一种小型水力发电机的制作方法

来源:欧亚娱乐网 作者:欧亚娱乐网站发布时间:2024-05-03 07:24:28

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  现在,我国的小水电资源适当丰厚,为处理广阔乡村和偏僻山区等大电网难以涉及区域用电起到活跃而有用的效果,还能替代一部分燃煤电源,维护环境。而小型的水利发电机的发电原理使运用河道中的水流带动涡轮或水车叶片滚动,水车叶片带动发电机工作发电,然后完结水中的动能转化为机械能并终究转化成电能。而在旱季时河道中的水位会变低,旱季时河道中的水位会变高,当然也会存在因涨潮和落潮引起的水位改动,而一般的水利发电机不能适应水位的改动,因而构成水中的动能不能得到充沛的运用。

  为了更充沛的运用水中的动能,将更多的动能终究转化为电能并进步水力资源的运用率,本请求供给一种小型水力发电机。

  本请求供给的一种小型水力发电机选用如下的技能计划:一种小型水力发电机,设在河道两岸的基座、沿水流方向的一侧边与基座的顶面滚动衔接的机体支撑板、穿设在机体支撑板上的水车、设在机体支撑板上的发电机单机、与水车的动力输出轴的端部衔接用于驱动发电机单机工作的转速进步设备、设在基座上并与发电机单机电性衔接的电能搜集设备和设在基座上用于使机体支撑板滚动的推进设备;所述推进设备与电能搜集设备电性衔接。

  经过选用上述技能计划,水车能在河道中水流的带动下发生滚动,然后带动转速进步设备滚动,转速进步设备能使发电机电机的动力输入轴发生滚动并进步转速,使得发电机单机的发电功率增大,然后进步水力资源的运用率。别的,推进设备能依据河道中水位的凹凸使机体支撑板绕其侧边发生滚动,然后使整个水车的重心下降或升高,以使水车与水流的有用触摸面积坚持不变或只要较小的改动,然后防止因河道中水位的改动使水力资源的运用率下降。电能搜集设备能将剩余的电能贮存起来作为备用,防止电能糟蹋。

  优选的,所述机体支撑板上沿笔直水流的方向设有防风罩,所述水车的上半部分被防风罩围住。

  经过选用上述技能计划,防风罩的设置能阻挠一部分风力直接效果到水车的上半部分,使水车受风的反效果力减小,然后使水中的动能转化成的机械能被风能所抵消的变少,进一步进步了水力资源的运用率。

  优选的,所述水车包含两头经过轴承设备在机体支撑板上的转轴和沿轴向设在转轴上的叶片。

  经过选用上述技能计划,叶片的一部分没入河道中的水面下,在水流发生的推力效果下带动转轴一同发生滚动,然后将水中的动能转化为机械能。

  优选的,所述叶片为弧形板且该弧形板滚动至水平方位时与水平面所夹的夹角为锐角;所述叶片坐落其运动轨道最低方位时叶片的曲折方向与水流方向相同,所述叶片坐落其运动轨道最高方位时叶片的曲折反向与水流方向相反。

  经过选用上述技能计划,叶片为弧形板,使得叶片与水流的有用面积增大,且弧形板使叶片与水流触摸时,其曲折方向与水流方向相同,能削减叶片在水中遭到的阻力,防止添加机械能的丢失。此外,叶片沿转轴的设置方向并不是与转轴的中心线平行,而是滚动至水平方位时与水平面的夹角为锐角,这样的设置能使水流落差大时,一部分水会落到两个相邻的叶片之间的空间内仍能机械在这部分水的重力的效果下唆使转轴滚动,极大的进步了水流推进水车的功率。

