微風(fēng)發(fā)動機(jī)、發(fā)電系統(tǒng)及空氣壓縮系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種微風(fēng)發(fā)動機(jī)，屬于風(fēng)力發(fā)動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。所述微風(fēng)發(fā)動機(jī)包括旋轉(zhuǎn)軸和電子諧振器，所述旋轉(zhuǎn)軸的對稱設(shè)置有多個力臂，每個力臂上設(shè)置有永磁體；所述電子諧振器在能源的作用下產(chǎn)生交變電信號，并將交流信號轉(zhuǎn)為磁場；所述磁場能作用于永磁體以輔助風(fēng)力推動力臂旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明在微風(fēng)的情況下就能夠產(chǎn)生較大輸出動力、持續(xù)的電能和壓縮空氣。
【專利說明】微風(fēng)發(fā)動機(jī)、發(fā)電系統(tǒng)及空氣壓縮系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種微風(fēng)發(fā)動機(jī)、發(fā)電系統(tǒng)及空氣壓縮系統(tǒng)，尤其涉及到的是在微風(fēng)下就可以啟動的微風(fēng)發(fā)動機(jī)、發(fā)電系統(tǒng)及空氣壓縮系統(tǒng)，屬于風(fēng)力發(fā)動機(jī)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]人類從柴草能源時期過渡到煤炭和石油天然氣能源時期，電能成為了人類賴以生活和發(fā)展的基本能源之一。但是由于地球的能源的有限性，目前人類所需能源中70%以上為地下石化資源(包括石油、煤、天然氣)，以今天的消耗速度計，到2050年，石油可能出現(xiàn)枯竭；到2080年，煤、核能(指裂變反應(yīng))及天然氣也將接近枯竭。而隨著世界人口的不斷增加，能源緊缺的時期將會提前到來。顯而易見，21世紀(jì)新能源的開發(fā)與利用，已不再是一個將來的話題，而是關(guān)系到人類的可持續(xù)發(fā)展，關(guān)系到人類子孫后代命運(yùn)，是刻不容緩的一件大事。在我國，以煤為主的電力生產(chǎn)耗能結(jié)構(gòu)，和相對落后的煤炭生產(chǎn)方式，使原煤消耗領(lǐng)域始終保持較高成本且常常以礦工生命為代價。同時，能源引起的環(huán)境污染治理已成為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中必須考慮的重大問題，并將制約未來我國的社會經(jīng)濟(jì)和能源發(fā)展。目前，我國火電廠二氧化硫排放量占全國總量的40%，由于酸雨和二氧化硫污染造成農(nóng)作物、森林和人民健康等方面的經(jīng)濟(jì)損失約為1100億元以上；機(jī)動車保有量的迅速增加，使城市大氣污染已經(jīng)變成煤煙與機(jī)動車尾氣混合型，從而使我國的二氧化碳排放量躍居世界第二位，占全世界的13%以上。30年來，在我國經(jīng)濟(jì)高速增長的過程中，科學(xué)技術(shù)為經(jīng)濟(jì)繁榮做出了極大地貢獻(xiàn)，但工業(yè)時代我們所運(yùn)用的科學(xué)技術(shù)在給人類的個體生活帶來各種便利和舒適的同時，而起到了破壞生態(tài)環(huán)境的負(fù)面作用。海平面的不斷升高，溫室效應(yīng)導(dǎo)致的嚴(yán)峻環(huán)境問題等，促使我們把環(huán)境治理和可持續(xù)發(fā)展問題擺到桌面上來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種微風(fēng)發(fā)動機(jī)、發(fā)電系統(tǒng)及空氣壓縮系統(tǒng)，其僅需要微風(fēng)就能夠產(chǎn)生動力、電能和壓縮空氣。