RU218358U1

RU218358U1 - wave power plant

Info

Publication number: RU218358U1
Application number: RU2023104070U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Война; Владимир Владимирович Юнин
Filing date: 2023-02-22
Publication date: 2023-05-23

Abstract

Полезная модель относится к области механических устройств, используемых для преобразования кинетической энергии морских волн в электрическую энергию. Волновая электростанция содержит дугообразное зубчатое коромысло, находящееся в зацеплении с шестерней, установленной на валу электрогенератора. Стойка электрогенератора и дугообразное зубчатое коромысло установлены, соответственно, на основном и дополнительном поплавках, соединенных друг с другом посредством шарнира с возможностью поворота. Дугообразное зубчатое коромысло имеет наружные зубья, расположенные по дуге, центр которой проходит через ось шарнира. Электрогенератор жестко закреплен на стойке электрогенератора, установленной на основном поплавке, который соединен с неподвижной стойкой с возможностью поворота посредством установочного шарнира, а неподвижная стойка установлена неподвижно в грунте водоема. Размещение рабочих элементов на отдельных поплавках, соединенных подвижным шарниром, позволяет исключить необходимость настройки электростанции под характеристики волн водной поверхности, что упрощает эксплуатацию электростанции при сохранении ее высокой производительности.

The utility model relates to the field of mechanical devices used to convert the kinetic energy of sea waves into electrical energy. The wave power plant contains an arcuate gear rocker, which is engaged with a gear mounted on the generator shaft. Power generator rack and arcuate toothed rocker are installed, respectively, on the main and additional floats, connected to each other by means of a hinge with the possibility of rotation. The arcuate toothed rocker arm has external teeth arranged along an arc, the center of which passes through the hinge axis. The electric generator is rigidly fixed on the stand of the electric generator, mounted on the main float, which is connected to the fixed stand with the possibility of rotation by means of an installation hinge, and the fixed stand is fixedly installed in the soil of the reservoir. The placement of working elements on separate floats connected by a movable hinge eliminates the need to adjust the power plant to the characteristics of the waves of the water surface, which simplifies the operation of the power plant while maintaining its high performance.

Description

Полезная модель относится к области механических устройств, используемых для преобразования кинетической энергии морских волн в электрическую энергию.The utility model relates to the field of mechanical devices used to convert the kinetic energy of sea waves into electrical energy.

Известна волновая электростанция (патент РФ №2592094), содержащая платформу с понтонами и вертикальной штангой, закрепленной на платформе с помощью подвижного шарнира. На верхнем конце штанги закреплена шестерня, соединенная с ротором генератора, статор которого также закреплен на верхнем конце штанги, а на ее нижнем конце, находящемся под платформой в воде, присоединен груз. На платформе с помощью стоек закреплено дугообразное зубчатое коромысло, зубцы которого входят в контакт с шестерней генератора, а радиус R дуги коромысла равен радиусу поворота штанги на ее шарнире. На платформе предусмотрено также несколько узлов крепления понтонов, равноудаленных от шарниров штанги, позволяющих переустанавливать понтоны под конкретные характеристики волновой обстановки на поверхности моря.Known wave power plant (RF patent No. 2592094), containing a platform with pontoons and a vertical bar attached to the platform with a movable hinge. At the upper end of the rod, a gear is fixed, connected to the generator rotor, the stator of which is also fixed to the upper end of the rod, and a weight is attached to its lower end, located under the platform in the water. An arc-shaped gear rocker is fixed on the platform with the help of racks, the teeth of which come into contact with the generator gear, and the radius R of the rocker arm arc is equal to the radius of rotation of the rod on its hinge. The platform also has several attachment points for pontoons, equidistant from the hinges of the rod, allowing you to reinstall the pontoons for specific characteristics of the wave situation on the sea surface.

Недостатком данной волновой электростанции является необходимость периодической настройки положения понтонов на платформе под характеристики волн водной поверхности.The disadvantage of this wave power plant is the need to periodically adjust the position of the pontoons on the platform under the characteristics of the waves of the water surface.

Задачей полезной модели является упрощение эксплуатации волновой электростанции без снижения ее производительности.The objective of the utility model is to simplify the operation of a wave power plant without reducing its performance.

Техническим результатом использования предлагаемой волновой электростанции является усовершенствование конструкции, позволяющее исключить необходимость настройки устройства под параметры волн.The technical result of using the proposed wave power plant is an improvement in the design, which makes it possible to eliminate the need to configure the device for wave parameters.

Технический результат достигается предлагаемой волновой электростанцией, содержащей дугообразное зубчатое коромысло, находящееся в зацеплении с шестерней, установленной на валу электрогенератора. При этом стойка электрогенератора и дугообразное зубчатое коромысло установлены, соответственно, на основном и дополнительном поплавках, соединенных друг с другом посредством шарнира с возможностью поворота. Дугообразное зубчатое коромысло имеет наружные зубья, расположенные по дуге, центр которой проходит через ось шарнира. Электрогенератор жестко закреплен на стойке электрогенератора, установленной на основном поплавке, который соединен с неподвижной стойкой с возможностью поворота посредством установочного шарнира, а неподвижная стойка установлена неподвижно в грунте водоема.The technical result is achieved by the proposed wave power plant, containing an arcuate toothed rocker, which is engaged with a gear mounted on the generator shaft. At the same time, the power generator rack and the arcuate toothed rocker are installed, respectively, on the main and additional floats connected to each other by means of a hinge with the possibility of rotation. The arcuate toothed rocker arm has external teeth arranged along an arc, the center of which passes through the hinge axis. The electric generator is rigidly fixed on the stand of the electric generator, mounted on the main float, which is connected to the fixed stand with the possibility of rotation by means of an installation hinge, and the fixed stand is fixedly installed in the soil of the reservoir.

