CN110494651B - 发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发电系统，其能够通过安装在河流、海峡、海岸、多风地等中而利用水力或风力等自然能源进行发电。根据本发明的发电系统1包括：涡轮机2、凸轮盘设备6、发电机7和臂机构8。涡轮机2设置有旋转轴11，旋转轴11通过施加到其的水力或风力而旋转。在凸轮盘设备6中，凸轮盘18通过从旋转轴11传输到凸轮盘18的扭矩而旋转。在发电机7中，旋转轴28通过驱动盘29的旋转而旋转，使旋转轴28的旋转能被转换成电能，从而可以产生电力。通过凸轮盘18的旋转，凸轮21与臂机构8接触，因此，臂机构8转动。通过转动，臂机构8与驱动盘29接触，因此驱动盘29旋转。

Description

发电系统

技术领域

本发明涉及一种能够使用自然能源(例如水力或风力)产生电力的发电系统。

背景技术

近年来，伴随着全球变暖带来的环境意识的提高，需要使用自然能源(例如水力或风力等)产生电力。但是，由于日本具有小的陆地面积，因此难以新建大型水利发电设施或风力发电设施。

发明内容

技术问题

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种安装在河流、海峡、海岸，多风地等的发电系统，从而能够使用自然能源(例如水利或风力等)进行发电。

问题的方案

为了实现该目的，本发明包括以下项的发明。

问题的方案

[项1]

一种发电系统，包括：

涡轮机，涡轮机具有通过施加水力或风力而旋转的第一旋转轴；

凸轮盘设备，凸轮盘设备包括凸轮盘，凸轮盘具有从外周面突出的凸轮，当第一旋转轴的扭矩传输到凸轮盘时，凸轮盘旋转；

发电机，发电机包括第二旋转轴和连接到第二旋转轴的驱动盘，发电机能够通过将第二旋转轴的旋转能转换成电能来产生电力，旋转能是当第二旋转轴随着驱动盘的旋转而旋转时产生的；和

设置在凸轮盘设备和发电机之间的臂机构，

其中：

当凸轮随着凸轮盘的旋转而与臂机构接触时，在臂机构中产生旋转运动，并且臂机构通过旋转运动与驱动盘接触，从而使驱动盘旋转。

[项2]

根据项1所述的发电系统，

其中：

臂机构包括摆臂、偏置装置、从动臂和驱动臂；

摆臂的中间部由沿竖直方向延伸的第一销枢转地支撑，以能够进行旋转运动，摆臂的第一端部设置在凸轮盘的附近，并且摆臂的第二端部上形成有沿摆臂的纵向方向延伸的第一通孔；

每当凸轮通过凸轮盘的旋转而与摆臂的第一端部接触时，由于凸轮的压力，在摆臂中产生围绕作为轴线的第一销沿第一方向的旋转运动；

每当摆臂沿第一方向进行旋转运动时，偏置装置使摆臂朝向与第一方向相反的第二方向偏置，并且摆臂沿第一方向进行旋转运动之后，摆臂通过偏置装置的偏置力而反转以在第二方向上进行旋转运动；

从动臂的第一端部由第一销枢转地支撑，以能够进行旋转运动，并且沿竖直方向延伸的第二销附接到从动臂的第二端部；

驱动臂的中间部由第二销枢转地支撑，以能够进行旋转运动，沿竖直方向延伸的第三销附接到驱动臂的第一端部，并且第三销插入摆臂的第一通孔中；

弹性构件附接到驱动臂的第二端部，弹性构件从驱动臂的第二端部沿驱动臂的纵向方向延伸，并且弹性构件的顶端部设置在驱动盘的附近；

在摆臂沿第一方向的旋转运动期间，由于通过将第三销移动到摆臂的第二端侧而在驱动臂中产生用于使第三销压靠摆臂的第一通孔的内周面的旋转运动，摆臂沿第一方向拉动第三销，从而使驱动臂沿第一方向移动，并且通过拉动第二销，从动臂围绕作为轴线的第一销沿第一方向进行旋转运动；

当驱动臂沿第一方向移动时，由于驱动臂中产生的用于使第三销移动到摆臂的第二端侧的旋转运动，弹性构件沿第一方向移动，其中，其顶端部不与驱动盘的外周面接触；

在摆臂沿第二方向的旋转运动期间，由于通过将第三销移动到摆臂的第一端侧而在驱动臂中产生用于将第三销压靠摆臂的第一通孔的内周面的旋转运动，摆臂沿第二方向拉动第三销，从而使驱动臂沿第二方向移动，并且通过拉动第二销，从动臂围绕作为轴线的第一销沿第二方向进行旋转运动；和

在驱动臂沿第二方向移动时，由于在驱动臂中产生的用于将第三销移动到摆臂的第一端侧的旋转运动，弹性构件沿第二方向移动，其中，其顶端部与驱动盘的外周面接触，并且驱动盘通过弹性构件的按压而旋转。

[项3]

根据项2所述的发电系统，还包括移动装置，移动装置能够将臂机构移动到发电机侧或发电机的相对侧，

其中：

通过移动装置将臂机构移动到发电机侧，在驱动臂沿第二方向移动的同时，弹性构件与驱动盘的外周面接触的范围增大；和

通过移动装置将臂机构移动到发电机的相对侧，在驱动臂沿第二方向移动的同时，弹性构件与驱动盘的外周面接触的范围减小。

[项4]

根据项3所述的发电系统，

其中：

移动装置包括用于支撑第一销的支撑板和第一步进电机；

螺钉孔形成在支撑板的侧表面上；

第一步进电机侧向设置到支撑板上，并包括第三旋转轴，第三旋转轴拧入螺钉孔中；

通过使第一步进电机的第三旋转轴沿正向方向旋转，支撑板和第一销移动到发电机侧，从而将臂机构移动到发电机侧；和

通过使第一步进电机的第三旋转轴沿反向方向旋转，支撑板和第一销移动到发电机的相对侧，从而将臂机构移动到发电机的相对侧。

[项5]

根据项4所述的发电系统，还包括用于控制臂机构的移动的移动控制设备，

其中：

移动控制设备包括：第一传感器，用于测量驱动盘的每单位时间的转速；和电机控制装置，用于基于第一传感器的测量值控制第一步进电机；

当第一传感器的测量值大于目标值时，电机控制装置使第一步进电机的第三旋转轴反向旋转；和

当第一传感器的测量值小于目标值时，电机控制装置使第一步进电机的第三旋转轴正向旋转。

[项6]

根据项1至5中任一项所述的发电系统，还包括用于控制凸轮盘的旋转的旋转控制设备，

其中：

凸轮盘设备还包括：主驱动轴，用于可旋转地支撑凸轮；和离合器机构，用于切换主驱动轴和凸轮之间的连接和断开；

当第一旋转轴的扭矩传输到主驱动轴时，主驱动轴旋转；

在主驱动轴和凸轮盘连接的状态下，当主驱动轴的扭矩传输到凸轮盘时，凸轮盘旋转；

在主驱动轴和凸轮盘断开的状态下，由于主驱动轴的扭矩未传输到凸轮盘，凸轮盘不旋转；

旋转控制设备包括：第二传感器，用于测量主驱动轴的每单位时间的转速；和离合器控制装置，用于基于第二传感器的测量值而控制离合器机构；

当第二传感器的测量值大于预定值时，离合器控制装置使离合器机构将主驱动轴和凸轮断开；和

当第二传感器的测量值低于预定值时，离合器控制装置使离合器机构将主驱动轴和凸轮盘连接。

[项7]

