CN111819770B - 磁动量传递式发电机 - Google Patents

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Abstract

磁动量传递式发电机使用彼此对齐的三个或更多个磁体，第一控制磁体(161)被定位在线圈(1)外。第二磁体(163)定位在线圈的绕组(35)内且第三磁体(165)定位在线圈的与控制磁体相反的一侧上。当控制磁体被旋转或移动时，由全部三个磁体生成并穿过线圈绕组的交互磁通量线与线圈成直角对齐，由此在端子(35T)处感应最大电压。该发电机对短突发无线电微型发射器尤其有用，其可用于无电池与无线的开关应用。

Description

磁动量传递式发电机
发明背景
现有技术长期的发明历史都是基于电磁感应的法拉第定律(Faraday’s Law)和楞次定律(Lenz’s Law)，用于通过基于这些定律的发电机的应用来产生电力。由于稀土磁体例如钕型的出现，这些设备的尺寸和复杂性得到了增强，并且在增大功率的情况下减小尺寸变得更加可预见。本发明在其新颖性方面利用了这些改进并运用了新颖的设计，以在产生足够功率且有足够持续时间为短突发(burst)无线电微型发射器供电的情况下减小尺寸，设计可用于无电池与无线的开关应用，设计具有在可允许的带宽内的操作频率和与经ISM波段FCC批准的短突发无线电传输相关联的持续时间。
发明内容
本发明的目的之一在于教导借助利用稀土磁体的磁通量的强化幅度，所述稀土磁体比如钕但并不限于常规的钕磁体结构，在于通过多个磁体的设置在线圈内及周围的新颖布置结构实现的电能可产生电力。本发明的一个实施例是具有三个圆柱形磁体被设置，但并不限于圆柱形磁体，所述磁体沿直径方向设N极(N pole)和S极(S pole)，使得N极存在于每个圆柱磁体的一半上而S极存在于该圆柱磁体的相反侧上，并且其中，基本上，磁体的固有磁通量线根据离开N极并进入S极来形成，从而形成磁力线的闭合环，磁体的场强在全向范式中随着离开每极到除该极外的任何点的距离的立方的倒数(1/d3)数学地变化，并且磁体的即时作用是具有基本向量的限定集的合成的三维张量。
该发明的另一目的在于教导借助利用稀土磁体的磁通量的强化幅度，所述稀土磁体比如钕但并不限于常规的钕磁体结构，在于通过多个磁体的设置在线圈内及周围的新颖布置结构实现的电能可产生电力。该发明的另一实施例是具有三个矩形(非圆柱形)磁体被设置，但并不限于三个矩形(非圆柱形)磁体，所述磁体沿直径方向设N极和S极，使得N极存在于三个矩形(非圆柱形)磁体每个的一半上而S极存在于该三个矩形(非圆柱形)磁体的相反侧上，并且其中，基本上，磁体的固有磁通量线根据离开N极并进入S极来形成，从而形成磁力线的闭合环，磁体的场强在全向范式中随着离开每极到除该极外的任何点的距离的立方的倒数(1/d3)数学地变化，并且磁体的即时作用是具有基本向量的限定集的合成的三维张量。
本发明的另一目的在于教导选择中的(精选的)三个分离磁体的精确对齐，所述三个分离磁体在组件中与彼此成直排(in-line)，所述三个分离磁体如沿直径方向设极且自由关于它的轴线旋转的第一磁体(主动的主控制磁体)一样设置，但并不限于沿直径方向设极而是也可沿轴向设极，所述第一磁体被标识为主控制可旋转磁体并以抵接到线圈外侧的方式设置，线圈在二维X-Y平面中沿顺时针或逆时针缠绕而在Z平面中具有积累的缠绕深度。第一控制磁体到线圈外侧区域之一的抵接是为了获得每平方面积最大的磁通量线。
