雙向葉輪直驅式海浪發電機組的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置，包括：兩臺永磁發電機，中間是雙向葉輪，兩臺發電機和雙向葉輪同軸聯接，發電機軸伸部分安裝在葉輪的軸孔中，采用花鍵聯接。發電機的另一端是“子彈頭”形的導流罩，防止水流直接沖擊到發電機端面，增大水流阻力。發電機通過支板安裝在圓形導流筒內，導流筒兩端分別有兩個匯流罩，起匯流作用，增大導流筒中水的流速。發電機輸出導線沿著某一個支板的邊緣，穿過導流筒引出。雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置主要用于潮汐發電。海浪或潮汐的水流是周期往復式。雙向葉輪能夠充分利用雙向水流驅動發電機發電。該發電裝置一個葉輪驅動兩個發電機，所以稱作發電機組。雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置結構緊湊，系統效率高。
【專利說明】
雙向葉輪直驅式海浪發電機組
技術領域
[0001]本發明涉及海浪發電領域。具體地說是一種雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置。
【背景技術】
[0002]波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能，波浪的能量與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波面的寬度成正比，波浪能是由風把能量傳遞給海洋而產生的。海水相對于海平面發生位移時使波浪具有勢能，而水質點的運動則使波浪具有動能。從能量密度上看，波浪能約為風能的30倍。因此，開發利用波浪能是當今世界新能源發展的新趨勢，其中海浪和潮流發電有著廣闊的應用前景。據調查統計，我國現有潮汐發電站6所，裝機容量6000kW，每年發電量lOOOkWh。目前，國內外已有多種海浪發電裝置。但是，目前海浪發電裝置存在的主要問題是波浪能至機械能的轉換效率低，轉換裝置成本高。
【發明內容】
[0003]為此，本發明提出一種雙向葉輪直驅式海浪發電機組，這種裝置至少較大部分上解決或者緩解現有技術中存在的上述問題。
[0004]本發明采用的技術方案如下:
[0005]—種雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置，包括:
[0006]兩臺永磁發電機，中間有一個雙向葉輪，每臺發電機外側端蓋上有一個形如“子彈頭”的導流罩，發電機和葉輪安裝在一個圓形導流筒內，導流筒兩端各有一個形如“喇叭口”的匯流罩，導流筒上有六個凹形槽，發電機外殼上也有六個凹形槽，六個發電機支板將發電機固定在導流筒內，發電機與葉輪之間各有一個遮水罩，每個發電機有一根引線。
[0007]所述的兩臺永磁發電機，中間是雙向葉輪，兩臺發電機和雙向葉輪同軸聯接，發電機的軸伸安裝在葉輪的軸孔中，采用花鍵聯接。
[0008]所述的雙向葉輪是一種雙向“S”形葉輪，當水流沖擊葉輪時，葉輪旋轉，帶動發電機轉子旋轉。
[0009]所述的發電機轉子上有磁鋼組成的磁極，磁極旋轉切割定子繞組，在定子繞組中產生感應電動勢，接通外電路即可發出電能。定子繞組采用集中繞組。由于海浪水流速度低，發電機轉速低，為了提高發動機效率，發電機采用少槽多極的形式。
[0010]所述的發電機轉速低，在發電機控制及能量處理過程中需要實時檢測發電機轉速。海浪發電機安裝轉速檢測傳感器是很不方便的。為了解決這個問題，在發電機定子的某一個齒上繞制一個少匝數的測試繞組。通過測試繞組信號即可計算出發電機轉速。
[0011]所述的發電機的另一端安裝一種形如“子彈頭”的導流罩，防止水流直接沖擊到發電機的端面，產生較大的阻力。
[0012]所述的發電機通過支板安裝在圓形導流筒內，導流筒內均勻分布六個凹形槽，凹形槽中心線兩兩之間互為60°，與之對應，發電機外殼上也均勻分布六個凹形槽，將支板插入凹形槽中，用螺絲或者焊接的方法，將支板固定在凹形槽中，通過支板將發電機固定在導流筒內。
[0013]所述的導流筒兩端分別安裝一個形如“喇叭口”的匯流罩，起匯流作用，增大導流筒中水的流速。
[0014]所述的葉輪與導流筒內壁的間隙盡可能小，約為2?3毫米，從而提高水流能量轉換成機械能的效率。
[0015]所述的發電機輸出導線沿著某一個支板的邊緣，在導流筒相對的位置打一個孔，導線穿過導流筒引出。
[0016]所述的發電機與葉輪之間有一個圓筒形遮水罩，遮水罩固定在發電機端蓋上，與葉輪之間留有一個較小的間隙，其作用是防止水流在發電機與葉輪之間產生旋流，降低能量轉換效率。
[0017]本發明技術方案具有以下優點:
[0018]所述的海浪發電裝置是一個葉輪驅動兩個發電機，所以稱作發電機組。雙向葉輪能夠充分利用雙向水流的動能，驅動發電機組發電。雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置結構緊湊，成本降低。
[0019]所述的雙向葉輪直驅式海浪發電機組中，采用雙向葉輪驅動兩臺發電機，利用導流筒、匯流罩、導流罩、遮水罩，這種結構方式能夠有效地提高波浪能轉換效率，系統效率尚O
