Волновая электростанция

Полезная модель относится к области механических устройств, используемых для преобразования кинетической энергии морских волн в электрическую энергию.
Известна волновая электростанция (патент РФ №2592094), содержащая платформу с понтонами и вертикальной штангой, закрепленной на платформе с помощью подвижного шарнира. На верхнем конце штанги закреплена шестерня, соединенная с ротором генератора, статор которого также закреплен на верхнем конце штанги, а на ее нижнем конце, находящемся под платформой в воде, присоединен груз. На платформе с помощью стоек закреплено дугообразное зубчатое коромысло, зубцы которого входят в контакт с шестерней генератора, а радиус R дуги коромысла равен радиусу поворота штанги на ее шарнире. На платформе предусмотрено также несколько узлов крепления понтонов, равноудаленных от шарниров штанги, позволяющих переустанавливать понтоны под конкретные характеристики волновой обстановки на поверхности моря.
Недостатком данной волновой электростанции является необходимость периодической настройки положения понтонов на платформе под характеристики волн водной поверхности.
Задачей полезной модели является упрощение эксплуатации волновой электростанции без снижения ее производительности.
Техническим результатом использования предлагаемой волновой электростанции является усовершенствование конструкции, позволяющее исключить необходимость настройки устройства под параметры волн.
Технический результат достигается предлагаемой волновой электростанцией, содержащей дугообразное зубчатое коромысло, находящееся в зацеплении с шестерней, установленной на валу электрогенератора. При этом стойка электрогенератора и дугообразное зубчатое коромысло установлены, соответственно, на основном и дополнительном поплавках, соединенных друг с другом посредством шарнира с возможностью поворота. Дугообразное зубчатое коромысло имеет наружные зубья, расположенные по дуге, центр которой проходит через ось шарнира. Электрогенератор жестко закреплен на стойке электрогенератора, установленной на основном поплавке, который соединен с неподвижной стойкой с возможностью поворота посредством установочного шарнира, а неподвижная стойка установлена неподвижно в грунте водоема.
На фиг. 1 изображена волновая электростанция в нейтральном положении. На фиг. 2 изображена волновая электростанция при набегании волны. На фиг. 3 изображена волновая электростанция при сбегании волны.
Волновая электростанция содержит дугообразное зубчатое коромысло 1, находящееся в зацеплении с шестерней 2, установленной на валу электрогенератора 3. Стойка электрогенератора 4 и дугообразное зубчатое коромысло 1 установлены, соответственно, на основном 5 и дополнительном 6 поплавках, соединенных друг с другом посредством шарнира 7 с возможностью поворота. Дугообразное зубчатое коромысло 1 имеет наружные зубья, расположенные по дуге, центр которой проходит через ось шарнира 7. Электрогенератор 3 жестко закреплен на стойке электрогенератора 4, установленной на основном поплавке 5, который соединен с неподвижной стойкой 8 с возможностью поворота посредством установочного шарнира 9, а неподвижная стойка установлена неподвижно в грунте водоема 10.
Волновая электростанция работает следующим образом.
При отсутствии волн электростанция находится в нейтральном положении (фиг. 1), основной 5 и дополнительный 6 поплавки расположены на водной поверхности горизонтально и неподвижно.
При набегании волны основной 5 и дополнительный 6 поплавки (фиг. 2) поворачиваются относительно друг друга на некоторый угол. При этом стойка электрогенератора 4 и зубчатое коромысло 1 совершают поворот в противоположные стороны. Поворачиваясь, зубчатое коромысло 1 посредством зубчатого зацепления приводит во вращение шестерню 2, которая начинает вращаться вместе с валом электрогенератора 3.
При сбегании волны (фиг. 3) основной 5 и дополнительный 6 поплавки поворачиваются относительно друг друга в противоположном направлении. При этом стойка электрогенератора 4 и зубчатое коромысло 1 совершают поворот навстречу друг другу. Совершая поворот, зубчатое коромысло 1 посредством зубчатого зацепления приводит во вращение шестерню 2, которая вращается вместе с валом электрогенератора 3 в противоположную сторону.
Возвратно-вращательное движение вала электрогенератора 3 вместе с ротором возбуждает в обмотках статора электрический ток, который передается в центральную сеть для преобразования. При этом раздельные основной 5 и дополнительный 6 поплавки, имеющие малую длину, позволяют обеспечивать относительное перемещение зубчатого коромысла 1 и электрогенератора 3 с шестерней 2 с максимальной амплитудой при любых параметрах волн водной поверхности.
Таким образом, размещение рабочих элементов на отдельных поплавках, соединенных подвижным шарниром, позволяет исключить необходимость настройки электростанции под характеристики волн водной поверхности, что упрощает ее эксплуатацию при сохранении высокой производительности.