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本所述發(fā)明目的，本發(fā)明一方面提供一種微風(fēng)發(fā)動機(jī)，其包括旋轉(zhuǎn)軸和電子諧振器，所述旋轉(zhuǎn)軸的對稱設(shè)置有多個力臂，每個力臂上設(shè)置有永磁體；所述電子諧振器在電能的作用下產(chǎn)生交變電信號，并將交流電信號轉(zhuǎn)為磁場；所述磁場能作用于永磁體以輔助風(fēng)力推動力臂旋轉(zhuǎn)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本所述發(fā)明目的，本發(fā)明另一方面提供一種微風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)和微風(fēng)發(fā)動機(jī)，所述微風(fēng)發(fā)動機(jī)包括旋轉(zhuǎn)軸和電子諧振器，所述旋轉(zhuǎn)軸的對稱設(shè)置有多個力臂，每個力臂上設(shè)置有永磁體；所述電子諧振器在電能的作用下產(chǎn)生交變電信號，并將交流電信號轉(zhuǎn)為磁場；所述磁場能作用于永磁體以輔助風(fēng)力推動力臂旋轉(zhuǎn)，所述的旋轉(zhuǎn)軸帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生電能。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本所述發(fā)明目的，本發(fā)明另一方面一種微風(fēng)空氣壓縮系統(tǒng)，其包括空氣壓縮裝置和微風(fēng)發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述微風(fēng)發(fā)動機(jī)包括旋轉(zhuǎn)軸和電子諧振器，所述旋轉(zhuǎn)軸的對稱設(shè)置有多個力臂，每個力臂上設(shè)置有永磁體；所述電子諧振器在電能的作用下產(chǎn)生交變電信號，并將交流電信號轉(zhuǎn)為磁場；所述磁場能作用于永磁體以推動力臂旋轉(zhuǎn)，所述的力臂帶動空氣壓縮裝置的曲柄旋轉(zhuǎn)以將常壓空氣轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s空氣。
[0007]優(yōu)選地，所述的電子諧振器包括兩個線圈，電子諧振器起振后，電流流過線圈以產(chǎn)生交變磁場。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明在微風(fēng)的情況下就能夠產(chǎn)生較大的動力、持續(xù)的電能和
壓縮空氣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明提供的微風(fēng)發(fā)動機(jī)的電路圖；
圖2是本發(fā)明提供的空氣壓縮系統(tǒng)的示意圖；
圖3是本發(fā)明提供的風(fēng)能制氣發(fā)電系統(tǒng)中的控制器制氣過程的控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。
[0011]圖1為本發(fā)明提供的微風(fēng)發(fā)動機(jī)的電路圖。如圖1所示，所述的微風(fēng)發(fā)動機(jī)包括電子諧振器1、旋轉(zhuǎn)軸2和感應(yīng)電路3，在沒有風(fēng)時，電子諧振器1、旋轉(zhuǎn)軸3和感應(yīng)電路2處于平衡狀態(tài)；旋轉(zhuǎn)軸3上 對稱設(shè)置有四個力臂4，每個力臂上設(shè)置有永久磁鐵，所述永久磁鐵N極和S極對圓周圍外交替設(shè)置。
[0012]電子諧振器I包括線圈、晶體管IK1、第一電容q、第二電容口2、第三電容C3、電阻為和$2，線圈包括對N極敏感的第一線圈Z1和對S極敏感的第二線圈￡2，其中，第一線圈Z1的第一端經(jīng)電容03連接于晶體管TS1的集電極，第二端連接于晶體管IX1的發(fā)射極。第二線圈的第一端連接于晶體管?S1的發(fā)射極，第二端連接經(jīng)電阻&連接于晶體管rTRl的基極；電阻鳥兩端并聯(lián)有旁通電容C2 ;晶體管TX1的集電極經(jīng)開關(guān)連接于電源；電源依次經(jīng)開關(guān)、電阻為給晶體管的基極提供電能，并經(jīng)開關(guān)給晶體管的集電極提供電能；
電容4的一端連接于晶體管的集電極，另一端連接于第二線圈1<2的第二端。本發(fā)明雖然以
晶體管為例對電子諧振器進(jìn)行了說明，但是電子諧振器還可以用場效應(yīng)管、運(yùn)算放大器等進(jìn)行構(gòu)造。
[0013]感應(yīng)電路3包括第三線圈4、第四線圈、第四電容C4、二極管D1、D2、D3和
