Волновая энергетическая установка

Полезная модель относится к области производства электроэнергии путем преобразования механической энергии, например энергии морских волн, в электрическую энергию.
Известна волновая энергетическая установка (патент РФ №2440510) содержит 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, поплавок, шток, кинематически связывающий генерирующий сердечник с поплавком. Внутри корпуса размещены статор и генерирующий сердечник. Генерирующий сердечник имеет возможность вертикального возвратно-поступательного движения внутри статора, благодаря опорным роликам, которые перемещаются по вертикальным направляющим балкам, жестко закрепленным на своде и днище корпуса.
Недостатком данной волновой энергетической установки является низкая скорость перемещения генерирующего сердечника внутри статора при набегании волны.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции волновой энергетической установки, позволяющее увеличить ее производительность.
Техническим результатом использования предлагаемой волновой энергетической установки является увеличение скорости перемещения генерирующего сердечника внутри статора.
Технический результат достигается предлагаемой волновой энергетической установкой, содержащей вертикальную стойку, неподвижно установленную в грунте водоема, линейный электрогенератор тока, размещенный внутри корпуса и состоящий из статора и генерирующего сердечника, способного к вертикальному возвратно-поступательному движению внутри статора. Генерирующий сердечник неподвижно соединен со штоком, на нижнем конце которого посредством шарнирного устройства закреплен поплавок. Корпус выполнен в виде пустотелого короба из неметаллического материала с центральными отверстиями на своде и на днище. При этом генерирующий сердечник со штоком имеет возможность вертикального возвратно-поступательного движения посредством направляющих шестерен, одновременно находящихся в зацеплении с рейками сердечника, жестко закрепленными на генерирующем сердечнике, и рейками статора, жестко закрепленными на корпусе. Направляющие шестерни установлены с возможностью вращения на кронштейнах, жестко закрепленных на вертикальной стойке. Для ограничения хода генерирующего сердечника на его концах закреплены демпферы.
На фиг. 1 изображена волновая энергетическая установка в нейтральном положении поплавка. На фиг. 2 изображена волновая энергетическая установка в крайнем верхнем положении поплавка. На фиг. 3 изображена волновая энергетическая установка в крайнем нижнем положении поплавка.
Волновая энергетическая установка содержит (фиг. 1) вертикальную стойку 1, неподвижно установленную в грунте водоема 2, линейный электрогенератор тока 3, размещенный внутри корпуса 7 и состоящий из статора 12 и генерирующего сердечника 13, способного к вертикальному возвратно-поступательному движению внутри статора 12. Генерирующий сердечник 13 неподвижно соединен со штоком 5, на нижнем конце которого посредством шарнирного устройства 14 закреплен поплавок 4. Корпус 7 выполнен в виде пустотелого короба из неметаллического материала с центральными отверстиями 10 и 11 на своде 8 и на днище 9. Генерирующий сердечник 13 со штоком 5 имеет возможность вертикального возвратно-поступательного движения посредством направляющих шестерен 15, одновременно находящихся в зацеплении с рейками сердечника 16, жестко закрепленными на генерирующем сердечнике 13, и рейками статора 17, жестко закрепленными на корпусе 7. Направляющие шестерни 15 установлены с возможностью вращения на кронштейнах 18, жестко закрепленных на вертикальной стойке 1. Для ограничения хода генерирующего сердечника 13 на его концах закреплены демпферы 19.
Волновая энергетическая установка работает следующим образом. При набегании волны (фиг. 2) поплавок 4 поднимается вместе с волной вверх и поднимает шток 5 с генерирующим сердечником 13 и рейкой сердечника 16. Поднимаясь вверх, рейка сердечника 16 приводит во вращение направляющие шестерни 15, которые, вращаясь, перемещают рейки статора 17 вниз вместе с корпусом 7 статора 12.
При сбегании волны ее уровень понижается (фиг. 3), и вместе с ней под воздействием своего веса вниз опускается поплавок 4 со штоком 5, генерирующим сердечником 13 и рейкой сердечника 16. Опускаясь вниз, рейка сердечника 16 приводит во вращение направляющие шестерни 15, которые, вращаясь, перемещают рейки статора 17 вверх вместе с корпусом 7 статора 12. Ход генерирующего сердечника 13 рассчитан на максимальную высоту волны в данном водоеме и обеспечивается демпферами 19, закрепленными на концах генерирующего сердечника 13.
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 направляющие шестерни с рейками обеспечивают встречное движение сердечника и статора с удвоенной линейной скоростью, что повышает производительность волновой энергоустановки.