TW200908516A - Energy generation plant, driven by a wind or water flow - Google Patents

Description

200908516 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種風力或水力發電裝置，尤其是設在岸 邊的河水或海水水力或風力發電裝置。 【先前技術】 不受隔離結構左右，以水流驅動（尤其是海流驅動）之沈 ，電裝置可充分利用再生性能源。此處由於流體具高 密度’故2至2. 5m/s之低流動速度即可利用於經濟性發 電、。此種流動速率可出現於潮沙水流，或其他尤其可在^ 峡達到經濟性利用速度的海流。該水流可驅動水力發 置，其結構與風力發電裝置近似，亦即使用具有葉片之轉 子構成-水渦輪。但亦可使用其他水渦輪，例如垂 及^渦輪。該自由沈浸式發電裝置亦可使用於河水。网 2保或航運規定，在河水中尚未出現設有水渦輪 舌又備。 巧 沈浸式水流發電裝置之困難處在於 行維修。水渦輪其所屬發電機需被抬出水平面由 =條件及波浪左右，使用漂浮式起重系統對該= =。此種漂浮式單元在維修時可漂浮在== =式為將水力發電裝置設在—承载結構上，： 於二:’料立在海底，發電機與水渴輪構成的單元固定 处槿而兹右該承載結構延伸^平面，維修時可垂直於节 、、口構而移動發以置。故此種”結構在内部設—升降= 97118359 200908516 =除了複雜之結構外，尚為不利的是，伸出水平面或在 7平面下方的結構會構成航行船隻之危險障礙物。 類似之問題亦出現於岸邊的風力發電裝置，其會因周遭 之鹽霧而被腐钱。維修工作因盆 R工作因其所在地而極為困難。此 卜’未來的厗邊風力發電裝置將具強大功率及巨 而同樣需要升降系統以進行維修。 【發明内容】 本發明之目的在於提供一鐘冲、守 Λ ^ W , # 、種沈次式水力發電裝置或風 考X電裝置，其不需經常維修，甚 入 了耐腐餘及堅固外，該發電茫置^王^要維修。除 點。 知电衷置尚具有一簡單結構的特 成本的係由申請專利範圍獨立項之特徵部分達 成^他有利的設計可參閱各中請專利範圍附屬項。 本發明發電裝置具有較少數、 率。尤其是藉發電機之直接_: 70件而降低故障 數目，另-方面則可藉由 緩慢動作直接傳送至發電機^兀=使2或風渦輪的 2於疋使崎與發電機轉子構成一單元， 轉子元件較佳設在渦輪—環 &發電棧 螺旌將彳，纺垆^ +执衣心支撐、纟口構上。渦輪較佳設作 :Μ衣 > 支撐結構構成其輪轂，螺旋荦葉片gj定 在該輪轂上。 疋水莱片固疋 ’X电機例如為多電極同步 時，其繞行速度雖緩慢，但仍 發電機 速則。此種慢速發電機之其他設計亦可不將複 97118359 200908516 數電極設在環形韓+索；&从。口 <〜和于疋子組的早一周壁上，而是分佈在多 個彼此有一軸向距離的發電機單元上。 同步發電機之激磁場較佳由發電機轉子内的激磁繞組 產生。相較於使用永久磁鐵，他激式的優點為’發電機之 可較大’如此對大型發電機之扭轉強度及渦輪與 毛=轉子單元之軸承設計較有利。此外，對激磁繞組輸 ^直流電可影響同步發電機之無功㈣，故可簡化使同步 叙電機與市電連接之頻率轉換器。 