一種自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種海流能發(fā)電裝置及其部件，具體涉及發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)子部件，多通道定子部件及其相互作用。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的海流能發(fā)電裝置垂直式發(fā)電裝置和水平軸流式發(fā)電裝置。
[0003]對(duì)于垂直軸流式發(fā)電裝置，但是其葉片尺寸較大，體積較大，笨重，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低，能量轉(zhuǎn)化效率較低。發(fā)電機(jī)葉輪的轉(zhuǎn)向隨著海流流動(dòng)方向變化而改變，能量輸出穩(wěn)定性差，因而只能適用于流動(dòng)方向穩(wěn)定的海流。
[0004]對(duì)于水平軸流式發(fā)電裝置，需要通過(guò)復(fù)雜的變槳距控制系統(tǒng)來(lái)適應(yīng)往復(fù)水流流動(dòng)，或者安裝雙向渦輪發(fā)電裝置。而對(duì)于不穩(wěn)定的多向海流，傳統(tǒng)的水平軸流式發(fā)電裝置適應(yīng)性差。同時(shí)，當(dāng)海流速度較小時(shí)，傳統(tǒng)的水平軸流式發(fā)電裝置，轉(zhuǎn)矩小，自啟動(dòng)差。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了克服上述不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種能適用于不同方向海流的發(fā)電裝置。
[0006]本實(shí)用新型的另一目的在于提高海流能發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)矩，提供一種能適用于低流速海流的發(fā)電裝置。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0008]轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件，主要由葉片，筒體，轉(zhuǎn)軸和軸承構(gòu)成，所述葉片尺寸遠(yuǎn)小于筒體尺寸，葉片在筒體圓周壁上等間距分布。轉(zhuǎn)軸穿過(guò)筒體并焊接固定在筒體上，轉(zhuǎn)軸和軸承過(guò)盈配合。筒體為密封的空心筒體。
[0009]多通道定子部件，主要由定子側(cè)板，定子下端蓋板和定子上環(huán)板構(gòu)成，通道數(shù)目大于等于3，通道外側(cè)接口面積大于通道內(nèi)側(cè)接口面積，通道沿著圓周等間距分布。以轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)軸為中心，各通道內(nèi)海流沿圓周繞流方向相同。
[0010]所述轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件與電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)輸出電流。
[0011]所述多通道定子部件與轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子通過(guò)軸承連接，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件軸承安裝在多通道定子部件中底板的軸承孔內(nèi)。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型較現(xiàn)有的傳統(tǒng)型垂直海流能發(fā)電裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:
1.體積小，重量輕，由于發(fā)電裝置為封閉式結(jié)構(gòu)，多通道定子部件提高了海流速度，因而海流動(dòng)能增加，因而發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)尺寸減小；2.在不同海流方向下轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子始終向同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，提高了能量輸出的穩(wěn)定性。3.葉片相對(duì)筒體的尺寸較小，轉(zhuǎn)矩增加；同時(shí)，筒體為密封空心筒體，筒體內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生海流流體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漩渦，阻力矩小，因而該自適應(yīng)海流能發(fā)電裝置容易啟動(dòng)。
[0014]采用上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型較現(xiàn)有的傳統(tǒng)水平軸流式發(fā)電裝置的優(yōu)點(diǎn)在于:1.由于多通道定子部件提高了海流速度，因而該自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置可可適用于低流速海流區(qū)域；2.在不同海流方向下轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子始終向同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，減小了能量輸出的不穩(wěn)定性，該自適應(yīng)發(fā)電裝置可適用于不同方向的海流區(qū)域。
【附圖說(shuō)明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件的結(jié)構(gòu)示意圖1;
[0018]圖3為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件的結(jié)構(gòu)示意圖2;
[0019]圖4為本實(shí)用新型多通道定子部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為圖1中去掉電機(jī)、上環(huán)板和聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:1、發(fā)電機(jī)；2、多通道定子部件；3、轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件；4、聯(lián)軸器；5、轉(zhuǎn)軸；6、筒上壁；7、葉片；8、筒周壁；9、軸承；10、筒下壁；11、定子側(cè)壁；12、軸承孔；13、定子上環(huán)板；14、定子下端蓋板。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置，主要由轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3、多通道定子部件2、聯(lián)軸器4和發(fā)電機(jī)I構(gòu)成。轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3與發(fā)電機(jī)I通過(guò)聯(lián)軸器4連接，多通道定子部件2與轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3通過(guò)軸承9和轉(zhuǎn)軸5連接。
[0023]如圖2和圖3所示，轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3，主要由轉(zhuǎn)軸5、筒上壁6、葉片7，筒周壁8，軸承9和筒下壁10構(gòu)成。葉片7在筒周壁8上等間距分布，筒體是由筒上壁6、筒周壁8和筒下壁10構(gòu)成的密封空心筒體。
