專(zhuān)利名稱：水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其是涉及到構(gòu)成這種風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的水浮 風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)、磁力定位配合限位輪定限位或軸定位的定位系統(tǒng)、擱淺式柔性制動(dòng) 系統(tǒng)、水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)或機(jī)電一體發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，以及該技術(shù)的多種組合實(shí)施技術(shù)方案，尤其 是在單機(jī)超大功率風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前世界上廣泛應(yīng)用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主流技術(shù)，仍然是運(yùn)用的水平軸旋翼風(fēng)車(chē)原 理，僅靠旋翼葉片有限的受風(fēng)面以及葉輪的掃風(fēng)面來(lái)捕捉風(fēng)能。為了提高有效發(fā)電功率，只 得加大風(fēng)車(chē)葉片的有效直徑。這樣雖然能增加有限的風(fēng)電功率，但隨之也帶來(lái)了一系列難 以解決的矛盾直徑的增大，葉尖處的線速和風(fēng)速比也隨之增大，即使是使用高強(qiáng)度的新材 料，這樣結(jié)構(gòu)的風(fēng)機(jī)也難免長(zhǎng)期處于極限工作的狀態(tài)；從整體結(jié)構(gòu)上看，現(xiàn)有風(fēng)機(jī)巨大的旋 轉(zhuǎn)風(fēng)輪以及大型發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的全部重量都集中在高空的一根水平軸上，形成了 “頭重腳輕” 的很不合理的物理結(jié)構(gòu)，這就給現(xiàn)有風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)與制造帶來(lái)了一系列的難以突破的技術(shù)瓶 頸，因而傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不能做大已成定局。半個(gè)多世紀(jì)傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)的運(yùn)用實(shí)踐證明，傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)不僅致使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建 造成本高居不下，也由于其在物理結(jié)構(gòu)上固有的缺陷，在運(yùn)行過(guò)程中難免產(chǎn)生嚴(yán)重的噪音 污染以及巨大風(fēng)機(jī)葉片因高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而引發(fā)三維空間的各種生態(tài)危害，其綜合社會(huì)、經(jīng) 濟(jì)效益因之大打折扣。三千年的風(fēng)能運(yùn)用史表明，要想在空氣密度僅為水密度的1/800的物理?xiàng)l件下大 規(guī)模的利用風(fēng)能，唯有“樹(shù)大招風(fēng)”才是硬道理、唯有古老的風(fēng)帆才有可能大面積捕捉風(fēng)能。 但是隨著風(fēng)帆面積的增大，其迎風(fēng)阻力也隨之加大，同時(shí)由于其大型結(jié)構(gòu)也帶來(lái)了很高的 材料成本問(wèn)題，生產(chǎn)工藝、制造性價(jià)比等一系列技術(shù)設(shè)計(jì)上的難題都有待于徹底突破。專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00710105746. 9的磁懸浮鋼筋混凝土筑造沖壓噴氣式翼型風(fēng)帆風(fēng) 力發(fā)電機(jī)，雖從風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)、材料、制造工藝及綜合性價(jià)比上創(chuàng)造性的解決了風(fēng)力發(fā) 電機(jī)尤其是超大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一系列技術(shù)瓶頸問(wèn)題，但是否還有作為巨大質(zhì)量的風(fēng)帆 運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)更好的懸浮支撐載體、能否更有效地提高巨大質(zhì)量的風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在水 平圓周運(yùn)動(dòng)中的穩(wěn)定可靠性、能否更進(jìn)一步降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建造成本以提高其綜合性價(jià) 比，這一系列的問(wèn)題都還有待于進(jìn)一步探索、突破。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)水平軸旋翼風(fēng)車(chē)結(jié)構(gòu)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上的缺陷，也帶著磁懸 浮鋼筋混凝土筑造沖壓噴氣式翼型風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)有待改進(jìn)的問(wèn)題，從懸浮支撐的載 體入手，大膽地綜合現(xiàn)代流體力學(xué)的設(shè)計(jì)理念，采用水浮式結(jié)構(gòu)的流體力學(xué)的基本原理，更 為創(chuàng)造性的提出了一種水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)明構(gòu)想。本發(fā)明水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于其整體結(jié)構(gòu)是由依托于環(huán)形水槽基礎(chǔ)系統(tǒng)中的水浮起的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)，結(jié)合磁力定位配合限位輪限位的組合定 限位方式或軸定位方式的定位系統(tǒng)、擱淺柔性制動(dòng)系統(tǒng)、配套的水輪發(fā)電機(jī)組或機(jī)電一體 永磁直驅(qū)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成?，F(xiàn)就上述水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的五大系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、技 術(shù)特征、工作原理作詳細(xì)的說(shuō)明。一、水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)是水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成能浮起在環(huán)形水槽 中的水面上，并作水平方向圓周運(yùn)動(dòng)的大型浮體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，是本發(fā)明的核心系統(tǒng)之一。水浮 風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)有水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)、水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系 統(tǒng)兩大具體結(jié)構(gòu)。對(duì)于水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)，如圖6、8、10所示，為了增強(qiáng)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái) 系統(tǒng)的浮體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高水浮體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可靠性，防止水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)空心浮體 的意外破損而進(jìn)水造成災(zāi)難性的后果，可以采用在內(nèi)部空間倉(cāng)填充空間填充物(107、108) 的結(jié)構(gòu)?？臻g填充物可以用輕型硬質(zhì)聚氨酯泡沫填充，也可以用其他廉價(jià)、比重小、強(qiáng)度高、 吸水率低、抗壓性能好的材料填充，還可以不填充任何填充物。1水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)如圖4、5、6、7所示，水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征是，它是由水 浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)、沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆(21、22、23、24、25、26、27、28)、水輪葉片 (10)、射流管道(9)構(gòu)成。①水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)是構(gòu)成水浮磁力定位風(fēng)水 輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，是承載沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的平臺(tái)，也是實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 風(fēng)電能轉(zhuǎn)換的重要載體。其結(jié)構(gòu)特征是，在水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)之上均勻設(shè)置的一 系列沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆，在其外環(huán)圓周邊設(shè)置有一系列均勻分布的水輪葉片(10)，并在 水輪葉片(10)的后面設(shè)置有一系列貫穿水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的射流管道(9)。