激磁電流輸至發雷撼鐘你m L 激磁系統為一分非接觸式激磁系統。如 ^ /刀離之激磁轉換器或一靜態激磁裝置，亦即 ^ Γ ^ H統時’則需以—感應式能量傳送系統取代一 般所使用使直流功率傳送曼菸 ' 件為-y懕，：： 機轉子之滑環。其先決條 二媸太：电'文，逢隙兩側皆須使用交流整流器。 磁^詈貫施例’激磁裝置為靜態激磁裝置時，激 磁4置經一激磁變壓写而六、ώ 敦 式能量傳輸裝置，㉝後在二：4至非接觸感應 行整流。為此可使用、、'市電機轉子，進 〜敕, 市電驅動之閘流體整流器，亦即門 Μ體整^依據市電而調整㈤ 無接觸，尤1是❹彳勒〜之調整“號則 侧。疋③應式，^子側通過縫隙而傳送至轉子 在無滑環激磁功率傳輸一给 發電機被整合於渦輪盎發：二，一個三相激磁 行之二極體整流器同樣的繞行單元。繞 磁繞組。該二極體整产^ = m給發電機轉子激 …受控制，對繞行之三相激磁發 97118359 200908516 電機激磁電流之镧敕έ 市電調整之閘流體Γ用定子侧的固定激磁装置，例如 本發明之另一胜料Α ^ 環境媒質密封部份置具一屬於發電機定子之 其至少容置激磁系 目應之後封部份則設在轉子上， 激磁繞組容置在轉子連動旋轉元件。另外亦可使 ί 不被與爾r的入:密封部份。定子側密封部份 宏^卜& 穿故可不設密封元件。 部份容置所有與控制有關的元件，包括激磁 系統固定部及市雷以 匕枯激磁 佳-施㈣ 件，例如一頻率轉換器。在-較 仏只施例中’定子電樞繞 牡孕乂 中。為此一^ 、凡、、且5又在疋子的環境媒質密封部份 + 乂貫施例設有一管形縫隙，亦即發電機轉+ 與定子間之縫隙中有—分刀κ電機轉子 .执 刀隔壁，其位在轉子與定子交互作 用之磁场中，使得發電機之固定 用需經常維修之波浪密封件。力'卜而不使 離使得内部達到防水敛封水力發電裳置時，該分 '密。 風力發電裝置時’則達到氣 另-實施例t不設管形縫隙是 尤其為海水水力發電機時^田:二‘疋子繞組部份， 料。為岸邊之風力發電機時二m海水具耐抗性之材 対X电機％則需使用一防腐蝕材料。澆鎮 J伤方尚设一環境媒質密封部份 ， 子元件。 M合置上述發電裝置電 一簡化實施例中電樞繞組設在環境媒 外，該實施例需使定子金屬片 /、 封口”刀之 卞鱼屬片及電樞繞組具防腐性。 97118359 200908516 :=動特別有利的是設置—水或風渦輪單元，以下 I、_為渦輪。發電機為環形發 使用-環形外轉子，1同睥才牙特別有利的疋 構。财將螺旋槳式渦輪的支撐結 2。：有二旋轉軸的末端與-環形支撐結構連 二Γ生口例中’該環形支撐結構内壁上設有激磁 :播分 琢。故渦輪與容置發電機轉子的環形支撐 、-。構彼此連接，並為同軸及 m構之待—方面需配合切㈣之機械要 渦輪設作外轉子時可且有== 螺旋槳式 得到功率強大之=機 ㈣該^輪直徑而可 輸入的=^徵為％形支撐結構之軸承，其使經由涡輪 ί 在發電機轉子與定子之縫隙處。尤其 i.. 定子殼並設在其外壁上。此外，至少設置兩 高傾矩足夠的轴向距離，該相對之轴承可承受 ^ 而避免連續負載部分的軸承元件變形。 ⑽為滾柱軸承，其被容置於軸承殼中，該軸承殼 構内之定子殼的外側。由於渦輪設在徑向 苴可产：：選擇環形支撐結構的大小及軸承殼的直徑，使 除滾柱軸承外，亦可使用滑動軸承，其具 : 該滑動面設在環形支撐結構及定子殼上。 