專利名稱：一種波浪發(fā)電機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電機，特別涉及一種波浪發(fā)電機。
背景技術：
當前，在全世界范圍內(nèi)，對于可再生能源的開發(fā)利用一直呈現(xiàn)出快速上升的趨勢。除了風能和太陽能，作為各種可再生能源中能量密度最高的一種可再生能源-海洋波浪能的利用和開發(fā)也是新能源的重點發(fā)展領域之一。而且波浪發(fā)電裝置一年中能用于發(fā)電的時間比風能和太陽能多3 4倍，其有巨大的潛力和市場。目前，全世界范圍內(nèi)已經(jīng)有超過1000多臺安裝運行的波浪發(fā)電裝置，而且成功運營的裝機容量達到了兆瓦級。近年來，世界各國政府和企業(yè)都加大了對于波浪發(fā)電技術的研發(fā)和新樣機試制的投入。波浪能的產(chǎn)生具有隨機性，而且波浪能的波動范圍通常很寬。其峰值和平均值的差在5 10倍左右。在目前的波浪發(fā)電裝置中普遍存在的兩大技術挑戰(zhàn)是:
1).如何有效地實現(xiàn)最大波浪能的追蹤和采集；
2).如何提高發(fā)電裝置的功率密度，提高性能，降低成本，并經(jīng)濟合理地平衡峰值功率和平均功率的關系，尋求最優(yōu)的容量配比和功率控制策略

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種全新的基于絲桿傳動原理的高性能波浪發(fā)電機，該發(fā)電機具有高功率密度，能對瞬時輸入功率快速地追蹤和控制；并提供了一條額外的功率輸送通道，為解決如何經(jīng)濟合理地最大化利用波浪能的問題提供了一個全新的解決方案。為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種波浪發(fā)電機，包含定子、定子繞組及安裝在定子內(nèi)部的轉子，其特點是，所述的轉子包含:
轉子鐵芯；
轉子外磁極，其套置在轉子鐵芯外圈上；
轉子內(nèi)磁極，其穿設在轉子鐵芯內(nèi)圈中；
該發(fā)電機還包含:
動子，其穿設在轉子內(nèi)磁極中，且可在轉子內(nèi)磁極中來回移動；
動子繞組，其套在在動子上；
當動子做直線運動的時，通過螺線型磁場的耦合，轉子就會做相應的旋轉運動。所述的轉子內(nèi)磁極設為螺旋管狀。所述的動子外圈上間隔設有若干凸極，每相鄰凸極之間形成繞組槽。所述的動子凸極與轉子內(nèi)磁極相適配，
所述的動子繞組繞在繞組槽上，當動子繞組通上直流電源時，動子繞組兩邊的凸極變成磁性相反的磁極。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點: 1.利用絲桿的傳動原理，直接將低速的動子直線運動轉化成高速的轉子旋轉運動，能極大地提高電機的功率密度。2.類似于風力發(fā)電變槳系統(tǒng)，可控磁場的動子結構能靈活調(diào)節(jié)波浪發(fā)電機的機械輸入功率。3.附加的動子繞組提供了額外的過載功率再生通道，能進一步地提高波浪能的利用率。


圖1為本發(fā)明一種波浪發(fā)電機示意圖。圖2為本發(fā)明一種波浪發(fā)電機動子的縱剖面圖以及外接直流電源后的磁極示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發(fā)明做進一步闡述。如圖1所示，一種波浪發(fā)電機，包含定子1、定子繞組、安裝在定子I內(nèi)部的轉子、動子3及動子繞組4，所述的轉子包含:轉子鐵芯21 ;轉子外磁極22，其套置在轉子鐵芯21外圈上；轉子內(nèi)磁極23，其穿設在轉子鐵芯21內(nèi)圈中；動子3穿設在轉子內(nèi)磁極23中，且可在轉子內(nèi)磁極23中來回移動；動子繞組4套在在動子3上；當動子3做直線運動的時，通過螺線型磁場的耦合，轉子就會做相應的旋轉運動。