波浪能发电装置发电机优化设计
振动式波浪能发电装置设计与研究
・
摘 要 ：新型 振动 式 波浪 能发 电 装置 选择 波 浪能 这一 绿 色清 洁能 源 ，将其 转换 为 电力 ，力图 为解 决 航 行 器能 源 供 给 问题 提 供有 效 的 解决 方 案 。为小 型 海洋 航 行 器长 期 自维 持作 业 提供 所 需 电 力 ，减 少 其 对船 舶 的依 靠 。拟 面向 水下 航行 器 ，兼 顾水 面航 行 器 ，研究 波浪 能 随体 发电 技术 ，提 供 较为 充 足的 电 力 ，能够 作 为推进 动 力 ，就地持 续 的供应 ＡＵ Ｖ等 航行 器 。 关键 词 ：振动 式 波浪 能发 电 小 型航 行 嚣 设 计研 究
Ａｂｓｔ ｒ ａｃ ｔ ：Ｎｅｗ ｔ ｙ ｐｅ ｖｉ ｂｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｖｅ ｅｎｅ ｒ ｇｙ ｐ ｏｗｅｒ ｇ ｅｎｅｒ ａｔ ｉ ｏｎ ｄｅ ｖｉ ｃｅ ｃ ａｎ ｃ ｈｏ ｏｓ ｅ ｗａｖ ｅ ａ
ｇｒ ｅｅｎ，ｃ ｌ ｅ ａｎ ｅ ｎｅｒ ｇ ｙ，ｃ ｏｎ ｖｅ ｒ ｔ ｉ ｔ ｔ ｏ ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃｉ ｔ ｙ ，ｔ ｒ ｙｉ ｎｇ ｔ ｏ ｓ ｏｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐｒ ｏｂｌ ｅｍ ｏ ｆ ａｉ ｒ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ｐ ｏ ｗ ｅｒ ｓ ｕｐｐ ｌ ｙ ｔ ｏ ｐｒ ｏ ｖｉ ｄｅ ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖｅ ｓｏｌ ｕｔ ｉ ｏｎ Ｆｏ ｒ ｓｍａｌ ｌ Ｍ ａｒ ｉ ｎ ｅ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ｓｉ ｎｃ ｅ ｔ ｈｅ ｐｏｗｅｒ ｎｅｃ ｅｓ ｓ ａｒ ｙ ｔ ｏ ｓ ｕｓ ｔ ａｉ ｎ ｔ ｈｅ Ｊ ｏｂ ｏ ｆｅｒ ｆ ｏｒ ａ ｔ ｏｎ ｇ ｔ ｉ ｍ ｅ，ｒ ｅｄｕ ｃｅ ｉ ｔ ｓ ｒ ｅｌ ｙ ｏｎ ｔ ｏ ｓ ｈｉ ｐ Ｐｒ ｏｐ ｏｓ ｅｄ ｆ ｏｒ ｕｎ ｄｅｒ ｗａ ｔ ｅ ｒ
海洋波浪能发电装置设计与性能优化
海洋波浪能发电装置设计与性能优化海洋波浪在过去被认为是一种无法造福人类的自然力量，但随着海洋能源技术的逐渐成熟和发展，人们开始将海洋波浪作为一种可再生能源来利用。
海洋波浪能发电装置是一种利用波浪动能转换为电能的设备，可以为人类提供清洁、高效的能源，对于缓解能源危机和减少碳排放具有重要意义。
然而，仍然面临着诸多挑战和问题。
一、现状分析目前，海洋波浪能发电装置设计主要包括波浪机和波浪发电机两大部分。
波浪机根据波动的不同形式可以分为浮标式、摆杆式和压力式等多种类型，而波浪发电机通常采用线性发电机、液压发电机或浮子发电机等形式。
已有的海洋波浪能发电装置大多处于实验室研究阶段，整体规模较小，且存在一定的技术不成熟和经济不可行性。
存在的问题1. 效率低：目前海洋波浪能发电装置的能量转换效率较低，无法满足实际生产需求。
2. 耐久性差：海洋环境下的波浪能发电装置易受到海水侵蚀和氧化腐蚀的影响，使用寿命短。
3. 维护困难：海洋波浪能发电装置通常安装在海上，维修困难，成本高昂。
4. 技术标准不统一：目前对于海洋波浪能发电装置的技术标准缺乏统一，缺乏标准化生产。
对策建议1. 提高能量转换效率：可以通过优化波浪机和波浪发电机的设计，提高能量转换效率。
2. 加强材料研发：开发耐高盐度、耐腐蚀性能优异的材料用于海洋波浪能发电装置的制造。
3. 完善维护保养体系：建立健全的海洋波浪能发电装置维护体系，降低维修成本，延长使用寿命。
4. 促进技术标准统一：加强行业间合作，推动相关技术标准的制定和推广，提高海洋波浪能发电装置的质量和可靠性。
综上所述，是一个重要而复杂的课题，在未来的发展中需要行业专家们共同努力，加强创新研发，提高能量转换效率，推动海洋波浪能发电装置的广泛应用，为可再生能源行业的发展贡献力量。
基于波浪能发电装置的技术性研究