、、轴承叹在發電機的定子轉子縫隙，故縫隙距離即使 97118359 200908516 在高度負載時亦可保持不變，而可設置較小的縫隙距 使發電機達到高效率。此外，由於轴承力被最小化 可使用水潤滑軸承，其可設置在定子殼的外部，即機 經被水通過的部分，而可避免潤滑油由軸承渗漏至^ 但較佳為設一軸承潤化劑系統，其使用—環保潤_ 其是油脂，以進行消耗潤滑。由於潤滑劑持 ^ 至環境媒質中，故可將進入軸承的固體顆粒攜帶出 潤滑可設-潤滑劑儲存槽，例如㈣搶體或切中， 亚利用-輸送裝置或流體靜壓力而將潤滑劑擠 中’該流體靜壓力可藉儲存槽相對於轴 = 此:卜亦可將-润滑劑輸入軸承中，同時使;= 流入，故可使水力發電裝置的軸承兄媒負了 潤化劑構成的乳化劑。 由娘境媒質及 另一實施例中軸承與縫隙有—距離。故可执 二其軸承殼位在縫隙徑向内部。該“轉 ，：:r軸承及-槽形支撐— 根據本發明發電裝置之—有利實_， 以避免被水流中的腐飯性成：件被保護 海水，的沈澱物。如為風力發電機，二 之顆粒’例如妙粒。最簡單的軸承保護空氣攜帶 如迷宮式密封件，故其被外側的第-道過;置费封件，例 广實施例，可在定子殼與‘支以 慮之水’向外流過水力發電裳置。本發明 97118359 200908516 風力發電1置則以經過狀^氣或另—沖刷氣體進行沖 刷。為易於理解，以下將只說明水力發電裝置之密封件或 軸承沖刷裝置。風力發電裝置則可由專業人員進 整。 =別有利的是，使經過濾之水向外流過水潤滑軸承。特 別簡單的是，設兩排轴承並將過濾的水輸入軸向上有一距 離$軸承元件之間。若為保護軸承外的密封件，例如迷宮 式後封件，則將向外流動的過濾水只設在密封件處，故可 防止腐蝕物質侵入軸承。在另一進一步設計中，過濾水不 僅通過軸承亦通過外部之密封件，故可同時進行一軸承沖 刷及狯封件沖刷。只進行軸承沖刷而不同時進行密封件沖 刷，或捨棄容易故障的密封件及使用開放的軸承並以過濾 水沖刷軸承，皆為可行。密封件之設置亦可用於軸承設有 消耗潤滑時。 依據本發明另一實施例，渦輪設有可調整式葉片。渦輪 為累疑紫式時，可藉葉片角度調整而調節功率吸收及轉 速。為達到此種配合水流條件及工作狀態而進行的渦輪調 正而為轉子與渦輪構成的單元設一分離之動力源，以驅 動渦輪之調整件。故設置一屬於旋轉單元之繞行液壓幫 庸其例如與定子殼體°齒合而驅動渦輪之液壓調整裝置。 此外’定子殼與旋轉單元間之能量及/或信號（例如監控信 號及感測信號）之傳送可為非接觸式及感應式，如此可得 到一電性調整驅動裝置，尤其是用於葉片角度調整。在另 一實施例中，旋轉單元内設一發電機，其激磁場在固定 97118359 11 200908516 ::例::::/軸發電裝置轉子側的激磁場時，該實 螺主動調整被捨棄， 网I茱片角度S周整。如此可減. 低故障率。但缺點是需有預防措施而降 降低渦輪之能量輸入。依據本發明另哀減時快速 靠制動係利L 一+ : ““列，渦輪之可 即一般工作* ° 又计，只有在發電機扭力存在時，亦 般工作狀態時，渦輪葉片才旋轉 穿 扭力突麸、、亩生<疋得主作用位置。發電機 故可最小化渦輪之不;:水二自:::：用位置’ 置。 疋叫+而使用複雜的制動裝 下述方法實現’使渦輪 電機扭力的作用而相對旋轉，而^错發 載衰減時，葉片可藉發電機扭流。