一種磁懸浮搖擺無定子發(fā)電裝置本申請為申請?zhí)?012104797803、申請日2012年11月23日、發(fā)明名稱“海岸磁懸浮搖擺無定子發(fā)電裝置”的分案申請。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，具體地說，涉及一種海岸磁懸浮搖擺無定子發(fā)電裝置，屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
我國水域資源廣闊，有著五千萬公里海岸線，受自然氣候因素的影響，海水每天在自然狀態(tài)下都在海岸線上有規(guī)律的自由擺動。水能是綠色可再生資源，目前開發(fā)水能的方式一般是建水電站，利用單向的水輪機(jī)來轉(zhuǎn)換水能，但它對選址、水量、機(jī)械都有很高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，建設(shè)水壩存在破壞環(huán)境、投資成本較大、建設(shè)工期較長等缺點(diǎn)。海洋波浪中蘊(yùn)藏著巨大的能量，海洋波浪發(fā)電是可再生能源技術(shù)領(lǐng)域重要的研究方向之一。目前，海洋波浪發(fā)電主要有以下幾種形式：1）將波浪能轉(zhuǎn)化為空氣壓力能發(fā)電。該方法利用波浪在空氣腔中的起伏，交替產(chǎn)生正壓和負(fù)壓，推動渦輪機(jī)，進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電；2）將波浪能轉(zhuǎn)化為液壓能，通過液壓馬達(dá)帶動發(fā)電機(jī)工作，與此相關(guān)的專利較多，英國科學(xué)家設(shè)計的著名的“海蛇”波浪發(fā)電系統(tǒng)，己經(jīng)達(dá)到實用化水平，且有多套裝置投入運(yùn)營；3）將波浪能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，英國科學(xué)家發(fā)明的“鴨式”波浪發(fā)電裝置等；以上海浪發(fā)電機(jī)漂浮在海洋中，雖然發(fā)電效率比較高，但是成本和危險性都很高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的問題是針對以上不足，提供一種磁懸浮搖擺無定子發(fā)電裝置，該發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率高。為解決以上問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方式是：海岸磁懸浮搖擺無定子發(fā)電裝置，其特征在于：所述發(fā)電裝置包括支架，支架上設(shè)有發(fā)電機(jī)、驅(qū)動輪、左側(cè)轉(zhuǎn)軸、右側(cè)轉(zhuǎn)軸和反向差速器；反向差速器的輸入軸與左側(cè)轉(zhuǎn)軸同軸連接；發(fā)電機(jī)的輸入軸與右側(cè)轉(zhuǎn)軸同軸連接；發(fā)電機(jī)的輸出軸與反向差速器的輸出軸之間同軸連接有轉(zhuǎn)軸；轉(zhuǎn)軸上設(shè)有電滑環(huán)，電滑環(huán)的定子與支架固定連接，電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸固定連接；左側(cè)轉(zhuǎn)軸、右側(cè)轉(zhuǎn)軸分別與驅(qū)動輪傳動連接；所述轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有軸向通孔，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與軸向通孔連通的出線孔；所述支架包括左支架和右支架；左側(cè)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在左支架上；右側(cè)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在右支架上；驅(qū)動輪與左側(cè)轉(zhuǎn)軸、右側(cè)轉(zhuǎn)軸之間分別設(shè)有鏈條；所述發(fā)電機(jī)包括盤狀殼體，盤狀殼體內(nèi)設(shè)有第一盤狀永磁體、第二盤狀永磁體和線圈盤；盤狀殼體包括固定連接的第一殼體和第二殼體；第一盤狀永磁體固定在第一殼體上；第二盤狀永磁體固定在第二殼體上，線圈盤設(shè)置在第一盤狀永磁體、第二盤狀永磁體之間；轉(zhuǎn)軸穿過第一殼體并與線圈盤固定連接；所述發(fā)電裝置還包括兩個筒狀支撐體；兩