一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验研究装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种漂浮谐振式海浪发电的模拟实验研究发电装置的制作方法，其波能捕获器成为不倒翁式的漂浮物，波能捕获器部嵌装有可转动的永磁体磁极和发电线圈，当波能捕获器随波浪振动时，永磁体磁极的磁力线与发电线圈相互切割，产生感生电流，将随机的感生电流进行整流和升压，对电容充电转换为稳定的直流电，再使用负载电路与监测电路可监测感生电机的平均输出功率，同时用监测电路监测感生电流的频率，进而可研究漂浮谐振式海浪发电机的波能捕获效率与发电效率规律。波能捕获器用有机玻璃型材切割和粘接而成，可制作各种不同形状结构的外形波能捕获器，制作方便，无需开模具，可节省研究经费，缩短研究时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于海洋波浪能源发电
，尤其涉及一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置的制造或制作方法。
技术介绍
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(I)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。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于漂浮谐振式海浪发电技术模拟实验研究装置的制造或制作方法，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。本专利技术是这样实现的，一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置的制备方法，该制备方法包括将漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置按结构与功能分为波能捕获器与谐振式感生电机两部分，其中波能捕获器为所述海浪发电模拟实验装置的外壳部分，起着漂浮于海面，随波振荡捕获波浪能量，并隔离海水与发电机的作用，谐振式感生电机密封在波能捕获器内部，能在波能捕获器振动的驱动下产生感生电流。进一步，以有机玻璃管材和板材制作波能捕获器，根据研究的需要设计漂浮谐振式海浪发电机的形状与结构，将有机玻璃的型材切割成需要的部件形状，以溶剂胶三氯甲烷(CHC13)或四氯化碳(CC14)将有机玻璃部件粘接以制作波能捕获器，即所述海浪发电机的外壳部分；所述波能捕获器的外形可采用柱形、长方体形、棱锥形以及其他的几何平面组合体型；进一步，采用微分法制造，所述波能捕获器亦可设计和制作成曲面外形，将波能捕获器从几何角度分割成小块，制作辅助性的金属网支架维持预设的形状，在辅助性的金属网支架上将有机玻璃小块粘接成型固化后，撤除辅助支架，将外表涂以溶剂胶，并打磨成曲面形状，如球面形状。谐振式感生电机的制作如下所述绕制发电线圈，绕制过程中防止摩擦与刮擦铜线，以免破坏线圈铜线的绝缘漆表面，使得线圈短路；组装永磁体磁极，按设计图纸要求将永磁体磁极安装在转轴上，并检查永磁体磁极与轴的连接，确保永磁体磁极与轴连接牢固可靠；将实验模型进行总装。以固定在波能捕获器内部的两个滚动轴承支撑感生电机的转轴，将设计选用的滚动轴承与感生电机的转轴、磁极及发电线圈等装配好，校准支撑滚动轴承的有机玻璃波能捕获器外壳与感生电机的形位关系，粘结牢固，连接电机的线圈以及监测电路，然后将波能捕获器外壳用螺丝装配成一个整体。进一步,该制备方法还进一步包括以下步骤绕制发电线圈，绕制过程中防止摩擦与刮擦铜线，以免破坏线圈铜线的绝缘漆表面，使得线圈短路组装永磁体磁极，按设计图纸要求将永磁体磁极安装在转轴上，并检查永磁体磁极与轴的连接，确保永磁体磁极与轴连接牢固可靠；校准支撑滚动轴承的有机玻璃外壳部分的形状与外形，粘结牢固，然后将设计选用的滚动轴承安装固定在有机玻璃外壳部件的指定位置上，装配转轴与滚动轴承；将实验模型进行总装。进一步，线锯的制作过程如下选00. 8-1. 5的碳素钢丝，拉直平铺并将两端固定在一块松木板上；将錾头刀口进行淬火处理，提高其硬度，并将刀口磨锋利；用錾头将固定在松木板上的碳素钢丝每隔6_12mm挫出一个0. 3-0. 