如負 電機扭力構成調整件，發電機扭力可將^^回=發 片則_^^作狀態時。發電機扭力消失時，渦輪葉 【=:ί;虞較佳實施例及附圖’詳細說明本發明。 截二發=常維修之發電裝置基 施二不海水、河流或氣流的流動方向。在本實 :=1為螺旋樂式，其包括至少兩個葉片54。 本發明中渦輪！直接，亦即不 2之轉子3連接，尤畢動衣置❿與發電機 接尤其疋使用圖1所示同_心 97118359 12 200908516 二：構體。此處渦輪i之葉片54的徑向内侧與一環形支 =構60㈣’轉子3之磁性元件整合在該環形支撐結 構60内。 =處=佳為在環形支撐結構6〇的内周壁上設數個激磁 轉子3内部之激磁系統80產生-激磁電流，而 送^ ^橋接縫隙中之滑環。故可使用一非接觸式能量傳 轉㈣括，，圖6&所示，或在轉子3上設—可被連動旋 ^ =三相發電機92,如圖6b所示。該激磁㈣⑽ 二詳細說明’其定子側與轉子側之元件各設在-環 兄媒資您封部份中。 實施例中由感應繞組及金屬片構成的發電機2 3疋鱼在—密封的乾燥定子殼5中，故發電機2之轉子 部:二=形Γ 63 "的殼體壁部5.1使定子殼内 门、Μ的轉子分離。定子4與轉子3具有彼此為同心的 並位在轉子内部。除了密封定子殼5外， 之㈣70尚可包括其他部分，例如罩體62，其 ^王對周圍環境密封。驗體7〇與支撐及承載 細 °丨4禾顯不於圖中。 轉=二tr4之縫隙63中的殼體壁部5.1材料需對 小。本發明發電裝置較佳以不錄鋼製 材料^ 〃在*溫下為不具磁性。亦可選用不腐钱之 鋅為主使用於海水或鹽霧地區時。尚可選用以铭或 發^ 金，其可具有一層聚合物防腐钱層。 X电機2較佳為—多電極同步環形發電機，其經—頻率 97118359 200908516 轉換器而連接一市電系統。 本發明發電裝置，在發電機2之轉子3與 63中尚設有—軸承6。該整合轉子3之環形切結的 的軸承6較佳為兩排，由兩個在軸向上有一距離之 _ 件6. 1及6. 2構成’其軸向鄰接縫隙63。該 = =調整縫隙距離及支撐渦輪力。此難承配置使得渴: 扭力可傳送至定子殼5外壁。由於大型的軸承元件6 : ' =及=向與徑向長度，故可使出現於轴 •，尤其是軸承殼的壓力及其所產生的變形 作用於渦輪1之動態及靜態扭力高時，亦可利用此方去。 的外轉子且縫隙63處亦灌滿水。，、使用水流通過 長括具有足夠抽向 承，尤Γ是且有/由承或抽向上有一距離之雙排滾珠軸 較佳實施例中，承6係配置在二套4; 動單元，包括具有整人轉子3之〜士t此方式給予可 卜在軸向上-附加的支撐。此構60及渦輪 避力。由於产;^ 上。其直徑需夠大，以保持低軸承 直徑較渦輪Π擇結構6〇設在渴輪1徑向内側，故其 此 此其内部之軸承殼可精確製造。 其^::::一藉由設在定上(尤 之間的縫隙距離，即:而使機2的轉子3與定子4 吏在扭力負载強時，亦可保持恆定， 97118359 200908516 並可最小化軸承力’而可不需特別的結構，㈣ 或 二潤滑的簡單及耐用轴承元件， 置可採"形設 ^门樣藉-軸承而⑤在定子殼外壁上。軸承 撐亦可設在頂面的大半徑上，青 卞双的叉 圖中。 千杬m施方式之細節未顯示於 總而S之’圖1所示發雷步罟夕斗士外_ & m ,、 蒐裝置之扣徵為，發電機被直接 驅動，故可令略容易磨損的傳動裝置。