一种具有自保护能力的水力发电装置的制作方法

本发明涉及一种具有自保护能力的水力发电装置。

背景技术：

随着科技的发展和社会的进步，我国的城市化建设不断加快，对于电能的需求也不断提高，这样就需要大量的水力发电设备来提供足够的电能。

在现有的水力发电设备中，在进行水力发电的时候，通过引水通道引入水源，来驱动桨叶，控制发电机发电。但是当水力资源充足，流速过快的时候，会导致发电机转速过快，发生飞车的现象，这样就降低了装置的可靠性；不仅如此，在装置工作的时候，由于内部的工作电源电路缺少电流检测的功能，会因为输入电流过大，导致集成电路烧坏，降低了装置的可靠性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有自保护能力的水力发电装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有自保护能力的水力发电装置，包括引水机构和发电机构，所述引水机构与发电机构传动连接；

所述引水机构包括引水导管和喷水管，所述引水导管与喷水管连通，所述引水导管的内部设有流量传感器；

所述发电机构包括本体、传动轴、角度调节组件和若干桨叶，各桨叶周向均匀设置在传动轴的外周，所述角度调节组件设置在本体的下方，所述本体通过传动轴与各桨叶传动连接；

所述角度调节组件包括凸轮、从动齿轮和驱动齿轮，所述从动齿轮为圆环，所述从动齿轮的内部均匀设有若干从动齿，所述凸轮与从动齿轮内部的从动齿啮合，所述从动齿轮的外部均匀设有若干传动齿，所述驱动齿轮与从动齿轮外部的传动齿啮合；

所述引水机构还包括工作电源模块，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、三极管、电感和二极管，所述集成电路的型号为LT1111，所述集成电路的电流限制端通过第一电容接地，所述集成电路的电流限制端通过第一电阻与集成电路的电源输入端连接，所述集成电路的接地端和集成电路的内部三极管的发射极端均接地，所述集成电路的内部三极管的集电极端通过第三电阻与三极管的基极连接，所述三极管的发射极与集成电路的电源输入端连接，所述三极管的发射极通过第二电阻与三极管的基极连接，所述三极管的集电极与电感连接，所述三极管的集电极与二极管的阴极连接，所述二极管的阳极接地，所述集成电路的采样端通过第五电阻接地，所述集成电路的采样端通过第四电阻和第二电容组成的串联电路接地。

作为优选，为了保证水力发电装置的发电效率，所述喷水管喷出的水所在的直线与桨叶所在的平面垂直。

作为优选，为了保证驱动齿轮的可靠旋转，所述驱动齿轮传动连接有驱动轴。

作为优选，为了保证水力发电装置的可靠发电，所述本体内设有发电机，所述发电机与传动轴传动连接。

作为优选，为了保证发电机构工作在安全的转速下，防止发生飞车现象，所述传动轴上套设有转速传感器。

作为优选，为了增加装置的远程通讯能力，所述本体的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙。

作为优选，为了提高装置的续航能力，所述本体的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。

作为优选，为了提高水力发电装置的安全等级，所述本体的阻燃等级为V-0。

本发明的有益效果是，该具有自保护能力的水力发电装置中，当传动轴上的转速传感器检测到转速过快的时候，就会通过角度调节组件来调节本体的角度，来控制水对桨叶的驱动作用力，来控制转速，起到了保护的作用；不仅如此，在工作电源电路中，通过集成电路的电流限制端对输入电源的电流进行检测，防止由于电流过大烧坏集成电路，起到了保护作用，提高了装置的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明具有自保护能力的水力发电装置的结构示意图；

图2是本发明具有自保护能力的水力发电装置的发电机构的结构示意图；

图3是本发明具有自保护能力的水力发电装置的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.引水导管，2.流量传感器，3.喷水管，4.传动轴，5.桨叶，6.角度调节组件，7.本体，8.从动齿轮，9.凸轮，10.驱动齿轮，11.驱动轴，U1.集成电路R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，C1.第一电容，C2.第二电容，D1.二极管，Q1.三极管，L1.电感。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图3所示，一种具有自保护能力的水力发电装置，包括引水机构和发电机构，所述引水机构与发电机构传动连接；