在该三磁体式组件中还存在选择中的第二磁耦合旋转附从磁体，第二磁耦合旋转附从磁体直排并在线圈内定中并且自由关于它的旋转轴线旋转；并且该第二磁体被标识为第一磁附从磁体，第一磁附从磁体在线圈内的旋转取决于第一主控制磁体的即时旋转。因此，第一主控制磁体的任何旋转变化在磁方面和旋转方面影响着在线圈内的第二磁耦合旋转附从磁体。
在该三磁体式直排组件中还存在选择中的第三磁体，所述第三磁体直排并设置成抵接在相对于第一抵接主控制磁体而言的线圈的相反直排侧上。该第三磁耦合旋转附从磁体以抵接线圈外侧缠绕区域的方式设置。
所述三旋转磁体式直排组件的完全操作是在第一主控制磁体其被设置在具有拨动桨(toggle paddle)的封壳内时，拨动桨允许手指或某些外物的很快移动经过拨动桨并划过拨动桨使得拨动桨瞬间旋转的动作；并且是，全部三个直排组件磁体设计并置位成使得三个直排组件磁体全都磁耦合并在沿着三个直排组件磁体的旋转轴线的移动有任何及所有的自由旋转变化和方向变化时同时受到影响。全部三个磁体以吸引的方式进行磁极定位和直排，使得每个磁体的各极面向邻近的相反磁极。示例是：第一磁体伴有它的N极和S极以北对南吸引性的方式面对第二磁体，并且第二磁体伴有它的N极和S极以北对南吸引性的方式面对第三磁体。另外，全部三个磁体的旋转顺序的方向是：当第一主控制磁体逆时针旋转时，线圈内的第二磁体顺时针旋转，并且即刻第三磁体沿逆时针方向旋转；而当第一主控制磁体顺时针移动时，线圈内的第二磁体逆时针移动，并且第三磁体顺时针移动。
在触发主控制磁体所容纳于的带有拨动桨的封壳期间，磁体旋转，方式为顺时针旋转或逆时针旋转，并且旋转仅需以30度至45度的角位移移动，30度至45度的角位移足够感应跨线圈的端部端子的电压，因为第一主控制磁体的移动的动作使第一主控制磁体的固有磁场和第一磁体的N极与第二磁体的S极之间的场线以及第二磁体的N极与第三磁体的S极的场线一起被吸引，这提供线圈内磁场强度的变化并且根据法拉第定律感应跨线圈的端部端子的电压。角位移不限于30-45度的旋转，范围可从0度变化到90度；并且在其它实施例中，这里可以是完整的360度旋转用于单次位移、位移具有周期性的旋转开始和旋转结束具有时变的持续时间或达长的持续时间的连续的周期旋转。
根据法拉第感应定律，法拉第感应定律是电磁学的基本定律，其预测磁场将如何与电路(线圈)相互作用来产生电动势∈(EMF，电压)——称为电磁感应的现象；
以及楞次定律，楞次定律指出，由于磁场的变化或运动而在电路中感应的电流指向为使得对抗通量变化并施加对抗所述运动的机械力。
因此，法拉第定律描述了跨线圈端部端子的感应电压，而楞次定律描述了不仅感应电压还有磁力，在本发明中磁力起到像磁力弹簧的作用。
楞次定律由法拉第感应定律中的负号显示：
其表明感应EMF∈与磁通量变化
具有相反的符号。楞次定律是定性定律，它指明感应电流的方向但未言及电流的幅度；电流的幅度由法拉第定律描述。
楞次定律阐明了电磁学中许多作用的方向，比如由变化的电流在电感器或线圈中感应的电压的方向、或者涡电流对磁场中移动的物体施加阻力的原因；除了由在第一可旋转主控制磁体与第二从属可旋转中心设置在线圈中的磁体之间和在第二从属可旋转中心设置在线圈中的磁体与第三可旋转从属磁体之间加和后的吸引力提供的弹簧作用的主源之外，本发明还运用了阻力；且还用以充当对主控制磁体的弹簧作用，以促使主控制磁体在由外加力引起的它的初始向前移动之后向后旋转。如果对主控制磁体的初始外加力是向前(顺时针)的，则线圈中的涡电流加上覆盖所有磁体的磁场的加和吸引力瞬时向后(沿逆时针)排斥主控制磁体；并且如果对主控制磁体的外加力是向后(逆时针)的，则线圈中的涡电流加上围绕所有磁体的磁场的加和吸引力瞬时向前排斥主控制磁体。
