CN201541177U - 摆动式自发电装置 - Google Patents

Abstract

摆动式自发电装置，包括机座、设有定子绕组的定子装置、设有转子轴的转子装置和2个输出端子，还设有摆机构，摆机构包括摆杆和重锤，摆杆的一端与转子轴固定连接，摆杆的另一端与重锤连接。转子装置是永磁转子装置。定子绕组电磁结构的中心连线，与静止状态下永磁磁极的磁结构中心连线共线。定子绕组与输出端子间，串接有桥式整流装置。机座与交通工具或建筑物的基础结构连接后，当产生颠簸或晃动时，摆杆会由于惯性的作用，带动转子装置相对于定子装置转动而发出电力。使用本实用新型的摆动式自发电装置，可以充分利用交通工具和建筑物的颠簸和晃动所产生的能量发电，为人类社会服务，节能环保，从而可以带来巨大的经济效益和社会效益。

Description

摆动式自发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，特别涉及一种摆动式自发电装置。

背景技术

机动车起动、停止、上下坡、因道路不平而引起的颠簸和晃动，都伴随着较大的加速度，其中上下坡还伴随着车身角位置的变化，水上停泊或行驶的船舶，会随着水面的波动而不断颠簸和晃动，较高的高层建筑也会因风力等因素而不断晃动，这些颠簸和晃动也都伴随着较大的加速度，这些加速度伴生的力很大，可以产生很大的能量，但是，长时间以来，这些交通工具和建筑物的颠簸和晃动所产生的力都被忽视和浪费了，没有得到应有的利用。

实用新型内容

为了使交通工具和建筑物的颠簸和晃动所产生的力得到利用，使它们能够服务于人类社会，本实用新型提出一种摆动式自发电装置，所采用的技术方案是：摆动式自发电装置，包括机座、设有定子绕组的定子装置、设有转子轴的转子装置和2个输出端子，设有摆机构，摆机构包括摆杆和重锤，摆杆沿转子轴的径向设置，摆杆的一端与转子轴固定连接，摆杆的另一端与重锤连接。

转子装置是永磁转子装置。

转子装置设有多对永磁磁极。

定子绕组对称于转子轴线设置，对称于转子轴线的定子绕组电磁结构的中心连线，与静止状态下永磁磁极的磁结构中心连线共线。

定子装置设有绕制方向相反的二组定子绕组，每组定子绕组分别串接有整流装置，二组定子绕组的异名端分别与整流装置的相同极性的引脚电连接，每个整流装置的另一引脚和其所连接的定子绕组的另一端分别与输出端子电连接。

定子装置设有一组定子绕组，定子绕组与输出端子间，串接有桥式整流装置。

摆杆设有长度调整装置。

重锤设有重量调整装置。

摆杆和重锤沿摆动方向为流线型外形。

设有真空罩，摆杆和重锤的摆动范围位于真空罩中。

本实用新型的摆动式自发电装置采用上述技术方案所能取得的技术效果是：设有摆机构，摆机构包括摆杆和重锤，摆杆沿转子轴的径向设置，摆杆的一端与转子轴固定连接，摆杆的另一端与重锤连接，当机座与交通工具或建筑物的基础结构连接后，交通工具或建筑物颠簸或晃动时，定子装置会随交通工具或建筑物的基础结构一起颠簸或晃动，设有重锤的摆杆由于和转子轴固定连接，而转子轴与机座之间润滑良好，因此摆杆会由于惯性的作用，力图与和它连接在一起的转子装置一起，维持原有的运动状态不变，从而使摆机构环绕转子轴线产生摆动，从而带动转子装置相对于定子装置转动，使本实用新型的摆动式自发电装置产生电动势而发出电力。所发出的电力可以根据需要直接使用，更普遍的是将发出的电能输入交通工具本身携带的蓄电池，或建筑物中应急系统等装置中配置的蓄电池中，将本实用新型的摆动式自发电装置产生的随机、不连续、不稳定的电能，转变为稳定的电能进行应用。本实用新型的摆动式自发电装置发电的过程，不耗用能源，不排放污染物，节能环保，同时，定子装置和转子装置在发电的过程中，会产生与转动方向相反的反作用力矩，可以起到减小交通工具和高层建筑的颠簸及晃动的振幅的作用，提高交通工具和高层建筑的平稳性，延长其主体结构的寿命