所述引水机构包括引水导管1和喷水管3，所述引水导管1与喷水管3连通，所述引水导管1的内部设有流量传感器2；

所述发电机构包括本体7、传动轴4、角度调节组件6和若干桨叶5，各桨叶5周向均匀设置在传动轴4的外周，所述角度调节组件6设置在本体7的下方，所述本体7通过传动轴4与各桨叶5传动连接；

所述角度调节组件6包括凸轮9、从动齿轮8和驱动齿轮10，所述从动齿轮8为圆环，所述从动齿轮8的内部均匀设有若干从动齿，所述凸轮9与从动齿轮8内部的从动齿啮合，所述从动齿轮8的外部均匀设有若干传动齿，所述驱动齿轮10与从动齿轮8外部的传动齿啮合；

所述引水机构还包括工作电源模块，所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、三极管Q1、电感L1和二极管D1，所述集成电路U1的型号为LT1111，所述集成电路U1的电流限制端通过第一电容C1接地，所述集成电路U1的电流限制端通过第一电阻R1与集成电路U1的电源输入端连接，所述集成电路U1的接地端和集成电路U1的内部三极管的发射极端均接地，所述集成电路U1的内部三极管的集电极端通过第三电阻R3与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的发射极与集成电路U1的电源输入端连接，所述三极管Q1的发射极通过第二电阻R2与三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与电感L1连接，所述三极管Q1的集电极与二极管D1的阴极连接，所述二极管D1的阳极接地，所述集成电路U1的采样端通过第五电阻R5接地，所述集成电路U1的采样端通过第四电阻R4和第二电容C2组成的串联电路接地。

作为优选，为了保证水力发电装置的发电效率，所述喷水管3喷出的水所在的直线与桨叶5所在的平面垂直。

作为优选，为了保证驱动齿轮10的可靠旋转，所述驱动齿轮10传动连接有驱动轴11。

作为优选，为了保证水力发电装置的可靠发电，所述本体7内设有发电机，所述发电机与传动轴4传动连接。

作为优选，为了保证发电机构工作在安全的转速下，防止发生飞车现象，所述传动轴4上套设有转速传感器。

作为优选，为了增加装置的远程通讯能力，所述本体7的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙。

作为优选，为了提高装置的续航能力，所述本体7的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。

作为优选，为了提高水力发电装置的安全等级，所述本体7的阻燃等级为V-0。

该具有自保护能力的水力发电装置中，通过引水机构将水引到发电机构处，通过发电机构来进行发电，实现了装置的发电。

在引水机构中，水从引水导管1中进入，再通过喷水管3喷出，同时通过流量传感器2对引水导管1内的水流量进行实时监控，提高了水力发电的可靠性。

在发电机构中，水从喷水管3喷出，冲击到桨叶5上，对桨叶5做功，则传动轴4就会开始旋转，驱动本体7内的发电机进行发电。当传动轴4上的转速传感器检测到转速过快的时候，就会通过角度调节组件6来调节本体7的角度，来控制水对桨叶5的驱动作用力，来控制转速，起到了保护的作用。其中，在角度调节组件6中，首先由驱动齿轮10通过从动齿轮8外部的传动齿驱动从动齿轮8转动，来控制本体7的转动，接着再通过凸轮9通过从动齿轮8内部的从动齿来控制本体7角度的精确调节，对转速进行精确控制，保证发电效率的最大化。

该具有自保护能力的水力发电装置中，工作电源模块，用来保证装置内的各个模块可靠工作，提高了装置的可靠性。其中，在工作电源电路中，集成电路U1的型号为LT1111，通过集成电路U1的采样端对第四电阻R4和第五电阻R5的分压进行精确检测，从而保证了输出电压的稳定性，同时通过集成电路U1的电流限制端对输入电源的电流进行检测，防止由于电流过大烧坏集成电路U1，起到了保护作用，提高了装置的可靠性。

与现有技术相比，该具有自保护能力的水力发电装置中，当传动轴4上的转速传感器检测到转速过快的时候，就会通过角度调节组件6来调节本体7的角度，来控制水对桨叶5的驱动作用力，来控制转速，起到了保护的作用；不仅如此，在工作电源电路中，通过集成电路U1的电流限制端对输入电源的电流进行检测，防止由于电流过大烧坏集成电路U1，起到了保护作用，提高了装置的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。