一种高效节能式防过载水力发电设备

技术领域

本发明涉及水力发电技术领域，尤其涉及一种高效节能式防过载水力发电设备。

背景技术

随着传统的石油能源的消耗，世界各地的能源存储也越发的紧张，同时传统的石油能源使用制造时往往会产生较多的有害废气、废物等，对人们的生活健康造成了较大的影响，因此很多国家开始发展各种各样的新能源来代替传统的石油能源。

水力资源是一种可再生且清洁的能源，且我国大小河流众多，因此水力资源具有较好的前景，传统的水力发电设备结构简单，直接利用水流冲击水轮机进行发电，然而实际工作中，水流不稳定，水流忽快忽慢极大的影响了发电设备的发电质量，同时在水流速度持续较快时，水轮机持续的高速过载转动也会较少发电设备的使用寿命，甚至使得发电设备过热损坏，为此，我们提出一种高效节能式防过载水力发电设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的传统的发电机不能主动调节水体的流速从而影响发电机的发电质量的缺点，而提出的一种高效节能式防过载水力发电设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高效节能式防过载水力发电设备，包括安装台体以及安装在安装台体内的发电机本体，所述安装台体上竖直开设有流通槽，所述流通槽内通过转轴均匀转动安装有多个扇叶，且转轴的一端与发电机本体的输入端连接，每个所述扇叶上均对称设有第一永磁块，所述安装台体内对称设有与第一永磁块对应的感应线圈；

所述流通槽的槽壁上侧对称开设有收纳槽，两个所述收纳槽相对的槽壁上均固定安装有电磁铁，每个所述收纳槽内均滑动连接有第二永磁块，且每个第二永磁块均与位置对应的电磁铁相对的一侧磁极相同，每个所述第二永磁块与位置对应的电磁铁之间均弹性连接有限位弹簧，两块所述第二永磁块相对的一侧均固定连接有挡板。

优选地，每个所述感应线圈均通过导线与位置对应的电磁铁耦合。

优选地，所述发电机本体外罩设有换热盘管，所述安装台体上开设有与第一永磁块对应的冷却槽，所述冷却槽内通过复位弹簧竖直密封滑动连接有由铁磁材质制成的活塞块，且活塞块将冷却槽分隔为驱动区和从动区。

优选地，所述活塞块上开设有连通管，所述驱动区与换热盘管的输入端之间连通设有单向排液管，所述从动区与换热盘管的输出端之间连通设有单向进液管。

优选地，所述连通管、单向进液管与单向排液管内分别安装有第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀。

本发明的有益效果：

1、本发明通过利用扇叶带动第一永磁块转动，第一永磁块转动使得感应线圈产生感应电流，感应线圈与电磁铁配合，从而可以控制挡板对流通槽的封堵，进而既可以对水流进行调节保证扇叶处于一个稳定的转速，提高发电机本体的发电质量，又能够避免水流过大时发电机本体过载损坏。

2、通过设置换热盘管、冷却槽、复位弹簧与活塞块，利用第一永磁块与复位弹簧配合带动活塞块在冷却槽内往复运动，从而带动环热盘管内的冷却液与冷却槽内的冷却液循环流动对发电机本体进行降温处理，进而避免发电机本体温度过热损坏，提高了发电机本体的使用寿命，且无需外界能源的输入，节能环保。

附图说明

图1为本发明提出的一种高效节能式防过载水力发电设备实施例1的结构示意图；

图2为本发明提出的一种高效节能式防过载水力发电设备实施例2的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图。

图中：1安装台体、2流通槽、3发电机本体、4扇叶、5第一永磁块、6感应线圈、7收纳槽、8电磁铁、9第二永磁块、10挡板、11限位弹簧、12换热盘管、13冷却槽、14复位弹簧、15活塞块、16连通管、17单向进液管、18单向排液管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

参照图1，一种高效节能式防过载水力发电设备，包括安装台体1以及安装在安装台体1内的发电机本体3，安装台体1上竖直开设有供水体流动的流通槽2，流通槽2内通过转轴均匀转动安装有多个扇叶4，且转轴的一端与发电机本体3的输入端连接，每个扇叶4上均对称设有第一永磁块5，安装台体1内对称设有与第一永磁块5对应的感应线圈6；

