
2013年第4期(总第367期)
节能
ENERGYCONSERVATION
-61
基于Matlab设计海洋浮子振幅放大传动装置
王超,郑卫刚
(武汉理工大学能源与动力工程学院,湖北武汉430063)
摘要:波浪能是一种可利用的新型的可再生能源,具有广阔的开发前景。但是利用波浪发电装置的效率低而成本高,为提高波浪发电策置的发电效率,设计出一象淳子式波浪能发电装置的浮子振幅放大机构。详速海洋浮子振幅放大传动装置通过利用海浪水平方向上的动能转化为定子铁心在整直方向上的动能,增大了波浪能发电装置切制磁感线的有效行程,从而增大了发电效率;利用Matlab仿真不网海况下装置转化情况,模拟仿真分析主要形响因素,证明通过在传统波浪发电装置中安装该机构可
以明显提高波浪发电装置的效率,给出工程应用依据。关键调:波浪能;传动机构;海洋淳子;波浪发电
中图分类号:TH122:TM612文献标识码:A文章编号:10047948(2013)04-0061-03 doi;103969/j. issn. 1004 7948.2013.04. 015
引言
在能源紧缺的今天,人们积极寻求替代能源和
新型能源,并深人研究其开发与利用。波浪能由于其巨大的药减量备受国内外学者专家的关注。近年来,虽然提出了众多方案),但由于高投人、低转化、设备复杂等方面的原因,导致波浪能开发技术未能广泛地推广和应用到实践当中,因此开发新型高效节能的波浪能转化装置迫在眉睫[2],这将会大力促进海洋资源开发,甚至会解决人类日益严重的能源危机[3]。
目前,波浪能发电装置主要包括:震荡浮子式、震动水柱式、点头鸭式、牡蛎式以及wavedragon 式波浪发电装置(),但是这些装置都普遍存在能量转化率小的瓶颈,这也使得波浪能发电装置的推广变得困难。
为了克服现有波浪能发电装置发电效率低的缺陷,设计了一套基于海洋浮子式波浪发电装置的浮子振幅放大传动装置,通过该套装置将海水的水平动能转化为竖直方向上的动能,使海洋浮子在竖直方向上的振幅增大,这样使得波浪能发电装置切割磁感线的有效行程增大,由于海水的固有频率不受装置的影响,从而达到了提高波浪能发电装置发
电效率的目的。万方数据
1浮子振幅放大传动机构方案设计
本文通过比对传统浮子式波浪发电装置(5),分析传统浮子式波浪发电装置的工作原理是通过波浪的上下起伏使得承浪浮子作上下往复直线运动,带动动子线圈作往复的切割磁感线运动,从而将波浪的动能转化成电能。但是传统浮子式波浪发电装置仅仅是利用了波浪水平方向上的动能,并没有利用到其坚首方向的能量。
通过对传统浮子式波浪发电装置的分析研究,设计出了一套浮子振幅放大传动机构。
图1所示为传统浮子式波浪发电装置。
海洋浮子
一连接轴线
截止弹簧
磁力线圈
定子部分
弹簧
图1传统浮子式波浪发电装置
图2所示为装有浮子振幅放大传动机构的新式浮子式波浪发电装置。