根据项1至6中任一项所述的发电系统，还包括变速器，

其中：

变速器包括：输入轴，当第一旋转轴的扭矩被传输时，输入轴旋转；输出轴，当输入轴的扭矩被传输时，输出轴旋转；第三传感器，第三传感器测量输入转速，输入转速是输入轴的每单位时间的转速；第四传感器，第四传感器测量输出转速，输出转速是输出轴的每单位时间的转速；和控制装置，控制装置用于控制传动比以使得输出转速变得恒定，传动比是输入转速与输出转速之比；和

当输出轴的扭矩传输到凸轮盘时，凸轮盘旋转。

[项8]

根据项1至7中任一项所述的发电系统，其中：

偏置装置包括盘簧；和

利用摆臂沿第一方向的旋转运动，沿其螺旋方向向盘簧施加力，使得盘簧的直径减小，并且摆臂通过盘簧的抵抗所施加的力的排斥力而朝向第二方向偏置。

[项9]

根据项8所述的发电系统，其中：偏置装置还包括基座和旋转装置，盘簧放置在基座上，旋转装置用于使基座沿其圆周方向旋转；

盘簧的第一端部连接到基座或固定到基座的第一块；和

盘簧的第二端部连接到摆臂或第二块，待插入到摆臂的第二通孔中的管从第二块延伸。

[项10]

根据项9所述的发电系统，

其中：

旋转装置包括设置在基座周围的驱动机构和螺线管；

驱动机构包括第二步进电机和旋转构件，第二步进电机包括第四旋转轴，旋转构件具有固定到第四旋转轴的第一端部，并且随着第四旋转轴的旋转而围绕作为轴线的第四旋转轴进行旋转运动；

螺线管包括缠绕在缠线管上的线圈、存储线圈的壳体、设置在线圈的内周部分上的圆柱形磁轭以及活塞，活塞设置在磁轭的内周部分中，向线圈供电时接收磁轭中产生的磁吸引力，并且沿磁轭的轴芯方向进行向前和向后的移动；

贯穿旋转构件的第三通孔形成在旋转构件的第二端部上，并沿旋转构件的纵向方向延伸；

向上延伸的第四销附接到基座的外周，并且第四销插入旋转构件的第三通孔中；

多个凹部沿基座的圆周方向间隔地形成在基座的外侧表面中，并且活塞插入多个凹部中的一个中；

在活塞退回以从第一凹部移除之后，第四旋转轴旋转以引起旋转构件的旋转运动，从而使基座旋转以将活塞设定为与第二凹部相对；和

通过向前移动活塞并在活塞与第二凹部相对的状态下将活塞插入第二凹部中来调节基座的旋转。

[项11]

根据项1至7中任一项所述的发电系统，其中，偏置装置包括蓄压器；

蓄压器包括用于储存积聚气体的容器；和

利用摆臂沿第一方向的旋转运动，多余的流体被引入容器，从而压缩积聚气体，使得摆臂通过压缩的积聚气体的膨胀力而朝向第二方向偏置。

[项12]

根据项1至11中任一项所述的发电系统，

其中：

凸轮盘设备包括多个凸轮盘和主驱动轴，主驱动轴在允许它们能旋转的同时枢转地支撑多个凸轮盘，并且对凸轮盘的每一个设置发电机和臂机构；

当第一旋转轴的扭矩传输到主驱动轴时，主驱动轴旋转；和

当主驱动轴的扭矩传输到凸轮盘的每一个时，凸轮盘的每一个旋转。

发明的有益效果

在本发明的发电系统中，第一旋转轴的旋转通过凸轮盘或臂机构而传输到驱动盘，从而使驱动盘旋转。通过该旋转，产生电力。由于本发明的发电系统安装在河流、海峡、海岸、多风地等中，因此可以将水力、风力等施加到第一旋转轴，从而使第一旋转轴旋转。因此，通过安装在河流、海峡、海岸、多风地等中，本发明的发电系统能够利用自然能源(例如水力、风力等)进行发电。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施方式的发电系统的立体图。

图2是示出根据本发明的实施方式的发电系统的平面图。

图3是臂机构的放大立体图。

图4是离合器机构的放大侧视图。

图5是示出在摆臂沿第一方向的旋转运动期间从动臂和驱动臂的运动的示意图。

图6是示出在摆臂沿第二方向的旋转运动期间从动臂和驱动臂的运动的示意图。

图7是示出移动控制设备的结构的框图。

图8是示出设置在移动控制设备中的电机控制装置的操作的流程图。

图9是示出旋转控制设备的结构的框图。

图10是示出设置在旋转控制设备中的离合器控制装置的操作的流程图。

图11是示出偏置装置的变型例的立体图。

图12是示出本发明的发电系统的变型例的立体图。

具体实施方式

下面参考附图说明本发明的实施方式。图1是示出根据本发明的实施方式的发电系统1的立体图。图2是示出根据本发明的实施方式的发电系统1的平面图。图3是下述的臂机构的放大立体图。图4是离合器机构20的放大侧视图。

根据本实施方式的发电系统1能够通过被安装在河流、海峡、海岸、多风地等中来发电。如图1至图3所示，发电系统1包括：涡轮机2、变速器3、皮带机构4、联轴器5、凸轮设备6、发电机7、臂机构8和移动装置9。

如图1所示，涡轮机2包括管状主体10和可旋转地设置在管状主体10内部的旋转轴11。涡轮机2被安装成使得河流、海峡、海洋的水或风穿过管状主体10的内部(当发电系统1安装在河流、海峡或海岸中时，涡轮机2浸没在河流、海峡或海洋的水中，使得水穿过管状主体10的内部)。

多个叶片12在旋转轴11的圆周方向上附接到旋转轴11的外周面。当水利或风力被施加到叶片12时，旋转轴11绕轴线旋转。或者，在旋转轴11的轴向方向上螺旋形延伸的一系列叶片可以形成在旋转轴11的外周面上。在这种情况下，当水利或风力被施加到旋转轴11时，旋转轴11也旋转。

变速器3包括：输入轴13，其随着旋转轴11的扭矩传输而旋转；输出轴14，其随着输入轴13的扭矩传输而旋转；输入转速传感器(未示出)，其测量输入转速，输入转速是输入轴13的每单位时间的转速；输出转速传感器，其测量输出转速，输出转速是输出轴14的每单位时间的转速；以及控制装置(未示出)，用于控制传动比以使得输出转速变得恒定，该传动比是输入转速与输出转速之比。作为包括输入轴13和输出轴14的变速器3的主体，可以使用由Miki Pulley有限公司生产的Zero-

无级变速器。该无级变速器能够通过使用杠杆的操作来改变传动比。当使用这种无级变速器时，控制装置根据输入转速和输出转速来控制杠杆的运动。

皮带机构4将涡轮机2的旋转轴11连接到变速器3的输入轴13。旋转轴11的扭矩通过皮带机构4传输到变速器3的输入轴13，从而使变速器3的输入轴13旋转。在所示的示例中，皮带机构4设置有环形皮带15、从动辊16、环形皮带17等。皮带15环形地悬挂在旋转轴11和从动辊16上。皮带17环形地悬挂在从动辊16和变速器3的输入轴13上。在图示的皮带机构4中，旋转轴11的扭矩通过皮带15传输到从动辊16，从而使从动辊16旋转。此外，从动辊16的扭矩通过皮带17传输到输入轴13，从而使输入轴13旋转。

设置在皮带机构4中的皮带的数量不限于如图示的示例中的数量2，并且可以设置除数量2之外的任何数量的多个带。替代地，只有一个带可以环形地悬挂在旋转轴11和输入轴13上。如上所述，在提供除数量2之外的多个皮带以及仅提供一个皮带的这两种情况下，旋转轴11的扭矩被传输到变速器3的输入轴13，从而使输入轴13旋转。通过设置多个皮带，可以更自由地设定涡轮机2被布置所在的部分，从而使涡轮机2能够容易地浸没在河流、海峡或海洋的水中。也可以布置成使得旋转轴11和输入轴13通过除了皮带机构之外的已知装置连接，使得旋转轴11的扭矩传输到输入轴13。