個筒狀支撐體內(nèi)分別設(shè)有上下排列的兩個電磁鐵，兩個電磁鐵通電后產(chǎn)生相反的電磁力；上側(cè)的電磁鐵通過支撐桿與支架固定連接；其中一個筒狀支撐體的內(nèi)壁上設(shè)有滑動電阻片；該筒狀支撐體外設(shè)有一浮球；浮球上設(shè)有浮球桿；浮球桿與滑動電阻片的滑動觸頭固定連接；所述發(fā)電裝置還包括雙模智能控制器、逆變器和蓄電瓶；兩個電磁鐵的線圈、滑動電阻片分別與雙模智能控制器電連接；兩個電磁鐵的線圈與雙模智能控制器之間的導(dǎo)線分別穿過一個霍爾，霍爾與雙模智能控制器電連接；線圈盤的輸出線經(jīng)軸向通孔、出線孔與電滑環(huán)的輸入線連接，電滑環(huán)的輸出端與逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端與蓄電瓶連接，蓄電瓶與雙模智能控制器的電源端連接。一種優(yōu)化方案，所述發(fā)電機(jī)設(shè)置在支架的上部，驅(qū)動輪設(shè)置在支架的下部。進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)軸與第一殼體之間設(shè)有軸承。本發(fā)明采取以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：驅(qū)動輪在波浪的推動下轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的鏈條分別帶動左側(cè)轉(zhuǎn)軸、右側(cè)轉(zhuǎn)軸同向轉(zhuǎn)動，帶動盤狀殼體、第一盤狀永磁體、第二盤狀永磁體同向轉(zhuǎn)動，左側(cè)轉(zhuǎn)軸經(jīng)反向差速器將扭矩反向輸出至連接軸，連接軸帶動轉(zhuǎn)軸、電滑環(huán)的轉(zhuǎn)子及線圈盤向相反的方向轉(zhuǎn)動，這樣第一盤狀永磁體、第二盤狀永磁體與線圈盤的相對轉(zhuǎn)速得到增強(qiáng)，線圈盤切割第一盤狀永磁體、第二盤狀永磁體的磁力線進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電效率更高，功率輸出增大；轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)有軸向通孔，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有與軸向通孔連通的出線孔，線圈盤的輸出線經(jīng)軸向通孔、出線孔與電滑環(huán)的輸入線連接，電滑環(huán)的輸出端與逆變器的輸入端連接，避免了導(dǎo)線的纏繞，結(jié)構(gòu)簡單巧妙；當(dāng)波浪的高度變化時，浮球隨著海浪上下起伏，通過浮球桿帶動滑動電阻片的滑動觸頭上下移動，滑動電阻片的電阻值就發(fā)生變化，雙模智能控制器根據(jù)電阻值的變化，調(diào)整輸出至第一電磁鐵、第二電磁鐵的電流值，第一電磁鐵、第二電磁鐵產(chǎn)生的電磁力根據(jù)電流的大小而改變，第一電磁鐵、第二電磁鐵之間的距離就會發(fā)生變化，從而調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的高低，使驅(qū)動輪處于最佳位置，有利于提高發(fā)電效率。下面結(jié)合附圖和實施對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。附圖說明附圖1為本發(fā)明實施例中發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明實施例中發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本發(fā)明實施例中電磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本發(fā)明實施例中發(fā)電裝置的電氣結(jié)構(gòu)框圖；圖中，1-左支架，2-右支架，3-發(fā)電機(jī)，4-驅(qū)動輪，5-左側(cè)轉(zhuǎn)軸，6-右側(cè)轉(zhuǎn)軸，7-反向差速器，8-轉(zhuǎn)軸，9-連接軸，10-電滑環(huán)，11-軸向通孔，12-出線孔，13-第一殼體，14-第二殼體，15-第一盤狀永磁體，16-第二盤狀永磁體，17-線圈盤，18-軸承，19-第一筒狀支撐體，20-第二筒狀支撐體，21-第一電磁鐵，22-第二電磁鐵，23-支撐桿，24-滑動電阻片，25-浮球，26-浮球桿，27-第一霍爾，28-第二霍爾，29-鏈條，30-鐵芯，31-線圈，32-葉片。