海水浪涌能和潮汐流動能綜合利用發電機組制造技術

本發明專利技術所述的海水浪涌能和潮汐流動能綜合利用發電機組，涉及一種海浪潮汐發電裝置，具體為同時利用海浪和水流發電的發電機組。本發明專利技術包括固定支撐結構、永磁鐵磁極發電裝置、發電裝置固定結構、浮力材料和水流推動葉片；固定支撐結構固定于海底上；磁力發電裝置裝于固定支撐結構上，并位于海平面上；磁力發電裝置的外部裝有發電裝置固定結構；磁力發電裝置的下部裝有水流推動葉片；水流推動葉片位于海平面下；發電裝置固定結構下部裝有浮力材料，確保磁力發電裝置浮于海平面上；本發明專利技術具有結構新穎、加工簡便、發電率高、適應性強等特點，故屬于一種集經濟性與實用性為一體的海水浪涌能和潮汐流動能綜合利用發電機組。

Seawater wave / current comprehensive utilization generator set

The utility model relates to a sea wave / current comprehensive utilization generator set, relating to an ocean wave tide power generation device, in particular to a generator set for generating power by utilizing waves and currents simultaneously. Sea water / stream comprehensive utilization of generating unit comprises a fixed support structure, magnetic power generating device, device structure, fixed buoyancy material and flow driven blade; fixed support structure is fixed on the bottom; magnetic power generation device installed on the fixed support structure, and is located in the sea; external magnetic force generating device is provided with a fixed structure of power plant; the lower part of the magnetic force generating device with water moving blade; water moving blades at sea level; power generation device fixing structure is arranged at the lower part of the buoyancy material, ensure that the magnetic force generating device floating on Yu Hai plane; the invention has the advantages of novel structure, simple process, high power rate and strong adaptability, so it belongs to a new type of sea wave / economy and practicability of comprehensive utilization of power flow.

【技術實現步驟摘要】
海水浪/流綜合利用發電機組
本專利技術所述的海水浪/流綜合利用發電機組，涉及一種海浪潮汐發電裝置，具體為同時利用海浪和水流發電的發電機組。
技術介紹
