CN202364009U - 低速直驱海浪发电机 - Google Patents
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Abstract
低速直驱海浪发电机，该发电机采用稀土永磁励磁结构，发电机可制成多极，在较低的转速下可以发出较高的功率、较高的电压和较高的频率。该发电机由转子部分和定子部分组成，转子部分由发电机轴、转子铁芯、稀土磁钢、轴承等部件组成，定子部分主要由定子机壳、定子铁芯、定子线圈、发电机端盖等部件组成。本实用新型与现有高速发电机相比，可以省去增速机，发电机与旋转换向装置直接连接，简化了系统结构、实现直驱的目的，提高了海浪发电效率、减小了系统故障率、缩小了系统体积，节省了成本。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种发电机，特别是一种低速直驱海浪发电机。
背景技术
海洋蕴藏着极大的能量，海洋占地球总面积的71％，据世界能源委员会统计，全球可利用的海洋能估计可产生1000万亿瓦小时电量。另外海浪的能量比风能更为集中，水的密度是空气的780倍，海洋波浪始终永不停息，海浪发电比风力发电更有优势，但海浪能的开发却一直落后于风能的开发，海浪发电将具有更为广阔的发展空间，1992年联合国把海浪发电列为开发海洋可再生能源的首位，海浪发电将成为可再生能源的主渠道。
在海浪发电装置中，海浪推动浮体上下运动或左右摇摆运动，旋转换向装置将浮体的上下运动或左右摆动变为旋转运动带动发电机旋转，从而将波浪能转化成电能。目前用于海浪发电的发电机采用的是电励磁发电机，这种发电机除本身效率低发电利用率低外，更主要的是由于电励磁发电机本身结构所限，发电机只能在较高的转速下才能进入发电状态，但由于波浪起伏频率低，浮体的上下运动或左右摆动频率较低，转换成旋转运动的转速偏低，需要通过增速机升速，以满足现有海浪发电机高转速的需求，因而形成“浮体运动+转速换向装置+增速机+发电机”系统，增速机将旋转换向装置传来的低转速转换为发电机需要的高转速。由于增速机为机械变速装置，效率低，系统加入增速机后，使结构庞大、配置复杂、故障率高、成本高、效率低、运行费用高。
发明内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种低速直驱海浪发电机(简称发电机)，发电机可以与旋转换向装置直接连接，不需 要加装增速机升速，形成“浮体运动+转速换向装置+发电机”系统，简化了结构、提高了发电效率。另外发电机采用永磁励磁结构后，发电机本身效率提高，提高了海洋能转化效率。
本实用新型的技术解决方案是：低速直驱海浪发电机，其特点是：低速直驱海浪发电机为稀土永磁励磁方式，由于永磁体可以分割成较小的磁块，因而发电机可以制成多极结构，克服了电励磁发电机难以实现多极的难题，发电机的效能可以得到充分的利用，发电机可以在较低的转速下运行，并在较低的转速下可以发出较大功率、较高电压、较高频率的电能。该发电机由转子部分和定子部分组成，转子部分由发电机轴、转子铁芯、稀土磁钢、轴承等部件组成，定子部分主要由定子机壳、定子铁芯、定子线圈、发电机端盖等部件组成。转子铁芯整体迭装后压装在发电机轴上，稀土磁钢安装在转子铁芯上，轴承分别安装在转子铁芯两端，起到支撑发电机转子的作用，而定子线圈安装在定子铁芯的线槽中，然后定子铁芯压入定子机壳中，发电机端盖的外端与定子机壳连接、内端与轴承的外圈连接，使发电机成为一个整体。
本实用新型的原理是：低速直驱海浪发电机的稀土磁钢产生强磁场，作为发电机的励磁磁场，当该磁场在外力带动下旋转时，在定子线圈中产生旋转磁场，当旋转磁场扫过定子线圈时，将对定子线圈形成N、S极的交变磁场，并在定子线圈中产生交变感生电势，形成发电电压，将换向装置传来的机械能转换成电能，达到发电目的。
本实用新型与现有技术相比的优点在于：发电机以低速永磁方式运转，可省去增速机直接与转速换向装置连接在一起，简化了系统结构、省去了增速机带来的损耗、提高了系统效率、减小了系统故障率、缩小了系统体积、降低了系统造价。发电机采用永磁励磁结构后，发电机本身效率提高明显，进一步提高了海洋能转化效率。
附图说明
图1为本发明的低速直驱海浪发电机结构示意图。
图1为本实用新型所述的低速直驱海浪发电机，转子部分主要由发电机轴1、轴承2、转子铁芯3、稀土磁钢4组成，定子部分主要由定子机壳5、定子铁芯6、定子线圈7、发电机端盖8组成。
具体实施方式
本实用新型所述低速直驱海浪发电机如图1所示，转子铁芯3整体迭装后压装在发电机轴1上，稀土磁钢4粘贴在转子铁芯3上，发电机轴1的两端分别装有轴承2，定子铁芯6压装在定子机壳5内，定子线圈7安装在定子铁芯6的线槽中，发电机端盖8的外端与定子机壳5连接、内端与轴承2的外圈连接，使发电机成为一个整体。当发电机轴1在外力驱动下旋转时，在发电机内形成旋转磁场，该磁场切割发电机定子线圈7，并在定子线圈7中产生感应电势，形成发电电压，将海浪能转化成电能。
在本实用新型所述的低速直驱海浪发电机中，因发电机要比同功率的一般电机输出较大功率，因而所需的转矩较大，因此该低速直驱海浪发电机的发电机轴1要比高速发电机应有更大的直径或更高的强度。
Claims (1)
1.低速直驱海浪发电机，其特征在于：低速直驱海浪发电机为稀土永磁励磁方式，转子部分主要由发电机轴(1)、轴承(2)、转子铁芯(3)、稀土磁钢(4)组成，定子部分主要由定子机壳(5)、定子铁芯(6)、定子线圈(7)、发电机端盖(8)组成，转子铁芯(3)整体迭装后压装在发电机轴(1)上，稀土磁钢(4)安装在转子铁芯(3)上，发电机轴(1)的两端分别装有轴承(2)，定子铁芯(6)压装在定子机壳(5)内，定子线圈(7)安装在定子铁芯(6)的线槽中，发电机端盖(8)的外端与定子机壳(5)连接、内端与轴承(2)的外圈连接，使发电机成为一个整体。
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