发明名称 电子装置及其制造方法
摘要 本发明与波浪-动力单元有关,包括一浮体3,经由连接装置4连接到直线型发电机5的转子7。静子6被锚定在海床1上。按照本发明的转子7是永久磁铁,静子6包括具有沿转子移动方向分布之复数个极的绕组。本发明也与由若干个按照本发明之波浪-动力单元所构成的波浪发电厂有关。本发明也与申请专利之波浪-动力单元的使用,产生电能的方法,以及用于制造按照本发明之波浪-动力单元之直线型发电机的组件系统有关,以及与制造这类直线型发电机的方法有关。
申请公布号 TWI276741 申请公布日期 2007.03.21
申请号 TW092100176 申请日期 2003.01.06
申请人 海底能股份有限公司 发明人 麦兹.雷昂;汉斯.柏豪芙
分类号 F03B13/12(2006.01) 主分类号 F03B13/12(2006.01)
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种用以产生电力的波浪动力单元,包括浮体3及 直线型发电机5,直线型发电机的转子7经由连接装 置连接到浮体3,直线型发电机的静子6锚定于海/湖 床上,其特征为,转子7是永久磁铁,静子6包括具有 复数个极的绕组,这些极分布于转子7的移动方向 。 2.如申请专利范围第1项的波浪-动力单元,其特征 为,转子是在垂直方向。 3.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征为 ,转子包括复数个永久磁铁,分布在转子的移动方 向。 4.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征为 ,两个极在转子7移动方向的间距小于50毫米,小于10 毫米较佳。 5.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征为 ,静子6包括复数个层状堆叠6a-6d,平均地分布在转 子四周。 6.如申请专利范围第5项的波浪动力单元,其特征为 ,转子7的形状是一正规的多边形,层状堆叠6a-6d的 数量等于多边形侧边的数量。 7.如申请专利范围第5项的波浪动力单元,其特征为 ,每一个层状堆叠6a-6d是由复数个模组在转子移动 的方向一个接着一个地排列而成。 8.如申请专利范围第5项的波浪动力单元,其特征为 ,转子包括复数个永久磁铁,分布在转子的四周,按 所选择的转子横断面配置,使永久磁铁面对每一个 层状堆叠。 9.如申请专利范围第8项的波浪动力单元,其特征为 ,转子包括转子体,永久磁铁固定于其上。 10.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,转子7的长度与静子6的长度不同。 11.如申请专利范围第10项的波浪动力单元,其特征 为,转子比静子长。 12.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,配置一或多个导引件(16)用以控制转子7。 13.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,至少部分的连接装置4可弯曲。 14.如申请专利范围第13项的波浪动力单元,其特征 为,连接装置包括缆线、金属线或链条。 15.如申请专利范围第13项的波浪动力单元,其特征 为,包括配置一簧装置11,用以对转子施以外力。 16.如申请专利范围第15项的波浪-动力单元,其特征 为,簧装置的回弹速率可调整。 17.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,连接装置的长度可调整。 18.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,包括变速机构,用以产生浮体与转子之移动的 变速比。 19.如申请专利范围第18项的波浪动力单元,其特征 为,变速机构配置在连接装置与转子的接合处。 20.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,直线型发电机固定在配置在海/湖床上的基板 上。 21.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,静子由固定在基板上的台架支撑,按此设计,在 中央部位形成一自由空间,其横断面的尺寸足以让 转子进入该空间,该空间的高度至少是转子的长度 。 22.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,直线型发电机是包封在防水的外壳内。 23.如申请专利范围第22项的波浪动力单元,其特征 为,连接装置延伸进入外壳内,因此,在连接装置的 进出位置配置封圈或蛇腹。 24.如申请专利范围第22项的波浪动力单元,其特征 为,外壳内填充以液体。 25.如申请专利范围第18至24任一项的波浪动力单元 ,其特征为,基板、台架及/或外壳主要是由混凝土 制成。 26.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,静子至少部分埋在固态材料内及/或转子至少 部分嵌入在固态材料内,该材料以混凝土较佳。 27.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,转子为中空,朝内及朝外均配置有永久磁铁,因 此,层状堆叠也配置在转子的内部及外部。 28.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,浮体被连接装置连接到复数个直线型发电机的 每一个转子。 29.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,静子绕组被连接到整流器,该整流器配置在直 线型发电机附近的水面下较佳,如有可能,在外壳 内较佳。 30.