基于波浪能发电装置的技术性研究作者：邵斌等来源：《价值工程》2012年第27期摘要：波浪能是海洋能中蕴藏最为丰富的能源之一，也是近期研究最多的海洋能源之一。
本文通过系统分析，设计出了一种新型的波浪能发电装置，该装置能连续不间断地供应波浪能并将其转化为电能。
其主要工作原理是利用不同浮子在波的作用下的延时性和与浮动平台的高度差来不间断供能。
该装置能有效的增强工作范围内对波浪能的吸收率和吸收量，具有较高的经济价值和实用价值。
Abstract： The wave energy is one of the most abundant energy in the ocean energy latent recent study one of the largest ocean energy. Though the Systems analysis， we design a new kind of wave power generation device， the device uninterrupted supply of wave energy and convert it to electricity. Its main principle is to use the height difference between different float delay in the effect of wave and floating platforms to uninterrupted energy supply. The device can effectively enhance the absorption rate and absorption of wave energy within the scope of work， has a high economic value and practical value.关键词：波浪能；波能转换；发电装置Key words： wave energy；wave energy conversion；generating device中图分类号：TV139.2 文献标识码：A 文章编号：1006—4311（2012）27—0030—020 引言随着人类对能源需求的与日俱增，单一利用传统化石类燃料已远远不能满足人类现阶段的日常所需，因此积极开发新型可再生无污染的新能源已是迫在眉睫。
层次分析法在波浪能发电装置选型中的应用_李成龙
2.2
“ 多浮摆式 ” 波浪能发电装置
摆式波浪能发电 装置由摆板 、 转轴 、 传 动 系 统 等 部 分 组 成 ， 当波浪垂直作用于摆板时 ， 摆板绕摆轴摆动 ， 带动传动系 统运 动 ， 进而将摆板俘获的 波浪能转换 为 传 动 系 统 的 机 械 能 ， 最终将机械能转换为电能 。 “ 多浮摆式 ” 波浪能发电装置 由 2 个或 2 个以上的摆板组成 ， 从而提高能量的捕捉性能 。 本文介绍 3 种发展较 成熟的 “ 多 浮 摆 式 ” 装 置 （ 如 图 1， 图 2， 图 3 所示 ）， 它们分别放置于海底 ， 海中和海面上 。 芬 兰 的 WaveRoller 海 浪 发 电 装 置 ［4］ （ 如 图 1 所 示 ） 是 由 芬 兰 AW 能 源 公 司 （AW -Energy ） 开 发 的 ，它 是 利 用 海 底 波 浪的动能来发电的 设备 。 它安装在海底 平台上 ， 利用 “ 海底波
（ ３） ａ （ ３） ａ
） ｗ ） ｗ
（ ２） （ ２）
（ ４） （ ５） （ ６）
摆动 。 O-Drive 模块将摆动的机械能转化为电能 ， 产生的电 能通过海底电缆输送到岸上 。 BioWAVE 波浪发电装置有如 下特点 ：① 摆体可绕其底座中心的竖直轴旋转以匹配波浪方 向 ；② O-Drive 模块可拆卸取回 ， 维 修方便 ；③ 海面发生极 端 天气 ， 如狂浪时可开启安全模式 ， 倾倒摆体保护设备 ；④ 设备 通过足够的体积和面积接近波面以获得最大的输入功率 ， 同 时也降低设备的视觉冲击力 ；⑤ 调整填充物可适应不同的波 浪状态 。
1.4
（3）
计算方案层元素关于总目标的排序权重
ａ
ａ
…
ａ
ｘ ／ｘ
波浪能最大输出功率设计
波浪能最大输出功率设计
波浪能最大输出功率的设计需要考虑以下几个因素：
1. 波浪资源的特性：需要了解波浪资源的频率、振幅和能量密度等特性。
这些信息可以通过历史数据或者实地测量得到。