具體實施方式實施例，如圖1、圖2、圖3所示，海岸磁懸浮搖擺無定子發(fā)電裝置，包括支架，支架包括左支架1和右支架2，左支架1和右支架2之間設(shè)有發(fā)電機(jī)3和隨波浪轉(zhuǎn)動的驅(qū)動輪4，發(fā)電機(jī)3設(shè)置在支架的上部，驅(qū)動輪4設(shè)置在支架的下部，發(fā)電機(jī)3和驅(qū)動輪4傳動連接，驅(qū)動輪4上設(shè)有波浪形的葉片32，發(fā)電機(jī)3和驅(qū)動輪4之間設(shè)有傳動裝置，傳動裝置包括同軸設(shè)置在左支架1上的左側(cè)轉(zhuǎn)軸5和設(shè)置在右支架2上的右側(cè)轉(zhuǎn)軸6，左側(cè)轉(zhuǎn)軸5同軸連接反向差速器7的輸入軸，反向差速器7與支架固定連接，右側(cè)轉(zhuǎn)軸6與發(fā)電機(jī)3的輸入軸同軸固定連接，發(fā)電機(jī)3的輸出軸同軸連接有轉(zhuǎn)軸8，轉(zhuǎn)軸8與反向差速器7的輸出軸之間固定設(shè)置有連接軸9，轉(zhuǎn)軸8上設(shè)置有電滑環(huán)10，電滑環(huán)10的定子與支架固定連接，電滑環(huán)10的轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)軸8固定連接，轉(zhuǎn)軸8內(nèi)設(shè)有軸向通孔11，轉(zhuǎn)軸8上設(shè)有與軸向通孔11連通的出線孔12，驅(qū)動輪4的轉(zhuǎn)動軸與左側(cè)轉(zhuǎn)軸5、右側(cè)轉(zhuǎn)軸6之間分別用鏈條29傳動。發(fā)電機(jī)3包括盤狀殼體、第一盤狀永磁體15、第二盤狀永磁體16和線圈盤17，第一盤狀永磁體15、第二盤狀永磁體16和線圈盤17設(shè)置在盤狀殼體內(nèi)，盤狀殼體包括固定連接的第一殼體13和第二殼體14，第一盤狀永磁體15固定在第一殼體13上，第二盤狀永磁體16固定在第二殼體14上，線圈盤17設(shè)置在第一盤狀永磁體15、第二盤狀永磁體16之間，轉(zhuǎn)軸8穿過第一殼體13并與線圈盤17固定連接，轉(zhuǎn)軸8與第一殼體13之間設(shè)有軸承18，第一盤狀永磁體15、第二盤狀永磁體16上設(shè)有若干散射狀的強(qiáng)力磁極，線圈盤17上的線圈呈梅花狀排布，主要功能是通過切割磁力線產(chǎn)生電能。發(fā)電裝置設(shè)置在升降裝置上，升降裝置包括兩個筒狀支撐體，兩個筒狀支撐體內(nèi)分別設(shè)有兩個電磁鐵，這兩個電磁鐵通電后所產(chǎn)生的電磁力相反，使兩個電磁鐵相互排斥。兩個筒狀支撐體為第一筒狀支撐體19和第二筒狀支撐體20，第一筒狀支撐體19和第二筒狀支撐體20內(nèi)分別設(shè)有兩個電磁鐵，為第一電磁鐵21和第二電磁鐵22，第一電磁鐵21和第二電磁鐵22分別包括一個鐵芯30，鐵芯30內(nèi)設(shè)有環(huán)形空腔，環(huán)形空腔內(nèi)設(shè)置有線圈31，第二電磁鐵22設(shè)置第一電磁鐵21的上部，第二電磁鐵22上設(shè)有支撐桿23，支撐桿23的上部與支架固定連接，第一筒狀支撐體19的內(nèi)壁上設(shè)有滑動電阻片24，第一筒狀支撐體19外設(shè)有一浮球25，浮球25上設(shè)有浮球桿26，浮球桿26與滑動電阻片24的滑動觸頭固定連接。如圖4所示，發(fā)電裝置還包括控制裝置，控制裝置包括雙模智能控制器、逆變器和蓄電瓶，第一電磁鐵21的線圈、第二電磁鐵22的線圈、滑動電阻片24分別與雙模智能控制器電連接，第一電磁鐵21的線圈與雙模智能控制器之間的導(dǎo)線穿過第一霍爾27，第一霍爾27與雙模智能控制器電連接，第二電磁鐵22的線圈與雙模智能控制器之間的導(dǎo)線穿過第二霍爾28，第二霍爾28與雙模智能控制器電連接，線圈盤17的輸出線經(jīng)軸向通孔11、出線孔12與電滑環(huán)10的輸入線連接，電滑環(huán)10的輸出端與逆變器的輸入端連接，逆變器的輸出端與蓄電瓶連接，蓄電瓶與雙模智能控制器的電源端連接。