杠杆对力的放大原理在电动风力发电技术中的应用

杠杆对力的放大原理在电动风力发电技术中的应用刘守熙电动风力发电技术中应用了杠杆原理中的两项原理，一项是杠杆的不平衡原理，再一项是杠杆对动力的放大原理。关于杠杆的不平衡原理。我们都知道,杠杆原理杠杆原理亦称“杠杆平衡条件”。要使杠杆平衡，作用在杠杆上的两个力（用力点、支点和阻力点）的大小跟它们的力臂成反比。动力×动力臂=阻力×阻力臂，用代数式表示为F1·l1=F2·l2。式中，F1表示动力，l1表示动力臂，F2表示阻力，l2表示阻力臂。从上式可看出，欲使杠杆达到平衡，动力臂是阻力臂的几倍，动力就是阻力的几分之一。但在电动风力发电技术领域主要是应用杠杆的不平衡原理。对于垂直轴电动风力发电机来说，推动风车杠杆旋转的力叫动力，其施力点叫动力作用点：阻碍杠杆旋转的力叫阻力，其施力的点叫阻力点。要使风车杠杆能够绕着支点持续旋转，就必须创造一种使杠杆持续不平衡的条件，这就一方面要在杠杆的动力作用点施加动力（风力），另一方面要在阻力作用点减少阻力。凹凸形的风车叶片在一端可以作为杠杆的施力作用点发挥作用，同时在另一端又可以作为阻力作用点减少阻力发挥作用，所以凹凸形的风车叶片在一端能够有效增加动力，而在另一端则能够有效减少阻力，从而可以使人造机械风力，经过杠杆的不平衡原理，有效转换为机械动力，推动发电机转子转动而发电。关于杠杆对动力的放大原理。古希腊科学家阿基米德有这样一句流传千古的名言：“给我一个支点，我就能撬起整个地球！”这句话有着严格的科学根据。因此，杠杆对动力的放大作是不容置疑的。我们可以把杠杆对动力的放大效率表述为：杠杆对动力的放大效率=动力×动力臂的距离—阻力×阻力臂的距离。垂直轴风力发电机的风车在静止状态时，杠杆的动力为零，阻力也为零，或者是动力还不能超过阻力使其出现不平衡的情况。当鼓风机为杠杆的动力作用点施加足够的风力时，杠杆失去平衡，风车立即向施加风力的方向持续施转。由于风车叶片为凹凸形，阻力端只会在旋转运动中产生微小的阻力，而动力端的力不会被阻力端的阻力所抵销，而发挥99%的效率。这种电动风力发电装置，它不会像室外的垂直轴风力发电机那样，动力的相当大的一部分会被阻力所抵消。因此，鼓风机所提供的风力，通过动力臂的长度，实现十几倍、几十倍、上百倍的放大，带动发电机转子转动而发出高于鼓风机所消耗电能十几倍、几十倍、上百倍的电力。实验证明，风车半径从150公分至20公分风力可放大175倍，至发电机转子轴风力被放大的被数虽然还没有精确测算，但比175倍更高是肯定的。被放大的风力再转换为风力发电机机械能，进而机械能转换为电能时就放大了175倍以上，因而能量不守恒了。可见，能量守恒定律是相对的和有条件的，在杠杆对风力的放大环境下，能量守恒定律失效了。联系方式：作者：刘守熙系北京联合互利能源科技开发有限公司经理地址：北京建国路88号现代城2号楼2203室电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]手机：[phone]