广东电网开放一种自在振荡液压式波浪能发电装置及系统专利 可下降发电建形本钱 (广东电网开放大学官网)

专利摘要显示，本发明地下了一种自在振荡液压式波浪能发电装置及波浪能发电系统，包括：三角形主体平台、吸波浮子和三角浮箱，其中，三角浮箱设置于三角形主体平台的每一角，位于每一角的三角浮箱均衔接于所述吸波浮子，所述吸波浮子经过设置的第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸与所述三角浮箱启动衔接，同时所述装置还包括发电组件和锚件组件，所述发电组件包括液压发电设备舱及液压管路；其中，液压发电设备舱设置于三角浮箱上所述液压管路的两端区分衔接所述液压发电设备舱和所述液压缸、所述锚件组件包括锚块和锚链，所述锚链的两端固定衔接于所述三角形主体平台和所述锚块，所述装置可下降发电的建形本钱，提高能量转换的效率及牢靠性。

风能为一种可再生的绿色动力，风力发电已被普遍运行，风力发电是将经过风力发电

新动力又称十分规动力。 是指传统动力之外的各种动力方式。 指刚末尾开发应用或正在积极研讨、有待推行的动力，如太阳能、地热能、风能、陆地能、生物质能和核聚变能等。 动力全球有最片面的资料不要钱下载 参考资料[编辑本段]分类 新动力的各种方式都是直接或许直接地来自于太阳或地球外部伸出所发生的热能。 包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、水能和陆地能以及由可再生动力衍生出来的生物燃料和氢所发生的能量。 也可以说，新动力包括各种可再生动力和核能。 相关于传统动力，新动力普遍具有污染少、储量大的特点，关于处置应今全球严重的环境污染疑问和资源（特别是化石动力）干枯疑问具有关键意义。 同时，由于很多新动力散布平均，关于处置由动力引发的抗争也有着关键意义。 据全球断言，石油，煤矿等资源将减速增加。 核能、太阳能行将成为关键动力。 结合国开发方案署（UNDP）把新动力分为以下三大类：大中型水电；新可再生动力，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、陆地能（潮汐能）；穿透生物质能。 普通地说，惯例动力是指技术上比拟成熟且已被大规模应用的动力，而新动力通常是指尚未大规模应用、正在积极研讨开发的动力。 因此，煤、石油、自然气以及大中型水电都被看作惯例动力，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、陆地能以及核能、氢能等作为新动力。 随着技术的提高和可继续开展观念的树立，过去不时被是做渣滓的工业与生活无机废弃物被重新看法，作为一种动力资源化应用的物质而遭到深化的研讨和开发应用，因此，废弃物的资源化应用也可看作是新动力技术的一种方式。 早先才被人类开发应用、有待于进一步研讨开展的能量资源称为新动力，相关于惯例动力而言，在不同的历史时期和科技水平状况下，新动力有不同的内容。 当今社会，新动力通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。 按类别可分为：太阳能 风力发电 生物质能 生物柴油 燃料乙醇 新动力汽车 燃料电池 氢能 渣滓发电 修建节能 地热能 二甲醚 可燃冰等 [编辑本段]新动力概略 据预算，每年辐射到地球上的太阳能为17.8亿千瓦，其中可开发应用500～1000亿度。 但因其散布很分散，目前能应用的甚微。 地热能资源指陆地下5000米深度内的岩石和水体的总含热量。 其中全球陆地部分3公里深度内、150℃以上的高温地热能资源为140万吨规范煤，目前一些国度已着手商业开发应用。 全球风能的潜力约3500亿千瓦，因风力断续分散，难以经济地应用，今后输能储能技术如有严重改良，风力应用将会参与。 陆地能包括潮汐能、波浪能、海水温差能等，通常储量十分可观。 限于技术水平，现尚处于小规模研讨阶段。 以后由于新动力的应用技术尚不成熟，故只占全球所需总能量的很小部分，今后有很大开展出路。 [编辑本段]经常出现新动力方式概述 （详细内容详见各动力方式所对应的词条） 太阳能 太阳能普通指太阳光的辐射能量。 太阳能的关键应用方式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种关键方式 狭义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等由太阳能造成或转化成的能量方式。 应用太阳能的方法关键有：太阳电能池，经过光电转换把太阳光中包括的能量转化为电能；太阳能热水器，应用太阳光的热量加热水，并应用热水发电等。 太阳能可分为2种： 1.太阳能光伏 光伏板组件是一种暴露在阳光下便会发生直流电的发电装置，由简直全部以半导体物料(例如硅)制成的薄身固体光伏电池组成。 由于没有活动的部分，故可以长时期操作而不会造成任何损耗。 简易的光伏电池可为手表及计算机提供动力，较复杂的光伏系统可为房屋照明，并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同外形，而组件又可衔接，以发生更多电力。 近年，天台及修建物外表均会经常使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮盖装置的一部分，这些光伏设备通常被称为附设于修建物的光伏系统。 2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合，并运用其能量发生热水、蒸气和电力。 除了运用适当的科技来搜集太阳能外，修建物亦可应用太阳的光和热能，方法是在设计时参与适宜的装备，例如巨型的向南窗户或经常使用能吸收及渐渐释放太阳热力的修建资料。 核能 核能是经过转化其质量从原子核释放的能量，契合阿尔伯特·爱因斯坦的方程E=mc^2;，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。 核能的释放关键有三种方式： A.核裂变能 所谓核裂变能是经过一些重原子核（如铀-235、铀-238、钚-239等）的裂变释放出的能量 B.核聚变能 由两个或两个以上氢原子核（如氢的同位素—氘和氚）结分解一个较重的原子核，同时出现质量盈余释放出庞大能量的反响叫做核聚变反响，其释放出的能量称为核聚变能。 C.核衰变 核衰变是一种自然的慢得多的裂变方式，因其能量释放缓慢而难以加以应用 核能的应用存在的关键疑问： （1）资源应用率低 （2）反响后发生的核废料成为危害生物圈的潜在要素，其最终处置技术尚未完全处置 （3）反响堆的安保疑问尚需不时监控及改良 （4）核不分散要求的约束，即核电站反响堆中生成的钚-239受控制 （5）核电树立投资费用依然比惯例动力发电高，投资风险较大 陆地能 陆地能指蕴藏于海水中的各种可再生动力，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。 这些动力都具有可再生性和不污染环境等优势，是一项亟待开发应用的具有战略意义的新动力。 