安裝好發(fā)電裝置后，波浪形的葉片32在波浪的推動下轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪4轉(zhuǎn)軸兩側(cè)的鏈條29分別帶動左側(cè)轉(zhuǎn)軸5、右側(cè)轉(zhuǎn)軸6同向轉(zhuǎn)動，帶動盤狀殼體、第一盤狀永磁體15、第二盤狀永磁體16同向轉(zhuǎn)動，左側(cè)轉(zhuǎn)軸5經(jīng)反向差速器7將扭矩反向輸出至連接軸9，連接軸9帶動轉(zhuǎn)軸8、電滑環(huán)10的轉(zhuǎn)子及線圈盤17向相反的方向轉(zhuǎn)動，這樣第一盤狀永磁體15、第二盤狀永磁體16與線圈盤17的相對轉(zhuǎn)速相比傳統(tǒng)的發(fā)電機(jī)提高了一倍，線圈盤17切割第一盤狀永磁體15、第二盤狀永磁體16的磁力線進(jìn)行發(fā)電，發(fā)電效率更高；轉(zhuǎn)軸8內(nèi)設(shè)有軸向通孔11，轉(zhuǎn)軸8上設(shè)有與軸向通孔11連通的出線孔12，線圈盤17的輸出線經(jīng)軸向通孔11、出線孔12與電滑環(huán)10的輸入線連接，電滑環(huán)10的輸出端與逆變器的輸入端連接，避免了導(dǎo)線的纏繞，結(jié)構(gòu)簡單巧妙；當(dāng)波浪的高度變化時，浮球25隨著海浪上下起伏，通過浮球桿26帶動滑動電阻片24的滑動觸頭上下移動，滑動電阻片24的電阻值就發(fā)生變化，雙模智能控制器根據(jù)電阻值的變化，調(diào)整輸出至第一電磁鐵21、第二電磁鐵22的電流值，第一電磁鐵21、第二電磁鐵22產(chǎn)生的電磁力根據(jù)電流的大小而改變，第一電磁鐵21、第二電磁鐵22之間的距離就會發(fā)生變化，從而調(diào)節(jié)發(fā)電裝置的高低，使驅(qū)動輪4處于最佳位置，利于提高發(fā)電效率。以上實施例中，還可以在左側(cè)轉(zhuǎn)軸5或右側(cè)轉(zhuǎn)軸6上設(shè)置剎車測速裝置，用來檢測轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速超出一定數(shù)值，就會采取剎車措施。也可以不采用以上升降裝置和控制裝置，而采用傳統(tǒng)的機(jī)械方式控制高度或采用傳統(tǒng)的方式控制電能的輸出。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，上述的具體實施方式只是示例性的，是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明內(nèi)容，不應(yīng)理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，只要是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案所作的改進(jìn)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)用以上海岸磁懸浮搖擺無定子發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電試驗，地址在壽光?；?，試驗時自然水速大于1m/s，水流速與水力發(fā)電系統(tǒng)實際發(fā)電功率輸出是水力發(fā)電機(jī)性能測試的主要內(nèi)容，測取了1-6m/s水速下發(fā)電裝置的功率輸出，并做出對比分析。選取200W繞線型磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)，額定功率：200W，額定電壓：28V，額定效率：55%，額定轉(zhuǎn)速：500r/min。本試驗中選擇波浪形的葉片和平板式葉片，均為八面體，直徑為600mm，葉片的基本動力參數(shù)采用Glauert環(huán)動量葉輪設(shè)計方法，負(fù)載為電阻、蓄電瓶兩種情況。負(fù)載是兩塊蓄電池160Ah、若干滑動電阻，生產(chǎn)廠家：哈爾濱企鵝蓄電池廠，得到在不同水速狀態(tài)下的功率輸出特性數(shù)據(jù)如下表：經(jīng)試驗，磁懸浮搖擺無定子發(fā)電系統(tǒng)在不同水速的狀態(tài)下，都能產(chǎn)生高效的電功率輸出，并且水速越快，電能輸出越強(qiáng)。試驗表明，波浪形的葉片比平板式葉片的水推力效果好，主要原因是波浪形的葉片在海水搖擺時雙向效果好。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，上述的具體實施方式只是示例性的，是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更好的理解本發(fā)明內(nèi)容，不應(yīng)理解為是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，只要是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案所作的改進(jìn)，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。