CN106960620A - 一种波浪发电的实验演示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波浪发电的实验演示装置，涉及物理实验仪器领域，包括水槽、造浪机和波浪发电装置；水槽中间位置设有波浪发电装置，波浪发电装置包括支架、多个振荡浮子、定子线圈、动子磁钢、LED灯组和防水导线，支架与水槽固定连接，支架的下端设有多根限位管，多个振荡浮子通过连接杆在限位管内滑动连接，多个振荡浮子通过连接板进行固定，支架上端设有圆柱管，圆柱管外套设有定子线圈，所述定子线圈通过防水导线连接LED灯组，水槽的一侧设有所述造浪机，造浪机包括调速电机、减速机构、曲柄连杆机构和推浪板，所述调速电机连接减速机构，减速机构连接曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构通过连接支架与设在水槽内的推浪板连接。
Description
技术领域
本发明涉及物理实验仪器领域，是一种波浪发电的实验演示装置。
背景技术
利用海洋能源，是当今世界能源研究的方向。特别是在能源关系到国家安全，地球矿物能源逐渐枯竭及环境状况日益恶化的形势下，如何有效利用资源丰富、可再生的海洋资源，显十分重要，惯性波浪发电技术就是在现有利用海洋波浪能发电研究的基础上，运用成熟的机械制造及发电技术进行有效的组合。将广阔海岸取之不尽，用之不竭的波浪能低成本地转化为电能，为改善中国东部沿海地区能源短缺和环境改善开辟一条新的途径。
波浪发电是将波浪能转换为电力的技术。波浪能的转换一般有三级。第一级为波浪能的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起来。第二级为中间转换，即能量的传递过程，包括机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动，使波浪能转换为有用的机械能。第三级转换又称最终转换，即由机械能通过发电机转换为电能。波浪发电要求输入的能量稳定，必须有一系列稳速、稳压和蓄能等技术来确保，它同常规发电相比有着特殊的要求。利用波浪发电，必须在海上建造浮体，并解决海底输电问题；在海岸处需要建造特殊的水工建筑物，以利收集海浪和安装发电设备。波浪发电的原理主要是将波力转换为压缩空气来驱动空气透平发电机发电。当波浪上升时将空气室中的空气顶上去，被压空气穿过正压水阀室进入正压气缸并驱动发电机轴伸端上的空气透平使发电机发电，当波浪落下时，空气室内形成负压，使大气中的空气被吸入气缸并驱动发电机另一轴伸端上的空气透平使发电机发电，其旋转方向不变。
为了更好地演示如何利用海洋能源进行波浪发电对学生进行更好地实验教学，设计一种简易的波浪发电装置便于老师教学、学生理解，并且也符合目前中高院校教学的任务指标与深层次地教学意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种波浪发电的实验演示装置，解决目前存在的一些问题。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种波浪发电的实验演示装置，包水槽、造浪机和波浪发电装置；所述水槽中间位置设有所述波浪发电装置，波浪发电装置包括支架、多个振荡浮子、定子线圈、动子磁钢、LED灯组和防水导线，所述支架与水槽固定连接，支架的下端设有多根限位管，所述的多个振荡浮子通过连接杆在限位管内滑动连接，多个振荡浮子通过连接板进行固定，支架上端设有圆柱管，所述圆柱管外套设有定子线圈，所述定子线圈通过防水导线连接LED灯组，圆柱管内壁的顶端设有弹簧，弹簧的另一端连接有所述动子磁钢，动子磁钢的下端通过固定管，所述固定管与连接板固定连接；水槽的一侧设有所述造浪机，造浪机包括调速电机、减速机构、曲柄连杆机构和推浪板，所述调速电机连接减速机构，所述减速机构连接曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构通过连接支架与设在水槽内的推浪板连接。
优选的，所述水槽的外壁设有若干个横截面为三角形的支撑板。
优选的，所述水槽和支撑板均为亚克力材料制成。
优选的，所述防水导线为套设有防水保护层的导线。
优选的，所述调速电机通过皮带轮与减速机构连接，减速机构通过皮带轮与曲柄连杆机构连接。
优选的，所述支架与振荡浮子也为亚克力材料制成。、
采用以上技术方案的有益效果是：通过简单的机械电气结构的组合实现了简易波浪发电装置，结构新颖、环保、简单，可以有效地展示波浪发电的原理以及过程，具有良好的教学意义。
附图说明
图1示出了本发明的结构俯视图。
图2示出了本发明水槽的结构示意图。
图3示出了本发明波浪发电装置的结构示意图。
