一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，包括由上至下依次連接的風力機、雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機和水輪機，所述的雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，所述的外轉(zhuǎn)子套設(shè)在內(nèi)轉(zhuǎn)子外，并與水輪機連接，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子與風力機連接，所述的外轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子上纏設(shè)有三相繞組線圈，所述的風力機與水輪機的旋轉(zhuǎn)方向相反。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型風力機、渦輪機分別帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動，很大程度地增加了外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子相對旋轉(zhuǎn)速度，從而加快了發(fā)電機切割磁力線的速度與密度，大大提高了發(fā)電效率，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點。
【專利說明】一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及利用海洋資源的節(jié)能發(fā)電領(lǐng)域，尤其是涉及一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]海洋作為資源的寶庫，是地球上尚未充分開發(fā)利用的最大領(lǐng)域，同時又是一個有利于開發(fā)環(huán)保清潔可再生新能源的地方。由于海洋處于十分重要的地位，因此各國都在加強發(fā)展海洋科學技術(shù)，這有利于正在開拓中的海洋可再生能源在不久的未來形成具備一定規(guī)模的海洋產(chǎn)業(yè)。風能與海流能具有潔凈、可再生、總量巨大等特點，充分利用海流能和風力發(fā)電，已成為人類理想的新能源。
[0003]發(fā)電機的種類有很多，基本上都是由定子和轉(zhuǎn)子組成，定子固定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動切割磁力線發(fā)電，但其速度受到限制，在體積一定的情況下，發(fā)電機的發(fā)電量與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度成正比關(guān)系，從而造成機械能轉(zhuǎn)化為電能的效率變低。
[0004]目前，國內(nèi)外對海洋能的開發(fā)利用形式各異，但一般都是對單一能源形式的開發(fā)利用。如中國專利CN201080895，公開一種雙軸逆向雙轉(zhuǎn)子微風發(fā)電機，利用雙風輪分別帶動內(nèi)外雙轉(zhuǎn)子相互逆向轉(zhuǎn)動，在微弱風力條件下即可工作。也存在一些對海洋能源的綜合利用形式，但一般采用的是最終發(fā)電量疊加輸出的方式，即傳統(tǒng)的多能源聯(lián)合發(fā)電模式。這種利用形式實施比較簡單，但由于裝置采用了各自獨立的發(fā)電系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且可靠性較低。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，能同時利用海風海流進行發(fā)電，還可以大幅提高發(fā)電效率。
[0006]本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，包括由上至下依次連接的風力機、雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機和水輪機，所述的雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機包括箱體和設(shè)置在箱體內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子，所述的外轉(zhuǎn)子套設(shè)在內(nèi)轉(zhuǎn)子外，并與水輪機連接，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子與風力機連接，所述的外轉(zhuǎn)子上安裝有永磁體，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子上纏設(shè)有三相繞組線圈，所述的風力機與水輪機的旋轉(zhuǎn)方向相反。
[0008]所述的外轉(zhuǎn)子上設(shè)有用于設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子的卡槽結(jié)構(gòu)。
[0009]所述的風力機包括風力機葉片和風力機轉(zhuǎn)軸，所述的風力機葉片通過和第一連接桿與風力機轉(zhuǎn)軸連接，所述的風力機轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在箱體上的第一軸承與內(nèi)轉(zhuǎn)子連接。
[0010]所述的水輪機包括水輪機葉片和水輪機轉(zhuǎn)軸，所述的水輪機葉片通過和第二連接桿與水輪機轉(zhuǎn)軸連接，所述的水輪機轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在箱體上的第二軸承與外轉(zhuǎn)子連接。