凸轮盘(cam wheel)设备6包括凸轮盘18、主驱动轴19和离合器机构20(图4)。多个凸轮21在圆周方向上以规律间隔形成在凸轮盘18的外周面上。主驱动轴19可旋转地支撑凸轮盘18。

联轴器5将变速器3的输出轴14连接到凸轮盘设备6的主驱动轴19上。输出轴14的扭矩通过联轴器5传输到主驱动轴19，从而使主驱动轴19旋转。也可以布置成使得输出轴14和主驱动轴19通过除联轴器5之外的已知装置连接，使得输出轴14的扭矩传输到主驱动轴19(例如，通过提供环形悬挂在输出轴14和主驱动轴19上的皮带，输出轴14的扭矩可以通过该皮带传输到主驱动轴19)。

图4所示的离合器机构20能够切换主驱动轴19和凸轮盘18的连接和断开。离合器机构20包括凸轮盘毂22、电磁离合器接收器23和电磁离合器24。

凸轮盘毂22固定到凸轮盘18的中心的下表面上。

电磁离合器接收器23固定到主驱动轴19的上端，并且与主驱动轴19一体地旋转。

电磁离合器24包括：离合器转子25，其是在输入侧的转子；离合器电枢26，其是在输出侧的转子；用作弹性构件的板簧毂(未示出)；和用作电磁力产生装置的离合器定子(未示出)。

离合器转子25固定在电磁离合器接收器23上，并与主驱动轴19一体旋转。离合器电枢26固定到凸轮盘毂22上，并设置成面向离合器转子25。板簧毂(未示出)使离合器电枢26朝向远离离合器转子25的方向偏置。离合器定子(未示出)在其中包含线圈(电磁体)，并通过通电产生电磁力。

根据上述离合器机构20，利用离合器定子(未示出)的电磁力，离合器电枢26抵抗板簧毂(未示出)的弹力被拉向离合器转子25侧，从而使离合器电枢26附着到离合器转子25。通过这种附着，主驱动轴19和凸轮盘18连接。在该连接状态下，主驱动轴19的扭矩传输到凸轮盘18，从而使凸轮盘18旋转。

根据离合器机构20，通过使离合器定子的线圈消磁，离合器电枢26可以通过板簧毂的弹力而与离合器转子25分离。通过这种断开，主驱动轴19和凸轮盘18断开。在该断开状态下，主驱动轴19的扭矩未传输到凸轮盘18；因此，凸轮盘18不旋转。

如图1和2所示，发电机7包括：圆柱形壳体27、从圆柱形壳体27延伸的旋转轴28、以及驱动盘29。旋转轴28连接到驱动盘29的中心。在发电机7中，旋转轴28随着驱动盘29的旋转而旋转，并且旋转轴28的旋转能通过电磁感应转换为电能，从而发电。更具体地，在发电机7中，磁体(未示出)和线圈(未示出)设置在圆柱形壳体27的内部。当磁体通过旋转轴28的旋转相对于线圈移动时，穿过线圈的磁通量改变，从而在线圈中产生电动势。

臂机构8设置在凸轮盘设备6和发电机7之间。当凸轮21通过凸轮盘的旋转而与第一端部(后面描述的摆臂30的第一端部36)接触时，臂机构8产生旋转运动。进一步，随着臂机构8的旋转运动，臂机构8的第二端部(后面描述的弹性构件75的顶端部76)与驱动盘29接触，以使驱动盘29旋转，从而在发电机7中发电。下面具体描述臂机构8的结构。

如图1至3所示，臂机构8包括摆臂30、偏置装置31、从动臂32和驱动臂33。

摆臂30的中间部34由沿竖直方向延伸的销35枢转地支撑，以能够进行旋转运动。摆臂30的第一端部36设置在凸轮盘设备18的附近。在第一端部36中，设置一对相对的板37、销45和辊38。该对相对的板37沿竖直方向相对设置。销45从该对相对的板37的一侧延伸到另一侧，并且其两端连接到相对的板37。辊38由销45枢转地支撑在该对相对的板37之间，从而能够旋转运动。当凸轮盘18旋转时，形成在凸轮盘18的外周面上的多个凸轮21相继地与辊38接触。每当凸轮21与辊38接触时，通过按压凸轮21，在摆臂30中沿第一方向A产生绕着作为轴线的销35的旋转运动。

通孔40形成在摆臂30的第二端部39上。通孔41形成在摆臂30的第一端侧的范围内(销35和摆臂30的第一端部36之间的范围)。通孔40和41在摆臂30的纵向方向上延伸预定的长度。

每当摆臂30沿第一方向A进行旋转运动时，偏置装置31将摆臂30朝向与第一方向A相反的第二方向B偏置。偏置装置31的结构在下文描述。

偏置装置31包括盘簧42和基座43。盘簧42安装在基座43的上表面上。

盘簧42设置在摆臂30下方，并且盘簧42的轴芯直接定位于销35的下方。

块44固定到基座43的外侧表面，并且盘簧42的第一端部连接到固定到基座43的块44。块44可以省略；代替地，盘簧42的第一端部可以直接连接到基座43。

盘簧42的第二端部连接到块47。如图3所示，块47是长方体，并且具有上表面、下表面和垂直于上和下表面的四个侧表面。

通孔48形成在块47上。通孔48沿水平方向延伸，然后向上延伸。通孔48的开口49和50形成在块47的侧表面和上表面上。

管51的第一端部插入块47的通孔48中。管51的第一端部沿水平方向延伸，然后沿通孔48向上弯曲。管51(图3)的第一端部52从开口49暴露到块47的侧表面。管51的第二端部53从块47的上表面中的开口50向上延伸，并插入摆臂30的通孔41。

盘簧42的第二端部从管51的第一端部52插入管51中。盘簧42的第二端部沿水平方向延伸，然后沿管51向上弯曲。

利用上述结构，由于管51的第二端部53插入到通孔41中，当摆臂30沿第一方向A进行旋转运动时，管51和块47通过摆臂30的牵引(拉动)而沿第一方向A移动。此外，由于块47沿第一方向A移动，因此力沿螺旋方向施加到盘簧42，使得盘簧42的直径减小，从而在盘簧42中产生抵抗所施加的力的排斥力(弹力)。然后，排斥力(弹力)通过块47和管51传输到摆臂30，从而使摆臂30朝向第二方向B偏置。进一步地，由于偏置，摆臂30进行沿第一方向A的旋转运动，然后被反转以在第二方向B上进行旋转运动。此外，在通过摆臂30的牵引力施加用来减小盘簧42的直径的力的同时，由于盘簧42的第二端部弯曲(即，盘簧42的第二端部沿水平方向延伸并且然后向上延伸)，从而防止盘簧42的第二端部从管51脱离。

尽管在图示的示例中通孔41形成在摆臂30的第一端侧上，但是也可以构造成使得通孔41形成在摆臂30的第二端侧上，并且管51的第二端部53插入到通孔41中。此外，可以省略块47、管51和通孔41，并且盘簧42的第二端部可以连接到摆臂30的第一或第二端部。另外，利用这种结构，由于通过摆臂30的牵引力，除了用于减小盘簧42的直径的力之外，还可以在盘簧42中产生抵抗所施加的力的排斥力(弹力)，因此可以使摆臂30沿第二方向B偏置，并引起摆臂30沿第二方向B的旋转运动。根据如图示例中设置的块47、管51和通孔41的结构，可以产生朝向盘簧42的第二端部水平延伸的部分，从而沿螺旋方向均匀地将力施加到盘簧42。