2. 设备的选择：需要选择合适的波浪能转换设备，例如波浪能发电机、浮标、锚链等。
这些设备的选择要考虑到波浪特性以及预期的输出功率要求。
3. 系统的布局与配置：波浪能转换设备的布局和配置对于最大功率输出至关重要。
需要考虑设备之间的互相影响以及与海洋环境的适应性。
4. 控制和优化策略：通过合理的控制和优化策略，可以最大限度地提高功率输出效率。
例如，通过采用最佳匹配控制策略来优化波浪发电机与电网之间的耦合效果。
5. 维护与运营：建立合理的维护与运营机制，及时检修和维护设备，确保系统的正常运行，最大程度地提高功率输出。
总而言之，波浪能最大输出功率的设计需要综合考虑波浪资源特性、设备选择、系统布局与配置、控制和优化策略，以及维护与运营等因素，以实现系统的高效运行和最大的功率输出。
用于海浪发电永磁圆筒型直线发电机的结构优化与分析
（ 南 大 学 电气 工程 学 院 ，南 京 东
要 ：波 浪 能 是 一 种新 型 的 清 洁 能 源 ，近 几 年 提 出 了多 种 对 波 浪 能 进 行 开 发 的 方 案 ，但 大 多 都 是 在 波 浪 能 和 发 电
机 之 间 加 入 转 化 装 置 ，这 样效 率低 ，成 本较 高 。该 文 提 出 了 永 磁 圆筒 型 直 线 发 电机 可 以将 波 浪 能 直 接 转 化 为 电 能 。 详 细 阐述 了该 发 电机 的 结 构 ，并 且 基 于 电磁 场 有 限元 分 析 软 件 Ａ ｓｆ对 于 发 电机 进 行 仿 真 ，得 到 空 载 电 压 的 波 形 。 ｎｏ ｌ 通 过 改 变 永 磁 体 长 度 对 发 电 机 进 行 优 化 设计 ，最 后 给 出优 化 后 发 电机 的 三相 空 载 电压 波 形 和 负 载 特 性 。仿 真 结 果 可
ｓ ｆ ｒ ｓ ｆ． Ｏｐ ｉ ｚ ｄ ｄ ｓｇ ｆｔ ｅ ｇ ｎ ｒｔ ｒｗａ ｂ ａｎｅ ｙ ｃ ａ ｇｎ ｈ ｅ ｇｈ ｏ ｓ Ｆｉ ｌｙ， ｏｔ ｅ Ａｎ ｏ ｗａ １ ｔｍｉｅ ｅ ｉ ｎ ｏ ｈ ｅ ｅ ａｏ ｓ ｏ ｔ ｉ ｄ ｂ ｈ ｎ ｉｇ ｔ ｅ ｌ ｎ ｔ ｆＰＭ ． ｎａｌ
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ：Ｗ ａ ｅ ｅ ｅ ｇ ｓ ａ ｎ ｗ ｌ ａ ｎ ｒ ｙ Ｉ ｅ ｅ ｔｙ ａ ｓ ｓ ｖ ｒ ｌａ ｐ ｏ ｃ ｅ ｏ ｅ ｔａ ｔｗａ ｅ ｅ ｅ ｇ ｖ ｎ ｒ ｙ ｉ ｅ ｃｅ ｎ ｅ ｅ ｇ ． ｎ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ ， ｅ ｅ ａ ｐ ｒ ａ ｈ ｓｔ ｘ ｒ ｃ ｖ ｎ ｒ ｙ
第４ ４卷
２ １年 ０１
第３ 期
３月
散 电 机
ＭＩ ＣＲＯ Ｍ ＯＴ０Ｒ Ｓ
波浪能发电装置的设计
湛 江 师 范 学 院 学 报
Ｊ ＯＵ ＲＮ ＡＬ ＯＦ ＺＨ ＡＮＪＡＮ Ｇ ＯＲＭ ＡＬ ＣｏＬＬ Ｉ Ｎ ＥＧＥ
Ｄ ｅ ．。 ０１ ｃ ２ １
Ｖ ｏ１ ３２ Ｎ Ｏ ６ ． ．
能 ． 用 波 浪 的运 动 ， 起 发 电装 置 里 的线 圈振 动 ， 利 引 振动 着 的线 圈不 断地 经过 内置 式 的永 磁体 ， 线 圈 切割 磁感 线 ， 导致 线 圈 里 的磁 通 量 发生 变 化 ， 而 在 线 圈 两 端产 生 感 生 电动 势． 圈 振 动 的 发 电 装 置 的 从 线
＊ 通 讯作者 ．
第 ６期
洪 海清 等 ： 浪能 发 电装 置 的设 计 波
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其 中 为永 磁体 运 动速 度 ， 为磁 链 ， ＾为轴 向高 度
１ ２ 机 械 共 振 ．
振 动就 是物 理量 在 某一 定 值 附 近反 复 变化 ． 验 中线 圈 的振动 可 以看 似典 型 的 弹簧 振子 ， 理想 的简 谐 实 做
能 源犹 如 人体 的血 液 ， 源工 业 作 为 国 民经 济 的基 础 ， 提 高人 民生 活 质量 和促 进 社会 经 济 发展 都极 为 能 对
重要． 如果新 的能 源体 系 尚未 建立 ， 源危 机将 席 卷全 球 ． 严 重 的状 态 ， 过 于工 业 大 幅度 萎 缩 ， 至 因 为 能 最 莫 甚
洪海清 ， 志 坚 ， 汉 兰 ， 郭 柯 吉 宪 ， 刘彬 强 ， 李 达 ， 张道 清 ， 黄 贞 陈 霞