全部三个磁体与它们关联覆盖的、穿过线圈绕组的磁场的组合代表总的磁通量场并且主控制可旋转磁体触发的速率决定了感应电压(EMF，∈)的量，感应电压的量数学表达为：
在本实施例中，发电机的操作可以具有两种不同模式。在第一种模式中，操作是第一主控制磁体的完全往复旋转移动，这通过保持第三从属磁体处于非旋转状态来使第一主控制磁体这样运作；该特征为第一主控制磁体的拨动建立瞬时非锁闭状态，因此当通过切向拨动致动器触发第一主控制磁体时，在来自磁体轴杆的摩擦使运动减弱前第一磁体振荡数个循环。
在本实施例的第二模式中，发电机的操作可实现为在停留状态条件下工作，借此如果第三从属磁体自由旋转，则当第一主控制磁体被外力快速击打(flip)时，随着第一主控制磁体的N极顺时针旋转，第二从属中心磁体将沿反方向逆时针转动，使得第二从属中心磁体的S极面向第一磁体的N极；并且第三从属(磁体)将沿顺时针方向转动使得它的S极面向第二从属磁体的N极并将会将第二中心磁体保持在该锁定位置中且因此第一主控制磁体将翘起并锁定，直到外力被施加来去翘起并解锁第一磁体位置，并且维持在新状态，直到在该相反状态下被作用为止；其另外也被称为FLIP-FLOP器件或拨动开关。在每种模式中，都产生电能。
本发明可具有多种磁体配置和多种磁体置放形式，并且这些置放形式如所描述的并不限于直排，而是也可以是非直排的。
本发明的另一实施例可利用沿直径方向设极的细长多边形磁体；并且另一实施例可利用沿轴向设极的圆柱磁体；并且另一实施例可利用沿轴向设极的多边形磁体。
在本发明的所有实施例中、其中全部三个磁体成任何配置并且全部(磁体)在这里都自由旋转，这些磁体中的全部三个都被设定成借助它们相应的磁场的吸引性互联作用而同时旋转运动。在本发明的第三从属磁体被固定且不能自由旋转的所有实施例中，其余两个磁体自由旋转且借助它们相应的磁场的吸引性互联而同时进行此。
利用本发明，在多个实施例中，描述产生电能的所有预想的可行实施例的数学特征的共同因素是：(1)每个磁体的固有剩余磁极场强的作用，(2)磁体间的距离，(3)线圈中的匝数，和(4)线的规格(作为与线的内部特定电阻关联的电流限制因素。该数学特征进一步描述感应电压的振幅、电流限制以及具有衰减正弦或近似正弦波形的感应电压的频率。磁极场的强度与感应电压直接成比例，并且频率与磁体间的距离直接成比例，持续时间与磁体的距离和强度间接成比例。
附图说明
图1a是三个直排圆柱磁体的布置结构(用于这些磁体的封壳的细节未示出，参见图4、图5、图6)与它们相应的极在组合磁平衡状态下的对齐的绘图
图1b是三个直排圆柱磁体的布置结构(用于这些磁体的封壳的细节未示出，参见图4、图5、图6)与它们相应极在组合磁非平衡状态下的对齐的绘图
图1c是三个直排圆柱磁体的布置结构(用于这些磁体的封壳的细节未示出，参见图4、图5、图6)与它们相应极在组合磁非平衡状态下的对齐的绘图。
图2a和图2b绘图示出三个直排圆柱磁体的实施例(用于这些磁体的封壳的细节未示出，参见图4、图5、图6)以及它们的有效加和吸引磁场。
图3绘图示出三个直排矩形条磁体的另一实施例(用于这些磁体的封壳的细节未示出，参见图4、图5、图6)以及它们透过线圈绕组的有效加和吸引磁场。
图4示出三个直排圆柱磁体的侧视剖切图，其中有第一圆柱主控制磁体，第一圆柱主控制磁体自由旋转并具有切向拨动致动器，切向拨动致动器受对切向拨动致动器施加力的任何外力的作用影响。图5示出本发明的俯视图以及磁体的置放和透过线圈绕组的参考磁场。
图6示出本发明的立体图和第一与第二磁体以及第二与第三磁体之间的磁场。
