背景技術(shù):
:隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)能源日趨枯竭,環(huán)境污染問題惡化,推動了海洋波浪能轉(zhuǎn)換技術(shù)的蓬勃發(fā)展。
海浪發(fā)電機(jī)把海浪的動能轉(zhuǎn)化為電能,輸送到變電站或直接使用,或并入國家電網(wǎng)。海洋風(fēng)暴,威力巨大,同時(shí)也極具破壞力,海浪發(fā)電盡管受到眾多關(guān)注,但是實(shí)用的產(chǎn)品缺很少見。為此本發(fā)明提出了一種陀螺水草形的海浪發(fā)電機(jī),利用海浪翻滾發(fā)電。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本發(fā)明涉及一種陀螺水草形海浪發(fā)電機(jī),主要包括:上浮箱、直線發(fā)電機(jī)、彈簧、仿水草形彈性軟軸、水葉陀螺、下浮箱等,直線發(fā)電機(jī)通過用萬向節(jié)I連接在上浮箱上,直線發(fā)電機(jī)軸通過用萬向節(jié)III與仿水草形彈性軟軸連接,同時(shí)直線發(fā)電機(jī)的軸上纏繞有彈簧,仿水草形彈性軟軸的另一端通過萬向鉸接環(huán)與水葉陀螺連接,水葉陀螺的下端再通過萬向節(jié)II與永磁發(fā)電機(jī)連接,海浪涌動仿水草形彈性軟軸發(fā)生柳枝形態(tài)的搖擺,這種搖擺具有多變的應(yīng)力,傳遞變?yōu)閷χ本€發(fā)電機(jī)的拉力,同時(shí)彈簧提供恢復(fù)力,這樣:仿水草形彈性軟軸搖擺運(yùn)動帶動直線發(fā)電機(jī)往復(fù)運(yùn)動發(fā)生共振振動,從而使直線發(fā)電機(jī)做往復(fù)運(yùn)動進(jìn)行發(fā)電,海浪涌動驅(qū)動水葉陀螺旋轉(zhuǎn),它帶動永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電,直線發(fā)電機(jī)的發(fā)電電流經(jīng)整流器I后變成直流輸出,經(jīng)電纜II傳輸?shù)叫铍娖縄中儲存,同時(shí)經(jīng)電纜I連接傳輸?shù)浇涣髂孀兤鱅中,經(jīng)交流逆變器轉(zhuǎn)換輸出交流電,永磁發(fā)電機(jī)的發(fā)電電流經(jīng)整流器II后變成直流輸出,經(jīng)電纜VI傳輸?shù)叫铍娖縄I中儲存,同時(shí)經(jīng)電纜V連接傳輸?shù)浇涣髂孀兤鱅I中,經(jīng)交流逆變器轉(zhuǎn)換輸出交流電。
結(jié)構(gòu)一,設(shè)置浮箱和水葉陀螺
設(shè)置浮箱和水葉陀螺,隨著海浪搖擺起伏和沖刷,將海浪能量轉(zhuǎn)換為浮箱上下運(yùn)動的機(jī)械能和水葉陀螺往復(fù)旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能,從而獲得海洋能量。
結(jié)構(gòu)二,設(shè)置直線發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)裝置
