RU1803597C - Wave power plant - Google Patents

Abstract

Использование; в гидроэнергетике. Сущность изобретени : за коренный мо- , дуль содержит пустотелый понтон с расположенным в нем электрогенератором, ротор которого установлен внутри статора с возможностью перемещени  и выполнен в виде кольца с массой полуколец различной величины, Корпуса понтона и ротора выполнены в виде оболочек торообразной формы, корпус понтона - из двух частей с центральным горизонтальным разъемом, св занных между собой через уплотнительную прокладку . Статор выполнен в виде двух отдельных обмоток, размещенных над и под ротором. Корпус понтона снабжен-установленными в разьеме и выступающими вовнутрь кольцами,корпус ротора - радиально закрепленными .на наружной поверхности магнитными кольцевыми пластинами и жесткими консольными т гами с концевыми пазами дл  размещени  колец понтона. Второй модуль прикреплен шарнирно к первому жестким элементом с регулируемой ; плавучестью. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. (Л СUsing; in hydropower. Summary of the invention: the main module contains a hollow pontoon with an electric generator located inside it, the rotor of which is mounted inside the stator with the possibility of movement and is made in the form of a ring with a mass of half rings of various sizes, the pontoon and the rotor are made in the form of toroidal shells, the pontoon body - of two parts with a central horizontal connector, interconnected via a gasket. The stator is made in the form of two separate windings located above and below the rotor. The pontoon casing is provided with rings installed in the connector and protruding inwardly, the rotor casing is radially mounted on the outer surface with magnetic ring plates and rigid cantilever rods with end grooves for accommodating the pontoon rings. The second module is hinged to the first rigid element with adjustable; buoyancy. 1 wpp, 5 ill. (L C

Description

Изобретение относитс  к гидроэнергетике , в частности к волновым энергетическим установкам, позвол ющим использовать энергию не только одной отдельной волны, но и всей волновой поверхности акватории,The invention relates to hydropower, in particular to wave power plants, allowing the use of energy not only of one separate wave, but of the entire wave surface of the water area

Цель изобретени  - увеличение надежности работы установки и упрощение конструкции .The purpose of the invention is to increase the reliability of the installation and simplify the design.

Нафиг.1 показана схема волновой энергетической установки, вид сверху; на фиг,2 - узел I на фиг. 1; на фиг.З - узел И на фиг.2; на фиг.4 - схема размещени  корпуса модульного блока на скате волны под углом а к горизонту; на фйг.5 - элемент электрической схемы статора.Figure 1 shows a diagram of a wave power plant, a top view; in fig. 2 - node I in fig. 1; in Fig.Z - node And in Fig.2; Fig. 4 is a layout diagram of a modular block housing on a wave slope at an angle a to the horizontal; on fig.5 - an element of the electrical circuit of the stator.

Предлагаема  волнова  энергетическа  установка составлена из модульных полых, выполненных в форме тора, блоков 1, шарнирно соединенных друг с другом посредством соединительных элементов 2, имеющих регулируемую плавучесть. Блоки 1 и соединительные элементы 2 прикреплены друг к другу с помощью шарниров 3. Блоки 1 и соединительные элементы 2 образуют имеющую положительную плавучесть и минимальную парусность сетку, удерживаемую на волновой поверхности с помощью  корных устройств 4. Наружный корпус модульного блока 1. имеющий форму полого тора, выполнен разъемным. Между верхней и нижней част ми корпуса блока 1 размеще- на герметизирующа  прокладка 5, большое 6 и малое 7 направл ющие кольца. Направл ющие кольца 6,7 и герметизирующа  прокладка 5, устанавливаема  между верхней и нижней част ми корпуса модульного блокаThe proposed wave power plant is composed of modular hollow, made in the form of a torus, blocks 1 pivotally connected to each other by means of connecting elements 2 having adjustable buoyancy. Blocks 1 and connecting elements 2 are attached to each other by hinges 3. Blocks 1 and connecting elements 2 form a mesh with positive buoyancy and minimal windage, which is held on the wave surface by means of root devices 4. The outer casing of the modular block 1. having the shape of a hollow torus , made detachable. A sealing gasket 5, a large 6 and a small 7 guide rings are placed between the upper and lower parts of the housing of the unit 1. Guide rings 6,7 and sealing gasket 5, installed between the upper and lower parts of the housing of the modular unit