除了盘簧42和基座43之外，偏置装置31还包括旋转装置54。旋转装置54能够使基座43沿其圆周方向旋转，以调节摆臂30的取向。摆臂30的“取向”是指当摆臂30中没有通过凸轮21的按压或偏置装置31的偏置动作产生摆臂30的旋转运动时摆臂30的取向。

如图3所示，旋转装置54包括驱动机构55和螺线管56，驱动机构55和螺线管56绕基座43设置。

驱动机构55包括步进电机58和旋转构件60，步进电机58包括旋转轴57，旋转构件60具有固定到旋转轴57的第一端部。伴随通过电机58的动力使旋转轴57旋转，旋转构件60围绕作为轴线的旋转轴57进行旋转运动。在旋转构件60的第二端侧形成通孔62。通孔62在旋转构件60的纵向方向上延伸预定的长度。销63插入通孔62中。销63从基座43的外周向上延伸(在图示的示例中，销63从构成基座43的外周边的突出部64向上延伸)。

螺线管56包括缠绕在缠线管(未示出)上的线圈(未示出)，用于存储线圈的壳体65、设置在线圈的内周部分上的圆柱形磁轭(未示出)，以及从磁轭的内部延伸到壳体65的外部的活塞66。活塞66在向线圈供电时接收在磁轭中产生的磁引力，从而沿磁轭的轴芯方向前后移动。

多个凹部67在基座43的圆周方向上间隔地形成在基座43的外侧表面上。活塞66插入多个凹部67中的一个中。

本实施方式的发电系统包括控制面板(未示出)。通过操作控制面板，可以设定旋转轴57的旋转方向和旋转角度，或者可以使活塞66向前或向后移动。此外，用于引起旋转轴57的旋转以及活塞66的前后移动的电源是在发电机7中产生的电力。

当调节摆臂30的取向时，首先使活塞66缩回，并将活塞66从第一凹部67中拉出。然后，使旋转轴57旋转，从而引起旋转构件60围绕作为轴线的旋转轴57的旋转运动。通过将旋转轴57的扭矩通过旋转构件60和销63传输到基座43而使基座43旋转来执行该操作。随着基座43的这种旋转，设置在基座43上的所有物体(例如盘簧42)旋转。随着盘簧42的旋转，盘簧42的连接到块47的第二端部拉动或按压块47，从而使块47和管51在第二方向B或第一方向A上移动。通过管51的这种移动，摆臂30被拉动或按压，从而在第二方向B或第一方向A上绕作为轴线的销35进行旋转运动(摆臂30在其被拉动时在方向B上进行旋转运动，并且在其被按压时在方向A上进行旋转运动)。随着摆臂30的这种旋转运动，摆臂30的取向改变。

执行用于改变摆臂30的取向的操作，以例如能够容易地检查和修理臂机构8。当执行该操作时，用户在多个凹部67中选择应该面向活塞66的第二凹部67；当基座43进行旋转运动直到第二凹部67和活塞66面对彼此时，用户确定摆臂30的取向为使得凸轮21不与第一端部36(辊38)接触的方向，并且操作以停止旋转轴57的旋转，从而停止基座43的旋转。

此外，在活塞66面向第二凹部67的上述状态下，使活塞66向前移动，从而将活塞66插入第二凹部67中。因此，基座43的旋转受到限制，从而保持这样一个状态，即在该状态中，摆臂30的取向为使得凸轮21不与第一端部36(辊38)接触的方向。

当如上所述调节摆臂30的取向时，当凸轮盘18旋转时，凸轮21不与摆臂30的第一端部36(辊38)接触；因此，可以容易地检查或修理臂机构8。

从动臂32的第一端部68由销35枢转地支撑，以能够进行旋转运动。沿竖直方向延伸的销70附接到从动臂32的第二端部69。

驱动臂33的中间部71由销70枢转地支撑，以能够进行旋转运动。沿竖直方向延伸的销73附接到驱动臂33的第一端部72，并且销73插入到摆臂30的通孔40中。

弹性构件75附接到驱动臂33的第二端部74。弹性构件75从驱动臂33的第二端部74沿驱动臂33的纵向方向延伸，并且弹性构件75的顶端部76设置在驱动盘29的附近。作为弹性构件75，例如，可以使用板簧；但是，也可以使用板簧以外的弹性构件。

图5是示出当凸轮盘18的凸轮21与设置在摆臂30的第一端部36中的辊38接触从而按压摆臂30时，在摆臂30沿第一方向A的旋转运动期间从动臂32和驱动臂33的运动的示意图。图6是示出在通过偏置装置31(图1和2)的偏置动作而使摆臂30在第二方向B上进行旋转运动期间，从动臂32和驱动臂33的运动的示意图。下文参照图5和图6描述了在摆臂30沿第一方向A或第二方向B的旋转运动期间从动臂32和驱动臂33的运动。下文描述的运动是通过调节臂机构8和驱动盘29的相对位置以满足下面的(1)和(2)而引起的。

(1)如图5所示，在销73与通孔40的第二端侧的内周面接触的状态下，销35与弹性构件75的顶端之间的距离不大于销35与驱动盘29的外周之间的最短距离D；因此，弹性构件75的顶端部76不与驱动盘29的外周接触。

(2)如图6所示，在销73与通孔40的第一端侧上的内周面接触的状态下，销35与弹性构件75的顶端之间的距离大于销35与驱动盘29的外周之间的最短距离D；因此，弹性构件75的顶端部76与驱动盘29的外周接触。

“销35与弹性构件75的顶端之间的距离”是基于假设弹性构件75直线延伸而不弯曲的距离，如图5所示。该距离由下面的公式1确定。

L1：销35与销73之间的距离

L2：销73与销70之间的距离

L3：销70与弹性构件75的顶端之间的距离

“销35与驱动盘29的外周之间的最短距离D”是指在连接销35和驱动盘29的中心的直线上在销35与驱动盘29的外周之间的距离。

在摆臂30沿第一方向A的旋转运动期间，如图5所示，通过将销73移动到摆臂30的第二端侧以将销73压靠在通孔40的第二端侧上的内周面上而在驱动臂33中产生旋转运动，从而将销73按压到通孔40的第二端侧上的内周面。当销73因此被按压时，使摆臂30沿第一方向A拉动销73，从而使驱动臂33沿第一方向A移动。随着驱动臂33的该移动，销70沿第一方向A拉动从动臂32，从而引起从动臂32沿第一方向A绕作为轴线的销35的旋转运动。

此外，在驱动臂33沿第一方向A的移动期间(更具体地，在摆臂30沿第一方向A的旋转运动期间)，在驱动臂33中产生用于将销73移动到摆臂30的第二端侧的上述旋转运动。因此，弹性构件75沿第一方向A移动，其中，其顶端部76不与驱动盘29的外周面接触。

相反，在摆臂30沿第二方向B的旋转运动期间，如图6所示，通过将销73移动到摆臂30的第一端侧以将销73压靠在通孔40的第一端侧上的内周面上而在驱动臂33中产生旋转运动，从而将销73按压到通孔40的第一端侧上的内周面。当销73被这样按压时，使摆臂30沿第二方向B拉动销73，从而使驱动臂33沿第二方向B移动。随着驱动臂33的这种移动，销70沿第二方向拉动从动臂32，从而引起从动臂32沿第二方向B绕作为轴线的销35的旋转运动。

此外，在驱动臂33沿第二方向B移动期间(更具体地，在摆臂30沿第二方向B的旋转运动期间)，产生用于将销73移动到摆臂30的第一端侧的上述旋转运动。因此，弹性构件75沿第二方向B移动，其中其顶端部76与驱动盘29的外周面接触，并且弹性构件75按压驱动盘29。因此，驱动盘29在其圆周方向上沿一个方向C旋转，从而在发电机7中产生电力。

