采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置，包括可变形箱型支座，所述可变形箱型支座包括弹性连接板，所述弹性连接板固接于上平台和下平台的两侧；所述弹性连接板具有弹性回复力，所述可变形箱型支座内的上、下平台上设置有极性相斥的永磁体产生排斥力，并与弹性连接板的弹性回复力构成两个势阱，且与下平台固接的永磁体安装有电动升降台，可调节两个永磁体的间距；且永磁体另一极上套装有感磁线圈，感磁线圈上设引出导线，可产生额外电能。本装置通过形成势阱明显增强了圆柱流致振动平衡位置处的横流向不稳定性，导致圆柱在较小的流速条件下发生大幅振动，显著提高装置在低流速条件下的能量利用效率。用效率。用效率。

【技术实现步骤摘要】
采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置


[0001]本技术属于海流能发电装备及流固耦合力学
，涉及流致振动发电装置和电磁力学，尤其是一种采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置。

技术介绍

[0002]现有的柱体流致振动类海流能发电装置是通过增大主圆柱振幅和扩展主圆柱大振幅响应流速区间的目的来提高发电效率，这种方式当在低流速条件下，能量利用效率较低，因此急需一种增加圆柱流致振动在平衡位置处的不稳定性，降低柱体流致振动的起动流速，提高柱体流致振动发电装置在低流速条件下的海流能利用效率和经济适用性的采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置；该装置是在上平台和下平台上安装极性互斥的永磁体，以产生排斥力，此排斥力与弹性连接板的弹性回复力形成两个势阱，以增加圆柱流致振动在平衡位置处的不稳定性，降低柱体流致振动的起动流速，提高柱体流致振动发电装置在低流速条件下的海流能利用效率和经济适用性。
[0004]本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
[0005]一种采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置，包括支撑桩、可变形箱型支座、圆柱以及发电机系统，所述支撑桩贯入海床，所述可变形箱型支座包括上平台、下平台以及弹性连接板，所述弹性连接板固接于上平台和下平台的两侧形成可变形箱型支座，所述下平台固接于支撑桩；所述圆柱下端固接于上平台；所述弹性连接板具有弹性回复力；所述发电机系统包括永磁直线发电机和插入永磁直线发电机线圈内部的直线磁棒，直线磁棒和永磁直线发电机通过连接杆分别与上平台和下平台的侧面相连接，永磁直线发电机上设引出导线；
[0006]所述可变形箱型支座内上下对称设置有上磁组件和下磁组件，所述上磁组件设置在上平台下表面，下磁组件通过电动升降台设置在下平台上，所述上磁组件与下磁组件结构相同，均包括永磁体，两个永磁体极性互斥产生排斥力，且该排斥力与弹性连接板的弹性回复力构成两个势阱，实现圆柱流致振动的起动流速的降低，且两个永磁体另一极上均同轴外套有感磁线圈，所述感磁线圈上设引出导线，上平台带动上磁组件运动，与下磁组件的永磁体和感磁线圈形成切割磁感产生电流。
[0007]而且，所述永磁体由半圆柱形N级和方柱形S级构成，所述半圆柱形N级的轴线方向与来流方向平行，所述方柱形S级的外部套装有感磁线圈。
[0008]而且，所述上磁组件的永磁体与下磁组件的永磁体之间具有间距，且该间距通过电动升降台根据流速大小进行调节。
[0009]而且，所述电动升降台内还设置有控制器，且其侧壁上还设置有流速传感器，所述
电动升降台与发电系统电连，且所述流速传感器与控制器电连。
[0010]而且，所述电动升降台包括升降板，固定框以及电动推杆，所述固定框设置在下平台内，所述固定框中部设置有电动推杆，所述电动推杆的推杆伸出下平台上表面，且其顶端还固装有升降板，所述升降板下表面四角还安装有平衡滑动杆，且所述平衡滑动杆底端共同固定连接一矩形围合框，所述矩形围合框设置在下平台内，且所述平衡滑动杆以及推杆与下平台贯穿处还设置有防水密封轴套，所述下磁组件固定设置在升降板上。
[0011]而且，所述直线磁棒与永磁直线发电机线圈之间留有一定的空间。
[0012]而且，所述整个装置表面涂敷有防腐层。
[0013]本技术的优点和积极效果是：