  经过选用上述技能计划,防雨罩能削减雨水和空气将转速进步设备锈蚀,防止因转速进步设备锈蚀而让其滚动阻力增大,然后使机械能损耗增多,防止因而下降水力资源的运用率。

  优选的,所述转速进步设备包含设在水车两头的自动轮、一部分绕在自动轮上的链条和设在发电机单机动力输入轴上的从动轮;所述链条的一部分绕在从动轮上。

  经过选用上述技能计划,自动轮能随水车滚动,然后带动链条和从动轮滚动,从动轮然后唆使发电机单机工作,使发电机发电。

  经过选用上述技能计划,多级调速飞轮的设置使得转速进步设备所进步的转速可调,只需将链条绕在多级调速飞轮上直径不同的链轮上即可。

  优选的,所述电能搜集设备包含与发电机单机电性衔接的整流器和与整流器电性衔接的蓄电池;所述蓄电池的电压输出端与推进设备衔接。

  经过选用上述技能计划,整流器能将发电机单机发生的沟通电转换成直流电并用蓄电池进行贮存。蓄电池内贮存的电能作为备用,也能为推进设备供电,削减电能的糟蹋。

  优选的,两个所述发电机单机上的输出端接口与同一个整流器衔接并形满足波倍压整流电路。

  经过选用上述技能计划,全波整流用二极管和电容合作得到数倍高的输出电压,然后使蓄电池的输入电压增高,然后取得更安稳的充电电流。防止因蓄电池的充电电压过低而导致蓄电池充电变慢或损坏然后构成电能糟蹋。

  优选的,所述推进设备包含设在基座上的电动推杆、与电动推杆衔接用于操控电动推杆弹性的操控开关、一操控信号输出端与操控开关衔接的操控器和一端设在机体支撑板上并与操控器一信号输入端衔接的水位传感器。

  经过选用上述技能计划,水位传感器能及时将河道中的水位改动转化成相应的数值,并将数值传输至操控器,然后使推进设备滚动,实时调整机体支撑板和水车重心的方位,然后增大水车叶片与水流的触摸面积,使水力资源的运用率被进步。

  1.本请求中的水车能在河道中水流的带动下发生滚动,然后带动转速进步设备滚动,转速进步设备能使发电机电机的动力输入轴发生滚动并进步转速,使得发电机单机的发电功率增大,然后进步水力资源的运用率。别的,推进设备能依据河道中水位的凹凸使机体支撑板绕其侧边发生滚动,然后使整个水车的重心下降或升高,以使水车与水流的有用触摸面积坚持不变或只要较小的改动,然后防止因河道中水位的改动使水力资源的运用率下降。电能搜集设备能将剩余的电能贮存起来作为备用,防止电能糟蹋。;2.防雨罩能削减雨水和空气将转速进步设备锈蚀,防止因转速进步设备锈蚀而让其滚动阻力增大,然后使机械能损耗增多,防止因而下降水力资源的运用率;3.水位传感器能及时将河道中的水位改动转化成相应的数值,并将数值传输至操控器,然后使推进设备滚动,实时调整机体支撑板和水车重心的方位,然后增大水车叶片与水流的触摸面积,使水力资源的运用率被进步。

  附图符号阐明:1、基座;2、机体支撑板;21、防风罩;22、防雨罩;3、水车;31、转轴;32、叶片;4、发电机单机;5、转速进步设备;51、自动轮;52、链条;53、从动轮;6、电能搜集设备;61、整流器;62、蓄电池;7、推进设备;71、电动推杆;72、操控开关;73、操控器;74、水位传感器。

  本请求施行例揭露一种小型水力发电机。参照图1,一种小型水力发电机包含基座1、机体支撑板2、水车3、发电机单机4、转速进步设备5、电能搜集设备6和推进设备7。其间,基座1设置在河道两岸的地面上,机体支撑板2沿水流方向的一侧边与基座1的顶面接近侧边际的方位滚动衔接,水车3穿设在机体支撑板2上,发电机单机4设在机体支撑板2上,转速进步设备5与水车3的动力输出轴的端部衔接,电能搜集设备6设置在基座1上并与发电机单机4电性衔接,推进设备7设置在基座1上。

