CN204290607U - 一种机械旋转冲击产生电能的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械旋转冲击产生电能的装置，设置有外壳、转子、线圈、上盖板、下盖板、线圈铁芯、轴承，线圈绕在线圈铁芯上，线圈、线圈铁芯安装在外壳内，转子通过轴承转动式安装在外壳中部并位于线圈中间，转子由转子铁芯和转子磁体构成，转子、转子铁芯为圆柱形，转子磁体为圆筒形，外壳上部设有上盖板，外壳下部设有下盖板，线圈通过连接线穿过上盖板或下盖板与负载连接，转子磁体与线圈之间留有气隙。所述轴承包括轴承上座、轴承下座和滚珠，轴承下座与下盖板连接，轴承上座与转子连接，轴承上座与轴承下座通过滚珠活动连接。本实用新型结构简洁，发电效率高，利用旋转惯性力驱动转子的机械能，通过电磁感应原理将机械能转换为电能。

Description

一种机械旋转冲击产生电能的装置

技术领域

本实用新型涉及一种机械旋转冲击产生电能的装置，尤其涉及一种弹载物理电源。

背景技术

在弹载电子控制系统中，常需要一种靠物理环境因素（例如风力、弹丸发射时的后座力或旋转力等）来发电，然后将所产生的电能给电子控制器供电或用于激活下一级电源（例如热电池）工作的发电装置。弹丸发射时，在火药的的推进下，将对炮体产生极大的后座力；对于高旋弹，弹丸挤进炮筒的螺旋膛线使弹丸加速旋转将产生极大的角加速度；利用这些物理现象，用相应的装置将其产生的机械能吸收转换成电能，然后给弹上引信供给所需的电能，这类物理电源技术及产品与化学电源及产品比，具有储存期更长，抗过载力更强，更安全可靠等优点。如何提高物理电源的能量密度，让其输出更大的电能以满足需求是这类技术及产品需要不断提高和发展的方向。目前只有靠后座力驱动磁芯做直线运动发电的产品，而没有利用旋转惯性力驱动转子具有的机械能，通过电磁感应原理将机械能转换为电能的装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构简洁，发电效率高的机械旋转冲击产生电能的装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：该机械旋转冲击产生电能的装置，其特征是设置有外壳、转子、线圈、上盖板、下盖板、线圈铁芯、轴承，线圈绕在线圈铁芯上，线圈、线圈铁芯安装在外壳内，转子通过轴承转动式安装在外壳中部并位于线圈中间，转子由转子铁芯和转子磁体构成，转子、转子铁芯为圆柱形，转子磁体为圆筒形，外壳的上部设有上盖板，外壳的下部设有下盖板，线圈通过连接线穿过上盖板或下盖板与负载连接，转子磁体与线圈之间留有气隙。

作为优选，本实用新型所述轴承包括轴承上座、轴承下座和滚珠，轴承下座与下盖板固定连接，轴承上座与转子固定连接，轴承上座与轴承下座通过滚珠活动连接。

作为优选，本实用新型磁极呈径向布置，线圈极对数与转子磁体极对数相同。

作为优选，本实用新型磁极做成两对极，在转子外圆周上N、S极相间排列；线圈为单相并绕制成两对极，绕制方向为一正一反相间排列。

作为优选，本实用新型线圈绕制为圆环，上盖板、下盖板为圆板。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：结构简洁，吸收及转换能量效率高，利用弹丸发射时启动旋转的角加速度产生的旋转惯性力驱动转子具有的机械能，然后通过电磁感应原理将机械能转换为电能。

附图说明

图1是本实用新型实施例的应用结构示意图。

图2是图1去掉上盖板的俯视示意图。

具体实施方式

参见图1、图2，本实用新型实施例机械旋转冲击产生电能的装置的设计思路为：

利用弹丸发射时启动旋转的角加速度产生的旋转惯性力驱动转子具有的机械能，然后通过电磁感应原理将机械能转换为电能。

本实施例的主要结构包括：转子1、线圈2、外壳3、上盖板4、下盖板5、线圈铁芯6、轴承7，线圈2绕在线圈铁芯6上，线圈2、线圈铁芯6安装在外壳3内，转子1通过轴承7转动式安装在外壳2中部并位于线圈2中间，外壳3的上部设有上盖板4，外壳3的下部设有下盖板5，线圈2通过连接线8穿过上盖板5上的连接线孔与负载9连接。