海浪發電做為新能源的發展趨勢，是各國在竭力發展的，海浪發電的原理如下：一、基本原理：依據電磁感應原理，當一定磁感應強度的磁極相對線圈產生切割磁力線運動時，線圈內將產生感應電動勢及電流。感應電動勢計算公式：E＝-BLVsinΦ(V)其中：B：磁感應強度(Wb/m^2)；L：線圈長度(m)；V：線圈切割磁感線運動速度(m/s)；Φ：為v或L與磁感線的夾角；線圈切割磁感線運動v和線圈L不可以和磁感線平行，但可以不和磁感線垂直；L:有效長度(m)；當Φ＝90°時，E＝-BLV(V)二、海水運動及能量轉換：通常，海水運動時存在浪涌和海水流動兩種運動形式：1、浪涌使漂浮在海平面上的物體產生上下運動；2、而海水流動將會使漂浮在海平面上的物體產生平面運動(移動)；同時由于月亮和地球的引力作用，海水存在潮汐流動。海水波浪/水流能發電裝置實際上是將波浪/水流的動能和勢能最終轉換為發電機電能的設備，波浪/水流能發電裝置的組成一般分為三部分：第一部分為波浪/水流能的采集部分，將波浪/水流能通過機械系統轉換為可以利用的機械能，如水位能或介質的壓力能；第二部分是運動轉換機構，將第一部分獲得的能量轉換為適合發電機結構運動的機械能；第三部分是發電裝置，將機械能通過發電機轉換為電能。三、目前海水發電裝置主要原理縱觀當前國內外已研制出的波浪能發電裝置，當確定了磁感應強度B、線圈長度L、磁極相對線圈的移動速度V等參數時，普通海水發電裝置在設定磁極與感應線圈相對運動方法時，一般采取以下兩種發電原理：1、磁極與線圈相對移動切割磁力線發電(如圖4)當海水的潮汐流動推動磁極相對線圈上下移動時，磁力線與線圈夾角Φ＝90゜，E＝-BLV(V)，利用海水潮汐流動產生電能效率最高；當海水的波浪推動磁極相對線圈轉動時，磁力線與線圈夾角Φ＝0゜，不產生電能；不能有效利用海水流動能發電；例如國際上已經研制出的浮筒式永磁直線波能發電裝置，以及由Pelamis波能公司研制的“海蛇”波能發電裝置。2、磁極與線圈相對轉動切割磁力線發電(如圖5)當海水的波浪推動磁極相對線圈轉動時，磁力線與線圈夾角Φ＝90゜，E＝-BLV(V)，利用浪涌產生電能效率最高；當海水的潮汐流動推動磁極相對線圈上下移動時，磁力線與線圈夾角Φ＝0゜，不產生電能；如總部設在美國科羅拉多州的一家名為“ATARGIS”的能源公司開發了一種利用類似風車葉片進行能量轉換的裝置，海浪推動兩個葉片圍繞著中心軸旋轉，并帶動與此相連接的發電機進行發電。上述兩種方式，都是單獨的只能利用海浪的一種方式進行發電，而不能完全有效的綜合利用海浪的兩種形態將還睡得能量進行發電。針對上述現有技術中所存在的問題，研究設計一種新型的海水浪/流綜合利用發電機組，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。
技術實現思路
鑒于上述現有技術中所存在的問題，本專利技術的目的是研究設計一種新型的海水浪/流綜合利用發電機組。用以解決現有技術中存在的：不能完全利用海水潮汐的兩種運動形態，江海浪的能量進行發電的問題。本專利技術的技術解決方案是這樣實現的：本專利技術所述的海水浪/流綜合利用發電機組，其特征在于所述的海水浪/流綜合利用發電機組包括固定支撐結構、磁極發電裝置、發電裝置固定結構、浮力材料和水流推動葉片；固定支撐結構固定于海底上；磁力發電裝置裝于固定支撐結構上，并位于海平面上；磁力發電裝置的外部裝有發電裝置固定結構；磁力發電裝置的下部裝有水流推動葉片；水流推動葉片位于海平面下；發電裝置固定結構下部裝有浮力材料，確保磁力發電裝置浮于海平面上；本專利技術所述的固定支撐結構包括：固定立柱、立柱重力拉索連接件、固定拉索、立柱重力固定件和拉索重力塊；固定立柱為空心立柱，固定立柱通過底部的立柱重力固定件與海底相接觸并保持相對穩定性；固定立柱頂部設有至少三根立柱重力拉索連接件，每根立柱重力拉索連接件上都設有一根固定拉索通過拉索重力塊與海底相接觸并保持相對穩定性；固定拉索與固定立柱呈45°角。