0000

о со ел оo o o o o

XJXj

,,

1, скреплены болтами. В собранном виде модульный блок 1 герметичен. В индукционных катушках статора 8 находитс  ЭДС. Внутри корпуса модульного блока 1 размещен каркас 9, например в форме трубы, который посредством консолей 10 опорных элементов 11 опираетс  на большое 6 и малое 7 направл ющие кольца. Опорные элементы 11 свободно перемещаютс  по направл ющим. Соединение консолей 10 с каркасом 9 жесткое. На каркасе 9 радиально жестко закреплены магнитные пластины 12, составл ющие ротор. Внутреннее пространство каркаса 9 заполнено так, что некотора  его часть 13 (например, 0,25) т желее других, что обеспечивает несовпадение центра т жести ротора с осью его вращени . Конденсатор 14 и выпр митель 15 обеспечивают подачу выработанной электроэнергии потребителю.1, bolted together. Assembled, the modular unit 1 is sealed. EMF is located in the induction coils of the stator 8. A frame 9 is placed inside the housing of the modular unit 1, for example, in the form of a pipe, which, by means of consoles 10 of the supporting elements 11, is supported on a large 6 and a small 7 guide ring. The support elements 11 move freely along the rails. The connection of the consoles 10 with the frame 9 is rigid. On the frame 9, magnetic plates 12 constituting the rotor are radially rigidly fixed. The internal space of the frame 9 is filled so that some part 13 (e.g. 0.25) is heavier than others, which ensures that the center of gravity of the rotor does not coincide with its axis of rotation. Capacitor 14 and rectifier 15 provide the generated electricity to the consumer.

Предлагаема  установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.

При прохождении волны корпус модульного блока 1, облада  плавучестью и остойчивостью , размещаетс  на скате волны под углом а к горизонту. Более т жела  часть 13 ротора стремитс  при этом зан ть самое нижнее положение, за счет чего весь ротор перемещаетс  относительно индукционных катушек статора 8, в которых и наводитс  ЭДС. При волнении ротор совершает перемещение от неустойчивого равновеси  к ус- тойчивому. Положение устойчивого и неустойчивого равновеси  все врем  взаимно мен етс  в зависимости от периода волн.With the passage of the wave, the housing of the modular unit 1, having buoyancy and stability, is placed on the wave slope at an angle a to the horizontal. The heavier part 13 of the rotor tends to take its lowest position, due to which the entire rotor moves relative to the induction coils of the stator 8, in which the EMF is induced. During excitement, the rotor moves from an unstable equilibrium to a stable one. The position of the stable and unstable equilibrium all the time varies mutually depending on the wave period.

Наружный диаметр модульного блока 1 определ етс  из услови  наибольшего наклона указанного блока, расположенного на волновой поверхности. Наибольший наклон а блока 1 будет достигнут, когда одна его точка находитс  на вершине волны (гребн ), а диаметрально ей противоположна  - во впадине. Дл  обеспечени  этого услови  максимальный диаметр модульного блока 1 должен соответствовать зависимостиThe outer diameter of the modular block 1 is determined from the condition of the greatest inclination of the specified block located on the wave surface. The greatest slope a of block 1 will be achieved when one of its points is at the top of the wave (crest), and is diametrically opposite to it - in the trough. To ensure this condition, the maximum diameter of the modular unit 1 must correspond to the dependence

D Vhi+$D Vhi + $

))

где D - наружный диаметр модульного блока , м;where D is the outer diameter of the modular block, m;

