Плавучая прибрежная гидроволновая электростанция

Плавучая прибрежная гидроволновая электростанция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к сфере гидроволновой энергетики, в частности - к генераторам, элементам их конструкций и элементам их магнитной цепи; к элементам конструкции обмоток, кожухов, корпусов и опор; к устройствам для регулирования механической энергии, конструктивно сопряженными с электрическими машинами; к асинхронным и синхронным генераторам; в т.ч. с постоянными магнитами; к коллекторным генераторам постоянного, или пульсирующего постоянного, или переменного тока с механической или бесконтактной коммутацией, к униполярным генераторам, к генераторам постоянного тока с барабанным или дисковым якорем и непрерывным токосъемом; с возвратно-поступательным, колебательным или вибрационным движением магнита, якоря или системы катушек или какого-либо иного элемента магнитной цепи.

Известны устройства для преобразования энергии поверхностных волн воды в электрическую энергию, основанные на использовании различных их физических свойств (эффектов), которые можно разделить на четыре группы. К первой относится прямое преобразование энергии волн в электрическую энергию. Устройства этой простейшей схемы состоят только из генератора электрической энергии, которому волны непосредственно отдают свою энергию, такая схема - идеальный случай для преобразования. Ее реализация возможна, например, на основе пьезоэлектрического эффекта (см. книгу: Вершинский Н.В. Энергия океана. - М.: Наука, 1986. - С. 28).

Однако энергетических установок, использующих пьезоэффект для выработки электроэнергии, пока не существует. Одна из главных причин - ничтожно малая мощность пьезоэлектрических источников, связанная с малым значением пьезоэлектрического модуля - размерного коэффициента, связывающего количество выделяемого электричества с силой давления на пьезокристалл. Если учесть очень низкую частоту колебания поверхностных волн, на этом пути пока не приходится рассчитывать на получение важных практических результатов. Немного электрической энергии будет выделяться в момент удара гребней волн о пьезопреобразователь, а в остальное время напряжения практически не будет (см. там же, стр.29-30).

Двухэлементным устройством является генератор электрического тока, его варианты и способы их установки (см. патент на изобретение Российской Федерации МПК H02K 19/00 №2396673, Генератор электрического тока, его варианты и способы их установки. Заявка №2009100832/09 от 12.01.09. Авт. изобр. Настасенко В.А. // БИ №22 от 10.08.10.). Генератор содержит ротор и статор с общей продольной осью, расположенной горизонтально, у которых сердечники с катушками и системой возбуждения обеспечивают выработку электрического тока, при этом центры масс ротора или статора выполнены эксцентрично смещенным относительно продольной оси их вращения, а для обеспечения возможности качания статически неуравновешенных роторов или статоров, они свободно установлены, а парные им роторы или статоры жестко закреплены в плавающем средстве, имеющем возможность колебаний на угол ±α при движении волн на воде и возможность разворота по нормали к действию волн за счет формы своего корпуса или вертикального оперения. При этом генераторы могут быть установлены фронтальными рядами, или рядами друг за другом, а для восприятия колебаний плавающих средств во взаимно перпендикулярных направлениях, генераторы могут быть встроены перпендикулярно в полый трубчатый ротор внешнего генератора, у которого ротор или статор выполнены статически неуравновешенными, и за счет их свободного подвеса в направлении к центру Земли, они имеют возможность, совершать колебания относительно закрепленных на. плавающем средстве парных им роторов и статоров, при действии на него волн, в т.ч в трех взаимно перпендикулярных плоскостях, для чего роторы или статоры могут быть закреплены, в одни или более ярусов, на горизонтальной поворотной платформе, установленной на плавающем средстве и имеющей возможность свободного поворота вокруг своей вертикальной оси, а на самой поворотной платформе и прилегающих к ней поверхностях плавающего средства могут быть установлены сердечники с катушками и системой возбуждения, которые обеспечивают выработку электрического тока. Роторы или статоры также могут быть подвешены к горизонтальной платформе, в т.ч. в несколько ярусов. Действие генераторов переменного тока основано на базе закона электромагнитной индукции, открытого Фарадеем, в котором индуктируемая электродвижущая сила пропорциональна скорости изменения магнитного потока (см. книгу: Вершинский Н.В. Энергия океана. - М.: Наука, 1986. - С. 31).