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,配置发电机单元以产生变频的电压。 31.如申请专利范围第1项的波浪动力单元,其特征 为,配置发电机单元以产生多相位电流。 32.一种波浪发电厂,包括复数个申请专利范围第1 项的波浪-动力单元20a-20g,其特征为,每一个波浪- 动力单元的静子绕组经由整流器22连接到反相器23 ,该反相器为复数个波浪-动力单元20a-20g共用,配置 该反相器以将能量供应到供电网路25。 33.如申请专利范围第32项的波浪发电厂,其特征为, 至少一个变电站连接到波浪-动力单元,该变电站 包括一防水的容器包封住变电组件,该容器锚定在 海床上。 34.如申请专利范围第33项的波浪发电厂,其特征为, 复数个变电站连接到波浪-动力单元,每一个变电 站连接到若干个波浪-动力单元。 35.如申请专利范围第33项的波浪发电厂,其特征为, 变电站连接到配置在陆地上的接收站。 36.如申请专利范围第33至35任一项的波浪发电厂, 其特征为,至少其中一个变电站包括升压变压器及 /或中途站包括升压变压器。 37.如申请专利范围第33至35任一项的波浪发电厂, 其特征为,至少其中一个变电站及/或中途站包括 转换器。 38.如申请专利范围第33至35任一项的波浪发电厂, 其特征为,至少其中一个变电站及/或中途站包括 储存能量的装置。 39.如申请专利范围第33至35任一项的波浪发电厂, 其特征为,至少其中一个变电站及/或中途站包括 滤波装置,用以对离开及/或进入的电流及电压滤 波。 40.如申请专利范围第33至35任一项的波浪发电厂, 其特征为,至少其中一个变电站及/或中途站填充 以非腐蚀性的缓冲液。 41.如申请专利范围第32项的波浪发电厂,其特征为, 滤波器及/或变压器配置在反相器之后。 42.如申请专利范围第41项的波浪发电厂,其特征为, 反相器、滤波器及/或变压器配置在陆地上。 43.如申请专利范围第32项的波浪发电厂,其特征为, 每一个波浪-动力单元经由舖设在海/湖床上或附 近的缆线连接到反相器。 44.一种经由将浮体连接到直线型发电机的转子,并 将发电机的静子锚定在海或湖床上以产生电力的 方法,其特征为,转子是永久磁铁,且静子配置有绕 组,绕组的复数个极沿转子的移动方向分布。 45.如申请专利范围第44项的方法,其特征为,静子直 接置于海或湖床上,或固定在固定于海床上的基板 上,在发电机下方中央的海床上凿有一孔,该孔的 深度对应于转子的长度。 46.如申请专利范围第44项的方法,其特征为,所产生 的能量被传导到变电站,该变电站的组件配置在防 水容器中,该容器锚定在海床上。 47.如申请专利范围第46项的方法,其特征为,变电站 包封在配置于陆地上的接收站内。 48.如申请专利范围第47项的方法,其特征为,复数个 变电站连接到一共用的中途站,该中途站连接到接 收站。 49.如申请专利范围第46至48任一项的方法,其特征 为,至少其中一个变电站及/或中途站配置在水面 下,以接近海床较佳。 50.如申请专利范围第46至48任一项的方法,其特征 为,所产生的电压在至少其中一个变电站及/或中 途站产生中被升压。 51.如申请专利范围第46至48任一项的方法,其特征 为,从至少其中一个变电站及/或中途站离开的电 压是交流电压。 52.一种制造申请专利范围第1-31中任一项波浪-动 力单元之直线型发电机的组件系统,其特征为,组 件包括复数个型式相同的标准静子模组,该静子模 组适合按所选择的数量在转子移动的方向一个接 着一个地直线排列及/或适合按所选择的数量并排 地平均分布在转子中心线的四周。 53.如申请专利范围第52项的系统,其特征为,组件包 括复数个型式相同的标准永久磁铁,该永久磁铁适 合按所选择的数量附接于转子体,在转子移动的方 向一个接着一个地直线排列,及/或适合按所选择 的数量固定于转子体,并排地分布在转子中心线的 四周,且永久磁铁与静子模组相互适配。 54.一种制造申请专利范围第1至31项中任一项波浪 一动力单元之直线型发电机的方法,其特征为,静 子是由型式相同的标准静子模组制造而成,静子是 由复数个层状堆叠并排地平均分布在转子中心线 的四周建构而成,且每一个层状堆叠是由一或多个 静子模组在转子移动的方向一个接着一个地直线 排列而成。 55.如申请专利范围第54项的方法,其特征为,转子是 由复数个型式相同的标准永久磁铁制造而成,复数 个永久磁铁附接于转子体,并排地平均分布在转子 中心线的四周,以及,一或多个永久磁铁在转子移 动的方向一个接着一个地按直线固定。 图式简单说明: 图1是按照本发明之波浪-动力单元的侧视概图。 图2是沿着图1之II-II线的横断面。 图3是相当于图2的另一实施例。 图4是按照本发明之层状堆叠模组的斜视图。 图5是相当于图2的横断面图,且以说明静子绕组例 。 图6是按照另一实施例之层状堆叠模组的侧视图。 图7与图2的横断面相同,用以说明本发明的细节。 图8说明另一例的细节,与图7所显示的相同。 图9是按照另一实施例之发电机的侧视概图。 图10说明如何将按照本发明之复数个单元连接在 一起以构成波浪发电厂。 图11是本发明之某实施例中转子的斜视图。 图12说明按照一实施例之单元之细节的侧视图。 图13说明基本配置的略图。 图14-16是按照本发明之直线型发电机其它实施例 的侧视图。 图17是直线型发电机另一实施例对应于图1之II-II 横断面的横断面图。 图18是按照本发明之单元之另一实施例的侧视图 。 图19说明按照本发明之组件的系统。 图20说明波浪-动力单元如何构成波浪发电厂,以及 如何连接到供电网路。 图21说明波浪-动力单元连接到变电站的侧视图。 图22说明波浪-动力单元连接到供电网路的另一方 法。 图23-26是按照本发明转换发电厂之电压的各种不 同实例。 图27说明整流的另一例。
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