移动装置9能够使臂机构8移动到发电机7侧(图1、2和3的左侧)或发电机7的相对侧(图1、2和3的右侧)。移动装置9被设置用于调节弹性构件75与驱动盘29接触的范围。

如图3所示，移动装置9包括用于支撑销35的支撑板80、引导板81和步进电机82，支撑板80放置在引导板81上。

螺钉孔83形成在支撑板80的侧表面上。脊部84形成在支撑板80的下表面上。螺钉孔83和脊部84从发电机7侧(图1、2和3的左侧)延伸到发电机7的相对侧(图1、2和3的右侧)。

引导板81设置在盘簧42的上方，并且其下表面由从基座43向上延伸的轴构件(未示出)支撑。盘簧42缠绕在轴构件上，并且竖向夹在导向板81和基座43之间。导向槽85形成在导向板81的上表面上。导向槽85从发电机7侧(图1、2和3的左侧)延伸到发电机7的相对侧(图1、2和3的右侧)，并与支撑板80的脊部84接合。

角部86附接到引导板81的侧表面上。步进电机82通过被固定到角部86而被侧向设置到支撑板80和引导板81。步进电机82包括旋转轴87。旋转轴87拧入螺钉孔83中。

通过使旋转轴87沿法线方向旋转，移动装置9能够使支撑板80和销35移动到发电机7侧(图1、2和3的左侧)。移动装置9能够通过使旋转轴87沿反向方向旋转而使支撑板80和销35移动到发电机7的相对侧(图1、2和3的右侧)。当支撑板80和销35通过旋转轴87的正向旋转而移动到发电机7侧(图1、2和3的左侧)时，臂机构8通过销35的牵引而移动到发电机7侧(图1、2和3的左侧)。因此，当驱动臂33沿第二方向B移动时(见图6)，可以增大弹性构件75与驱动盘29接触的范围。相反，当支撑板80和销35通过旋转轴87的反向旋转而移动到发电机7的相对侧(图1、2和3的右侧)时，臂机构8通过销35的牵引而移动到发电机7的相对侧(图1、2和3的右侧)。因此，当驱动臂33沿第二方向B移动时，可以减小弹性构件75与驱动盘29接触的范围。当支撑板80移动到凸轮盘设备6侧或其相对侧时，支撑板80的移动由脊部84和导向槽85之间的接合来引导，从而平滑地移动支撑板80。旋转轴87的旋转通过使用在发电机7中产生的电力作为电源而产生，旋转轴87的旋转方向和旋转角度可以通过设置在发电系统中的操作面板(未示出)的操作来设定。

如上所述，在本实施方式的发电系统1中，旋转轴11的扭矩通过皮带机构4、变速器3、凸轮盘18和臂机构8传输到驱动盘29，从而使驱动盘29旋转。通过该旋转，产生电力。此外，由于本实施方式的发电系统1安装在河流、海峡、海岸、多风地等中，因此可以将水利、风力等增加到旋转轴11，从而使旋转轴11旋转。因此，通过安装在河流、海峡、海岸、多风地等中，本实施方式的发电系统1能够利用自然能(例如水力、风力等)发电。

此外，在本实施方式的发电系统1中，通过适当地调节臂机构8和驱动盘29的相对位置，可以仅当驱动臂33沿第二方向B移动时(更具体地，仅当摆臂30沿第二方向B进行旋转运动时)使弹性构件75与驱动盘29接触，并且当驱动臂33沿第一方向A移动时(更具体地，当摆臂30沿第一方向A进行旋转运动时)，防止弹性构件75与驱动盘29接触。因此，仅用于使驱动盘29沿圆周方向的一个方向C旋转的力从弹性构件75被施加到驱动盘29，并且在反方向上的力没有从弹性构件75被施加到驱动盘29。因此，在发电系统1中，可以使驱动盘29沿驱动盘29的圆周方向的一个方向C旋转，而不使驱动盘29减速，从而增加发电量。

此外，根据本实施方式的发电系统1，通过设置移动装置9，臂机构8可以移动到发电机7侧(图1、2和3的左侧)，或者移动到发电机7的相对侧(图1、2和3的右侧)。因此，由于在驱动臂33沿第二方向B移动的同时，弹性构件75与驱动盘29的外周面接触的范围可以改变，因此可以调节从弹性构件75施加到驱动盘29的力。这使得能够调节驱动盘29的转速，从而将发电机7的每单位时间的发电量调节到期望的量。

此外，在本实施方式的发电系统1中，旋转轴11的扭矩通过皮带机构4、变速器3和主驱动轴19而传输到凸轮盘18，从而使凸轮盘18旋转。通过将变速器3中的传动比控制成使得输出轴14的转速变得恒定，即使当旋转轴11的转速不恒定时，凸轮盘18的转速也可以保持恒定，从而使凸轮21与摆臂30接触的时间间隔相等。因此，弹性构件75与驱动盘29接触的时间间隔变得恒定，从而使驱动盘29的转速均等。因此，在本实施方式的发电系统1中稳定地进行发电。

此外，在本实施方式的发电系统1中，由于通过旋转装置54可以调节摆臂30的取向，因此在检查或修理臂机构8时，可以防止凸轮21与摆臂30的第一端部36(辊38)接触。以这种方式，摆臂30被防止旋转运动，从而能够容易地检查或修理臂机构8。

此外，在本实施方式的发电系统1中，通过由离合器机构20来断开主驱动轴19和凸轮盘18，凸轮盘18停止旋转，使得凸轮21不与摆臂30的第一端部36(辊38)接触。也以这种方式，由于摆臂30被防止旋转运动，所以能够容易地检查或修理臂机构8。

根据本发明的发电系统1不限于在上述实施方式中描述的那些，并且可以以各种方式进行修改。

例如，在上述实施方式中，通孔40形成在摆臂30的第二端部39上，并且销73附接到驱动臂33的第一端部72。然而，相反，它也可以构造成使得在驱动臂33的第一端侧上形成通孔，并且在摆臂30的第二端部39上形成沿竖直方向延伸的销，使得销插入形成在驱动臂33的第一端侧上的通孔中。还在该结构中，在摆臂30沿第一方向A或第二方向B进行旋转运动的同时，在从动臂32和驱动臂33中也可以产生图5和图6所示的运动。

本发明的发电系统1还可以包括用于控制臂机构8的运动的移动控制设备88。图7是示出移动控制设备88的结构的框图。

如图7所示，移动控制设备88包括传感器89和计算机90。传感器89和计算机90通过发电机7产生的电力进行操作。

传感器89安装在发电机7中，以测量每单位时间驱动盘29的转速。已知的光学传感器或超声波传感器可以用作传感器89。

计算机90例如是设置在发电系统1的控制面板(未示出)中的小型计算机。计算机90包括CPU、存储器、接口和输入装置。计算机90能够通过接口以预定的时间间隔获得传感器89的测量值，将传感器89的测量值存储在存储器中，通过接口将用于使旋转轴正向/反向旋转的信号传输到步进电机82，并将从输入设备输入的信息存储在存储器中。

在计算机90中，通过使CPU执行存储在存储器中的程序来功能化配置电机控制装置91。电机控制装置91用于基于传感器89的测量值来控制步进电机82。

图8中的流程图示出了由电机控制装置91执行的操作流程。每当由计算机90获取传感器89的测量值K时，执行图8所示的操作流程。下文具体说明图8所示的操作。

首先，电机控制装置91将传感器89的测量值K与存储在存储器中的目标值M进行比较(步骤S101)。目标值M从输入设备输入，并存储在存储器中。

当传感器89的测量值K大于目标值M(K>M)时，电机控制装置91使步进电机82的旋转轴87反向旋转预定角度(步骤S102)。更具体地，电机控制装置91通过接口将用于使旋转轴87反向旋转预定角度的信号传输到步进电机82。因此，臂机构8向发电机7的相对侧移动预定距离，并且在驱动臂33沿第二方向B移动的同时，弹性构件75与驱动盘29接触的范围减小。

