波浪振动式发电装置
2023-09-21黄安然
发明与创新·初中生 2023年9期



研究背景:
有一次,我去海边玩,看到海面上有很多波浪,心想:这些波浪可以用来发电吗?波浪能是一种清洁能源,可以将它们利用起来。于是,我决定利用所学的物理知识设计一种新型的波浪振动式发电装置。这种装置不仅可以用来建立水上波浪发电场,还适用于轮船在水上航行时发电,具有广泛的推广应用价值。
设计思路:
利用振动发电的设计和专利有很多,一种是利用压电片受到压力冲击发电,另一种是利用永久磁铁在空心电磁线圈内运动切割磁感线发电,发电效率都不高,最后都没有转化成实用的产品。
我尝试对直流电磁继电器进行逆向应用,利用振动让动铁片与线圈芯轴闭合或断开,发明一种在单位时间内磁通量变化率大的波浪振动式发电装置。
作品结构:
我根据设计思路绘制了波浪振动式发电装置结构图。波浪振动式发电装置由浮漂、固定支架、轴承、连接带、拉杆、振动发电机和发光二极管等构成,浮漂在水面沉浮,可以左右摆动。
振动发电机是波浪振动式发电装置的主要部件,由线圈、软铁框架、弹簧、动铁片和永久磁铁等构成。
基本原理:
方形塑料水槽中的水模拟水面波浪,“波浪”出现时,会带动固定支架、浮漂、连接带和拉杆运动,拉杆运动从而带动动铁片运动。
当处于静态时,永久磁铁产生的磁力使动铁片与软铁框架接触产生闭合磁路,线圈内磁通量最大;当受到拉杆传递过来的外力时,动铁片与软铁框架分开,磁路断开,此时磁通量非常小;……
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