转子装置是永磁转子装置，可以省去励磁发电机的励磁电源，避免间断工作的摆动式自发电装置在不发电时无谓地消耗励磁电能，并充分发挥永磁发电机体积小，效率高的优点。

转子装置设有多对永磁磁极，可以在有限的转子装置的转角中，产生多次电动势，提高发电的效率和脉冲电动势的频率，提高所产电能的可用度。

通常本实用新型的摆动式自发电装置的摆机构，是永磁磁极的磁结构中心连线对称于静止状态下永磁磁极的磁结构中心连线摆动，定子绕组对称于转子轴线设置，对称于转子轴线的定子绕组电磁结构的中心连线，与静止状态下永磁磁极的磁结构中心连线共线，可以保证绝大多数情况下永磁磁极的磁结构中心连线对称于二部分定子绕组电磁结构的中心连线摆动，从而产生最大的发电效能。

摆机构在被驱动而摆动后，会依照摆机构的固有频率继续往复摆动下去，并由于摩擦阻力的存在而摆动振幅越来越小，直至停止，而转子装置也会随摆机构一起往复转动，从而使摆动式自发电装置发出的电流的流动方向也随之变换。定子装置设有绕制方向相反的二组定子绕组，每组定子绕组分别串接有整流装置，二组定子绕组的异名端分别与整流装置的相同极性的引脚电连接，每个整流装置的另一引脚和其所连接的定子绕组的另一端分别与输出端子电连接，可以利用绕制方向相反的二组定子绕组，在摆机构往、复二个方向的摆动时，分别产生的与所接蓄电池极性相同的电流经过各自串接的整流装置正向输入蓄电池中进行储存，而在摆机构往、复二个方向的摆动时，分别产生的反向电流会被各自串接的整流装置阻止，不会反向进入蓄电池中而破坏蓄电池的工作状态。

定子设有一组定子绕组，定子绕组与输出端子间，串接有桥式整流装置，可以只设置一组定子线圈，利用桥式整流装置将摆机构往、复二个方向的摆动时，分别产生的与所接蓄电池极性相同和相反的电流，都转换为与所接蓄电池极性相同的电流输入蓄电池中进行储存，简化了设计和制造工作，提高了定子绕组的发电效率。

摆杆设有长度调整装置，可以通过调整摆杆的长度，改变摆机构的固有频率，使摆机构的固有频率，尽可能接近或相等于安装机座的基础结构的颠簸或晃动频率，以最大限度地加大摆机构的摆动振幅，提高发电效能。

重锤设有重量调整装置，可以通过改变重锤的重量，改变摆机构的固有频率，最大限度地加大摆机构的摆动振幅，提高发电效能。

摆杆和重锤沿摆动方向为流线型外形，可以减小摆机构摆动时的空气阻力，延长摆机构的摆动时间，增加摆动次数，加大摆动振幅，提高发电效能。

设有真空罩，摆杆和重锤的摆动范围位于真空罩中，可以完全消除摆机构摆动时的空气阻力，最大限度地延长摆机构的摆动时间，增加摆动次数，加大摆动振幅，提高发电效能。

使用本实用新型的摆动式自发电装置，可以充分利用交通工具和建筑物的颠簸和晃动伴随的加速度和角位置的变化所产生的能量发电，为人类社会服务，节能环保，从而可以带来巨大的经济效益和社会效益。

附图说明

附图1是本实用新型摆动式自发电装置电磁结构和电路的结构示意图。

附图2是本实用新型摆动式自发电装置的外部结构示意图。

附图中的标示含义如下：

1-机座，2-定子装置，21-定子线圈，3-转子装置，31-永磁磁极，32-转子轴，4-输出端子，41-桥式整流装置，5-摆机构，51-摆杆，52-重锤。

具体实施方式

附图1是本实用新型的摆动式自发电装置电磁结构和电路的结构示意图，附图2是本实用新型摆动式自发电装置的外部结构示意图。摆动式自发电装置包括机座1、设有定子线圈21的定子装置2、设有转子轴32的转子装置3和2个输出端子4，设有摆机构5，摆机构5包括摆杆51和重锤52，摆杆51沿转子轴32的径向设置，摆杆51的一端与转子轴32固定连接，摆杆51的另一端与重锤52连接。

