[实用新型]一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋波浪能源发电技术领域，尤其涉及一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置。 

背景技术

海浪波浪能转换过程是海洋能转换中最复杂的过程，其主要科学问题在于：（1）波浪具有的随机性造成能流不稳定，设计者难以确定波浪能装置各级转换的设计点；（2）波浪的多向往复性运动，使设计者难以设计出合理的能量俘获系统和动力摄取系统；（3）波浪能装置工作在波浪最大的地方，波浪的随机性和不稳定性导致波浪能装置的各种突发性波浪载荷；恶劣的海洋环境造成的腐蚀、海生物附着又可能造成装置某些环节的失效。 

因此，提高波浪能装置的转换效率和可靠性是波浪能发电技术的难题，由于未解决低效率、低可靠性问题，波浪能技术目前还处于摸索阶段，无法形成设备生产规模，并导致高昂的制造费用问题。低效率、低可靠性、高造价这三个问题是波浪能发电的主要障碍。研发新的高效率、高可靠性、低造价的海浪发电技术就需要制作实验装置，用实验来探索和验证波浪能发电技术中波浪能发电技术中波能捕获规律及能量转换效率的规律，一般研究方法需要制造模拟发电电机，这就需要设计和制造模具，因而所需研究经费多，研发周期长。另一方面，教育部近年来在普通高中开设通用技术教育课程模块，通用技术课程是培养青少年科技素质、培养青少年思想与技术方法思想的重要课程，也是培养和启蒙青少年创新意识与创新能力的有效课程。通用技术课程是注重实验与实践的课程，相关的能力需要通过体验与实践才能获得，然而，由于普通高中 通用技术教育发展的时间不长，在师资、教材乃至实践教学方案与教学器材等方面都有待进一步发展完善，由于经费所限，普通高中没有复杂的加工设备与昂贵的仪器让学生在《技术与设计》课程中来体验和实践技术设计与加工的过程，研发不需要太多经费与昂贵的加工设备却能让学生参与并实践体验技术设计与加工过程，并在实践锻炼技术能力，并培养创新意识与创新能力的实验设备和实践方案是高等教育界教育科研的当务之急。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置，旨在解决目前用于探索和验证波浪能发电技术的实验装置，需要设计和制造模具，造价高，研发周期长的问题。 

本实用新型是这样实现的，一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置，该海浪发电模拟实验装置包括： 

用于捕获海浪波能的波能捕获器； 

设置在所述波能捕获器中，用于将所述波能捕获器所获得的波能转换为电能的谐振式感生电机感。 

进一步，所述波能捕获器为由有机玻璃材料和溶剂胶粘结而成的壳体。 

进一步，所述溶剂胶可采用三氯甲烷CHCl₃、四氯化碳CCl₄。 

进一步，所述谐振式感生电机包括：摆锤、转轴、磁极、线圈筒、发电线圈、滚动轴承； 

所述摆锤设置在所述转轴的中间，所述转轴的两边设置有所述磁极，所述转轴的柱面上设置有线圈筒，所述线圈筒上设置有所述发电线圈，所述转轴通过所述滚动轴承安装在所述波能捕获器上。 

进一步，所述摆锤设置在所述转轴的重锤线方向上。 

进一步，所述谐振式感生电机采用永磁体磁极。 

进一步，所述线圈筒上设置有两组发电线圈，所述发电线圈采用左 右的绝缘漆包线，同时所述发电线圈的表面绝缘电阻大于500MΩ。 

进一步，所述谐振式感生电机产生的感生电流经过桥式整流及滤波装置后对电容充电，转换成直流电进行输出。 

进一步，所述波能捕获器的外形设计为棱锥形，视所选用有机玻璃型材所定，波能捕获器也可以设计为圆柱形、方型以及其他基本形状的组合体。 

本实用新型提供的漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置，波能捕获器捕获海浪波能，波能捕获器为由有机玻璃材料和溶剂胶粘结而成的壳体，无需、制造模具，可用手工加工的方法制作，强度高，成本低廉，谐振式感生电机通过滚动轴承设置在波能捕获器的内部，并采用新的波能转换方式将波能捕获器所获得的波能转换为电能，波能转换效率及工作可靠性高；该海浪发电模拟实验装置可用于探索和验证波浪能发电技术中波浪能发电技术中波能捕获规律及能量转换效率的规律，可行性强，造价低廉，研发周期短，既可用于海浪发电的科研实验。用在教学实验中，实验装置的设计制作可让学生实践和体验设计与加工的技术过程，通过海浪发电实验可让学生实践和体验科学研究与技术研发的过程，因而用于普通中学通用技术课程的实验教学，结构简单，实用性强，具有较强的推广与应用价值。 

附图说明