CN104253522A - 永磁发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁发电装置，包括E型主体，该E型主体包括上、中、下三个磁臂以及侧向磁臂，其中，上、下两个磁臂为磁钢，侧向磁臂和中间磁臂均为软磁体，中间磁臂上绕有线圈，且中间磁臂上方设有跷板软磁体，可绕所述中间磁臂的顶部做跷板运动，运动时，该跷板软磁体的两端与上、下两个磁臂的顶部依次搭接。本发明的永磁发装置，在发电时不需要连续的转动动作，而是能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能，其成本低，结构简洁，无污染，特别适合微能量收集领域的应用场合。

Description

永磁发电装置

技术领域

本发明涉及永磁发电结构，尤其涉及一种能够实现瞬间自发电的永磁发电装置。

背景技术

目前市场上能够实现发电的装置很多，但大都结构复杂，体积大，成本昂贵，使用环境受到很大的限制，在国家大力倡导节能环保之下，能量收集领域出现了很多特殊的微型发电装置的需求，这往往是传统的以发电机为代表的磁发电装置难以满足的。新兴的物联网行业中，如果采用传统的电池，则会引起维护成本高、污染严重等问题，微功率无线传感网络的电源问题也成为了阻碍物联网普及的瓶颈问题。   

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能，其成本低，结构简洁，无污染，特别适合微能量收集领域的应用场合的永磁发电装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种永磁发电装置，包括E型主体，该E型主体包括上、中、下三个磁臂以及侧向磁臂，其中，上、下两个磁臂为磁钢，侧向磁臂和中间磁臂均为软磁体，中间磁臂上绕有线圈，且中间磁臂上方设有跷板软磁体，可绕所述中间磁臂的顶部做跷板运动，运动时，该跷板软磁体的两端与上、下两个磁臂的顶部依次搭接。

本发明所述的永磁发电装置中，所述跷板软磁体呈长板状结构。

本发明所述的永磁发电装置中，所述跷板软磁体中部两侧设有旋转轴，与外部支撑结构连接。

本发明所述的永磁发电装置中，上、下两个磁臂通过限位件与侧向磁臂固定连接。

本发明所述的永磁发电装置中，侧向磁臂和中间磁臂为一体结构。

本发明所述的永磁发电装置中，所述线圈套装在中间磁臂上，并通过胶体固定。

本发明产生的有益效果是：本发明的永磁发装置，在E型主体的中间磁臂上固定可旋转的跷板软磁体，可绕固定点做跷板运动，运动时，该跷板软磁体的两端与上、下两个磁臂的顶部依次搭接。发电时不需要连续的转动动作，而是能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能，其成本低，结构简洁，无污染，特别适合微能量收集领域的应用场合。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的永磁发电装置结构示意图；

图2是本发明实施例永磁发电装置在发电时的结构示意图一；

图3是本发明实施例永磁发电装置在发电时的结构示意图二；

图4是本发明实施例永磁发电装置在发电时的结构示意图三；

图5是本发明另一实施例的永磁发电装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的永磁发电装置包括E型主体，该E型主体包括上、中、下三个磁臂以及侧向磁臂4，其中，上、下两个磁臂1、2为磁钢，侧向磁臂4、中间磁臂3均为软磁体，中间磁臂3上绕有线圈，线圈套装在中间磁臂上，可通过胶体固定。

且中间磁臂3上方设有跷板软磁体5，两者可呈面接触，跷板软磁体5可绕中间磁臂3的顶部做跷板运动，运动时，该跷板软磁体5的两端与上、下两个磁臂1、2的顶部依次搭接。

本发明实施例中，软磁体都由超导磁材料做成。上、下两个磁臂通过限位件与侧向磁臂4固定连接。侧向磁臂4和中间磁臂3可为一体结构。

本发明的一个实施例中，跷板软磁体5呈长板状结构。

进一步地，本发明的一个实施例中，跷板软磁体5中间设有凸起结构，该凸起结构装配在外部支撑结构设置的凹槽内。

本发明的另一个实施例中，如图5所示，跷板软磁体5中部两侧设有旋转轴，旋转轴装配在外部支撑结构的行程轴孔内。

如图2所示，上、下两个磁臂1、2装配于侧向磁臂4上，其N极与S极方向如图所示，则由电磁学知识可知通过线圈内部的磁场方向为由上往下。

如图3所示，施加力F时，当F力值达到一定数值时，跷板软磁体5就像翘板一样克服左端的磁吸力，当运动到水平位置时左右两端对跷板软磁体5的吸力大小相等，在F力的继续作用下跷板软磁体5继续转动，右端吸力大于左端吸力，跷板软磁体5迅速转动与右端磁钢吸合。如图4 所示，此时通过线圈内部的磁场方向为由下往上，在作用力F的瞬间通过线圈的磁场方向由原来的由下往上突变为由下往上，此时在线圈中就产生了电动势。

每次跷板软磁体5被按压前，通过线圈的磁通量大小为Φ，方向为由上往下，按压后磁通量大小仍为Φ，方向变为由下网上，则在此过程中线圈中总磁通变化量为[Φ-（-Φ）]*n=2n*Φ。

本发明的永磁发电装置通过跷板软磁体5与两个永磁体的端部之间的接触实现在两个状态之间的转换，上下磁臂和跷板软磁体5在闭合的接触位置将产生磁吸引力，将两者吸附固定在当前状态，当没有外力或外力小于磁吸附力时，永磁发电装置将保持在当前状态形成平衡态。当与磁力方向相反的外力超过磁力时，永磁发电装置将会从一种平衡态切换到另一种平衡态，此时线圈中的磁通量将发生快速的变化，从而由电磁感应而产生电动势，进而产生电能。上述永磁发电装置不同于现有的永磁发电机，在发电时不需要连续的转动动作，而是能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能，其成本低，结构简洁，无污染，特别适合微能量收集领域的应用场合，如无线开关、按键、振动环境、无线信号发送器等，可代替传统电池供电，也是微功率无线传感网络理想的能源解决方案之一。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。 

Claims (6)

1.一种永磁发电装置，其特征在于，包括E型主体，该E型主体包括上、中、下三个磁臂以及侧向磁臂，其中，上、下两个磁臂为磁钢，侧向磁臂和中间磁臂均为软磁体，中间磁臂上绕有线圈，且中间磁臂上方设有跷板软磁体，可绕所述中间磁臂的顶部做跷板运动，运动时，该跷板软磁体的两端与上、下两个磁臂的顶部依次搭接。

2.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述跷板软磁体呈长板状结构。

3.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述跷板软磁体中部两侧设有旋转轴，与外部的支撑结构连接。

4.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，上、下两个磁臂通过限位件与侧向磁臂固定连接。

5.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，侧向磁臂和中间磁臂为一体结构。

6.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述线圈套装在中间磁臂上，并通过胶体固定。