5的缺口，缺口朝上，分布在钢丝轴截面的同一方向；用新砍下的小杉木的树干或竹片或其他具有相同挠度的小树树干，在稍微烧烤加热下弯制成弓形，在弓的两端沿弓面方向在中心锯出两个宽度为2mm深IOmm左右的矩形锲口，用以固定钢丝，在弓柱的直径方向垂直于锲口钻孔，用以穿钉固定钢丝；将加工好的钢丝一端固定在弓上，另一端绕成小圈，用铁钉可以固定在弓的另一端，如此线锯就制成。进一步，有机玻璃部件的制作方法为将有机玻璃板材按零件图指定的形状进行切割，将有机玻璃管材按零件图切割成圆柱，零件的粘接面应留有1-5毫米加工裕度，用来用锉刀进行磨平与整形；若使用机械设备进行切割，则加工裕度可小一点，约0. 5毫米左右；用锉刀或磨床对有机玻璃的粘接面进行锉削整形，使之符合图纸要求；若使用手工锉削整形，可以在加工面涂小量的溶剂胶，在溶剂胶挥发与固化前快速锉削。进一步，波能捕获器外壳粘接方法为用细砂纸对有机玻璃粘接面进行打磨，使其表面具有一定的粗糙度。处理零部件时需戴干净的细纱手套，防止油污粘染表面；将少量三氯甲烷倒在烧杯中，将有机玻璃部件粘接面喷涂上适量的三氯甲烷，然后迅速合在一起，维持预设的形状，用胶头滴管或玻璃注射器汲取适量的三氯甲烷沿粘合线逐渐滴入进行补粘，维持形状，直至粘胶固化，接合面生长在一起；依次将模型的整体部件粘接完毕，对于采用微分法设计的模型，需要制作支撑部件，以便在粘接过程中维持预设的形状；检查粘接面，如有粘接不完善之处或粘胶未渗透到的空隙，用三氯甲烷溶解有机玻璃碎屑或边角余料，配制成有机玻璃三氯化碳溶液，对粘接不完善之处进行补粘；因为三氯化碳是有机溶剂，对皮肤有腐蚀作用，粘接操作时要戴手套，避免三氯化碳溅到皮肤上，若粘上应尽快用棉布或餐巾纸擦尽，并用清水冲洗；进一步，密封性检查将粘接好的部件浮浸入中五分钟后，观测有无渗水现象；若有渗水现象，将所检测的部件用电吹风吹干，用有机玻璃三氯化碳溶液进行补粘。进一步，实验模型总装时根据所设计的形状结构的特点安排装配的步骤与顺序；波能捕获器的有机玻璃粘接每步都需待前一步粘接的部件固化后才能进行下一步的粘接；对于结构形状有形位公差要求的，确保形位符合要求。进一步，操作规程有机溶剂胶对皮肤有轻微的腐蚀作用，粘接有机玻璃时应避免机溶剂胶沾染皮肤，更不能溅入眼睛；有机溶剂胶有挥发性，在进行有机玻璃粘接时，要求工作环境通风良好，打开门窗，避免长时间进行粘接操作，未用完的有机溶剂胶要用磨口玻璃瓶密封保存；溶解了有机玻璃的溶剂不能用医用玻璃管注射器来注射，否则溶剂胶挥发会是注射器针头堵塞，且不易逆转；粘接有机玻璃时应避免粉尘和油污污染粘接口，否则会影响粘结牢固度。本专利技术所得的漂浮谐振式海浪发电模拟实验研究装置，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，既可用手工加工的方法制作，也可以用机床辅助制造，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，也可以用于相关技术课程的实验教学。。附图说明图1为本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验研究装置的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：将漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置按结构与功能分为波能捕获器与谐振式感生电机两部分，其中波能捕获器为所述海浪发电模拟实验装置的外壳部分，起着漂浮于海面，随波振荡捕获波浪能量，并隔离海水与发电机的作用，谐振式感生电机密封在波能捕获器内部，能在波能捕获器振动的驱动下产生感生电流；以有机玻璃型材通过切割和粘接制作波能捕获器：即外壳部分；将有机玻璃的型材切割成需要的部件形状，以溶剂胶三氯甲烷或四氯化碳将有机玻璃部件粘接以制作波能捕获器，即所述海浪发电机的外壳部分；所述波能捕获器的外形可采用柱形、长方体形、棱锥形以及其组合体以及其组合体；采用微分法制造，所述波能捕获器亦可设计和制作成曲面外形，将波能捕获器从几何角度分割成小块，制作辅助性的金属网支架维持预设的形状，在辅助性的金属网支架上将有机玻璃小块粘接成型固化后，撤除辅助支架，将外表涂以溶剂胶，并打磨成曲面形状；谐振式感生电机由安装在转轴上的永磁体磁极及发电线圈组成，转轴通过滚动轴承固定在波能捕获器内部，当波能捕获器随波振荡时，磁极驱动转轴转动，因而与线圈相互切割产生感生电流。...