具体实施方式
在图1a中，图示的是三个圆柱磁体9、3、15的基本直排布置结构，其中有第一磁体161(运动主动)，第一磁体自由在它的旋转轴杆11上旋转而它的组合磁场线(静态)MF1平行于水平面，第一磁体充当对由外加力产生的交互运动的主控制磁体9。
在图1a中，还有第二磁体163，第二磁体设置在线圈1的中心内并充当从属(磁耦合)磁体163，磁体163自由在它的旋转轴杆5上旋转；并且受到第一磁体161与第二磁体163之间存在的交互吸引组合磁场(静态)MF1的作用。
另外，图1a还有第三直排从属(磁耦合)磁体165，该第三直排从属(磁耦合)磁体处在固定位置中而它的各极被对齐，使得该第三直排从属(磁耦合)磁体的磁极N3和S3不可旋转且固定并且对齐成使第三磁体165与第二磁体163之间的交互吸引组合磁场MFC2平行于水平面。
图1a表现静态平衡状态，由此没有外力施加到拨动桨21，并且处在静置状态21a中，并且在每个极对成吸引性磁场态的情况下，每个直排磁体它相应的极被对齐，而组合交互场的穿透方向平行于水平面。在该静态平衡状态下，于此没有运动且因此根据法拉第定律在线圈端子35T处没有电能产生。
在以图1b和图1c表现的另一实施例中，三个圆柱磁体161、163、165的基本直排布置结构被示出，并且在该实施例中，全部三个磁体自由在它们相应的旋转轴杆11、5、17上旋转。
图1b示出在施加外力时主控制旋转磁体9的变化中的移动状态的操作。图1a示出拨动桨21没有力施加的状态，并且在该实施例中，桨在水平面31中处于静置21a。在外力(手指、移动物体、来自行程计数器的杆以及提供机械干扰力来引起移动的任何其它外物)瞬时被施加到拨动桨21并且拨动桨瞬间移动到新位置21b并以快速击发(flick)运动触发时，所述力短暂地与拨动桨位置21b发生机械接触并立刻被移除使得它并未阻碍自然衰减振荡，所述自然衰减震荡在拨动桨位置21b1因摩擦力变为静置前循环短的时间，并且在该振荡时间期间，线圈1的端子35T处感受到衰减正弦波电压。当前该发明的另一特征是交互吸引的磁场力(静态MF1(其存在于可旋转的第一主控制磁体161与可旋转的作为从属[磁耦合]磁体163的第二磁体163之间)和交互吸引的磁场力MF2(其存在于作为从属[磁耦合]磁体的第二磁体163与可旋转的作为从属[磁耦合]磁体的第三磁体165之间)，交互吸引的磁场力MF2建立天然弹簧作用，消除了对机械弹簧的任何需求。
图1c是本发明的另一实施例，其中该实施例被激活并保持处于位置锁闭状态，其中存在两个可能的稳定状态，如其名称中的前缀“双”所指示的。大体上，一个状态被称为置位(SET)，且另一状态被称为复位(RESET)。因此，最简单的双稳态器件被称为置位-复位锁或S-R锁(它的电学等效是电子逻辑电路中的或非门)。
在图1c中，作为第一主控制磁体161的一部分的拨动桨21当以大于90度的逆时针角位移被推压到工作位置21c1、其中拨动桨抵接到固定的止挡跨度部(stop-span)29时，第一主控制磁体161及其拨动桨部件将静置在止挡跨度部29处，并且由于全部三个直排可旋转磁体及它们关联的吸引性磁力场(随运动运作)MFC1和MFC2的作用，所述第一主控制磁体及其拨动桨部件被锁闭在该机械置位状态中。该锁闭状态因拨动桨21变成与止挡跨度部抵接静置造成，并且在该作用下，磁体161、163、165中全部三者它们的各极对齐成第一磁体161的N极处于竖直下位、第二磁体163的N极在竖直上位对齐并且第三磁体165在竖直下位对齐，这组合处于吸引性的磁场状态。推压拨动桨21远离止挡跨度部29致使全部三个磁体翻转它们的状态被对齐为第一磁体161的N极在竖直上位、第二磁体163的N极在竖直下位并且第三磁体165的N极在竖直上位，以及第一主控制磁体161回到它在水平面31中的静置位置。
