CN108773275A - 一种摇轮自发电刹车系统 - Google Patents

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武海云
葛立红
焦苗娜
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

本发明涉及一种摇轮自发电刹车系统，包括用于缠绕鱼线的绕线轮，其特征在于：所述绕线轮内部中空，且绕线轮的内壁设有能随绕线轮的转动而一起转动的能产生固定磁场的磁体；所述绕线轮的内部设有当所述磁体随绕线轮转动时能产生感应电流的刹车控制线圈，刹车控制线圈的两端形成有闭合的电流回路，流过刹车控制线圈内感应电流会使刹车控制线圈产生感应磁场，该感应磁场与磁体所产生的固定磁场相互作用，从而对所述绕线轮产生刹车力；所述绕线轮的内部还设有当所述磁体随绕线轮转动时也能产生感应电流的发电线圈。与现有技术相比，本发明的优点在于采用非接触式的刹车方式，无需机械刹车片，能自发电，能有效防止抛线过程中炸线。

Description

一种摇轮自发电刹车系统
技术领域
本发明涉及一种摇轮自发电刹车系统。
背景技术
目前摇轮(也称鱼线轮)属于纯机械设备，控制抛投全凭手感与经验，刹车时机与力度都凭借使用者经验，对于初学者来说，很难操作。
并且，传统机械刹车方法，通过刹车片或摩擦片对摇轮的绕线轮施加刹车力，这种接触式的刹车方式会产生热量，长期使用，对绕线轮和刹车片的磨损会非常严重，其使用寿命较短，并且绕线轮和刹车片的磨损还会导致刹车力度不统一，进而导致刹车均匀性不好，并且高速旋转状态下还会出现导致绕线轮抖动严重现象。
如果有非接触式的自动刹车系统配合产品，就可以扩大产品推广，方便使用，提升产品使用率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种摇轮自动刹车统，能在抛线时对绕线轮产生非接触式的刹车力，同时还能产生电能。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种摇轮自发电刹车系统，包括用于缠绕鱼线的绕线轮，其特征在于：所述绕线轮内部中空，且绕线轮的内壁设有能随绕线轮的转动而一起转动的能产生固定磁场的磁体；所述绕线轮的内部设有当所述磁体随绕线轮转动时能产生感应电流的刹车控制线圈，刹车控制线圈的两端形成有闭合的电流回路，流过刹车控制线圈内感应电流会使刹车控制线圈产生感应磁场，该感应磁场与磁体所产生的固定磁场相互作用，从而对所述绕线轮产生刹车力；所述绕线轮的内部还设有当所述磁体随绕线轮转动时也能产生感应电流的发电线圈。
作为改进，所述摇轮自动刹车系统还包括控制系统，所述发电线圈的两端与控制系统连接，或通过电量收集及储存单元与控制系统连接，为控制系统供电；所述刹车控制线圈设有多组，多组刹车控制线圈的第一端均连接在一起，每组刹车控制线圈的第二端分别连接开关管后接地；所有的开关管与所述控制系统连接，并由控制系统控制其断开或导通；控制系统通过控制不同开关管的断开或导通，从而控制流过刹车控制线圈内的感应电流，进而控制刹车控制线圈产生感应磁场大小，从而对所述绕线轮产生不同大小的刹车力。
再改进，所述发电线圈设有多组，多组发电线圈的第一端均连接在一起，每组发电线圈的第二端均与控制系统连接，或通过电量收集及储存单元与控制系统连接。
再改进，所述控制系统实时采集绕线轮的加速度，当绕线轮的加速度处于衰减状态时，控制部分或全部开关管导通，从而对绕线轮自动施加刹车力。
再改进，所述磁体为多块沿绕线轮的内周壁均匀分布的磁铁或磁钢，相邻磁铁或磁钢内侧面极性相反。
再改进，所述刹车控制线圈设有多组，这多组刹车控制线圈以绕线轮轴向中心线为中心径向均匀分布在绕线轮内部。
较好的，所述磁体的个数与刹车控制线圈的组数为2:3，该比例能达到较好的刹车力。
作为优选，所述磁体设有8块，所述刹车控制线圈设有12组。
所述磁体也可以为环形径向充磁的磁铁或磁钢，所述刹车控制线圈沿绕线轮内部径向设置，并且刹车控制线圈的设置方向与磁体产生磁力方向垂直。
与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在绕线轮的内壁设置磁体，在绕线轮内部设置刹车控制线圈，当磁体随绕线轮转动时，流过刹车控制线圈内能产生感应电流，从而使刹车控制线圈产生感应磁场，该感应磁场与磁体所产生的固定磁场相互作用，从而自动地对绕线轮产生刹车力，这种非接触式的刹车方式，无需机械刹车片，不存在磨损，能有效防止抛线过程中炸线；同时在绕线轮的内部设置充电线圈，从而能在绕线轮旋转时产生电能，该电能可作为后续控制系统的电源来源。在进一步方案中，通过设置控制系统，可以自动控制刹车力大小，并且控制系统的电能可通过充电线圈产生感应电能提供。
附图说明
图1为本发明实施例中摇轮的绕线轮的径向剖视图。
图2为本发明实施例中摇轮绕线轮的径向剖视图及其内部的刹车控制线圈的位置结构图。
图3为本发明实施例中刹车控制线圈的等效闭合电流回路图。
图4为本发明实施例中供电线圈的等效闭合电流回路图。
图5为本发明实施例中摇轮自动发电刹车系统原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本实施例提供的摇轮自动发电刹车系统，如图5所示，包括用于缠绕鱼线的绕线轮1，绕线轮1呈圆柱形的桶装结构，其内部中空，且绕线轮1的内壁设有能随绕线轮的转动而一起转动的能产生固定磁场的磁体2；所述绕线轮的内部设有当所述磁体随绕线轮转动时能产生感应电流的刹车控制线圈3，刹车控制线圈3的两端形成有闭合的电流回路，流过刹车控制线圈3的感应电流会使刹车控制线圈产生感应磁场，该感应磁场与磁体所产生的固定磁场相互作用，从而对所述绕线轮1产生刹车力；绕线轮1的内部还设有当所述磁体随绕线轮转动时也能产生感应电流的发电线圈7。
本实施例中，磁体为8块沿绕线轮的内周壁均匀分布的磁钢，磁钢为表贴式，直接嵌入在绕线轮的内周壁上，相邻磁铁或磁钢内侧面极性相反，参见图1所示，为了简化说明，图中S、N表示的磁钢极性为内侧面极性。绕线轮1内部设有12组刹车控制线圈3，这多组刹车控制线圈以绕线轮轴向中心线为中心径向均匀分布在绕线轮内部，参见图2所示。12组刹车控制线圈3中，以三组刹车控制线圈为一个小组，共分为四小组；每一小组中相邻刹车控制线圈的夹角为120度；每一小组中的刹车控制线圈的第一端均连接在一起，每一小组中刹车控制线圈的第二端分别连接开关管6后接地，从而形成闭合的电流回路，以一个小组的刹车控制线圈的电流回路为例，其等效电路参见图3所示。当然，12组刹车控制线圈也可以不用分成小组，直接将12组刹车控制线圈的第一端全部连接在一起，然后将12组刹车控制线圈的第二端分别连接开关管后接地，开关管采用MOS管。
绕线轮1内部也设有12组发电线圈7，12组发电线圈7和12组刹车控制线圈3同时缠绕在12根绕线棒8上，12根绕线棒8以绕线轮轴向中心线为中心径向均匀分布在绕线轮内部。12组发电线圈，以三组发电线圈为一个小组，共分为四小组；每一小组中相邻发电线圈的夹角为120度；每一小组中的刹车控制线圈的第一端均连接在一起，每一小组中刹车控制线圈的第二端分别通过电量收集及储存单元9与控制系统5连接，为控制系统供电。以一个小组的发电线圈产生的电能为例，其等效电路参见图4所示。
本实施例提供的摇轮自动刹车系统，还包括控制系统5，12个开关管的控制端均与控制系统连接，由控制系统控制其断开或导通；控制系统通过控制不同开关管的断开或导通，从而控制流过刹车控制线圈内的感应电流，进而控制刹车控制线圈产生感应磁场大小，从而控制施加在绕线轮上的刹车力大小。
另外，控制系统为了进一步判断何时需要给绕线轮施加刹车力，所述控制系统实时采集绕线轮的加速度，当绕线轮的加速度处于衰减状态时，控制部分或全部开关管导通，从而对绕线轮自动施加刹车力；开关管全部导通时，刹车力最大，开关管全部断开时，刹车力最小。所述绕线轮1外部设有能感应磁体通过霍尔传感器4；该霍尔传感器4与控制系统5连接，所述控制系统5通过霍尔传感器4输出的脉冲信号来获取绕线轮的加速度。
本实施例中，磁体2也可以采用环形径向充磁的磁铁或磁钢，所述刹车控制线圈3沿绕线轮内部径向设置，并且刹车控制线圈3的设置方向与磁体产生磁力方向垂直。