[0014]本技术在可变形箱型支座的上、下平台上各固接一个永磁体，两个永磁体极性互斥，产生排斥力，与弹性连接板的弹性回复力构成两个势阱，互斥永磁体的间距可以通过电动升降台根据当前海流流速调节，实现不同特性的势阱，势阱明显增强了圆柱流致振动平衡位置处的横流向不稳定性，导致圆柱在较小的流速条件下发生大幅振动，显著提高装置在低流速条件下的能量利用效率。
[0015]本技术的可变形箱型支座不消耗额外能量，且没有复杂的连接结构，成本较低，可靠性和耐久性较高；将下磁组件的永磁体通过电动升降台安装在下平台上，该电动升降台与发电机系统电连，能源自用，且在电动升降台上还安装有流速传感器，可以根据海流的大小调节电动升降的高度，从而调节两个互斥永磁体的间距，改变势阱的特性，达到降低装置起动流速和提高低流速条件下的能量利用效率。
[0016]本技术在可变形箱型支座内设置的永磁体由半圆柱形N级和方柱形S级构成，半圆柱形N级的轴线方向与来流方向平行，两个互斥半圆柱形N级可产生变化较为连续的排斥力，使得整个系统的瞬时发电功率平滑稳定；且永磁体S级的外部套装有感磁线圈，感磁线圈上设引出导线，当永磁体运动时，线圈切割磁力线产生电流，进一步提高整个系统的能量利用效率。
附图说明
[0017]图1是本技术的结构示意图；
[0018]图2是本技术局部放大图；
[0019]图3是本技术上磁组件和下磁组件爆炸图。
[0020]附图标记：1
‑
支撑桩；2
‑
下平台；3
‑
电动升降台；4
‑
升降板；5
‑
下磁组件；6
‑
弹性连接板；7
‑
下磁组件；8
‑
上平台；9
‑
圆柱；10
‑
引出导线；11
‑
连接杆；12
‑
直线磁棒；13
‑
永磁直线发电机；14
‑
海床；3
‑1‑
滑动杆；3
‑2‑
电动推杆；3
‑3‑
固定框；7
‑1‑
感磁线圈；7
‑2‑
永磁体；7
‑2‑1‑
永磁体S极；7
‑2‑2‑
永磁体N极。
具体实施方式
[0021]下面结合附图并通过具体实施例对本技术作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技术的保护范围。
[0022]如图1至图3所示，一种采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置，包括支撑1、可变形箱型支座、9圆柱以及发电机系统，所述支撑桩贯入海床14，所述可变形
箱型支座包括上平台8、下平台2以及弹性连接板6，所述弹性连接板由带有通孔的钢板制成，所述弹性连接板通过交错布置的螺栓固接于上平台和下平台的两侧形成可变形箱型支座，所述下平台固接于支撑桩；所述圆柱为内部中空密闭的圆柱，圆柱下端固接于上平台；所述发电机系统包括永磁直线发电机13和插入永磁直线发电机线圈内部的直线磁棒12，直线磁棒和永磁直线发电机通过连接杆11分别与上平台和下平台的侧面(与可变形箱型支座变形方向平行)相连接，永磁直线发电机上设引出导线10；
[0023]所述可变形箱型支座内对称设置有上磁组件7和下磁组件5，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置，包括支撑桩、可变形箱型支座、圆柱以及发电机系统，所述支撑桩贯入海床，所述可变形箱型支座包括上平台、下平台以及弹性连接板，所述弹性连接板固接于上平台和下平台的两侧形成可变形箱型支座，所述下平台固接于支撑桩；所述圆柱下端固接于上平台；所述弹性连接板具有弹性回复力；所述发电机系统包括永磁直线发电机和插入永磁直线发电机线圈内部的直线磁棒，直线磁棒和永磁直线发电机通过连接杆分别与上平台和下平台的侧面相连接，永磁直线发电机上设引出导线；其特征在于：所述可变形箱型支座内上下对称设置有上磁组件和下磁组件，所述上磁组件设置在上平台下表面，下磁组件通过电动升降台设置在下平台上，所述上磁组件与下磁组件结构相同，均包括永磁体，两个永磁体极性互斥产生排斥力，且该排斥力与弹性连接板的弹性回复力构成两个势阱，实现圆柱流致振动的起动流速的降低，且两个永磁体另一极上均同轴外套有感磁线圈，所述感磁线圈上设引出导线，上平台带动上磁组件运动，与下磁组件的永磁体和感磁线圈形成切割磁感产生电流。2.根据权利要求1所述的采用互斥永磁体势阱降低起动流速的流致振动发电装置，其特征在于：所述永磁体由半圆柱形N级和方柱形S级构成，所述半圆柱形N级的轴线方向与来流方向平行，所述方柱形S级的外部套装有感...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁广佳，吕迎雪，韩涛，及春宁，
申请(专利权)人：中交天津港湾工程研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：