление в столбе 7 падает до ρ (g - a) Δ h < Δ Р и столб 7 движется относительно корпуса 1 вверх. При этом столб 8 совершает встречное столбу 7 колебательное движение. Соответственно будут совершать встречное колебательное движение статор 6 и ротор 5 генератора, в котором энергия колебательного движения преобразуется в электрическую. The wave power plant operates as follows. In gas volumes above the liquid columns 7 and 8, a pressure difference P is created (in the drawing, the pressure outside the pipe is higher than in the pipe) and, accordingly, the level difference of the liquid columns Δ h. With a fixed casing Δ P = ρ g Δ h, where ρ is the density of the liquid, g is the acceleration. When the wave rolling, the housing 1 performs vertical oscillations with linear acceleration a. When the casing 1 moves up, the hydrostatic pressure in the column 7 with a height Δ h increases to ρ (g + a) Δ h> Δ P and the column 7 starts to move downward relative to the casing 1. When the housing 1 moves down, the hydrostatic pressure in the column 7 drops to ρ (g - a) Δ h <Δ P and the column 7 moves upward relative to the housing 1. In this case, the pillar 8 makes an oncoming column 7 oscillatory motion. Accordingly, the stator 6 and the generator rotor 5 will oscillate in opposite directions, in which the vibrational energy is converted into electrical energy.

Благодаря встречному движению статора 6 и ротора 5 скорость их относительного перемещения возрастает в (1 + К) раз по сравнению с прототипом, в котором один из элементов генератора закреплен неподвижно. Здесь К = F₁/F₂, где F₁ и F₂ площади поперечных сечений столбов жидкости 7 и 8 соответственно. При этом скорость может удвоиться, а мощность возрасти более, чем в 2 раза, так как с ростом скорости растет и КПД линейного генератора.Due to the oncoming movement of the stator 6 and rotor 5, the speed of their relative movement increases (1 + K) times compared with the prototype, in which one of the elements of the generator is fixed motionless. Here K = F ₁ / F ₂ , where F ₁ and F _{2 are} the cross-sectional areas of the liquid columns 7 and 8, respectively. In this case, the speed can double, and the power increase by more than 2 times, since the efficiency of the linear generator also increases with increasing speed.

Таким образом в предложенной энергетической установке мощность может быть увеличена в пределе двукратно, причем сохраняется герметичность установки, что обеспечивает ее высокую надежность и увеличенные сроки между техническими обслуживаниями. Thus, in the proposed power plant, the capacity can be doubled in the limit, and the tightness of the plant is maintained, which ensures its high reliability and increased time between maintenance.

Claims

WAVE POWER INSTALLATION, comprising a partially sealed liquid housing and a linear electric generator located in it, consisting of a stator and a rotor, characterized in that a vertical pipe is coaxially mounted with it, one end of which is attached to the housing cover, and the other is located with a gap relative to the bottom, the rotor and stator are made with positive buoyancy and are located in the formed liquid columns, and a pressure difference is created in the gas volumes above these columns.