CN102251945A - 行人楼梯自动发电装置 - Google Patents

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曲金玉
张益瑞
周英超
曲桂娴
刘静
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    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine

Abstract

本发明提供一种行人楼梯自动发电装置，它包括楼梯踏板和安装在楼梯踏板底部的多个发电单元，每个发电单元的支架固定在底板上，支架顶部固定连接着支架端盖，垂直运动销顶端固定连接于上板，下端垂直间隙穿过支架端盖，限位套筒安装在支架端盖上，压簧套装在垂直运动销上且位于上板与支架端盖之间，垂直运动销位于支架端盖的下方部分依次固定装有限位销和多层条形永久磁铁，对应于每个条形永久磁铁的磁极端面，支架上嵌装有绕在铁心上的电磁线圈，永久磁铁的磁极端面与铁心有间隙，每个发电单元的所有电磁线圈串联后接输出端子。行人踏上楼梯踏板时，条形永久磁铁上下移动，电磁线圈就会产生感应电动势和电流，利用行人的行走发电。

Description

行人楼梯自动发电装置
技术领域
本发明涉及一种行人楼梯自动发电装置，属于震动发电技术领域。
背景技术
在现有的震动发电装置中，利用机器的震动或路面的震动，通过电磁线圈或压电晶体将机械震动能量转化为电能，由于震动幅度较小，发电效率低、功率小，很难满足实际用电要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种能克服上述缺陷、发电效率高、功率较大、结构简单的行人楼梯自动发电装置。其技术方案为：
一种行人楼梯自动发电装置，其特征在于：包括楼梯踏板和安装在楼梯踏板底部的多个发电单元，每个发电单元均包括上板、垂直运动销、压簧、限位套筒、支架、支架端盖、限位销、条形永久磁铁、绕在铁心上的电磁线圈、输出端子和底板，其中支架固定在底板上，支架顶部固定连接着支架端盖，垂直运动销顶端固定连接于上板，下端垂直穿过支架端盖中心的导向孔并探入支架内，限位套筒安装在支架端盖上且与支架端盖的导向孔同轴心，压簧套装在垂直运动销上且位于上板与支架端盖之间，垂直运动销位于支架端盖的下方部分依次固定装有限位销和多层条形永久磁铁，每层条形永久磁铁包括一个条形永久磁铁，对应于每个条形永久磁铁的磁极端面，支架上嵌装有绕在铁心上的电磁线圈，永久磁铁的磁极端面与铁心保持一定的端面间隙，每个发电单元的所有电磁线圈串联后接输出端子；
在楼梯踏板处于不受压力的状态下：上板与限位套筒的上端面之间有一定距离，压簧保持预压紧状态且高于限位套筒，限位销贴紧在支架端盖的下表面，每个条形永久磁铁的磁极轴线略高于对应的铁心的轴线，垂直运动销的底部与底板的上表面有一定距离；
在楼梯踏板处于受压力的状态下：上板与限位套筒的上端面接触，每个条形永久磁铁的磁极轴线略低于对应的铁心的轴线，垂直运动销的底部与底板的上表面有一定距离。
其工作原理为：行人踏上楼梯踏板时，上板受压，垂直运动销下移，条形永久磁铁随之下移，与之相对的电磁线圈产生感应电动势和电流，当行人行走离开楼梯踏板时，上板在压簧的作用下复位，垂直运动销上移，条形永久磁铁随之上移，与之相对的电磁线圈也产生感应电动势和电流，这样自动发电装置就可以利用行人的行走发电。
本发明与现有技术相比，其优点是：行人在上、下楼梯时，人体的重量全部作用在楼梯踏板上，使楼梯踏板产生相对较大作用力和垂直位移，提高了发电效率和功率，同时，该装置结构简单，运行可靠，使用方便，可作为楼梯照明电源。
附图说明
图1是本发明实施例的结构图。
图中：1、楼梯踏板2、上板3、垂直运动销4、压簧5、限位套筒6、支架7、支架端盖8、限位销9、条形永久磁铁10、铁心11、电磁线圈12、输出端子13、底板
具体实施方式
在图1所示的实施例中：在楼梯踏板1的底部安装有三个发电单元，每个发电单元均包括上板2、垂直运动销3、压簧4、限位套筒5、支架6、支架端盖7、限位销8、条形永久磁铁9、绕在铁心10上的电磁线圈11、输出端子12和底板13，其中支架6固定在底板13上，支架6顶部固定连接着支架端盖7，垂直运动销3顶端固定连接于上板2，下端垂直穿过支架端盖7中心的导向孔并探入支架6内，限位套筒5安装在支架端盖7上且与支架端盖7的导向孔同轴心，压簧4套装在垂直运动销3上且位于上板2与支架端盖7之间，垂直运动销3位于支架端盖7的下方依次固定装有限位销8和三层条形永久磁铁，每层条形永久磁铁包括一个条形永久磁铁9，各层的条形永久磁铁9之间的夹角为90°，对应于每个条形永久磁铁9的磁极端面，支架6上共嵌装六个绕在铁心10上的电磁线圈11，永久磁铁9的磁极端面与铁心10保持1毫米的端面间隙，六个电磁线圈9的输出电压相位角都相同，将六个电磁线圈9串联连接后接输出端子12，输出的总电压是六个电磁线圈9电压的总和；
在楼梯踏板1处于不受压力的状态下，上板2与限位套筒5的上端面之间有5毫米的距离，压簧4保持预压紧状态且高于限位套筒5，限位销8贴紧在支架端盖7的下表面，每个条形永久磁铁9的磁极轴线略高于对应的铁心10的轴线，垂直运动销3的底部与底板13的有10毫米距离；
在楼梯踏板1处于受压力的状态下，上板2与限位套筒5的上端面接触，每个条形永久磁铁9的磁极轴线略低于对应的铁心10的轴线，垂直运动销3的底部与底板13有5毫米的距离。

