潮流能一体式双转子直驱发电装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102996323A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102996323A(43)申请公布日2013.03.27(21)申请号201210539612.9(22)申请日2012.12.12(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市凌工路2号(72)发明人陈兵(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人梅洪玉(51)Int.Cl.F03B13/26(2006.01)F03B11/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图33页(54)发明名称潮流能一体式双转子直驱发电装置(57)摘要一种潮流能的一体式双转子直驱发电装置，属于海洋可再生能源利用技术领域。其包括水轮机A、水轮机B、外转子（3）、内转子（4）、直驱发电机外壳（5）、密封圈和轴承（8）和电枢（11）。外转子的磁极沿圆周均布安装在外转子的铁轭的内壁上，其与横流式水轮机A同轴线固定在横流式水轮机A的一端；内转子包括绕组和铁芯，其与横流式水轮机B同轴线固定在横流式水轮机B一端，内转子中绕组内产生的电流通过电枢输出；外转子和内转子的转轴分别穿过密封圈和轴承连接在直驱发电机外壳上，外转子和内转子的转轴轴线在同一条直线上。把两台横流式水轮机A和B上的叶片在相反方向安装。直驱发电机外壳固定在支座上，支座可以固定在座底式基础上，也可以悬吊式固定在浮式载体的下方；整流罩固定在直驱发电机外壳外。CN102963ACN102996323A权利要求书1/1页1.一种潮流能一体式双转子直驱发电装置，其特征在于，该装置包括水轮机A、水轮机B、外转子（3）、内转子（4）、直驱发电机外壳（5）、密封圈和轴承（8）和电枢（11）；外转子（3）中的磁极（10）沿圆周均布安装在外转子的铁轭（9）的内壁上，外转子（3）与横流式水轮机A同一轴线固定在横流式水轮机A的一端，由横流式水轮机A驱动，构成一体式结构；内转子（4）包括绕组和铁芯，内转子（4）与横流式水轮机B同一轴线固定在横流式水轮机B一端，并由横流式水轮机B驱动，且内转子（4）中绕组内产生的电流通过电枢（11）输出，构成另一个一体式结构；外转子和内转子的转轴分别穿过密封圈和轴承（8）连接在直驱发电机外壳（5）上，外转子和内转子的转轴轴线在同一条直线上；把两台横流式水轮机A和B上的叶片安装方向相反。2.根据权利要求1所述的一种潮流能一体式双转子直驱发电装置，其特征在于，直驱发电机外壳（5）固定在支座（6）上。3.根据权利要求2所述的一种潮流能一体式双转子直驱发电装置，其特征在于，支座（6）固定在座底式基础上或悬吊式固定在浮式载体的下方。4.根据权利要求1、2或3所述的一种潮流能一体式双转子直驱发电装置，其特征在于，直驱发电机外壳（5）外固定有整流罩（7）。2CN102996323A说明书1/2页潮流能一体式双转子直驱发电装置技术领域[0001]本发明属于海洋可再生能源利用技术领域，涉及到一种利用潮流能的一体式双转子直驱发电装置。背景技术[0002]潮流能发电装置通常包括水轮机和发电机以及支承结构等。水轮机有轴流式（水平轴）和横流式（当轴位于垂直面内时，习惯上称为垂直轴式）两种。横流式水轮机虽然效率不如轴流式水轮机，但可适应任意来流方向，不需要迎流调整装置，因而结构简单，建造成本低，运行可靠。常规的发电机通常需要齿轮增速装置，把由水轮机输入的转速提高后再带动发电机转子发电。齿轮增速装置结构复杂，制造成本高，运行可靠性低；当前的趋势是用直驱发电机代替常规发电机，省去齿轮增速装置，使发电机的结构简化，可靠性大大提高。由于潮流流速通常只有几米每秒，受潮流能水轮机水动力性能的限制，水轮机的转速较低，往往每分钟只有几十转。而转速小，则需要更多的磁极和绕组才能得到较高的电功率输出。直驱发电机尺寸要做的很大，其材料用量、结构重量和制造成本都大大提高。发明内容[0003]本发明把两个横流式水轮机和相应的转子分别构成一体式结构，然后通过转轴分别连接在直驱发电机外壳上，构成整体的水轮机——双转子直驱发电机一体装置。并利用横流式水轮机对来流方向的适应性，由一台横流式水轮机带动外转子正转，另一台横流式水轮机带动内转子反转，使两个同轴线的转子间的相对转速比通常的定子——转子式发电机的转速加倍，提供一种运行可靠性高、制造成本低、结构简单的潮流能发电装置。[0004]本发明所采用的技术方案是：[0005]直驱发电机由双转子组成：外转子中的磁极沿圆周均布安装在铁轭的内壁上，外转子与横流式水轮机A同一轴线固定安装在横流式水轮机A的一端，由横流式水轮机A驱动，构成一体式结构；内转子包括绕组和铁芯，内转子与横流式水轮机B同一轴线固定安装在横流式水轮机B一端，由横流式水轮机B驱动，且内转