转子装置3可以采用励磁磁极，也可以采用永磁磁极，为了省去励磁电源，并避免间断工作的惯性发电装置在不发电时无谓地消耗励磁电能，并充分发挥永磁发电机体积小，效率高的优点，通常采用设置永磁磁极31的永磁转子。转子装置3可以设置一对永磁磁极31，也可以设置多对永磁磁极31，为了在摆机构5的一个摆动周期中产生多个电动势，可以设置多对永磁磁极31。当设置一对永磁磁极31时，为了增加发电时间，可以将永磁磁极31沿圆周方向的长度加长，以延长在摆机构5的一个摆动周期中，定子绕组21切割磁力线的时间。附图1中设置了一对圆周方向的长度较大的永磁磁极31。

定子绕组21对称于转子轴32的轴线设置，对称于转子轴32轴线的定子绕组21的电磁结构的中心连线，与静止状态下永磁磁极31的磁结构中心连线共线。

定子装置2可以设置绕制方向相反的二组定子绕组21，每组定子绕组21分别串接有整流装置，二组定子绕组21的异名端分别与整流装置的相同极性的引脚电连接，每个整流装置的另一引脚和其所连接的定子绕组21的另一端分别与输出端子4电连接。为了简化结构，定子装置2也可以如附图1所示设置一组定子绕组2，定子绕组2与输出端子4之间，串接有桥式整流装置41。

本实用新型的摆动式自发电装置通常安装于频繁颠簸和晃动的交通工具或高层建筑的基础结构上，也可以安装在其他频繁颠簸和晃动的结构和物体上，所发出的电力可以根据需要直接使用，更普遍的是将发出的电能输入交通工具本身携带的蓄电池，或建筑物中应急系统等装置中配置的蓄电池中，将本实用新型的摆动式自发电装置产生的随机、不连续、不稳定的电能，转变为稳定的电能进行应用。

摆杆51可以是固定长度，也可以设置长度调整装置，以便在需要时改变摆杆的长度。重锤52可以是固定重量，也可以设置重量调整装置，例如在重锤52上附加重量不等的附加件，也可以备有轻重不同的多个重锤52，以便更换。长度调整装置和重量调整装置配合使用，可以更精确地调整摆机构5的固有频率。

摆杆51和重锤52可以沿摆动方向设置为流线型外形，以减少摆动时的空气阻力。必要时可以设置真空罩，将摆杆51和重锤52的摆动范围都包括在真空罩中。真空罩的材料可以选用玻璃、金属等不透气、且刚性好的材料。

本实用新型的摆动式自发电装置，不受上述实施例的限制，凡是利用本实用新型的结构和方式，经过变换和代换所形成的技术方案，都在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.摆动式自发电装置，包括机座、设有定子绕组的定子装置、设有转子轴的转子装置和2个输出端子，其特征在于：设有摆机构，所述摆机构包括摆杆和重锤，所述摆杆沿转子轴的径向设置，摆杆的一端与转子轴固定连接，摆杆的另一端与重锤连接。

2.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述转子装置是永磁转子装置。

3.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述转子装置设有多对永磁磁极。

4.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述定子绕组对称于转子轴线设置，对称于转子轴线的定子绕组电磁结构的中心连线，与静止状态下永磁磁极的磁结构中心连线共线。

5.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述定子装置设有绕制方向相反的二组定子绕组，每组定子绕组分别串接有整流装置，所述二组定子绕组的异名端分别与所述整流装置的相同极性的引脚电连接，所述每个整流装置的另一引脚和其所连接的定子绕组的另一端分别与输出端子电连接。

6.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述定子装置设有一组定子绕组，所述定子绕组与输出端子间，串接有桥式整流装置。

7.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述摆杆设有长度调整装置。

8.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述重锤设有重量调整装置。

9.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：所述摆杆和重锤沿摆动方向为流线型外形。

10.根据权利要求1所述的摆动式自发电装置，其特征在于：设有真空罩，所述摆杆和重锤的摆动范围位于真空罩中。

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