擺式波浪發電裝置設計全套下載

『壹』 波浪能發電裝置

波浪發電裝置主要是將波力轉換為壓縮空氣來驅動空氣透平發電機發電。當波浪上升時將空氣室中的。

海洋能與潮汐能、海洋溫差能、鹽梯度能、洋流能等能源一樣，是海洋能源中最豐富、最普遍、較難利用的資源之一。波浪能又是海洋能中所佔比重較大的海洋能源。海水的波浪運動產生十分巨大的能量。

據估算，世界海洋中的波浪能達700億千瓦，佔全部海洋能量的94%，是各種海洋能中的「首戶」。

現狀及前景

雖然波浪能開發的技術復雜、成本高、投資回收期長。但是近200年來，世界各國還投入了很大的力量進行了不懈的探索和研究。除了實驗室研究外，挪威、日本、英國、美國、法國、西班牙和中國等國家已建成多個數十瓦至數百千瓦的試驗波浪發電裝置。

主要的形式有活動點頭鴨、波面筏、海蚌型；浮體式振盪水拄型；固定式（岸式）振盪水拄型；水流型；壓力柔性袋型等裝置。

『貳』 阿基米德海浪發電裝置波浪轉換方式

阿基米德海浪發電裝置波浪轉換方式是直線電機發電。據相關平台公開信行察息顯示，阿基米德波浪擺裝置是談爛英國AWSOceanEnergy公司研製的是第一個使用直線電機發電的能量轉換裝置，該裝置每兩個相鄰漂浮裝置之間用兩個自由度鉸鏈連接，裝置的長度方向與海浪的傳播方向一致，浮筒隨波浪上下起伏，關節之間便有相對轉動，從而推動圓筒內的液壓缸作往復運動，液壓缸將檔侍茄流體壓入儲能器中作短期儲存，液壓馬達在高壓流體作用下旋轉帶動電機做功產生電能。

『叄』 淺談波浪能發電裝置發電機優化設計

淺談波浪能發電裝置發電機優化設計

引言：發電機的三相輸出接到風光互補控制器上，通過控制器可以得到48V的穩定電壓，可將穩定的電能存儲在蓄電池中。以下是我來淺談波浪能發電裝置發電機優化設計，希望對你們有幫助。

【論文摘要】 本文在上海海洋大學研製的“浪流一體化發電裝置”的基礎上，對其發電機進行了優化設計，去掉了發電機和水輪機的中間轉換裝置，滿足了海洋能直驅發電的形式，通過電機實驗室性能測試驗證了其可行性，提高了發電效率和可靠率，降低了維護成本，可以應用於實際生產中。

【關鍵詞】浪流一體化;發電裝置;發電機;優化設計;直驅發電

0 前言

上海海洋大學研製的“浪流一體化發電裝置”同時可以捕獲波浪和海流的向前的推力，在接受到海洋能量之後產生慣性而發生連續轉動;通過主軸帶動發電機旋轉而產生電能。為海洋觀測、島礁生活、海洋養殖、海水淡化等提供穩定的電能，並用於解決邊遠海域的國防設施、部分電網未覆蓋的有居民海島、偏遠無居民海島生態建設中的供電需求。本文以此發電裝置為研究對象，對其水輪機匹配的發電機進行了優化設計，克服了傳統的海洋能需要經過三個部分轉換的缺點，沒有齒輪箱，減少了傳動損耗，採用發電機輸出電壓穩定控制器，實現了浪輪機的輸出轉速穩定，提高了發電效率，降低了運行維護成本。尤其是在低轉速環境下，效果更加顯著。

1 研究對象與方法

本項目設計的發電機是滿足海洋能直驅發電形式的。然而，齒輪箱的存在卻成為制約海洋能發電機組發展的因素之一：機組運行過程中齒輪箱一直處於高速旋轉，增加了系統損耗，降低了能量利用率;海洋能發電機組往往安裝在海平面或海水之中，經受嚴寒酷暑，海水腐蝕、溫度變化大，環境條件惡劣，導致升速齒輪箱的工況嚴峻，維護保養工作量大;為了能適應惡劣的運行環境，齒輪箱畢竟造價昂貴，更由於海洋能能量多變，往往會造成過載，這樣就更容易損壞齒輪箱，使得系統運行成本增大。

