CN106438179B - 浪涌发电机 - Google Patents

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Abstract

本发明是发明一种浪涌发电机，把浪涌能转换成清洁环保的可再生电能。这种发电机由多个直形永磁磁体同性磁极相临直线排列构成磁棒，磁体之间留有间隙，线圈绕制在中空筒上，线圈中空筒套在磁棒外；水下底盘、立柱、线圈是一个整体，磁棒与浮子是一个整体。发电机在水中底盘在水下，立柱上下直立，浮子浮在水面以立柱为轴随浪涌上下浮动。由于底盘受水的重力及黏滞阻力对底盘产生阻尼，底盘在水下保持静止(相对)不动，使线圈静止不动。浮子受浪涌的浮力带动磁棒随浪涌上下浮动，使浮子带动磁棒相对线圈运动使线圈产生动生电。

Description

浪涌发电机
技术领域
本发明是发明一种浪涌发电机，把浪涌能转换成清洁环保的可再生电能。
背景技术
目前浪涌发电技术的现状是：对浪涌进行能量采集，经液压、或齿轮、或传动轮等传动机构把浪涌转换成旋转运动，再驱动旋转式发电机机发电。实现这种转换中间环节多，过程复杂、设备庞大、成本高、效率低，不能直接、简单有效地把浪涌转换成电能。浪涌发电领域呼唤新的、直接有效的浪涌发电机。
发明目的
海面无风三尺浪，浪涌一刻不停地澎湃着，它蕴藏了巨大的能量。把浪涌能转换成电能是清洁环保的可再生能源。本发明依据浪涌的运动形式发明一种浪涌发电机，把浪涌能直接、简单高效地转换成电能。
发明内容
本发明不用旋转式发电方式，依据浪涌的运动形式发明的浪涌发电机，把浪涌能直接转换成电能。
直形永磁磁体同性磁极相临直线排列构成磁棒，磁体之间留有间隙，中空筒套在磁棒外，线圈绕制在中空筒上，磁棒和线圈中空筒分别固定在固定板上，磁棒插入线圈中空筒内；底盘、立柱、下挡板、上挡板是一个整体，线圈中空筒固定板固定在上挡板上；立柱从浮子中心穿过，浮子以立柱为轴在下挡板、上挡板之间自由滑动，磁棒固定板用连接臂与浮子连接；橡皮筒套在磁棒和线圈的外围；坠砣固定在底盘上。浪涌发电机放入水中，底盘在水下，立柱上下直立，浮子浮在水面以立柱为轴随浪涌上下浮动。由于底盘受水的重力及黏滞阻力对底盘产生阻尼，底盘在水下保持静止(相对)不动，使线圈静止不动；浮子受水的浮力带动磁棒随浪涌上下浮动，致使磁棒相对线圈运动使线圈产生动生电。
技术方案
直形永磁磁体同性磁极相临直线排列构成磁棒，既一个直形永磁磁体的N极与另一个直形永磁磁体的N极端头对端头相临，S极与另一个磁体的S极端头对端头相临直线排列(如图1所示)构成磁棒。
直形永磁磁体的端头磁性强，由于磁体同性相斥异性相吸的特性，直形永磁磁体同性磁极端头对端头相临，磁体之间互相排斥使磁体间存在间隙。压缩磁体间隙，磁体之间的距离变窄，使磁体间隙及间隙周围的磁力线密度增加，磁体间隙及间隙周围的磁场强度增大，能有效提高发电机的发电效率。
每个磁棒内有多个磁体和多个间隙，磁棒内所有间隙、磁体固定成一个整体，间隙大小一致固定不变。
磁棒垂直于固定板面，单端固定在磁棒固定板上(如图2所示)。
线圈以磁体间隙相等的宽度绕制在中空筒上。每个中空筒上绕制多个线圈，线圈中空筒垂直于固定板面，单端固定在固定板上(如图3所示)。
把磁棒插入线圈中空筒内(如图4所示)。线圈中空筒套在磁棒外，中空筒的内径与磁棒的外径吻合，磁棒与线圈中空筒间相互运动灵活。
多个磁棒插入同样多线圈中空筒内(如图5所示)。
如图6所示，下端的底盘是片状的。底盘、立柱是一个整体，立柱的中部有下挡板，立柱的顶部是上挡板。线圈中空筒固定板(图7)与立柱顶部的上挡板连接固定在一起，装配出图8。底盘、立柱、下挡板、上挡板、与线圈固定板固定成一个整体。
磁棒固定板两边伸出两个(可多个)连接臂如图9。图9放在图8的上方，形如图10。
图11是浮子。立柱从浮子中心穿过，浮子以立柱为轴能在下挡板、上挡板之间自由滑动。