D4 ,以及電感A，其中，在線圈4的一端連接公共地，另一端經(jīng)集線器(圖中未示)連接于
D3和D4相串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)上；在線圈￡4的一端連接公共地，另一端經(jīng)集線器(圖中未示)
連接于D1和D2相串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)上；D4和D1的正極相連并連接到地；巧和D1的負(fù)
極相連并連接到電感厶的一端，電感4的另一端連接電容Q的一端，電容C4的另一端接地。[0014]在有微風(fēng)時，風(fēng)葉帶動旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)，其上的力臂旋轉(zhuǎn)，設(shè)置有磁鐵的力臂產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，在感應(yīng)電路3的線圈Z3和I4的上分別感應(yīng)出了交流電，由線圈￡3輸出的交流電在
二極管D3和D4在作用下整流成脈動直流；由線圈￡4輸出的交流電在二極管仏和￡32在
作用下整流成脈動直流，所述脈動直流經(jīng)由電感4和電容Cf4組成的低通濾波器轉(zhuǎn)換為直流電壓，所述直流電壓可以給控制器或者外電路供電。
[0015]在電能作用下，電子諧振器I產(chǎn)生諧振以產(chǎn)生交變的磁場，所述交變磁場作用于力臂上的磁鐵以輔助風(fēng)力推動旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。所述電能可以取自感應(yīng)電路的部分電能，還可以是光伏電能。當(dāng)電、磁和機(jī)械諧振達(dá)到共鳴時，所消耗的電源的電能最小而由機(jī)械振動轉(zhuǎn)換的電能最大。
[0016]旋轉(zhuǎn)軸可以帶動齒輪轉(zhuǎn)動。齒輪連接在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸旋轉(zhuǎn)，齒輪帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動以使轉(zhuǎn)子切割磁力線以產(chǎn)生交流電。
[0017]圖2是本發(fā)明提供的空氣壓縮系統(tǒng)的示意圖。如圖2所示，本發(fā)明提供的空氣壓縮系統(tǒng)包括氣缸7、活塞8、連桿6、曲桿5、第一儲氣罐、第二儲氣罐和換向閥11，其中，活塞活動設(shè)置于氣缸內(nèi)；連桿的一端與活塞相固連；連桿的另一端與曲桿的第一端相連；風(fēng)車的軸固定于旋轉(zhuǎn)軸3的中心以使風(fēng)車旋轉(zhuǎn)時，固定于旋轉(zhuǎn)軸上的力臂也隨之旋轉(zhuǎn)；曲桿的第二端活動連通于力臂的偏離圓心的地方，氣缸的底部設(shè)置有進(jìn)氣口和排氣口，進(jìn)氣口處設(shè)置有單向進(jìn)氣閥9，排氣口處設(shè)置有單向排氣閥10 ;氣缸的排氣口經(jīng)單向排氣閥連通于換向閥的進(jìn)氣口中，換向閥的兩個排氣口分別連接于第一儲氣罐和第二儲氣罐的進(jìn)氣口中。第一儲氣罐和第二儲氣罐的分別通過第一電磁閥12和第二電磁閥13向外供氣，其內(nèi)分別設(shè)置有第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，第一壓力傳感器和第二壓力傳感器分別連接于控制器，控制器根據(jù)第一壓力傳感器和第二壓力傳感器的信號控制第一換向閥的工作狀態(tài)?？刂破饕部刂频谝浑姶砰y和第二電磁閥的工作狀態(tài)。
[0018]圖3是本發(fā)明提供的風(fēng)能制氣發(fā)電系統(tǒng)中的控制器制氣過程的控制流程圖。控制器的控制過程如下:
步驟1:控制器分別給第一電磁閥和第二電磁閥發(fā)送控制信號，使第一儲氣容器停止向外供氣；
步驟2:檢測第一壓力傳感器的信號；
步驟3:判斷，如果第一壓力傳感器的平均壓強(qiáng)小于第一壓強(qiáng)設(shè)定值，則執(zhí)行步驟4，否則執(zhí)行步驟7 ；
步驟4:給第一換向閥提供控制信號，使空氣壓縮氣缸給第一儲氣容器充氣，并延遲一段時間T ；
步驟5:檢測第一壓力傳感器的信號；
步驟6:判斷，如果第一壓力傳感器的平均壓強(qiáng)仍然小于第一壓強(qiáng)設(shè)定值，則返回步驟4，否則執(zhí)行步驟7;