此外，縫隙 使得定子殼5内部的密封只需要靜態密封件，該定子：可 容置所有對濕氣或純敏感的電控及功率元件。發電機2 亦可設作他激式同步發電機，該激磁系統在轉子3盥 =間不設滑環。以下將依據圖6a及仳詳細說明該激磁 圖6a顯示一靜態激磁裝置，其包括一固定部9〇,即定 〇子側元件，及一繞行部91，即轉子侧元件。市電Μ經一 激磁變壓器84而輸入激磁電流Ie所需要的能量，除2之 外亦可使用一個分離之三相激磁發電機。產生之相電流以 非接觸式感應信號傳送至一裝置，並為交流電而經縫=感 -應式傳送至繞行部。此處可增設頻率轉換器。繞行部中設 •有一閘流體整流器88,非接觸式傳送之三相電流被輸送 至該閘流體整流器以進行整流，該閘流體整流器輸出激磁 電流Ie至激磁繞組89。閘流體整流器88經一調整裝置85 而被市電驅動，此處可使用一相位控制器。固定部9〇調 97118359 15 200908516 整裝置85的調整信號利用—非接觸式信號傳送裝置86而 傳运至繞行部91的閘流體整流器88，或隨非接觸式能量 傳輸裝置8 7之功率傳送。 —圖6b顯示另一激磁系統，此處閘流體整流器88設在固 定4 90上並對设在繞行部91上的外極三相激磁發電機 92激磁場供電。藉被連動旋轉的二極體整流器⑽產生激 ί 磁電抓h。其不受控制，因市電驅動利用設在固定部 上的間流體整流器88及所屬調整系統85。 α 物例如;ε;等之含量高的水流會導致軸承磨損 =機同樣會被氣流中所含顆粒磨損。因發 =發明-有利之進一步設計中，設有一軸承及/或密封 置二圖2顯示第—實施例。如該放大圖所示’軸 :=没—密封件7,尤其是-迷宮式密封件。1可防1 沈贏物進入軸承，其作 ^ 輪1的扭力大，故搞Μ , 但由於作用於渦 縫隙改變。故在π ^之相對運動皆可能使密封件7之 逢I在—特別有利之實 遽過的水流或氣流置，其使過 細或氣流通過密封件7,因此可= =只 腐蝕性物質侵入。 夂机或鐵^ L中的 經過濾之環境離轴承崎置，其使 6. 2的鏠隙尹。 向距離之軸承元件61及 小 發電裝置罩體62 士 如一濾芯。如環境 中5又有一過濾器8，合 衣咬媒質被輸送至過噫 然後徑向向外輪送時 ^盗δ之接近軸心處： 97118359 "口㈣缝隙的水流攜帶作用而 16 200908516 與縫隙63之徑向向外沿伸的輸入管中自 =故可藉渦輪1之旋轉動作而使_ 及6.2與密封件7。並可另設-過 =二在Γ過濾的環境㈣強力輸入… 二二過轴承與密封件。過遽器8及過遽幫 浦9構成一幫浦過濾裝置。 圖3顯示另—實施例，其過濾、器8使用離心力而產生沖 質。該過遽器具有-盆形元件… 其3又在罩體6 2中。盘渴於聯社而、杜> _ 輪聯結而進彳丁旋轉運動時，被向 離10之錐形外壁11的雜質可與過濾、水流分 離，亚由罩體外側的流出口 64排出被分離出的雜質。 幫浦過濾裝置可設在密封定子殼5外部，而簡化定子的 = = 置亦可設在定子殼5内部，而簡化幫浦 二=的防腐蝕措施。較佳的是將幫浦過濾裝置設在定 子，又5令心，並使其具一液塵裝置，其 件7及/或軸承6處。 。又在在封 二SI施：中’水潤滑軸承被一油脂潤滑軸承取代， :: 屮：祿由脂之消耗潤滑，亦可使用其他環保濁 ’月W μ出的油脂將腐蝕性固體攜帶出軸承。