專(zhuān)利名稱(chēng)：一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教具及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教學(xué)用具，模擬抽水蓄能電站整個(gè)生產(chǎn)的過(guò)程。
背景技術(shù)：
目前，在水力發(fā)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)中，理論授課內(nèi)容較多，形象演示較少，學(xué)生只能較多地通過(guò)想象和教師的板書(shū)艱難演示，勢(shì)必影響授課效果。實(shí)驗(yàn)演示教具只具有單一功能性，例如，要么是轉(zhuǎn)輪模型，要么是水泵模型，要么是廠房模型。建立一個(gè)能夠模擬整個(gè)電站生產(chǎn)過(guò)程的常規(guī)電站實(shí)驗(yàn)臺(tái)，占用空間又投資巨大，建模擬抽水蓄能電站的實(shí)驗(yàn)臺(tái)更是困難。為此，需要利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室資源制作一個(gè)模擬抽水蓄能電站的教學(xué)用具顯得非常重要。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出了一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教學(xué)用具及其使用方法，由水箱箱體復(fù)合體、電機(jī)單元、水管、電線、電池、燈泡和測(cè)量部件等組成，能夠夠演示發(fā)電、抽水、蓄能、測(cè)量和顯示的所有過(guò)程。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):本發(fā)明提出了一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教學(xué)用具，具有發(fā)電裝置、抽水裝置、蓄能裝置、測(cè)量裝置和顯示裝置，該設(shè)備包括上水箱I和下水箱2、上水管3和下水管4、控制水閥5、發(fā)電機(jī)6和水泵單元7、燈泡8、蓄電裝置9、第一電路開(kāi)關(guān)10和第二電路開(kāi)關(guān)11、下水傳感器12和上水傳感器13,下水顯不表盤(pán)14和上水顯不表盤(pán)15、電線16 ；上水箱1、控制水閥5、下水管傳感器12、下水顯示表盤(pán)14、下水管4、發(fā)電機(jī)6和燈泡8共同構(gòu)成發(fā)電裝置:其中，下水管4上端接在上水箱I，其下端接在下水箱的發(fā)電機(jī)上端；控制水閥5、下水傳感器12和下水顯示表盤(pán)14安裝在下水管4上，發(fā)電機(jī)6設(shè)置在下水管4的末端處，發(fā)電機(jī)6引出線連接燈泡8 ；下水箱2、水泵7、上水傳感器13、上水顯示表盤(pán)15和上水管3共同構(gòu)成抽水裝置:其中，水泵7在下水管3末端的水箱中，上水管3上端接在上水箱I，其下端接在下水箱2的水泵16上端，上水傳感器15和上水顯示表盤(pán)15安裝在上水管3上，蓄能裝置包括蓄電池9，利用電線通過(guò)一個(gè)三通開(kāi)關(guān)10連接在燈泡8之后，燈泡8為電能顯示裝置；測(cè)量裝置包括傳感器和顯示表盤(pán)。本發(fā)明還提出了一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教學(xué)用具的使用方法，該方法包括以下步驟:于該設(shè)備運(yùn)行時(shí)，將上水箱充水到深度的三分之二，將下水箱充水到深度的三分之一后，調(diào)節(jié)閥門(mén)，通過(guò)下水傳感器和下水顯示表盤(pán)檢測(cè)和顯示出下水的流量、水壓和流速到合適值，水流沖擊發(fā)電機(jī)的螺旋槳發(fā)電，燈泡亮；將第一電路開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)到蓄電裝置端給蓄電池充電，閉合第二電路開(kāi)關(guān)使蓄電池和水泵連接，即，將下水庫(kù)的水抽到上水箱；上水傳感器和上水顯示表盤(pán)檢測(cè)和顯示出水泵的抽水量和流速。。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠有效模擬抽水蓄能電站整個(gè)運(yùn)行過(guò)程，可以有效輔助水力發(fā)電專(zhuān)業(yè)課程和設(shè)計(jì)教學(xué)，形象直觀，操作安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便，利用實(shí)驗(yàn)室的資源即可制成，解決水力發(fā)電專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中演示困難的問(wèn)題，簡(jiǎn)單方便，投資少，又能提高教學(xué)效果。


圖1是本發(fā)明的模擬抽水蓄能發(fā)電教具結(jié)構(gòu)示意圖，1、上水箱，2、下水箱，3、上水管、4、下水管、5、控制水閥，6、發(fā)電機(jī)、7、水泵，8、燈
泡，9、蓄電裝置，10、第一電路開(kāi)關(guān)，11、第二電路開(kāi)關(guān)、12、下水傳感器，13、上水傳感器，14、下水顯不表盤(pán)，15、上水顯不表盤(pán)；16、電線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，本發(fā)明的模擬教具包括發(fā)電、抽水、蓄能、測(cè)量和顯示單元。包括上水箱I和下水箱2、上水管3和下水管4、控制水閥5、發(fā)電機(jī)6和水泵單元7、燈泡8、蓄電裝置
