本發(fā)明涉及物理實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域，是一種波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置。

背景技術(shù)：

利用海洋能源，是當(dāng)今世界能源研究的方向。特別是在能源關(guān)系到國家安全，地球礦物能源逐漸枯竭及環(huán)境狀況日益惡化的形勢下，如何有效利用資源豐富、可再生的海洋資源，顯十分重要，慣性波浪發(fā)電技術(shù)就是在現(xiàn)有利用海洋波浪能發(fā)電研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用成熟的機(jī)械制造及發(fā)電技術(shù)進(jìn)行有效的組合。將廣闊海岸取之不盡，用之不竭的波浪能低成本地轉(zhuǎn)化為電能，為改善中國東部沿海地區(qū)能源短缺和環(huán)境改善開辟一條新的途徑。

波浪發(fā)電是將波浪能轉(zhuǎn)換為電力的技術(shù)。波浪能的轉(zhuǎn)換一般有三級。第一級為波浪能的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起來。第二級為中間轉(zhuǎn)換，即能量的傳遞過程，包括機(jī)械傳動、低壓水力傳動、高壓液壓傳動、氣動傳動，使波浪能轉(zhuǎn)換為有用的機(jī)械能。第三級轉(zhuǎn)換又稱最終轉(zhuǎn)換，即由機(jī)械能通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能。波浪發(fā)電要求輸入的能量穩(wěn)定，必須有一系列穩(wěn)速、穩(wěn)壓和蓄能等技術(shù)來確保，它同常規(guī)發(fā)電相比有著特殊的要求。利用波浪發(fā)電，必須在海上建造浮體，并解決海底輸電問題；在海岸處需要建造特殊的水工建筑物，以利收集海浪和安裝發(fā)電設(shè)備。波浪發(fā)電的原理主要是將波力轉(zhuǎn)換為壓縮空氣來驅(qū)動空氣透平發(fā)電機(jī)發(fā)電。當(dāng)波浪上升時將空氣室中的空氣頂上去，被壓空氣穿過正壓水閥室進(jìn)入正壓氣缸并驅(qū)動發(fā)電機(jī)軸伸端上的空氣透平使發(fā)電機(jī)發(fā)電，當(dāng)波浪落下時，空氣室內(nèi)形成負(fù)壓，使大氣中的空氣被吸入氣缸并驅(qū)動發(fā)電機(jī)另一軸伸端上的空氣透平使發(fā)電機(jī)發(fā)電，其旋轉(zhuǎn)方向不變。

為了更好地演示如何利用海洋能源進(jìn)行波浪發(fā)電對學(xué)生進(jìn)行更好地實(shí)驗(yàn)教學(xué)，設(shè)計(jì)一種簡易的波浪發(fā)電裝置便于老師教學(xué)、學(xué)生理解，并且也符合目前中高院校教學(xué)的任務(wù)指標(biāo)與深層次地教學(xué)意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置，解決目前存在的一些問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置，包水槽、造浪機(jī)和波浪發(fā)電裝置；所述水槽中間位置設(shè)有所述波浪發(fā)電裝置，波浪發(fā)電裝置包括支架、多個振蕩浮子、定子線圈、動子磁鋼、led燈組和防水導(dǎo)線，所述支架與水槽固定連接，支架的下端設(shè)有多根限位管，所述的多個振蕩浮子通過連接桿在限位管內(nèi)滑動連接，多個振蕩浮子通過連接板進(jìn)行固定，支架上端設(shè)有圓柱管，所述圓柱管外套設(shè)有定子線圈，所述定子線圈通過防水導(dǎo)線連接led燈組，圓柱管內(nèi)壁的頂端設(shè)有彈簧，彈簧的另一端連接有所述動子磁鋼，動子磁鋼的下端通過固定管，所述固定管與連接板固定連接；水槽的一側(cè)設(shè)有所述造浪機(jī)，造浪機(jī)包括調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和推浪板，所述調(diào)速電機(jī)連接減速機(jī)構(gòu)，所述減速機(jī)構(gòu)連接曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)通過連接支架與設(shè)在水槽內(nèi)的推浪板連接。

優(yōu)選的，所述水槽的外壁設(shè)有若干個橫截面為三角形的支撐板。

優(yōu)選的，所述水槽和支撐板均為亞克力材料制成。

優(yōu)選的，所述防水導(dǎo)線為套設(shè)有防水保護(hù)層的導(dǎo)線。

優(yōu)選的，所述調(diào)速電機(jī)通過皮帶輪與減速機(jī)構(gòu)連接，減速機(jī)構(gòu)通過皮帶輪與曲柄連桿機(jī)構(gòu)連接。

優(yōu)選的，所述支架與振蕩浮子也為亞克力材料制成。、

采用以上技術(shù)方案的有益效果是：通過簡單的機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)了簡易波浪發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)新穎、環(huán)保、簡單，可以有效地展示波浪發(fā)電的原理以及過程，具有良好的教學(xué)意義。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明的結(jié)構(gòu)俯視圖。

圖2示出了本發(fā)明水槽的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3示出了本發(fā)明波浪發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-水槽，2-造浪機(jī)，21-調(diào)速電機(jī)，22-減速機(jī)構(gòu)，23-曲柄連桿機(jī)構(gòu)，24-推浪板，3-波浪發(fā)電裝置，31-支架，32-振蕩浮子，33-定子線圈，34-動子磁鋼，35-led燈組，36-防水導(dǎo)線，37-限位管，38-圓柱管，39-彈簧，4-支撐板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明一種波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置的實(shí)施方式。