流通槽2的槽壁上侧对称开设有收纳槽7，两个收纳槽7相对的槽壁上均固定安装有电磁铁8，每个感应线圈6均通过导线与位置对应的电磁铁8耦合，且每个感应线圈6与对应电磁铁8之间均设有整流器与滤波器，从而使得感应线圈6内传导至电磁铁8处的电流为直流电，每个收纳槽7内均滑动连接有第二永磁块9，且每个第二永磁块9均与位置对应的电磁铁8相对的一侧磁极相同，每个第二永磁块9与位置对应的电磁铁8之间均弹性连接有限位弹簧11，且限位弹簧11的两端分别固定连接在第二永磁块9与电磁铁8上，两块第二永磁块9相对的一侧均固定连接有挡板10。

本实施例可通过以下操作方式阐述其功能原理：外界的水流从流通槽2上端开口向下流动冲击扇叶4，从而带动扇叶4转动，扇叶4带动转轴转动，则发电机本体3将转轴的机械能转换为电能输出，与此同时，扇叶4带动其上的第一永磁块5随之转动，则随着第一永磁块5的转动，感应线圈6内产生感应电流，感应电流通过导线传导至对应的电磁铁8，电磁铁8激发磁场，在电磁铁8与第二永磁块9之间的磁性斥力作用下，两个第二永磁块9带动两个挡板10相互靠近并拉伸对应的限位弹簧11，从而对流通槽2进行封堵，且扇叶4转动速度越快，感应线圈6内产生的感应电流越大，则电磁铁8的磁场强度越大，挡板10的运动行程越大，则流通槽2被封堵程度越大，则随着流通槽2被封堵住，水体对扇叶4的冲击力减小，扇叶4的转动速度减缓，当水体流量减小时，扇叶4转速下降，感应线圈6内感应电流变小，电磁铁8磁场强度降低，电磁铁8与第二永磁块9之间磁性斥力小于限位弹簧11弹力，则两块挡板10在对应限位弹簧11弹力作用下相互远离，流通槽2截面积增大，水体流量增大，如此往复，既可以对水流进行调节保证扇叶4处于一个稳定的转速，提高发电机本体3的发电质量，又能够避免水流过大时发电机本体3过载损坏。

实施例2

参照图2-3，本实施例与实施例1不同之处在于：发电机本体3外罩设有换热盘管12，安装台体1上开设有与第一永磁块5对应的冷却槽13，冷却槽13内通过复位弹簧14竖直密封滑动连接有由铁磁材质制成的活塞块15，且活塞块15将冷却槽13分隔为驱动区和从动区；

活塞块15上开设有连通管16，驱动区与换热盘管12的输入端之间连通设有单向排液管18，从动区与换热盘管12的输出端之间连通设有单向进液管17，换热盘管12、冷却槽13、单向进液管17与单向排液管18内均填充有冷却液，连通管16、单向进液管17与单向排液管18内分别安装有第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，第一单向阀只允许从动区内气体或者液体经过连通管进入驱动区，第二单向阀只允许换热盘管12内气体或者液体经过单向进液管17进入从动区，第三单向阀只允许驱动区内气体或者液体经过单向排液管18进入换热盘管12。

随着扇叶4带动其上的第一永磁块5转动，当第一永磁块5靠近活塞块15时，受到第一永磁块5的磁性吸引，活塞块15挤压驱动区并拉伸复位弹簧14，则驱动区内冷却液经过单向排液管18进入换热盘管12内，换热盘管12内的冷却液经过单向进液管17进入从动区，当第一永磁块5远离活塞块15时，在复位弹簧14的弹力作用下活塞块15复位，则从动区内冷却液经过连通管16进入驱动区内，如此往复，通过换热盘管12内冷却液的流动，可以将发电机本体3运转产生的热量散发至外界，从而避免发电机本体3温度过热损坏，提高了发电机本体3的使用寿命，且无需外界能源的输入，节能环保。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。