А- длина волны, м;A - wavelength, m;

hB - высота волны, м.hB - wave height, m

Таким образом, предлагаема  установка при простом конструктивном ее исполнении позвол ет использовать всю энергию волн, что обеспечивает повышение КПД. При прохождении волны через сетчатую конструкцию, составленную из модульныхThus, the proposed installation with its simple structural design allows the use of all wave energy, which ensures an increase in efficiency. When a wave passes through a mesh structure composed of modular

блоков 1, энерги  волны уменьшаетс , что позвол ет применить установку дл  защиты берега от волнового воздействи . Дл  этого сетчатую конструкцию располагают вдольunits 1, the wave energy is reduced, which allows the installation to protect the coast from wave action. To do this, the mesh structure is arranged along

береговой линии и закрепл ют ее между пирсами или на  кор х. Энергоемкость волны , котора  дойдет дб береговой линии, значительно уменьшитс . Вырабатываема  электроэнерги  при этом может быть использована дл  получени  тепла в электрокотлах , а также дл  электролиза морской воды в цел х получени  различных химических элементов и соединений.coastline and secure it between the piers or on the crust. The energy intensity of the wave that reaches db of the coastline will be greatly reduced. The generated electricity can be used to generate heat in electric boilers, as well as for the electrolysis of sea water in order to obtain various chemical elements and compounds.

Предлагаемое техническое решениеProposed Technical Solution

можно использовать на морских набережных и водохранилищах дл  защиты береговой линии от разрушений с одновременной выработкой электроэнергии дл  бытовых и технических целей.It can be used on sea embankments and reservoirs to protect the coastline from damage while generating electricity for domestic and technical purposes.

Предлагаемое устройство может быть расположено вокруг нефтегазовых платформ дл  уменьшени  на них волновых воздействий , с одновременной выработкой электроэнергии,The proposed device can be located around oil and gas platforms to reduce wave effects on them, while generating electricity,

Claims (2)

1. Волнова  энергетическа  установка,1. Wave power plant, содержаща  за коренный модуль, включающий пустотелый понтон с расположенным в нем электрогенератором, ротор которого установлен внутри статора с возможностью перемещени  и выполнен в виде кольца сcontaining a main module, including a hollow pontoon with an electric generator located in it, the rotor of which is mounted inside the stator with the possibility of movement and is made in the form of a ring with массой полуколец различной величины, о т- личающа с  тем, что, с целью увеличени  надежности работы установки и упрощени  конструкции,; корпуса понтона и ротора электрогенератора выполнены в виде оболочек торообразной формы, при этом корпус понтона - из двух частей с центральным горизонтальным разъемом, св занных между собой через уплотнительную прокладку статор в виде двух отдельных обмоток , размещенных над и под ротором, корпус понтона снабжен установленными в разъеме и выступающими внутрь кольцами, а корпус ротора - радиально закрепленными на наружной поверхности магнитнымиa mass of half rings of various sizes, which means that, in order to increase the reliability of the installation and simplify the design; the pontoon body and the electric generator rotor are made in the form of toroidal shells, while the pontoon body is made up of two parts with a central horizontal connector interconnected through a stator gasket in the form of two separate windings located above and below the rotor, the pontoon body is equipped with the connector and the inwardly projecting rings, and the rotor housing is magnetically radially mounted on the outer surface кольцевыми пластинами и жесткими консольными т гами с концевыми пазами дл  размещени  колец понтона.ring plates and rigid cantilever rods with end grooves for accommodating pontoon rings. 2. Установка по п.1,отличаю щ а   с   тем, что, с целью увеличени  мощности, она снабжена по крайней мере вторым модулей, прикрепленным шарнирно к первому посредством жесткого элемента с регулируемой плавучестью.2. Installation according to claim 1, characterized in that, in order to increase power, it is provided with at least second modules pivotally attached to the first by means of a rigid element with adjustable buoyancy. ФигАFig Фцв.5Ftv. 5