  基座1可所以矩形的预制混凝土板或外表涂有防腐耐磨涂料的钢板,基座1的顶面上接近边际的方位沿笔直于水流的方向设置了销轴,经过销轴与机体支撑板2滚动衔接。

  参照图1和图2,机体支撑板2的数量为两个,机体支撑板2为矩形板,其横截面也可所以矩形,且机体支撑板2上还设备了轴承座,用于穿设水车3。机体支撑板2的底面的一侧边与基座1的顶面销轴衔接,而且机体支撑板2能在推进设备7的推进效果下与水平面的夹角可从15

  之间发生改动,两个机体支撑板2对称距离设置在河道的两岸,本请求实例中,机体支撑板2上沿笔直水流的方向设置了防风罩21,防风罩21可所以金属板卷成的半圆柱筒体,防风罩21能将水车3的上半部分围住起来,以削减风力对水车3的滚动发生的阻止

  此外,机体支撑板2上还设置了防雨罩22,防雨罩22可所以一旁边面开口的矩形盒体,开口端与机体支撑板2的旁边面固定衔接,衔接方法可所以焊接或螺栓衔接。防雨罩22将转速进步设备5罩在内部,能使转速进步设备5免于雨水冲蚀。

  参照图2,水车3作为将水中的动能转换成机械能的重要组成部分,水车3包含转轴31和叶片32。其间,转轴31的两头别离穿过设备在机体支撑板2上的轴承横跨在两个距离设置的机体支撑板2上,能以本身的中轴线为中心轴发生滚动。叶片32沿轴向设在转轴31上,当然,叶片32的数量可所以多个,叶片32与转轴31的外表可选用焊接的衔接方法固定衔接。

  进一步的,叶片32为弧形板,且当该弧形板滚动至水平方位时与水平面所夹的夹角为锐角,而且,当叶片32运动至其运动轨道上的最低方位时,叶片32的曲折方向与水流方向相同,相应的,当叶片32运动至其运动轨道的最高方位时,叶片32的曲折方向与水流方向相反。能够了解的是,在水车3的滚动过程中,在水位落差较大的状况下,每两个相邻的叶片之间所夹的空间能够暂时的存储一部分水,且这些水在重力效果下会发生活动,使水车被二次推进,进步了发电功率。

  参照图1和图2,发电机单机4可选用螺栓衔接的方法固定设备在机体支撑板2旁边面焊接的设备板上。本请求施行例中,发电机单机4为沟通发电机,发电机单机4首要由设备在机体支撑板2上的机壳、以及穿设在机壳中的滚动轴,和固定设备在滚动轴上的转子和定子组成,发电原理为电磁感应原理,即线圈切开磁感线用于使水车遭到很小的水流推力也能将发电机单机4驱动,一般状况下,转速进步设备5的传动比须大于1,传动比可所以2到5之间的数值,能进步发电机单机4的转速,然后进步发电机单机4的发电功率。

  转速进步设备5包含自动轮51、链条52和从动轮53。自动轮51设备在水车3的转轴31上接近转轴31两头端部的方位,自动轮51与转轴31的链接方法可所以键衔接,自动轮51为链轮,链条52的一部分绕在自动轮51上并与自动轮51啮合传动。从动轮53设置在发电机单机4的动力输入轴上,从动轮53与发电机单机4的动力输入轴的衔接方法可所以键衔接。应当了解,为使转速进步设备5的转速效果更好且能使传动比发生改动,从动轮53为多级调速飞轮,飞轮上的链轮个数可所以3个、4个或5个,这样能使转速进步设备5取得多种传动比。

  参照图1和图2,电能搜集设备6设置在基座1上,用于搜集发电机单机4发生的电能。电能搜集设备6包含整流器61和蓄电池62。整流器61与发电机单机4的电压输出端接口经过导线能够由真空管,点燃管,固态矽半导体二极管制成,整流器61能将沟通电转成直流电。整流器61可用经过螺栓衔接的方法固定设备在发电机单机4的机壳内,还能够设备在基座1的顶面上,也能够设备在蓄电池62的旁边面,为蓄电池62充电。