因此，本設計取掉了中間轉換環節，水輪機主軸右端通過聯軸器和電機連接在一起，直接帶動電機發電，中間不經過任何環節，這就實現了絕對的直驅。本文研製海洋能直驅發電方式有以下幾個方面優點：

(1)提高了發電效率高。直驅式發電沒有齒輪箱，減少了傳動損耗，提高了發電效率，尤其是在低轉速環境下，效果更加顯著。

(2)提高了可靠性。直驅技術省去了齒輪箱及其附件，簡化了傳動結構，提高了機組的可靠性。同時，機組在低轉速下運行，旋轉部件少，可靠性更高。

(3)運行及維護成本低。採用無齒輪直驅技術可減少發電機組裝置零部件數量，避免齒輪箱油的定期更換，降低了運行維護成本。

然而，這樣的海洋能直驅發電方式就需要發電機具有低速運行的'特性，並且有較高的效率，更者要求發電機要能在海水中運行。

2 直驅發電機設計

2.1 直驅發電機結構設計

發電機採用盤式結構：波浪能單位體積所攜帶的能量有限，要能高效的收集這些能源，發電機則成為本裝置中能源轉換的關鍵設備之一。波浪能發電機，最多每分鍾幾百轉，因此發電機的技術指標、經濟性等決定本裝置在市場中的競爭力。常用發電機分為盤式和圓柱式兩種：圓柱式發電機的氣隙磁場延軸向分布，要想獲得較高的發電效率，圓柱式發電機必須運行在高速下，而盤式發電機的定轉子為平行結構，克服了圓柱式發電機定子包容轉子的結構缺點，軸向尺寸小，沒有疊片和鉚壓工序，工藝好，因此盤式發電機可以運行在低速條件下。因此發電機選用盤式發電機結構，能夠在低轉速下達到額定功率，從而滿足了波浪能發電系統對發電機的技術要求，提高了效率。

2.2 發電機輸出電壓穩定控制器設計

發電機的三相輸出接到風光互補控制器上，通過控制器可以得到48V的穩定電壓，可將穩定的電能存儲在蓄電池中。控制器的原理是將輸入的交流電流通過三相橋式全控整流電路轉化成直流電流，直流電流通過升降壓斬波電路將電壓輸出控制在48V。值得注意的是發電機轉速達到54r/min控制器輸出端才會有電流輸出。控制器如圖2所示，經過控制器流出的電流為直流，將控制器後面的電池組“+”“-”接到蓄電池的介面即可，反面細節如圖3所示。

2.3 直驅電機工作原理

2.3.1 三相橋式全控整流電路

在三相橋式全控整流電路中，如圖4所示，晶閘管KP1和KP4接a相，晶閘管KP3和KP6接b相，晶管KP5和KP2接c相。晶閘管KP1、KP3、KP5組成共陰極組，而晶閘管KP2、KP4、KP6組成共陽極組。

2.3.2 升降壓斬波電路原理

如圖5所示為升降壓斬波電路原理，V通時，電源E經V向L供電使其貯能，此時電流為i1。同時，C維持輸出電壓恆定並向負載R供電。V斷時，L的能量向負載釋放，電流為i2。負載電壓極性為上負下正，與電源電壓極性相反，該電路也稱作反極性斬波電路。

3 實驗分析

在實驗室中模擬不同工況水流下輪機所具有的轉數，並以可控轉數電動機帶動發電機測試其發電性能。為此，我們搭建了發電機測試平台。發電機測試平台如圖7所示，通過機架將發電機固定，通過聯軸器與感測器相連。在發電機測試平台中，右邊是直流電動機，模擬水輪機的作用，作為動力的出入。通過聯軸器與電動機相連的是感測器，這種感測器連接顯示屏後可以看到瞬態的扭矩、轉速、功率。其中功率可是為發電機的輸入功率，這樣我們測出輸出功率後可以得到發電機的效率。電阻箱、整流器與扭矩儀如圖8所示，扭矩儀上的3個顯示屏即為扭矩、轉速、功率。

