Устройство для использования энергии волн
Использование: преобразование энергии волн в электрическую энергию. Сущность изобретения: на плавучем корпусе установлены два электрогенератора, кине- .матически связанные с зубчатым колесом, закрепленным на горизонтальной оси, связанной с погруженным под уровень воды инерционным грузом посредством двух вертикальных боковых штанг, при этом кинематическая связь осуществлена при помощи вертикальных реек с зубчатой нарезкой в верхней части, шестерен и храповых механизмов с шатунами, соединенными с рейками, причем храповые механизмы установлены на валах повышающих редукторов, каждый из которых соединен с электрогенератором посредством маховика. Кроме маховиков для .стабилизации напряжения электрического тока установлен центробежный регулятор с замкнутой гидросистемой с баком, насосом, гидроцилиндрами и регулирующим клапаном с заслонкой, связанной с центробежным регулятором , последний и насос кинематически соединены с одним из повышающих редукторов. 3 ил.
союз советских социАлистических
РЕСПУБЛИК (зй)5 F 03 В 13/12
ГОСУДАРСТВЕ -ЮЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМС180 СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 40@НД1; И ъЛ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4763640/29 (22) 21.09.89 (46) 15.06.93. Бюл. М 22 (75) А.ИМатаруев (6) Авторское свидетельство СССР
М 1592568, кл. F 03 В 13/.12, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ, ЭНЕРГИИ ВОЛН . (57) Использование:. преобразование энергии волн в электрическую энергию. Сущность изобретения: на плавучем корпусе установлены двэ электрогенератора, кине,матически связанные с зубчатым колесом, закрепленным на горизонтальной оси, связанной с погруженным под уровень воды инерционным грузом посредством двух верИзобретение относится к гидроэнергетике, в частности к волновым энергетическим установкам, Целью изобретения является повышение надежности работы за счет стабилизации частоты вращения вала генератора электроэнергии.
На фиг, 1 изображена волновая. энергетическая установка с устройством стабилизации, частоты вращения вала; на фиг. 2— вид 1-.1 на фиг. 1; на фиг. 3 — схема устройства.Устройство стабилизации частоты вращения вада генератора электроэнергии установки.для использования энергии воли состоит из кйнематически соединенных между собой ограничителей раскачки 1 инерционного груза относительно плавающего корпуса и гидроцилиндров 2. Подпоршневые пространства гидроцилиндров
„„ЯД„„1821561 Al тикальных боковых штанг, при этом кинематическая связь осуществлена при помощи вертикальных реек с зубчатой нарезкой в верхней части, шестерен и храповых механизмов с шатунами, соединенными с рейками, причем храповые механизмы установлены на . валах повышающих редукторов, каждый из которых соединен с электрогенератором посредством маховика. Кроме маховиков для .стабилизации напряжения электрического тока установлен центробежный регулятор с . замкнутой гидросистемой с баком, насосом, тидроцилийдрами и регулирующим клапаном с заслонкой, связанной с центробе кным регулятором, последний и насос кинематически соединены с одним из повышающих редукторов. 3 ил; гидравлически соединены с замкнутой гидросистемой, в контуре которой последовательно с.гидроцилиндрами находится поворотно-регулирующая заслонка 3, бак рабочей жидкости 4, йогружной насос 5, Поворотно-регулирующая заслонка кинематически соединена с подвижной муфтой центробежного регулятора 6. Центробежный регулятор, в свою очередь, так же как и по-. гружной насос, кинематически соединены с валом редуктора, Работать устройство будет следующим образом. При очень малых волнах, еще недостаточных для обеспечения тягой первой ступени загрузки генератора электроэнергии, осуществляется раскрутка повысительнйх редукторОв и генератора. на холостом ходу, т.е. без нагрузки. Подвижная муфта центробежного регулятора находится в
1821561 оворотно-регулирую- четной ее величине. В это время включается нижнем положении, поворотнощая заслонка 3 полностью открыта. ю открыта. Насос5 вторая ступень загрузки генератора электиз-эа отсутствия существенн г с енного гидравли- роэнергии. Снова нагрузкой тормозится ческого сопротивления в кон в контуре гидроси- процесс раскачки инерционного груза отно- . стемнеможетсоздать из ыт быточногодавления 5 сительно плавающего корпуса и происходит ..в подпоршневых пространст странствах гидроци- падение частоты вращения вала генератора линдров 2 и ограничители раскачки " свобод- электроэнергии. но лежат на палу е плавающег б ающего корпуса. Подвижная муфта центробежного регуПри росте величины волн ч
ы волн частота вра- лятора 6 снова уходит в нижнее положение щения вала растет и достигае остигает расчетной "О полностью открывая поворотно-регулируювеличины. При этом подвижная . П одвижная муФта цент- щую заслонку 3. Давление в подпоршневых робежного регулятора из н >
6 зни>хнегоположе- пространствах гидроцилиндров 2 снова пания уходит в среднее полож положение переводя дает и ограничители раскачки 1 снова опуска- . поворотно-регулирующую з ую заслонку 3 в час- ются на палубу предоставляя воэможность тично закритое положение. о жение. В гидросистеме 15 инерционному грузу увеличить амплитуду и подпоршневых пространств с ра ствах гидроцилин- Раскачки относительно плавающего корпуса дроа возникает из йточное д б чное давление, но его и увеличить частоту вращения вала генератопока еще недостаточно для по. щ д о для подьема ограни- ра электроэнергии до расчетной величины. чителей раскачки 1, р
П одолжается работа на второй ступени заПо мере роста величин личины волн формиру- 2О грузки генератора до тех пор, пока из-за ется завышение частоты в щ тоты вращения вала вы- нового увеличения величины волн не сфорше расчетной. Ри этом подв . П о подвижная муфта мируется новое завышение частоты вращецентробежного регулятора б тора 6 уходит в верх- ния вала и не будет сделан новый переход нее положение и переводи одит поворотно-регу- на очередную ступень загрузки генератора лирующую заслонку 3 в полностью закрытое 25 электроэнергии. положение. озросшим дав . В м давлением гидроци- При шторме энергоустановка работает линдры поднимают над и л
2 ад палубой ограничи- на самой высокой ступени загрузки генератели раскачки, одьем в
1, П ь едется до тех пор тора электроэнергии с ограниченной амплиту- . пока частота вращения вала н в вала не вернетСя к дой раскачки инерционного груза относительно расчетной. это время к . В м включается первая 3О плавающего корпуса. Штормовые перегрузки ступень загрузки генера ератора электроэнер- механизмами энергоустановки не воспригии; Нагрузкойтормозитсяпроцессраскачки нимаются так как в это время вся энертоинерционного груза относите относительно плаваю- установка колеблется на штормовых волнах. щего корпуса и происходи щ р у исходит падение частоты При уменьшении величины волн работа
35 устройства пойдет в обратной последовавращения вала.