本專利技術所述的磁極發電裝置包括：45度纏繞磁感應線圈、磁極套筒、磁極；45度纏繞磁感應線圈是由銅漆包線與線圈纏繞骨架按軸線成45度方向纏繞而成；45度纏繞磁感應線圈與固定立柱軸線成同軸方向套裝在固定立柱上并固定；磁極套筒的內表面均布一組永磁鐵磁極；磁極套筒套裝在45度纏繞磁感應線圈外表面上，磁極與45度纏繞磁感應線圈外表面留有間隙，保證磁極與45度纏繞磁感應線圈的相對運動間隙；本專利技術所述的發電裝置固定結構包括：發電機組固定體、上端蓋A、上端蓋B、下端蓋A、下端蓋B、滾動體、滾動體固定支撐件；下端蓋B裝于磁極套筒的下部，將滾動體封裝于磁極套筒與固定立柱之間；滾動體固定支撐件裝于磁極套筒的上部，上端蓋B裝于滾動體固定支撐件的上部，將滾動體封裝于滾動體固定支撐件與固定立柱之間；發電機組固定體套裝于磁極套筒的外部；下端蓋A裝于磁極套筒和發電機組固定體的下部，將滾動體封裝于磁極套筒和發電機組固定體之間；上端蓋A裝于滾動體固定支撐件和發電機組固定體的上部，將滾動體封裝于滾動體固定支撐件和發電機組固定體之間；滾動體允許磁極套筒可相對于發電機組固定體轉動，但不允許產生相對移動；同時在浪涌的運動下，滾動體允許磁極套筒可以相對于固定立柱產生繞軸轉動和上下移動，完成切割45度纏繞磁感應線圈的工作，將海水波浪的動能轉化為機械能。本專利技術所述的45度纏繞磁感應線圈應距離水面有一定的高度。本專利技術所述的水流推動葉片裝于磁極套筒的底部，海水流/潮汐的流動能量推動磁極套筒帶動磁極繞固定立柱的軸線相對運動，完成切割45度纏繞磁感應線圈的工作，將海水流/潮汐流的動能轉化為機械能。本專利技術所述的滾動體固定支撐件與磁極之間裝有磁極固定件，確保磁極不會產生自由位移。本專利技術所述的上端蓋B、滾動體固定支撐件和下端蓋B與固定立柱之間留有一定間隙，確保磁極套筒能夠與固定立柱之間產生相對移動。本專利技術的發電原理：依據電磁感應原理，當一定磁感應強度的磁極相對線圈產生切割磁力線運動時，線圈內將產生感應電動勢及電流。感應電動勢計算公式：E＝-BLVsinΦ(V)其中：B：磁感應強度；L：線圈長度；V：線圈切割磁感線運動速度；Φ：為v或L與磁感線的夾角，Φ＝45゜；當潮汐運動形成海水流時，水流推動葉片帶動帶磁極的磁極磁極套筒相對固定立柱(45度纏繞磁感應線圈)轉動，磁極相對45度纏繞磁感應線圈產生切割磁力線運動，45度纏繞磁感應線圈內產生感應電動勢輸出：當海浪波動推動裝有磁極的磁極套筒相對固定立柱(45度纏繞磁感應線圈)上下移動時，磁極相對45度纏繞磁感應線圈產生切割磁力線運動，固定線圈內產生感應電動勢輸出：此時，綜合利用波浪能和潮汐能發電，其合成感應電動勢：綜合利用海浪/水流發電效率最高。本專利技術的重點在于將銅漆包線與線圈纏繞骨架軸線成45°方向纏繞成電磁感應線圈，線圈大小及圈數需要根據具體情況進行計算。將纏繞好的45度纏繞磁感應線圈與固定立柱的軸線成同軸方向套在固定立柱外表面上并固定。線圈位置應超出海水平面一定高度。在磁力套筒的內表面上布置永磁鐵磁極，磁力套筒套裝在45度纏繞磁感應線圈外部。帶磁極的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種海水浪/流綜合利用發電機組，其特征在于所述的海水浪/流綜合利用發電機組包括固定支撐結構、磁極發電裝置、發電裝置固定結構、浮力材料(7)和水流推動葉片(4)；固定支撐結構固定于海底(1)上；磁力發電裝置裝于固定支撐結構上，并位于海平面上；磁力發電裝置的外部裝有發電裝置固定結構；磁力發電裝置的下部裝有水流推動葉片(4)；水流推動葉片(4)位于海平面下；發電裝置固定結構下部裝有浮力材料(7)，確保磁力發電裝置浮于海平面上；所述的固定支撐結構包括：固定立柱(11)、立柱重力拉索連接件(12)、固定拉索(6)、立柱重力固定件(3)和拉索重力塊(2)；固定立柱(11)為空心立柱，固定立柱(11)通過底部的立柱重力固定件(3)與海底(1)相接觸并保持相對穩定性；固定立柱(11)頂部設有至少三根立柱重力拉索連接件(12)