步驟7:檢 測第二壓力傳感器的信號；
步驟8:判斷，如果第二壓力傳感器的平均壓強(qiáng)小于第一壓強(qiáng)設(shè)定值，則執(zhí)行步驟9，否則返回到步驟2;
步驟9:給第一換向閥提供控制信號，使空氣壓縮氣缸給第二儲氣容器充氣，并延遲一段時間T ；
步驟10:檢測第二壓力傳感器的信號；
步驟11:判斷，如果第二壓力傳感器的平均壓強(qiáng)仍然小于第一壓強(qiáng)設(shè)定值，則返回步驟9，否則返回步驟2。
[0019]本發(fā)明雖然以旋轉(zhuǎn)軸具有四個旋轉(zhuǎn)力臂為例進(jìn)行了說明，但是為提高系統(tǒng)的效率，旋轉(zhuǎn)軸上可以設(shè)置為N組力臂，每組具有4M個力臂，其中N和M為大于或者等于I的自然數(shù)，電子諧振器的數(shù)量為N個。
[0020]以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的工作原理，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，在不脫離本發(fā)明的宗旨的情況下，對本發(fā)明所做的變形都應(yīng)當(dāng)在本發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍是權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種微風(fēng)發(fā)動機(jī)，其特征在于，其包括旋轉(zhuǎn)軸和電子諧振器，所述旋轉(zhuǎn)軸的對稱設(shè)置有多個力臂，每個力臂上設(shè)置有永磁體；所述電子諧振器在電能的作用下產(chǎn)生交變電信號，并將交流電信號轉(zhuǎn)為磁場；所述磁場能作用于永磁體以輔助風(fēng)力推動力臂旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微風(fēng)發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述的電子諧振器包括兩個線圈，電子諧振器起振后，電流流過線圈以產(chǎn)生交變磁場。
3.一種微風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)包括發(fā)電機(jī)和微風(fēng)發(fā)動機(jī)，所述微風(fēng)發(fā)動機(jī)包括旋轉(zhuǎn)軸和電子諧振器，所述旋轉(zhuǎn)軸的對稱設(shè)置有多個力臂，每個力臂上設(shè)置有永磁體；所述電子諧振器在電能的作用下產(chǎn)生交變電信號，并將交流電信號轉(zhuǎn)為磁場；所述磁場能作用于永磁體以輔助風(fēng)力推動力臂旋轉(zhuǎn)，所述的旋轉(zhuǎn)軸帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生電能。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子諧振器包括兩個線圈，電子諧振器起振后，電流流過線圈以產(chǎn)生交變磁場。
5.一種微風(fēng)空氣壓縮系統(tǒng)，其包括空氣壓縮裝置和微風(fēng)發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述微風(fēng)發(fā)動機(jī)包括旋轉(zhuǎn)軸和電子諧振器，所述旋轉(zhuǎn)軸的對稱設(shè)置有多個力臂，每個力臂上設(shè)置有永磁體；所述電子諧振器在電能的作用下產(chǎn)生交變電信號，并將交流電信號轉(zhuǎn)為磁場；所述磁場能作用于永磁體以推動力臂旋轉(zhuǎn)，所述的力臂帶動空氣壓縮裝置的曲柄旋轉(zhuǎn)以將常壓空氣轉(zhuǎn)變?yōu)閴嚎s空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微風(fēng)空氣壓縮系統(tǒng)，其特征在于，所述的電子諧振器包括兩個線圈，電子諧振器起振后，電流流過線圈以產(chǎn)生交變磁場。
【文檔編號】F03D9/00GK103758702SQ201410024606
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月20日
【發(fā)明者】劉典軍 申請人:青島格蘭德新能源有限公司