在图2a的侧视图中，沿直径方向设极的三个圆柱形磁体161、163、165被示出为设置在它们封装用的非磁性封壳9、3、15内，非磁性封壳9、3、15分别具有旋转轴杆11、5、17并且被设置在非磁性封壳9、3、15的每侧上。在静置状态(即图2a中的情况)中，存在从第一磁体的N极N1发出到第二从属[磁耦合]可旋转磁体163的S极S2的交互磁通量线，第一磁体是可旋转主控制磁体161并被设置在它的封壳9内，并且第二从属[磁耦合]可旋转磁体被设置在它的封壳3内。第二从属[磁耦合]磁体163的N极N2具有它的交互磁通量线，所述第二从属[磁耦合]磁体的互磁通量线从第二磁体的N极N2发出到第三磁体165的S极S2。此外，认识到的是，存在物理吸引的两个交互力的集合，所述力以牛顿为单位测量。第一交互吸引物理力Fm1是在第一磁体161与第二磁体163之间；并且第二交互吸引物理力Fm2是在第二磁体163与第三磁体165之间。
图2b是俯视图，示出了三个可旋转的磁体161、163、165的直排布置结构。第一磁体161设置在它的封壳9内，并且封壳具有与第一磁体的假想参考轴线AX1同轴的一组轴杆，其中在所述三个直排磁体中的每个的每侧上，存在三条独立的假想参考轴线AX1、AX2和AX3，其中N极在每个磁体的一侧上并且S极在每个磁体的相反侧上；如图2a和图2b中所示的。
在图2a和图2b中，线圈绕组35(在线圈缠线管上)被图示并且交互磁通量(场)线MF1和MF2穿过所述三个直排磁体161、163、165中的每个；并且在经由主控制磁体161的运动的扰动(移动、借助外力触发)发起任何运动时，交互磁通量(场)线MF1和MF2穿过线圈绕组35，并且在图2b中示出的是，交互磁通量(场)线MF1和MF2与线圈的线成直角(～90度)对齐，使得根据法拉第定律在线圈端子35T感受到最大的感应电压：
ε是端子35T处的感应电压，并且-(负号)表示线圈中的任何感应电流将引起与原变化通量反向的磁通量。
N是线圈绕组35中的匝数。
BA是磁场(B)乘以面积(A)的乘积
这在时间差分范围中改变。
在图2a和图2b中，在它的封壳9内设置的第一主控制可旋转磁体161以它的固有剩余磁场有助于吸引性磁极的配对(经由相反磁极的磁性吸引)、第一交互磁场(静态)MF1(在没有运动施加到三个直排磁体中的任何时处于静置)，并且该第一交互磁场MF1利用第一主控制磁体161和充当从属(磁耦合)可旋转磁体的第二磁体163建立。第二交互磁场(静态)MF2(在没有运动施加到三个直排磁体中的任何时处于静置)，并且该第二交互磁场MF2利用充当从属(磁耦合)可旋转磁体163的第二(磁体)与充当从属(磁耦合)可旋转磁体的第三磁体165建立，并且第三磁体的固有剩余磁场有助于配对吸引性的磁极(经由相反磁极的磁性吸引)、第二交互磁场(静态)MF2(在没有运动施加到三个直排磁体中的任何时处于静置)。
图2a示出因第一和第二磁体的磁吸引而存在于第一磁体161与第二磁体163之间的交互机械力Fm1(以牛顿为单位测量)；并且示出因第二和第三磁体的吸引而存在于第二磁体163与第三磁体165之间的交互机械力Fm2(以牛顿为单位测量)。
