本发明专利技术涉及一种波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，包括发电机动子、发电机定子和外壳，外壳的上下端分别固定有上端盖和下端盖，所述发电机定子整体成片状条形，发电机定子的两端分别固定于上端盖和下端盖上，发电机定子包括有凸极菱形磁阻定子和固定材料，多个凸极菱形磁阻定子两两相隔一段距离并通过固定材料直线均匀排列固定，发电机动子为双动子结构，发电机动子可上下滑动固定在发电机定子宽面的两侧，发电机动子的连接有给予发电机动子向下牵引力的弹簧，发电机动子还连接有给予发电机动子向上牵引力的牵引装置，牵引装置伸出到外壳之外。本发明专利技术用无刷双馈磁阻式直线发电机实现了波浪能转换为电能。
【技术实现步骤摘要】
波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机
本专利技术涉及一种将机械能转化为电能的能量转换装置，尤其是将波浪能转化为电能的无刷双馈磁阻式直线发电机。
技术介绍
随着人类数量的增长，地球能源逐渐减少，由于传统能源的有限性及其对环境会造成污染，所以人们开始对清洁可再生能源的开发利用引起了高度重视并在相关方面取得了很大进展。太阳能和风能是技术比较成熟且已经广泛应用的新能源。另一种储量巨大、有待于大规模开发的能源是海洋能。地球上80%的面积被海水覆盖，海洋能可谓无穷无尽，是具有战略意义的可利用新能源。根据资料显示，21世纪末，地球的能源将会枯竭，开发新能源迫在眉睫。海洋能源是一种清洁的可再生能源，不仅分布广泛且存储能量巨大。据估算，全球波浪能的理论储量可达100GW。因此，世界各国将目光投射到海洋里面储量最丰富的可再生能源—波浪能。世界上最早对波浪能发电装置进行研发的国家是法国，后来英国、挪威、印度、日本、美国、葡萄牙等国相继跟进。自开始研究海浪能发电装置到现在已经历时多年，研究该方向发电的学者和公司也有很多。目前世界上的海浪能发电机多数为永磁型发电结构，以及通过转换装置将直线运动转化为旋转运动的旋转发电机。旋转发电机都有较为复杂的机械结构，能量在传递的过程中大量损耗，直接导致转化率较低。直线式发电机直接利用直线运动驱使发电，具有中间级数少，发电效率高的特点。但应用永磁发电机需要大量永磁体，成本高，而且永磁体退磁作用会产生巨大危害。并且所需要变频器容量高，调速性能差。作为一种新型交流感应电机，无刷双馈电机与永磁电机相比，由于不需要永磁体，所以大大降级了成本，无刷双馈电机所需要的变频器容量低，调速性能更强，使得无刷双馈电机在变速恒频发电领域中有广泛而良好的应用前景。
技术实现思路
专利技术目的为解决现有技术永磁直线发电机成本高，所需变频器容量高的问题，本专利技术提出一种无刷双馈磁阻式直线发电机结构，用无刷双馈磁阻式直线发电机实现波浪能转换为电能。技术方案一种波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，包括发电机动子、发电机定子和外壳，外壳的上下端分别固定有上端盖和下端盖，所述发电机定子整体成片状条形，发电机定子的两端分别固定于上端盖和下端盖上，发电机定子包括有凸极菱形磁阻定子和固定材料，多个凸极菱形磁阻定子两两相隔一段距离并通过固定材料直线均匀排列固定，发电机动子为双动子结构，发电机动子可上下滑动固定在发电机定子宽面的两侧，发电机动子的连接有给予发电机动子向下牵引力的弹簧，发电机动子还连接有给予发电机动子向上牵引力的牵引装置，牵引装置伸出到外壳之外。所述固定材料为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂或有机硅，位于凸极菱形磁阻定子两侧的固定材料为比位于相邻的凸极菱形磁阻定子之间的固定材料密度高的树脂。位于凸极菱形磁阻定子两侧的比位于相邻的凸极菱形磁阻定子之间密度高的树脂，设有相对伸出但不接触的加强突起，相邻的凸极菱形磁阻定子之间皆设有一组加强突起或多个凸极菱形磁阻定子之间设有一组加强突起。所述发电机动子包括功率绕组定子铁心、功率绕组、控制绕组定子铁心和控制绕组，功率绕组每极每相槽数为1，控制绕组为2，功率绕组包括功率绕组A相、功率绕组B相和功率绕组C相，控制绕组包括控制绕组A相、控制绕组B相和控制绕组C相。所述外壳内设有导轨结构，功率绕组动子铁心和控制绕组动子铁心外侧同时连接有动子固定件，动子固定件的两侧分别连接有动子座，动子座靠近导轨结构的一侧设有滑块，滑块与导轨结构配合，导轨结构位于功率绕组动子铁心和控制绕组动子铁心下侧设有限位台，限位台的上端面和上端盖的下端面设有防撞块。所述发电机动子的上端连接有牵引杆，牵引杆穿过上端盖与牵引绳连接，上端盖穿过有牵引杆的部位设有密封件。所述密封件包括第一密封外套、.第二密封外套和内密封套，上端盖设有阶梯形孔，第二密封外套位于阶梯形孔内，第一密封外套也位于阶梯形凹槽内并将第二密封外套覆盖，螺栓穿过第一密封外套和第二密封外套将第一密封外套和第二密封外套固定在上端盖上，第二密封外套的内侧也为阶梯形孔并设有内密封套，内密封套的上端通过第一密封外套固定限位，内密封套的内侧设有密封圈和斯特封，第二密封外套和内密封套之间设有O形密封圈，第二密封外套和上端盖之间也设有O形密封圈。所述功率绕组动子铁心和控制绕组动子铁心的一侧通过连接支架连接有履带链，履带链的另一端固定在外壳上，线缆在履带链内经过并且另一端穿过外壳。优点及效果本专利技术不使用永磁体材料节约了成本；运用双定子结构，抵消单边磁拉力；使用菱形凸极动子结构，电机结构简单，降低制造成本，并可通过控制变频装置改变控制绕组电流，实现变速恒频发电，工作可靠，发电质量高，简化了后续电能变换过程；变频装置所需容量小，减少变频装置成本。