本实施例所述轴承7包括轴承上座71、轴承下座72和滚珠73，轴承下座72与下盖板5固定连接，轴承上座71与转子1固定连接，轴承上座71与轴承下座72通过滚珠73活动连接。

本实施例的设计要点是转子1及其转子铁芯12为圆柱形，转子磁体11为圆筒形，磁极呈径向布置，可以是一对也可以多对磁极，线圈2有效段基本平行于磁体11轴线，线圈2极对数与转子磁体11极对数相同，线圈2可以做成单相也可以做成多相，具体做法需与负载9匹配。转子磁体11与线圈2之间留有气隙。炮弹发射时，发射药燃烧将弹丸挤进炮筒的螺旋膛线使弹丸加速旋转，因线圈2固定在弹体（即本实施例外壳3）上，转子磁体11与线圈2之间留有气隙，由于转子1惯性作用，转子磁体11与线圈2就产生相对运动，线圈2切割磁场产生电势给负载9供电。

为了减少摩擦阻力，线圈2与转子1之间用轴承结构耦合。

本实施例可用在高旋弹上。与靠后座力发电的直线运动式发电装置比，直线运动装置中线圈2切割磁场一次，所吸收动子的机械能小。

而本装置转子1是旋转的，线圈2可周期性地切割磁场多次，因此能吸收更多的旋转机械能，从而发出更多的电能。

本实施例的外形为园柱形，其构成零部件也随之做成圆柱、圆板或圆环，转子磁体11为圆筒形，线圈2绕制为圆环，上盖板4、下盖板5为圆板（其中一个留有连接线8穿线孔。线圈2与转子1之间构成转动配合。为了减小摩擦力，承受后座力的下盖板5可做成抗压轴承结构或直接安放端面轴承。

本实施例磁极做成两对极，在转子1外圆周上N、S极相间排列；线圈2为单相，也绕制成两对极，绕制方向一正一反相间排列，线圈2头尾引出连接负载9；转子1外圆与线圈2内圆选择适当的材料及间隙，具有滑动轴承的功能，承受后座力的下盖板5做成端面滚珠轴承结构。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，且本实用新型零部件所取的名称也可以不同，凡依本实用新型专利构思所述的构造、特征所做的等效或简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。

Claims (5)

1.一种机械旋转冲击产生电能的装置，其特征是：设置有外壳、转子、线圈、上盖板、下盖板、线圈铁芯、轴承，线圈绕在线圈铁芯上，线圈、线圈铁芯安装在外壳内，转子通过轴承转动式安装在外壳中部并位于线圈中间，转子由转子铁芯和转子磁体构成，转子、转子铁芯为圆柱形，转子磁体为圆筒形，外壳的上部设有上盖板，外壳的下部设有下盖板，线圈通过连接线穿过上盖板或下盖板与负载连接，转子磁体与线圈之间留有气隙。

2.根据权利要求1所述的机械旋转冲击产生电能的装置，其特征在于：所述轴承包括轴承上座、轴承下座和滚珠，轴承下座与下盖板固定连接，轴承上座与转子固定连接，轴承上座与轴承下座通过滚珠活动连接。

3.根据权利要求1或2所述的机械旋转冲击产生电能的装置，其特征在于：磁极呈径向布置，线圈极对数与转子磁体极对数相同。

4.根据权利要求3所述的机械旋转冲击产生电能的装置，其特征在于：磁极做成两对极，在转子外圆周上N、S极相间排列；线圈为单相并绕制成两对极，绕制方向为一正一反相间排列。

5.根据权利要求1或2所述的机械旋转冲击产生电能的装置，其特征在于：所述线圈绕制为圆环，上盖板、下盖板为圆板。