Theo nguyên lý Pelamis

M C

4.3.1. Theo nguyên lý Pelamis

Thiết bị phát điện dạng rắn bi n này bao gồm các phao r i liên kết với nhau b i các khớp quay theo chi u ngang và đứng cùng 02 module năng lượng: Bơm xilanh thu nhận năng lượng sĩng ngang và bơm xilanh nhận năng lượng sĩng đứng. Chuy n động tương đối giữa các phao trên b mặt sĩng làm các xilanh (bơm thuỷ lực) hoạt động, chuy n đổi năng

lượng chuy n động cơhọc thu nhận được từ năng lượng sĩng thành năng lượng dầu ép.

Các chuy n động đây chủ yếu là lực Acimet và cho phép khai thác năng lượng sĩng bi n, cung cấp năng lượng dầu ép cho hệ thống thuỷ lực bên trong các module, năng lượng được nạp vào bình tích, sau đĩ cung cấp tới cụm máy phát điện, điện phát ra cĩ th được đưa trực tiếp tới các hộ tiêu thụ, hoặc nạp cho ắcquy hay phát lên điện lưới.

Hình 4.5 Nguyên lý hoạt động của thiết bị trên nguyên lý Pelamis

4.3.2. Theo nguyên lý c m ng đi n t :

Nguyên lí hoạt động của môđun rắn điện dựa trên nguyên lí cảm ứng điện từ và thế

năng. Khi có sóng biển thì môđun rắn điện sẽ chuyển động lên xuống theo sóng biển, sự

xilanh 1

Bình

chứa

dầu

xilanh 2

bình tích

điện

tuabin

phát

hệ thống

van 1

chi u +

bình tăng

áp

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-62-

chuyển động lên xuống đó làm cho nam châm vĩnh cửu bên trong cuộn dây chuyển động qua lại. Khi nam châm chuyển động trong cuộn dây đồng sẽ tạo ra từ trường biến thiên quét qua cuộn dây sinh ra một suất điện động cảm ứng  _i.

Nguồn điện được tạo ra trên mỗi môđun rắn điện là nguồn điện xoay chiều có tần số luôn luôn thay đổi tùy thuộc vào cường độ sóng và bước sóng của sóng biển, điều này sẽ gay khó khăn cho việc kết nối và truyền tải. Vì vậy ta phải sử dụng bộ chỉnh lưu cầu với tụ điện để biến dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều có biên độ ít thay đổi Ui.

Hình 4.6 Nguyên lý hoạt động của thiết bị trên nguyên lý cảm ứng điện từ

Trong hai thiết bị trên thì máy phát điện theo nguyên lý Pelamis cĩ những ưu đi m sau vượt trội hơn so với máy phát theo nguyên lý điện từ:

- Nguyên lý hoạt động đơn giản d chế tạo

- Kinh phí chế tạo thấp hơn.

- Ít chịu ảnh hư ng của mơi trư ng nước mặn (cấu tạo từ những vật liệu ít bị oxy hĩa)

- Lắp đặt và bảo trì đi u kiện ngồi khơi d dàng hơn.

Thực tế hệ thống máy phát điện theo nguyên lý Pelamis khi làm việc chịu tác động của hai loại sĩng là sĩng đứng và sĩng ngang, khi hoạt động cĩ th lấy năng lượng từ sĩng đứng hoặc sĩng ngang thơng qua bộ tích áp đ tạo lực đẩy cho tuabin phát điện nhưng trong đi u kiện hạn hẹp của đ tài, với phần tính tốn thiết kế theo bài tốn phẳng nên chỉ khảo sát cơng năng của sĩng đứng thơng qua hệ thống van một chi u tạo lực đẩy trực tiếp cho tuabin phát hoạt động, vì vậy mơ hình giả lặp (hình 5.12) đây cũng thực hiện các chuy n động

như tác động của sĩng đứng với hoạt động của mơ hình theo nguyên lý Pelamis nhằm phục

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-63-

4.4.Mơ hình máy phát đi n theo nguyên lý Pelamis: 4.4.1. Cấu t o mơ hình : (phụ lục)

4.4.2. Nguyên lý ho t đ ng mơ hình :

Hình 4.7 Mơ hình rắn biển phát điện theo nguyên lý Pelamis

Khi cho động cơ chuy n động thì thanh chống sẽ di chuy n từ đi m cao nhất đến đi m thấp nhất của đĩa truy n độngđ giả lặp hướng truy n động của sĩng đứng.

