海峡自适应型海流发电装置
专利汇可以提供海峡自适应型海流发电装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且海峡自适应型海流发电装置，属于发 电机 技术领域，具体涉及一种利用海洋表层海流 能量 转 化成 电能 的发电装置；是在主塔的上部安装有吊装 支架 ，吊装支架的下面主塔的周围安装有调节浮 力 体，在主塔的中部通过PEEK球 轴承 安装有发电机支臂，在发电机支臂的两端对称地安装有两部直联式超低转速盘式发电机；在PEEK球轴承的下部安装有固定 浮力 柜，固定浮力柜和PEEK球轴承与发电机支臂安装为一体；在主塔中部安装有主调向电机，在调节浮力体上设置有中央控制系统， 地下 电缆 安装在主塔座上；主塔的下部安装有主塔座，主塔座固定在海底的 水 泥座上。本 发明 是利用海洋表层海流的能量转化成电能，开辟了获取电能的又一条途径，和核能等相比具有投资小，无污染环保的积极效果。，下面是海峡自适应型海流发电装置专利的具体信息内容。
1、海峡自适应型海流发电装置，是由主塔(2)和发电机(10)所组成， 其特征是：在主塔(2)的上部安装有吊装支架(3)，在主塔(2)的吊装支架 (3)的下面主塔(2)的周围安装有调节浮力体(6)，在调节浮力体(6)上面 安装有中央控制室(16)，在主塔(2)的中部通过球轴承(11)安装有发电机 支臂(12)，在发电机支臂(12)的两端对称地安装有两部直联式超低转速盘式 发电机(9)和(10)；在球轴承(11)的下部安装有固定浮力柜(14)，固定浮 力柜(14)与球轴承(11)和发电机支臂(12)安装为一体，在主塔(2)中部 安装有主调向电机(17)，地下电缆(15)安装在主塔座上；主塔(2)的下部 安装有主塔座，主塔座固定在海底的水泥座上；
在所述的主塔(2)的顶部安装有风速风向传感器(1)，在调节浮力体(6) 上面的圆周上安装有一圈护栏(5)，在护栏(5)上安装有浪高水位传感器(4)； 在球轴承(11)上安装有流速流向传感器(13)；各传感器均与中央控制室(16) 的单片机系统连接。
2、根据权利要求1所述的海峡自适应型海流发电装置，其特征是：所 述的发电机(9)和(10)的转子为涵道式叶轮转子。
3、根据权利要求1所述的海峡自适应型海流发电装置，其特征是：所 述的球轴承(11)为PEEK球轴承。
4、根据权利要求1所述的海峡自适应型海流发电装置，其特征是：在 所述的调节浮力体(6)上面安装有充气泵，在调节浮力体(6)下面安装有调 节阀门；在固定浮力柜(14)的上部安装有充气泵(18)，在固定浮力柜(14) 的下部安装有浮力调节阀门(19)；充气泵(18)和浮力调节阀门(19)、以及 安装在调节浮力体(6)上的充气泵和调节阀门、主调向电机(17)均由单片机 系统控制。
5、根据权利要求1所述的海峡自适应型海流发电装置，其特征是：在 发电机支臂(12)的上面安装有连通两部发电机的护栏(8)，在护栏(8)上设 置有通向调节浮力体(6)上面的扶梯(7)。
技术领域
本发明属于发电机技术领域，具体涉及一种利用海洋表层海流能量转化成 电能的发电装置，国际专利分类号：F03B 13/00。
背景技术
发明内容
本发明的技术方案是：由主塔和发电机所组成，其特点是在所述的主塔的 顶部安装有风速传感器，在主塔的上部安装有吊装支架，吊装支架的下面主塔 的周围安装有调节浮力体，在调节浮力体上面安装有充气泵，在其下面安装有 调节阀门，在调节浮力体上面的圆周上安装有一圈护栏，在护栏上安装有浪高 水位传感器，在球轴承上安装有流速流向传感器；在主塔的中部通过PEEK球 轴承安装有发电机支臂，在发电机支臂的两端对称地安装有两部直联式超低转 速盘式发电机，该发电机的转子为涵道式叶轮转子；在PEEK球轴承的下部安 装有固定浮力柜，固定浮力柜和PEEK球轴承与发电机支臂安装为一体，可围 绕主塔转动；在固定浮力柜的上部安装有充气泵，在固定浮力柜的下部安装有 浮力调节阀门；充气泵和浮力调节阀门与安装在中央控制室内的单片机连接； 在发电机支臂的上面安装有连通两部发电机的护栏；在主塔中部安装有主调向 电机，中央控制室设置在调节浮力体上；风速传感器、浪高水位传感器、流速 流向传感器与中央控制室内的单片机连接；地下电缆安装在主塔座上；主塔的 下部安装有主塔座，主塔座固定在海底的水泥座上。