波浪发电，据迷信家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。 目前，海上导航浮标和灯塔曾经用上了波浪发电机收回的电来照明。 大型波浪发电机组也已问世。 我国在也对波浪发电启动研讨和实验，并制成了供航标灯经常使用的发电装置。 潮汐发电，据全球动力会议估量，到2020年，全全球潮汐发电量将到达1000-3000亿千瓦。 全球上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电才干24万千瓦，曾经任务了30多年。 我国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量到达3000千瓦。 风能 风能是太阳辐射下流动所构成的。 风能与其他动力相比，具有清楚的优势，它蕴藏量大，是水能的10倍，散布普遍，永不干枯，对交通不便、远离主干电网的岛屿及遥远地域尤为关键。 风力发电，是当代人应用风能最经常出现的方式，自19世纪末，丹麦研制成风力发电机以来，人们看法到石油等动力会干枯，才注重风能的开展，应用风来做其它的事情。 1977年，联邦德国在著名的风谷--石勒苏益格-荷尔斯泰因州的布隆坡特尔建造了一个全球上最大的发电风车。 该风车高150米，每个浆叶长40米，重18吨，用玻璃钢制成。 到1994年，全全球的风力发电机装机容量已到达300万千瓦左右，每年发电约50亿千瓦时。 生物质能 生物质能来源于生物质，也是太阳能以化学能方式贮存于生物中的一种能量方式，它直接或直接地来源于植物的光协作用。 生物质能是贮存的太阳能，更是一种独一可再生的碳源，可转化成惯例的固态、液态或气态的燃料。 地球上的生物质能资源较为丰厚，而且是一种有害的动力。 地球每年经光协作用发生的物质有1730亿吨，其中包括的能量相当于全全球动力消耗总量的10-20倍，但目前的应用率不到3%。 地热能 地球外部热源可来自重力分异、潮汐摩擦、化学反响和放射性元素衰变释放的能量等。 放射性热能是地球关键热源。 我国地热资源丰厚，散布普遍，已有5500处地热点，地热田45个，地热资源总量约320万兆瓦。 氢能 在众多新动力中，氢能以其重量轻、无污染、热值高、运行面广等共同优势崭露头角，将成为21世纪的理想动力。 氢能可以作飞机、汽车的燃料，可以用作推进火箭动力。 陆地浸透能 动力全球有最片面的资料不要钱下载 参考资料假设有两种盐溶液，一种溶液中盐的浓度高，一种溶液的浓度低，那么把两种溶液放在一同并用一种浸透膜隔离后，会发生浸透压，水会从浓度低的溶液流向浓度高的溶液。 江河里流动的是海水，而陆地中存在的是海水，两者也存在一定的浓度差。 在江河的入海口，海水的水压比海水的水压高，假设在入海口放置一个涡轮发电机，海水和海水之间的浸透压就可以推进涡轮机来发电。 陆地浸透能是一种十分环保的绿色动力，它既不发生渣滓，也没有二氧化碳的排放，更不依赖天气的状况，可以说是取之不尽，用之不竭。 而在盐分浓度更大的水域里，浸透发电厂的发电效能会更好，比如地中海、死海、我国盐城市的大盐湖、美国的大盐湖。 当然发电厂左近必需有海水的供应。 据挪威动力集团的担任人巴德·米克尔森估量，应用陆地浸透能发电，全球范围内年度发电量可以到达亿度。 水能 水能是一种可再生动力，是清洁动力，是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。 狭义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。 是惯例动力,一次性动力。 水不只可以直接被人类应用，它还是能量的载体。 太阳能驱动地球下水循环，使之继续启动。 地表水的流动是关键的一环，在落差大、流量大的地域，水能资源丰厚。 随着矿物燃料的日渐增加，水能是十分关键且前景宽广的替代资源。 目前全球下水力发电还处于起步阶段。 河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。 [编辑本段]新动力的开展现状和趋向 部分可再生动力应用技术曾经取得了长足的开展，并在全球各地构成了一定的规模。 目前，生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的应用技术曾经失掉了运行。 国际动力署（IEA）对2000～2030年国际电力的需求启动了研讨，研讨标明，来自可再生动力的发电总量年平均增长速度将最快。 IEA的研讨以为，在未来30年内非水利的可再生动力发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快，年增长速度近6%在2000～2030年间其总发电量将参与5倍，到2030年，它将提供全球总电力的4.4%，其中生物质能将占其中的80%。 目前可再生动力在一次性动力中的比例总体上偏低，一方面是与不同国度的注重水平与政策有关，另一方面与可再生动力技术的本钱偏高有关，尤其是技术含量较高的太阳能、生物质能、风能等据IEA的预测研讨，在未来30年可再生动力发电的本钱将大幅度降低，从而参与它的竞争力。 可再生动力应用的本钱与多种要素有关，因此本钱预测的结果具有一定的不确定性。 但这些预测结果标明了可再生动力应用技术本钱将呈不时降低的趋向。 我国政府高度注重可再生动力的研讨与开发。 国度经贸委制定了新动力和可再生动力产业开展的“十五”规划，并制定公布了《中华人民共和国可再生动力法》，重点开展太阳能光热应用、风力发电、生物质能高效应用和地热能的应用。 近年来在国度的鼎力扶持下，我国在风力发电、陆地能潮汐发电以及太阳能应用等范围曾经取得了很大的进度。 新动力（或称可再生动力更贴切）关键有：太阳能、风能、地热能、生物质能等。 生物质能在经过了几十年的探求后，国际外许多专家都表示这种动力方式不能鼎力开展，它不但会争夺人类赖以生活的土地资源，更将会造成社会不安康开展；地热能的开发和空调的使用具有相同特性，如大规模开发必将造成区域空中表层土壤环境遭到破坏，必将惹起再一次性生态环境变化；而风能和太阳能关于地球来讲是取之不尽、用之不竭的安康动力，他们必将成为今后替代动力主流。 太阳能发电具有布置简便以及保养简易等特点，运行面较广，如今全球装机总容量曾经末尾追逐传统风力发电，在德国甚至接近全国发电总量的5%-8%，随之而来的疑问令我们意想不到，太阳能发电的时期局限性造成了对电网的冲击，如何处置这一疑问成为动力界的一大困惑。 风力发电在19世纪末就末尾登上历史的舞台，在一百多年的开展中，不时是新动力范围的独孤求败，由于它造价相对昂贵，成了各个国度争相开展的新动力首选，但是，随着大型风电场的不时增多，占用的土地也日益扩展，发生的社会矛盾日益突出，如何处置这一难题，成了我们又一困惑。 早在2001年，MUCE就为了开拓稳如泰山的海岛通讯电源而展开一项研讨，经过六年多研讨和通常，终于将一种成熟的新型运行方式MUCE风景互补系统向社会推行，这种系统采用了我国自主研制的新型垂直轴风力发电机（H型）和太阳能发电启动10：3地结合，构成了相对稳如泰山的电力输入。 在修建上、野外、通讯基站、路灯、海岛均启动了实践运行，取得了少量牢靠的经常使用数据。 这一系统的研讨效果将为我国乃至全球的新动力开展带来了新的动力。 