水輪 葉片的作用是當(dāng)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)在風(fēng)能的作用下旋轉(zhuǎn)運(yùn)行時(shí)，水浮磁力定位 運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)上的水輪葉片(10)帶動(dòng)環(huán)形水槽中的水與水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)作同 步同向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為水能。射流管道作用是平衡環(huán)形水槽內(nèi)外環(huán)的水流，同時(shí) 也可以消除水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)因旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而在水輪葉片后部產(chǎn)生的回漩渦流 阻力。②沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆在本發(fā)明水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)中所選用的風(fēng)帆， 仍采用本發(fā)明人發(fā)明的、在磁懸浮鋼筋混凝土筑造沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)中采用 的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)。為清晰、系統(tǒng)的闡明水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)電能 轉(zhuǎn)換原理，現(xiàn)對(duì)沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)、工作原理說(shuō)明如下如圖1、2、3所示，沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)是由風(fēng)帆頭部進(jìn)氣道組(1)、風(fēng)帆側(cè) 面氣道陣列組O)、風(fēng)帆頭部(3)、風(fēng)帆尾部(4)組成。而風(fēng)帆側(cè)面氣道陣列組( 是由分 別分布于風(fēng)帆的兩側(cè)翼面的風(fēng)帆A面多極氣道口(5)、風(fēng)帆B面多極氣道口(6)組成。如圖3所示，沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆捕捉風(fēng)能的基本原理是當(dāng)風(fēng)的氣流從風(fēng)帆A面 沖壓風(fēng)帆時(shí)，在風(fēng)帆A面形成高壓區(qū)，而對(duì)應(yīng)的風(fēng)帆B面則形成低壓區(qū)，風(fēng)帆的A、B兩面形 成了很大的壓差。風(fēng)帆A面的高壓區(qū)的氣流，一部分經(jīng)由風(fēng)帆翼面導(dǎo)向而分流，另一部分則 直接進(jìn)入風(fēng)帆A面多極氣道口(5)，此時(shí)，呈低氣壓區(qū)的風(fēng)帆B面多極氣道口(6)就會(huì)吸引風(fēng)帆A面多極氣道口( 的一部分高壓區(qū)的氣流，并同時(shí)虹吸風(fēng)帆頭部進(jìn)氣道口(7)的氣 流一起經(jīng)風(fēng)帆B面多級(jí)氣道口噴出，從而推動(dòng)浮起于環(huán)形水槽中的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)上 的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆向風(fēng)帆頭部(3)的方向旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。同理，當(dāng)風(fēng)的氣流從風(fēng)帆B面沖 壓風(fēng)帆時(shí)，風(fēng)帆A面同樣也會(huì)吸引風(fēng)帆B面多極氣道口(6)的一部分高壓區(qū)的氣流，并同時(shí) 虹吸風(fēng)帆頭部進(jìn)氣道口(7)的氣流一起經(jīng)風(fēng)帆A面多級(jí)氣道口噴出，從而推動(dòng)沖壓噴氣式 翼形風(fēng)帆向風(fēng)帆頭部(3)的方向前行?？梢?jiàn)，風(fēng)無(wú)論是從風(fēng)帆A面還是從風(fēng)帆B面沖壓風(fēng) 帆，都會(huì)同時(shí)虹吸風(fēng)帆頭部進(jìn)氣道口(7)的氣流經(jīng)呈風(fēng)帆低壓區(qū)的風(fēng)帆面多極道口噴出， 增強(qiáng)了整個(gè)風(fēng)帆向風(fēng)帆頭部方向運(yùn)動(dòng)的合力，也降低了風(fēng)帆面的迎風(fēng)阻力。同時(shí)沖壓噴氣 式翼形風(fēng)帆在各個(gè)不同方向的水平圓周運(yùn)動(dòng)中，對(duì)風(fēng)的不同迎角都有良好的向前運(yùn)動(dòng)的合 力導(dǎo)向。顯然，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大大提高了風(fēng)帆的捕風(fēng)能力。本發(fā)明水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力 發(fā)電機(jī)也是依靠水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)上的一系列沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆，組成大面積的受風(fēng) 群體，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的實(shí)際捕風(fēng)面積呈積數(shù)的增大，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)能的高效率的捕捉。同時(shí)，在水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)計(jì)上，還巧妙的應(yīng)用 地球自轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的“科里奧利力”效應(yīng)的原理，水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在北半球運(yùn)用 時(shí)，設(shè)計(jì)為沿逆時(shí)針?lè)较驅(qū)L(fēng)帆頭部C3)設(shè)置在前，風(fēng)帆尾部(4)設(shè)置在后，使水浮風(fēng)水輪 風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在自然風(fēng)力的作用下，形成如圖11中沿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向(101)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行； 反之，在南半球應(yīng)用時(shí)，則設(shè)計(jì)為沿順時(shí)針?lè)较驅(qū)L(fēng)帆頭部C3)設(shè)置在前，風(fēng)帆尾部(4)設(shè) 置在后，使水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在自然風(fēng)力的作用下，形成沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。這 樣就可使水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，順應(yīng)地球自轉(zhuǎn)的“科里奧利力”效應(yīng) (即進(jìn)動(dòng)力)的影響尤如順?biāo)浦?，其水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)效率得以進(jìn)一步提高，真正的實(shí)現(xiàn)超低 風(fēng)速啟動(dòng)和高效率運(yùn)行。圖14、15中的地球逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向(102)、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)方 向(103)、北半球臺(tái)風(fēng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(104)形象的揭示了 “科里奧利力”效應(yīng)理論。當(dāng)然，在水浮風(fēng)水輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)帆結(jié)構(gòu)的選擇上，可以選擇上述的沖壓噴氣 式翼形風(fēng)帆，也可以選擇不帶沖壓噴氣射流氣口的傳統(tǒng)軟或硬式翼形風(fēng)帆，還可以選擇由 電腦控制迎風(fēng)角的傳統(tǒng)折疊式風(fēng)帆。2水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)是由圖8、9中的水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)、沖 壓噴氣式翼形風(fēng)帆Ol、22、23、M、25J6、27J8)、發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(55)、定位軸連桿(65)、定位軸(66)、定位軸防護(hù)蓋(67)、定位軸軸承(68)組成。①水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)是構(gòu)成水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái) 系統(tǒng)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，也是其實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體永磁直驅(qū)的風(fēng)電能轉(zhuǎn)換的重要載體。其結(jié)構(gòu)特 征是，在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)中不需要再設(shè)置如水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)上的水輪 葉片和射流管道，而是直接在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)上設(shè)置定位軸連桿(65)、定位軸(66)、定位軸防護(hù)蓋(67)、定位軸軸承(68)，以對(duì)水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)進(jìn)行高精度機(jī) 械定位，以實(shí)現(xiàn)水浮軸定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體永磁直驅(qū) 發(fā)電，并在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)的內(nèi)環(huán)邊或外環(huán)邊安裝有發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(55)。②沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，均勻分布于水浮 軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)上的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的結(jié)構(gòu)及其原理在水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn) 轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)中已作祥述，此處不再闡述。
