專利名稱：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生產(chǎn)的過程。
背景技術(shù)：
目前，在水力發(fā)電專業(yè)教學(xué)中，理論授課內(nèi)容較多，形象演示較少，學(xué)生只能較多地通過想象和教師的板書艱難演示，勢必影響授課效果。實(shí)驗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。建立一個能夠模擬整個電站生產(chǎn)過程的常規(guī)電站實(shí)驗臺，占用空間又投資巨大，建模擬抽水蓄能電站的實(shí)驗臺更是困難。為此，需要利用現(xiàn)有的實(shí)驗室資源制作一個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、燈泡和測量部件等組成，能夠夠演示發(fā)電、抽水、蓄能、測量和顯示的所有過程。本發(fā)明通過以下技術(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、第一電路開關(guān)10和第二電路開關(guān)11、下水傳感器12和上水傳感器13,下水顯不表盤14和上水顯不表盤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，利用電線通過一個三通開關(guān)10連接在燈泡8之后，燈泡8為電能顯示裝置；測量裝置包括傳感器和顯示表盤。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，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，通過下水傳感器和下水顯示表盤檢測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，閉合第二電路開關(guān)使蓄電池和水泵連接，即，將下水庫的水抽到上水箱；上水傳感器和上水顯示表盤檢測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運(yùn)行過程，可以有效輔助水力發(fā)電專業(yè)課程和設(shè)計教學(xué)，形象直觀，操作安全，結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，利用實(shí)驗室的資源即可制成，解決水力發(fā)電專業(yè)教學(xué)過程中演示困難的問題，簡單方便，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、第一電路開關(guān)，11、第二電路開關(guān)、12、下水傳感器，13、上水傳感器，14、下水顯不表盤，15、上水顯不表盤；16、電線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。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、第一電路開關(guān)10和第二電路開關(guān)11、下水傳感器12和上水傳感器13，下水顯示表盤14和上水顯不表盤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15安裝在上水管3上。蓄能裝置9通過一個三通開關(guān)連接在燈泡8之后，燈泡為顯示裝置。運(yùn)行時，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，通過下水傳感器和下水顯示表盤檢測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。閉合第二電路開關(guān)使蓄電池和水泵連接，即可將下水庫的水抽到上水箱。上水傳感器和上水顯示表盤可以檢測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)、第一電路開關(guān)(10)和第二電路開關(guān)(11 )、下水傳感器(12)和上水傳感器(13)，下水顯示表盤(14)和上水顯示表盤(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(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(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(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(15 )安裝在上水管(3 )上， 蓄能裝置包括蓄電池(9 )，利用電線通過一個三通開關(guān)(10 )連接在燈泡(8 )之后，燈泡(8)為電能顯示裝置； 測量裝置包括傳感器和顯示表盤。
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，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，通過下水傳感器和下水顯示表盤檢測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，閉合第二電路開關(guān)使蓄電池和水泵連接，即，將下水庫的水抽到上水箱；上水傳感器和上水顯示表盤檢測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，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，通過下水傳感器和下水顯示表盤檢測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，閉合第二電路開關(guān)使蓄電池和水泵連接，即將下水庫的水抽到上水箱；上水傳感器和上水顯示表盤檢測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)電專業(yè)課程和設(shè)計教學(xué)，形象直觀，操作安全，結(jié)構(gòu)簡單，制作方便。
文檔編號G09B23/18GK103150951SQ20131006250
公開日2013年6月12日 申請日期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, 趙萬里 申請人:華北水利水電學(xué)院