（ 江 师 范 学 院 物 理 科 学与 技 术 学 院 ， 东 湛 江 ５ ４ ４ ） 湛 广 ２ ０ ８
海洋能发电系统的设计与优化
海洋能发电系统的设计与优化随着能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，寻找替代传统能源的方法变得越发迫切。
海洋能发电作为一种新兴的可再生能源形式，备受瞩目。
本文将重点讨论海洋能发电系统的设计与优化。
一、海洋能发电技术的分类海洋能发电技术主要分为潮汐能发电、波浪能发电和海流能发电三种类型。
潮汐能发电利用潮汐涨落产生的动能，通过水轮机转化为电能；波浪能发电利用波浪的起伏运动，通过波浪能转换装置将波浪动能转变为电能；海流能发电则是利用海流的流动进行能量转换。
二、海洋能发电系统的组成海洋能发电系统主要由海洋能转换装置、能量储存装置和电力系统组成。
海洋能转换装置是核心部分，包含不同类型的能量转换装置，如潮流发电机、波浪能转换装置等。
能量储存装置用于存储并平衡能量供应，以应对不同时段的能量需求波动。
电力系统则负责将转化的能量输出为实用的电能。
三、海洋能发电系统设计的关键问题1. 能量转换效率能量转换效率直接影响着海洋能发电系统的发电能力。
海洋能转换装置的设计应充分考虑尽量提高能量转换效率，同时降低能量损耗。
2. 耐久性与维护成本海洋环境复杂且恶劣，海洋能发电系统需要能够抵御海水腐蚀和恶劣天气条件。
在系统设计中，应考虑长期运行的稳定性和耐久性，同时减少维护和修理成本。
3. 生态影响海洋能发电系统的建设和运行可能对海洋生态环境产生一定的影响，如鱼类迁徙、水下生物栖息地等。
在系统设计和运营过程中，应重视生态影响评估，并采取必要的措施保护生物多样性。
四、海洋能发电系统的优化方法1. 多能源协同利用海洋能发电系统可以与其他可再生能源相配合使用，如风能、太阳能等。
通过多能源协同利用，能够提高整体能源利用效率，解决能源波动性的问题，并实现能源的互补发展。
2. 数据分析和智能控制借助数据分析和智能控制技术，可以对海洋能发电系统进行实时监测和优化控制。
通过对各种参数的实时分析和预测，可以优化能量转换效率，提高系统的整体性能。
waveloong气动式波浪能发电装置技术要点
waveloong气动式波浪能发电装置技术要点Waveloong气动式波浪能发电装置技术要点包括以下几个方面：1. 设计原理：Waveloong利用波浪的动能将其转换为电能。
装置通过气动效应，利用波浪的运动产生的压力差来驱动液体或气体在装置内的循环流动，从而推动涡轮或发电机发电。
2. 气动效应：Waveloong装置中常用的气动效应包括Bernoulli原理和卡门涡街效应等。
通过巧妙设计装置的形状和尺寸，可以利用气动效应增强波浪能转换效率。
3. 能量转换：Waveloong装置将波浪的动能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
通常使用的涡轮可以是垂直轴涡轮或水平轴涡轮，其设计使得装置能够适应不同类型的波浪条件。
4. 材料选择和耐久性：由于波浪能发电装置需要长时间在恶劣的海洋环境下运行，材料的选择至关重要。
通常会选择抗腐蚀和耐高压的材料，以确保装置的耐久性和稳定性。
5. 控制系统：Waveloong装置需要一个智能的控制系统来监测和调节装置的运行状态，以最大化能量转换效率和保证装置的安全性。
控制系统通常会考虑到海况、波浪频率和装置负载等因素。
6. 可持续性和环保性：Waveloong装置作为一种可再生能源发电设备，具有较高的可持续性和环保性。
相比传统的能源发电方式，波浪能发电装置几乎不产生污染物和温室气体，对海洋生态系统影响较小。
需要注意的是，Waveloong气动式波浪能发电装置还处于不断发展之中，目前还存在一些技术挑战，如波浪能的不稳定性、装置的损耗、装置在极端海况下的稳定性等问题。
随着技术的进步和创新，这些问题有望逐渐解决，使得波浪能成为一种重要的可再生能源之一。
浮力摆式波浪能发电装置结构设计与强度优化