③機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電結(jié)構(gòu)如圖9所示，在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)的內(nèi)環(huán) 邊安裝發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(55)，以與在環(huán)形水槽的內(nèi)環(huán)擋水墻09)上安裝的發(fā)電機(jī)定 子線圈繞組(56、57、58、59、60、61、62、63)組合成完成機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電的發(fā)電機(jī)結(jié) 構(gòu)。上述的發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道與固定在內(nèi)環(huán)擋水墻上的發(fā)電機(jī)定子線圈繞組也可分別對(duì) 應(yīng)設(shè)置在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的外環(huán)邊上和環(huán)形水槽的外環(huán)擋水墻上。二、環(huán)形水槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的環(huán)形水槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)是水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā) 電機(jī)的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)得以浮起旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，圖6、8所示的環(huán)形水槽， 是由內(nèi)環(huán)擋水墻( )、外環(huán)擋水墻(30、40)、環(huán)形水槽底部(39、98)、環(huán)形水槽外環(huán)封頂蓋 (49)構(gòu)成。環(huán)形水槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征還有在如圖6、8所示的環(huán)形水槽的內(nèi)環(huán)擋水 墻09)上設(shè)有一系列均勻分布的環(huán)形水槽溢水管道(50)、手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)、進(jìn)出 水雙向電動(dòng)水泵(52)。環(huán)形水槽溢水管道(50)的功能在于限制環(huán)形水槽出現(xiàn)過(guò)高的工作 水位。因?yàn)檫^(guò)高的工作水位將影響水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的定限位系統(tǒng)、水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn) 平臺(tái)的軸定位系統(tǒng)的定位以及發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的正常工作。手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)、進(jìn)出水 雙向電動(dòng)水泵(5 是配合對(duì)環(huán)形水槽補(bǔ)充工作水和對(duì)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)實(shí)施擱淺制動(dòng) 的裝置。環(huán)形水槽溢水管道(50)、手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)、進(jìn)出水雙向電動(dòng)水泵(52)也 可以設(shè)置在環(huán)形水槽的外環(huán)擋水墻(30、40)上。在環(huán)形水槽中灌注有足以保證水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)得以浮起的正常工作水位范 圍的水，環(huán)形水槽中的水可以是普通水，也可以是其他無(wú)公害、符合環(huán)保要求的低黏度抗凍 化學(xué)液體。圖6、8中的(43、44)表示水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下，環(huán)形水槽 內(nèi)的工作水位線；而當(dāng)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)在環(huán)形水槽中處于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，因水浮風(fēng) 水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)離心力的作用，環(huán)形水槽內(nèi)的水平面會(huì)出現(xiàn)如圖6中的內(nèi)徑低外徑高 的水位線變化(45、46)。三、水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的定位系統(tǒng)為提高水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行的可靠性，對(duì)于浮起在環(huán)形水槽中的 水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)必須進(jìn)行有效的定限位。針對(duì)上述的水浮磁力定位風(fēng)水輪 定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)和水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)兩種結(jié)構(gòu)，分別采用磁力定位配合限 位輪限位的定限位方式與軸定位的定位方式。采用這樣的定限位模式，還能有效的直接降 低水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行阻力、大幅度地降低水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建造 成本。1磁力定位配合限位輪限位的定限位方式對(duì)水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)施磁力定位配合限位輪限位的定限位 方式，有許多方案可以選擇?，F(xiàn)通過(guò)以下4種具體的定限位方案對(duì)水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn) 轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行磁力定位配合限位輪限位的基本原理加以說(shuō)明。在具體運(yùn)用時(shí)，以什么樣 方式對(duì)水浮磁力定位風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)施有效的定限位，以有效的保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的 平穩(wěn)可靠，則需要根據(jù)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)直徑大小、沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的大小與數(shù) 量、水浮磁力定位風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率的大小、水浮磁力定位風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)建造材料等 參數(shù)綜合考慮、靈活設(shè)計(jì)。