П фта центробежного регу- тельности, Например, при работающей
Подвижная муфта ц, лятора 6 опускается в ни н
6 жнсе положение и третьей ступени загрузки генератора высопереводит поворотно-рег о-регулирующую за- та волн стала недостаточной для обеспечеслонку 3 в полностью открытое положение, ния тяги вала генератора электроэнергии и
Д осистеме исчезнет и огра- <0 происходит падение частоты вращения вала
Давление в гидроси ничители раскачки 1 собственным весом ниже расчетной. В этом случае третья стуопускаются на палу у а убу предоставляя воз- пень загрузки генератора отключается и осможность инерционному грузу увеличить тается в работе вторая ступень. амплйтудуколе ания т б я относительно плаваю- Из-эа снижения нагрузки возрастает чащего корпуса. астма . Частота вращения вала возвра- ."5 стота вращения вала и если частота вращев личине и продояжа- ния вала стала выше расчетной подвижная ется работа на первой ступени загрузки ге- муфта центробежного регулятора 6 снова нератора электроэнергии, . нергии, переместится в верхнее положение, повоПри дальнейшем росте величины волн ротно-регулирующаязаслонка3будетпереф ся новоезавышениечастоты вра- 5 ведена в закрытое положение и возросшим формируется ново щения вала генератора электроэнергии. По- давлением в подпоршневых пространствах движная муфта центробежного регулятора .ги@роцилиндры — 2 поднимут над палубой бизнижйегоположеййясноваперемещает- ограничители раскачки 1 до тех.пор, пока ся вверх и закрывает поворотно-регулирую- частота вращения вала не вернется к расчетщую заслонку 3. Снова возрастает давление % ной. в подпоршнеоьх пространствах гидроцилиндров 2 и ограничители раскачки 1 снова О о р м у л а и з о б р е т е н и я поднимаются над и у т я над палубой, ограничивая ам- Устройство для использования энергии плитуду раскачки и аскачки инерционного груза до волн, содержащее плавучий корпус с расповозвращейия частоты р частоты вращения вала к рйс- ложенными в нем двумя электрогенератора1821561 ми с маховиками и двумя повышающими редукторами, соединенную с корпусом гори-, зонтальную ось с зубчатым колесом, кинематически связанную с редукторами, погружен. ный под уровень воды инерционный груз, 5 соединенный с осью при помощи двух вертикальных штанг, расположенных снаружи торцов корпуса, две вертикальные рейки с зубчатой нарезкой в верхней части, установлейные по обе стороны от зубчатого колеса, 10 две шестерни, размещенные между колесом и рейками с возможностью взаимодействия с ними, и два храповых механизма с шатунами, при этом шатуны соединены с нижней частью реек, а храповые механизмы 15 установлены на валах редукторов, каждый из которых соединен с маховиком электрогенератора, горизонтальная ocb расположена над верхней частью корпуса и имеет два наклонных П-образных ограничителя поворота, а инерционный груз выполнен s виде цилиндрического тела, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации напряжения электрического тока, устройство снабжено центробежным регулятором и замкнутой гидросистемой с баком, насосом, гидроци- . линдрами и регулирующим клапаном с заслонкой, связанной с центробежным регулятором, йоследний и насос кинематически соединены с однимиз повышающих редукторов, а штоки гидроЦилиндров попарно и шарнирно прикреплены к П-образным ограничителям, при этом гидроцилиндры и ограничители шарнирно закреплены на плавучем корпусе.
1821561
А-4 фДЯ g люлли
Составитель А,Матаруев
ТехредМ.Моргентал Корректор M.Êóëü
Редактор
ПРОИЗВОДСТВЕННО ИЗДатЕЛьСкий коМбинат Патент, г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ 2095 Тираж . Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж 35, Раушсквя наб„4(5