其中，1-水槽，2-造浪机，21-调速电机，22-减速机构，23-曲柄连杆机构，24-推浪板，3-波浪发电装置，31-支架，32-振荡浮子，33-定子线圈，34-动子磁钢，35-LED灯组，36-防水导线，37-限位管，38-圆柱管，39-弹簧，4-支撑板。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明一种波浪发电的实验演示装置的实施方式。
图1-图3出示本发明一种波浪发电的实验演示装置的具体实施方式：一种波浪发电的实验演示装置法，包水槽1、造浪机2和波浪发电装置3；所述水槽1中间位置设有所述波浪发电装置3，波浪发电装置3包括支架31、多个振荡浮子32、定子线圈33、动子磁钢34、LED灯组35和防水导线36，所述支架31与水槽1固定连接，支架31的下端设有多根限位管37，所述的多个振荡浮子32通过连接杆在限位管37内滑动连接，多个振荡浮子32通过连接板进行固定，支架31上端设有圆柱管38，所述圆柱管38外套设有定子线圈33，所述定子线圈33通过防水导线35连接LED灯组34，圆柱管38内壁的顶端设有弹簧39，弹簧39的另一端连接有所述动子磁钢34，动子磁钢34的下端通过固定管，所述固定管与连接板固定连接；水槽1的一侧设有所述造浪机2，造浪机2包括调速电机21、减速机构22、曲柄连杆机构23和推浪板34，所述调速电机21连接减速机构22，所述减速机构22连接曲柄连杆机构23，所述曲柄连杆机构23通过连接支架与设在水槽1内的推浪板24连接。
在本实施例中，所述水槽1的外壁设有若干个横截面为三角形的支撑板4，防止装满水时，侧面向外涨，起到稳定支撑的作用。
在本实施例中，所述水槽1和支撑板4均为亚克力材料制成。
在本实施例中，所述防水导线36为套设有防水保护层的导线。
在本实施例中，所述调速电机21通过皮带轮与减速机构22连接，减速机构22通过皮带轮与曲柄连杆机构23连接。
在本实施例中，所述支架31与振荡浮子32也为亚克力材料制成。
亚克力材料既美观、又轻、结构简单。
本发明的波浪发电的实验演示装置的工作过程为：先对水槽1进行注水，然后对减速电机21通电，减速电机21的输出端通过链条带动皮带轮转动，皮带轮的中部通过转轴连接减速机构22，减速机构通过皮带带动皮带轮，皮带轮在带动曲柄连杆机构23，曲柄连杆机构23的输出端通过推动块推动连接支架进而带动推浪板24进行水平方向的往复运动；通过推浪板24推动水槽1内的水形成波浪，在水波的作用下振荡浮子32上下来回运动，进而带动动子磁钢34进行周期性的上下往复运动，动子磁钢34与定子线圈33切割磁感线从而进行发电，LED灯组35周期往复式亮灭，达到波浪发电的实验演示目的。
基于上述，本发明现有技术相比有益效果为：通过简单的机械电气结构的组合实现了简易波浪发电装置，结构新颖、环保、简单，可以有效地展示波浪发电的原理以及过程具有良好的教学意义。
以上对于本发明的较佳实施例所作的叙述是为阐明目的，而无意限定本发明精确地所揭露的形式，基于以上的阐述或从本发明的实施例学习而作修改或变化是可能的，实施例是为解说本发明的原理以及让所属领域的技术人员以各种实施例利用本发明在实际应用上而选择及叙述，本发明的技术思想企图由权利要求及其从权来决定。
Claims (6)
1.一种波浪发电的实验演示装置，其特征在于：包括水槽、造浪机和波浪发电装置；所述水槽中间位置设有所述波浪发电装置，波浪发电装置包括支架、多个振荡浮子、定子线圈、动子磁钢、LED灯组和防水导线，所述支架与水槽固定连接，支架的下端设有多根限位管，所述的多个振荡浮子通过连接杆在限位管内滑动连接，多个振荡浮子通过连接板进行固定，支架上端设有圆柱管，所述圆柱管外套设有定子线圈，所述定子线圈通过防水导线连接LED灯组，圆柱管内壁的顶端设有弹簧，弹簧的另一端连接有所述动子磁钢，动子磁钢的下端通过固定管，所述固定管与连接板固定连接；水槽的一侧设有所述造浪机，造浪机包括调速电机、减速机构、曲柄连杆机构和推浪板，所述调速电机连接减速机构，所述减速机构连接曲柄连杆机构，所述曲柄连杆机构通过连接支架与设在水槽内的推浪板连接。
2.根据权利要求1所述的一种波浪发电的实验演示装置，其特征在于，所述水槽的外壁设有若干个横截面为三角形的支撑板。
3.根据权利要求2所述的一种波浪发电的实验演示装置，其特征在于，所述水槽和支撑板均为亚克力材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种波浪发电的实验演示装置，其特征在于，所述防水导线为套设有防水保护层的导线。
5.根据权利要求1所述的一种波浪发电的实验演示装置，其特征在于，所述调速电机通过皮带轮与减速机构连接，减速机构通过皮带轮与曲柄连杆机构连接。
6.根据权利要求1所述的一种波浪发电的实验演示装置，其特征在于，所述支架与振荡浮子也为亚克力材料制成。
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