發電機所發出的是三相交流電，三相交流電輸入電子測試平台，通過電子測試平台，可以得到三相交流電的瞬態電壓、電流、功率、功率因數。流出整流器的電流經過整流變為直流電流，流入功率計，並將滑動變阻箱串聯到整個電路中。

4 電機方案總結與展望

方案採用直驅式發電形式不僅增加了發電效率，而且提高的發電裝置的可靠性，無障礙運行時間滿足了要求。發電機採用盤式發電機結構，其能夠在低轉速下達到額定功率，從而滿足了波浪能發電系統對發電機的技術要求，提高了效率。裝置發出的三相交流電通過控制器後，經實際測量，電壓基本維持在48V左右，且為直流電，這將電能存儲到蓄電池中提供了條件，並最終達到了我們的要求。

但是發電機組安裝在海平面或海水之中，經受嚴寒酷暑，海水腐蝕、溫度變化大，環境條件惡劣，容易遭受海水腐蝕，因此今後可以做的研究方向還有以下幾個方面：

1)發電機本身要具有良好的機械密封設計，評估不同海水深度、壓力下密封系統的可靠性。研究海水環流條件下，涉海材料在淤泥、深海、淺海、浪花飛濺、海霧等不同區域環境下，其腐蝕規律，設計相應的耐腐蝕材料;

2)發電機外部可增設防水箱，使發電機與海水具有了隔離層，不僅達到了防水的效果，也使發電機無需浸泡在海水中。

【參考文獻】

[1]游亞戈.我國海洋波浪能的發展進展[J].中國科技成果，2006(2)：17-19.

[2]李允武.海洋能源開發[M].海洋出版社，2008.

[3]盛松偉，游亞戈，馬玉久.一種波浪能實驗裝置水動力學分析與優化設計[J].海洋工程，2006，24(3)：107-112.

[4]張峰，游亞戈，吳必軍，李甫傑.中國海洋能專利研究[J].可再生能源，2007，25(2)：79-81.

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『伍』 常見的發電方式有哪幾種

常見的發電方式：

1、水力發電：水力發電的基本原理是利用水位落差，配合水輪發電機產生電力，也就是利用水的位能轉為水輪的機械能，再以機械能推動發電機，而得到電力。科學家們以此水位落差的天然條件，有效的利用流力工程及機械物理等，精心搭配以達到最高的發電量，供人們使用廉價又無污染的電力。

2、火力發電：火力發電指利用可燃物（中國多為煤）燃燒時產生的熱能，通過發電動力裝置轉換成電能的一種發電方式。火力發電廠的主要設備系統包括：燃料供給系統、給水系統、蒸汽系統、冷卻系統、電氣系統及其他一些輔助處理設備。

3、核能發電：核能發電的核心裝置是核反應堆。核反應堆按引起裂變的中子能量分為熱中子反應堆和快中子反應堆。

4、風力發電：把風能轉變為電能是風能利用中最基本的一種方式。風力發電機一般有風輪、發電機（包括裝置）、調向器（尾翼）、塔架、限速安全機構和儲能裝置等構件組成。

5、地熱發電：地熱發電是利用地下熱能發電的，與火力發電類似。

6、人力發電：能產生力的東西皆能發電，像水力和風力似的，人力也能發電。因此產生了手搖和腳踏之類的發電機，將人在運動中產生的能量轉換成電能。

發電即利用發電動力裝置將水能、化石燃料(煤炭、石油、天然氣等)的熱能、核能以及太陽能、風能、地熱能、海洋能等轉換為電能。

20世紀末發電多用化石燃料，但化石燃料的資源不多，日漸枯竭，人類已漸漸較多的使用可再生能源（水能、太陽能、風能、地熱能、海洋能等）來發電。

(5)擺式波浪發電裝置設計全套下載擴展閱讀：

發電動力裝置按能源的種類分為火電動力裝置、水電動力裝置、核電動力裝置及其他能源發電動力裝置。火電動力裝置由鍋爐、汽輪機和發電機（慣稱三大主機）及其輔助裝置組成。

水電動力裝置由水輪發電機組、調速器、油壓裝置及其他輔助裝置組成。核電動力裝置由核反應堆、蒸氣發生器、汽輪發電機組及其他附屬設備組成。

到20世紀80年代末，主要的發電形式是水力發電、火力發電和核能發電。其他能源發電形式雖然有多種,但規模都不大。3種主要形式所佔的地位因各國能源資源的構成不同而異。世界上以火力發電為主，其發電量在總發電中所佔比重為70%以上。