直線發(fā)電機(jī)底部通過萬向節(jié)連I接在上浮箱上,直線發(fā)電機(jī)的軸端通過萬向節(jié)III連接在仿水草形彈性軟軸上,同時(shí)發(fā)電機(jī)的軸上繞有彈簧,仿水草形彈性軟軸另外一端通過萬向鉸接環(huán)連接在水葉陀螺上。水葉陀螺的下端通過萬向節(jié)II與永磁發(fā)電機(jī)連接,永磁發(fā)電機(jī)底部固定在下浮箱上。海浪涌動仿水草形彈性軟軸發(fā)生柳枝形態(tài)的搖擺,這種搖擺具有多變的應(yīng)力,傳遞變?yōu)閷χ本€發(fā)電機(jī)的拉力,同時(shí)彈簧提供恢復(fù)力,這樣:仿水草形彈性軟軸搖擺運(yùn)動帶動直線發(fā)電機(jī)往復(fù)運(yùn)動發(fā)生共振振動,從而使直線發(fā)電機(jī)做往復(fù)運(yùn)動進(jìn)行發(fā)電,海浪涌動驅(qū)動水葉陀螺旋轉(zhuǎn),它帶動永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電。設(shè)置電纜,將直線發(fā)電機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)分別連接傳輸?shù)缴细∠浜拖赂∠涞恼髌髦?。由直線發(fā)電機(jī)、仿水草形彈性軟軸、水葉陀螺與永磁發(fā)電機(jī)組成一組發(fā)電單元,在上浮箱與下浮箱之間設(shè)置五組發(fā)電單元,根據(jù)情況還可以增加發(fā)電單元,
結(jié)構(gòu)三、設(shè)置蓄電瓶與交流逆變器
在上浮箱和下浮箱中依次設(shè)置有整流器、蓄電瓶、交流逆變器,直線發(fā)電機(jī)通過電纜III與整流器I連接,在整流器I與蓄電瓶I之間用電纜II連接,電纜I將蓄電瓶I與交流逆變器I連接,從而輸出電流。永磁發(fā)電機(jī)通過電纜IV與整流器II連接,在整流器II與蓄電瓶II之間用電纜VI連接,電纜V將蓄電瓶II與交流逆變器II連接,從而輸出電流。
永磁發(fā)電機(jī)和直線發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流經(jīng)整流器進(jìn)行整流后變成直流輸出,經(jīng)電纜傳輸?shù)叫铍娖恐袃Υ?,同時(shí)經(jīng)電纜連接傳輸?shù)浇涣髂孀兤髦校?jīng)交流逆變器轉(zhuǎn)換輸出交流電,經(jīng)發(fā)電輸出電纜輸出電能,永磁發(fā)電機(jī)發(fā)電是有波動的,蓄電瓶可以儲存直流電能,平緩波動。
結(jié)構(gòu)四,設(shè)置錨鏈。
為使這種陀螺水草形海浪發(fā)電機(jī)定位于海上,設(shè)置錨鏈,錨鏈的一端連著上下浮箱,另一端連著錨,拋錨于海底,一方面定位,另一方面,它使這種發(fā)電機(jī)裝置不隨波逐流,而強(qiáng)制它迎浪起伏,涌動發(fā)電。
以上結(jié)構(gòu)綜合形成了陀螺水草形海浪發(fā)電機(jī)。
本發(fā)明的核心內(nèi)容:
設(shè)置上浮箱,浮箱的下部通過萬向節(jié)I與直線發(fā)電機(jī)的底部連接,直線發(fā)電機(jī)的軸端通過萬向節(jié)III與仿水草形彈性軟軸的上端連接,同時(shí)直線發(fā)電機(jī)的軸上纏繞有彈簧,仿水草形彈性軟軸的下端通過萬向鉸接環(huán)與水葉陀螺連接,這樣:萬向節(jié)I、直線發(fā)電機(jī)、萬向節(jié)III、仿水草形彈性軟軸、彈簧、萬向鉸接環(huán)與水葉陀螺構(gòu)成了仿水草形彈性軟軸搖擺運(yùn)動帶動直線發(fā)電機(jī)往復(fù)運(yùn)動的共振振動發(fā)電結(jié)構(gòu),水葉陀螺的下端通過萬向節(jié)II與永磁發(fā)電機(jī)連接,永磁發(fā)電機(jī)下端固定在下浮箱上,這樣:水葉陀螺與永磁發(fā)電機(jī)構(gòu)成了海浪驅(qū)動水葉陀螺轉(zhuǎn)動帶動永磁發(fā)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動發(fā)電的結(jié)構(gòu),這樣:萬向節(jié)I、直線發(fā)電機(jī)、萬向節(jié)III、仿水草形彈性軟軸、彈簧