Tại vị trí cao nhất lúc này xilanh a thực hiện hành trình hút, xilanh b thực hiện hành trình đẩy làm cho tuabin quay.

Tại vị trí thấp nhất lúc này xilanh a thực hiện hành trình đẩy, xilanh b thực hiện hành trình hút làm cho tuabin quay.

Như vậy trong tồn bộ hành trình quay của đĩa gắn trên đơng cơ, thanh chống chuy n động liên tục từ đi m cao nhất đến đi m thấp nhất nên hai xilanh a,b làm việc liên tục và làm cho tuabin quay liên tục phát ra điện áp.

Thanh chống

Xilanh a

Xilanh b

Tuabin

Đĩa

truy n

động

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-64-

CH NG V: THI CỌNG MỌ HỊNH

Mơ hình được chế tạo và lắp ráp bao gồm các bộ phận sau:

5.1. Đ mơ hình :

Chất liệu : gỗ

Mơ tả : Đế được làm đ đỡ tồn bộ mơ hình và động cơ dẫn bên trên.

Hình 5.1 Đế mơ hình

5.2. Thanh treo mơ hình:

Chất liệu : thép CT3 Số lượng : 2 cái

Mơ tả : Thanh treo được cố định lên trên đế mơ hình và treo mơ hình thơng qua tai treo.

Hình 5.2 Thanh treo mơ hình

5.3. Mơ đun khơng mang thi t b phát đi n.

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-65-

Số lượng : 2 ống 600 x 200

Mơ tả : Hai mơ đun này được nối với giá treo mơ hình và liên kết với mơ đun phát điện thơng qua các khớp nối.

Hình 5.3 Mơ đun khơng mang máy phát

5.4. Đầu n i d n dầu thủy l c + h th ng ng.

Mơ tả : Hệ thốngđầu nối và ống dẫn được đấu nối theo đúng sơ đồ của mơ hình, đảm bảo

độ kín trong suốt quá trình vận hành.

Hình 5.4 Đầu nối + hệ thống ống

5.5. Van m t chi u.

Số lượng : 4 cái

Mơ tả : Van một chi u được lắp đặt sao cho tồn bộ hành trình của dầu thủy lực theo một vịng khép kín.

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-66-

Hình 5.5 Đầu nối + van 1 chiều

5.6. Xi lanh t o lực đẩy.

Số lượng : 2 cái

Mơ tả : Khi động cơ tạo chuy n động lên xuống cho mơ hình sẽ tạo lực đẩy cho xi lanh làm cho tua bin quay phát ra điện.

Hình 5.6 Xi lanh đẩy

5.7. Tua bin phát.

Số lượng : 1 cái

Mơ tả : Khi xi lanh đẩy làm việc sẽ làm cho tua bin phát quay thơng qua hệ thống dầu thủy lực.

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-67-

Hình 5.7 Tua bin phát

5.8. Các thi t b ph tr khác.

- Động cơ điện 1 chi u

- Bộ nguồn đi u chỉnh điện áp

- Mơ hình tiếp nhận điện từ máy phát

- Đồng hồ VOM

Hình 5.8 Động cơ điện 1 chiều

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-68-

Hình 5.10 Mơ hình tiếp nhận điện từ máy phát

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-69-

HVTH: Nguyễn Duy Hà

-70-

CH NG VI: K T LU N ậ KI N NGH

6.1 K t qu thực nghi m:

Từ nguyên lý tạo ra dịng điện đã chọn cho mơ hình, tiến hành các thí nghiệm thực tế trên mơ hình đ tìm ra quy luật mối quan hệ của điện áp với khoảng hành trình của xi lanh và chu kỳ sĩng đứng.

6.1.1 Thí nghi m 1:

Số liệu ban đầu :

- Đư ng kính xi lanh : D = 10mm