以下所述的正常工作風(fēng)力是指自然風(fēng)作用于沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆帶動(dòng)水浮風(fēng)水 輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)同時(shí)所產(chǎn)生的水平位移力，小于磁力定位的牽引力時(shí)的風(fēng)力。①永磁斥力定位配合限位輪限位的定限位方式如圖6、7所示，永磁斥力定位配 合限位輪限位的定限位方式的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)是由安裝于環(huán)形水槽內(nèi)環(huán)擋水墻09)上的定子 永磁斥力定位軌道(37、53)與安裝于水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)靠?jī)?nèi)環(huán)擋水墻09) —側(cè) 的轉(zhuǎn)子永磁斥力定位軌道(3854)，再配合安裝于內(nèi)環(huán)擋水墻09)上的系列上限位輪(31、 33)、下限位輪01、42)以及安裝于環(huán)形水槽外環(huán)封頂蓋G9)底側(cè)的頂部限位輪(72、73) 的定、限位結(jié)構(gòu)組合而成。安裝于定子永磁斥力定位軌道(37、53)、轉(zhuǎn)子永磁斥力定位軌道 (38,54)中的是對(duì)應(yīng)磁極相同的永磁材料。其定限位工作原理是如圖7所示，當(dāng)正常的工 作風(fēng)力從東方向作用于沖壓噴氣式翼型風(fēng)帆時(shí)，沖壓噴氣式翼型風(fēng)帆捕風(fēng)帶動(dòng)漂浮在環(huán)形 水槽中的水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)( 旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)因東風(fēng)風(fēng)力的 作用，在水平旋轉(zhuǎn)的同時(shí)也將向西方水平漂移，在定子永磁斥力定位軌道(37)和轉(zhuǎn)子永磁 斥力定位軌道(38)的柔性永磁斥力的作用下，水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)被定位在環(huán)形水 槽中的相對(duì)位置旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，此時(shí)，上限位輪(31)、下限位輪Gl)處于懸空閑置狀態(tài)。當(dāng)東向 的工作風(fēng)力大于永磁斥力定位承受能力時(shí)，在環(huán)形水槽中旋轉(zhuǎn)運(yùn)行的水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平 臺(tái)(8)就掙脫永磁斥力的作用而繼續(xù)向西漂移，并在永磁斥力定位軌道的磁斥力柔性鉗制 下，安全“軟著陸”于西邊的上限位輪(31)、下限位輪Gl)上，并帶動(dòng)上限位輪(31)、下限 位輪Gl)隨水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)同步同向旋轉(zhuǎn)，使水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)被限 位于環(huán)形水槽中的中心正常位置旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的水平 漂移在一定范圍內(nèi)的硬性限位；當(dāng)風(fēng)回到正常工作風(fēng)速時(shí)，在永磁斥力定位軌道的磁斥力 柔性鉗制下，運(yùn)行旋轉(zhuǎn)中的水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)又會(huì)漂回到環(huán)形水槽的中間位置上 繼續(xù)保持無(wú)阻力的正常旋轉(zhuǎn)運(yùn)行，此時(shí)，上限位輪(31)、下限位輪Gl)又恢復(fù)到懸空閑置 狀態(tài)。來(lái)自其他方向的風(fēng)力作用于水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)時(shí)，其定限位工作原理與上 述的東風(fēng)向的工作原理相同。對(duì)高、寬比小的中小型水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，因其重心相對(duì)較高， 水平穩(wěn)定性較差，還可以在環(huán)形水槽外環(huán)封頂蓋G9)的下側(cè)位置上安裝系列頂部限位輪 (72、73)，以對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)在一定范圍內(nèi)的水平傾斜進(jìn)行限位。在上限位輪(31、33)的下方相對(duì)位置上安裝下限位輪Gl、42)甚至是多系列限 位輪，是為增大限位范圍，增強(qiáng)水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)克服各種惡劣的氣候 環(huán)境的能力，以使水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)更安全、可靠、平穩(wěn)運(yùn)行。同時(shí)，安裝下限位 輪01、42)，也是為了在對(duì)水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)采取制動(dòng)措施時(shí)，仍然能對(duì) 水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行有效限位。因制動(dòng)時(shí)，排水而使環(huán)形水槽中的水位下降，水 浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)在環(huán)形水槽中的垂直位置也隨之下降，上限位輪(31、3；3)對(duì)水浮 磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)失去限位功能，就需要在上限位輪(31、33)下方的相對(duì)位置上安裝 系列下限位輪(41、4幻進(jìn)行有效限位。根據(jù)水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)方 式，限位輪可以設(shè)置在環(huán)形水槽的內(nèi)外環(huán)擋水墻、環(huán)形水槽頂部封頂蓋下側(cè)、水浮磁力定位 運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的內(nèi)外圓周邊。由于磁力定位是一種較為柔性的定位方式，對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的定位精度 不是很高，設(shè)置限位輪對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)在環(huán)形水槽中的相對(duì)水平漂移或水平傾斜進(jìn)行一定范圍的硬性機(jī)械限制很有必要。在環(huán)形水槽的上、下、頂部位置或在水浮磁力 定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)上分系列設(shè)置限位輪，每系列可以由3個(gè)或3個(gè)以上的限位輪組成，限位輪的 具體安裝位置也可以根據(jù)上述原理和實(shí)際需要合理設(shè)置。②永磁吸力定位配合限位輪限位的定限位方式如圖10所示，永磁吸力定位配合 限位輪限位的定限位方式是分別在水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的上方與對(duì)應(yīng)的環(huán)形水槽 內(nèi)環(huán)封頂蓋(9 的下側(cè)分別設(shè)置永磁吸力軌道(70、71、77、78)，再配合上限位輪(31、33)、 下限位輪01、42)、頂部限位輪(72、7；3)進(jìn)行永磁吸力定位配合限位輪限位。頂部限位輪 (72,73)與永磁吸力軌道在環(huán)形水槽頂部封頂蓋的左右位置也可以根據(jù)實(shí)際需要作相應(yīng)的 調(diào)整。安裝于永磁吸力軌道的是對(duì)應(yīng)磁極相反的永磁材料。其工作原理是當(dāng)正常工作風(fēng)力 從某一個(gè)方向作用于沖壓噴氣式翼型風(fēng)帆帶動(dòng)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)運(yùn)行 的同時(shí)，水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)也有一個(gè)水平位移的的過(guò)程，依靠永磁吸力軌道(70、 71、77、78)的磁吸力作用，將旋轉(zhuǎn)中水平位移的水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)拉回到環(huán)形水 槽的中心正常位置。此時(shí)，上限位輪(31、33)、下限位輪01、42)處于懸空閑置狀態(tài)。當(dāng)工 作風(fēng)力大于永磁吸力定位軌道的承受能力時(shí)，水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)就會(huì)掙脫永磁吸 力的定位力繼續(xù)水平位移而“軟著陸”在對(duì)應(yīng)的上限位輪(31、33)、下限位輪01、42)上并 帶動(dòng)限位輪同步同向旋轉(zhuǎn)，使水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)被硬性限位于環(huán)形水槽的正常工 作范圍內(nèi)的相對(duì)正常位置運(yùn)行。當(dāng)風(fēng)回到正常風(fēng)速時(shí)，又因永磁吸力定位軌道(70、71、77、 78)的磁吸力的柔性鉗制作用，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)又被拉回到環(huán)形 水槽的中間正常位置上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。此時(shí)上限位輪(31、33)、下限位輪(41、42)又處于懸 空靜止?fàn)顟B(tài)。對(duì)中小型水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重心相對(duì)較高、水平穩(wěn)定性較差的水 浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，也可以在環(huán)形水槽外環(huán)封頂蓋(91)底側(cè)位置安裝系 列頂部限位輪(72、73)，以對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)在一定范圍內(nèi)的水平傾斜的進(jìn)行 限位。③永磁吸力、斥力組合定位配合限位輪限位的組合定限位方式根據(jù)上述永磁吸 力和永磁斥力的定位原理，還可以對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)同時(shí)采用設(shè)置永磁吸力定位軌 道與永磁斥力定位軌道再配合限位輪限位的雙重定限位模式，形成組合式永磁磁力定位配 合限位輪限位的定限位方式對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)施定限位。④電磁吸力補(bǔ)償定位方式如圖6、7所示，電磁吸力補(bǔ)償定位方式的基本結(jié)構(gòu)是 由安裝于環(huán)形水槽外環(huán)封頂蓋G9)下側(cè)的電磁吸力補(bǔ)償定位線圈軌道(96、97)與對(duì)應(yīng) 安裝于水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)上的專(zhuān)用補(bǔ)償定位鋼軌道(94、％)再配合電子控制器組 成，以對(duì)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的水平傾斜進(jìn)行分區(qū)段、實(shí)時(shí)的電磁吸力補(bǔ)償定位。