[发明专利]振子波力发电机

摘要

一种振子波力发电机。推动振子波力发电机运转的能量为波浪能，即波浪起伏驱动发电机运转。其主要应用特征是：1)波浪是发电机唯一驱动源，无须添加任何其它燃料；2)摆脱了对海洋地质水文特殊要求，直接安装于各种浮体，无须建立固定基础；3)可随浮体移动，适用近海、远海、深海等各种气象、气候和地质条件；4)一次性将海洋波浪能转换成电能；5)结构简单材料易得，便于实现工业化大生产；6)生产、使用过程不对环境造成影响，经济、环保、安全。其主要应用方面：海洋交通导航通讯搜救，海洋气象环境监测预警，海洋地质勘探开采科考，海洋养殖捕捞补给救生，沿海居民生产生活休闲运动娱乐，工作平台人工岛屿，水面水下水底仪器设备等。

主权项

1.一种振子波力发电机。推动振子波力发电机运转的能量为波浪能，即波浪波力驱动发电机运转。本专利振子发电机基本特征是：①发电机基本组成单元：由振子、定子、弹性元件及配重系统、导轨及引导系统、气压平衡及减压系统等关键部件和其它部件组成；②发电机基本工作原理：弹性振子吸收波浪机械能，振子与定子产生相对位移，线圈绕组内通过磁通量发生变化并产生感应电势；③发电机基本运行方式：垂直安装于浮体或使其垂直浮在水中，跟随浮体和波浪上下起伏运动，一次性将波浪机械能转换成电能。其中：(1)振子——发电机工作重要运动部件，也是波浪机械能吸收和电磁能量转换关键部件。按在发电机装配所在位置区分有“内振子”和“外振子”两种方式；按主要组成元件和材料区分有由永磁体-导磁极靴元件组成的“磁振子”和由导磁盘或导磁条块-线圈绕组元件组成的“圈振子”，按成形后的基本形体区分有“筒形”、“柱形”、“条形”、“锯齿形”和“板块形”等振子。其基本工作特征如下：①与弹性元件及配重有固定的连接，并接受弹性元件和导轨及引导系统的控制；②受重力、弹性元件形变力、磁回路作用和与导轨触点间滚动或滑动摩擦作用，其运动为往复直线运动；③与定子之间有气隙，两者运动不同步，也即与发电机本体运动周相不一致；④与定子之间轴向上相对位移是造成发电机线圈绕组通过的磁通量变化的原因。(2)定子——发电机工作重要部件，也是电磁能量转换关键部件，按在发电机装配所在位置区分有“内定子”和“外定子”两种方式；按主要组成元件和材料区分有由永磁体-导磁极靴元件组成的“磁定子”和由导磁盘或导磁条块-线圈绕组元件组成的“圈定子”；按成形后的基本形体区分有“筒形”、“柱形”、“条形”、“锯齿形”和“板块形”等定子。其基本工作特征如下：①固定于发电机壳体或内部支撑构架，相对发电机本体(和发电机所固定的浮体)无运动；②受浮体(和发电机本体)影响，浮体随波浪运动，定子(和发电机本体)也作相同运动；③与振子之间轴向上相对位移是造成发电机线圈绕组通过的磁通量变化的原因。(3)弹性元件及配重系统——发电机工作重要运动部件，也是发电机机械能吸收、平衡和振子运动周相控制关键部件。弹性元件及其系统包括弹簧、配重、调节装置、连接件等原器件。其中弹簧工作特征如下：①振子与发电机本体保持相互连接的“桥梁”；②通过拉伸、回复或压缩、膨胀等方式平衡振子吸收的能量；③改变振子与发电机本体(即发电机承载浮体随波浪上下起伏)运动周相。(4)导轨及引导系统——发电机工作重要辅助部件，也是振子直线运动控制关键部件。导轨及引导系统包括轨道、滚珠或滚轮等原器件。其中导轨可以只赋予单一作用，即仅作控制振子直线运动作用；也可以赋予多功能作用，即除作控制运动状态外，还附带连接、内部支撑、结构强化等作用。(5)气压平衡及减压系统——发电机工作重要辅助部件，也是减少振子运动气阻的关键部件。根据具体情况选择设置。其选择方式有：①在振子运动的两端设置连接气道，气道可以是独立的管道或通道，也可以是发电机内部构造间隙等，作用是：能够快速平衡振子运动时造成两端的气压差；②在完全密闭的发电机上安装气阀，对发电机抽真空，使其内部处于负压或真空环境，作用是：减轻或消除振子运动时造成两端的气压差。(6)其它基本部件。包括支撑构架、紧固件、壳体、连接件、导线接口、润滑系统等机械部件和整流、稳压、指示等电子部件。其中电子部件可以根据具体情况和要求设在发电机内部，电可另外设立。根据上述振子波力发电机基本特征，可以衍生出如下各种形式的振子发电机：a)振子插在定子内或被夹在定子之间，这种结构简称为“内振子”；也可以套在定子外或将定子夹在中间，这种结构简称为“外振子”；b)振子可以由永磁体-导磁极靴和其它组合件构成，这种方式简称为“动磁式”；也可以由导磁盘或导磁条块-线圈绕组和其它组合件构成，这种方式简称为“动圈式”；c)定子-振子基本结构形状可以是筒柱形和夹心形。例如振子为柱状，定子为筒状，振子柱插在定子筒内；或者振子为筒状，定子为柱状，振子筒套在定子柱外，这种形状简称为“筒柱形”。筒柱可以是圆筒柱，也可以是方筒柱和多边形筒柱或异形筒柱。又例如夹心形，其中夹心外侧为定子，中间为振子；或者夹心外侧为振子，中间为定子；还可以一侧振子一侧定子相互交替组合，这种形状简称“夹心形”。夹心可以是条齿夹心，也可以是板纹夹心或其它形状夹心。