Волновая энергетическая установка

Номер документа 2720150020

РУБРИКА:
15. Использование нетрадиционных источников энергии

РУБРИКА ГРНТИ:
45.53.99. Прочие виды электротехнического оборудования

АТРИБУТЫ:
Отрасли: Альтернативная энергетика,гидроэнергетика
Тепловая энергия:
Электрическая энергия:
Виды топлива:
Водные ресурсы:

РЕКВИЗИТЫ:
Вид документа: Патент
Номер: 2539410
Автор (принявший орган): Гринкруг Мирон Соломонович, 681000, Хабаровский край, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Молодогвардейская, 16, кв. 62, ООО "Учебно-научный инновационный центр энергосбережения", (4217) 241-107
Дата: 06.08.2015
Регион: Хабаровский край
Источник информации: www.fips.ru

ПОЛНЫЙ ТЕКСТ ДОКУМЕНТА:

ВОЛНОВАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА
Изобретение относится к гидроэнергетике и предназначено для преобразования энергии волн в электроэнергию.
 
 
Фиг.1 - общий вид волновой энергетической установки.
Волновая энергетическая установка содержит каркас 1, шток 2, поплавок 3, площадку 4 с магнитами 5, рамку 6, кожух 7, обмотку 8, корпус 9, ротор 10, фланец 11, ролики 12, фиксатор 13, пружину 14, демпфирующую пружину 15, крышку 16, подшипники 17.
Перечисленные выше конструктивные элементы выполнены следующим образом. Верхняя часть каркаса содержит стойки 18, выполненные совместно с призматическими направляющими 19. На стойках 18 неподвижно закреплена рамка 6 с выполненной вокруг нее обмоткой 8. В верхней и нижней частях каркаса 1 установлены втулки 20 с выполненными в них соосными центральными отверстиями 21, в которые устанавливается шток 2, имеющий цилиндрическую и винтовую с углом наклона витков не менее 45° части, способный к вертикальному перемещению. В цилиндрической части штока выполнен продольный паз 22, в который устанавливается фиксатор 13, представляющий собой цилиндрический штифт, исключающий возможность поворота штока 2 вокруг вертикальной оси. Площадка 4 представляет собой прямоугольную пластину с выполненными в ней пазами 23, в верхней части которой предусмотрена возможность для закрепления плоских магнитов 5, объединенных в прямолинейные секции. Нижняя часть площадки 4 имеет форму полого цилиндра, в стенке которого выполнены фигурные элементы, образующие периодический криволинейный профиль 24 переменной кривизны. К верхней части каркаса 1 крепится корпус 9 с установленным в нем ротором 10, опирающимся на подшипники 17, закрепленные крышкой 16. Внутренняя полость ротора 10 имеет внутреннюю винтовую поверхность, контактирующую с наружной винтовой поверхностью штока 2, представляя собой винтовую пару, преобразующую возвратно-поступательной движение штока 2 во вращательное движение ротора 10 вместе с установленным на нем фланцем 11, на котором закреплены ролики 12 с возможностью их свободного вращения.
Устройство работает следующим образом. При наличии волн поплавок 3 совершает вертикальные движения вдоль собственной оси. При этом закрепленный к поплавку вертикальный шток 2 совершает возвратно-поступательное перемещение относительно каркаса 1. Винтовая часть штока при вертикальном перемещении вверх с осевой силой, развиваемой поплавком 3, создает крутящий момент, передаваемый ротору 10, тем самым преобразуя поступательное движение штока 2 во вращательное движение закрепленного в корпусе 9 ротора 10, на котором крепится фланец 11 с расположенными на нем роликами 12. Ролики 12 находятся в постоянном контакте с периодическим криволинейным профилем 24 площадки 4, с установленными на ней в несколько рядов магнитами 5. Пружина 14, установленная в верхней части кожуха 7, обеспечивает прижим площадки к роликам. Демпфирующая пружина 15, расположенная внутри винтовой части штока 2, способствует созданию режима вынужденных колебаний поплавка 3, одновременно выполняя роль демпфера. При движении вниз шток 2 опускается под действием демпфирующей пружины 15, собственной силы тяжести и сил тяжести площадки 4 с магнитами 5 и поплавка 3. В результате перемещения штока 2 вниз создается крутящий момент, передаваемый ротору 10, который вращается в противоположную сторону. При этом масса поплавка 3 должна быть выбрана таким образом, чтобы обеспечивался постоянный контакт роликов 12 с обкатываемой поверхностью площадки 4. При вращении ротора 10, в результате обкатывания роликами 12 поверхности, имеющей периодический профиль переменной кривизны, площадка 4 вместе с установленными на ней магнитами 5 совершает возвратно-поступательные движения относительно обмотки 8, выполненной вокруг рамки 6, в результате чего в обмотке возникает электрический ток, который подается на объект преобразования, потребления или аккумулирования электрической энергии. Для исключения возможности вращения штока предусмотрен фиксатор 13. Для исключения повреждений от атмосферных воздействий конструкция закрыта кожухом  7.                                                                                                    
  Конкурентные преимущества.                                                                                          
Достигается эффективная генерация электроэнергии на волнах любой амплитуды независимо от скорости вертикального движения волн за счет увеличения частоты возвратно-поступательных перемещений магнитов по сравнению с вертикальным движением поплавка. Вследствие использования нескольких рядов магнитов достигается повышение эффективности их работы. Применение неметаллических материалов снижает металлоемкость конструкции и ее массу. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить электроэнергией объекты промышленного производства морского и прибрежного базирования.