在图3a的侧视图中，沿直径方向设极的三个细长矩形条磁体153、155、157被示出为设置在它们封装用的非磁性封壳91、32、315内，非磁性封壳91、32、315分别具有旋转轴杆111、51、171并且被设置在非磁性封壳91、32、315的每侧上。在静置状态(即图3a中的情况)中，存在从第一磁体的N极N1发出到第二从属[磁耦合]可旋转磁体155的S极S2的交互磁通量线，第一磁体是可旋转主控制磁体153且设置在它的封壳91内，并且第二从属[磁耦合]可旋转磁体被设置在它的封壳32内。第二从属[磁耦合]磁体155的N极N2具有它的交互磁通量线，所述第二从属[磁耦合]磁体的交互磁通量线从第二磁体的N极N2发出到第三磁体157的S极S2。此外，认识到的是，存在物理吸引的两个交互力的集合，所述力以牛顿为单位测量。第一交互吸引物理力Fm1是在第一磁体153与第二磁体155之间；并且第二交互吸引物理力Fm2是在第二磁体155与第三磁体157之间。
图3b是俯视图，示出了三个可旋转的细长矩形条磁体153、155、157的直排布置结构。第一磁体153被设置在它的封壳91内，并且封壳具有与第一磁体的假想参考轴线AX1同轴的一组轴杆，其中在所述三个直排磁体中的每个的每侧上，存在三条独立的假想参考轴线AX1、AX2和AX3，其中N极在每个磁体的一侧上并且S极在每个磁体的相反侧上；如图3a和图3b中所示的。
在图3a和图3b中，线圈绕组35(在线圈缠线管上)被图示并且交互磁通量(场)线MF1和MF2穿过所述三个直排磁体153、155、157中的每个；并且在经由主控制磁体153的运动的扰动(移动、借助外力触发)发起任何运动时，交互磁通量(场)线MF1和MF2穿过线圈绕组35，并且在图3b中示出的是交互磁通量(场)线MF1和MF2与线圈的线成直角(～90度)对齐，使得根据法拉第定律在线圈端子35T处感受到最大的感应电压；
ε是端子35T处的感应电压，并且-(负号)表示线圈中的任何感应电流将引起与原变化通量反向的磁通量。
N是线圈绕组35中的匝数。
BA是磁场(B)乘以面积(A)的乘积
这在时间差分范围中改变。
在图3a和图3b中，在它的封壳91内设置的第一主控制可旋转磁体153以它的固有残余磁场有助于吸引性磁极的配对(经由相反磁极的磁性吸引)、第一交互磁场(静态)MF1(在没有运动施加到三个直排磁体中的任何时处于静置)，并且该第一交互磁场MF1利用第一主控制磁体153和充当从属(磁耦合)可旋转磁体的第二磁体155建立。第二交互磁场(静态)MF2(在没有运动施加到三个直排磁体中的任何时处于静置)，并且该第二交互磁场MF2利用充当从属(磁耦合)可旋转磁体155的第二(磁体)与充当从属(磁耦合)可旋转磁体的第三磁体157建立，并且第三磁体的固有剩余磁场有助于配对吸引性的磁极(经由相反磁极的磁性吸引)、第二交互磁场(静态)MF2(在没有运动施加到三个直排磁体中的任何时处于静置)。
图3a示出因第一和第二磁体的磁吸引而存在于第一磁体153与第二磁体155之间的交互机械力Fm1(以牛顿为单位测量)；并且示出了因第二和第三磁体的吸引而存在于第二磁体155与第三磁体157之间的交互机械力Fm2(以牛顿为单位测量)。
图4是本发明的商业应用产品实施例的侧视剖切图。图5是本发明的俯视图且两者都相应地图示出水平基板169，所述水平基板的设计具有两个相对地座置在水平基板169的每端上的竖直柱201，竖直柱支撑作为容纳第一主控制可旋转磁体161的第一可旋转主控制磁体封壳9的一部分的两个轴杆11，并且由于第一磁体161被固定在封壳9内，因此第一磁体封壳9和第一磁体161两者能够在由两个竖直柱支撑的轴杆11上旋转。第一封壳9和第一磁体161的旋转的动作经由向拨动桨21施加的瞬时外力发起。
