本技术涉及能量传递技术,具体涉及一种采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统。
背景技术:
1、海洋面积占地球总面积的71%,波浪中蕴含了巨大的能量,波浪能发电成为很有潜力的新能源开发方向。但是到目前为止,波浪能的开发还没有很成熟的技术,还未能商业化,原因多种多样,但是最主要的原因有两个,即转化效率低和可靠性差。
2、转化率低的原因各种各样,其中能量传递效率低也是一个很显著的问题,目前,国际上采用最多,也是最为成熟的方式是液压传递方式,优点是传输相对平稳,可靠性较好。但是液压传递的最大缺点时传输环节多,路程长,总体效率比较低,最大效率大约为60%左右。
技术实现思路
1、为了改进波浪能发电过程中能量传递效率低的缺点,本实用新型公开了一种非常简单可靠的通过磁力耦合传动的机械传能系统,能够将往复转动的机械能转化为单向转动的机械能,带动发电机发电,能够有效的提高波浪能传输的效率和发电效率,提升波浪能发电的商业化应用前景。
2、为实现本实用新型上述目的而采用的技术方案如下:
3、一种采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统,包含传动轴、第一磁轮盘、导磁盘、第二磁轮盘、磁轮盘刹车器、导磁盘刹车器、发电机和机架;所述第一磁轮盘、导磁盘、第二磁轮盘和发电机依次轴向布置,安装于机架内。
4、所述传动轴穿过第一磁轮盘和导磁盘,第一磁轮盘和导磁盘中心分别安装有第一超越离合器和第二超越离合器,两个超越离合器的安装方式使得传动轴分别在不同的转动方向带动第一磁轮盘或导磁盘转动;所述第一磁轮盘和导磁盘的边缘分别安装有磁轮盘刹车器和导磁盘刹车器,防止第一磁轮盘和导磁盘反向转动;所述第二磁轮盘通过电机转轴连接发电机。
5、所述第一磁轮盘与第二磁轮盘盘面上分别布置有第一永磁体和第二永磁体,永磁体按圆周轴对称均匀布局;所述导磁盘上布置有导磁体, 导磁体按相同半径的圆周轴对称均匀布局;所述第一磁轮盘、导磁盘和第二磁轮盘通过磁力耦合作用,当第一磁轮盘和导磁盘任意一个转动,另一个即固定不动,并且均带动第二磁轮盘单向转动,从而将动力传递给发电机,将往复转动的机械能转化为电能。
6、进一步地,所述第一磁轮盘与第二磁轮盘盘面上布置的永磁体的磁极与传动轴方向平行,每个盘上的永磁体呈南北极交替排列方式。
7、进一步地,所述第一磁轮盘与第二磁轮盘盘面上布置的永磁体的大小、形状及个数不作限制,根据轮盘转动速度及能量传输大小而定。
8、进一步地,所述导磁盘上布置的导磁体的形状、大小及个数不作限制,根据导磁盘转动速度及能量传输大小而定。
9、进一步地,所述磁轮盘刹车器和导磁盘刹车器采用超越离合原理结构,或者采用棘爪原理结构。
10、进一步地,所述的发电机为外转子发电机,由包括发电机外转子和发电机定子,电机转轴通过超越离合器与发电机外转子连接,第二磁轮盘与电机转轴固接。
11、进一步地,所述能量传递系统用于波浪能发电,或用于将往复转动转变为单向转动的机械结构中,或用于机械、电机调速。
12、可见,本实用新型通过传动轴、第一磁轮盘、导磁盘、第二磁轮盘、发电机构成一个通过磁力传输的能量传递系统,当传动轴向一个方向转动,带动第一磁轮盘时,导磁盘固定不动,在磁力的耦合下,驱使第二磁轮盘向与第一磁轮盘相反的方向转动。当传动轴向另一个方向转动时,第一磁轮盘固定不动,导磁盘随传动轴转动,在磁力的耦合下,驱使第二磁轮盘向与导磁盘相同的方向转动,所以,这样的设计安装,产生的结果是不管传动轴向任何一个方向转动,第二磁轮盘始终保持一个单一的转动方向,从而将动力转递给发电机,这种设计,能将往复转动的机械能转化为单向转动的机械能,这一技术可以用于波浪能发电,能显著提高波浪能发电装置对波浪能利用率和转化率。
1.一种采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统,其特征在于,包含传动轴(1)、第一磁轮盘(2)、导磁盘(3)、第二磁轮盘(4)、磁轮盘刹车器(7)、导磁盘刹车器(8)、发电机(6)和机架(9);所述第一磁轮盘(2)、导磁盘(3)、第二磁轮盘(4)和发电机(6)依次轴向布置,安装于机架(9)内;
2.根据权利要求1所述的采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统,其特征在于,所述第一磁轮盘(2)与第二磁轮盘(4)盘面上布置的永磁体的磁极与转动轴方向平行,每个盘上的永磁体呈南北极交替排列方式。
3.根据权利要求1所述的采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统,其特征在于,所述磁轮盘刹车器(7)和导磁盘刹车器(8)采用超越离合原理结构,或者采用棘爪原理结构。
4.根据权利要求1所述的采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统,其特征在于,所述发电机(6)为外转子发电机,包括发电机外转子(61)和发电机定子(62),电机转轴(5)通过第三超越离合器(63)与发电机外转子(61)连接,第二磁轮盘(4)与电机转轴(5)固接。
5.根据权利要求1所述的采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统,其特征在于,所述发电机(6)为非外转子发电机,在发电机的前端置入一个机械飞轮,发电机转子与飞轮连接,飞轮的中心安装第三超越离合器,通过第三超越离合器与第二磁轮盘(4)的转轴连接。
6.根据权利要求1所述的采用磁力耦合将往复转动转化为单向转动的能量传递系统,其特征在于,所述能量传递系统用于波浪能发电。
