海上风力及洋流发电系统.pdf

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地描述。

图1为海上风力及洋流发电系统的结构示意图，如图所示。海上风力及洋流发电系统包括浮式平台1、控制器5、伺服电机15、流速流向传感器11、风速风向传感器12、固定设置在浮式平台1上的发电机2、竖直设置在浮式平台1上方的风力转轴3、竖直设置在浮式平台1下方的水力转轴4。所述浮式平台1通过绳缆14固定在海洋上；所述风力转轴3上设置风叶片6，风力转轴3的底部通过第一离合器13与发电机2的主轴连接；所述水力转轴4上设置水轮叶片7，水力转轴4的顶部依次通过换向器8、变速器9和第二离合器10与水力转轴4连接。所述流速流向传感器11固定设置在水力转轴4的底部，所述风速风向传感器12固定设置在风力转轴3的顶部，流速流向传感器11和风速风向传感器12的信号输出端与控制器5连接，控制器5控制第一离合器13、第二离合器10、换向器8和变速器9。

本实施例中，风叶片6呈Φ型翼结构，Φ型翼结构的风叶片6可接收到更多的风量。

图2为海上风力及洋流发电系统的运行控制框图，如图所示。流速流向传感器11将检测的水流的方向和流速以及风速风向传感器12将检测的风速的方向和速度信号输入控制器5。控制器5输出信号控制伺服电机15，伺服电机15驱动第一离合器13和第二离合器10闭合或脱离；控制器5还将控制换向器8和变速器9，使风叶片6与水轮叶片7分别传递到发电机主轴的转向、转速相同，保证风力与水动力共同驱动进行正常发电。

本实施例中，风力和水动力共同使用同一台发电机2。当风向与洋流流向相同时，Φ型翼结构的风叶片6和水轮叶片7的转动方向相同，从而驱动的风力转轴3和水力转轴4以相同的方向旋转，控制器5通过控制伺服电机15驱动第一离合器13和第二离合器11同时闭合，风力转轴3通过第一离合器13将动力传递给发电机2的主轴，水力转轴4通过变速器9和第二离合器11将动力传递给发电机2的主轴，即风力和水动力共同作用于发电机进行发电。当风速风向传感器12检测到的风向与流速流向传感器11检测到的洋流流向相反时，检测的信号输入控制器5，由控制器5控制换向器8，改变水力转轴4输出到发电机2的主轴上转向，保证风与水流同方向作用在发电机的主轴上，进行正常运行发电。当风速和流速过大，第一离合器13和第二离合器10都断开，风力转轴3和水力转轴4进行空转，保护了发电机2。该发电系统主要是利用海洋平面上空的风力驱动Φ型翼结构的风叶片6进行发电，同时利用深海海平面下面的水动力驱动水轮叶片7进行发电。

本实施例中，浮式平台1由八根直径为9mm的缆绳与海底相连，同时通过力学分析，设计平台体积与重量，保证浮力能够支撑平台的漂浮。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利的权利要求范围当中。