[实用新型]电容式直线发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发电机，尤其涉及一种电容式直线发电机。

背景技术

随着煤炭、石油资源的日益枯竭和大气环保方面面临的巨大压力，研究开发可再生清洁能源的需要变的十分迫切、刻不容缓。人们积极探索各种各样的新型可再生清洁能源。风能、海洋能(包括海浪能、洋流能等)、太阳能、生物质能都是潜力巨大、倍受关注的新能源方向。这些新能源具有不同的特征，原有的发电机未必能完全适应这些新特征，因此，必须开拓思路、积极研究开发新的设备，更高效、更简捷、更经济地摄取和转化这些能量。

现有的电机设计原理和方法是很早前就已定型的。近几十年来，新技术、新材料曾出不穷，特别是关于新型复合绝缘材料的研制更是日新月异，高介电常数、高绝缘强度的复合绝缘材料不断涌现，并且人们正在积极努力，开发研制性能、参数更符合要求的新材料。这为研究开发新型原理的电机提供了坚强的物质基础。

目前虽然有很多利用海洋能的发电机出现，但它们普遍存在结构较为复杂，运行维护费用高等问题。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种具有结构简单、运行可靠、维护、保养方便，节省运行成本等优点的电容式直线发电机。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电容式直线发电机，它包括以活动方式嵌套在一起的至少一个圆筒形动极体和至少一个圆筒形静极体，所述两极体均为绝缘材料，圆筒形动极体内设有至少一个圆筒形动极板，圆筒形静极体内设有至少一个圆筒形静极板，圆筒形动极板和圆筒形静极板分别作为电容的正极或负极，各极板由各自的引线连接在一起并通过引线与绝缘子引出。

所述圆筒形动极体与传动轴连接，所述圆筒形静极体与机座连接。

所述圆筒形动极体有多个，它们同心异径分布，其内的各圆筒形动极板作为电容的正极或负极；所述圆筒形静极体数量与圆筒形动极体相应，也为同心异径分布，其内的各圆筒形静极板作为电容的负极或正极；每个圆筒形动极体的宽度应小于相邻圆筒形静极体间的宽度。

本实用新型的电容式直线电机由两组包在高绝缘强度、高介电常数的绝缘材料中的圆筒形极板构成，两组极板分别为电容的正、负极。每组极板由引线连接在一起并通过引线和绝缘子引出。两组极板相互嵌套，其中一组是静止不动的静极板，固定在机座上，另一组是可以上、下往复直线运动的动极板，由轴承支撑。

其发电原理如下：

动极板作上、下往复直线运动，当其运动到与静极板完全相对时，两组极板间的电容最大，这时通过可控硅整流桥给电容充电，动极板继续向上运动(或向下运动)，外部机械力克服极板间电荷的引力作功，将机械能转化成电能贮存在电容里；当动极板向上运动(或向下运动)到极限位置时，通过可控硅逆变桥给电容放电，将电能传输到电网上。这样，动极板的每一个上、下往复直线运动周期内，经历两次充电和两次放电的过程，充电时从电网吸收较小的能量存贮在电容中，外部机械力作功，电容中存贮的能量放大数倍后再反馈回电网。实现机械能与电能之间的转化，完成发电功能。

由于充、放电均需要一定的时间，所以当动极板运动到接近正对位置时就开始充电；放电时也是如此，当动极板运动到接近极限位置时就开始放电。

制造这种电机的关键材料是高介电常数、高绝缘强度的绝缘材料。目前，已有相对介电常数超过30，直流绝缘强度大于30MV/m的复合绝缘材料。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图。

其中，1.圆筒形动极板，2.圆筒形静极板，3.传动轴，4.机座，5.圆筒形动极体，6.圆筒形静极体。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。

图1、图2中，它包括绝缘材料制成的多个圆筒形动极体5，它们按照圆心相同，直径不同的方式分布，同时还有绝缘材料制成的多个圆筒形静极体6，它们也是按照圆心相同，直径不同的方式分布，同时要保证圆筒形动极体5能够嵌套在圆筒形静极体6内，并留有间隙，也就是说每个圆筒形动极体5的宽度应小于相邻圆筒形静极体6间的宽度。绝缘材料的相对介电常数超过30，直流绝缘强度大于30MV/m。各圆筒形动极体5与传动轴3连接，各圆筒形静极体6则安装在机座4上。在每个圆筒形动极体5内设有至少一个圆筒形动极板1，在每个圆筒形静极体6内设有至少一个圆筒形静极板2。各个圆筒形动极板1通过引线和绝缘子引出(图中未画引线和绝缘子)，作为电容的正极或负极，圆筒形静极板2通过引线和绝缘子引出(图中未画引线和绝缘子)，作为电容的负极或正极。