本研究將電磁式波能轉換裝置架設於單繫纜式浮體結構物上，浮式結構物下方架設導流翼板，並可自由轉動。受波浪外力作用時，浮台能迎著波浪方向旋轉，使銣鐵硼磁石置於纏繞銅線之壓克力管內左右的水平移動，使纏繞銅線於壓克力管之線圈產生感應電壓，進而發電。本文研究方法以實驗為主，其改變實驗參數包括：波浪入射波高(h)、波浪週期(T)、發電組架設高度(H)及架設方式，而利用造波水槽試驗找出在不同週期及電磁感應式發電機組放置高度及位置下之最佳實驗設計，並探討發電系統之最佳發電量。
由實驗結果得之：(1) 不同的架設位置於不同的週期下會有不同的效果，以架設高度為85公分，週期為1.35秒時為最佳；(2) 架設高度(H)於105公分時，電壓值隨著週期增加而增大；(3) 整體而言，架設高度(H)於85公分時，發電效果為最佳。

For an offshore platform structure applied to wave-energy conversion system, in order to catch the maximum waves to generate more powers, similar to wind-energy power generators, a range of angles for the devices normal to the propagating direction of incident waves is required, particularly when the power converting system has directional preference. In this study, an electro-magnetic wave energy conversion device was developed and tested in a single-mooring offshore platform system. In order to find the best design parameters for the electro-magnetic generators system in various wave periods a water-tank experiment was designed and performed.
During the experimental study, both wave parameters and dimensional related parameter of the generator were under investigation. It was found in this study that the newly developed wave conversion system can work well under certain periods and height of waves. The relationships between the parameter were presented into figures.

論文審定書 i
誌謝 ii
摘要 iv
ABSTRACT v
目錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 x
照片目錄 xxiii
符號說明 xxiv
第一章 緒論 1
1 . 1 前言 1
1 . 2 文獻回顧 2
1.2.1海洋能源利用現況 2
1.2.2波浪能源轉換裝置 3
1 . 3 研究動機 5
1 . 4 本文架構 6
第二章 波浪發電系統設計理論 10
2 . 1 發電機基本原理 10
2.1.1 能量守恆 10
2.1.2 法拉第定律 10
2 . 2 波浪性質基本假設 12
2 . 3 浮體結構物含磁石發電組之運動理論解析 13
2.3.1 發電組壓克力管內之磁石運動方程式 13
2.3.2 浮體裝置發電組之運動方程式 13
2 . 4 一般浮體結構物外力項計算 15
2 . 5 浮台裝置電磁感應發電組最佳尺寸設計 18
第三章 水工模型實驗 21
3 . 1 模型相似理論及縮尺 21
3 . 2 實驗模型製作 23
3.2.1 系統浮台及翼板製作 23
3.2.2 電磁感應發電組製作 23
3 . 3實驗儀器及設備 24
3 . 4 實驗佈置 26
3 . 5 實驗波浪條件 26
3 . 6 實驗參數設定 27
3 . 7 實驗步驟 27
3.7.1 波高計量測 27
3.7.2 張力值量測 28
3.7.3 電壓值量測 28
3.7.4 高解析攝影機位移量測 28
3 . 8 磁石在纏繞銅線之壓克力管內發電實驗流程 29
3 . 9浮體結構物受外力產生位移實驗流程 29
第四章 實驗結果與討論 45
4 . 1 浮體運動試驗結果分析 45
4 . 2 附加發電機加速度分析 46
4 . 3 附加發電機之電壓分析 47
4 . 4 附加發電機之電流分析 49
4 . 5 附加發電機之電功率分析 50
4 . 6 有無裝設電磁感應式發電組之位移比較分析 51
4 . 7 有無裝設電磁感應式發電組之錨定拉力比較分析 52
4 . 8 交叉分析最佳之架設高度(H)、波高(h)、波浪週期(T)組合 52
第五章 結論與建議 160
5 . 1 結論 160
5 . 2 建議 161
參考文獻 162
附錄 A 電磁學方程式 165
附錄B 電磁式發電組之運動方程式 166
附錄C 浮體附加電磁式發電組之運動方程式 169
附錄D影像處理 175
附錄E 浮台運動軌跡圖 185

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