此外，当传感器89的测量值K小于目标值M(K<M)时，电机控制装置91使步进电机82的旋转轴87正向旋转预定角度。更具体地，电机控制装置91通过接口将用于使旋转轴87正向旋转预定角度的信号传输到步进电机82。因此，臂机构8向发电机7侧移动预定距离，并且在驱动臂33沿第二方向B移动的同时，弹性构件75与驱动盘29接触的范围增大。

此外，当传感器89的测量值K等于目标值M(K＝M)时，图8的操作结束，而不会由电机控制装置91引起旋转轴87的旋转。

根据图8的操作，当驱动盘29的转速K(即，传感器89的测量值K)大于目标值M(K>M)时，由于旋转轴87的反向旋转，臂机构8向发电机7的相对侧移动，使得弹性构件75与驱动盘29接触的范围减小，从而降低了驱动盘29的转速。此外，当驱动盘29的转速(即，传感器89的测量值)小于目标值(K<M)时，由于旋转轴87的正向旋转，臂机构8向发电机7的相对侧移动，使得弹性构件75与驱动盘29接触的范围增大，从而增加了驱动盘29的转速。以这种方式，更接近目标值的转速可以被设定为驱动盘29的转速。

在步骤S102中由电机控制装置91进行的旋转轴87的反向旋转角度和在步骤S103中由电机控制装置91进行的旋转轴87的正向旋转角度可以是传感器89的测量值与目标值之间的差的绝对值成比例的角度。以这种方式，更接近目标值的转速可以快速且可靠地被设定为驱动盘29的转速。

更具体地，当驱动盘29的转速(传感器89的测量值)显著大于目标值时，传感器89的测量值与目标值之间的差的绝对值变大；因此，电机控制装置91使旋转轴87反向旋转大的角度。因此，臂机构8向发电机7的相对侧大幅移动，并且弹性构件75与驱动盘29接触的范围显著减小。因此，驱动盘29的转速大幅降低，并且变得更接近目标值。

此外，当驱动盘29的转速(传感器89的测量值)略微大于目标值时，传感器89的测量值与目标值之间的差的绝对值变大；因此，电机控制装置91使旋转轴87反向旋转小的角度。因此，臂机构8向发电机7的相对侧略微移动，并且弹性构件75与驱动盘29接触的范围略微减小。因此，驱动盘29的转速不明显地减小，并且变得更接近目标值。

此外，当驱动盘29的转速(传感器89的测量值)显著小于目标值时，传感器89的测量值与目标值之间的差的绝对值变大；因此，电机控制装置91使旋转轴87正向旋转大的角度。因此，臂机构8向发电机7侧大幅移动，并且弹性构件75与驱动盘29接触的范围显著增大。因此，驱动盘29的转速大幅增加，并且变得更接近目标值。

此外，当驱动盘29的转速(传感器89的测量值)略微小于目标值时，传感器89的测量值与目标值之间的差的绝对值变小；因此，电机控制装置91使旋转轴87正向旋转小的角度。因此，臂机构8向发电机7侧略微移动，并且弹性构件75与驱动盘29接触的范围略微增大。因此，驱动盘29的转速不明显地增加，并且变得更接近目标值。

此外，可以在本发明的发电系统1中提供用于控制凸轮盘18的旋转的旋转控制设备94。

图9是示出旋转控制设备94的结构的框图。如图9所示，旋转控制设备94包括传感器95和计算机96。传感器95和计算机96由通过发电机7产生的电力来操作。

传感器95测量主驱动轴19的每单位时间的转速。已知的光学传感器或超声波传感器可以用作传感器95。

计算机96包括CPU、存储器、接口和输入装置。计算机96能够通过接口以预定的时间间隔获得传感器95的测量值，将传感器95的测量值存储在存储器中，将用于连接或断开主驱动轴19和凸轮盘18的信号传输到离合器机构20，并且将从输入设备输入的信息存储在存储器中。

在计算机96中，离合器控制装置97通过使CPU执行存储在存储器中的程序而在功能上进行配置。离合器控制装置97用于基于传感器95的测量值而控制离合器机构20。

图10中的流程图示出了由离合器控制装置97执行的操作流程。每当由计算机96获取传感器95的测量值时，执行图10所示的操作流程。以下说明图10中所示的操作。

首先，离合器控制装置97确定传感器95的测量值是否超过存储在存储器中的预定值(步骤S201)。使得“传感器95的测量值超过预定值”的事件意味着传感器95的先前测量值小于预定值，并且传感器95的当前测量值等于或大于预定值。预定值从输入设备输入，并存储在存储器中。

当传感器95的测量值超过预定值时(步骤S201中的“是”)，离合器控制装置97通过第四接口将用于使主驱动轴19和凸轮盘18断开的信号传输到离合器机构20(步骤S202)。因此，主驱动轴19与凸轮盘18断开；因此，凸轮盘18不旋转。

然后，当再次从传感器89获取测量值时，再次执行从步骤S201开始的操作。进一步地，当传感器95的测量值低于预定值时，在步骤S201中确定为否；因此，离合器控制装置97确定传感器95的测量值是否低于存储在存储器中的预定值(步骤S203)。使“传感器95的测量值低于预定值”的事件意味着传感器95的先前测量值不小于预定值，并且传感器95的当前测量值小于预定值。

此外，当传感器95的测量值低于预定值时(步骤S203中的“是”)，离合器控制装置97通过第四接口将用于连接主驱动轴19和凸轮盘18的信号传输到离合器机构20(步骤S204)。因此，主驱动轴19连接到凸轮盘18；因此，凸轮盘18旋转。

当凸轮盘18高速旋转时，上述旋转控制设备94能够停止凸轮盘18的旋转。因此，可以防止摆臂30因为由凸轮21施加的撞击而损坏。

在本发明的发电系统中，可以提供图11中所示的偏置装置98代替图1至3中所示的偏置装置31。

偏置装置98包括蓄压器蓄压器99和旋转构件100。

在旋转构件100中，中间部101由销35枢转地支撑，以能够进行旋转运动。沿竖直方向延伸的销103固定到旋转构件100的第一端部102，并且销103插入到形成在摆臂30的第一端侧上的通孔104中。

蓄压器99包括用于存储积聚气体的容器105和从容器105延伸的柱塞106。柱塞106的顶端部107连接到旋转构件100的第二端部108。

利用上述偏置装置98，随着摆臂30沿第一方向A的旋转运动，旋转构件100沿第一方向A进行旋转运动，从而使柱塞106朝向容器105后退。利用柱塞106的该后退，多余的气体被引入容器105中，从而压缩积聚气体。然后，柱塞106通过压缩的积聚气体的膨胀力而向前移动到容器105的相对侧；利用该向前运动，旋转构件100和摆臂30沿第二方向B偏置，从而引起旋转构件100和摆臂30沿第二方向B的旋转运动。

另外，如同设置图1至3中所示的偏置装置31的情况，当提供上述偏置装置31时，摆臂30可以朝向第二方向B偏置，从而使摆臂30沿第二方向B旋转。因此，可以使弹性构件75与驱动盘29接触，从而使驱动盘29旋转，由此能够发电。偏置装置98通过旋转构件100将积聚气体的膨胀力传输到摆臂30，从而使摆臂30沿第二方向B偏置。但是，例如，通过将柱塞106的顶端部107连接到摆臂30的第一端部，也可以将积聚气体的膨胀力传输到摆臂30，从而使摆臂30沿第二方向B偏置。