所述的轉子內(nèi)磁極23設為螺旋管狀。如圖2所示，所述的動子3外圈上間隔設有若干凸極31，每相鄰凸極31之間形成繞組槽32。所述的動子凸極31與螺旋管狀的轉子內(nèi)磁極23相適配，所述的動子繞組4繞在繞組槽32上，當動子繞組4通上直流電源時，動子繞組4兩邊的凸極31變成磁性相反的磁極。本發(fā)明應用時，動子與外部的波浪發(fā)電機械輸入裝置相連，從而將波浪能轉化為動子3的動能，使得動子3作直線運動，另一方面，動子繞組4通上直流電源，動子繞組4兩邊的凸極31變成磁性相反的磁極，當動子3做直線運動的時，通過螺線型磁場的耦合，轉子內(nèi)磁極23就會做相應的旋轉運動，并帶動轉子鐵芯21及轉子外磁極22旋轉，使得轉子外磁極22能在定子I中旋轉，做切割磁力線的運動，從而產(chǎn)生感應電勢，將波浪能轉化為電倉泛。綜上所述，本發(fā)明一種波浪發(fā)電機，該發(fā)電機利用絲桿傳動原理，具有高功率密度，能對瞬時輸入功率快速地追蹤和控制；并提供了一條額外的功率輸送通道，為解決如何經(jīng)濟合理地最大化利用波浪能的問題提供了一個全新的解決方案。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發(fā)明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種波浪發(fā)電機，包含定子(I)、定子繞組及安裝在定子(I)內(nèi)部的轉子，其特征在于，所述的轉子包含: 轉子鐵芯(21)； 轉子外磁極(22)，其套置在轉子鐵芯(21)外圈上； 轉子內(nèi)磁極(23)，其穿設在轉子鐵芯(21)內(nèi)圈中； 該發(fā)電機還包含: 動子(3),其穿設在轉子內(nèi)磁極(23)中，且可在轉子內(nèi)磁極(23)中來回移動； 動子繞組(4)，其套在在動子(3)上； 當動子(3)做直線運動的時，通過螺線型磁場的耦合，轉子就會做相應的旋轉運動。
2.如權利要求1所述的波浪發(fā)電機，其特征在于，所述的轉子內(nèi)磁極(23)設為螺旋管狀。
3.如權利要求2所述的波浪發(fā)電機，其特征在于，所述的動子(3)外圈上間隔設有若干凸極(31)，每相鄰凸極(31)之間形成繞組槽(32)。
4.如權利要求3所述的波浪發(fā)電機，其特征在于，所述的動子凸極(31)與轉子內(nèi)磁極(23)相適配。
5.如權利要求3所述的波浪發(fā)電機，其特征在于，所述的動子繞組(4)繞在繞組槽(32)上，當動子繞組(4)通上直流電源時，動子繞組(4)兩邊的凸極(31)變成磁性相反的磁極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種波浪發(fā)電機，包含定子、定子繞組及安裝在定子內(nèi)部的轉子，轉子包含轉子鐵芯；轉子外磁極，其套置在轉子鐵芯外圈上；轉子內(nèi)磁極，其穿設在轉子鐵芯內(nèi)圈中；該發(fā)電機還包含動子，其穿設在轉子內(nèi)磁極中，且可在轉子內(nèi)磁極中來回移動；動子繞組，其套在在動子上；當動子做直線運動的時，通過螺線型磁場的耦合，轉子就會做相應的旋轉運動。本發(fā)明具有高功率密度，能對瞬時輸入功率快速地追蹤和控制；并提供了一條額外的功率輸送通道，為解決如何經(jīng)濟合理地最大化利用波浪能的問題提供了一個全新的解決方案。
文檔編號H02K7/06GK103199651SQ20131013308
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權日2013年4月17日
發(fā)明者陸凱元, 吳衛(wèi)民 申請人:上海海事大學