其 工作原理是在正常工作風(fēng)速下，水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)平穩(wěn)運(yùn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，電子控制器 未識(shí)別到水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)傾斜的信號(hào)，電磁吸力補(bǔ)償定位自動(dòng)處于閑置狀態(tài)。 這時(shí)僅依靠磁力定位系統(tǒng)維持正常風(fēng)速下的定位工作。當(dāng)東向風(fēng)力的作用力大于磁力定位 的承受力時(shí)，水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)呈加速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8) 不但會(huì)向西水平方向移位，同時(shí)還可能出現(xiàn)一定范圍的水平傾斜，此時(shí)電子傳感器旋即發(fā) 出水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)某區(qū)段向下傾斜的信號(hào)，電子控制器隨即控制該區(qū)段電磁吸 力補(bǔ)償定位線圈軌道(96、97)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的電磁吸力補(bǔ)償定位力，吸引專(zhuān)用補(bǔ)償定位鋼軌道(94,95)的強(qiáng)電磁吸力，使水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)恢復(fù)到正常水平位置，從而完成對(duì)水 浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的水平傾斜的平衡補(bǔ)償定位工作。這里特別需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)水 浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)分區(qū)段的電磁吸力補(bǔ)償定位，主要是針對(duì)中小型水浮磁力定位風(fēng) 水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的，對(duì)于大中型水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言，由于 風(fēng)帆的高度與水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的直徑之比很大、重心很低、水平穩(wěn)定性就非常 高，就可以不再設(shè)置電磁吸力補(bǔ)償定位裝置。2軸定位方式軸定位方式是一種對(duì)水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)定位精度很高的機(jī)械硬性定位 方式，適用于中小型水浮軸定位風(fēng)水輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)。采用這種定位方式同時(shí)也有效的降低 了水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造成本。如圖8、9所示，軸定位方式是由直接在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)上的定位軸連桿 (65)、定位軸(66)、定位軸防護(hù)蓋(67)、定位軸軸承(68)組成的軸定位系統(tǒng)，在軸定位系 統(tǒng)的高精度硬性機(jī)械定位作用下，水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。水浮軸定 位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)在環(huán)形水槽中，如遇水位變化時(shí)，軸定位系統(tǒng)也會(huì)隨水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái) (64)在軸套系統(tǒng)上下移動(dòng)行程(69)的正常范圍內(nèi)上下移動(dòng)。四、水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的擱淺柔性制動(dòng)系統(tǒng)水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的擱淺柔性制動(dòng)系統(tǒng)，是由圖6、8、10中安裝于內(nèi)環(huán) 擋水墻09)或水面漂浮式環(huán)形水槽(74)的內(nèi)環(huán)邊上的一系列手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)、 進(jìn)出水雙向電動(dòng)水泵(5 和大面積的鋪墊在環(huán)形水槽底部(39、98)的擱淺制動(dòng)專(zhuān)用沙石 料07、48)組成。上述的手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)、進(jìn)出水雙向電動(dòng)水泵(52)也可以安 裝在外環(huán)擋水墻(30)或水面漂浮式環(huán)形水槽(74)的外環(huán)邊上。其工作原理是當(dāng)需要對(duì) 水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)實(shí)施制動(dòng)時(shí)，打開(kāi)手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)和進(jìn)出水雙向電動(dòng)水泵 (52)，排出環(huán)形水槽內(nèi)的水，使水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)逐漸失去浮力，平穩(wěn)地?cái)R淺在環(huán)形水槽 底部大面積的擱淺制動(dòng)專(zhuān)用沙石料(47，48)上而停止運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)適度的調(diào)節(jié)、控制環(huán)形水 槽中的水的排水速度，可自如的對(duì)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的擱淺制動(dòng)速度加以控制，從 而使巨大質(zhì)量的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的制動(dòng)更加安全可靠。在制動(dòng)過(guò)程中，因水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)是緩慢的接觸到大面積松軟的擱淺制 動(dòng)專(zhuān)用沙石料(47，48)上，在擱淺制動(dòng)的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的柔性摩擦阻力，從而完成對(duì)水 浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)有效、平穩(wěn)的擱淺柔性制動(dòng)，也就徹底避免了巨大質(zhì)量的水浮風(fēng)水 輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)如使用硬性制動(dòng)方式對(duì)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)底部結(jié)構(gòu)造成的損傷。反之，打開(kāi) 手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)、進(jìn)出水雙向電動(dòng)水泵(52)，向環(huán)形水槽內(nèi)灌注水至環(huán)形水槽溢 水管道(50)處的正常工作水位線時(shí)，水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)則由擱淺狀態(tài)再次緩慢浮起，在 風(fēng)力的作用下啟動(dòng)、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。五、配套的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)針對(duì)上述水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)與水浮軸定 位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)兩大結(jié)構(gòu)，配套設(shè)置的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)相應(yīng)的為配套的水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和配 套機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電系統(tǒng)。1配套的水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)配套的水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，是水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。如圖4、5所示，配套水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)組(11、12、13、 14)、水輪機(jī)組導(dǎo)流管(15、16、17、18)和系列水輪機(jī)葉片(35)組成。配套水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)風(fēng)、水、電能能量轉(zhuǎn)換原理是，如圖4、5所示，在水浮磁力定運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)上均勻分布 的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆捕捉風(fēng)能，使水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)在環(huán)形水槽中隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)運(yùn) 行，同時(shí)，在水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)的外環(huán)圓周邊上設(shè)置的一系列均勻分布的水輪葉 片(10)，推動(dòng)環(huán)形水槽中的水作水平方向的同向同步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為水能；旋轉(zhuǎn) 動(dòng)中的水流向水輪機(jī)組導(dǎo)流管(15)，并沖擊水輪機(jī)葉片(3 旋轉(zhuǎn)，經(jīng)水輪發(fā)電機(jī)組(14) 將水能轉(zhuǎn)換為電能，最終實(shí)現(xiàn)水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為水能，同 時(shí)將水能轉(zhuǎn)換為電能的低損耗高效能的能量轉(zhuǎn)換。