[0024]如圖4所示，多通道定子部件2，主要由定子側(cè)壁11，定子下端蓋板14和定子上環(huán)板13構(gòu)成，通道數(shù)目大于等于3，通道外側(cè)接口面積大于通道內(nèi)側(cè)接口面積，通道沿著圓周等間距分布，通道數(shù)目與轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件葉片7數(shù)目對(duì)應(yīng)。以轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3的轉(zhuǎn)軸5為中心，各通道內(nèi)海流沿圓周繞流方向相同。由于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3和多通道定子部件2結(jié)構(gòu)的約束作用，多通道定子部件2內(nèi)側(cè)壁面與轉(zhuǎn)子部件3間的筒體外壁面形成了流體的環(huán)形流道。以轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)軸5為中心，環(huán)形流道內(nèi)海流沿圓周繞流方向始終相同
[0025]如圖4和圖5所示，多通道定子部件3和轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件2主要通過(guò)軸承9和軸承孔12連接在一起。
[0026]工作原理:
[0027]不同方向海流通過(guò)多通道定子部件3的外側(cè)接口進(jìn)入通道，進(jìn)而通過(guò)多通道定子部件3的內(nèi)側(cè)接口進(jìn)入環(huán)形通道，環(huán)形通道為定子部件內(nèi)側(cè)壁面和轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件2筒體外壁之間的通道；海流在環(huán)形通道中推動(dòng)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件2的葉片7帶動(dòng)轉(zhuǎn)子部件2轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)聯(lián)軸器4帶動(dòng)發(fā)電機(jī)I轉(zhuǎn)動(dòng)，從而輸出電能。
[0028]由于多通道定子部件2的通道沿著圓周等間距分布，并且以轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3的轉(zhuǎn)軸5為中心，各通道內(nèi)海流沿圓周繞流方向相同。因而任意方向海流進(jìn)入通道后其沿圓周的流動(dòng)方向均相同；由于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件3和多通道定子部件2結(jié)構(gòu)的約束作用，多通道定子部件2內(nèi)側(cè)壁面與轉(zhuǎn)子部件3間的筒體外壁面形成了流體的環(huán)形流道。以轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)軸5為中心，環(huán)形流道內(nèi)海流沿圓周繞流方向始終相同；因而，該自適應(yīng)海流能發(fā)電裝置能適應(yīng)不同方向海流的海流區(qū)域。
[0029]由于多通道定子部件外側(cè)接口的流通面積大于內(nèi)側(cè)接口面積，因此海流流速增加，海流動(dòng)能增加。該自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置可適用于低流速海流區(qū)域。
[0030]由于轉(zhuǎn)子部件葉片尺寸遠(yuǎn)小于筒體尺寸，因而轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大；同時(shí)，由于筒體為密封空心筒體，筒體內(nèi)部沒有流體旋轉(zhuǎn)形成的阻力矩，阻力矩較??；因而該自適應(yīng)海流能發(fā)電裝置容易啟動(dòng)。
[0031]以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)先實(shí)施方式，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型之權(quán)利范圍應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置，主要由轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件、多通道定子部件、聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)構(gòu)成；轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件與發(fā)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器連接，多通道定子部件與轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件通過(guò)軸承和轉(zhuǎn)軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置，其特征在于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件的葉輪葉片尺寸遠(yuǎn)小于筒體尺寸，葉輪葉片沿著圓周等間距分布；筒體為筒周壁、筒上壁和筒下壁構(gòu)成的密封空心筒體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置，其特征在于多通道定子部件由定子側(cè)壁、定子下端蓋板和定子上環(huán)板構(gòu)成，通道的數(shù)目大于等于3，通道外側(cè)接口面積大于通道內(nèi)側(cè)接口面積，通道沿著圓周等間距分布；以轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)軸為中心，各通道內(nèi)海流沿圓周繞流方向相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置，其特征在于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件的葉輪葉片數(shù)目與多通道定子部件的通道數(shù)目對(duì)應(yīng)相等，由于轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件和多通道定子部件結(jié)構(gòu)的約束作用，多通道定子部件內(nèi)側(cè)壁面與轉(zhuǎn)子部件間的筒體外壁面形成了流體的環(huán)形流道；以轉(zhuǎn)子部件轉(zhuǎn)軸為中心，環(huán)形流道內(nèi)海流沿圓周繞流方向始終相同。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置，該自適應(yīng)多通道發(fā)電裝置，主要由轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件、多通道定子部件、聯(lián)軸器和發(fā)電機(jī)構(gòu)成。所述轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件，主要由葉片，筒體，軸和軸承構(gòu)成；所述多通道定子部件由定子側(cè)板，定子下端蓋板和定子上環(huán)板構(gòu)成；多通道定子部件和轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件構(gòu)成了流體通道，通道數(shù)目與轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)子部件的葉片數(shù)目對(duì)應(yīng)。該自適應(yīng)多通道海流能發(fā)電裝置，能夠應(yīng)用于不同方向的海流，轉(zhuǎn)子部件始終向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，提高了不同方向的海流發(fā)電效率，減小了能量輸出的不穩(wěn)定性。
【IPC分類】F03B3-16, F03B3-12, F03B13-00
【公開號(hào)】CN204419439
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420754781
【發(fā)明人】童軍杰, 方運(yùn)惠, 劉志軍, 徐虎, 唐振宇, 蒲小菊, 鐘志仁
【申請(qǐng)人】廣州航海學(xué)院
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2014年12月5日