深海观测、海底导航等装备的供电问题非常重要，为解决深海低流速下有效供电的问题，本发明专利技术提出一种可调节输出功率的低流速海流能发电装置，该装置可根据装备的用电量以及不同海流速度可方便地调节发电机输出功率，摆长和调节摆锤构成了摆，通过改变调节摆锤的位置改变发电机的重力势能，利用棘轮实现了重力势转化成电能，利用改变摆的重力势能的方法来调整发电机的输出功率。发电机的输出功率。发电机的输出功率。
【技术实现步骤摘要】
一种摆式输出功率可调节的低流速海流能发电机
[0001]本专利技术属于海洋能发电
，涉及输出功率可调节的低流速海流能发电装置。
技术介绍
[0002]目前海流能发电机有多种形式，在低流速时实时发电量很小，基本上都消耗定子线圈的热损耗上，所以一般的海流能发电机在海流为低流速时不能发电，深海海底海流的速度是非常低的，有许多深海海底的装备需要充电，并且根据根据海底的装备的不同所需要的发电机的功率也不同，急需开发输出功率可调节的低流速海流能发电机。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种可调节输出功率的低流速海流能发电装置，根据装备的用电量以及不同海流速度，提供合适的电能。
[0004]为解决上述技术问题，采取以下技术方案：
[0005]一种摆式输出功率可调节的低流速海流能发电机包括透平、透平转轴、固定透平转轴的轴承内环、固定透平转轴的轴承外环、棘轮内环、棘轮外环、摆长、调节摆锤、发电机转子连杆、发电机转子、发电机定子。
[0006]透平与透平转轴固定连接，透平转轴穿过固定透平转轴的轴承内环并与固定透平转轴的轴承内环固定连接，透平转轴穿过棘轮内环并与棘轮内环固定连接，摆长为刚体结构，棘轮外环与摆长固定连接，摆长穿过调节摆锤，调节摆锤固定在摆长的某一位置，发电机转子连杆为管状，一端与棘轮外环固定连接，另一端与发电机转子固定连接，透平在海流的作用下带动透平转轴转动，透平转轴带动棘轮内环转动，棘轮内环带动棘轮外环转动，棘轮外环带动发电机转子连杆转动，发电机转子连杆带动发电机转子转动，与发电机定子产生相对运动，从而发电机发电，在海流的作用下，调节摆锤随着透平转动，当调节摆锤达到最高位置时摆的重力势能最大，调节摆锤过了最高位置后在重力的作用下自由下落，把机械能转化成发电机的输出电能，在透平的转速不变的情况下发电机的输出功率与摆的最大重力势能相关，通过改变调节摆锤在摆长的位置可以调节摆的最大重力势能，从而达到改变发电机输出功率的目的。
[0007]采取上述技术方案后所取得的技术效果：
[0008]根据装备的用电量以及不同海流速度，方便地调节低流速海流能发电机的输出功率，使低流速海流能发电机工作在最佳状态。
附图说明
[0009]图1是一种摆式输出功率可调节的低流速海流能发电机的结构示意图。
[0010]图1中：1透平、2透平转轴、3固定透平转轴的轴承内环、4固定透平转轴的轴承外环、 5棘轮内环、6棘轮外环、7摆长、8调节摆锤、9发电机转子连杆、10发电机转子、11发电机
定子。
[0011]图2是一种摆式输出功率可调节的低流速海流能发电机摆的重力势能最大时的位置图。
具体实施方式
[0012]下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。
[0013]一种摆式输出功率可调节的低流速海流能发电机包括透平1、透平转轴2、固定透平转轴的轴承内环3、固定透平转轴的轴承外环4、棘轮内环5、棘轮外环6、摆长7、调节摆锤8、发电机转子连杆9、发电机转子10、发电机定子11。
[0014]透平1与透平转轴2固定连接，透平转轴2穿过固定透平转轴的轴承内环3并与固定透平转轴的轴承内环3固定连接，固定透平转轴的轴承外环4与发电机壳体固定连接，透平转轴2穿过棘轮内环5并与棘轮内环5固定连接，摆长7为刚体结构，棘轮外环6与摆长7固定连接，摆长7和调节摆锤8构成了摆，摆长7穿过调节摆锤8，调节摆锤8可以在摆长7 上连续滑动，调节摆锤(8)在摆长(7)的任意位置上可进行固定，调节摆锤8固定在摆长 7的某一位置，发电机转子连杆9为管状，一端与棘轮外环6固定连接，另一端与发电机转子10固定连接，在海流的作用下透平1带动透平转轴2转动，棘轮由棘轮内环5和棘轮外环 6构成，棘轮有单向旋转特性，透平转轴2带动棘轮内环5转动，利用棘轮的单向旋转特性，棘轮内环5带动棘轮外环6转动，棘轮外环6带动发电机转子连杆9转动，发电机转子连杆 9带动发电机转子10转动，与发电机定子11产生相对运动，从而发电机发电。
[0015]透平转轴2穿过棘轮内环5并与棘轮内环5固定连接，摆长7与棘轮外环6固定连接，在低流速海流的作用下，调节摆锤8随着透平1缓慢转动，当调节摆锤8达到最高位置时摆的重力势能最大，如附图2，调节摆锤8转过了最高位置时，调节摆锤8在重力的作用下加速下落，由于透平1转速较慢，调节摆锤8的转速大于透平1的转速的情况下，根据棘轮的单向旋转特性，棘轮外环6脱离棘轮内环5的控制自由下落，摆的重力势能逐渐转化成摆与发电机转子10的动能，动能再转化成发电机的电能，在透平1的转速一定的条件下，可以看出发电机的输出功率取决于摆的最大重力势能，设调节摆锤8的重心到透平转轴2的轴之间的垂直距离为h，调节摆锤8达到最高位置时重力势能最大，这时重力势能的大小是2mgh, 其中m是调节摆锤8的质量，通过改变摆的重力势能可以改变发电机输出功率，改变摆的重力势能的方法有两个，一个是改变调节摆锤8的重心到透平转轴2的轴之间的垂直距离为h，另一种方法是改变调节摆锤8的质量m也可以达到改变重力势能的目的。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种摆式输出功率可调节的低流速海流能发电机包括透平(1)、透平转轴(2)、固定透平转轴的轴承内环(3)、固定透平转轴的轴承外环(4)、棘轮内环(5)、棘轮外环(6)、摆长(7)、调节摆锤(8)、发电机转子连杆(9)、发电机转子(10)、发电机定子(11)，透平(1)与透平转轴(2)固定连接，透平转轴(2)穿过固定透平转轴的轴承内环(3)并与固定透平转轴的轴承内环(3)固定连接，固定透平转轴的轴承外环(4)与发电机壳体固定连接，透平转轴(2)穿过棘轮内环(5)并与棘轮内环(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：任宪文，徐睿英，李杭琦，
申请(专利权)人：海南蓝瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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