Недостатками данных генераторов являются малая сила, движущая его ротор или статор только за счет эксцентриситета их масс, и малая скорость колебаний ротора относительно статора, что снижает его мощность.

Устранение указанных недостатков является задачей данной заявки, решение которой возможно путем увеличения скорости движения магнитного потока и смещения центра масс ротора за счет изменения его конструкции.

В предлагаемой заявке на изобретение поставленная задача решена путем установки поперек или вдоль оси корпуса качаемого волнами на угол ±α плавающего средства, в различных комбинациях, пар параллельных друг-другу зубчатых реек с горизонтально расположенными зубьями, на которых установлены с возможностью свободного качения генераторы электрического тока, которые введены в зацепление с зубьями этих реек реверсивными и/или нереверсивными шестернями, установленными в различных комбинациях на торцах статоров и на валах роторов. При этом количество генераторов может быть более одного, а также они могут быть установлены в несколько ярусов.

Предлагаемые конструкции гидроволновых плавучих электрических станций, их генераторы и варианты их исполнений показаны на чертежах.

На фиг.1 показана плавучая прибрежная гидроволновая электростанция с генераторами 1 электрического тока, установленными в этом плавающем средстве на параллельных зубчатых рейках 2 в трюмах 3 между бортами 4, поперек (исполнение 1) или вдоль оси (исполнение 2) корпуса 5, у которого днищевая секция с основанием 6, поперечные 7 и палубные перегородки 8 обеспечивают требуемую прочность и жесткость, а ходовой электродвигатель 9 с приводом 10 ходового винта - возможность увода плавающего средства в укрытие при сильном шторме. Отвод на берег выработанной электрической энергии обеспечивается кабелем 11 с катушкой 12, или иным способом, в т.ч. преобразованием ее в луч СВЧ, и затем его обратным преобразованием в электрический ток приемником на берегу. Погружение плавающего средства ограничено ватерлинией 13.

В исполнении 1 корпус плавающего средства развернут каким-либо бортом параллельно к фронту подхода волн, а в исполнении 2 - носом или кормой к фронту подхода волн и удерживается в таком положении якорями и/или иными средствами, например, главным ходовым двигателем 9, и/или специальными стабилизационными и/или подруливающими двигателями. При этом во всех случаях разворота корпуса, торцы зубчатых реек к фронту подхода волн расположены перпендикулярно.

Генераторы 1 имеют статоры 14 и роторы 15 с общей продольной осью О их вращения (исполнение 3), расположенной горизонтально поперек пары параллельных зубчатых реек 2, закрепленных на основании 6 корпуса, вал ротора с обеих сторон имеет выступающие концы 16, на которых закреплены шестерни 17, введенные в зацепление с зубьями реек 2. При этом свободно навешенные на роторы статоры имеют постоянную ориентацию к центру Земли за счет смещения центра их масс относительно оси их вращения.

Для ограничения осевых сдвигов генератора поперек зубчатых реек 2 при качании корпуса плавающего средства фронтом волн в направлении неперпендикулярном к торцам этих реек, на торцах вала ротора могут быть закреплены винтами боковые крышки, или в канавки, выполненные у торцов валов, могут быть введены пружинные кольца, а между обоими торцами корпуса генератора, шестернями 17 и рейками 2 могут быть установлены промежуточные антифрикционные шайбы или упорные подшипники 18, диаметр которых близок, или больше делительного диаметра шестерен.

Для упрощения синхронизации работы всех генераторов электрической станции, они могут быть снабжены индивидуальной системой аккумуляторов или конденсаторов для накопления электрического тока, разрядка которых выполнена дополнительными полупроводниковыми или иными устройствами подачи тока импульсами в заданном частотном режиме. Эти системы также могут служить дополнительным грузом для смещения центра масс статора относительно оси О их качания.

Возможна также установка генераторов на рейки статорами через закрепленные на обоих их торцах шестерни, которые введены в зацепление с зубьями реек, при этом свободно установленные в статорах роторы имеют постоянную ориентацию к центру Земли за счет смещения центра их масс относительно оси их качания, например, подвешиванием на концах их валов дополнительных грузов, которыми могут служить системы синхронизации электрического тока, аккумуляторы или конденсаторы для его накопления, Однако это усложняет конструкцию, и она подробно не рассматривается.