磁棒固定板的连接臂连接固定在浮子上，磁棒固定板与浮子固定成一个整体，如图12。
图13是橡皮筒，橡皮筒把磁棒、线圈中空筒套在筒内，橡皮筒的两端分别与中空筒固定板和磁棒固定板连接在一起，并做密封防水处理。橡皮筒的长度大于浮子上下浮动的最大距离。橡皮筒的作用是对橡皮筒内的磁棒、线圈防水保护。
图14是坠砣。坠砣固定在底盘上，由于坠砣的重力作用，使浪涌发电机在水中保持底盘在水下、立柱上下直立。
从上述可知：线圈、立柱、底盘是一个整体，磁棒、浮子是一个整体，两者之间用橡皮筒柔性连接。浪涌发电机放入水中，底盘在水下，立柱上下直立，浮子浮在水面上随浪涌上下浮动。至此，装配出了完整的浪涌发电机，如图15。
发电过程简述：浪涌发电机放入水中，底盘在水下，立柱上下直立，浮子浮在水面上随浪涌上下浮动。由于底盘受水的重力及黏滞阻力对底盘产生阻尼，底盘在水下保持静止(相对)，既线圈静止；浮子受浪涌的浮力以立柱为轴、在上下挡板之间、带动磁棒随浪涌上下浮动。实质是浪涌带动磁棒相对线圈运动使线圈产生动生电。
附图说明
图1是同名磁极相临磁棒结构电气图。
图2是由多个直形磁体同名磁极相临构成的磁棒结构图。
图3是由线圈、中空筒、固定板连接构成的多线圈中空筒图。
图4是把图2磁棒插入图3多线圈的中空筒内组合图。
图5是由4个图2构成的磁棒插入4个图3构成的多线圈中空筒内组合图。
图6是片状底盘、立柱、下挡板、上挡板一体结构图。
图7是多线圈中空筒，固定板示意图。
图8是多线圈的中空筒固定板与上挡板连接示意图。
图9是多个磁棒及固定板连接臂示意图。
图10是磁棒固定板与线圈固定板装配位置图。
图11是浮子示意图。
图12是立柱插入浮子中心，磁棒固定板连接臂与浮子连接图。
图13是橡皮筒示意图。
图14是坠砣示意图。
图15是浪涌发电机外形图。
图中：1.磁体，2.线圈，3.线圈的同名端标示符，4.磁体间的间隙，5.磁体间隙填充物，6.多个磁体构成的磁棒，7.磁体S极N极标识，8.磁棒固定板，9.中空筒，10.中空筒固定板，11.片状底盘，12.立柱，13.上挡板，14.下挡板，15.多个线圈中空筒，16.磁棒固定板连接臂，17.浮子，18.橡皮筒。
具体实施实例
一个形浪涌发电机由10个磁棒组成。每个磁棒由20个直形永磁磁体组成。直形永磁磁体是高10毫米、直径20毫米的圆柱体。每个磁体端头对端头同名磁极相邻一字型直线排列。磁体间隙压缩至5毫米。将这20个磁体19个间隙固定成一个磁棒。每个磁棒的长度＝20x10+19x5＝295毫米。10个磁棒垂直于固定板面，单端固定在一个固定板上。
线圈绕在300毫米圆形骨架(中空筒)上，骨架内径20.1毫米。用
Figure GFW0000020491160000031
毫米的漆包线绕制。线圈宽度和磁体间隙一样也是5毫米。线圈绕线长39米。
每个中空筒上绕制19个线圈。10个线圈中空筒垂直于固定板面，单端固定在一个固定板上。固定在一个固定板上10个磁棒插进固定在另一个固定板上10个线圈中空筒内。
底盘用厚0.5毫米316不锈钢板，底盘直径2000毫米。立柱用直径100毫米的316不锈钢管，立柱长5000毫米，下挡板、上挡板之间的距离1600毫米。选用浮体外径700毫米，浮体内径101毫米，浮体长1000毫米的聚乙烯浮子。立柱从浮子中心穿过，浮子在下挡板、上挡板之间能自由滑动。选用长630毫米，直径500毫米的橡皮筒。
线圈中空筒固定板固定在上挡板上，磁棒固定板用2个连接臂与浮子连接固定成一个整体，橡皮筒把磁棒、线圈中空筒套在筒内，橡皮筒两端分别与磁棒固定板、线圈中空筒固定板连接并做防水处理。
制备5个3公斤水泥坠砣，增减固定在底盘上的水泥坠砣，确保发电机的底盘在水下，立柱上下直立。
假设磁棒与线圈间的匀速运动速度＝1米/秒，均匀磁场强度B＝0.71特斯拉，线圈导线与磁场垂直。在这样的的理想状态下，估算每个线圈产生的瞬时空载电动势E＝Blv＝0.71x39x1＝27.69伏特。