浮力摆式波浪能发电装置结构设计与强度优化李蒙;李雪临;王兵振;段云棋【摘要】波浪能作为一种蕴藏丰富、可再生的清洁能源,在世界上受到了广泛关注.文中提出了一种浮力摆式波浪能发电装置,简要介绍了该装置的工作原理以及基本组成,并对其关键技术进行了研究;建立了装置动力响应特性模型,结合站址海域波浪环境条件对装置进行了水动力特性分析,获取装置对波浪的响应状况,确定了关键设计参数;利用该参数对装置进行了结构设计,并对其关键受力部位进行强度计算与优化.结果表明,装置在规则波条件下具有较高的能量转换效率,同时满足其在极限波况下的强度要求.【期刊名称】《海洋技术》【年(卷),期】2016(035)005【总页数】5页(P85-89)【关键词】波浪能;发电装置;水动力分析;结构设计;强度【作者】李蒙;李雪临;王兵振;段云棋【作者单位】国家海洋技术中心,天津300012;国电联合动力技术有限公司,北京100039;国家海洋技术中心,天津300012;国家海洋技术中心,天津300012【正文语种】中文【中图分类】P743.2当今世界对能源的需求越来越大，然而传统能源却面临枯竭以及环境污染等一系列问题。
在这种形势下，可再生能源的开发日益受到重视。
海洋能作为可再生能源，因其清洁环保、潜力巨大等特点而备受瞩目。
海洋能主要包括波浪能、潮汐能、潮流能、温差能、盐差能等。
其中波浪能是海洋中蕴藏量最为丰富的能源之一，也是被研究利用得较多的能源之一。
世界上许多国家，包括英国、法国、日本、挪威，都对波浪能进行了研究开发。
中国也是世界上主要的波浪能研究开发国家之一，拥有丰富的海洋资源，波浪能开发潜力巨大。
目前，国际上较为主流的波浪能发电技术主要有摆式、筏式、振荡水柱式、点吸收式技术等[1]。
本文设计了一种摆式波浪能发电装置，对其设计原理、结构参数、强度优化进行了研究。
浮力摆式波浪能发电装置的原理如图1所示。
整个摆式波浪能装置主要由摆板、液压缸、摆板底座、重力式基础等部分组成，均位于水下。
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ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ ｅｄｎｖｅｒｓｉｏｎ ｇｅｎｅｒａｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ ｍｅａｎｓ ｔｏ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｏｃｅａｎ ｅｎｅｒｇｙ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｍｏｔｏｒ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｔｏ ｖｅｒｉｆｙ ｉｔｓ ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｒａｔｅ，ｌｏｗｅｒ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｃｏｓｔｓ， （‘ａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．
科技·探索·争鸣
Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆技Ｔｅｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界 Ｖｉｓｉｏ ｎ
波浪能发 电装置发电机优化设计
张 辉 王世 明 ｚ 李 晴 ２ （１．上 海 电气 临港 重型机 械装 备有 限公 司 ，中 国 上海 ２０１ ３０８；２．上海 海洋 大学工 程学 院 ，中国 上 海 ２０１ ３０６）
【摘 要 】本文在上 海海 洋大学研 制的“浪流一体化发 电装置”的基 础上 ，对其发 电机进 行 了优化设计 ，去掉 了发 电机和 水轮 机 的中间转换 装置 ，满足 了海洋能直驱发 电的形 式，通过 电机 实验 室性 能测试验证 了其可行性 ，提 高了发 电效 率和 可靠率．降低 了维护成本 ，可 以应 用于实际 生 产 中