На фиг.2 показаны варианты установка генераторов 1 электрического тока, содержащего статор 14 и ротор 15 в трюмах плавающего средства поперек его корпуса 5 шириной b между бортами 4 (исполнение 1), или вдоль его осина длине l между перегородками 7 трюма (исполнение 2). Шестерни 17, которые закреплены на концах валов 16 роторов и введены в зацепление с зубьями закрепленных на основании 6 реек 2, обеспечивают вращение ротора 15 генератора при наклонах корпуса плавающего средства волнами на угол ±α. Для предохранения от ударов генератора в конце пути их качения по рейкам о борта корпуса, у них установлены упругие упоры 19.

Принцип работы таких электростанций при выработке электрического тока следующий.

При наклонах корпуса 5 плавающего средства под действием волн на угол ±α, возникает возвратно-поступательное перемещение генератора 1, а по рейкам 2 происходит качение, с прямым и обратным вращением введенных в контакт с их зубьями шестерен 17, которые закреплены на концах валов 16 и передают такое же вращение роторам 15 генераторов 1. При этом свободно подвешенный на валу ротора статически несбалансированный статор 14, за счет эксцентриситета массы относительно центра О его вращения, обретает стабильную ориентацию к центру Земли и он остается в этом положении (за исключением некоторого поворота от реактивного момента) при наклонах корпуса плавающего средства в пределах угла ±α, что обеспечивает вращение ротора относительно статора и выработку электрического тока. Чем меньше количество зубьев шестерен 17, и чем больше длина рейки 2 и количество зубьев, которое шестерни проходят по ней при качении, тем выше частота вращения ротора, а также, чем больше радиус ротора генератора, тем выше скорость изменения магнитного потока в его катушках и тем выше мощность генератора, ее ограничителем является лишь сила волн и реактивный момент, компенсируемый, в данном случае, эксцентриситетом массы статора.

Аналогичный принцип действия для генераторов, у которых статор установлен на рейки и введен в зацепление с его зубьями, закрепленными на его торцах шестернями, а свободно установленный в нем ротор снабжен дополнительным грузом.

Недостатком таких электростанций является недостаточная мощность, развиваемая одним генератором, установленным на рейках, а при свободном подвешивании статоров или роторов, недостатком этих генераторов является появление реактивного момента от поворота их магнитным полем ротора, который может снижать мощность генераторов до 50%.

На фиг.3 показаны варианты установки генераторов, устраняющие указанные недостатки. При этом количество генераторов 1, устанавливаемых на зубчатых рейках 2, может быть увеличено до двух и более. Однако длина хода генераторов по рейке, при увеличении их количества, сокращается, что требует оптимизационных решений с учетом размеров генераторов, углов наклона ±α и ширины b или длины l трюма корпуса плавающего средства.

В исполнении 1 на зубчатых рейках 2 установлена пара генераторов, развернутых друг к другу опорными элементами, например лапками, которые соединены между собой винтами, или болтами с гайками, или планками, или скобами, или иными элементами крепления, что исключает поворот статоров от действия реактивного момента электромагнитных сил и в 1,5…2 раза повышает эффективность их работы. Остальные конструктивные элементы аналогичны приведенным на фиг.2.

В исполнении 2 генераторы 1, в количестве двух и более, установлены в плотном контакте их корпусами, с возможностью качения шестерен 17 на зубчатых рейках 2. Для этого с обеих сторон генераторов на концах валов 16 могут быть установлены связующие планки 20, в отверстия которых введены концов валов 16 с возможностью свободного их вращения. Кроме того, контакт корпусов генераторов между собой может быть обеспечен внешней обвязкой их хомутами 21.

Связующие планки 20 с элементами их крепления установленными на торцах валов роторов и закрепленными винтами боковыми крышками, или пружинными кольцами, введенными в канавки, выполненные у торцов валов, также могут быть ограничителями осевых сдвигов генераторов поперек реек от действия качки волнами, неперпендикулярными к их торцам. Остальные конструктивные элементы аналогичны предыдущему исполнению.

Принцип работы таких электростанций при выработке электрического тока аналогичен предыдущим исполнениям. Отличия имеются лишь в том, что статоры удерживаются в направленном положении относительно центра Земли, не только силами тяготения, но и контактом корпусов генераторов, что повышает их кпд за счет исключения реактивного момента статора от действия электромагнитных сил. При этом общая мощность электростанции растет за счет увеличения количества генераторов и за счет этого эффекта.

