浮力摆式波浪能发电
Inverse Pendulum

摆式波浪能是利用海水波动推动摆板来回摆动吸收波浪的能量。在悬挂摆式波浪能课件中介绍的摆动板依靠重力悬挂在支轴下方，本课件介绍的浮力摆板的支轴在下方海底，摆板依靠浮力立在支轴的上方。

浮力摆的摆板为空心的板状体，摆板有两个摆板臂，在摆板臂上有摆板的主轴，在摆板体上有活塞杆支座。活塞杆通过轴联接浮力摆，活塞杆可在液压缸中来回移动，见图1。

浮力摆与液压缸

图1--浮力摆与液压缸

浮力摆通过摆板轴安装在底座上，液压缸端部通过液压缸轴联接到底座的液压缸支座上，见图2。底座安装在靠近岸边的海底，安装地应该属于浅水推进波区域。

底座上的浮力摆

图2--底座上的浮力摆
浮力摆的顶部在平均海面下方较好，无浪时浮力摆依靠浮力垂直于海底。在外力作用下，浮力摆可绕摆板轴摆动，图3显示了浮力摆向前摆动，并用半透明显示向后摆动的浮力摆。当浮力摆摆动时，通过活塞杆带动活塞在液压缸内往复运动。

浮力摆的摆动

图3--浮力摆的摆动

在底座上安装液压控制柜、液压马达与发电机。液压缸两端有管道通往液压控制箱，液压控制箱有管道连通液压马达。

浮力摆式波浪能发电装置

图4--浮力摆式波浪能发电装置 

根据浅水前进波的特点，海面下的水是做以水平方向为主的往复运动。这样在海面下的浮力摆就会随水来回摆动。摆动的机械能通过液压系统转变成旋转机械能，工作流程见图5，摆板来回摆动带动活塞在液压缸内来回移动，油在液压缸两端的管道内来回流动，4个单向阀组成一个全波整流回路，把来回流动的油整成单方向流动的油，见图中橙色箭头线。整流后的油通过节流阀推动液压马达旋转，液压马达带动发电机发出电来。控制节流阀可以调节液压马达的转速，蓄能器像电路中的电容一样把波动的油压滤得平缓一些，使液压马达均匀旋转。若波浪大液压缸输出油压过高，多余的油则通过溢流阀放空返回。单向阀、节流阀、溢流阀等都在液压控制箱内。

浮力摆波浪能发电原理图

图5--浮力摆波浪能发电原理图
下面请看浮力摆波浪能动画，动画中的波浪的波长比实际要短，仅作示意演示。

 

浮力摆式波浪能发电系统动画

图6是由多个浮力摆组成的波浪能发电厂（图片来自网络）。

多个浮力摆组成的波浪能发电厂

图6--多个浮力摆组成的波浪能发电厂

浮力摆的摆板形式有多种，图7是所谓多叶片结构，由3个椭球状的浮子组成摆板（图片来自网络）。

多叶片浮力摆波浪能发电装置

图7--多叶片浮力摆波浪能发电装置
 
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