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美媒:科學家發明可穿戴發電機 利用尿液供電
美媒稱,日前,一雙嵌入了微生物燃料電池(MFC)的襪子成功為一臺無線發射器提供了動力,并向一臺個人電腦發射了信號。這種MFC以尿液為燃料,靠穿戴者行走帶動循環。這是 依靠基于MFC技術的可穿戴發電機提供動力的自給式發電系統。
據美國每日科學網站12月11日報道,有關這項研究成果的科技論文發表在美國《生物靈感和仿生學》雙月刊上。
論文稱,這項試驗是由英國西英格蘭大學布里斯托爾生物能源中心的揚尼斯·耶羅普洛斯教授帶領的。
報道稱,襪子中嵌入的柔軟MFC以新鮮尿液為燃料,依靠穿戴者的行走來發電。通常來講,續流MFC依靠一臺主電動泵來讓尿液在電池中循環,不過本項試驗完全依靠的是人體運動。該試驗使用的手動泵類似于簡單的魚循環系統,行走動作可以使尿液在MFC中循環并發電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統成功地為一塊無線傳輸板供電,使其每兩分鐘向由個人電腦控制的接收模塊發射一條信息。
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發電機與勵磁電流的有關特性
一、華爾網本地直流發電機供電的勵磁方法;
這種勵磁方法的發電機具有專用的直流發電機,這種專用的直流發電機稱為直流勵磁機,勵磁機一般與發電機同軸,發電機的勵磁繞組經過裝在大軸上的滑環及固定電刷從勵磁機取得直流電流。這種勵磁方法具有勵磁電流獨立,作業比較牢靠和削減自用電消耗量等長處,是曩昔幾十年間發電機首要勵磁方法,具有較老練的運轉經歷。缺陷是勵磁調理速度較慢,保護作業量大,故在10MW以上的機組中很少選用。
二、華爾網本地溝通勵磁機供電的勵磁方法:
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三、華爾網本地無勵磁機的勵磁方法:
在勵磁方法中不設置專門的勵磁機,而從發電機自身取得勵磁電源,經整流后再供應發電機自身勵磁,稱自勵式停止勵磁。自勵式停止勵磁可分為自并勵和自復勵兩種方法。自并勵方法它經過接在發電機出口的整流變壓器取得勵磁電流,經整流后供應發電機勵磁,這種勵磁方法具有結簡略,設備少,出資省和保護作業量少等長處。自復勵磁方法除沒有整流變壓外,還設有串聯在發電機定子回路的大功率電流互感器。這種互感器的作用是在發作短路時,給發電機供應較大的勵磁電流,以補償整流變壓器輸出的缺乏。這種勵磁方法具有兩種勵磁電源,經過整流變壓器取得的電壓電源和經過串聯變壓器取得的電流源。
發電機與勵磁電流的有關特性
1、華爾網本地電壓的調理:
主動調理勵磁體系可以看成為一個以電壓為被調量的負反饋操控體系。無功負荷電流是形成發電機端電壓下降的根本原因,當勵磁電流不變時,發電機的端電壓將隨無功電流的增大而下降。可是為了滿意用戶對電能質量的要求,發電機的端電壓應根本堅持不變,完成這一要求的方法是隨無功電流的改動調理發電機的勵磁電流。
2、華爾網本地無功功率的調理:
發電機與體系并聯運轉時,可以認為是與無限大容量電源的母線運轉,要改動發電機勵磁電流,感應電勢和定子電流也跟著改動,此刻發電機的無功電流也跟著改動。當發電機與無限大容量體系并聯運轉時,為了改動發電機的無功功率,有必要調理發電機的勵磁電流。此刻改動的發電機勵磁電流并不是一般所說的“調壓”,而是僅僅改動了送入體系的無功功率。
3、華爾網本地無功負荷的分配:
并聯運轉的發電機依據各自的額外容量,按份額進行無功電流的分配。大容量發電機應擔負較多無功負荷,而容量較小的則負供應較少的無功負荷。為了完成無功負荷能主動分配,可以終究靠主動高壓調理的勵磁設備,改動發電機勵磁電流保持其端電壓不變,還可對發電機電壓調理特性的傾斜度做調整,以完成并聯運轉發電機無功負荷的合理分配。
柴油發電機組的耗量特性
在滿足電力網絡負荷平衡的前提下,柴油發電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發電機組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達到少,進而整個發電廠的效率與收益。柴油發電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉化的爆炸動力來推動柴油機的運作,柴油發電機再帶動與其相關聯的發電機發電,完成整個電力生產環節。因為柴油發電機的做功的數量很大程度上取決于燃油消耗的數量,而柴油發電機的進氣量又規定了柴油發電機組出力的大小,由于負荷時刻在波動,為了保證康明斯柴油發電機組在任何時刻達到經濟工況,必須對康明斯柴油發電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發電機組的耗油量特性。
柴油發電機組發出的功率,與柴油發電機組消耗的柴油等的關系形成柴油發電機組的耗油量特性曲線。而柴油發電機組的這一曲線是電力柴油發電機組 負荷分配問題的基本參數,終結果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關系。因此在負荷優化分配中,通過分析計算得到柴油發電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發電機組的耗油量特性的參數,必須先對火力電柴油發電機組的參數進行了解,單元柴油發電機組的燃油的使用量B與發電機有功功率P之間的關系比較復雜,主要取決于柴油發電機組本身的特點,同時還受到所處環境溫度,水介質溫度,大氣壓等因素影響。康明斯柴油發電機組由于其自身特點,其啟動過程耗時較長,由此有時連續優化過程中需要考慮柴油發電機組的啟停成本;柴油發電機組在低負荷狀態下,為了保證鍋爐燃油的穩定燃燒需要進行投油穩燃。如果綜合考慮這些成本,會使得柴油發電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關系和規律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發電機組在穩定負荷下的耗油量特性關系,即不考慮柴油發電機組的啟停成本,但是對于柴油發電機組的出力范圍進行考慮,可有效避免柴油發電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結論的正確性。
此時,單元柴油發電機組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時燃油的標準柴油耗油量(單位:t/h);P為發電機有功功率(單位:MW)。
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