日、德的火電所佔比重在60%以上。挪威、瑞典、瑞士、加拿大等國則以水力發電為主，其中挪威、瑞士的水力發電量均占總發電量的90%左右，加拿大超過70%，瑞典也超過60%。芬蘭和南斯拉夫則水電與火電各佔一半。法國以核電為主，其發電量占總發電量的70%以上。

『陸』 漂浮式振盪水柱發電裝置工作原理

根據工作原理的不同,波能利用技術主要分為振畝耐運盪浮子技術、越浪式技術、振盪水柱技術。 振盪浮子技術主要是利用兩個或多個結構物在波浪的作用下迅梁產生相對運動,將波浪能轉化為結構物的機械能,然後連接液壓系統或機械結構,驅動發電裝置發電,或者直接使用直線電機將波浪能直接轉化為電能。 該類型的裝置存在著材料利用率低(雙或多浮體)、浮體間相撞問題不可避免、投放時間長(浮態調節需要時間和設備),結構復雜、裝置基體體積大不可拆分、其性價比的提高受到技術限制。 越浪式技術主要是利用波浪的爬坡畝鎮特性,利用水道的變窄將其引入到高位水庫,將波浪能轉化為勢能利用水輪機發電。 該類型裝置的發電量取決於轉換載體的重量,因此其結構扎實並規模龐大,系泊系統設計復雜,海生物附著影響大,成本高昂,維護維修不便利。 振盪水柱技術是以空氣為工作介質,利用往復振盪的水柱像活塞一樣推動氣室內的空氣往復通過噴嘴,往復氣流推動空氣透平旋轉帶動電機發電。 該類型裝置的特點是單浮體,材料利用率高、不存在相撞問題,透平和發電機位於水面上不受海生物影響,但該類型裝置目前還存在結構復雜、體積大、拆裝和更換不方便的問題,導致其與浮標等小型海上裝置的配合性差。

『柒』 海流發電裝置有一葉輪式發電裝置還有哪幾種形式

海流發電裝置是利用海流能源的一種可再生能源發電方式。除了一葉輪式發電裝置之外，還有以下幾種核嫌海流發電形式：

1. 槳葉式發電裝置：該裝置的轉子採用槳葉形狀設計，可以自適應曲率的動態變化，具有高效能力和成本優勢。

2. 圓盤式發電裝置：該裝置的轉子是一個圓盤形狀，通過轉動圓盤推動水流來驅動發電機運轉。

3. 螺旋槳式發電裝置：該裝置主要由螺旋槳、齒輪箱及電機組成，與傳統渦輪機棗氏岩發電凳御機工作原理相似。

以上是目前較為常見的海流發電裝置形式，不同的裝置形式適用於不同的海流條件和環境，能夠滿足不同需求的海流發電工程項目。

『捌』 波浪能發電裝置壽命

波浪能發電裝置沒卜櫻有具體的壽老咐命。沒有說整體的使用壽命，國產的最早的水輪發電機現在還在運行，有近六十年了，好多部件都進行過更換，一般部件的壽命在十五年左右，最長也不過二十年。如果還能運行一般都不侍弊純會整體更換的，那樣會非常麻煩。

『玖』 200kw筏式波浪能發電裝置重量

80公斤左右。中工網顯示200kw筏式波浪能發電裝置重量是80公斤左右。筏式波浪能發電裝置是橘信友一種吸收波浪能量轉化為坦山電能的發電裝置圓槐，該裝置由多個浮體通過鉸接和液壓缸連接組成。

