[实用新型]船舶专用涵道式水流平衡发电机

说明书

本发明涉及船舶专用涵道式水流平衡发电机，近似于潮汐发电的水下发电机。但是，本发明不同于固定安装在水下的潮汐发电机。具体的说：是由发电机涡轮壳、石墨止推轴承、前十字支架、内转子旋转体、圆锥形分水装置、主轴石墨轴承、电枢绕组输出导线等部件组成。由于采用上述技术方案，本发明涵道式水流平衡发电机的效果是；创新利用船舶的运动载体，建立可移动的清洁能源发电装置，利用船舶在行驶中所产生水流阻力的能量，开创可再生清洁能源的利用领域，减少船舶对一次性矿物质能源的消耗，为船舶补充清洁的电力能源，增加船舶的续航时间。

技术领域

本发明涉及水下发电设备的技术领域，近似于潮汐发电的水下发电机。但是，本技术发明不同于固定安装在水下的潮汐发电机，具体的说是涉及一种能够安装在船舶下的涵道式水流平衡发电机，本水流平衡发电机可以主动利用船舶在行驶中所产生的水流阻力，进行能量转换的专用发电设备。

背景技术

潮汐发电机利用潮汐驱动叶片，从而带动发电机，将潮汐能转换为电能，根据其安装方式的不同，可大致分为固定式潮汐发电机和悬浮式潮汐发电机。前者发电机固定安装在浅滩底部，后者发电机则漂浮在浅水中。因此，不管是潮汐电机均采用水的流体带动叶片，驱使发电机发电。

发明内容

利用潮汐发电还是利用其它的发电形式，都不能直接被船舶所利用，本发明的目的是提供一种船舶专用的水下涵道式水流平衡发电机，用以解决船舶在行驶中利用电能驱动的技术。因此，要想说明水下涵道式水流平衡发电机技术的创造性、新颖性和实用性，首先要对发电机的原理进行简单的技术说明。

发电机是由定子和转子两大部件组成，无论是内转子形式的发电机、还是外转子形式的发电机，其中必须有一个部件与发电机的底座固定连接，这样才能保证在机械能的作用下，旋转其中另一个部件，完成切割磁场磁力线的发电过程，从而达到能量转换的目的。在电枢线圈切割磁力线的过程中，闭合的电枢线圈会感应出电流，形成电枢线圈的电动势，此时，在电枢线圈与发电机定子所设置的磁场气隙中，便合成一个磁场阻力的形态。根据牛顿第三运动定律作用力和反作用力的解释分析，作用在驱动旋转电枢线圈上的机械能，一定会产生一个大小与作用在电枢线圈上的机械能相等的能量消耗。由于常规发电机的底座固定安装设备基础上，磁场阻力被大地所吸收，人类也不觉得有所损失。但是，如果把发电机安装在船舶的水下，利用水流的能量驱动转子叶片切割定子磁场的磁力线，这个磁场阻力的能量就会通过发电机的定子结构转移到发电机的底座，在由发电机的底座转移到船舶上。迫使船舶在原有驱动能量的基础力上，增加了磁场阻力对发动机的能源消耗。通常大家把这个阻力关系俗称为水流阻力，如果安装在汽车上便称为空气阻力。所以，常规发电机为什么不能安装在电动汽车、高速列车、电动飞机和船舶上，直接为交通运输领域提供所需要的电力能源，究其根源是因为常规发电机的设计结构存在技术基因的不足。因此，常规发电技术也就不可能在船舶上，利用水流的能量进行能量转换的梦想。假设，如果通过技术上的创新，找到克服发电机磁场阻力被转移到发电机底座的方法，人类社会是否可以在交通运输领域利用空气和水流的可再生能量，驱动电动汽车、高速列车、电动飞机和船舶行驶，减少对石油能源的依赖程度。

为了达到在行驶的船舶上创新水流发电的目的，本技术发明依据牛顿第三运动定律，作用力和反作用力的理论，并根据经典力学中《大小，方向，作用点》三要素的条件，构思了一个在行驶的船舶上，通过对发电机内转子驱动叶片和外转子驱动叶片切入角的设计，人为的把进入发电机的水流一分为二，变成发电机的一对相等的驱动力，让其分别作用在发电机的内转子驱动叶片和外转子驱动叶片上。只要对内转子和外转子的作用力相等，便在发电机设置的磁场能量的阻力中形成一个扭矩力的平衡作用点。此时，磁场能量的阻力形式就不会通过发电机的涡轮壳传导到行驶中的船舶上。而作用在发电机内转子和外转子上的一对平衡力，已经完成了对磁场磁力线的切割，达到船舶在行驶中利用水流发电的目的。