На фиг.4 показано развитие конструкций плавучей электростанции, у которой генераторы 1, чрез закрепленные на концах с обеих сторон валов 16 их роторов 15 шестерни 17, введены в зацепление с парными зубчатыми рейками 2, и имеют возможность вращения и поступательного движения на них за счет наклонов корпуса плавающего средства волнами на угол ±α, а для повышения собственной мощности генераторов, их статоры 14 выполнены с возможностью вращения в сторону, противоположную вращению их роторов 15. Для этого на корпусах генераторов 1, в средней их части или у торцов, закреплены зубчатые венцы 22 (исполнение 1), а с ними введена или введены в зацепление паразитные шестерни 23, закрепленные вне корпуса статора на общей оси 24, на концах которой также закреплены паразитные шестерни 25, введенные в зацепление с зубьями реек 2 с возможностью их вращения на общей оси 24, которая связана с концами валов 16 роторов 15 планками 26, в отверстия которых они введены свободно. Эти планки также могут служить ограничителями осевого смещения генераторов, в т.ч. при качке плавающего средства, неперпендикулярной к торца его реек, а для фиксации планок в осевом направлении, на торцах валов 16 и оси 24 могут быть закреплены боковые крышки, или пружинные кольца, введенные в канавки, выполненные у торцов этих валов и оси, или установлены иные крепежные средства. Все остальные конструктивные элементы плавающего средства и генераторов аналогичны предыдущему исполнению, показанному на фиг.3.

Дальнейшее увеличение частоты вращения статора 14 относительно ротора 15 генератора 1, обеспечивается в исполнении 2. Для этого на обоих торцах корпуса генератора закреплены малого диаметра ведомые шестерни 27, с которыми введены в зацепление большого диаметра ведущие зубчатые колеса 28, установленные на полуосях 29 паразитных блоков с шестернями 25, введенными в зацепление с зубчатыми рейками 2. При этом связующие планки 26, в отверстия которых свободно введены концы валов 16 роторов 15 и полуоси 29, могут быть установлены с внутренней стороны реек 2 между шестернями. 27 и 17 статоров и роторов, и между зубчатыми колесами 28 и шестернями 25 паразитных блоков. Или же планки 26 могут быть свободно установлены на концах валов 16 и полуосей 29 снаружи реек 2, а для фиксации планок и паразитных блоков зубатых колес в направлении осей генераторов, на торцах валов 16 и полуосей 29 могут быть закреплены крышки, или пружинные кольца, введенные в канавки, выполненные у торцов валов, или установлены иные крепежные средства. Планки 26 также могут служить ограничителями осевого смещения генераторов при качке плавающего средства фронтом волн, неперпендикулярными к торцам реек.

Принцип работы генераторов (исполнение 1) аналогичен предыдущему - при наклонах корпуса 5 плавающего средства под действием волн на угол ±α, происходит аналогичный наклон рейки 2 и сдвиг генераторов 1 в ту или иную сторону с поворотом пар шестерен 17, закрепленных с двух сторон на валах 16 роторов 15 генераторов, и закрепленных на оси 24 пар паразитных шестерен 25, которые через шестерни 23 и зубчатые венцы 22, закрепленные на корпусах в середине статоров или у их торцов, вращают статоры 14 в сторону, противоположную прямому и обратному направлениям вращения роторов 15. При этом частота и скорость вращения роторов относительного статоров повышаются, а реактивные моменты на статорах от действия сил магнитного потока исключаются, что адекватно повышает мощность каждого генератора и электрической станции в целом.

Принцип работы генератора (исполнение 2) отличается от предыдущего лишь увеличением частоты прямого и обратного вращения его корпуса с помощью закрепленных на его торцах шестерен 27, введенных в зацепление с зубчатыми колесами 28 паразитных блоков с введенными в зацепление с рейками 2 шестернями 25, закрепленными на полуосях 29, которые свободно введены в отверстия на планках 26, При этом за счет увеличения диаметра зубчатых колес 28 и уменьшения диаметра шестерни 27, частота вращения корпуса генератора повышается и адекватно возрастает его мощность.