本发明在海水中，海流冲击位于主塔中部的一对涵道式叶轮转子，圆形的 涵道式叶轮转子在水流的冲击下旋转带动直联式超低转速盘式发电机发电；由 于涵道式叶轮转子和发电机与固定浮力柜相连，因此这部分可以受中央控制室 的控制沿主塔进行上下和以主塔为轴进行旋转运动，自动适应海流的变化；
本发明经过模拟试验，其电能输出功率由下式给出：P＝ρD2Av3η/2，
其中ρ为海水密度，D为叶轮转子直径，v为海水流速，η发电装置整体 效率；
所述的涵道式叶轮转子采用圆形自浮式转子，涵道包围在转子外面，不但 增加了大型转子结构的刚度，还可以提高海流能量利用率近10％；转子叶片采 用自浮式高效水轮机叶片组；由于转子的总体浮力略大于转子的总重量，所以 转子可自浮于海水中，便于运输、安装和维修，其浮力的大小取决于叶片内填 充的聚氨酯泡沫并调整直到其浮力略大于总重量；
所述的发电机为324槽多级超低转速永磁发电机，采用当今国际上最有前 景的转子——超低速发电机“直联”驱动方式，不但省去了体积重量庞大的增 速器及其相应机构，还使得发电机在海水浸泡状态下工作的可靠性得以提高；
本发明对称安装的两个转子外端的距离不应小于一个转子的直径，在中央 控制室获取前部流速流向传感器的信号经过单片机系统处理产生控制信号的控 制下可驱动调向电机自动调节转子旋转平面对向海流，以最大限度地捕捉海流 能量；
海平面高度、海流方向及流速以12小时为周期做规律性变化，为了使转子 总能处在能量最大的表层海流区域，发电机整体还通过浪高水位传感器送来的 信号经过控制室单片机系统的处理来控制调节浮力体，使其具有自动跟踪水位 变化的能力；
本发明采用海水自润滑大负荷PEEK轴承，这种新型材料用海水做润滑剂， 具有和油润滑一样的摩擦系数，并且有极强的抗海水腐蚀能力；大型磁推力轴 承组使转子与支撑座之间只有力的作用而无接触摩擦，具有最小的摩擦损失；
为了便于吊装、维护和保养，整个发电装置的主塔上部安装有吊装架，这 就使其具有自行完成除海底支架和主塔的安装以外的所有工作；
极限状态下的飓风、狂浪和海啸等对浮在海水表层的发电机整体可能产生 破坏作用，本发明的风力风向及浪高水位传感器的信号经中央控制室处理会适 时发出躲避灾难的控制信号，驱动调节阀门控制调节浮力体和固定浮力柜使整 个发电机下沉10米；在海平面以下10-12米的深度海浪已被急剧地衰减，已 不足以对发电机装置产生破坏，由于此时海平面仅有主塔部分，风浪不会对其 造成破坏；
发电机下部的固定浮力柜类似潜水艇的浮力柜，通过控制浮力不但可以完 成躲避风浪的下沉，还能使整个发电机转子中心线升到海面，以便于安检和维 护发电机；发电机的电能通过主塔下的海底电缆传送到岸上。
本发明的工作原理：
海流能是目前可利用的海洋能源中最稳定、最易获取的能源。本发明就是 利用海水流动的动能推动叶轮转子带动直联超低转速盘式发电机进行发电；加 装涵道的叶轮转子可以有效地消除涡流，提高效率；海流能量最大的区域是表 层海流的能量，调节浮力体和固定浮力柜，使整个叶轮转子和发电机部分处于 表层海流区域，随着潮涨潮落自动调节，以获取最大的能量；在狂风卷巨浪的 情况下，通过风速风向传感器、浪高传感器来发出警报，中央控制室的单片机 系统发出指令，浮力调节阀门打开使海水进入固定浮力柜，自动将叶轮转子和 发电机部分降至海水深处躲避灾难；反之，固定浮力柜海水排出，升至工作高 度，在安全工作时，还可以通过流速流向传感器测得海流方向与速度，并调节 叶轮使之对正海流的方向以最大限度地获取海流能量；由于采用了新型的 PEEK球轴承等，使整个系统的维护更加简单，效率更高。
本发明是利用海洋表层海流的能量转化成电能，开辟了获取电能的又一条 途径，和核能等相比具有投资小，无污染环保的积极效果。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明侧视图。
具体实施方式
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