Claims (9)

1.一种摇轮自发电刹车系统，包括用于缠绕鱼线的绕线轮，其特征在于：所述绕线轮内部中空，且绕线轮的内壁设有能随绕线轮的转动而一起转动的能产生固定磁场的磁体；所述绕线轮的内部设有当所述磁体随绕线轮转动时能产生感应电流的刹车控制线圈，刹车控制线圈的两端形成有闭合的电流回路，流过刹车控制线圈内感应电流会使刹车控制线圈产生感应磁场，该感应磁场与磁体所产生的固定磁场相互作用，从而对所述绕线轮产生刹车力；所述绕线轮的内部还设有当所述磁体随绕线轮转动时也能产生感应电流的发电线圈。
2.根据权利要求1所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述摇轮自动刹车系统还包括控制系统，所述发电线圈的两端与控制系统连接，或通过电量收集及储存单元与控制系统连接，为控制系统供电；所述刹车控制线圈设有多组，多组刹车控制线圈的第一端均连接在一起，每组刹车控制线圈的第二端分别连接开关管后接地；所有的开关管与所述控制系统连接，并由控制系统控制其断开或导通；控制系统通过控制不同开关管的断开或导通，从而控制流过刹车控制线圈内的感应电流，进而控制刹车控制线圈产生感应磁场大小，从而对所述绕线轮产生不同大小的刹车力。
3.根据权利要求2所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述发电线圈设有多组，多组发电线圈的第一端均连接在一起，每组发电线圈的第二端均与控制系统连接，或通过电量收集及储存单元与控制系统连接。
4.根据权利要求3所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述控制系统实时采集绕线轮的加速度，当绕线轮的加速度处于衰减状态时，控制部分或全部开关管导通，从而对绕线轮自动施加刹车力。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述磁体为多块沿绕线轮的内周壁均匀分布的磁铁或磁钢，相邻磁铁或磁钢内侧面极性相反。
6.根据权利要求5所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述刹车控制线圈设有多组，这多组刹车控制线圈以绕线轮轴向中心线为中心径向均匀分布在绕线轮内部。
7.根据权利要求6所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述磁体的个数与刹车控制线圈的组数为2:3。
8.根据权利要求7所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述磁体设有8块，所述刹车控制线圈设有12组。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的摇轮自动刹车系统，其特征在于：所述磁体为环形径向充磁的磁铁或磁钢。
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