Claims (3)

1.一种行人楼梯自动发电装置，其特征在于：包括楼梯踏板(1)和安装在楼梯踏板(1)底部的多个发电单元，每个发电单元均包括上板(2)、垂直运动销(3)、压簧(4)、限位套筒(5)、支架(6)、支架端盖(7)、限位销(8)、条形永久磁铁(9)、绕在铁心(10)上的电磁线圈(11)、输出端子(12)和底板(13)，其中支架(6)固定在底板(13)上，支架(6)顶部固定连接着支架端盖(7)，垂直运动销(3)的顶端固定连接于上板(2)，下端垂直穿过支架端盖(7)中心的导向孔并探入支架(6)内，限位套筒(5)安装在支架端盖(7)的上表面且与支架端盖(7)的导向孔同轴心，压簧(4)套装在垂直运动销(3)上且位于上板(2)与支架端盖(7)之间，垂直运动销(3)位于支架端盖(7)的下方部分依次固定装有限位销(8)和多层条形永久磁铁，每层条形永久磁铁包括一个条形永久磁铁(9)，对应于每个条形永久磁铁(9)的磁极端面，在支架(6)上嵌装有电磁线圈(11)，所有的电磁线圈(11)串联后接输出端子(12)，条形永久磁铁(9)的磁极端面与铁心(10)保持一定的间隙；
在楼梯踏板(1)处于不受压力的状态下：上板(2)与限位套筒(5)的上端面之间有一定距离，压簧(4)保持预压紧状态且高于限位套筒(5)，限位销(8)贴紧在支架端盖(7)的下表面，每个条形永久磁铁(9)的磁极轴线略高于对应的铁心(10)的轴线，垂直运动销(3)的底部与底板(13)有一定距离；
在楼梯踏板(1)处于受压力的状态下：上板(2)与限位套筒的(5)上端面接触，每个条形永久磁铁(9)的磁极轴线略低于对应的铁心(10)的轴线，垂直运动销(3)的底部与底板(13)有一定距离。
2.如权力要求1所述的行人楼梯自动发电装置，其特征在于：每个垂直运动销(3)上设有2～5层条形永久磁铁(9)。
3.如权力要求1所述的行人楼梯自动发电装置，其特征在于：楼梯踏板底(1)部均布有3～5个发电单元。
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