新型垂直轴风力发电机（H型）打破了传统的水平轴风力发电机启动风速高、噪音大、抗风才干差、受风向影响等缺陷，采取了完全不同的设计通常，采用了新型结构和资料，到达和风启动、无噪音、抗12级以上前风、不受风向影响等性能，可少量用于别墅、多层及高层修建、路灯等中小型运行场所。 以它为主树立的风景互补发电系统，具有电力输入稳如泰山、经济性高、对环境影响小等优势，也处置了太阳能开展中对电网冲击等影响。 随着动力危机日益临近，新动力曾经成为今后全球上的关键动力之一。 其中太阳能曾经逐渐走入我们寻常的生活，风力发电偶然可以看到或听到，可是它们作为新动力如何在实践中去运行？新动力的开展终究会是怎样的格式？这些疑问将是我们在今后很长时期里要求探求的。 [编辑本段]新动力的环境意义和动力安保战略意义 我国动力需求的急剧增长打破了我国常年以来自给自足的动力供应格式，自1993年起我国成为石油净出口国，且石油出口量逐年参与，使得我国接出全球动力市场的竞争。 由于我国化石动力尤其是石油和自然气消费量的相对缺乏，未来我国动力供应对国际市场的依赖水平将越来越高。 国际贸易存在着很多的不确定要素，国际动力多少钱有或许随着国际友好环境的改善而趋于稳如泰山，但也有或许随着国际形势的动乱而动摇。 今后国际石油市场的不稳如泰山以及油价动摇都将严重影响我国的石油供应，对经济社会形成很大的冲击。 鼎力开展可再生动力可相对增加我国动力需求中化石动力的比例和对出口动力的以来水平，提高我国动力、经济安保。 此外，可再生动力与化石动力相比最直接的优势就是其环境污染少。 新的动力是什么 1 新动力，包括太阳能、风能、地热能、陆地能、生物质能和其他可再生动力。 合理的开发应用新动力，可以改善和优化动力结构，维护环境，提高人民生活质量，促进国民经济和社会可继续开展。 新动力开发应用关键包括新动力技术和产品的科研、实验、推行、运行及其消费、运营活动。 新动力的开发应用，应当与经济开展相结合，遵照量体裁衣、多能互补、综合应用、讲求效益和开发与浪费并举的准绳，宣传群众，典型示范，效益引导，成功动力效益、环境效益、经济效益和社会效益的一致。 2 随着迷信技术和社会消费力的不时开展，动力的疑问显得越来越关键。 目前，全全球的动力仍以煤、石油和自然气等化石燃料为主。 这些化石燃料储量有限，同时它们又是极端珍贵的化工原料，可以从中提炼和加工出各种化学纤维、塑料、橡胶和化肥等化工产品。 将这样关键的化工原料作为动力来经常使用真实惋惜。 随着社会消费力的开展和人类生活水平的提高，全球动力的消耗量愈来愈大。 据估量，全全球石油、自然气和煤的储量最多只能供应人类经常使用一、二百年。 因此，摆在人类面前的一项紧迫的战略义务就是探求新动力。 目前研讨开发的新动力关键有以下几种： 1．地热能与潮汐能 可应用的地热资源是地下热水、地热蒸气和热岩层。 地下热水层普通在地下两千多米深处，温度80℃左右。 将地下热水降高压力使之变成蒸气(在47.34 kPa时水80℃沸腾)，可推进汽轮发电机发电。 潮汐能应用的是海水涨落形成的水位差。 此种能量可以作为动力来推进水轮机发电。 地球上潮汐涨落中蕴藏的能量是庞大的，但建造大规模的潮汐电站技术上有很多困难，本钱也较高。 2．太阳能 太阳每年辐射到地球外表的能量约为5×10^22J，相当于目前全球能量消耗的1.3万倍，可以说太阳能是取之不尽用之不竭的无污染的理想动力。 因此，太阳能的搜集应用是当代迷信家十分感兴味的疑问。 目前太阳能应用关键有三种方式。 一种是直接应用太阳辐射热，建成太阳灶、太阳能热水器，太阳房(用于采暖)和塑料大棚等，或应用太阳能来发电。 太阳能电站是应用集热器吸收太阳辐射的热量，其蓄热资料(液态金属)温度可高达1000℃左右。 所吸收的热量经过热交流器将水变成水蒸气推进汽轮机发电。 这种转换方式称之为光-热转换。 第二种是光-电转换，即应用太阳能电池将太阳能直接转换成电能。 太阳能电池种类较多，关键有单晶硅电池、砷化镓电池、磷化铟电池和多晶硅电池等。 目前太阳能电池效率还比拟低，本钱也比拟高。 它关键用于天然卫星等宇宙飞行器作为各种仪器设备的动力。 第三种是光-化学转换，行将太阳辐射直接转换成化学能。 绿色植物的光协作用就是光-化学转换，但它还不能完全受人控制。 因此，研讨各种完全可控的光-化学转换方法也是当今全球严重的研讨课题之一。 近年来发现，太阳能辐射到某一光化学反响体系后，能构成动力学上稳如泰山的光产物，使光能转化为化学能而贮存起来。 另外，在催化剂存在时，由太阳光直接分解水而制得氢和氧的方法也是太阳能应用较有开展出路的一条途径。 开展氢能具有共同的优越性。 首先，氢的原料是水，资源丰厚。 另外氢熄灭后的热值较高，1g 氢熄灭后可放出143 kJ的热量，而1g煤熄灭只要31～32kJ，1g汽油熄灭也只要48kJ。 还有氢熄灭生成水，它来源于水又恢复于水，是顺应自然的一种循环，不会打乱自然界的平衡。 又因熄灭产物无烟尘以及其它污染物，所以氢能又是无污染的清洁动力。 虽然，地球接受太阳的总能量很大，但是由于其能量密度很低，取得单位能量的一次性投资大，能量转换效率有待提高。 3．核能 原子核裂变和聚变时都放出庞大的能量。 原子核能是一种比拟理想的动力。 (1)核裂变能 裂变是较重的原子核在足够能量的中子轰击下分裂成较轻原子核的环节。 当235U原子核出现裂变时，分裂成两个不相等的碎片和若干个中子。 裂变环节相当复杂，曾经发现裂变产物有35种元素，放射性核素有200种以上。 上方是235U裂变中的一种方式： [编辑本段]未来的几种新动力 波能：即陆地波浪能。 这是一种取之不尽，用之不竭的无污染可再生动力。 据推测，地球上陆地波浪蕴藏的电能高达9×104TW。 近年来，在各国的新动力开发方案中，波能的应用已占有一席之地。 虽然波能发电本钱较高，要求进一步完善，但目前的进度已标明了这种新动力潜在的商业价值。 日本的一座陆地波能发电厂已运转8年，电厂的发电本钱虽高于其它发电方式，但关于遥远岛屿来说，可节省电力传输等投资费用。 目前，美、英、印度等国度已建成几十座波能发电站，且均运转良好。 可燃冰：这是一种与水结合在一同的固体化合物，它的外型与冰相似，故称“可燃冰”。 可燃冰在高温高压下呈稳如泰山形态，冰消融所释放的可燃气体相当于原来固体化合物体积的100倍。 据测算，可燃冰的蕴藏量比地球上的煤、石油和自然气的总和还多。 煤层气：煤在构成环节中由于温度及压力参与，在发生蜕变作用的同时也释放出可燃性气体。 从泥炭到褐煤，每吨煤发生68m3气；从泥炭到肥煤，每吨煤发生130m3气；从泥炭到无烟煤每吨煤发生400m3气。 迷信家估量，地球上煤层气可达2000Tm3。 微生物：全球上有不少国度盛产甘蔗、甜菜、木薯等，应用微生物发酵，可制成酒精，酒精具有熄灭完全、效率高、无污染等特点，用其稀释汽油可失掉“乙醇汽油”，而且制造酒精的原料丰厚，本钱昂贵。 据报道，巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆，减轻了大气污染。 此外，应用微生物可制取氢气，以开拓动力的新途径。 动力全球有最片面的资料不要钱下载 参考资料参考资料：