Claims (8)

1.一种浪涌发电机，包括坠砣，底盘，立柱，浮子，连接臂，橡皮筒，直形永磁磁体，线圈，其特征是：直形永磁磁体同性磁极相临直线排列构成磁棒，磁体之间留有间隙，中空筒套在磁棒外，线圈绕制在中空筒上，磁棒和线圈中空筒分别固定在固定板上，磁棒插入线圈中空筒内，底盘，立柱，下挡板，上挡板是一个整体，线圈中空筒固定板固定在上挡板上，立柱从浮子中心穿过，浮子以立柱为轴在下挡板、上挡板之间自由滑动，磁棒固定板用连接臂与浮子连接，橡皮筒套在磁棒和线圈的外围，坠砣固定在底盘上。
2.根据权利要求1所述的浪涌发电机，其特征是：所述的直形永磁磁体同性磁极相临直线排列构成磁棒，多个直形永磁磁体同名磁极相临直线排列构成磁棒，既一个磁体的N极与另一个磁体的N极端头对端头相临，S极与另一个磁体的S极端头对端头相临直线排列，磁体间留有间隙，间隙经过压缩，所有间隙、磁体固定成一个整体构成磁棒，间隙大小一致固定不变。
3.根据权利要求1所述的浪涌发电机，其特征是：所述的线圈绕制在中空筒上，线圈以磁体间隙相等的宽度绕制在中空筒上，线圈中空筒套在磁棒外，线圈中空筒的内径与磁棒的外径吻合切相互运动灵活。
4.根据权利要求1所述的浪涌发电机，其特征是：所述的磁棒和线圈中空筒分别固定在固定板上，磁棒垂直于固定板面单端固定在固定板上，线圈中空筒垂直于固定板面单端固定在固定板上，磁棒插入线圈中空筒内。
5.根据权利要求1所述的浪涌发电机，其特征是：所述的底盘，立柱，下挡板，上挡板是一个整体，底盘是片状，底盘、立柱是一个整体，立柱的中部有下挡板，顶部是上挡板，线圈中空筒固定板固定在上挡板上。
6.根据权利要求1所述的浪涌发电机，其特征是：所述的浮子以立柱为轴在下挡板、上挡板之间自由滑动，磁棒固定板用连接臂与浮子连接，立柱从浮子中心穿过，浮子以立柱为轴能在下挡板、上挡板之间自由滑动，浮子用连接臂与磁棒固定板连接固定成一个整体。
7.根据权利要求1所述的浪涌发电机，其特征是：所述的橡皮筒套在磁棒和线圈的外围，橡皮筒把磁棒和线圈中空筒套在筒内，橡皮筒的两端分别与磁棒固定板和线圈中空筒固定板连接并做密封防水处理。
8.根据权利要求1所述的浪涌发电机，其特征是：所述的坠砣固定在底盘上，确保浪涌发电机在水中底盘在水下，立柱上下直立，浮子浮在水面上随浪涌上下浮动。
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