圖1-圖3出示本發(fā)明一種波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置的具體實(shí)施方式：一種波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置法，包水槽1、造浪機(jī)2和波浪發(fā)電裝置3；所述水槽1中間位置設(shè)有所述波浪發(fā)電裝置3，波浪發(fā)電裝置3包括支架31、多個振蕩浮子32、定子線圈33、動子磁鋼34、led燈組35和防水導(dǎo)線36，所述支架31與水槽1固定連接，支架31的下端設(shè)有多根限位管37，所述的多個振蕩浮子32通過連接桿在限位管37內(nèi)滑動連接，多個振蕩浮子32通過連接板進(jìn)行固定，支架31上端設(shè)有圓柱管38，所述圓柱管38外套設(shè)有定子線圈33，所述定子線圈33通過防水導(dǎo)線35連接led燈組34，圓柱管38內(nèi)壁的頂端設(shè)有彈簧39，彈簧39的另一端連接有所述動子磁鋼34，動子磁鋼34的下端通過固定管，所述固定管與連接板固定連接；水槽1的一側(cè)設(shè)有所述造浪機(jī)2，造浪機(jī)2包括調(diào)速電機(jī)21、減速機(jī)構(gòu)22、曲柄連桿機(jī)構(gòu)23和推浪板34，所述調(diào)速電機(jī)21連接減速機(jī)構(gòu)22，所述減速機(jī)構(gòu)22連接曲柄連桿機(jī)構(gòu)23，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)23通過連接支架與設(shè)在水槽1內(nèi)的推浪板24連接。

在本實(shí)施例中，所述水槽1的外壁設(shè)有若干個橫截面為三角形的支撐板4，防止裝滿水時，側(cè)面向外漲，起到穩(wěn)定支撐的作用。

在本實(shí)施例中，所述水槽1和支撐板4均為亞克力材料制成。

在本實(shí)施例中，所述防水導(dǎo)線36為套設(shè)有防水保護(hù)層的導(dǎo)線。

在本實(shí)施例中，所述調(diào)速電機(jī)21通過皮帶輪與減速機(jī)構(gòu)22連接，減速機(jī)構(gòu)22通過皮帶輪與曲柄連桿機(jī)構(gòu)23連接。

在本實(shí)施例中，所述支架31與振蕩浮子32也為亞克力材料制成。

亞克力材料既美觀、又輕、結(jié)構(gòu)簡單。

本發(fā)明的波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置的工作過程為：先對水槽1進(jìn)行注水，然后對減速電機(jī)21通電，減速電機(jī)21的輸出端通過鏈條帶動皮帶輪轉(zhuǎn)動，皮帶輪的中部通過轉(zhuǎn)軸連接減速機(jī)構(gòu)22，減速機(jī)構(gòu)通過皮帶帶動皮帶輪，皮帶輪在帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)23，曲柄連桿機(jī)構(gòu)23的輸出端通過推動塊推動連接支架進(jìn)而帶動推浪板24進(jìn)行水平方向的往復(fù)運(yùn)動；通過推浪板24推動水槽1內(nèi)的水形成波浪，在水波的作用下振蕩浮子32上下來回運(yùn)動，進(jìn)而帶動動子磁鋼34進(jìn)行周期性的上下往復(fù)運(yùn)動，動子磁鋼34與定子線圈33切割磁感線從而進(jìn)行發(fā)電，led燈組35周期往復(fù)式亮滅，達(dá)到波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示目的。

基于上述，本發(fā)明現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：通過簡單的機(jī)械電氣結(jié)構(gòu)的組合實(shí)現(xiàn)了簡易波浪發(fā)電裝置，結(jié)構(gòu)新穎、環(huán)保、簡單，可以有效地展示波浪發(fā)電的原理以及過程具有良好的教學(xué)意義。

以上對于本發(fā)明的較佳實(shí)施例所作的敘述是為闡明目的，而無意限定本發(fā)明精確地所揭露的形式，基于以上的闡述或從本發(fā)明的實(shí)施例學(xué)習(xí)而作修改或變化是可能的，實(shí)施例是為解說本發(fā)明的原理以及讓所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員以各種實(shí)施例利用本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用上而選擇及敘述，本發(fā)明的技術(shù)思想企圖由權(quán)利要求及其從權(quán)來決定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種波浪發(fā)電的實(shí)驗(yàn)演示裝置，涉及物理實(shí)驗(yàn)儀器領(lǐng)域，包括水槽、造浪機(jī)和波浪發(fā)電裝置；水槽中間位置設(shè)有波浪發(fā)電裝置，波浪發(fā)電裝置包括支架、多個振蕩浮子、定子線圈、動子磁鋼、LED燈組和防水導(dǎo)線，支架與水槽固定連接，支架的下端設(shè)有多根限位管，多個振蕩浮子通過連接桿在限位管內(nèi)滑動連接，多個振蕩浮子通過連接板進(jìn)行固定，支架上端設(shè)有圓柱管，圓柱管外套設(shè)有定子線圈，所述定子線圈通過防水導(dǎo)線連接LED燈組，水槽的一側(cè)設(shè)有所述造浪機(jī)，造浪機(jī)包括調(diào)速電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)和推浪板，所述調(diào)速電機(jī)連接減速機(jī)構(gòu)，減速機(jī)構(gòu)連接曲柄連桿機(jī)構(gòu)，所述曲柄連桿機(jī)構(gòu)通過連接支架與設(shè)在水槽內(nèi)的推浪板連接。

技術(shù)研發(fā)人員：徐明奇;陳健梅;姚楠;劉燁煒;張芙銘;王聰玲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：東北師范大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.28
技術(shù)公布日：2017.07.18