[实用新型]一种整体集成式潮流能发电装置及包括其的潮流能机组

说明书

本实用新型公开了一种整体集成式潮流能发电装置及包括其的潮流能机组，属于潮流能机组领域，该发电装置为外转子电机，包括安装有定子的中空轴和安装有转子的机座，机座相对中空轴旋转并带动转子旋转，使转子与定子配合发电，机座与中空轴密封连接，使机座与中空轴之间形成密封隔水空间；机座上环绕安装有至少三个阻尼式叶片，阻尼式叶片包括阻尼器和与其连接的叶片，通过阻尼器产生转动阻力实现叶片的被动变桨。本实用新型采用外转子电机和阻尼式叶片，无偏航系统，通过阻尼式叶片的阻尼式机械被动变桨，实现被动变桨及双向吸收潮流能，结构简单、叶轮强度大、机组结构简单、变桨系统复杂度低、能够不通过偏航系统实现双向利用洋流发电。

技术领域

本实用新型涉及潮流能机组领域，特别是涉及一种整体集成式潮流能发电装置及包括其的潮流能机组。

背景技术

目前随着海洋能源开发逐步深入，各种利用海洋潮流能发电的设备层出不穷，目前双向潮流能发电逐步成为该行业发电设备的主要研发方向。现有设备根据功能需求分割为多个子系统，以实现对双向潮流能的捕获。一般采用带90°变桨功能与偏航系统相结合的方式，也有采用不带偏航但变桨系统叶片具备180°～360°变桨功能的方式。

但海洋环境不同于陆上，在深海环境中，所有旋转部件均需要配备水下专用的旋转密封装置，该类装置成本与密封部件周长成正比。

现有潮流能发电机组叶片多采用类似于风电行业的符合流体动力学结构的翼型设计，生产成本较高。同时，为实现叶片旋转变桨并保证叶片根部具有足够强度，往往将叶片根部直径及壁厚尺寸设计得较大，导致水下专用旋转密封装置用量较大，造成了潮流能发电机组成本的大幅度增加。

此外，现有机组变桨系统包括电动机、变桨轴承、变频器、桨叶角度测量装置等部件，结构复杂，用于陆上风电行业尚可，但海上维护难度高、湿度大等严苛环境对变桨系统可靠性造成了严重威胁。

由于现有机组存在上述种种缺陷造成的成本及维护难度，往往即使样机研制成功，也无法转入量产，无法满足未来海洋潮流能发电领域不断增加的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、变桨系统复杂度低、能够不通过偏航系统实现双向利用洋流发电的功能的整体集成式潮流能发电装置及包括其的潮流能机组。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供一种整体集成式潮流能发电装置，为外转子电机，包括安装有定子的中空轴和安装有转子的机座，所述机座相对中空轴旋转并带动所述转子旋转，使所述转子与定子配合发电，所述机座与中空轴密封连接，使机座与中空轴之间形成密封隔水空间；所述机座上环绕安装有至少三个阻尼式叶片，所述阻尼式叶片包括阻尼器和与其连接的叶片，通过阻尼器产生转动阻力实现叶片的被动变桨。

进一步地，所述阻尼器为圆柱式阻尼器。

进一步地，还包括支撑环，所述支撑环安装在阻尼式叶片的旋转轴外圆处，所述支撑环的中心位于所述机座的中心轴线上。

进一步地，所述机座包括圆筒形的机座本体和连接在机座本体两端的导流罩和后端盖，所述后端盖套接在所述中空轴上，所述后端盖与中空轴的接触部位安装有水下专用的旋转密封装置；所述定子位于所述中空轴外壁上，所述转子位于机座本体的内壁上，所述转子套接在定子上。

进一步地，所述定子内嵌有绕线组，所述绕线组用于与电缆连接，所述中空轴上设有用于电缆穿过的通孔，所述中空轴设有所述通孔的部分位于机座形成的空间内。

进一步地，所述通孔为斜孔。

进一步地，在所述中空轴的定子两侧各安装有至少一个轴承，所述轴承外安装有配合轴向夹紧轴承外圈的轴承内盖和轴承外盖，所述轴承外盖与机座固定连接并随机座转动，使所述轴承外圈能随轴承外盖、轴承内盖沿中空轴旋转。