Для отвода электрического тока от статора, на его корпусе или на торце может быть закреплено связанное с катушками статора токоотводящее кольцо или диск, изолированные от корпуса статора и введенные в контакт качения с установленной над или под ними горизонтальной электропроводной шиной, а для компенсации износа этой контактной пары, шина может быть подвешена сверху кольца или диска с возможностью небольшого сдвига под действием собственного веса, или установлена снизу кольца или диска на пружинах. Возможна также установка в корпусе генератора системы возбуждения магнитного поля, с постоянными магнитами или катушками с проводниками и их сердечниками, а на валу в корпусе - установка катушек с проводниками и сердечниками системы генерации электрического тока, при этом отводящие электрический ток проводники могут быть введены в отверстие вала, а их коны соединены с закрепленным на конце этого вала токоотводящим диском или кольцом, изолированным от вала и введенным в контакт качения с установленной над или под ним горизонтальной электропроводной шиной, с такой же системой компенсации износа контактных пар.

На фиг.5 показано дальнейшее развитие предыдущих конструкций плавучих электростанций, у которых на основании 6 корпуса закреплены параллельно друг другу пары зубчатых реек 2, с установленными на них генераторами 1, содержащими статоры 14 и роторы 15, а для исключения их реверса при прямом и обратном качании по рейкам, на концах валов роторов 16 и на торцах корпусов генераторов установлены нереверсивные шестерни 30 и 31 с зубчатыми механизмами обгонного типа, имеющими возможность передачи вращения в лишь одном направлении, а на полуосях паразитных блоков закреплены реверсивные шестерни, имеющие возможность передачи вращения в прямом и обратном направлениях. При этом со стороны правых торцов генераторов 1, с правой зубчатой рейкой 2 введены в зацепление нереверсивные шестерни 30 и закрепленная на полуоси 29 паразитного блока реверсивная шестерня 25 (исполнение 1), которые могут быть заменены общей с этой полуосью валом-шестерней 32 (исполнение 2), веденной свободно в среднее отверстие планки 26, соединяющей своими крайними отверстиями концы валов 16 роторов. Со стороны левых торцов генераторов - со второй рейкой 2 введены в зацепление нереверсивные шестерни 31, установленные на торцах корпусов генераторов и реверсивная шестерня 25 с полуосью 29 (исполнение 1) или общая вал-шестерня 32 паразитного блока (исполнение 2), которая свободно ведена в среднее отверстие связующей планки 26, соединяющей своими крайними отверстиями концы валов 16 роторов. За планками 26 реверсивная шестерня 25 через полуось 29, или вал-шестерня 32 паразитного блока связана с зубчатым колесом 28, которое со стороны правых торцов генераторов введено в зацепление с нереверсивными шестернями 31, установленными на торцах корпусов генераторов, а со стороны левых торцов генераторов - введены в зацепление с нереверсивными шестернями 30, установленными на концах валов 16 роторов. Для передачи вращения концам валов 16 лишь в одну сторону, у нереверсивных шестерен 30 (исполнение 3), на поверхности центральных отверстий выполнены зубцы 33, а между ними и цилиндрическими поверхностями на концах валов 16, введены шарики или ролики 34. У пар нереверсивных шестерен 31 (исполнение 4), установленных своими отверстиями 35 с возможностью свободного вращения на валах 16 роторов, на наружной поверхности ступиц 36 выполнены зубцы 37, которые введены в отверстия закрепленных на торцах корпусов генераторов колец 38, между которыми и между зубцами 37 введены шарики или ролики 34. В этих исполнениях ориентация зубцов 33 и 37 в парах шестерен 30 и 31, при взгляде на них со стороны правых торцов генераторов, должна быть одинаковой.

Связующие планки 26, при вынесении их за рейки 2, могут служить ограничителями для осевых смещений генераторов при качке плавающего средства фронтом волн, неперпендикулярным к торцам зубчатых реек, для чего со стороны правых торцов генераторов планка 26 установлена перед входящими в зацепление с рейкой 2 шестернями 30 и 25, или шестернями 30 и валом-шестерней 32.