图4和图5两者示出了穿过线圈绕组35的交互磁通量(场)线MF1和MF2。磁通量(场)线MF1存在与第一磁体161与第二磁体163之间；并且磁通量(场)线MF2存在于第二磁体163与第三磁体165之间。在该实施例中，第三可自由旋转的从属(磁耦合)磁体165被设置在空腔167内，所述空腔是水平基板的一部分并且空腔它的总细长体积167和179中的中空的截面面积比第三圆柱形可自由旋转的磁体165大10％至15％。中空的体积167的更大的截面面积允许第三磁体165关于它的纵向轴线旋转，并且不被封装在任何形状的装配封壳中。自由旋转的第三从属(磁耦合)磁体165的该特征响应于该发电机实施例的置位复位锁闭特征。如果期望的是具有另一发电机实施例的瞬时(非锁闭)特征，则第三自由旋转磁体165将被固定在体积腔167内。在任一实施例中，当第一主控制磁体因某些外部施加的推压或快速击发力而旋转时，在线圈端子35T处感应并感受到电压。
在图4中存在机械联接用的杆191，所述杆可添加到本实施例以充当第一磁体161和它的封壳9之间的机械触发联接，用以促使第二磁体163和它的封壳3即时随着第一磁体161和它的封壳9移动。
图6是本发明的立体图，是商业发电机实施例的立体图，其可用于多种应用实施例且不限于任何，但是与短突发无线开关系统中的电池更换密切关联的所有应用都可采用。本发明可针对期望的设计放大尺寸或缩小尺寸，以适应多种电压和电流要求。
在图6的实施例中，水平基板169充当用于带有线圈绕组35的线圈缠线管1的座置床。该基板169具有两个竖直支撑柱201，将第一可自由旋转的圆柱形主控制磁体161设置成封装并固定在中空圆柱体9内，所述中空圆柱体具有拨动桨21且其对于中空圆柱体是重要部分。第一磁体161被固定在带有拨动桨21的中空圆柱体9内，拨动桨是与水平面(但不限于水平面)平行的细长延伸部；并且，由于空腔的顺时针旋转或逆时针旋转的自由度，在空腔9内固定(不能移动)的第一磁体自由旋转。中空圆柱体9在相反两端上设置有轮轴11，所述轮轴由两个竖直柱201支撑，并且轮轴自由在两个竖直柱的挖空的穴203L和203R内沿着它们共同的旋转轴线AX4在任一方向上旋转。
图6的实施例中的基板169充当用于线圈缠线管1的机械固定保持床，线圈缠线管具有多个缠绕的磁导线匝35。线圈缠线管具有被定中的中空体积，在所述中空体积内设置有充当从属(磁耦合)磁体163的第二圆柱磁体，并且该磁体163被固定在中空圆柱形芯3内，并且第二磁体和中空圆柱形封壳3两者一致地自由沿着它们共同的旋转轴线AX5在任一方向上旋转。另外，在图6中，还存在充当从属(移动方面磁耦合)磁体165的第三圆柱磁体165，该第三磁体并不是被固定和设置在空腔内的，而是该第三磁体具有任何的旋转移动(顺时针或逆时针)的自由度，这是因为第三磁体被松散地约束在细长部段179的中空体积167内，所述细长部段抵接到线圈缠线管1的一侧。第一磁体161和抵接到该相反侧的圆柱形封壳9在线圈缠线管1的相反侧上。
根据图6中该实施例的期望的设计惯例，在水平面中的磁性直排极方向是第一磁体N1-S1吸引到第二磁体N2-S2并且第二磁体吸引到第三磁体N3-S3，使得当第一磁体161沿顺时针方向旋转时，并且第二磁体163即时且磁耦合地沿逆时针方向旋转，并且进而第三磁体165即时且磁耦合地沿顺时针方向旋转，并且次序在反向中也适用。由于该动作在沿任一旋转方向的旋转下都发生，因此限定的机械动作在短的持续时间内是振荡的，这足够长来感应减小的电压水平的正弦电压波形，在线圈1的端部端子35T处随着时间推移感受到所述电压水平，并且所述正弦电压波形的频率是在该持续时间期间的周期的倒数。另外，在该动作进行时，通过交互磁通量(场)线在移动中的改变的作用，感应所得电压，所述交互磁通量(场)线遍及线圈绕组35与该绕组35中的线成直角地变化。