目 :施例，其中一潤滑劑儲存槽95設在發電裝置之；撐杜 f上。該潤滑劑儲存槽95較佳為可在發電機工作時補充 ^滑齊二。藉該潤滑劑儲存槽95之設置可在潤滑劑輸入管 產生-流體靜壓力，使得潤滑劑被擠入相應軸承中， 儿月别持續由軸承流出至環境媒質中。該潤滑劑輸入管可 97118359 17 200908516 使用例如撓性70件或料，❿可使發t # 移至-維修位置。在一未示出之：::核境媒質或 存槽95設在艙妒中，Ή认 包例中’潤滑劑儲 又隹麁體中，潤滑劑輸至軸承利 圖4顯示本發明另一實 潤π劑幫浦。 -可調整的J 其使密封的定子殼5結合 的渦輪1。渦輪丨設作螺旋槳時， 螺旋槳葉片54之角产D亥調整較佳為 .M t 月度㈣。使用㈣調整時，需要為定 子：5與發電裝置旋轉元件之間設 ί 作媒質而由定子殼内部伸二= 中二可捨VS?之液壓分佈器’其細部未顯示於圖 捨茱疋子忒5之所有可動密封件，此 繞行的液壓幫浦3〇，其經一 ° 口音人^ 、， j回輪31與一固定齒環32 :V:::可連接定子殼5。渦輪1旋轉時，液㈣ 哭及夜H並經未進—步示出之液壓元件，如儲存容 / i閥，而刼作一液壓調整件33,以調整葉片角度。 •在另「實施例中，如圖4上部所示，液壓驅動裝置二 二動馬達驅動裝置取代。該電動調整裝置21的供應電源 :用旋轉件對固定件的旋轉使線圈感應而產生。此處設一 %形線圈20. 1 ’其例如設置在一固定件上，另一單一線 圈胃2 0. 2。又在一繞行件上而被帶動，故線圈感應而產生一 電壓如專業人士涊為有必要，該單一可動線圈亦可被複 數個可動線圈取代。亦可將該環形線圈2〇.丨設置在一繞 仃件上，單一或複數個另一線圈則設在一固定件上。 本發明另一實施例不採用渦輪1之主動調整，故可在負 載下降時，最小化功率輸入。該處渦輪1之啟動受發電機 97118359 18 200908516 扭：不存在時，其自動回到-被動位置。此處 “曰出的疋，如發電機扭力機械 調整裝置時，此種結構無須複雜的控7片角度 爷雨=例顯不於圖5a及圖5b，其使用螺旋槳式渦輪卜 支擇結構6°沿螺旋紫軸之俯視示意圖。 %形支撐結構60包括一第一 、固 尤其是轉子q、Α… 與一承載磁性元件， 般工作s 士值《㉟鐵的第二部份51，該第二部份在一 f

KJ :傳送發電機扭力。該兩部分50、51可在丄 产。円ς 轉 相對旋轉可調整螺旋槳葉片之角 ^圖5a及圖5b各顯示一片葉 二角 及第，部分51上的樞接點。 …。h 50 :葉月54迎流側樞設於第一部 圖5a及圖5b所示 心i按2 52時， 設在第—部份5 0上的區接·旋藥葉片’亦即只 嚙合位置，0 g 1 | ，， 時葉片54會偏離 渦輪1無法由水流吸收功率。 於傳送發電機扭力的第 53,其作用在於夢發雷德如士刀51上5又置弟二樞接點 以啟動渦輪丨。該：方= 支撐作用而偏轉葉片54, 可看出發電機扭力之作用式圖…… 成一圓周方向上的回復力轉子3旋轉方向而構 向〜）。若第二樞接點53 4圖55對磁性元件之力方 對第二部份51的支撐力及第又一^抽的背流側，則可藉 相對旋轉性而使葉片自動。卩份50與第二部份51的 顯示於圖5b，其中第一柩::’故使渦輪1葉片偏轉。