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美媒:科學(xué)家發(fā)明可穿戴發(fā)電機(jī) 利用尿液供電   美媒稱(chēng),日前,一雙嵌入了微生物燃料電池(MFC)的襪子成功為一臺(tái)無(wú)線發(fā)射器提供了動(dòng)力,并向一臺(tái)個(gè)人電腦發(fā)射了信號(hào)。這種MFC以尿液為燃料,靠穿戴者行走帶動(dòng)循環(huán)。這是 依靠基于MFC技術(shù)的可穿戴發(fā)電機(jī)提供動(dòng)力的自給式發(fā)電系統(tǒng)。   據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站12月11日?qǐng)?bào)道,有關(guān)這項(xiàng)研究成果的科技論文發(fā)表在美國(guó)《生物靈感和仿生學(xué)》雙月刊上。   論文稱(chēng),這項(xiàng)試驗(yàn)是由英國(guó)西英格蘭大學(xué)布里斯托爾生物能源中心的揚(yáng)尼斯·耶羅普洛斯教授帶領(lǐng)的。   報(bào)道稱(chēng),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(lái)發(fā)電。通常來(lái)講,續(xù)流MFC依靠一臺(tái)主電動(dòng)泵來(lái)讓尿液在電池中循環(huán),不過(guò)本項(xiàng)試驗(yàn)完全依靠的是人體運(yùn)動(dòng)。該試驗(yàn)使用的手動(dòng)泵類(lèi)似于簡(jiǎn)單的魚(yú)循環(huán)系統(tǒng),行走動(dòng)作可以使尿液在MFC中循環(huán)并發(fā)電。安裝在腳后跟下的軟管可以借由行走動(dòng)作確保頻繁的液體推挽。這一可穿戴MFC系統(tǒng)成功地為一塊無(wú)線傳輸板供電,使其每?jī)煞昼娤蛴蓚€(gè)人電腦控制的接收模塊發(fā)射一條信息。   耶羅普洛斯說(shuō):“我們此前曾用以尿液為燃料的MFC為一部供電,這次想看一下我們是否能用可穿戴技術(shù)復(fù)制這一成功。我們同樣想讓這一系統(tǒng)做到完全自給,僅靠人力供電——尿液作為燃料、腳部運(yùn)動(dòng)作為泵?!?



柴油發(fā)電機(jī)組的電球構(gòu)成和控制系統(tǒng) 電機(jī)按照其發(fā)生或需要的電能的性質(zhì)可分為直流電機(jī)和交流電機(jī);交流電機(jī)除變壓器外,還可分為同步電機(jī)和異步電機(jī)。異步電機(jī)多作為電動(dòng)機(jī),作發(fā)電機(jī)用的非常少見(jiàn)。 柴油發(fā)電機(jī)組中常用的發(fā)電機(jī)為同步發(fā)電機(jī),由定子、轉(zhuǎn)子和電壓調(diào)節(jié)器及輔助裝置構(gòu)成。 1.電樞組件 電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導(dǎo)磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成,既可構(gòu)成發(fā)電機(jī)的部分磁路,又可減小鐵芯的渦流損耗、電樞硅鋼片的內(nèi)沿中央制有均勻的開(kāi)口,許多硅鋼片疊壓后其內(nèi)沿形成開(kāi)口槽,用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強(qiáng)度漆包線統(tǒng)制而成,按照設(shè)計(jì)規(guī)律安放在電樞槽內(nèi)并正確地連接起來(lái),構(gòu)成完整的單相或三相電樞繞組,用以產(chǎn)生交流電動(dòng)勢(shì),向負(fù)載輸出電能。 2.磁極 磁極由磁級(jí)鐵芯和勵(lì)磁繞組組成。磁極鐵芯由導(dǎo)磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、,在勵(lì)磁電流的作用下產(chǎn)生主磁場(chǎng)、同時(shí)減小渦流損耗。勵(lì)磁繞組由外涂高強(qiáng)度絕緣漆的銅導(dǎo)線集中統(tǒng)制在各個(gè)磁促上,然后將其正確地連接起來(lái)。當(dāng)通入直流電流時(shí),磁極被磁化,產(chǎn)生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數(shù)由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定,導(dǎo)線的線徑由額定勵(lì)磁電流決定。 3.定子和轉(zhuǎn)子 定子是交流發(fā)電機(jī)中固定不動(dòng)的部分,可以是電樞,也可以是磁極。對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī),其定子組件就是電樞組件;而對(duì)于旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī),其定子組件則為磁極及其勵(lì)磁繞組等組成的磁極組件, 轉(zhuǎn)子是發(fā)電阻的旋轉(zhuǎn)部分.可以是發(fā)電機(jī)的磁極,也可以是發(fā)電機(jī)的電摳。對(duì)于旋轉(zhuǎn)磁極式同步交流發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)子部分通常由磁極鐵芯、勵(lì)磁繞組、轉(zhuǎn)軸及附件組成。 4.電壓調(diào)節(jié)器AVR 當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí),電壓調(diào)節(jié)器可自動(dòng)改變發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流,確保輸出電壓恒定。常見(jiàn)的電壓調(diào)節(jié)器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。 發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng) 伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,柴油發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化技術(shù)日臻成熟。專(zhuān)業(yè)控制器采用未處理技術(shù),以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路,直至發(fā)展成以專(zhuān)用控制器為核心的自動(dòng)化系統(tǒng)。其總體來(lái)說(shuō)具有成本低、性能高的特點(diǎn)。 柴油發(fā)電機(jī)組控制器具有檢測(cè)和顯示發(fā)電機(jī)各物理量的功能;進(jìn)行發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)、運(yùn)行、停機(jī)、緊急停機(jī)等控制性操作;供電及負(fù)載檢測(cè)與切換;機(jī)組保護(hù);故障診斷;遠(yuǎn)程通信遙測(cè)、遙控等作用、增強(qiáng)了柴油發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性和人機(jī)交流方便性。常見(jiàn)的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。




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