水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 配套水輪發(fā)電機(jī)組的數(shù)量，則是由水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率的大小而 定。2配套機(jī)電一體的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)配套機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，是水浮軸定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)風(fēng) 電能轉(zhuǎn)換的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。如圖9所示，配套機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是在水 浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)的內(nèi)環(huán)邊上設(shè)置有發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(55)，并在對(duì)應(yīng)的環(huán)形水 槽的內(nèi)環(huán)擋水墻(29)上設(shè)置發(fā)電機(jī)定子線圈繞組(56、57、58、59、60、61、62、63)。當(dāng)然， 也可以將上述的發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(5 和對(duì)應(yīng)的發(fā)電機(jī)定子線圈繞組(56、57、58、59、 60、61、62、63)分別設(shè)置在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)的外環(huán)邊上和環(huán)形水槽的外環(huán)擋水墻 (30)上，構(gòu)成與其相對(duì)應(yīng)的機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電方式。其機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電的原理 是當(dāng)風(fēng)作用于沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆捕風(fēng)而使水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)在水槽中隨風(fēng)旋 轉(zhuǎn)，固定在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)上的發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(5 在同步運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生運(yùn) 動(dòng)磁力線，由固定在內(nèi)環(huán)擋水墻09)上的發(fā)電機(jī)定子線圈繞組(56，57，58，59，60，61，62， 63)切割發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(5 所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)磁力線而產(chǎn)生電流，完成機(jī)電一體永磁直 驅(qū)發(fā)電。關(guān)于水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建造材料問(wèn)題水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，尤其是環(huán)形水槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、水浮風(fēng)水輪 運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)、沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆三大巨大質(zhì)量的主體結(jié)構(gòu)選用什么材料來(lái)建造，是本發(fā)明 水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)最終能否取得商業(yè)廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵所在。顯然，如此巨大的結(jié) 構(gòu)系統(tǒng)如使用價(jià)格昂貴的材料建造，其高昂的建造成本就使本風(fēng)力發(fā)電機(jī)失去了商業(yè)運(yùn)用 價(jià)值?；诒景l(fā)明水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在物理結(jié)構(gòu)上“頭輕腳重”的特有優(yōu)勢(shì)，同 時(shí)又利用了簡(jiǎn)單易行的巨大水浮力，可以非常容易的在主體結(jié)構(gòu)上直接采用經(jīng)久耐用、廉 價(jià)、笨重的鋼筋混凝土筑造。這樣不但有利于提高水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命， 也直接降低了建造成本，更重要的是，采用鋼筋混凝土這樣具有很高質(zhì)量比重的材料，使水 浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)在其運(yùn)行中能存儲(chǔ)巨大的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 慣性，從而使其發(fā)電運(yùn)行、能量轉(zhuǎn)換更加恒穩(wěn)可靠。當(dāng)然，對(duì)于水浮風(fēng)水輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其 是中小型水浮風(fēng)水輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)，也可以選用全金屬材料、金屬與非金屬合成材料，還可以 選用新型的非金屬化工合成材料建造。水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的顯著特有優(yōu)勢(shì)
綜上所述，由水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特征所決定，水浮風(fēng)水 輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有以下顯著優(yōu)勢(shì)1實(shí)現(xiàn)單機(jī)超大功率風(fēng)力發(fā)電水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于其主體結(jié)構(gòu)都是建造在地面上，形成“頭輕腳重” 的整體結(jié)構(gòu)，又依托簡(jiǎn)單易行的巨大水浮力，就能以笨重的鋼筋混凝土建造。其結(jié)構(gòu)、成本 優(yōu)勢(shì)使該結(jié)構(gòu)的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)很容易一步實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)千瓦級(jí)超大功率單機(jī)發(fā) 電，并可形成以超大功率風(fēng)力發(fā)電為主的特大型多功能綜合風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)區(qū)。同時(shí)巨大的環(huán) 形水槽配合水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)還可以廣泛配套運(yùn)用于大型水處理工程、農(nóng)田 水利基礎(chǔ)建設(shè)、科研基地、交通、觀光生態(tài)農(nóng)業(yè)和旅游中心。2實(shí)現(xiàn)單機(jī)低成本風(fēng)力發(fā)電本發(fā)明水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以以更低的建造材料成本、安裝工藝成本、 使用維護(hù)成本實(shí)現(xiàn)單機(jī)低成本風(fēng)力發(fā)電①懸浮載體的材料成本、工藝成本的大幅度降低。水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)用了現(xiàn) 代流體力學(xué)的水浮理念，安裝工藝也大為簡(jiǎn)化，懸浮體的材料成本和風(fēng)機(jī)的安裝成本大為 降低。②主體結(jié)構(gòu)材料成本的大幅度降低。由于本發(fā)明在物理結(jié)構(gòu)上“頭輕腳重”的結(jié) 構(gòu)優(yōu)勢(shì)，在環(huán)形水槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)、沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆等主體結(jié)構(gòu)的建 造材料上可以采用笨重、廉價(jià)、經(jīng)久耐用的鋼筋混凝土筑造，極大的降低了水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建造材料成本。③使用維護(hù)成本、折舊成本的大幅度降低。由于采用鋼筋混凝土這樣的經(jīng)久耐用 的建造材料，從主體結(jié)構(gòu)上保證了水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)能實(shí)現(xiàn)百年使用壽命，使其 折舊成本大幅度降低；同時(shí)也由于結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，幾乎沒(méi)有什么復(fù)雜的機(jī)械構(gòu)造，運(yùn)行維護(hù) 簡(jiǎn)單，就決定了該風(fēng)力發(fā)電機(jī)能以很低的運(yùn)行維護(hù)成本，完全實(shí)現(xiàn)低成本運(yùn)行。