Принцип работы генераторов отличается от предыдущих исполнений исключением реверса вращения роторов и статоров при смене направления качания корпуса 5 плавающего средства. При подъеме его правого борта, за счет наклона реек 2 генераторы 1 начнут поступательное движение влево. При этом со стороны правых торцов генераторов (исполнение 2), введенные в зацепление с рейкой шестерни 30 валов 16 и паразитная вал-шестерня 32 начнут вращение против часовой стрелки. Шестерни 30, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях (исполнение 3), через шарики или ролики 34 заклинят концы валов 16, которые соответственно приведут во вращение роторы 15 против часовой стрелки. Вал-шестерня 32 паразитного блока передаст свое вращение против часовой стрелки связанному с ней паразитному колесу 28, которое введено в зацепление с шестернями 31 и приведет их во вращение по часовой стрелке. При этом за счет левого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 37 на ступицах 36 шестерен 31 (исполнение 4), шарики или ролики 34 заклинят их в отверстиях колец 38, которые жестко закреплены на торцах корпусов статоров и, соответственно, приведут их во вращение по часовой стрелке.

Со стороны левых торцов генераторов, введенные в зацепление с левой рейкой 2 шестерни 31, установленные на корпусе генератора и паразитная вал-шестерня 32 начнут свое вращение в том же направлении, что и с правой стороны (против часовой стрелки - при взгляде на них со стороны правых торцов этих генераторов). При этом ступицы 36 шестерен 31, за счет левого направления вершин зубцов 37, выведут из зацепления шарики или ролики 34 с кольцами 38, закрепленными на левых торцах корпусов генераторов и не будут препятствовать ранее созданному со стороны правых торцов вращению статоров по часовой стрелке. Паразитная вал-шестерня 32 передаст вращение против часовой стрелки (при взгляде на нее со стороны правых торцов этих генераторов) паразитному колесу 28, введенному в зацепление с шестернями 30, которым оно сообщит вращение по часовой стрелке и, за счет правого направления вершин их зубцов 33, они выведут из зацепления шарики или ролики 34 с осями 16 роторов и не будут препятствовать ранее созданному со стороны правых торцов их вращению против часовой стрелки.

При опускании правого борта плавающего средства, за счет наклона реек 2, генераторы 1 начнут поступательное движение вправо, при этом со стороны правых торцов генераторов, шестерни 30 и паразитная вал-шестерня 32 в блоке с колесом 28 начнут вращение по часовой стрелке, и шестерни 30, за счет правого (при взгляде на них со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях (исполнение 3), выведут из зацепления шарики или ролики 34 с валами 16, и не будут препятствовать прежнему вращению роторов против часовой стрелки, а связанное с валом-шестерней 32 и вращающееся по часовой стрелке паразитное колесо 28, вращает против часовой стрелки введенные с ним в зацепление шестерни 31, у которых ступицы 36, за счет левого направления вершин зубцов 37, выйдут из зацепления с отверстиями колец 38 и не будут препятствовать прежнему вращению статора по часовой стрелке. При этом со стороны левых торцов генераторов, введенные в зацепление с рейкой 2 шестерни 31 и паразитная вал-шестерня 32 также начнут вращение по часовой стрелке (при взгляде на них со стороны правых торцов генераторов), что введет зубцы 37 ступиц 36 шестерен 31 через шарики или ролики 34 в зацепление с отверстиями колец 38, закрепленных на торцах корпусов генераторов и продолжит прежнее вращение статоров по часовой стрелке, а вал-шестерня 32 паразитного блока далее приведет во вращение паразитное колесо 28, введенное в зацепление с шестернями 30, придав им вращение против часовой стрелки (при взгляде на нее со стороны правых торцов генераторов), что введет их зубцы 33 через шарики или ролики 34 в зацепление со своими валами 16 роторов и проложит их прежнее направление вращения. Затем оба этих цикла повторяются.

Таким образом, направление вращения роторов и статоров, на любом этапе качания плавающего средства волнами, остается неизменным: роторов - против часовой стрелки, а статоров - по часовой стрелке.

На фиг.6 показано дальнейшее развитие предыдущих конструкций плавучих электростанций и генераторов 1, у которых со стороны их правых торцов (исполнение 1) нереверсивными выполнены введенные в зацепление с правой рейкой 2 шестерни 30, установленные на концах валов 16 роторов и одинаковая с ними паразитная шестерня 39, установленная на полуоси 40 в блоке с зубчатым колесом 28, введенным в зацепление с шестернями 27, свободно надетыми своими отверстиями на концы валов 16 и закрепленными на выступах или на кольцах 41 правых торцов корпусов генераторов. Для передачи вращения шестернями 30,39 лишь в одну сторону (исполнение 2), в их центральных отверстиях выполнены зубцы 33, между которыми и между цилиндрическими поверхностями концов валов 16 или полуосей 40, введены шарики или ролики 34. При этом выступы или кольца 41 на торцах корпусов генераторов и торцы зубчатых колес 28, а также связующие планки 26 могут быть ограничителями осевых сдвигов генераторов поперек реек от действия на корпус плавающего средства волн, неперпендикулярных к торцам реек.