[0011]所述的風力機葉片和水輪機葉片均設(shè)置為與水平面垂直。
[0012]多個所述的發(fā)電裝置組合形成陣列式發(fā)電組。
[0013]所述的發(fā)電裝置固定式或漂浮移動式地設(shè)置在水面上。
[0014]所述的風力機和水輪機均為立式渦輪機。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016](I)本實用新型由逆向旋轉(zhuǎn)的內(nèi)外轉(zhuǎn)子切割磁力線發(fā)電，內(nèi)轉(zhuǎn)子由海風吹動風力機帶動旋轉(zhuǎn)，外轉(zhuǎn)子由海流流動引起水輪機旋轉(zhuǎn)帶動，內(nèi)外轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)，增大了切割磁力線的相對速度，大大提高了發(fā)電效率。
[0017](2)本實用新型充分利用了海洋資源中的風能和海流能，使內(nèi)外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)達到增能效應(yīng)。在體積相同的發(fā)電機中，逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電機能成倍的提高發(fā)電效率，從而解決了小型發(fā)電機不能大功率發(fā)電的難題。
[0018](3)本實用新型內(nèi)外轉(zhuǎn)子反向旋轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生大小幾乎相同的相反力矩，從而在整個裝置上的力基本上相互抵消，增強了裝置的穩(wěn)定性。
[0019](4)本實用新型可以單獨使用，也可以有多個組合進行陣列式開發(fā)，可以是固定式的，也可以是漂浮移動式的，它可以建立在任何有風能、有水流的江河湖海等地。
[0020](5)本實用新型中的風力機和水輪機都是立式渦輪機，不受來流方向限制。
[0021](6)本實用新型風力機葉片轉(zhuǎn)動使發(fā)電機內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生一定的力矩，而水輪機葉片轉(zhuǎn)動使發(fā)電機外轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，兩者會產(chǎn)生幾乎同樣大小的力矩，因旋轉(zhuǎn)方向相反，所以力矩方向相反，所以在整個裝置上的力基本相互抵消，增強了裝置的穩(wěn)定性。
[0022](7)本實用新型風力機和水輪機的葉片都與水平面垂直，能接收每個方向的水平來風或水流，而且保證了機頭的穩(wěn)定性，延長了機組壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實用新型裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖面示意圖:
[0025]圖3是圖1中A-A的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是圖1中B-B的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是圖1中C-C的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，1.內(nèi)轉(zhuǎn)子、2.外轉(zhuǎn)子、3.箱體、4.風力機葉片、5.第一連接桿、6.風力機轉(zhuǎn)軸、7.水輪機葉片、8.水輪機轉(zhuǎn)軸、9.第二連接桿、10.第一軸承、11.第二軸承。

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。本實施例以本實用新型技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
[0030]實施例1
[0031]如圖1-圖2所示，本實施例提供一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，包括由上至下依次連接的風力機、雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機和水輪機，雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機包括箱體3和設(shè)置在箱體3內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子I和外轉(zhuǎn)子2，如圖4所示，外轉(zhuǎn)子2套設(shè)在內(nèi)轉(zhuǎn)子I外，并與水輪機連接，內(nèi)轉(zhuǎn)子I與風力機連接，外轉(zhuǎn)子2上安裝有永磁體，內(nèi)轉(zhuǎn)子I上纏設(shè)有三相繞組線圈，夕卜轉(zhuǎn)子2上設(shè)有用于設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子I的卡槽結(jié)構(gòu)，內(nèi)外轉(zhuǎn)子構(gòu)成了發(fā)電機單體，風力機與水輪機的旋轉(zhuǎn)方向相反，帶動內(nèi)外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)切割磁力線發(fā)電。發(fā)電裝置。
[0032]風力機包括風力機葉片4和風力機轉(zhuǎn)軸6，風力機葉片4通過和第一連接桿5與風力機轉(zhuǎn)軸6連接，風力機轉(zhuǎn)軸6通過設(shè)置在箱體3上的第一軸承10與內(nèi)轉(zhuǎn)子I連接。水輪機包括水輪機葉片7和水輪機轉(zhuǎn)軸8，水輪機葉片7通過和第二連接桿9與水輪機轉(zhuǎn)軸8連接，水輪機轉(zhuǎn)軸8通過設(shè)置在箱體3上的第二軸承11與外轉(zhuǎn)子2連接。風力機葉片4和水輪機葉片7均設(shè)置為與水平面垂直，如圖3和圖5所示。風力機和水輪機均為立式渦輪機。