3實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的超低風(fēng)速啟動(dòng)及穩(wěn)定可靠運(yùn)行①由于采用了沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的風(fēng)帆結(jié)構(gòu)，這樣的風(fēng)帆結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)大的捕 風(fēng)能力，是實(shí)現(xiàn)超低風(fēng)速啟動(dòng)的動(dòng)力基礎(chǔ)。②由于水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)呈環(huán)形閉合狀地浮起在環(huán)形水槽之中，不存在船舶的 船首、船尾在前進(jìn)過(guò)程中引起的興波阻力和回漩渦流阻力，從結(jié)構(gòu)上保證了巨大質(zhì)量的水 浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)浮起在環(huán)形水槽中的水面上得以以超低風(fēng)速啟動(dòng)，并作相對(duì)無(wú)阻力的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。③本發(fā)明有于采用了對(duì)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的無(wú)機(jī)械接觸的磁力定位系統(tǒng) 或軸定位定位技術(shù)，水浮風(fēng)水輪平臺(tái)系統(tǒng)在環(huán)形水槽中的水面上能作相對(duì)無(wú)阻力的漂浮旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，得以實(shí)現(xiàn)超低風(fēng)速啟動(dòng)；運(yùn)行中的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，也由于磁力定位技 術(shù)或穩(wěn)定可靠的軸定位技術(shù)的設(shè)計(jì)，更能在各種惡劣氣候環(huán)境下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。④在水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向設(shè)計(jì)上，巧妙的運(yùn)用了地球 自轉(zhuǎn)的“科里奧利力”原理，從而使水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)順應(yīng)地球自 轉(zhuǎn)的進(jìn)動(dòng)力影響尤如順?biāo)浦郏L(fēng)機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)效率得以進(jìn)一步的提高，保證了能真 正的實(shí)現(xiàn)超低風(fēng)速啟動(dòng)、高效旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。⑤在自然風(fēng)力的作用下巨大的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆受風(fēng)群體帶動(dòng)超大質(zhì)量的環(huán)形水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)一旦啟動(dòng)運(yùn)行，巨大質(zhì)量、體積的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)，具備超強(qiáng)的 運(yùn)動(dòng)慣性動(dòng)力儲(chǔ)能陀螺效應(yīng)，能使水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中遭遇風(fēng)力漸小的低 風(fēng)速情況也不致驟停，保障了水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的恒穩(wěn)運(yùn)行。4實(shí)現(xiàn)水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的環(huán)保運(yùn)行由于水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的巨大體積質(zhì)量所決定，無(wú)論是在正常風(fēng)速還是 在災(zāi)害性的颶風(fēng)環(huán)境下，都能以勻速圓周運(yùn)動(dòng)的態(tài)勢(shì)作相對(duì)低速、恒速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生 運(yùn)行噪音污染；也由于其結(jié)構(gòu)特征所決定，其所有主體結(jié)構(gòu)都建造于地面，其勻速圓周運(yùn)動(dòng) 不會(huì)在風(fēng)電場(chǎng)的上空產(chǎn)生三維立體空間運(yùn)動(dòng)污染，真正安全穩(wěn)定可靠的做到水浮風(fēng)水輪風(fēng) 帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的環(huán)保運(yùn)行。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明圖1.沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆平面2.是圖1的立體截面3.風(fēng)帆射流氣道結(jié)構(gòu)平面4.水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)立體5.是圖4的結(jié)構(gòu)原理平面6.是圖4的截面7.水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)部分平面8.水浮軸定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)截面9.水浮軸定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)電一體的部分平面10水面漂浮式水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)截面11百萬(wàn)千瓦級(jí)超大功率水浮磁力定位風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)用圖例圖12是圖11的水浮運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)截面尺寸13是圖11的風(fēng)帆尺寸14北半球臺(tái)風(fēng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星云15地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的相關(guān)說(shuō)明圖
權(quán)利要求
1.一種水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于其整體結(jié)構(gòu)是由依托于環(huán)形水槽基 礎(chǔ)系統(tǒng)中的水浮起的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)結(jié)合磁力定位與限位輪限位的組合定限位 方式或軸定位方式的定位系統(tǒng)、擱淺式柔性制動(dòng)系統(tǒng)、配套的水輪發(fā)電機(jī)組或機(jī)電一體永 磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的水浮風(fēng)水 輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)有水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)和水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng) 兩大結(jié)構(gòu)；水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)，是由水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(8)與在其上 均勻分布的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆(21，22，23，24，25，26，27，28)、水輪葉片(10)、射流管道 (9)組成；水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)，除了設(shè)置與水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)相同 結(jié)構(gòu)的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆(21，22，23，24，25，26，27，28)外，不需要再設(shè)置射流管道(9)、 水輪葉片(10)，直接在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)上設(shè)置定位軸連桿(65)、定位軸(66)、定 位軸防護(hù)蓋(67)、定位軸軸承(68)和發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道(5 ；水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)可以 采用在內(nèi)空倉(cāng)填充空間填充物(107、108)的結(jié)構(gòu)，空間填充物(107、108)可以用硬質(zhì)聚氨 酯泡沫填充，也可以用其他廉價(jià)、比重小、強(qiáng)度高、吸水率低、抗壓性能好的材料填充，還可 以不填充任何填充物；上述的均勻分布于水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)上的沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆， 也可以以不帶沖壓噴氣射流氣口的傳統(tǒng)軟、硬式翼形風(fēng)帆或電腦控制迎風(fēng)角的傳統(tǒng)折疊式 風(fēng)帆替代；沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的大小及數(shù)目是隨水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率大小 以及水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)直徑的大小的不同而不同。