  进一步的,两个发电机单机4的输出端接口别离经过导线上,并形满足波倍压整流电路。参照图3,电路图中,其间一个发电机单机4与一个一号电容c1和一个一号二极管d1构成一个回路,在此基础上再串联一个二号二极管d2和一个二号电容c2构成初级整流电路,此初级整流电路的输出节点为正电压输出端。而另一个发电机单机4与一个三号电容c3和一个三号二极管d3电性衔接构成一个回路,在此基础上再串联一个四号电容c4和一个四号二极管d4后构成一个次级整流电路,此次级整流电路的输出节点

  为负电压输出端。当然,发电机单机4还能调配稳压器和整流器61一同运用,使输出电压更安稳。

  参照图2,蓄电池62可选用铅蓄电池,蓄电池首要由底板、与底板螺栓衔接的壳体、与壳体上端螺栓衔接的端盖以及设备在壳体中的电极组。蓄电池62可选用螺栓固定设备在基座1上,一般状况下,为了防雨,会用防雨塑料布进行隐瞒。当然,在不考虑生产成本的状况下边,在一些或许的施行方法中,蓄电池62还能够选用锂电池,蓄电池62的一电压输出端与推进设备7电性衔接,为推进设备7供电。应当了解,蓄电池62还能直接经过导线将电能运送至用户所加的负载上,因而还可合作逆变器运用,将直流电转换成沟通电再运送,以下降电力运送过程中的损耗。

  参照图2和图4,推进设备7设置在基座1的顶面上,推进设备7包含电动推杆71、操控开关72、操控器73和水位传感器74。其间,电动推杆71可选用ut型或ltn型电动推杆,电动推杆71的底端与基座11的顶面经过销轴衔接,电动推杆71的弹性端与机体支撑板2的一个旁边面经过销轴衔接。

  操控开关72可选用正反转转换开关,一般状况下,该正反转转换开关可所以hy2-15型开关,经过操控开关72能使电动推杆71的弹性端伸出或回收,然后带动机体支撑板2滚动。

  参照图5,操控器73作为整个推进设备7的操控中心,能将水位传感器74搜集到的水位数据进行处理和比较,并输出相应的操控信号,使电动推杆71伸长或缩短。在一些或许的施行方法中,操控器73可所以一个cpu,微处理器、asic或一个,或多个用于操控上述内容的程序履行的集成电路。操控器73首要由cpu731、ram732、rom733和系统总线均衔接在系统总线与系统总线 则经过外设输人端接口736与系统总线电性衔接。作为一种或许的完成方法,操控器可选用at86c51单片机的集成电路,该集成电路能够被封装在一个壳体内,并经过螺栓固定设备在基座1的顶面上。

  参照图2,水位传感器74可选用浮力球式水位传感器,水位传感器首要包含套管、设在套管内由多个串联的电阻和距离设在电路中的磁簧开关封装而成的长条形电路板、套在套管上内含吸铁石的浮力球和与套管顶部固定衔接的主板组成。当浮力球跟着水位的改动而沿着套管滑移时,吸铁石会使相应的磁簧开关闭合,串联电阻的阻值会随之发生改动,然后调整输出电压,终究将电压改动的数值传输至操控器73中。再使操控器73输出相应的操控信号使电动推杆71进行弹性或伸长。

  本请求施行例小型水力发电机的施行原理为:当河道中的水位发生改动时,推进设备7中的水位传感器74对水位改动进行搜集,并将搜集到的信号发送至操控器73中,操控器73再将相应的操控信号传输至操控开关72上,经过操控开关72使电动推杆71进行弹性,然后使机体支撑板2和水车3的重心升高或许下降,使得叶片32与水流的有用触摸面积增大,然后使水流对水车3的推进效果更好,水流中的动能也能更多的转化成机械能。

  水车3在水流的带动效果下发生滚动,转轴31带动转速进步设备5工作,然后使发电机单机4工作并发生电能,并终究由电能搜集设备6进行搜集作为备用。

  以上均为本请求的较佳施行例,并非依此约束本请求的维护规模,故:凡依本请求

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