浅谈波浪能发电装置发电机优化设计

浅谈波浪能发电装置发电机优化设计

引言：发电机的三相输入接到风景互补控制器上，经过控制器可以失掉48V的稳如泰山电压，可将稳如泰山的电能存储在蓄电池中。 以下是我来浅谈波浪能发电装置发电机优化设计，希望对你们有协助。

【论文摘要】 本文在上海陆地大学研制的“浪流一体化发电装置”的基础上，对其发电机启动了优化设计，去掉了发电机和水轮机的两边转换装置，满足了陆地能直驱发电的方式，经过电机实验室性能测实验证了其可行性，提高了发电效率和牢靠率，降低了保养本钱，可以运行于实践消费中。

【关键词】浪流一体化;发电装置;发电机;优化设计;直驱发电

0 前言

上海陆地大学研制的“浪流一体化发电装置”同时可以捕捉波浪和海流的向前的推力，在接遭到陆地能量之后发生惯性而出现延续转动;经过主轴带动发电机旋转而发生电能。 为陆地观测、岛礁生活、陆地养殖、海水淡化等提供稳如泰山的电能，并用于处置遥远洋域的国防设备、部分电网未掩盖的有居民海岛、偏远无居民海岛生态树立中的供电需求。 本文以此发电装置为研讨对象，对其水轮机婚配的发电机启动了优化设计，克制了传统的陆地能要求经过三个部分转换的缺陷，没有齿轮箱，增加了传动损耗，采用发电机输入电压稳如泰山控制器，成功了浪轮机的输入转速稳如泰山，提高了发电效率，降低了运转保养本钱。 尤其是在低转速环境下，效果愈加清楚。