На фиг. 1 изображена волновая электростанция в нейтральном положении. На фиг. 2 изображена волновая электростанция при набегании волны. На фиг. 3 изображена волновая электростанция при сбегании волны.In FIG. 1 shows a wave power plant in a neutral position. In FIG. 2 shows a wave power plant during the onset of a wave. In FIG. 3 shows a wave power plant when a wave runs off.

Волновая электростанция содержит дугообразное зубчатое коромысло 1, находящееся в зацеплении с шестерней 2, установленной на валу электрогенератора 3. Стойка электрогенератора 4 и дугообразное зубчатое коромысло 1 установлены, соответственно, на основном 5 и дополнительном 6 поплавках, соединенных друг с другом посредством шарнира 7 с возможностью поворота. Дугообразное зубчатое коромысло 1 имеет наружные зубья, расположенные по дуге, центр которой проходит через ось шарнира 7. Электрогенератор 3 жестко закреплен на стойке электрогенератора 4, установленной на основном поплавке 5, который соединен с неподвижной стойкой 8 с возможностью поворота посредством установочного шарнира 9, а неподвижная стойка установлена неподвижно в грунте водоема 10.The wave power plant contains an arcuate gear rocker 1, which is engaged with a gear 2 mounted on the shaft of the electric generator 3. The electric generator rack 4 and the arcuate gear rocker 1 are installed, respectively, on the main 5 and additional 6 floats connected to each other by means of a hinge 7 with the possibility turn. The arcuate toothed rocker arm 1 has external teeth arranged along an arc, the center of which passes through the axis of the hinge 7. The electric generator 3 is rigidly fixed on the stand of the electric generator 4, mounted on the main float 5, which is connected to the fixed stand 8 with the possibility of rotation by means of the mounting hinge 9, and the fixed stand is fixedly installed in the soil of the reservoir 10.

Волновая электростанция работает следующим образом.Wave power works as follows.

При отсутствии волн электростанция находится в нейтральном положении (фиг. 1), основной 5 и дополнительный 6 поплавки расположены на водной поверхности горизонтально и неподвижно.In the absence of waves, the power plant is in a neutral position (Fig. 1), the main 5 and additional 6 floats are located on the water surface horizontally and motionless.

При набегании волны основной 5 и дополнительный 6 поплавки (фиг. 2) поворачиваются относительно друг друга на некоторый угол. При этом стойка электрогенератора 4 и зубчатое коромысло 1 совершают поворот в противоположные стороны. Поворачиваясь, зубчатое коромысло 1 посредством зубчатого зацепления приводит во вращение шестерню 2, которая начинает вращаться вместе с валом электрогенератора 3.When the wave runs, the main 5 and additional 6 floats (Fig. 2) rotate relative to each other at a certain angle. In this case, the stand of the electric generator 4 and the toothed rocker arm 1 rotate in opposite directions. Turning, the toothed rocker arm 1, through the gearing, rotates the gear 2, which begins to rotate together with the shaft of the electric generator 3.

При сбегании волны (фиг. 3) основной 5 и дополнительный 6 поплавки поворачиваются относительно друг друга в противоположном направлении. При этом стойка электрогенератора 4 и зубчатое коромысло 1 совершают поворот навстречу друг другу. Совершая поворот, зубчатое коромысло 1 посредством зубчатого зацепления приводит во вращение шестерню 2, которая вращается вместе с валом электрогенератора 3 в противоположную сторону.When the wave runs off (Fig. 3), the main 5 and additional 6 floats rotate relative to each other in the opposite direction. In this case, the stand of the electric generator 4 and the toothed rocker arm 1 rotate towards each other. When making a turn, the toothed rocker arm 1, by means of gearing, rotates the gear 2, which rotates together with the shaft of the electric generator 3 in the opposite direction.

Возвратно-вращательное движение вала электрогенератора 3 вместе с ротором возбуждает в обмотках статора электрический ток, который передается в центральную сеть для преобразования. При этом раздельные основной 5 и дополнительный 6 поплавки, имеющие малую длину, позволяют обеспечивать относительное перемещение зубчатого коромысла 1 и электрогенератора 3 с шестерней 2 с максимальной амплитудой при любых параметрах волн водной поверхности.The reciprocating rotational movement of the shaft of the electric generator 3, together with the rotor, excites an electric current in the stator windings, which is transmitted to the central network for conversion. At the same time, separate main 5 and additional 6 floats, having a small length, make it possible to ensure the relative movement of the toothed rocker arm 1 and the electric generator 3 with gear 2 with a maximum amplitude for any parameters of the waves of the water surface.

Таким образом, размещение рабочих элементов на отдельных поплавках, соединенных подвижным шарниром, позволяет исключить необходимость настройки электростанции под характеристики волн водной поверхности, что упрощает ее эксплуатацию при сохранении высокой производительности.Thus, the placement of working elements on separate floats connected by a movable hinge eliminates the need to adjust the power plant to the characteristics of the waves of the water surface, which simplifies its operation while maintaining high performance.

Claims

Wave power plant containing an arcuate gear rocker engaged with a gear mounted on the shaft of the electric generator, characterized in that the power generator rack and the arcuate gear rocker are mounted, respectively, on the main and additional floats connected to each other by means of a hinge with the possibility of rotation, and arcuate toothed rocker has external teeth located along an arc, the center of which passes through the axis of the hinge, the electric generator is rigidly fixed on the stand of the electric generator mounted on the main float, which is connected to the fixed stand with the possibility of rotation by means of the mounting hinge, and the fixed stand is fixedly installed in the soil of the reservoir .