其 97118359 八 S接點52與第二樞接點53之連 19 200908516 接軸相對於水流方向v 吸收功率而驅動發二二’亦即葉片54可由水流 下降時’則發電機扭力 ：减時，亦即負載 消失，而作用於葉片的水力，使之渦輪1制動力 水流偏轉的位置。故可使渦輪丨停^:到：：所示被 時其中-部份受較高之發電工作 專業知識而進一步…人刀作用專業人貝可憑其 實施例卜在心概念之細部。圖5a及讥所示 5 3 八調整軸承，其使葉片可對樞接點^ ，之偏轉得：;=:==對： 接點5 3可配合角声& @ 第一樞 利Ρ μ 在該長孔中滑動。此外，較有 利的疋’使第-與第二部份5()、51之 有 位置了=二動件用於圖53所示的非主動 為*轉最小角度’在該角度下遇輪即使 空轉時二：：最小功率吸收’以克服摩擦力，使得 ::仍〃低轉速。但需藉制動件的選擇，而確保最大 ::犄不出現渦輪高轉速。第二制動件用於圖&所示工 作位置，其使葉片固定在 53減輕負載。 月又使传兩柩接點52、 上述以發電機扭力自動控制渦輪及對負 反應概念使得渦輪可只設一小型制動裝置。在轉子汽 摩擦件，便可對相關定子殼元件產生有效的制動作周用= 97118359 20 200908516 可以簡單及不需經常維修的元件 較大外徑之外轉子進行制動。 又在疋子殼外部具 在一進一步設計中使用上述原理而 螺旋樂葉片角度調整的動力源及調整信穿發電機扭力作為 動件並可被主動調整。 化此外’終端制 【圖式簡單說明】 圖1係本發明發電裝置較佳實施例之車由 圖2係本發明發電褒置 封件之幫浦過遽裝置。Θ1之圖’包括軸承及/或密 =本：明：電裝置之幫浦過㈣置 原理工作並自行清潔。 刀 圖4係本發明發電裝置葉片角度調整裳置之兩實施 例’其具獨立或封襄之供電。 圖5a及5b係渦輪受發電機扭力控制之主動及被動位置 示意圖。 圖6a及6b係本發明發電裝置他激式同步發電器激磁系 統較佳實施例之圖。 圖7係消耗潤滑軸承之示意圖。 【主要元件符號說明】 1 渦輪 2 發電機 3 轉子 4 定子 5 定子殼 97118359 21 200908516

5.1 壁部 6 軸承 6. 1 、 6· 2 轴承元件 7 密封件 8 過濾系統 9 過滤幫浦 10 盆形元件 11 錐形外壁 20. 1 環形線圈 20. 2 單一線圈 30 液壓幫浦 31 小齒輪 32 齒環 33 液壓調整件 50 第一部份 51 第二部份 52 第一樞接點 53 第二枢接點 54 螺旋槳葉片 60 環形支撐結構 61 軸 62 罩體 63 縫隙 70 艙體 97118359 22 200908516 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 95 96 Ie 激磁系統 非接觸式能量傳輸裝置 同步發電器之電樞繞組 市電 激磁變壓器 調整裝置 非接觸感應式信號傳送裝置 非接觸感應式能量傳輸裝置 閘流體整流器 激磁繞組 固定部 繞行部 外極三相發電機 二極體整流器 潤滑劑儲存槽 潤滑劑輸入管 激磁電流 97118359 23

Claims (1)