Со стороны левых торцов генераторов (исполнение 1) нереверсивными выполнены введенные в зацепление с зубьями левой рейки 2 шестерни 31, установленные на торцах корпусов генераторов 1, и паразитная шестерня 39, установленная на полуоси 40 в блоке с зубчатым колесом 28, введены передачи вращения шестернями 31 лишь в одну сторону (исполнение 3), они свободно установлены отверстиями 35 на валах 16 роторов, а их ступицы 36, с выполненными на них зубцами 37, введены в отверстия закрепленных на торцах корпусов генераторов колец 38, между которыми и между зубцами 37 введены шарики или ролики 34.

Все остальные конструктивные элементы генераторов и плавающего средства аналогичны предыдущему исполнению, показанному на фиг.5.

Для облегчения компоновки обгонных механизмов, предложена новая конструкция генераторов (исполнение 4), которая отличается от предыдущей тем, что в паразитных блоках в зацепление с рейками 18 введены валы-шестерни 32, а нереверсивными выполнены установленные на них зубчатые колеса 42, на центральных отверстиях которых выполнены зубцы 33, а между ними и цилиндрическими поверхностями концов валов-шестерен 32 введены шарики или ролики 34 (исполнение 5). Остальные конструктивные элементы плавающего средства и генераторов аналогичны предыдущему исполнению.

Принцип работы новых генераторов (исполнение 1) отличается от предыдущего исполнения лишь выполнением нереверсивными введенных в зацепление с рейкой 2 паразитных шестерен 39, установленных на полуосях 40 в блоках с зубчатыми колесами 28, из которых установленное с правой стороны торцов генераторов введено в зацепление с обычными шестернями 27, закрепленными на правых торцах корпусов генераторов, а установленное с левой стороны торцов генераторов - введено в зацепление с обычными шестернями 17, закрепленными на левых концах валов 16 роторов.

При подъеме правого борта плавающего средства, за счет наклона реек 2 на угол ±α, генераторы 1 начнут поступательное движение влево. При этом со стороны правых торцов генераторов, введенные в зацепление с рейкой шестерни 30 валов 16 и паразитная шестерня 39 начнут вращение против часовой стрелки и, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях, через шарики или ролики 34 они заклинятся с концами валов 16, или полуоси 40, которые, соответственно, приведут во вращение против часовой стрелки роторы и зубчатое колесо 28 паразитного блока, а оно далее приведет во вращение по часовой стрелке введенные с ним в зацепление и закрепленные на торцах корпусов генераторов шестерни 27. При этом со стороны левых торцов генераторов, введенные в зацепление со второй рейкой 2 шестерни 31 и 39 также начнут вращение против часовой стрелки (при взгляде со стороны правых торцов генераторов), но в шестернях 31, за счет левого направления вершин зубцов 37 ступиц 36, шарики или ролики 34 выйдут из зацепления с отверстиями своих колец 38, которые закреплены на левых торцах корпусов статоров и, соответственно, не будут препятствовать предыдущему вращению их по часовой стрелке, а паразитная шестерня 39, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в ее отверстии, выведет шарики или ролики 34 из зацепления с концом полуоси 40, и сделает свободным вращение закрепленного на ней зубчатого колеса 28, которое не будет препятствовать прежнему вращению роторов против часовой стрелки.