1 研讨对象与方法

本项目设计的发电机是满足陆地能直驱发电方式的。 但是，齿轮箱的存在却成为制约陆地能发电机组开展的要素之一：机组运转环节中齿轮箱不时处于高速旋转，参与了系统损耗，降低了能量应用率;陆地能发电机组往往装置在海平面或海水之中，经受严寒严冬，海水腐蚀、温度变化大，环境条件恶劣，造成升速齿轮箱的工况严峻，保养保养任务量大;为了能顺应恶劣的运转环境，齿轮箱毕竟造价昂贵，更由于陆地能能量多变，往往会形成过载，这样就更容易损坏齿轮箱，使得系统运转本钱增大。

因此，本设计取掉了两边转换环节，水轮机主轴右端经过联轴器和电机衔接在一同，直接带动电机发电，两边不经过任何环节，这就成功了相对的直驱。本文研制陆地能直驱发电方式有以下几个方面优势：

(1)提高了发电效率高。 直驱式发电没有齿轮箱，增加了传动损耗，提高了发电效率，尤其是在低转速环境下，效果愈加清楚。

(2)提高了牢靠性。 直驱技术省去了齿轮箱及其附件，简化了传动结构，提高了机组的牢靠性。 同时，机组在低转速下运转，旋转部件少，牢靠性更高。

(3)运转及保养本钱低。 采用无齿轮直驱技术可增加发电机组装置零部件数量，防止齿轮箱油的活期改换，降低了运转保养本钱。

但是，这样的陆地能直驱发电方式就要求发电机具有低速运转的特性，并且有较高的效率，更者要求发电机要能在海水中运转。

2 直驱发电机设计

2.1 直驱发电机结构设计

发电机采用盘式结构：波浪能单位体积所携带的能量有限，要能高效的搜集这些动力，发电机则成为本装置中动力转换的关键设备之一。 波浪能发电机，最多每分钟几百转，因此发电机的技术目的、经济性等选择本装置在市场中的竞争力。 常用发电机分为盘式和圆柱式两种：圆柱式发电机的气隙磁场延轴向散布，要想取得较高的发电效率，圆柱式发电机必需运转在高速下，而盘式发电机的定转子为平行结构，克制了圆柱式发电机定子容纳转子的结构缺陷，轴向尺寸小，没有叠片和铆压工序，工艺好，因此盘式发电机可以运转在低速条件下。 因此发电机选择盘式发电机结构，能够在低转速下到达额外功率，从而满足了波浪能发电系统对发电机的技术要求，提高了效率。

2.2 发电机输入电压稳如泰山控制器设计

发电机的三相输入接到风景互补控制器上，经过控制器可以失掉48V的稳如泰山电压，可将稳如泰山的电能存储在蓄电池中。 控制器的原理是将输入的交流电流经过三相桥式全控整流电路转化成直流电流，直流电流经过升降压斩波电路将电压输入控制在48V。 值得留意的是发电机转速到达54r/min控制器输入端才会有电流输入。 控制器如图2所示，经过控制器流出的电流为直流，将控制器前面的电池组“+”“-”接到蓄电池的接口即可，反面细节如图3所示。

2.3 直驱电机任务原理

2.3.1 三相桥式全控整流电路

在三相桥式全控整流电路中，如图4所示，晶闸管KP1和KP4接a相，晶闸管KP3和KP6接b相，晶管KP5和KP2接c相。 晶闸管KP1、KP3、KP5组成共阴极组，而晶闸管KP2、KP4、KP6组成共阳极组。

2.3.2 升降压斩波电路原理

如图5所示为升降压斩波电路原理，V通时，电源E经V向L供电使其贮能，此时电流为i1。 同时，C维持输入电压恒定并向负载R供电。 V断时，L的能量向负载释放，电流为i2。 负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反，该电路也称作反极性斩波电路。

3 实验剖析

在实验室中模拟不同工况水流下轮机所具有的转数，并以可控转数电动机带动发电机测试其发电性能。 为此，我们搭建了发电机测试平台。 发电机测试平台如图7所示，经过机架将发电机固定，经过联轴器与传感器相连。 在发电机测试平台中，左边是直流电动机，模拟水轮机的作用，作为动力的出入。 经过联轴器与电动机相连的是传感器，这种传感器衔接显示屏后可以看到瞬态的扭矩、转速、功率。 其中功率可是为发电机的输入功率，这样我们测出输入功率后可以失掉发电机的效率。 电阻箱、整流器与扭矩仪如图8所示，扭矩仪上的3个显示屏即为扭矩、转速、功率。

发电机所收回的是三相交流电，三相交流电输入电子测试平台，经过电子测试平台，可以失掉三相交流电的瞬态电压、电流、功率、功率因数。 流出整流器的电流经过整流变为直流电流，流入功率计，并将滑动变阻箱串联到整个电路中。

4 电机方案总结与展望

方案采用直驱式发电方式不只参与了发电效率，而且提高的发电装置的牢靠性，不阻碍运转时期满足了要求。 发电机采用盘式发电机结构，其能够在低转速下到达额外功率，从而满足了波浪能发电系统对发电机的技术要求，提高了效率。 装置收回的三相交流电经过控制器后，经实践测量，电压基本维持在48V左右，且为直流电，这将电能存储到蓄电池中提供了条件，并最终到达了我们的要求。

但是发电机组装置在海平面或海水之中，经受严寒严冬，海水腐蚀、温度变化大，环境条件恶劣，容易遭受海水腐蚀，因此今后可以做的研讨方向还有以下几个方面：

1)发电机自身要具有良好的机械密封设计，评价不同海水深度、压力下密封系统的牢靠性。研讨海水环流条件下，涉海资料在淤泥、深海、浅海、浪花飞溅、海雾等不同区域环境下，其腐蚀规律，设计相应的耐腐蚀资料;

2)发电机外部可增设防水箱，使发电机与海水具有了隔离层，不只到达了防水的效果，也使发电机无需浸泡在海水中。

【参考文献】

[1]游亚戈.我国陆地波浪能的开展进度[J].中国科技效果，2006(2)：17-19.

