CN104214060A

CN104214060A - 一种无传动机构的健身发电车

Info

Publication number: CN104214060A
Application number: CN201310220695.XA
Authority: CN
Inventors: 岳军; 赵金峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-05
Filing date: 2013-06-05
Publication date: 2014-12-17

Abstract

一种无传动机构的健身发电车，由车座、车把、发电机、脚蹬、底座等组成，属健身发电领域。本发明技术方案将健身车脚蹬直接安装在发电机轴上，无需皮带、链条或齿轮等机械传动机构，提高了现有健身发电车的效率及发电量。发电机由定子铁芯、定子线圈、转子永磁体磁极、转子支撑体、外壳等组成。定子铁芯凹槽数量为180～330个，转子永磁体磁极数量为30～56对，定子线圈为单层绕组，排列方式按三相输出电压分布。发电机额定转速为50～97转/分钟，额定功率为300～490瓦，额定输出电压为三相正弦交流12伏或24伏，该电压经三相整流后，通过逆变器获得单相220伏交流电源。

Description

一种无传动机构的健身发电车

技术领域

本发明技术方案属健身发电领域，特别涉及健身发电车。

背景技术

拥有健康的身体，是美好生活愉快工作的基本保证。人们通过健身车锻炼身体，有的健身车带有发电功能，在健身的同时将一部分能量转换为电能，即锻炼了身体又发出了低碳绿色的电力。

然而，现有健身发电车的发电量都不大，所发出的电量只能用于小功率照明、LED、音乐盒等，实用性不强，不能为功率更大的电器如电视机、电脑等提供电源。为此，有必要提高现有健身发电车的效率和发电量。

现有健身发电车的发电量不足的原因在于，现有健身发电车是通过皮带、链条或齿轮等传动机构将健身车主轴与发电机轴相连。人的体能是有限的，在主动轮与从动轮的能量传递过程中，皮带、链条或齿轮消耗了一部分能量，剩余的能量才用于发电，从而导致发电量小效率低下。

现有健身发电车上使用的发电机是传统发电机，其额定转速一般较高，只能通过皮带、链条或齿轮传动并增速，才能达到发电机的额定转速。另外，传统发电机在体积、外形、额定功率、额定输出电压等方面，也不是很适合直接应用在健身车上。

发明内容

本发明提供一种无需皮带、链条或齿轮等机械传动的健身发电车技术方案，健身车脚蹬直接安装在发电机轴上，从而大大提高了健身发电车的效率。本发明健身发电车上的发电机是专为健身车设计，根据健身车的需求设计发电机的额定转速、外形体积、额定功率、输出电压。

本发明技术方案由车座、车把、发电机、脚蹬、底座等组成，其中发电机由定子铁芯、定子线圈、转子永磁体磁极、转子支撑体、外壳等组成。定子铁芯为多层矽钢片，其内圆开有均匀分布的铁芯凹槽，凹槽数量为180～330个。转子永磁体磁极沿转子支撑体外圆按N、S极间隔均匀排列，数量为30～55对。铁芯凹槽内绕有定子线圈，定子线圈为单层绕组，排列方式按三相输出电压分布。转子永磁体磁极为片状梯形、方型或三角形，每片永磁体磁极对应3个定子铁芯凹槽。

考虑到大多数健身群体的体能因素和舒适度范围，本发明技术方案发电机的额定转速设计在50～97转/分钟区间，额定功率为300～490瓦，额定输出电压为三相正弦交流12伏或24伏，该电压经三相整流后，通过逆变器获得220伏交流电。

本发明技术方案可使一般正常体能的健身者持续轻松地获得200瓦以上的电能，所发出的电能经整流逆变后，可直接为电脑、电视机等实用电器供电。体能健壮者可持续获得400瓦以上的发电功率，为更多的用电设备供电。

本发明技术方案提高了健身发电车的效率，其特征在于健身发电车上无皮带、链条或齿轮等机械传动机构，健身车脚蹬直接安装在发电机轴上。

附图说明：

图1是本发明技术方案发电机结构示意图；

图2是转子永磁体磁极与定子线圈对应关系局部示意图；

图3是转子梯形永磁体磁极与定子铁芯凹槽对应关系局部示意图；

图4是转子方形永磁体磁极与定子铁芯凹槽对应关系局部示意图；

图5是转子三角形永磁体磁极与定子铁芯凹槽对应关系局部示意图;

图6是本发明技术方案总体结构示意图。

图中：1-定子铁芯；2-定子线圈；3-转子永磁体磁极；4-转子支撑体；5-发电机外壳；6-紧固螺母；7-轴承；8-发电机轴；9-定子铁芯；10-定子线圈；11-转子永磁体磁极；12-转子支撑体；13-紧固螺母；14-发电机轴；15-定子铁芯凹槽；16-转子梯形永磁体磁极；17-定子铁芯；18-定子铁芯凹槽；19-转子方形永磁体磁极；20-定子铁芯；21-定子铁芯凹槽；22-转子三角形永磁体磁极；23-定子铁芯；24-车把；25-车座；26-发电机；27-底座；28-发电机轴；29-脚蹬。

具体实施方式：

图6是本发明技术方案总体结构示意图，本发明技术方案由发电机26、车座25、车把24和底座27、脚蹬29等组成，健身车脚蹬直接安装在发电机轴上。

如图1 所示，本发明技术方案发电机由定子铁芯1、定子线圈2、转子磁极3、转子支撑体4、发电机外壳5、紧固螺母6、轴承7、发电机轴8等组成，定子铁芯1由多层矽钢片构成。发电机外壳5与发电机轴8之间设有轴承7。

如图2 所示，定子铁芯1为多层矽钢片，定子铁芯1内圆沿圆周开有均匀分布的铁芯凹槽18，凹槽的数量为294个。转子永磁体磁极11沿转子支撑体12外圆按N、S极间隔均匀排列，数量为49对。铁芯凹槽18内绕有定子线圈10，定子线圈10为单层绕组，每槽绕组为27匝，绕组排列方式按三相输出电压分布。紧固螺母6用于固定连接转子支撑体12和发电机轴14。

如图3所示，转子梯形永磁体磁极16共49对，沿转子支撑体12外圆按N、S极间隔均匀排列，每片永磁体磁极对应3个定子铁芯凹槽15。

本发明技术方案发电机的额定转速为62转/分钟，额定功率为437瓦，额定输出电压为三相正弦交流12V，该电压经三相整流后，通过逆变器获得220V交流电。

Claims

1.一种健身发电车，包括车座、车把、脚蹬、发电机、发电机轴、发电机定子铁芯、定子铁芯凹槽、定子线圈、转子永磁体磁极组成，其特征在于健身发电车上无皮带、链条或齿轮等机械传动机构，脚蹬直接安装在发电机轴上。

2.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机定子铁芯凹槽数量为186、192、198、204、210、216、222、228、234、240、246、252、258、264、270、276、282、288、294、300、306、312、318、324、330个。

3.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机转子永磁体磁极数量为30～56对。

4.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机定子线圈为单层绕组，排列方式按三相输出电压分布。

5. 根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机转子永磁体磁极为片状梯形、方型或三角形。

6.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机转子每片永磁体磁极对应3个定子铁芯凹槽。

7.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机额定转速为50～97转/分钟。

8.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机额定功率为300～490瓦。

9.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机额定输出电压为三相正弦交流12伏或24伏。