При опускании правого борта плавающего средства, за счет наклона реек 2 на угол ±α, генераторы 1 начнут поступательное движение вправо. При этом со стороны правых торцов генераторов, введенные в зацепление с рейкой шестерни 30 валов 16 и паразитная шестерня 39 начнут вращение по часовой стрелке и, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях, шарики или ролики 34 выйдут из зацепления с концами валов 16, или полуосей 40, и не будут препятствовать предыдущему направлению вращения против часовой стрелки роторов и зубчатого колеса 28 паразитного блока и, соответственно, предыдущему вращению по часовой стрелке введенных с ним в зацепление шестерен 27, закрепленных на правых торцах корпусов генераторов. При этом со стороны левых торцов генераторов, введенные в зацепление с левой рейкой 2 шестерни 31 и 39 также начнут вращение по часовой стрелке (при взгляде на них со стороны правых торцов генераторов), и шестерни 31, за счет левого направления вершин зубцов 37 на ступицах 36, введут в зацепление шарики или ролики 34 с отверстиями своих колец 38, которые закреплены на левых торцах корпусов статоров и, соответственно, продолжат их предыдущее вращение по часовой стрелке, а паразитная шестерня 39, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях, введет шарики 34 в зацепление с концом полуоси 40, и передаст вращение по часовой стрелке закрепленному на ней паразитному зубчатому колесу 28, которое продолжит прежнее вращение против часовой стрелки введенных с ним в зацепление шестерен 17, закрепленных на валах 16 роторов. Затем оба этих цикла повторяются.

Принцип работы новых генераторов 1 (исполнение 4) отличается от предыдущего исполнения лишь установкой паразитных блоков, в которых подобно нереверсивным шестерням 30, нереверсивными выполнены зубчатые колеса 42 (исполнение 5), связанные через шарики или ролики 34 со своими валами-шестернями 32, введенными в зацепление с рейками 2, из которых колесо 42, установленное с правой стороны торцов генераторов, введено в зацепление с обычными шестернями 27, закрепленными на правых торцах корпусов генераторов, а колесо 42, установленное с левой стороны торцов генераторов - введено в зацепление с шестернями 17, закрепленными на концах валов 16 роторов.

При подъеме правого борта плавающего средства, за счет наклона реек 2 на угол ±α, генераторы 1 начнут поступательное движение влево. При этом со стороны правых торцов генераторов, введенные в зацепление с рейкой шестерни 30 валов 16 и паразитная вал-шестерня 32 начнут вращение против часовой стрелки и шестерни 30, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях, через шарики или ролики 34, заклинятся с концами валов 16, и приведут во вращение против часовой стрелки роторы, а зубчатое колесо 42 паразитного блока, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях, через шарики или ролики 34, заклинится связанным с ним валом-шестерней 32 и приведет во вращение по часовой стрелке введенные с ним в зацепление шестерни 27, закрепленные на правых торцах корпусов генераторов. При этом со стороны левых торцов генераторов, введенные в зацепление со второй рейкой 2 шестерни 31 и вал-шестерня 32 также начнут вращение против часовой стрелки (при взгляде со стороны правых торцов генераторов), но в шестернях 31 (исполнение 3), за счет левого направления вершин зубцов 37 на ступицах 36, шарики или ролики 34 выйдут из зацепления с отверстиями своих колец 38, которые закреплены на левых торцах корпусов статоров и, соответственно, не будут препятствовать предыдущему их вращению по часовой стрелке, а зубчатое колесо 42 паразитного блока, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в его отверстии, выведет шарики или ролики 34 из зацепления с валом-шестерней 32 и оно получит возможность свободного вращения и не будет препятствовать предыдущему вращению роторов против часовой стрелки.

При опускании правого борта плавающего средства, за счет наклона реек 2 на угол ±α, генераторы 1 начнут поступательное движение вправо. При этом со стороны правых торцов генераторов, введенные в зацепление с рейкой шестерни 30 валов 16 и паразитная вал-шестерня 32 начнут вращение по часовой стрелке и в шестернях 30, за счет правого (при взгляде со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в их отверстиях, шарики или ролики 34 выйдут из зацепления с концами валов 16, и не будут препятствовать предыдущему вращению против часовой стрелки роторов, а зубчатое колесо 42 паразитного блока за счет правого (при взгляде на него со стороны правых торцов генераторов) направления вершин зубцов 33 в его отверстии, выведет шарики или ролики 34 из зацепления с валом-шестерней 32, и не будет препятствовать предыдущему вращению по часовой стрелке введенных с ним в зацепление шестерен 27, закрепленных на правых торцах корпусов генераторов, также вращающихся по часовой стрелке, При этом со стороны левых торцов генераторов, введенные в зацепление с левой рейкой 2 шестерни 31 и вал-шестерня 32 также начнут вращение по часовой стрелке (при взгляде со стороны правых торцов генераторов), и шестерни 31, за счет левого направления вершин зубцов 37 на ступицах 36, вв