[发明专利]一种海流能发电装置

说明书

技术领域

本发明属于新能源利用领域，具体涉及一种海流能发电装置。

背景技术

随着资源的减少与开采难度的增加，传统能源的成本越来越高，对新能源的呼声越来越高。海洋作为自然界蕴含量最大的新能源越来越受到人们的关注。海流能发电装置有很多，现有的海流能发电装置主要有两种，一种包括叶轮、齿轮箱、发电机、电气负载等元部件的半直驱发电装置，一种是利用液压系统代替齿轮箱部分的液压式发电装置。

由于海流受到洋流、台风、波浪等众多因素的影响，海流的流速及流向变化多端，而发电装置一般都是完全浸没在海水中的，因此海流能发电装置工作环境十分恶劣。现有的半直驱发电装置由于完全采用机械传动。当海流流速比较低，不足以带动齿轮箱及电气负载运转时，叶轮、齿轮箱静止不动，会承受到较大的扭矩及非对称载荷，使得输入轴等发生变形，严重影响机组的正常运转并大大降低机组寿命。当海流流速达到机组运转所需启动流速时，机组的突然启动会给齿轮箱造成一个极大的冲击载荷，齿轮箱将冲击载荷传递给后面的发电机及负载，这样发电机和负载也会受到此冲击载荷的影响。当机组遇到紧急状况需要刹车时，机组在极短的时间内停止运转也会齿轮箱及后面的发电机及负载产生较大的冲击载荷。这些都会加剧机组的疲劳损坏降低机组寿命。

而目前采用液压传动方式的海流能发电装置也存在类似问题。当海流流速比较低，不足以带动液压系统的液压泵及电气负载运转时，叶轮、液压泵静止不动，会受到较大的扭矩及非对称载荷。当海流流速达到机组运转所需启动流速或机组运转过程出现紧急状况需要刹车时，突然的启停也会对液压泵及液压系统产生较大冲击，虽然液压系统能够在一定程度上减小冲击载荷，但液压系统传递效率低，大大降低了装置的整体能量转换效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种海流能发电装置，以减小海流能发电装置快速启动过程中对电气负载的冲击载荷，并减小非工作状态下叶轮、传动系统所受到的非对称载荷。

一种海流能发电装置，包括叶轮、传动系统、三相交流发电机和负载，所述传动系统为一行星轮系，所述传动系统包括第一齿轮、内齿圈、行星架、行星轮、太阳轮，叶轮通过输入轴与行星架联接，至少两个行星轮安装在行星架上，行星轮的中心线与行星架的中心线平行；所述行星轮同时与太阳轮及内齿圈啮合；所述第一齿轮安装在输入轴上，并可以绕输入轴旋转；所述第一齿轮与内齿圈为一体式结构，且第一齿轮的中心线与内齿圈的中心线相重合；所述太阳轮与三相交流发电机联接，所述三相交流发电机与负载相连；所述海流能发电装置还包括电磁制动系统和流速传感器，所述电磁制动系统包括第二齿轮、电磁制动器、控制器，所述第二齿轮与第一齿轮相啮合，所述第二齿轮的中心轴与电磁制动器的中心轴联接，所述控制器与电磁制动器连接，所述流速传感器与控制器连接，所述叶轮、输入轴、第一齿轮、太阳轮、三相交流发电机的中心线在同一条轴线上。

作为优选，所述第一齿轮和第二齿轮均为锥齿轮。

作为优选，所述第一齿轮和第二齿轮均为圆柱齿轮。

作为优选，所述行星轮的个数为三个，均匀地布置在太阳轮的圆周方向。

作为优选，所述负载是用户负载、蓄电池和电网之一或组成。

采用本发明的技术方案，当海流流速比较小，不足以带动电气负载运转时，可以使叶轮、传动系统空转，减小海流作用在叶轮、传动系统上的扭矩及非对称载荷。在启动或停止时，可以通过电磁制动器的控制器按一定控制规律切入或切出发电机及负载，减小叶轮的快速启动过程中以及海流的流速流向变化时对齿轮箱、发电机及负载的冲击载荷。

附图说明

图1为本发明海流能发电装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。