9、第一電路開(kāi)關(guān)10和第二電路開(kāi)關(guān)11、下水傳感器12和上水傳感器13，下水顯示表盤(pán)14和上水顯不表盤(pán)15、電線16。包括上水箱1、控制水閥5、下水管傳感器12、下水顯示表盤(pán)14、下水管4、發(fā)電機(jī)6和燈泡8共同構(gòu)成發(fā)電裝置:其中，下水管4上端接在上水箱1，其下端接在下水箱的發(fā)電機(jī)上端；控制水閥5、下水傳感器12和下水顯示表盤(pán)14安裝在下水管4上，發(fā)電機(jī)6設(shè)置在下水管4的末端處，發(fā)電機(jī)6引出線連接燈泡8。包括下水箱2、水泵7、上水傳感器13、上水顯示表盤(pán)15和上水管3共同構(gòu)成抽水裝置:其中，水泵7在下水管3末端的水箱中，上水管3上端接在上水箱I，其下端接在下水箱2的水泵16上端，上水傳感器15和上水顯示表盤(pán)15安裝在上水管3上。蓄能裝置9通過(guò)一個(gè)三通開(kāi)關(guān)連接在燈泡8之后，燈泡為顯示裝置。運(yùn)行時(shí)，上水箱充水到深度的三分之二，下水箱充水到深度的三分之一后，適度調(diào)節(jié)閥門(mén)，通過(guò)下水傳感器和下水顯示表盤(pán)檢測(cè)和顯示出下水的流量、水壓和流速到合適值，水流沖擊發(fā)電機(jī)的螺旋槳發(fā)電，燈泡亮。將第一電路開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)到蓄電裝置端給蓄電池即可充電。閉合第二電路開(kāi)關(guān)使蓄電池和水泵連接，即可將下水庫(kù)的水抽到上水箱。上水傳感器和上水顯示表盤(pán)可以檢測(cè)和顯示出水泵的抽水量和流速等。
權(quán)利要求
1.一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教學(xué)用具，具有發(fā)電裝置、抽水裝置、蓄能裝置、測(cè)量裝置和顯示裝置，其特征在于，該設(shè)備包括上水箱(I)和下水箱(2)、上水管(3)和下水管(4)、控制水閥(5)、發(fā)電機(jī)(6)和水泵單元(7)、燈泡(8)、蓄電裝置(9)、第一電路開(kāi)關(guān)(10)和第二電路開(kāi)關(guān)(11 )、下水傳感器(12)和上水傳感器(13)，下水顯示表盤(pán)(14)和上水顯示表盤(pán)(15)、電線(16)； 上水箱(I)、控制水閥(5)、下水管傳感器(12)、下水顯示表盤(pán)(14)、下水管(4)、發(fā)電機(jī)(6)和燈泡(8)共同構(gòu)成發(fā)電裝置:其中，下水管(4)上端接在上水箱(1)，其下端接在下水箱的發(fā)電機(jī)上端；控制水閥(5)、下水傳感器(12)和下水顯示表盤(pán)(14)安裝在下水管(4)上，發(fā)電機(jī)(6)設(shè)置在下水管(4)的末端處，發(fā)電機(jī)(6)引出線連接燈泡(8)； 下水箱(2 )、水泵(7 )、上水傳感器(13 )、上水顯示表盤(pán)(15 )和上水管(3 )共同構(gòu)成抽水裝置:其中，水泵(7)在下水管(3)末端的水箱中，上水管(3)上端接在上水箱(1)，其下端接在下水箱(2 )的水泵(16 )上端，上水傳感器(15 )和上水顯示表盤(pán)(15 )安裝在上水管(3 )上， 蓄能裝置包括蓄電池(9 )，利用電線通過(guò)一個(gè)三通開(kāi)關(guān)(10 )連接在燈泡(8 )之后，燈泡(8)為電能顯示裝置； 測(cè)量裝置包括傳感器和顯示表盤(pán)。
2.一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教學(xué)用具的使用方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 于該設(shè)備運(yùn)行時(shí)，將上水箱充水到深度的三分之二，將下水箱充水到深度的三分之一后，調(diào)節(jié)閥門(mén)，通過(guò)下水傳感器和下水顯示表盤(pán)檢測(cè)和顯示出下水的流量、水壓和流速到合適值，水流沖擊發(fā)電機(jī)的螺旋槳發(fā)電，燈泡亮；將第一電路開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)到蓄電裝置端給蓄電池充電，閉合第二電路開(kāi)關(guān)使蓄電池和水泵連接，即，將下水庫(kù)的水抽到上水箱；上水傳感器和上水顯示表盤(pán)檢測(cè)和顯示出水泵的抽水量和流速。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種模擬抽水蓄能發(fā)電的教學(xué)用具及其使用方法，該設(shè)備具有發(fā)電裝置、抽水裝置、蓄能裝置；該設(shè)備運(yùn)行時(shí)，將上水箱充水到深度的三分之二，將下水箱充水到深度的三分之一后，調(diào)節(jié)閥門(mén)，通過(guò)下水傳感器和下水顯示表盤(pán)檢測(cè)和顯示出下水的流量、水壓和流速到合適值，水流沖擊發(fā)電機(jī)的螺旋槳發(fā)電，燈泡亮；將第一電路開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)到蓄電裝置端給蓄電池充電，閉合第二電路開(kāi)關(guān)使蓄電池和水泵連接，即將下水庫(kù)的水抽到上水箱；上水傳感器和上水顯示表盤(pán)檢測(cè)和顯示出水泵的抽水量和流速。本發(fā)明可以有效輔助水力發(fā)電專(zhuān)業(yè)課程和設(shè)計(jì)教學(xué)，形象直觀，操作安全，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方便。
文檔編號(hào)G09B23/18GK103150951SQ20131006250
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月27日
發(fā)明者王瑞蓮, 孫文清, 高勝建, 范玉, 趙萬(wàn)里 申請(qǐng)人:華北水利水電學(xué)院