1.采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,所述振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台包括用于对整个装置进行搭载支撑在固定平台;所述固定平台上安装有用于采集能量的振荡扑翼采集机构;所述振荡扑翼采集机构与桥式液压转换系统相连,所述桥式液压转换系统与直流电能变换与储能系统相连;
所述振荡扑翼采集机构包括同轴式减速电机(3),所述同轴式减速电机(3)固定安装在固定平台的第一平台(1)上,所述同轴式减速电机(3)的输出轴安装有凸轮(4),所述凸轮(4)与浮子(5)的底端构成凸轮配合,所述浮子(5)的顶端通过浮子连接件(6)固定安装有摇臂(7),所述摇臂(7)的另一端固定有摇臂连接件(20),所述摇臂连接件(20)的另一端通过阶梯轴(21)铰接在第一轴承座(22)上,所述第一轴承座(22)固定在固定平台的摇臂固定平台(19)的外侧壁上;所述摇臂(7)的顶部对称固定有活塞杆支撑件(9),所述活塞杆支撑件(9)上通过销轴(10)与缸筒(12)的活塞杆(11)末端铰接相连,所述缸筒(12)上焊接有缸筒连接件(13),缸筒连接件(13)铰接在第二轴承座(14)上,第二轴承座(14)固定在轴承底座(15)上,所述轴承底座(15)固定在固定平台的缸筒固定平台(17)的外侧壁上;
其特征在于,所述发电实验的方法,包括以下步骤:
步骤一:根据实验设定,选用合适尺寸的凸轮(4)实现摇臂(7)浮子(5)运动振幅的变化;并通过调节同轴式减速电机(3)的转速可实现凸轮(4)运动周期的变化;
步骤二:启动同轴式减速电机(3),通过变频器(2)控制同轴式减速电机(3)的转速,同轴式减速电机(3)转动带动凸轮(4)旋转,凸轮(4)旋转带动摇臂(7)和浮子(5)上下摆动;当凸轮(4)从最低点运动到最高点时,摇臂(7)和浮子(5)向上摆动,且当浮子(5)与凸轮(4)的接触点为凸轮(4)的最高点时,摇臂(7)和浮子(5)的摆动角最大,此时,摇臂(7)和浮子(5)到达最高点,弹簧(8)处于拉伸状态;当凸轮(4)继续旋转,弹簧(8)会将摇臂(7)和浮子(5)向下拉,使摇臂(7)和浮子(5)始终与凸轮(4)相接触,实现摇臂(7)和浮子(5)向下摆动;
步骤三:通过摇臂(7)和浮子(5)的上下摆动,使液压缸中活塞杆(11)实现拉伸和压缩运动,当摇臂(7)和浮子(5)向下运动时,活塞杆(11)向下拉伸,液压缸的上腔室会通过油箱(26)实现吸油过程,下腔室出油,液压油经过液压系统的传递实现液压马达(30)的旋转运动,当摇臂(7)和浮子(5)向上运动时,活塞杆(11)向上压缩,此时下腔室会通过油箱(26)实现吸油过程,上腔室出油,液压油经过液压系统的传递实现液压马达(30)旋转运动;
步骤四:通过液压马达(30)的旋转运动,带动直流发电机(31)工作;直流发电机(31)发出的电依次经过滤波电容(35),限流电阻(36),稳压管(37)作用后发出所需稳定的电压与电流;其中限流电阻(36)采用滑动变阻器,调节其阻值适用不同大小凸轮(4)及其转速发出的电;发光二极管(38)是否亮可以看出是否有电,然后经过充电控制器(39)给蓄电池(40)更加稳定的充电,其中充电控制器(39)保护蓄电池(40)并防止过充电。
2.根据权利要求1所述采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,其特征在于:所述固定平台包括第一平台(1),所述第一平台(1)的顶部一侧固定安装有弹簧固定平台(24),所述弹簧固定平台(24)的顶部固定有摇臂固定平台(19),所述摇臂固定平台(19)的顶部固定有缸筒固定平台(17),所述第一平台(1)的侧边并位于弹簧固定平台(24)的一侧设置有第二平台(33)。
3.根据权利要求2所述采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,其特征在于:所述弹簧固定平台(24)、摇臂固定平台(19)和缸筒固定平台(17)依次焊接固定在呈三角形固定排列的立柱(18)上,立柱(18)的下部固定在第一平台(1)上,所述弹簧固定平台(24)和立柱(18)之间焊接有大筋板(23)。
4.根据权利要求1所述采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,其特征在于:所述凸轮(4)有多种不同尺寸型号,通过更换不同型号凸轮(4),实现浮子(5)和摇臂(7)运动振幅的变化;所述同轴式减速电机(3)与固定在第一平台(1)上的变频器(2)相连,并控制转速,实现凸轮(4)运动周期的变化,从而改变浮子(5)和摇臂(7)上、下摆动周期。
5.根据权利要求2所述采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,其特征在于:所述摇臂(7)的底端连接有弹簧(8),所述弹簧(8)的另一端钩挂在固定平台的弹簧固定平台(24)的外侧壁上;所述轴承底座(15)和缸筒固定平台(17)之间固定有小筋板(16)。
6.根据权利要求1所述采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,其特征在于:所述桥式液压转换系统由液压缸、单向阀(25)、安全阀(27)、蓄能器(29)、压力表(34)、液压马达(30)、油箱(26)、液压管道组成;所述液压缸与单向阀(25)通过软管连接,安全阀(27)安装在竖直面板上,蓄能器(29)安装在蓄能器底座(28)上,蓄能器底座(28)安装在竖直面板上,液压马达(30)与直流发电机(31)安装在直流发电机底座(32)上,直流发电机底座(32)放在固定平台的第二平台(33)上;所述竖直面板竖直固定在第二平台(33)上;桥式液压转换系统主干道上设置有安全阀(27)、蓄能器(29)、压力表(34),后面连接液压马达(30),液压马达(30)出油口与油箱(26)连接,液压马达(30)转动带动直流发电机(31)工作发电。
7.根据权利要求6所述采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,其特征在于:四个所述单向阀(25)与液压管路组成桥式液压回路实现液压转换;液压缸由活塞杆(11)和缸筒(12)构成。
8.根据权利要求1所述采用振荡扑翼波浪能发电装置的实验平台进行发电实验的方法,其特征在于:所述直流电能变换与储能系统由直流发电机(31)、滤波电容(35)、限流电阻(36)、稳压管(37)、发光二极管(38)、充电控制器(39)和蓄电池(40)组成;所述直流发电机(31)发出的电经过滤波电容(35)、限流电阻(36)、稳压管(37)发出所需稳定的电压与电流;其中限流电阻(36)采用滑动变阻器,调节其阻值适用不同大小凸轮(4)及其转速发出的电;直流电能变换储能系统中还设计有发光二极管(38),还有充电控制器(39),充电控制器(39)后连接蓄电池(40)。