叶轮直驱式潮流发电实验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106652696A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201710027588.3(22)申请日2017.01.16(71)申请人白连平地址100192北京市海淀区清河小营东路12号申请人陈川升王良国(72)发明人白连平陈川升王良国(51)Int.Cl.G09B23/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称叶轮直驱式潮流发电实验装置(57)摘要本发明提供一种潮流发电机测试实验装置。包括：驱动系统、机械系统、计算机控制系统。驱动系统包含变频器、电动机、减速机。机械系统包含双向叶轮泵、法兰、导流筒、弯管、发电机。计算机控制系统主要包含PC机、单片机、流速传感器。叶轮直驱式潮流发电实验装置是一种可控流速的水流闭合装置。计算机根据波浪参数换算出对应的水流速度参数送给单片机，单片机控制变频器输出频率和转向，变频器驱动电动机，电动机带动双向叶轮泵，产生预期水流。导流筒中流速传感器将流速信号反馈给单片机。单片机根据反馈信号调节变频器输出频率，使流速接近给定值。潮流方向是周期变化的。通过变频器控制电动机转向，电动机转向控制水流方向。CN106652696ACN106652696A权利要求书1/1页1.一种叶轮直驱式潮流发电实验装置。其特征在于，包括：驱动系统、机械系统、计算机控制系统。驱动系统包括变频器、电动机和减速机。机械系统包括双向叶轮泵，联接法兰，导流筒，透明有机玻璃导流筒，叶轮直驱式发电机，引线密封件，弯管。计算机控制系统主要包含PC机，单片机，流速传感器。PC机与单片机连接，单片机控制变频器的频率和转向，变频器控制电动机的转速和转向，电动机驱动双向叶轮泵，叶轮泵驱动水在水管中流动，水流驱动发电机发电。2.根据权利要求1所述叶轮直驱式潮流发电实验装置，其特征在于，由双向叶轮泵，联接法兰，导流筒，弯管，透明有机玻璃导流筒构成水的闭合回路。3.根据权利要求1所述叶轮直驱式潮流发电实验装置，其特征在于，由一个变频器，一个电动机，一个减速机，一个双向叶轮泵组成。变频器与电动机电连接，电动机与减速机之间机械联接，减速机与双向叶轮泵机械联接。由此实现水流速度及其方向的控制。4.根据权利要求1所述叶轮直驱式潮流发电实验装置，其特征在于，计算机与单片机之间有电连接，单片机与变频器有电连接，单片机与流速传感器有电连接。由此实现计算机对变频器的控制，实现计算机对流速的闭环控制。5.根据权利要求1所述叶轮直驱式潮流发电实验装置，其特征在于，在透明有机玻璃导流筒内安装了一个叶轮，叶轮两边有两个发电机。用于叶轮测试实验和潮流发电机实验。6.根据权利要求1所述叶轮直驱式潮流发电实验装置，其特征在于，在透明有机玻璃导流筒上有三个引线密封件。两个引线密封件用于发电机输出线的引线密封，一个引线密封件用于流速传感器支杆密封。2CN106652696A说明书1/3页叶轮直驱式潮流发电实验装置技术领域[0001]本发明涉及海浪发电领域。具体地说是一种叶轮直驱式潮流发电实验装置。背景技术[0002]海洋的波浪能发电是一种重要的新能源。海洋波浪能发电主要有潮汐发电、波浪发电、温差发电和盐差发电。目前应用前景最好的是潮汐发电，波浪发电次之。潮汐发电包括月球引力引起的潮流发电和风吹水面引起的潮流发电。海上的潮流和波浪的能量密度比风能密度高很多。因此，海浪发电是当今世界新能源发展的新趋势，其中潮流发电有着广阔的应用前景。在潮流发电方面，国内外已有多种发电装置。在各种潮流发电装置中，叶轮直驱式潮流发电装置具有结构紧凑，效率高，成本低的优势。在研究其叶轮的优化设计，潮流能转换效率，潮流发电机效率，及发电机能量处理方面，在叶轮直驱式潮流发电的前期研究中海上测试存在许多困难。因此，本发明提出的叶轮直驱式潮流发电实验装置，对于开发潮流发电具有十分重要的意义。发明内容[0003]为此，本发明提出一种叶轮直驱式潮流发电实验装置，这种装置至少能在较大部分上解决或者缓解潮流发电测试技术中存在的问题。[0004]本发明采用的技术方案如下：[0005]一种叶轮直驱式潮流发电实验装置，包括：驱动系统、机械系统、计算机控制系统。变频器、电动机、减速机、双向叶轮泵、导流筒、联接法兰、透明有机玻璃导流筒，引线密封件、叶轮直驱式发电机组。计算机控制系统主要包含PC机、单片机控制部分、流速传感器。PC机与单片机之间有通信连接。单片机控制变频器的输出频率和转向，变频器控制电动机的转速和转向，电动机驱动双向叶轮泵，叶轮泵驱动水流在水管中流动，水流驱动发电机发电。[0006]所述的驱动系统，单片机根据计算机计算数据，给出变频器的频率和转向信号，变频器控制电动机的转速和转向，电动机驱动双向叶轮泵转动，