『拾』 海洋波浪能的開發利用

波浪能量如此巨大，存在如此廣泛，自古吸引著沿海的能工巧匠們，想盡各種辦法，企圖駕馭海浪為人所用。
波浪所蘊涵的能量主要是是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波面的寬度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不穩定的一種能源。台風導致的巨浪，其功率密度可達每米迎波面數千kW，而波浪能豐富的歐洲北海地區，其年平均波浪功率也僅為20~40kW/m中國海岸大部分的年平均波浪功率密度為2~7kW/m。
全世界波浪能的理論估算值也為109kW量級。利用中國沿海海洋觀測台站資料估算得到，中國沿海理論波浪年平均功率約為1.3X107kW。但由於不少海洋台站的觀測地點處於內灣或風浪較小位置，故實際的沿海波浪功率要大於此值。其中浙江、福建、廣東和台灣沿海為波能豐富的地區。
將波浪能收集起來並轉換成電能或其他形式能量的波能裝置有設置在岸上的和漂浮在海里的兩種。
按能量傳遞形式分類有直接機械傳動、低壓水力傳動、高壓液壓傳動、氣動傳動4種。
其中氣動傳動方式採用空氣渦輪波力發電機，把波浪運動壓縮空氣產生的往復氣流能量轉換成電能，旋轉件不與海水接觸，能作高速旋轉，因而發展較快。
波力發電裝置五花八門，不拘一格，有點頭鴨式、波面筏式、波力發電船式、環礁式、整流器式、海蚌式、軟袋式、振盪水柱式、多共振盪水柱式、波流式、擺式、結合防波堤的振盪水柱式、收縮水道式等十餘種。
全世界波浪利用的機械設計數以千計，獲得專利證書的也達數百件，因此波浪能利用被稱為「發明家的樂園」。
最早的波浪能利用機械發明專利是1799年法國人吉拉德父子獲得的，他們嘗試為一種可以附在漂浮船隻上的巨大杠桿申請專利，它可以隨海浪一起波動來驅動岸邊的水泵和發電機。1854－1973年的119年間，英國登記了波浪能發明專利340項，美國為61項。在法國，則可查到有關波浪能利用技術的600種說明書。
早期海洋波浪能發電付諸實用的是氣動式波力裝置。道理很簡單，就是利用波浪上下起伏的力量，通過壓縮空氣，推動汲筒中的活塞往復運動而做功。1910年，法國人布索．白拉塞克在其海濱住宅附近建了一座氣動式波浪發電站，供應其住宅l000瓦的電力。這個電站裝置的原理是：與海水相通的密閉豎管中的空氣因波浪起伏而被壓縮或抽空稀薄，驅動活塞做往復運動，再轉換成發電機的旋轉運動而發出電力。
1960年代，日本研製成功用於航標燈浮體上的氣動式波力發電裝置。此種裝置已經投入批量生產，產品額定功率從60瓦到500瓦不等。產品除日本自用外，還出口，成為僅有的少數商品化波能裝備之一。該產品發電的原理就像一個倒置的打氣筒，靠波浪上下往復運動的力量吸、壓空氣，推動渦輪機發電。
有關專家估計，用於海上航標和孤島供電的波浪發電設備有數十億美元的市場需求。這一估計大大促進了一些國家波力發電的研究。
1970年代以來，英國、日本、挪威等國為波力發電研究投入大量人力物力，成績也最顯著。英國曾計劃在蘇格蘭外海波浪場，大規模布設「點頭鴨」式波浪發電裝置，供應當時全英所需電力。這個雄心勃勃的計劃，後因裝置結構過於龐大復雜成本過高而暫時擱置。
1980年代，日本「海明」波浪發電試驗船取得年發電19萬度的良好成績，實現了海上浮體波浪電站向陸地小規模送電。日本已將「海明」波浪發電船列為「離島電源」的首選方案，繼續研究改進。
中國波力發電研究成績也很顯著。1970年代以來，上海、青島、廣州和北京的五六家研究單位開展了此項研究。用於航標燈的波力發電裝置也已投入批量生產。向海島供電的岸式波力電站也在試驗之中。