一种磁支撑振子流致振动海流能转换器及转换系统

本发明涉及一种转换器，尤其涉及一种磁支撑振子流致振动海流能转换器及转换系统。

背景技术：

1、随着海洋能源领域的飞速发展，海流能作为一种绿色可再生能源，具有可持续性、高能源密度、丰富蕴藏量等特点，具有广阔的开发潜能。流致振动现象广泛存在于各工程领域中，对工程结构物具有巨大的破坏作用，但流致振动中所蕴含的能量可以利用且前景十分良好，流致振动的研究方向也逐渐由抑制振动发展为加强振动。

2、以往海流能转换技术主要集中在利用海流的流致振动来驱动发电机，其中电磁式发电机是一种常见的方案。然而，传统的海流能转换装置存在一些挑战和限制。首先，由于海流的流速具有不确定性，传统振动装置难以实现在不同海流条件下的最优振动状态，从而影响了能量转换效率。其次，传统振动装置所采用的金属弹簧支撑系统在海水环境下容易受到腐蚀，造成设备损坏和维护困难，进而影响了系统的可靠性和稳定性。

技术实现思路

1、针对上述问题，现提供一种磁支撑振子流致振动海流能转换器及转换系统，利用磁悬浮力提供支撑力，且能够根据海流的变化实时精确地调整阻尼力，优化能量转化过程。

2、具体技术方案如下：

3、本发明的第一个方面是提供一种磁支撑振子流致振动海流能转换器，包括：

4、固定组件，至少具有下底座及两个前、后间隔安装于下底座上的立柱；以及

5、转换组件，用于将海流能转换形成电能，至少具有振子、两个金属材质的螺旋线圈、四个固定磁体、四个活动磁体，振子两端对应安装于立柱上的移动滑块上，振子可在海流作用下沿立柱上、下滑动，螺旋线圈对应安装于立柱内，固定磁体对应安装于立柱上、下两端，活动磁体对应安装于移动滑块上。

6、进一步的，转换器还包括阻尼组件，用于根据海流流速调整振子滑动过程中的阻尼。

7、进一步的，阻尼组件包括两个定子磁极、两个励磁匝线、两个动子，定子磁极对应安装于立柱一侧，移动滑块套设于定子磁极上，励磁匝线对应安装于定子磁极内，动子对应安装于移动滑块上，动子伸入定子磁极的定子气隙中。

8、进一步的，阻尼组件还包括控制电路、水流流速测量器及用以测量移动滑块位移数据的位移计，控制电路安装于下底座中，水流流速测量器、位移计、励磁匝线均与控制电路电连接。

9、进一步的，位移计为拉线式位移计，拉线式位移计的拉绳连接于其中一个移动滑块上。

10、进一步的，固定组件还包括上底板，安装于两个立柱的顶部。

11、进一步的，固定磁体呈圆筒状，固定磁体套设于立柱上。

12、进一步的，活动磁体呈圆筒状，活动磁体套设于移动滑块上。

13、进一步的，活动磁体的磁极与上、下相邻固定磁体的磁极相反。

14、本发明的第二个方面是提供一种磁支撑振子流致振动海流能转换系统，上述系统中转换器呈矩阵式排布，且转换器中的振子与水流来流方向垂直。

15、上述方案的有益效果是：

16、1）与传统装置相比，本发明采用了磁悬浮技术作为振子的支撑系统，能够实现对振子的稳定悬浮，从而更好地捕获海流能量；

17、2）本发明设计了符合直线式切割磁感线结构的直线式磁滞制动器，通过实施监测水流流速与振子速度，感知海流的变化与振子振动情况，并根据海流条件自动调节振子的阻尼力，以保持振子在最佳振动状态，从而提高了能量转换效率和系统的稳定性。

1.一种磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述转换器还包括阻尼组件，用于根据海流流速调整所述振子滑动过程中的阻尼。

3.根据权利要求2所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述阻尼组件包括两个定子磁极、两个励磁匝线、两个动子，所述定子磁极对应安装于所述立柱一侧，所述移动滑块套设于所述定子磁极上，所述励磁匝线对应安装于所述定子磁极内，所述动子对应安装于所述移动滑块上，所述动子伸入所述定子磁极的定子气隙中。

4.根据权利要求3所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述阻尼组件还包括控制电路、水流流速测量器及用以测量所述移动滑块位移数据的位移计，所述控制电路安装于所述下底座中，所述水流流速测量器、所述位移计、所述励磁匝线均与所述控制电路电连接。

5.根据权利要求4所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述位移计为拉线式位移计，所述拉线式位移计的拉绳连接于其中一个所述移动滑块上。

6.根据权利要求1-5任一项所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述固定组件还包括上底板，安装于两个所述立柱的顶部。

7.根据权利要求1-5任一项所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述固定磁体呈圆筒状，所述固定磁体套设于所述立柱上。

8.根据权利要求1-5任一项所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述活动磁体呈圆筒状，所述活动磁体套设于所述移动滑块上。

9.根据权利要求1或7或8所述的磁支撑振子流致振动海流能转换器，其特征在于，所述活动磁体的磁极与上、下相邻所述固定磁体的磁极相反。

10.一种磁支撑振子流致振动海流能转换系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述磁支撑振子流致振动海流能转换器，所述转换器呈矩阵式排布，且所述转换器中的振子与水流来流方向垂直。