[2]李允武.陆地动力开发[M].陆地出版社，2008.

[3]盛松伟，游亚戈，马玉久.一种波浪能实验装置水动力学剖析与优化设计[J].陆地工程，2006，24(3)：107-112.

[4]张峰，游亚戈，吴必军，李甫杰.中国陆地能专利研讨[J].可再生动力，2007，25(2)：79-81.

关于大自然的启示,我有急用。 例如：1由令人厌恶的苍蝇，仿制成功一种十分奇特的小型气体剖析仪。曾经被安

苍蝇与宇宙飞船令人厌恶的苍蝇，与宏伟的航天事业似乎风马牛不相及，但仿生学却把它们严密地咨询起来了。 苍蝇是声名狼藉的“逐臭之夫”，凡是腥臭污秽的中央，都有它们的踪迹。 苍蝇的嗅觉特别灵敏，远在几千米外的气息也能嗅到。 但是苍蝇并没有“鼻子”，它靠什么来充任嗅觉的呢? 原来，苍蝇的“鼻子”——嗅觉感受器散布在头部的一对触角上。 [9] 每个“鼻子”只要一个“鼻孔”与外界相通，内含上百个嗅觉神经细胞。 若有气息进入“鼻孔”，这些神经立刻把气息抚慰转变成神经电脉冲，送往大脑。 大脑依据不同气息物质所发生的神经电脉冲的不同，就可区别出不同气息的物质。 因此，苍蝇的触角像是一台灵敏的气体剖析仪。 仿生学家由此失掉启示，依据苍蝇嗅觉器官的结构和性能，仿制成一种十分奇特的小型气体剖析仪。 这种仪器的“探头”不是金属，而是活的苍蝇。 就是把十分纤细的微电极插到苍蝇的嗅觉神经上，将引导出来的神经电信号经电子线路加大后，送给剖析器；剖析器一经发现气息物质的信号，便能收回警报。 这种仪器曾经被装置在宇宙飞船的座舱里，用来检测舱内气体的成分。 这种小型气体剖析仪，也可测量潜水艇和矿井里的有害气体。 应用这种原理，还可用来改良计算机的输入装置和有关气体色层剖析仪的结构原理中。 从萤火虫到人工冷光从萤火虫到人工冷光自从人类发明了电灯，生活变得简易、丰厚多了。 但电灯只能将电能的很少一部分转变成可见光，其他大部分都以热能的方式糜费掉了，而且电灯的热射线有害于人眼。 那么，有没有只发光不发热的光源呢? 人类又把目光投向了大自然。 在自然界中，有许多生物都能发光，如细菌、真菌、蠕虫、软体生物、甲壳生物、昆虫和鱼类等，而且这些生物收回的光都不发生热，所以又被称为“冷光。 ”在众多的发光生物中，萤火虫是其中的一类。 萤火虫约有1 500种,它们收回的冷光的颜色有黄绿色、橙色，光的亮度也各不相反。 萤火虫收回冷光不只具有很高的发光效率，而且收回的冷光普通都很柔和，很适宜人类的眼睛，光的强度也比拟高。 因此，生物光是一种人类理想的光。 [10] 迷信家研讨发现，萤火虫的发光器位于腹部。 这个发光器由发光层、透明层和反射层三部分组成。 发光层拥有几千个发光细胞，它们都含有荧光素和荧光酶两种物质。 在荧光酶的作用下，荧光素在细胞内水分的介入下，与氧化合便收回荧光。 萤火虫的发光，实质上是把化学能转变成光能的环节。 早在40年代，人们依据对萤火虫的研讨，发明了日光灯，使人类的照明光源出现了很大变化。 近年来，迷信家先是从萤火虫的发光器中分别出了纯荧光素，后来又分别出了荧光酶，接着，又用化学方法人工分解了荧光素。 由荧光素、荧光酶、ATP(三磷酸腺苷)和水混合而成的生物光源,可在充溢爆炸性瓦斯的矿井中当闪光灯。 由于这种光没有电源，不会发生磁场，因此可以在生物光源的照明下，做肃清磁性水雷等任务。 如今，人们已能用掺和某些化学物质的方法失掉相似生物光的冷光，作为安保照明用。 电鱼与伏特电池自然界中有许多生物都能发生电，仅仅是鱼类就有500余种 。 人们将这些能放电的鱼，统称为“电鱼”。 各种电鱼放电的身手各不相反。 放电才干最强的是电鳐、电鲶和电鳗。 中等大小的电鳐能发生70伏左右的电压,而非洲电鳐能发生的电压高达220伏；非洲电鲶能发生350伏的电压；电鳗能发生500伏的电压，有一种南美洲电鳗竟能发生高达880伏的电压，称得上电击冠军,听说它能击毙像马那样的大生物。 电鱼放电的微妙终究在哪里?经过对电鱼的解剖研讨， 终于发如今电鱼体内有一种奇特的发电器官。 这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。 由于电鱼的种类不同，所以发电器的外形、位置、电板数都不一样。 电鳗的发电器呈棱形，位于尾部脊椎两侧的肌肉中；电鳐的发电器形似扁平的肾脏，陈列在身体中线两侧，共有200万块电板;电鲶的发电器来源于某种腺体，位于皮肤与肌肉之间,约有500万块电板。 单个电板发生的电压很微弱，但由于电板很多，发生的电压就很大了。 电鱼这种特殊的身手，惹起了人们极大的兴味。 19世纪初，意大利物理学家伏特，以电鱼发电器官为模型，设计出全球上最早的伏特电池。 由于这种电池是依据电鱼的自然发电器设计的,所以把它叫做“天然电器官”。 对电鱼的研讨，还给人们这样的启示：假设能成功地模拟电鱼的发电器官，那么，船舶和潜水艇等的动力疑问便能失掉很好的处置。 