[0020]所述的雙向葉輪直驅式海浪發電機組導流筒內有凹形槽，發電機外殼有凹形槽，將支板插入凹形槽中，再利用焊接等方法，把發電機固定在導流筒內。這種組裝工藝簡單，適合于批量生產。
【附圖說明】
[0021]為了使本發明的內容更容易、更清楚地被理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中
[0022]圖1為本發明實施例中，雙向葉輪直驅式海浪發電機組的結構示意圖；
[0023]圖2為本發明實施例中，雙向葉輪的結構示意圖；
[0024]圖3為本發明實施例中，發電機、導流筒、支板和凹形槽結構示意圖。
[0025]圖1中附圖標記表示為:1_匯流罩，2-導流罩，3-發電機引線，4-發電機支板，5-永磁發電機，6-遮水罩，7-圓形導流筒，8- “S”雙向葉輪。在圖1中，以雙向葉輪為中心，兩邊是對稱結構。
[0026]圖2中附圖標記表示為:9-葉輪軸孔花鍵槽，10-葉輪形狀立體圖。
[0027]圖3中附圖標記表示為:11_導流筒內壁的凹形槽，12-發動機外殼上的凹形槽，4-為支板。
【具體實施方式】
[0028]下面將結合附圖對本發明的技術實施方案進行清楚、完整地描述。
[0029]在本發明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系是基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0030]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“聯接”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0031]如圖1所示，本發明提供一種雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置，包括:兩臺永磁發電機，中間是雙向葉輪，兩臺發電機和雙向葉輪同軸聯接，發電機軸伸部分安裝在葉輪的軸孔的花鍵內。發電機的另一端是“子彈頭”形的導流罩，避免水流直接沖擊到發電機端面，產生較大的阻力。發電機通過支板安裝在圓形導流筒內，導流筒兩端分別有兩個匯流罩，匯集水流增大導流筒中水流速度。發電機與葉輪之間安裝了一個圓筒形遮水罩，遮水罩固定在發電機端蓋上，與葉輪之間留有一個較小的間隙，遮水罩可大大地減小水流在發電機與葉輪之間產生的旋流，從而提高能量轉換效率。發電機輸出導線沿著某一個支板的邊緣，穿過導流筒引出。
[0032]按照上述結構和安裝方式，將葉輪和發電機組安裝在導流筒內，再安裝上匯流罩。導流筒與匯流罩之間可以利用法蘭聯接，也可利用焊接的方法聯接。然后再將雙向葉輪直驅式海浪發電機組安裝到潮汐水流能量豐富的海水中。潮汐水流是是往復式的，發電機組的軸向盡量與水流方向一致，從而充分利用雙向水流驅動發電機發電。雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置主要用于潮汐發電。雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置結構緊湊，系統效率高。
【主權項】
1.一種雙向葉輪直驅式海浪發電機組裝置，其特征在于，包括: 有兩臺永磁發電機，發電機中間是一個雙向葉輪，兩臺發電機和雙向葉輪同軸聯接。發電機的軸伸插入葉輪的軸孔中，采用花鍵聯接。發電機的另一端安裝一個形如“子彈頭”的導流罩，減小水流阻力。發電機安裝在圓形導流筒內，導流筒上有六個凹形槽，發電機外殼上也有六個對應的凹形槽，用六個支板將發電機固定在導流筒內。發電機與葉輪之間各有一個遮水罩。導流筒兩端各有一個“喇叭口”形的匯流罩，匯集水流，增大導流筒中水的流速。發電機發出的電量通過導線沿著某一個支板的邊緣，穿過導流筒上的孔引出。2.根據權利要求1所述雙向葉輪直驅式海浪發電機組，其特征在于，由一個雙向葉輪驅動兩臺永磁發電機，兩臺發電機和雙向葉輪同軸聯接。3.根據權利要求1所述雙向葉輪直驅式海浪發電機組，其特征在于，雙向葉輪是一種雙向“S”形葉輪，當水流從導流筒的任意一端流入，沖擊葉輪旋轉，都能帶動發電機轉子旋轉，使發電機發電。4.根據權利要求1所述雙向葉輪直驅式海浪發電機組，其特征在于，發電機的外側端蓋上安裝了一個形如“子彈頭”的導流罩，用來減小水流阻力。5.根據權利要求1所述雙向葉輪直驅式海浪發電機組，其特征在于，發電機與葉輪之間有一個圓筒形遮水罩，遮水罩固定在發電機端蓋上，與葉輪之間留有一個較小的間隙，其作用是防止水流在發電機與葉輪之間產生旋流，降低能量轉換效率。6.根據權利要求1所述雙向葉輪直驅式海浪發電機組，其特征在于，發電機是通過支板安裝在圓形導流筒內，導流筒內沿著軸向均布六個凹形槽，每兩個凹形槽之間為60°，與之對應，發電機外殼上也均布六個凹形槽，將支板插入凹形槽中，用螺絲或者焊接的方法將支板固定在凹形槽中，通過支板將導流筒和發電機組成為一體。
【文檔編號】F03B13/22GK106014846SQ201610542162
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】白連平, 王世明, 張巧杰, 田卡
【申請人】北京信息科技大學, 白連平, 王世明