可以省略旋转构件100；相反，柱塞106的顶端部107可以连接到摆臂30的第二端部39。在这种情况下，当摆臂30沿第一方向A进行旋转运动时，摆臂30按压柱塞106，从而使柱塞106朝向容器105后退。利用柱塞106的这种后退，多余的气体被引入容器105中，从而压缩积聚气体。然后，柱塞106通过压缩的积聚气体的膨胀力而向前移动到容器105的相对侧；利用该向前运动，摆臂30沿第二方向B偏置，从而引起摆臂30沿第二方向B的旋转运动。

如图12所示，可以修改本发明的发电系统。在图12所示的发电系统110中，凸轮盘设备6包括三个凸轮盘18和用于可旋转地支撑三个凸轮盘18的主驱动轴111。此外，对每个凸轮盘18设置臂机构8和发电机7。

在图12所示的变型例的发电系统110中，涡轮机2的旋转轴11的扭矩传输到主驱动轴111，从而使主驱动轴111旋转。然后，主驱动轴111的扭矩传输到每个凸轮盘18，从而使凸轮盘18旋转。然后，每个凸轮盘18的凸轮21单独地与臂机构8的摆臂30的第一端部接触，以使得，在每个臂机构8的摆臂30中产生沿图2和图3中所示的方向A和方向B的旋转运动。在每个臂机构8的摆臂30的沿方向B的旋转运动期间，每个臂机构8的弹性构件75与发电机7的驱动盘29接触。因此，每个发电机7的驱动盘29旋转，从而在每个发电机7中产生电力。

根据图12所示的变型例的发电系统110，由于多个发电机7中的驱动盘29可以通过单个旋转轴11的旋转而旋转，因此在确保低设备成本的同时可以确保大量的发电。因此，可以提高发电效率。

设置在变型例中的发电系统110中的凸轮盘18、臂机构8和发电机7的数量不限于如图示的示例中的3个，并且可以是除3个之外的多个。

此外，变型例中的发电系统110优选地构造成使得从多个凸轮盘18中的一个的外周面突出的凸轮21与从另一凸轮盘18的外周面突出的凸轮21在平面视图中不重叠。利用这种结构，多个凸轮盘18的凸轮21不同时与每个摆臂30的第一端部接触(更具体地，每个凸轮盘18的凸轮21在不同的时间与摆臂30接触)；因此，即使主驱动轴111的旋转力小，设置在发电系统110中的多个摆臂30也进行旋转运动。

附图标记说明

1、110：发电系统

2：涡轮机

3：变速器

6：凸轮盘设备

7：发电机

8：臂机构

9：移动装置

11：旋转轴(第一旋转轴)

13：输入轴

14：输出轴

18：凸轮盘

19：主驱动轴

20：离合器机构

21：凸轮

28：旋转轴(第二旋转轴)

29：驱动盘

30：摆臂

31：偏置装置

32：从动臂

33：驱动臂

34：摆臂的中间部

35：销(第一销)

36：摆臂的第一端部

39：摆臂的第二端部

40：通孔(第一通孔)

41：通孔(第二通孔)

42：盘簧

43：基座

44：块(第一块)

47：块(第二块)

51：管

54：旋转装置

55：驱动机构

56：电磁阀

57：旋转轴(第四旋转轴)

58：步进电机(第二步进电机)

60：旋转构件

62：通孔(第三通孔)

63：销(第四销)

66：活塞

67：凹部

68：从动臂的第一端部

69：从动臂的第二端部

70：销(第二销)

71：驱动臂的中间部

72：驱动臂的第一端部

73：销(第三销)

74：驱动臂的第二端部

75：弹性构件

76：弹性构件的顶端部

80：支撑板

82：步进电机(第一步进电机)

83：螺钉孔

87：旋转轴(第三旋转轴)

88：移动控制设备

89：传感器(第一传感器)

91：电机控制装置

94：旋转控制设备

95：传感器(第二传感器)

97：离合器控制装置

99：蓄压器

105：容器

A：第一方向

B：第二方向

Claims (11)

1.一种发电系统，包括：

涡轮机，所述涡轮机具有通过施加水力或风力而旋转的第一旋转轴；

凸轮盘设备，所述凸轮盘设备包括凸轮盘，所述凸轮盘具有从外周面突出的凸轮，当所述第一旋转轴的扭矩传输到所述凸轮盘时，所述凸轮盘旋转；

发电机，所述发电机包括第二旋转轴和连接到所述第二旋转轴的驱动盘，所述发电机能够通过将所述第二旋转轴的旋转能转换成电能而产生电力，所述旋转能是当所述第二旋转轴随着所述驱动盘的旋转而旋转时产生的；和

臂机构，所述臂机构设置在所述凸轮盘设备和所述发电机之间，

其中：

当所述凸轮随着所述凸轮盘的旋转而与所述臂机构接触时，在所述臂机构中产生旋转运动，并且所述臂机构通过所述旋转运动而与所述驱动盘接触，从而使所述驱动盘旋转，

所述臂机构包括摆臂、偏置装置、从动臂和驱动臂；

所述摆臂的中间部由沿竖直方向延伸的第一销枢转地支撑，以能够进行旋转运动，所述摆臂的第一端部设置在所述凸轮盘的附近，并且在所述摆臂的第二端部上形成有沿着所述摆臂的纵向方向延伸的第一通孔；

每当所述凸轮通过所述凸轮盘的旋转而与所述摆臂的所述第一端部接触时，由于所述凸轮的压力，围绕作为轴线的所述第一销沿着第一方向在所述摆臂中产生旋转运动；

每当所述摆臂沿着所述第一方向进行旋转运动时，所述偏置装置使所述摆臂朝向与所述第一方向相反的第二方向偏置，并且在所述摆臂沿着所述第一方向进行旋转运动之后，所述摆臂通过所述偏置装置的偏置力反转以沿着所述第二方向进行旋转运动；

所述从动臂的第一端部由所述第一销枢转地支撑，以能够进行旋转运动，并且沿所述竖直方向延伸的第二销附接到所述从动臂的第二端部；

所述驱动臂的中间部由所述第二销枢转地支撑，以能够进行旋转运动，沿着所述竖直方向延伸的第三销附接到所述驱动臂的第一端部，并且所述第三销插入到所述摆臂的所述第一通孔中；

弹性构件附接到所述驱动臂的第二端部，所述弹性构件从所述驱动臂的所述第二端部沿着所述驱动臂的纵向方向延伸，并且所述弹性构件的顶端部设置在所述驱动盘的附近；

在所述摆臂沿着所述第一方向的旋转运动期间，由于通过使所述第三销移动到所述摆臂的第二端侧而在所述驱动臂中产生用于使所述第三销压靠着所述摆臂的所述第一通孔的内周面的旋转运动，因此所述摆臂沿所述第一方向拉动所述第三销，从而使所述驱动臂沿着所述第一方向移动，并且通过拉动所述第二销，所述从动臂围绕作为轴线的所述第一销沿着所述第一方向进行旋转运动；

在所述驱动臂沿着所述第一方向移动的同时，由于在所述驱动臂中产生的用于使所述第三销移动到所述摆臂的第二端侧的旋转运动，所述弹性构件沿着所述第一方向移动，其中，其顶端部不与所述驱动盘的外周面接触；