图6中的实施例在第三磁体被固定在基板169的细长部件179的中空体积部段167内时充当瞬时触发短突发式能量俘获发电机。当第三磁体自由在基板169的中空体积部段内旋转时，机械动作是锁闭类型的动作，所述锁闭类型的动作是第一磁体161和封壳9如下的结果：第一磁体和封壳被即时快速击发，使得拨动桨21变成与止挡跨度部29抵接静置，直到另一快速击发动作沿远离止挡跨度部29的向下方向施加为止。该动作是置位复位锁闭条件。

Claims (13)

1.一种发电机，包括：
形成线圈并具有端子端部的多圈线材；
邻近线圈在其一侧上定位的并配置成关于旋转轴线(11)旋转的第一磁体；
在线圈内定位的并配置成关于旋转轴线(5)旋转的第二磁体；
在所述第一磁体的相反侧上邻近线圈定位的第三磁体，并且所述第三磁体关于旋转轴线(17)是能够旋转的或不能够旋转的；
其中，所述第一磁体、所述第二磁体和所述第三磁体在静置状态下在一共同的水平面内彼此对齐，使得相应的相邻磁体的N极和S极对齐，并且相应的相邻磁体彼此磁耦合；
其中，所述第一磁体是主控可旋转磁体，使得当被旋转或移动时，由全部三个磁体生成并穿过线圈绕组的交互磁通量线与线圈成直角对齐，由此在端子处感应最大的电压。
2.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一磁体配置成响应于所施加的力而旋转。
3.根据权利要求2所述的发电机，其特征在于，所述第一磁体在具有拨动桨的封壳中设置，所述拨动桨配置成接收所施加的力。
4.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述多圈线材在线圈缠线管上设置。
5.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第三磁体是固定的且无法旋转的。
6.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体分别设置在一封壳内。
7.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，还包括杆，所述杆联接至所述第一磁体和所述第二磁体中的每个并且配置成使得所述第二磁体随所述第一磁体移动。
8.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体的形状是圆柱形的。
9.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体的形状是矩形的。
10.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体是沿直径方向设极的细长多边形磁体、沿轴向设极的圆柱磁体、或者沿轴向设极的多边形磁体。
11.根据权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述第三磁体被配置成令所述第一磁体和所述第二磁体保持在锁定位置。
12.根据权利要求4所述的发电机，其特征在于，还包括基板，所述基板被配置成座置线圈缠绕管。
13.根据权利要求12所述的发电机，其特征在于，所述基板包括空腔，并且其中，所述第三磁体在所述空腔内设置。
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