、萬向鉸接環(huán)與水葉陀螺構(gòu)成了直線發(fā)電機(jī)往復(fù)共振振動發(fā)電結(jié)構(gòu)與永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動發(fā)電的結(jié)構(gòu),即構(gòu)成了直線發(fā)電機(jī)、仿水草形彈性軟軸、水葉陀螺與永磁發(fā)電機(jī)的一組發(fā)電單元,在上浮箱與下浮箱之間設(shè)置五組發(fā)電單元,根據(jù)情況還可以增加發(fā)電單元,在上浮箱與上浮箱中依次設(shè)置整流器、蓄電瓶、交流逆變器,通過地錨定位于海上,從而實(shí)現(xiàn)了一種陀螺水草形海浪發(fā)電機(jī)。
工作過程:浪涌使浮箱做上下浮動,浪涌推動仿水草形彈性軟軸發(fā)生柳枝形態(tài)的搖擺,產(chǎn)生多變的應(yīng)力,傳遞為對直線發(fā)電機(jī)的多變的拉力,同時(shí)彈簧提供恢復(fù)力,這樣:直線發(fā)電機(jī)軸往復(fù)運(yùn)動發(fā)生共振振動,進(jìn)行發(fā)電,同時(shí)海浪涌動驅(qū)動水葉陀螺旋轉(zhuǎn),它帶動永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)電,其中:萬向節(jié)I、直線發(fā)電機(jī)、萬向節(jié)III、仿水草形彈性軟軸、彈簧、萬向鉸接環(huán)與水葉陀螺構(gòu)成了直線發(fā)電機(jī)與永磁發(fā)電機(jī)雙發(fā)電的共振結(jié)構(gòu),它具有多個(gè)運(yùn)動關(guān)節(jié),多個(gè)自由度,屬于多運(yùn)動關(guān)節(jié)多自由度的振動系統(tǒng),有利于運(yùn)動發(fā)電,提高發(fā)電效率。
附圖說明:
附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖,其中分別為:1、上浮箱,2、交流逆變器I,3、電纜I,4、蓄電瓶I,5、電纜II,6、整流器I,7、萬向節(jié)I,8、電纜III,9、直線發(fā)電機(jī),10、彈簧,11、仿水草形彈性軟軸,12、萬向鉸接環(huán),13、水葉陀螺,14、永磁發(fā)電機(jī),15、下浮箱,16、電纜IV,17、蓄電瓶II,18、整流器II,19、交流逆變器II,20、地錨I,21、輸出電纜I,22、電纜V,23、電纜VI,24、萬向節(jié)II,25、萬向節(jié)III,26、地錨II,27、輸出電纜II
具體實(shí)施方式:
本發(fā)明的具體實(shí)施方式為,設(shè)置上浮箱1,浮箱1的下部通過萬向節(jié)I7與直線發(fā)電機(jī)9的底部連接,直線發(fā)電機(jī)9的軸端通過萬向節(jié)III25與仿水草形彈性軟軸11的上端連接,同時(shí)直線發(fā)電機(jī)9的軸上纏繞有彈簧10,仿水草形彈性軟軸11的下端通過萬向鉸接環(huán)12與水葉陀螺13連接,這樣:萬向節(jié)I7、直線發(fā)電機(jī)9、萬向節(jié)III25、仿水草形彈性軟軸11、彈簧10、萬向鉸接環(huán)12與水葉陀螺13構(gòu)成了仿水草形彈性軟軸11搖擺運(yùn)動帶動直線發(fā)電機(jī)9往復(fù)運(yùn)動的共振振動發(fā)電結(jié)構(gòu),水葉陀螺13的下端通過萬向節(jié)II24與永磁發(fā)電機(jī)14連接,永磁發(fā)電機(jī)14下端固定在下浮箱15上,這樣:水葉陀螺13與永磁發(fā)電機(jī)14構(gòu)成了海浪驅(qū)動水葉陀螺13轉(zhuǎn)動帶動永