在所述摆臂沿所述第二方向的旋转运动期间，由于通过使所述第三销移动到所述摆臂的所述第一端侧而在所述驱动臂中产生用于使所述第三销压靠着所述摆臂的所述第一通孔的内周面的旋转运动，因此所述摆臂沿着所述第二方向拉动所述第三销，从而使所述驱动臂沿着所述第二方向移动，并且通过拉动所述第二销，所述从动臂围绕作为轴线的所述第一销沿着所述第二方向进行旋转运动；并且

在所述驱动臂沿着所述第二方向移动的同时，由于所述驱动臂中产生的用于将所述第三销移动到所述摆臂的所述第一端侧的旋转运动，所述弹性构件沿着所述第二方向移动，其中，其顶端部与所述驱动盘的外周面接触，并且所述驱动盘通过所述弹性构件的按压而旋转。

2.根据权利要求1所述的发电系统，还包括：移动装置，所述移动装置能够将所述臂机构移动到发电机侧或所述发电机的相对侧，

其中：

通过由所述移动装置将所述臂机构移动到所述发电机侧，在所述驱动臂沿着所述第二方向移动的同时，所述弹性构件与所述驱动盘的外周面接触的范围增大；并且

通过由所述移动装置将所述臂机构移动到所述发电机的相对侧，在所述驱动臂沿着所述第二方向移动的同时，所述弹性构件与所述驱动盘的外周面接触的范围减小。

3.根据权利要求2所述的发电系统，

其中：

所述移动装置包括用于支撑所述第一销的支撑板和第一步进电机；

螺钉孔形成在所述支撑板的侧表面上；

所述第一步进电机侧向地设置到所述支撑板，并包括第三旋转轴，所述第三旋转轴拧入所述螺钉孔中；

通过使所述第一步进电机的所述第三旋转轴沿着正向方向旋转，所述支撑板和所述第一销移动到所述发电机侧，从而将所述臂机构移动到所述发电机侧；并且

通过使所述第一步进电机的所述第三旋转轴沿着反向方向旋转，所述支撑板和所述第一销移动到所述发电机的相对侧，从而将所述臂机构移动到所述发电机的相对侧。

4.根据权利要求3所述的发电系统，还包括：用于控制所述臂机构的移动的移动控制设备，

其中：

所述移动控制设备包括：第一传感器，所述第一传感器用于测量所述驱动盘的每单位时间的转速；和电机控制装置，所述电机控制装置用于基于所述第一传感器的测量值来控制所述第一步进电机；

当所述第一传感器的所述测量值大于目标值时，所述电机控制装置使所述第一步进电机的所述第三旋转轴反向旋转；并且

当所述第一传感器的所述测量值小于所述目标值时，所述电机控制装置使所述第一步进电机的所述第三旋转轴正向旋转。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的发电系统，还包括：用于控制所述凸轮盘的旋转的旋转控制设备，

其中：

所述凸轮盘设备还包括：主驱动轴，所述主驱动轴用于可旋转地支撑所述凸轮盘；和离合器机构，所述离合器机构用于切换所述主驱动轴和所述凸轮盘之间的连接和断开；

当所述第一旋转轴的扭矩传输到所述主驱动轴时，所述主驱动轴旋转；

在所述主驱动轴和所述凸轮盘连接的状态下，当所述主驱动轴的扭矩传输到所述凸轮盘时，所述凸轮盘旋转；

在所述主驱动轴和所述凸轮盘断开的状态下，由于所述主驱动轴的扭矩未传输到所述凸轮盘，所述凸轮盘不旋转；

所述旋转控制设备包括：第二传感器，所述第二传感器用于测量所述主驱动轴的每单位时间的转速；和离合器控制装置，所述离合器控制装置用于基于所述第二传感器的测量值来控制所述离合器机构；

当所述第二传感器的所述测量值大于预定值时，所述离合器控制装置使所述离合器机构将所述主驱动轴和所述凸轮盘断开；并且

当所述第二传感器的所述测量值低于所述预定值时，所述离合器控制装置使所述离合器机构将所述主驱动轴与所述凸轮盘连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的发电系统，还包括：变速器，

其中：

所述变速器包括：输入轴，当所述第一旋转轴的扭矩被传输时，所述输入轴旋转；输出轴，当所述输入轴的扭矩被传输时，所述输出轴旋转；第三传感器，所述第三传感器测量输入转速，所述输入转速是所述输入轴的每单位时间的转速；第四传感器，所述第四传感器测量输出转速，所述输出转速是所述输出轴的每单位时间的转速；和控制装置，所述控制装置用于控制传动比以使得所述输出转速变得恒定，其中，所述传动比是所述输入转速与所述输出转速之比；并且

当所述输出轴的扭矩传输到所述凸轮盘时，所述凸轮盘旋转。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的发电系统，其中：

所述偏置装置包括盘簧；并且

利用所述摆臂沿着所述第一方向的旋转运动，沿其螺旋方向向所述盘簧施加力，使得所述盘簧的直径减小，并且所述摆臂通过所述盘簧的抵抗所施加的力的排斥力而朝向所述第二方向偏置。

8.根据权利要求7所述的发电系统，其中，所述偏置装置还包括：基座，所述盘簧放置在所述基座上；和旋转装置，所述旋转装置用于使所述基座沿其圆周方向旋转；

所述盘簧的第一端部连接到所述基座或连接到固定至所述基座的第一块；和

所述盘簧的第二端部连接到所述摆臂或第二块，待插入到所述摆臂的第二通孔中的管从所述第二块延伸。

9.根据权利要求8所述的发电系统，

其中：

所述旋转装置包括：设置在所述基座周围的驱动机构，和螺线管；

所述驱动机构包括第二步进电机和旋转构件，所述第二步进电机包括第四旋转轴，所述旋转构件具有固定到所述第四旋转轴的第一端部，并且随着所述第四旋转轴的旋转而围绕作为轴线的所述第四旋转轴进行旋转运动；

所述螺线管包括：缠绕在缠线管上的线圈、存储所述线圈的壳体、设置在所述线圈的内周部分上的圆柱形磁轭，以及活塞，所述活塞设置在所述磁轭的内周部分中，在向所述线圈供电时接收所述磁轭中产生的磁吸引力，并且沿所述磁轭的轴芯方向进行向前和向后的移动；

贯穿所述旋转构件的第三通孔形成在所述旋转构件的第二端部上，并沿着所述旋转构件的纵向方向延伸；

向上延伸的第四销附接到所述基座的外周，并且所述第四销插入所述旋转构件的所述第三通孔中；

多个凹部沿着所述基座的圆周方向间隔地形成在所述基座的外侧表面中，并且所述活塞插入所述多个凹部中的一个中；

在所述活塞退回以从第一凹部中被移除之后，所述第四旋转轴旋转以引起所述旋转构件的旋转运动，从而使所述基座旋转以将所述活塞设定为与第二凹部相对；并且

通过向前移动所述活塞并在所述活塞与所述第二凹部相对的状态下将所述活塞插入所述第二凹部中来调节所述基座的旋转。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的发电系统，其中，所述偏置装置包括蓄压器；

所述蓄压器包括用于储存积聚气体的容器；和

利用所述摆臂沿所述第一方向的旋转运动，多余的流体被引入所述容器，从而压缩所述积聚气体，使得所述摆臂通过被压缩的所述积聚气体的膨胀力而朝向所述第二方向偏置。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的发电系统，

其中：

所述凸轮盘设备包括多个所述凸轮盘和主驱动轴，所述主驱动轴在允许多个所述凸轮盘能够旋转的同时枢转地支撑多个所述凸轮盘，并且对多个所述凸轮盘的中每一个设置所述发电机和所述臂机构；

当所述第一旋转轴的扭矩传输到所述主驱动轴时，所述主驱动轴旋转；并且

当所述主驱动轴的扭矩传输到多个所述凸轮盘中的每一个时，多个所述凸轮盘中的每一个旋转。

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