[发明专利]重力动力发电系统装置

说明书

重力动力发电系统中，固定在主轴上的各种机件，构成系统的轴系机构，有重力G、增速贮能器(增速器)、发电机，通过固定底座及支撑，将其固定在主轴上。

说明书附图1单钢管支撑的固定底座简图。

图中，1、底座；2、联接螺孔；3、加强肋；4、支撑钢管

底座可以采用铸造制造，其材料包括采用灰铸铁、球墨铸铁、冷硬铸铁、碳素铸钢、合金铸钢、不锈铸钢等。也可采用焊接制造，其材料主要采用扁钢、角钢、工字钢、槽钢、H型钢、无缝钢管、电焊钢管、不锈钢管等。

支撑钢管主要采用无缝钢管(包括热轧无缝钢管、冷轧无缝钢管)，不锈钢无缝钢管(包括热轧不锈钢无缝钢管、冷拨不锈钢无缝钢管)、冷拨无缝方形钢管、冷拨无缝矩形钢管、冷拨无缝平椭圆形钢管、冷拨无缝内外六角形钢管、电焊钢管。

底座与支撑钢管进行焊接联接，焊接口处开坡口，焊缝强度为100％。并且加焊轴向加强肋、周向加强肋，增加强度和刚度。

技术要求：底座的外形尺寸必须与其承载的机件，如重力G轴承座，增速贮能器(或增速器)机座、发电机机座相匹配，其强度、刚度必须大于承载机件重量产生的弯矩和扭矩，经得起静止和运动中的各种力，并有一定余量的安全系数。

采用单钢管支撑的轴系机构固定底座，具有工艺简单，节省制造工时，造价低，实用性强的技术特点，并有较大的抗弯矩、抗扭矩的机械性能，适用于质量较小的中、小型重力动力发电系统。

重力动力发电系统是采用“电流转换圆盘”进行输出系统发电。本发明提出的是采用“集流装置”输出系统发电的技术方法。“集流装置”包括集电环与电刷、换向器与电刷、整流器与电刷。

其方法是：将系统发电机电路与主轴端“集流装置”相连接，使其在运动中输电。

说明书附图2：采用“集电环与电刷”输出系统发电的结构简图。

图中：1、主轴  2、系统发电机电路  3、集电环  4、绝缘层5、电刷  6、电刷支架  7、线盒  8、输出电路  9、主轴轴承座及固定底座

备注：在特殊情况下，可以选择“换向器”或“整流器”代替“集电环”。采用标准型“集流装置”，主轴直径较大时，可以采用异径孔轴承座并加长主轴，主轴加长部份直径使之能够与标准“集流装置”配合。

集电环制造材料包括铜、青铜或钢。包括紧圈式集电环、组装式集电环、螺杆式集电环、塑料模压式集电环。

“换向器”材料包括：冷拉合金型铜、冷轧紫铜。包括拱形换向器、塑料换向器、绑环式换向器。

电刷包括石墨电刷、电化石墨电刷、金属石墨电刷。

技术要求：“集流装置”必须与系统发电的电压、电流强度，以及主轴运动转速相匹配。

系统内各发电组调速特性相同，各发电机运行于相同的功率因数，且电压、电流强度相同时，其电路可以采用并联，即A相与A相并联、B相与B相并联、C相与C相并联，但电路内电压、电流强度必须与“集流装置”相匹配。

采用“集流装置”输出系统发电的技术方法，具有技术成熟、适应性强的特点，因而具有较大的实用性。

“集流装置”输出系统发电的技术方法，适用于交流型重力动力发电系统，直流型重力动力发电系统，以及交、直流混合型重力动力发电系统。

说明书附图3：轴系机构固定底座采用单钢管支撑、采用“集流装置”输出系统发电的重力动力发电系统。

图中：1、固定底座单钢管支撑；2、加强肋；3、“集电环、电刷”输电装置。

重力动力发电系统与电网并联，必须满足下列条件：

1、重力动力发电系统的频率应与电网频率相同；

2、重力动力发电系统的机端电压与电网电压，应具有相同的幅值、

   极性和相位；

3、对三相同步发电的重力发电系统，还要求其相序与电网相序一致。

   满足了以上条件，重力动力发电系统与电网的并联，可以采用准同步法和自同步法。

1、准同步法：

   准同步法，就是把重力动力发电系统调整到完全合乎投入并联的条件，然后投入电网。

   判断系统是否满足投入条件，可以采用三个同步指标灯(相灯)分别接在系统输出电路的A相、B相、C相，电网的A相、B相、C相之间，把系统调速到接近同步转速，使系统机端电压等于或略大于电网电压，用三个指示灯检查相序和合闸时间，当三个指示灯同时熄灭，且接在某一相间电压表指示为零时，表示系统已满足投入并联条件，可以合闸完成并网。

2、自同步法：

   自同步法，就是采用自动化装置检查重力动力发电系统的并联条件和进行并联操作。