水母的顺风耳在自然界中，水母，早在5亿多年前，它们就曾经在海水里生活了。 “但是，水母跟顺风耳又有什么相关呢？”人们必需会问这样一个疑问。 由于，水母在风暴来临之前，就会成群结队地游向大海，就预示风暴既未来临。 但是，这又与“顺风耳”有什么相关呢？原来，在蓝色的陆地上，由空气和波浪摩擦而发生的次声波（频率为8～13赫），是风暴来临之前的预告。 这种次声波，人耳是听不到的，而对水母来说却是易如反掌。 迷信家经过研讨发现，水母的耳朵里长着一个细柄，柄上有个小球，球内有块小小的听石。 迷信家仿照水母耳朵的结构和性能，设计了水母耳风暴预测仪，相当准确地模拟了水母感受次声波的器官。 技艺训练长颈鹿与宇航员失重现象长颈鹿之所以能将血液经过长长的颈保送到头部，是由于长颈鹿的血压很高。 据测定，长颈鹿的血压比人的正常血压高出2倍。 这样高的血压为什么不会使长颈鹿患脑溢血而死亡呢？这和长颈鹿身体的结构有关。 首先，长颈鹿血管周围的肌肉十分兴旺，能紧缩血管，控制血流量；同时长颈鹿腿部及全身的皮肤和筋膜绷得很紧，利于下肢的血液向上回流。 迷信家由此遭到启示，在训练宇航员对，设置一种特殊器械，让宇航员应用这种器械每天锻炼几小时，以防止宇航员血管周围肌肉退步；在宇宙飞船升空时，迷信家依据长颈鹿应用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理，研制了飞行服——“抗荷服”。 抗荷服上安有充气装置，随着飞船速度的增高，抗荷服可以充入一定量的气体，从而对血管发生一定的压力，使宇航员的血压坚持正常。 同时，宇航员腹部以下部位是套入抽去空气的密封装置中的，这样可以减小宇航员腿部的血压，利于身体上部的血液向下肢保送。 蛋壳与薄壳修建蛋壳呈拱形，跨度大，包括许多力学原理。 虽然它只要2 mm的厚度，但经常使用铁锤敲砸也很难破坏它。 修建学家模拟它启动了薄壳修树立计。 这类修建有许多优势：用料少，跨度大，安全耐用。 薄壳修建也并非都是拱形，举世知名的悉尼歌剧院则像一组泊港的群帆。 结构构件关于构件，在截面面积相反的状况下，把资料尽或许放到远离中和轴的位置上，是有效的截面外形。 幽默的是，在自然界许多动植物的组织中也表现了这个结论。 例如：“疾风知劲草”，许多能接受狂风的植物的茎部是维管状结构，其截面是空心的。 支持人承重和运动的骨骼，其截面上密实的骨质散布在周围，而柔软的骨髓充溢内腔。 在修建结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是依据这条结论得来的。 斑马斑马生活在非洲大陆，外形与普通的马没有什么两样，它们身上的条纹是为顺应生活环境而衍化出来的维护色。 在一切斑马中，细斑马长得最大最美。 它的肩高140-160厘米，耳朵又圆又大，条纹细密且多。 斑马常与草原上的牛羚、旋角大羚羊、瞪羚及鸵鸟等共外，以抵御天敌。 人类将斑马条纹运行到军事上是一个是很成功仿生学例子。 昆虫与仿生昆虫集体小，种类和数量庞大，占现存生物的75％以上，普及全全球。 它们有各自的生活绝技，有些技艺连人类也自叹不如。 人们对自然资源的应用范围越来越普遍，特别是仿生学方面的任何成就，都来自生物的某种特性，本文简明引见昆虫与仿生学。 （右为家蝇的眼睛）蝴蝶与仿生蝴蝶与仿生 五彩的蝴蝶锦色粲然，如重月纹凤蝶，褐脉金斑蝶等，尤其是萤光翼凤蝶，其后翅在阳光下时而金黄，时而翠绿，有时还由紫变蓝。 迷信家经过对蝴 蝶颜色的研讨，为军事进攻带来了极大的裨益。 在二战时期，德军包围了列宁格勒，希图用轰炸机摧毁其军事目的和其他进攻设备。 苏联昆虫学家施万维奇依据事先 人们对伪装缺乏看法的状况，提出应用蝴蝶的颜色在花丛中不易被发现的道理，在军事设备上掩盖蝴蝶花纹般的伪装。 因此，虽然德军费尽心机，但列宁格勒的军事 基地仍安然无惹，为赢得最后的胜利奠定了坚实的基础。 依据相同的原理，后来人们还消费出了迷彩服，大大增加了战役中的伤亡。 [11] 天然卫星在太空中由于位 置的不时变化可惹起温度骤然变化，有时温差可高达两、三网络，严重影响许多仪器的正常任务。 迷信家们受蝴蝶身上的鳞片会随阳光的照射方向智能变换角度而调 节体温的启示，将天然卫星的控温系统制成了叶片正反两面辐射、散热才干相差很大的百叶窗样式，在每扇窗的转动位置装置有对温度敏感的金属丝，随温度变化可调理窗的开合，从而坚持了天然卫星外部温度的恒定，处置了航天事业中的一大难题。 甲虫与仿生 气步甲炮虫自卫时，可放射出具有恶臭的高温液体 “炮弹”，以迷惑、抚慰和惊吓敌害。 迷信家将其解剖后发现甲虫体内有3个小室，区分储有二元酚溶液、双氧水和生物酶。 二元酚和双氧水流到第三小室与生物酶 混合出现化学反响，瞬间就成为100℃的毒液，并迅速射出。 这种原理目前已运行于军事技术中。 二战时期，德国纳粹为了抗争的要求，据此机理制造出了一种功 率极大且性能安保牢靠的新型发起机，装置在飞航式导弹上，使之飞行速度放慢，安保稳如泰山，命中率提高，英国伦敦在受其轰炸时损失沉重。 