[0033]上述發(fā)電裝置可固定式或漂浮移動式地設(shè)置在水面(包括任何有風能、有水流的江河湖海等地)上，當海風吹來時，會使上面的風力機葉片4帶動風力機轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)，再帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子I旋轉(zhuǎn)；海洋中的洋流通過下面的水輪機時，會帶動水輪機葉片7旋轉(zhuǎn)，從而帶動水輪機轉(zhuǎn)軸8和外轉(zhuǎn)子2的轉(zhuǎn)動，把海風海流的動能轉(zhuǎn)換成風力機和水輪機的機械能，帶動內(nèi)外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)發(fā)電，從而把機械能轉(zhuǎn)換成電能。綜合開發(fā)利用了大自然的風力和水力資源，而且內(nèi)外轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)具有增能效應(yīng)，即利用逆向旋轉(zhuǎn)的雙轉(zhuǎn)子發(fā)電機裝置所產(chǎn)生的電能大于分別利用風力發(fā)電和水力發(fā)電所產(chǎn)生的電能之和。在海風和海流的共同作用下，風力機、渦輪機分別帶動內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動，這樣很大程度地增加了外轉(zhuǎn)子與內(nèi)轉(zhuǎn)子相對旋轉(zhuǎn)速度，從而加快了發(fā)電機切割磁力線的速度與密度，大大提高了發(fā)電效率。
[0034]實施例2
[0035]本實施例中，多個發(fā)電裝置組合形成陣列式發(fā)電組，各發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)如實施例1所述。
[0036]本實用新型可以依附于遠洋的石油鉆井平臺或島嶼周邊等，不僅可以為鉆井平臺和島嶼設(shè)施發(fā)電，而且還可以為過往軍艦漁船提供服務(wù)，這樣很好的利用了海洋中的風能和海流能。
[0037]本實用新型并不僅局限于上述的實施方式，可以是其他能源代替風能或海流來驅(qū)動雙轉(zhuǎn)子逆向旋轉(zhuǎn)。
[0038]綜上所述，本實用新型不但可以綜合利用海洋中的資源，還可以通過逆向旋轉(zhuǎn)增大切割磁力線的相對速度，從而大大提高發(fā)電機的發(fā)電效率。
【權(quán)利要求】
1.一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，包括由上至下依次連接的風力機、雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機和水輪機，所述的雙轉(zhuǎn)子逆向發(fā)電機包括箱體(3)和設(shè)置在箱體(3)內(nèi)的內(nèi)轉(zhuǎn)子(I)和外轉(zhuǎn)子(2)，所述的外轉(zhuǎn)子(2)套設(shè)在內(nèi)轉(zhuǎn)子(I)外，并與水輪機連接，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(I)與風力機連接，所述的外轉(zhuǎn)子(2)上安裝有永磁體，所述的內(nèi)轉(zhuǎn)子(I)上纏設(shè)有三相繞組線圈，所述的風力機與水輪機的旋轉(zhuǎn)方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，所述的外轉(zhuǎn)子(2)上設(shè)有用于設(shè)置內(nèi)轉(zhuǎn)子(I)的卡槽結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，所述的風力機包括風力機葉片(4)和風力機轉(zhuǎn)軸(6)，所述的風力機葉片(4)通過和第一連接桿(5)與風力機轉(zhuǎn)軸(6)連接，所述的風力機轉(zhuǎn)軸(6)通過設(shè)置在箱體(3)上的第一軸承(10)與內(nèi)轉(zhuǎn)子⑴連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，所述的水輪機包括水輪機葉片(7)和水輪機轉(zhuǎn)軸(8)，所述的水輪機葉片(7)通過和第二連接桿(9)與水輪機轉(zhuǎn)軸(8)連接，所述的水輪機轉(zhuǎn)軸(8)通過設(shè)置在箱體(3)上的第二軸承(11)與外轉(zhuǎn)子⑵連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，所述的風力機葉片(4)和水輪機葉片(7)均設(shè)置為與水平面垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，多個所述的發(fā)電裝置組合形成陣列式發(fā)電組。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，所述的發(fā)電裝置固定式或漂浮移動式地設(shè)置在水面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的一種海風海流逆向雙轉(zhuǎn)子發(fā)電裝置，其特征在于，所述的風力機和水輪機均為立式渦輪機。
【文檔編號】F03B13/12GK204253282SQ201420696534
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】孫天宇, 任建興, 白路平, 李芳芹, 顧群音, 王慶陽, 張健 申請人:上海電力學院