3.按照權(quán)利要求1所述的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的環(huán)形水槽 基礎(chǔ)系統(tǒng)是由內(nèi)環(huán)擋水墻(四)、環(huán)形水槽底部(39、98)、外環(huán)擋水墻(30)、環(huán)形水槽內(nèi)外環(huán) 封頂蓋構(gòu)成；在環(huán)形水槽中灌注有足以浮起水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的水，所灌注的水可 以是普通水，也可以是其他無(wú)公害符合環(huán)保要求的低黏度抗凍化學(xué)液體。
4.按照權(quán)利要求1所述的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的水浮風(fēng)水 輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的定限位方式有磁力定位配合限位輪限位方式和軸定位的定位方式；磁力定位 定位方式，是指在環(huán)形水槽內(nèi)側(cè)設(shè)置磁力定位軌道，并在與其對(duì)應(yīng)的水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái) 上設(shè)置相應(yīng)的磁力定位軌道，對(duì)水浮磁力定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行磁力定位；限位方式是 指在環(huán)形水槽的內(nèi)側(cè)或水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)上設(shè)置系列、多系列限位輪，對(duì)水浮磁力定位 運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行限位；各系列限位輪可以由3個(gè)或3個(gè)以上組成；還可以在環(huán)形水槽內(nèi)側(cè)設(shè) 置由電子控制器控制的電磁吸力補(bǔ)償定位線圈軌道，并在對(duì)應(yīng)的水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)上 設(shè)置專(zhuān)用補(bǔ)償定位鋼軌道，對(duì)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)進(jìn)行電磁吸力補(bǔ)償定位；軸定位定位方 式，則是直接通過(guò)在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)(64)上設(shè)置定位軸連桿(65)、定位軸(66)、定位 軸防護(hù)蓋(67)、定位軸軸承(68)對(duì)水浮軸定位風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)施機(jī)械高精度定位； 上述的磁力定位方式，其技術(shù)特征還可以廣泛應(yīng)用于各種液浮軸承上。
5.按照權(quán)利要求1所述的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的擱淺式柔 性制動(dòng)系統(tǒng)，是由在環(huán)形水槽的內(nèi)環(huán)擋水墻09)或環(huán)形水槽的外環(huán)擋水墻(30)上設(shè)置的 系列手動(dòng)電動(dòng)進(jìn)出水閥門(mén)(51)、進(jìn)出水雙向電動(dòng)水泵(52)以及擱淺制動(dòng)專(zhuān)用砂石料07， 48)構(gòu)成對(duì)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)擱淺式柔性制動(dòng)的系統(tǒng)。
6.按照權(quán)利要求1所述的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的水輪發(fā)電 機(jī)組或機(jī)電一體永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，其中水輪發(fā)電機(jī)組是由發(fā)電機(jī)組(11、12、13、14)、水輪機(jī)組導(dǎo)流管(15、16、17、18)、水輪機(jī)進(jìn)水口(19)、水輪機(jī)出水口 Q0)組成；機(jī)電一體永 磁直驅(qū)發(fā)電是在水浮軸定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)的內(nèi)環(huán)圓邊或外環(huán)圓邊上設(shè)置發(fā)電機(jī)專(zhuān)用永磁軌道 (55)，并在環(huán)形水槽相對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)置發(fā)電機(jī)定子線圈繞組(56、57、58、59、60、61、62、 63)組成。
7.按照權(quán)利要求1所述的水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的水浮風(fēng)水 輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)所具有的“頭輕腳重”物理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不僅有利于單機(jī)超大功率風(fēng)力 發(fā)電，其環(huán)形水槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)的配套結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還可以廣泛 運(yùn)用于大型水處理工程、農(nóng)田水利基礎(chǔ)建設(shè)、地球大氣物理科研實(shí)驗(yàn)、交通和觀光旅游。
8.一種水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于水面漂浮式和水上固定式水浮風(fēng)水 輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的不同實(shí)施運(yùn)用方式；水面漂浮式水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)與上述的 水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)在結(jié)構(gòu)上有所不同的是其水面漂浮式環(huán)形水槽(74)和水下固 定錨(7 的設(shè)計(jì)；固定水面漂浮式環(huán)形水槽(74)的錨可以是水下固定錨，也可以是水下活 動(dòng)錨；水面漂浮式環(huán)形水槽可以采用內(nèi)部空間倉(cāng)設(shè)置，內(nèi)部空間倉(cāng)的填充物(107、108)可 以是硬質(zhì)聚氨酯泡沫填充，也可以是用廉價(jià)比重小強(qiáng)度高吸水率低抗壓性好的材料填充， 也可以不填充任何填充物；水上固定式水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)是在水底構(gòu)筑多個(gè)系列 樁基并托起環(huán)形水槽，直接組合成水上固定式水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
9.一種水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，尤其 是其主體結(jié)構(gòu)水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)、沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆和環(huán)形水槽基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建造材料 可以采用價(jià)廉耐用的鋼筋混凝土材料，也可以采用全金屬材料、金屬與非金屬合成材料，還 可以采用新型的非金屬化工合成材料。
10.一種水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其特征在于在水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)的 水浮風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)水平旋轉(zhuǎn)方向的設(shè)計(jì)上，在北半球應(yīng)用時(shí)，將水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā) 電機(jī)的水平旋轉(zhuǎn)方向設(shè)計(jì)為沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，在南半球應(yīng)用時(shí)則設(shè)計(jì)為沿順時(shí)針?lè)较蛐?轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種水浮風(fēng)水輪風(fēng)帆風(fēng)力發(fā)電機(jī)，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)合沖壓噴氣式翼形風(fēng)帆的設(shè)計(jì)理念，運(yùn)用現(xiàn)代流體力學(xué)的原理，以環(huán)形水槽中的水浮起風(fēng)水輪運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)系統(tǒng)，結(jié)合磁力定位系統(tǒng)，由巨型風(fēng)帆大面積高效地捕捉風(fēng)能帶動(dòng)水浮磁力定位運(yùn)轉(zhuǎn)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為水能，同時(shí)通過(guò)水輪發(fā)電機(jī)組將水能轉(zhuǎn)換為電能；也可直接在軸定位系統(tǒng)方式下實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體的電能轉(zhuǎn)換，由此形成了、“頭輕腳重”非常穩(wěn)定可靠的水浮風(fēng)水輪風(fēng)力發(fā)電機(jī)的物理結(jié)構(gòu)，徹底突破了傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝制造上的一系列難以解決的技術(shù)瓶頸，使風(fēng)力發(fā)電的建造、維護(hù)成本得以大幅度降低，使用壽命也呈數(shù)倍的提高，更容易安全平穩(wěn)實(shí)現(xiàn)單機(jī)百萬(wàn)千瓦級(jí)以上的超大功率風(fēng)力發(fā)電。
文檔編號(hào)F03D9/00GK102042174SQ20091011069
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月22日
發(fā)明者李茂華, 陳宏 申請(qǐng)人:李茂華, 陳宏