美国军事专家受甲虫喷 射原理的启示研制出了先进的二元化武器。 这种武器将两种或多种能发生毒剂的化学物质分装在两个隔开的容器中，炮弹发射后隔膜分裂，两种毒剂两边体在弹体飞 行的8—10秒内混兼并出现反响，在抵达目的的瞬间生成致命的毒剂以杀伤死敌。 它们易于消费、贮存、运输，安保且不易失效。 萤火虫可将化学能直接转变成光 能，且转化效率达100%，而普通电灯的发光效率只要6%。 人们模拟萤火虫的发光原理制成的冷光源可将发光效率提高十几倍，大大浪费了能量。 另外，依据甲 虫的视动反响机制研制成功的空对地速度计已成功地运行于航空事业中。 蜻蜓与仿生 蜻蜒经过翅膀振动可发生不同于周围大气的部分不稳如泰山气流，井应用气流发生的涡流来使自己上升。 蜻蜒能在很小的推力下飞翔，不但可向前飞行，还能向后和左右两侧飞行，其向前飞行速度可达72km/小时。 此外，蜻蜒的 飞行行为简易，仅靠两对翅膀不停地拍打。 迷信家据此结构基础研制成功了直升飞机。 飞机在高速飞行时，常会惹起猛烈振动，甚至有时会折断机翼而惹下降机失事。 蜻蜒依托减轻的翅痣在高速飞行时平安无事，于是人们仿效蜻蜒在飞机的两翼加上了平衡重锤，处置了因高速飞行而惹起振动这个令人顺手的疑问。 苍蝇与仿生 昆虫学家研讨发现，苍蝇的后翅退步成一对平衡棒。 当它飞行时，平衡棒以一定的频率启动机械振动，可以调理翅膀的运动方向，是坚持苍蝇身体平 衡的导航仪。 迷信家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪，大大改良了飞机的飞行性能LlJ，可使飞机智能中止风险的滚翻飞行，在机体剧烈倾斜时还 能智能恢复平衡，即使是飞机在最复杂的急转弯时也万无一失。 苍蝇的复眼包括4000个可独立成像的单眼，能看清简直360。 范围内的物体。 在蝇眼的启示下，人们制成了由1329块小透镜组成的一次性可拍1329张高分辨率照片的蝇眼照像机，在军事、医学、航空、航天上被普遍运行。 苍蝇的嗅觉特别灵敏并能对 数十种气息启动加快剖析且可立刻作出反响。 迷信家依据苍蝇嗅觉器官的结构，把各种化学反响转变成电脉冲的方式，制成了十分灵敏的小型气体剖析仪，目前已广 泛运行于宇宙飞船、潜艇和矿井等场所来检测气体成分，使科研、消费的安保系数更为准确、牢靠。 蜂类与仿生 蜂巢由一个个陈列划一的六棱柱形小 蜂房组成，每个小蜂房的底部由3个相反的菱形组成，这些结构与近代数学家准确计算出来的——菱形钝角109。 28’，锐角70。 32’完全相反，是最节省 资料的结构，且容量大、极安全，令许多专家赞赏不止。 人们仿其结构用各种资料制成蜂巢式夹层结构板，强度大、重量轻、不易传导声和热，是修建及制造航天飞 机、宇宙飞船、天然卫星等的理想资料。 蜜蜂复眼的每个单眼中相邻地陈列着对偏振光方向十分敏感的偏振片，可应用太阳准确定位。 迷信家据此原理研制成功了偏 振光导航仪，早已普遍用于航海事业中。 其它昆虫与仿生跳蚤的腾跃身手十分高强，航空专家对此启动了。 生物学家经过对蛛丝的研讨制造出初级丝线，抗撕断裂下降伞与暂时吊桥用的高强度缆索。 船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模拟。 响尾蛇导弹等就是迷信家模拟蛇的“热眼”性能和其舌上陈列着一种似照相机装置的自然红外线感知才干的原理，研制开收回来的现代化武器。 火箭升空应用的是水母、墨鱼反冲原理。 科研人员经过研讨变色龙的变色身手，为部队研制出了不少军事伪装装备。 迷信家研讨青蛙的眼睛，发明了电子蛙眼。 白蚁不只经常使用胶粘剂修建它们的土堆，还可以经过头部的小管向死敌放射胶粘剂。 于是人们依照相同的原理制造了任务的武器—一快干胶炮弹。 美国空军经过毒蛇的“热眼”性能，研讨开收回了微型热传感器。 我国纺织科技人员应用仿生学原理，自创陆地生物的皮毛结构，设计出一种KEG保温面料，并具有防风和导湿的性能。 依据响尾蛇的颊窝能觉失掉0.001℃的温度变化的原理，人类发明了跟踪追击的响尾蛇导弹。 人类还应用蛙跳的原理设计了蛤蟆夯。 人类模拟警犬的高灵敏嗅觉制成了用于侦缉的“电子警犬”。 迷信家依据野猪的鼻子测毒的奇特身手制成了全球上第一批防毒面具。 仿生学是人类不时经常使用的方法，如模拟海豚皮而结构的“海豚皮游泳衣”、迷信家研讨鲸鱼的皮肤时，发现其上有沟漕的结构，于是有个迷信家就依照鲸鱼皮结构，形成一个薄膜蒙在飞机的外表，据实验可浪费动力3%，若全国的飞机都蒙上这样的外表，每年可浪费几十亿。 又如有迷信家研讨蜘蛛，发现蜘蛛的腿上没有肌肉，有脚的生物会走，关键是靠肌肉的收缩，如今蜘蛛没有肌肉为什么会走路？经研讨蜘蛛不是靠肌肉的收缩启动走路的，而是靠其中的“液压”的结构启动走路，据此人们发明了液压步行机……总之,从自然界失掉启迪,模拟其结构启动发明发明.这就是仿生学. 这是我们向自然界学习的一个方面。