1. 200908516 十、申請專利範圍： i. 一種風力或水力發電裝置，其包 一渦輪（1); 一發電機（2)，且一回缸+ μ 轉子〃…、问軸之轉子（3)與定子（4)，該 (60)的一：夕卜轉子’亚為渦輪⑴之環形支撐結構 且轉ΐή 發電機⑵為—外激式同步發電機， 且轉子（3)上設激磁繞組； Μ、；、裝置（90)’其將無刷式激磁功率傳送至激磁繞 =分件其屬於轉子⑶與定子⑷，該密 , 置電子兀件及/或發電裝置發電機元件之至 少一部份。 ⑶ϋ請專利範圍第1項之發電裝置，其中，屬於轉子 )的讀部分巾設有轉子⑶的激磁繞組 的密封部分中設有定子⑷的電樞繞組。〜子⑷ 3·如申請專利範圍第2項之發電裝置，其中 的密封部分由-對環境媒質密封之^子殼成 r定子殼⑸在轉子⑶與定子⑷之縫隙⑽處有辟: (5.1)，藉由該壁部（5.丨“吏得轉子（3)位在密封定子 的控向外側，且位在轉子⑶與定子⑷之磁性交互作^ 磁場中。 J 4.如申請專利範圍第3項之發電裝置，其中，轉子 之軸承（6)鄰接轉子（3)與定子（4)之縫隙（63)，並〜 封定子殼（5)之外壁。 -罪抬 97118359 24 200908516 中5，=(H項中請專利範圍中任—項之發電裝置，其 釉承（6)為—水潤滑軸承。 中圍第1至5項中任—項之發電裝置，其 '出。 夕包括一消耗潤滑軸承，其潤滑劑持續流 f 為範圍第5或6項之發電裝置，其中，軸承 軸承元件(6 Γ二在 的兩側。 2)’其位在轉子（3)與定子⑷之縫隙⑽ 8·如申請專利範圍第1 $ 7 & ν 中，發電機7貝中任—項之發電裝置，其 冤栈（2)為—環形發電機。 9.如申請專利範圍第 殼⑸在轉子⑺鱼"“電震置’其中’密封定子 由-防腐,_ .心構:)之=:(63)處的壁部(“)係 1〇 〃冓成，尤其是防腐蝕非磁鐵材料。 汕.如申睛專利範圍 材料為不鏽鋼。 貞U電農置’其中’壁部（5.υ 其1中^如定 =旧圍V至1〇項中任-項之 σ戈電子裝斤屬之銥境媒質密封部份内設置控制及/ 子裝置7C件及/或頻率轉換器。 如申請專利範圍第 其中，軸承（6)讯右一一立11項中任一項之發電裝置， 間密封雄封件（7)，其使軸承（6)對外部空 Π在封，而防止腐蝕物質侵入。 13.如申請專利範圍第丨2項 件⑺為迷宮式密封件。貞之置’其中，該密封 97118359 25 200908516 ^ 、々申明專利範圍第1 2或13項之發電裝置，其中， 又冲刷裝置’以使經過遽之環境媒質流過該密封 請專利範圍第1至任-項之發電裝置 二媒曾刷軸承⑻之沖刷裝置，並使用經過渡之環 扰媒質為沖刷媒質。 A 、.々申明專利範圍第14或15項之發電裝置，其中， 沖ST由為；幫浦過濾裝置，其可抽取及過濾、環境媒質。 • 凊專利範圍第16項之發電裝置，其中，幫浦過 設在定子殼⑸外部，並㈣輪⑴至少間接機械驅 、产專利範圍第16項之發電裝置，其中，幫浦過 4 1置权在岔封定子殼（5)内部。 19盆如中請專利範圍第16至18項中任—項之發電袭 置，、中，幫浦過濾裝置係依據離心力原理工作。 20. 、如上述各項申請專利範圍中任一項之發電裝置，盆 中，涡輪（1)至少具有兩葉片，並設有一葉片角度調整農 f而^括一自主發電單元或-藉密封定子殼⑸感應輕 合而供電之裝置。 21. 如申請專利範圍第！至2〇項中任—項之發電裝置， 其渦輪（1)具吸收功率之可動元件，其藉發電機扭力 而被保持在吸收功率之主動位置，發電機扭力消失時，备 被水流帶回一功率輸入降低之被動位置。 s 97118359 26