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为发电机定子结构示意图实施例1；图3为发电机定子结构示意图实施例2；图4为发电机定子结构示意图实施例3；图5为发电机动子结构示意图；图6为发电机动子立体结构示意图；图7为图1内H处密封件处结构示意图；图8为动子固定件和动子座的结构位置示意图；图9为履带链结构示意图；图10为发电机连接浮标和负载的结构示意图；附图标记说明：1.凸极菱形磁阻定子、2.固定材料、3.功率绕组动子铁心、4.功率绕组、5.控制绕组动子铁心、6.控制绕组、7.动子固定件、8.动子座、9.上端盖、10.牵引杆、11.防撞块、12.下端盖、13.导轨结构、14.滑块、15.功率绕组A相、16.功率绕组B相、17.功率绕组C相、18.控制绕组A相、19.控制绕组B相、20.控制绕组C相、21.牵引绳、22.限位台、23.弹簧、24.密封件、25.外壳、26.波浪、27.浮标、28.履带链、29.连接支架、30.线缆、31.电能变换与控制系统、32.负载、220.加强突起、2401.第一密封外套、2402.第二密封外套、2403.内密封套、2404.螺栓、2405.密封圈、2406.斯特封、2407.O形密封圈。具体实施方式下面结合附图和具体实施对本专利技术的技术方案进行进一步详细地说明，本专利技术所述的技术特征或连接关系没有进行详细描述的部分均为采用的现有技术。如图1所示，一种波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，包括发电机动子、发电机定子和外壳25，外壳25的上下端分别固定有上端盖9和下端盖12，所述发电机定子整体成片状条形，发电机定子的两端分别固定于上端盖9和下端盖12上；如图2所示，发电机定子包括有凸极菱形磁阻定子1和固定材料2，多个凸极菱形磁阻定子1两两相隔一段距离并通过固定材料2直线均匀排列固定，菱形形状的磁阻定子能够优化气隙磁场，固定材料2为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂或有机硅，使用铸造技术将固定材料2和凸极菱形磁阻定子1一体铸造成型发电机定子。如图3所示，位于凸极菱形磁阻定子1两侧的固定材料2为比位于相邻的凸极菱形磁阻定子1之间的固定材料2密度高本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，包括发电机动子、发电机定子和外壳（25），其特征在于：外壳（25）的上下端分别固定有上端盖（9）和下端盖（12），所述发电机定子整体成片状条形，发电机定子的两端分别固定于上端盖（9）和下端盖（12）上，发电机定子包括有凸极菱形磁阻定子（1）和固定材料（2），多个凸极菱形磁阻定子（1）两两相隔一段距离并通过固定材料（2）直线均匀排列固定，发电机动子为双动子结构，发电机动子可上下滑动固定在发电机定子宽面的两侧，发电机动子的连接有给予发电机动子向下牵引力的弹簧（23），发电机动子还连接有给予发电机动子向上牵引力的牵引装置，牵引装置伸出到外壳（25）之外。/n
【技术特征摘要】
1.一种波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，包括发电机动子、发电机定子和外壳（25），其特征在于：外壳（25）的上下端分别固定有上端盖（9）和下端盖（12），所述发电机定子整体成片状条形，发电机定子的两端分别固定于上端盖（9）和下端盖（12）上，发电机定子包括有凸极菱形磁阻定子（1）和固定材料（2），多个凸极菱形磁阻定子（1）两两相隔一段距离并通过固定材料（2）直线均匀排列固定，发电机动子为双动子结构，发电机动子可上下滑动固定在发电机定子宽面的两侧，发电机动子的连接有给予发电机动子向下牵引力的弹簧（23），发电机动子还连接有给予发电机动子向上牵引力的牵引装置，牵引装置伸出到外壳（25）之外。
2.根据权利要求1所述的波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，其特征在于：所述固定材料（2）为聚氨酯、丙烯酸酯、环氧树脂或有机硅，位于凸极菱形磁阻定子（1）两侧的固定材料（2）为比位于相邻的凸极菱形磁阻定子（1）之间的固定材料（2）密度高的树脂。
3.根据权利要求2所述的波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，其特征在于：位于凸极菱形磁阻定子（1）两侧的比位于相邻的凸极菱形磁阻定子（1）之间密度高的树脂，设有相对伸出但不接触的加强突起（220），相邻的凸极菱形磁阻定子（1）之间皆设有一组加强突起（220）或多个凸极菱形磁阻定子（1）之间设有一组加强突起（220）。
4.根据权利要求1所述的波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，其特征在于：所述发电机动子包括功率绕组定子铁心（3）、功率绕组（4）、控制绕组定子铁心（5）和控制绕组（6），功率绕组每极每相槽数为1，控制绕组为2，功率绕组（4）包括功率绕组A相（15）、功率绕组B相（16）和功率绕组C相（17），控制绕组（6）包括控制绕组A相（18）、控制绕组B相（19）和控制绕组C相（20）。
5.根据权利要求4所述的波浪能无刷双馈磁阻式直线发电机，其特征在于：所述外壳（25）内设有导轨结构（13），功率绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈德志，徐浩轩，白保东，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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