【技术特征摘要】
1.一种漂浮谐振式海浪发电模拟实验研究装置的制备方法，其特征在于，该制备方法包括 将漂浮谐振式海浪发电模拟实验装置按结构与功能分为波能捕获器与谐振式感生电机两部分，其中波能捕获器为所述海浪发电模拟实验装置的外壳部分，起着漂浮于海面，随波振荡捕获波浪能量，并隔离海水与发电机的作用，谐振式感生电机密封在波能捕获器内部，能在波能捕获器振动的驱动下产生感生电流； 以有机玻璃型材通过切割和粘接制作波能捕获器即外壳部分；将有机玻璃的型材切割成需要的部件形状，以溶剂胶三氯甲烷或四氯化碳将有机玻璃部件粘接以制作波能捕获器，即所述海浪发电机的外壳部分；所述波能捕获器的外形可采用柱形、长方体形、棱锥形以及其组合体以及其组合体； 采用微分法制造，所述波能捕获器亦可设计和制作成曲面外形，将波能捕获器从几何角度分割成小块，制作辅助性的金属网支架维持预设的形状，在辅助性的金属网支架上将有机玻璃小块粘接成型固化后，撤除辅助支架，将外表涂以溶剂胶，并打磨成曲面形状； 谐振式感生电机由安装在转轴上的永磁体磁极及发电线圈组成，转轴通过滚动轴承固定在波能捕获器内部，当波能捕获器随波振荡时，磁极驱动转轴转动，因而与线圈相互切割产生感生电流。2.如权利要求1所述的海浪发电模拟实验装置制作方法，其特征在于，有机玻璃部件的制作方法为 有机玻璃型材的切割可使用机械设备切割，也可以用手工切割，使用手工切割需制被线锯，用有机玻璃型材制作海浪发电模拟设备。3.如权利要求1所述的海浪发电模拟实验装置制作方法，其特征在于， 所得海浪发电模拟实验研究装置密封性好，强度高，配以频率监测电路和功率测量电路，并配以实验规定的比重，可进行漂浮谐振式海浪发电的波能捕获效率与发电效率的研究。4.如权利要求1所述的海浪发电模拟实验装置制作方法，其特征在于，该制备方法还进一步包括以下步骤 绕制发电线圈，绕制过程中防止摩擦与刮擦铜线，以免破坏线圈铜线的绝缘漆表面，使得线圈短路 组装永磁体磁极，按设计图纸要求将永磁体磁极安装在转轴上，并检查永磁体磁极与轴的连接，确保永磁体磁极与轴连接牢固可靠； 校准支撑滚动轴承的有机玻璃外壳部分的形状与外形，粘结牢固，然后将设计选用的滚动轴承安装固定在有机玻璃外壳部件的指定位置上，装配转轴与滚动轴承； 将实验模型进行总装。5.如权利要求4所述的海浪发电模拟实验装置制作方法，其特征在于，线锯的制作过程如下 选的碳素钢丝，拉直平铺并将两端固定在一块松木板上； 将錾头刀口进行淬火处理，提高其硬度，并将刀口磨锋利； 用錾头将固定在松木板上的碳素钢丝每隔6-12mm挫出一个O. 3-0. 5的缺口，缺口朝上，分布在钢丝轴截面的同一方向；用新砍下的小杉木的树干或竹片或其他具有相同挠度的小树树干，在稍微烧烤加热下弯制成弓形，在弓的两端沿弓面方向在中心锯出两个宽度...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡勇坚，
申请(专利权)人：胡勇坚，
类型：发明
国别省市：