，每根立柱重力拉索連接件(12)上都設有一根固定拉索(6)通過拉索重力塊(2)與海底(1)相接觸并保持相對穩定性；固定拉索(6)與固定立柱(11)呈45°角；所述的磁極發電裝置包括：45度纏繞磁感應線圈(15)、磁極套筒(16)、磁極(17)；45度纏繞磁感應線圈(15)是由銅漆包線與線圈纏繞骨架(20)按軸線成45度方向纏繞而成；45度纏繞磁感應線圈(15)與固定立柱(11)軸線成同軸方向套裝在固定立柱(11)上并固定；磁極套筒(16)的內表面均布一組永磁鐵磁極(17)；磁極套筒(16)套裝在45度纏繞磁感應線圈(15)外表面上，磁極(17)與45度纏繞磁感應線圈(15)外表面留有間隙，保證磁極(17)與45度纏繞磁感應線圈(15)的相對運動間隙；所述的發電裝置固定結構包括：發電機組固定體(8)、上端蓋A(10)、上端蓋B(9)、下端蓋A(18)、下端蓋B(19)、滾動體(5)、滾動體固定支撐件(13)；下端蓋B(19)裝于磁極套筒(16)的下部，將滾動體(5)封裝于磁極套筒(16)與固定立柱(11)之間；滾動體固定支撐件(13)裝于磁極套筒(16)的上部，上端蓋B(9)裝于滾動體固定支撐件(13)的上部，將滾動體(5)封裝于滾動體固定支撐件(13)與固定立柱(11)之間；發電機組固定體(8)套裝于磁極套筒(16)的外部；下端蓋A(18)裝于磁極套筒(16)和發電機組固定體(8)的下部，將滾動體(5)封裝于磁極套筒(16)和發電機組固定體(8)之間；上端蓋A(10)裝于滾動體固定支撐件(13)和發電機組固定體(8)的上部，將滾動體(5)封裝于滾動體固定支撐件(13)和發電機組固定體(8)之間；滾動體(5)允許磁極套筒(16)可相對于發電機組固定體(8)轉動，但不允許產生相對移動，同時滾動體(5)允許磁極套筒(16)可以相對于固定立柱(11)產生繞軸轉動和上下移動。...

【技術特征摘要】
1.一種海水浪/流綜合利用發電機組，其特征在于所述的海水浪/流綜合利用發電機組包括固定支撐結構、磁極發電裝置、發電裝置固定結構、浮力材料(7)和水流推動葉片(4)；固定支撐結構固定于海底(1)上；磁力發電裝置裝于固定支撐結構上，并位于海平面上；磁力發電裝置的外部裝有發電裝置固定結構；磁力發電裝置的下部裝有水流推動葉片(4)；水流推動葉片(4)位于海平面下；發電裝置固定結構下部裝有浮力材料(7)，確保磁力發電裝置浮于海平面上；所述的固定支撐結構包括：固定立柱(11)、立柱重力拉索連接件(12)、固定拉索(6)、立柱重力固定件(3)和拉索重力塊(2)；固定立柱(11)為空心立柱，固定立柱(11)通過底部的立柱重力固定件(3)與海底(1)相接觸并保持相對穩定性；固定立柱(11)頂部設有至少三根立柱重力拉索連接件(12)，每根立柱重力拉索連接件(12)上都設有一根固定拉索(6)通過拉索重力塊(2)與海底(1)相接觸并保持相對穩定性；固定拉索(6)與固定立柱(11)呈45°角；所述的磁極發電裝置包括：45度纏繞磁感應線圈(15)、磁極套筒(16)、磁極(17)；45度纏繞磁感應線圈(15)是由銅漆包線與線圈纏繞骨架(20)按軸線成45度方向纏繞而成；45度纏繞磁感應線圈(15)與固定立柱(11)軸線成同軸方向套裝在固定立柱(11)上并固定；磁極套筒(16)的內表面均布一組永磁鐵磁極(17)；磁極套筒(16)套裝在45度纏繞磁感應線圈(15)外表面上，磁極(17)與45度纏繞磁感應線圈(15)外表面留有間隙，保證磁極(17)與45度纏繞磁感應線圈(15)的相對運動間隙；所述的發電裝置固定結構包括：發電機組固定體(8)、上端蓋A(10)、上端蓋B(9)、下端蓋A(18)、下端蓋B(19)、滾動體(5)、滾動體固定支撐件(13)；下端蓋B(19...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葛宰林，陳進進，刁鵬飛，孫亮，
申請(專利權)人：大連交通大學，
類型：發明
國別省市：遼寧,21