术 指 标 、经 济 性 等 决 定 本 装 置 在 市 场 中 的竞 争 力 常 用 发 电 机 分 为 盘 上海海 洋大学研 制的“浪 流一体化发 电装置 ”同时可 以捕获波浪 式 和 圆柱 式 两 种 ：圆柱 式 发 电机 的 气 隙 磁 场 延 轴 向分 布 ，要 想 获 得 较 和海流的 向前 的推力 ．在接受 到海 洋能量之后产生惯性 而发生连续转 高的发 电效 率 ．圆柱式 发电机必须 运行在 高速下 ．而盘式发 电机的定 动 ：通过主轴带动发 电机旋转 而产 生电能。为海洋观测 、岛礁 生活 、海 转子为平行结构 克服 了圆柱式发 电机定子 包容转子 的结 构缺点 ．轴 洋养殖 、海 水淡化 等提 供稳定 的电能 ．并 用于解决边 远海域 的国防设 向尺寸小 ．没有叠片和铆压工序 ，工艺好 ．因此盘式发 电机 可以运行在 施 、部 分电网未覆 盖的有居 民海岛 、偏远 无居 民海 岛生态建设 中的供 低 速 条 件 下 因 此 发 电机 选 用 盘 式 发 电机 结 构 ．能 够 在 低 转 速 下 达 到 电需求 本文 以此发 电装置 为研究对 象 ．对其水轮机 匹配的发电机进 额定功率 ．从 而满 足了波浪能发 电系统对 发电机 的技 术要求 ．提高 了 行 了优化设计 ．克服 了传统 的海洋 能需要 经过三个部分 转换的缺点 ． 效 率 没有齿轮箱 ．减少 了传动损耗 ．采用 发电机输出 电压稳定 控制器 ．实现
了浪轮机 的输 出转速稳 定 ．提高了发电效率 ，降低 了运行维护成本 。尤
其是在低转速环境下 ．效果 更加显著
１ 研 究 对 象 与方 法
本项 目设计 的发电机是满足海洋能直驱发 电形式 的 然而 ．齿 轮
箱 的存在 却成 为制约海 洋能发电机组发展的因素之一 ：机组运行过 程
中齿轮箱 一直处 于高速旋转 ．增加了系统损耗 ，降低 了能量利用率 ：海
【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］Ｗａｖｅ ｆ ｌｏｗ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；Ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｍｅａｎｓ；Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ；Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ；Ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅ ｐｏｗｅｒ
０ 前 言
的关键设备之一 。波浪 能发 电机 ，最 多每 分钟 几百转 ，因此发电机的技
【关键词 】浪流一体化 ；发 电装 置；发 电机 ；优 化设 计；直驱发电
Ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｗ ａｖｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｇ ｅｎｅｒａｔｏｒ ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ Ｗ ＡＮＧ Ｓｈｉ—ｍｉｎｇ ＬＩ Ｑｉｎｇ
（１．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｎｇａｎｇ Ｈｅａｖｙ Ｍ ａｃｈｉｎｅｒｙ Ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３０８，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｏｃｅａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１３０６，Ｃｈｉｎａ）
图 １ 发 电 机 结 构 简 图 １．导线；２．轴承 ；３．外 壳；４外转子 ；５．轴 凸盘 ；６．主轴 ；７ｌ连接件 １；８违 定控制器设计
洋 能发电机组往往 安装在海 平面或海水 之中 ．经 受严寒酷暑 ．海水 腐
蚀 、温度变化大 ．环 境条件恶 劣 ，导致 升速齿轮箱 的工况严 峻 ，维护 保
养］一作量 大；为了能适应恶劣的运行环境 ，齿轮箱毕竟 造价 昂贵 ，更 由
于海洋 能能量 多变 ．往往会造成过载 ．这样就更容 易损 坏齿轮箱 ，使 得
系统 运 行 成本 增 大
凶 此 ．本 设 计 取 掉 了 中 间 转 换 环 节 ．水 轮 机 主 轴 右 端 通 过 联 轴 器 和电机连 接彳Ｆ一起 ．直接带动电机发电 ．中间不经 过任 何环节 ．这 就实 现 了 绝 对 的 直 驱 本 文 研 制 海 洋 能 直 驱 发 电方 式 有 以下 几 个 方 面 优