Волновая электростанция

Полезная модель относится к области производства электроэнергии путем преобразования кинетической энергии морских волн в электрическую энергию.
Известна волновая энергетическая установка (патент РФ № 205885), содержащая вертикальную стойку, неподвижно установленную в грунте водоема, и укрепленный на ней корпус, в котором размещен линейный электрогенератор тока, состоящий из статора и генерирующего сердечника, способного к вертикальному возвратно-поступательному движению внутри статора. Генерирующий сердечник со штоком имеет возможность вертикального возвратно-поступательного движения внутри статора благодаря опорным роликам, которые перемещаются по вертикальным направляющим балкам, жестко закрепленным на своде и днище корпуса. Волновая энергетическая установка содержит коромысло, кинематически связывающее шток генерирующего сердечника с верхним концом штанги, и рычаг для обеспечения вертикального положения штанги с поплавком при повороте коромысла.
Недостатком данной волновой энергетической установки является низкая скорость перемещения генерирующего сердечника при малой волне в водоеме.
Задачей полезной модели является увеличение производительности волновой электростанции.
Техническим результатом использования предлагаемой волновой электростанции является усовершенствование конструкции, позволяющее обеспечить высокую скорость перемещения генерирующего сердечника внутри статора даже при небольшой волне в водоеме.
Технический результат достигается предлагаемой волновой электростанцией, содержащей основной и дополнительный поплавки, соединенные друг с другом с возможностью поворота посредством шарнира. На основном поплавке жестко закреплена вертикальная стойка, на которой с возможностью поворота горизонтально закреплен корпус посредством шарнира. В корпусе размещен линейный электрогенератор тока, состоящий из статора и генерирующего сердечника, способного к горизонтальному возвратно-поступательному движению внутри статора. Корпус выполнен в виде пустотелого короба из неметаллического материала с центральными отверстиями на боковых стенках корпуса. Генерирующий сердечник со штоком имеет возможность горизонтального возвратно-поступательного движения внутри статора благодаря опорным роликам, которые перемещаются по горизонтальным направляющим балкам, жестко закрепленным на боковых стенках корпуса. Опорные ролики прикреплены к поверхности генерирующего сердечника. Для ограничения хода генерирующего сердечника на концах горизонтальных направляющих балок размещены демпферы. Волновая электростанция содержит кронштейн, основание которого жестко закреплено на дополнительном поплавке, а конец кронштейна прикреплен к концу штока с возможностью поворота посредством шарнира. Основной поплавок соединен с неподвижной стойкой с возможностью поворота посредством шарнира. Неподвижная стойка установлена неподвижно в грунте водоема.
На фиг. 1 изображена волновая электростанция в нейтральном положении поплавков. На фиг. 2 изображена волновая электростанция в крайнем левом положении генерирующего сердечника.
Волновая электростанция (фиг.1) содержит основной 1 и дополнительный 2 поплавки, соединенные друг с другом с возможностью поворота посредством шарнира 4. На основном поплавке 1 жестко закреплена вертикальная стойка 21, на которой с возможностью поворота горизонтально закреплен корпус 7 посредством шарнира 22. В корпусе 7 размещен линейный электрогенератор тока 3, состоящий из статора 12 и генерирующего сердечника 13, способного к горизонтальному возвратно-поступательному движению внутри статора 12. Корпус 7 выполнен в виде пустотелого короба из неметаллического материала с центральными отверстиями 10 и 11 на боковых стенках 8 и 9 корпуса 7. Генерирующий сердечник 13 со штоком 5 имеет возможность горизонтального возвратно-поступательного движения внутри статора 12 благодаря опорным роликам 14, которые перемещаются по горизонтальным направляющим балкам 6, жестко закрепленным на боковых стенках 8 и 9 корпуса 7. Опорные ролики 14 прикреплены к поверхности генерирующего сердечника 13. Для ограничения хода генерирующего сердечника 13 на концах горизонтальных направляющих балок 6 размещены демпферы 15. Волновая электростанция содержит кронштейн 16, основание которого жестко закреплено на дополнительном поплавке 2, а конец кронштейна 16 прикреплен к концу штока 5 с возможностью поворота посредством шарнира 17. Основной поплавок 1 соединен с неподвижной стойкой 18 с возможностью поворота посредством шарнира 19. Неподвижная стойка 18 установлена неподвижно в грунте водоема 20.
Волновая электростанция работает следующим образом.
При набегании волны основной 1 и дополнительный 2 поплавки (фиг. 2) поворачиваются относительно друг друга на некоторый угол. Кронштейн 16 поворачивается вместе с дополнительным поплавком 2, и через шарнир 17 перемещает шток 5 влево. Шток 5 вместе с генерирующим сердечником 13 перемещается влево на опорных роликах 14 по горизонтальным направляющим балкам 6 относительно статора 12.
При смещении пика волны основной 1 и дополнительный 2 поплавки (фиг. 2) поворачиваются относительно друг друга в противоположную сторону. Кронштейн 16 поворачивается вместе с дополнительным поплавком 2, и через шарнир 17 перемещает шток 5 вправо. Шток 5 вместе с генерирующим сердечником 13 перемещается вправо на опорных роликах 14 по горизонтальным направляющим балкам 6 относительно статора 12.
При возвратно-поступательном движении генерирующего сердечника 13 внутри статора 12 изменяется магнитное поле, благодаря чему в обмотках статора 12 появляется ЭДС, которая передается в центральную сеть для преобразования. При этом двухпоплавковая конструкция с поворотным кронштейном позволяет перемещать генерирующий сердечник с высокой скоростью, даже при небольшой волне, что увеличивает производительность электростанции.