磁發(fā)電機(jī)14軸轉(zhuǎn)動發(fā)電的結(jié)構(gòu),這樣:萬向節(jié)I7、直線發(fā)電機(jī)9、萬向節(jié)III25、仿水草形彈性軟軸11、彈簧10、萬向鉸接環(huán)12與水葉陀螺13構(gòu)成了直線發(fā)電機(jī)9往復(fù)共振振動發(fā)電結(jié)構(gòu)與永磁發(fā)電機(jī)14的轉(zhuǎn)動發(fā)電的結(jié)構(gòu),即構(gòu)成了直線發(fā)電機(jī)9、仿水草形彈性軟軸11、水葉陀螺13與永磁發(fā)電機(jī)14的一組發(fā)電單元,在上浮箱1與下浮箱15之間設(shè)置五組發(fā)電單元,根據(jù)情況還可以增加發(fā)電單元,在上浮箱中依次設(shè)置整流器I6、蓄電瓶I4、交流逆變器I2,直線發(fā)電機(jī)9通過電纜III8與整流器I6連接,在整流器I6與蓄電瓶I4之間設(shè)置電纜II5連接,在蓄電瓶I4與交流逆變器I2設(shè)置電纜I3連接,交流逆變器I2上設(shè)置發(fā)電輸出電纜II27,直線發(fā)電機(jī)9發(fā)出的電傳到整流器I6中,整流器I6輸出的直流電經(jīng)電纜II5傳輸?shù)叫铍娖縄4中儲存同時(shí)經(jīng)電纜I3連接傳輸?shù)浇涣髂孀兤鱅2中,經(jīng)交流逆變器I2轉(zhuǎn)換輸出交流電,經(jīng)發(fā)電輸出電纜II27輸出電能。同理在下浮箱15依次設(shè)置整流器II18、蓄電瓶II17、交流逆變器II19,永磁發(fā)電機(jī)14通過電纜IV16與整流器II18連接,在整流器II18與蓄電瓶II17之間設(shè)置電纜VI23連接,在蓄電瓶II17與交流逆變器II19設(shè)置電纜V22連接,交流逆變器II19上設(shè)置發(fā)電輸出電纜I21。永磁發(fā)電機(jī)14發(fā)出的電傳到整流器II18中,整流器II18輸出的直流電經(jīng)電纜VI23傳輸?shù)叫铍娖縄I17中儲存同時(shí)經(jīng)電纜V22連接傳輸?shù)浇涣髂孀兤鱅I19中,經(jīng)交流逆變器II19轉(zhuǎn)換輸出交流電,經(jīng)發(fā)電輸出電纜I21輸出電能。上浮箱1和下浮箱15通過地錨I20和地錨II26定位于海上,從而實(shí)現(xiàn)了一種陀螺水草形海浪發(fā)電機(jī)。
工作過程:這樣通過浪涌使浮箱1做上下浮動,海浪涌動仿水草形彈性軟軸11發(fā)生柳枝形態(tài)的搖擺,這種搖擺具有多變的應(yīng)力,傳遞變?yōu)閷χ本€發(fā)電機(jī)9的拉力,同時(shí)彈簧10提供恢復(fù)力,這樣:仿水草形彈性軟軸11搖擺運(yùn)動帶動直線發(fā)電機(jī)9往復(fù)運(yùn)動發(fā)生共振振動,從而使直線發(fā)電機(jī)9做往復(fù)運(yùn)動進(jìn)行發(fā)電,海浪涌動驅(qū)動水葉陀螺13旋轉(zhuǎn),它帶動永磁發(fā)電機(jī)14轉(zhuǎn)動發(fā)電,其中:萬向節(jié)I7、直線發(fā)電機(jī)9、萬向節(jié)III25、仿水草形彈性軟軸11、彈簧10、萬向鉸接環(huán)12與水葉陀螺13構(gòu)成了直線發(fā)電機(jī)9往復(fù)共振振動發(fā)電結(jié)構(gòu)與永磁發(fā)電機(jī)14的轉(zhuǎn)動發(fā)電的結(jié)構(gòu),它具有6個(gè)運(yùn)動關(guān)節(jié),17個(gè)自由度,屬于多運(yùn)動關(guān)節(jié)多自由度的振動系統(tǒng),有利于運(yùn)動發(fā)電,提高發(fā)電效率。