CN208094295U - 扰磁发电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机包括一磁体组件,一磁芯以及至少一线圈,其中所述磁体组件包括至少一永磁体,以通过所述永磁体为所述扰磁发电机提供磁场环境,其中所述磁芯被设置为采用导磁材料制备并包括两端部,其中所述磁芯的至少一所述端部与所述磁体组件相靠近,以于所述磁体组件和与之相靠近的所述端部之间形成至少一磁隙,其中所述线圈被环套于所述磁芯,如是以当所述磁隙内的磁场响应所述磁隙内的介质的变化而发生变化时,所述磁芯能够响应于所述磁隙内的磁场的变化而使得所述磁芯的磁通量被改变,从而于所述线圈产生电能。
Description
技术领域
本实用新型涉及发电机领域,更详而言之涉及一扰磁发电机,以通过对所述扰磁发电机的磁场的扰动,使得所述扰磁发电机产生电能。
背景技术
目前的发电机的发电原理主要是利用电磁感应现象,通过改变一线圈于一磁场中的磁通量而于该线圈中产生感应电动势,而产生的感应电动势的大小则与该线圈的匝数以及穿过该线圈的磁通量的变化率成正比,其中可以理解的是,该线圈的磁通量的变化主要取决于该磁场的变化和该线圈相对于该磁场的运动,因此,为获得较高的感应电动势,对于发电机本身的参数设计而言,应当具有较强的磁场环境以及较多的线圈匝数。如此,在目前的采用永磁体提供磁场环境的发电机的结构设计中,发电机的线圈的体积以及永磁体的体积应当具有较大的发电机体积占比。
然而,目前的发电机多通过线圈与永磁体之间的相对运动实现该线圈于该永磁体所提供的磁场中的磁通量的变化,以将该线圈与该永磁体之间的相对运动的机械能转换为电能,因此,目前的发电机的结构设计中往往预留有用于该线圈与该永磁体之间的相对运动的空间,而如前所述,在采用永磁体提供磁场环境的发电机的结构设计中,发电机的线圈的体积以及永磁体的体积具有较大的发电机体积占比,如此则目前的发电机的为该线圈与该永磁体之间的相对运动所预留的空间同样具有较大的发电机体积占比,也就是说,目前的发电机的结构设计对发电机的发电效率与其体积的比值具有较大的限制,致使目前的发电机的发电效率与其体积的比值难以被进一步提高,如此则难以在降低目前的发电机的体积的同时提高其发电效率。
此外,目前的发电机的工作方式单一,主要通过该线圈与该永磁体之间的相对转动或相对往复运动的运动方式将机械能转换为电能,且采用转动的运动方式的发电机与采用往复运动的运动方式的发电机的结构差别巨大,即目前的发电机的结构兼容性差,其并不能同时兼容多种运动方式地将机械能转换为电能,因此当用于被发电机所利用的机械能所对应的运动方式与发电机的工作方式不匹配时,往往需要额外的机械结构将该机械能所对应的该运动方式转换为与发电机的工作方式相符的运动方式,如此一方面会增加发电机的成本与工作时所占的体积,另一方面还会在运动方式的转换过程中对该机械能造成损耗,从而降低发电机的发电效率。另外,目前的发电机的较差的结构兼容性还限制了发电机的应用,如将发电机作为作动动作检测工具时,其只能够响应相应的作动动作地产生相应的电信号,而不能兼容多种作动动作的检测。即在不同的应用场景,发电机的结构设计差别较大,因而增加了目前的发电机于不同应用场景的应用所产生的设计和制造成本。
综而言之,目前的发电机的结构设计难以同时兼顾体积的小型化和较高的发电效率,且目前的发电机的结构兼容性差,以致其工作方式单一,从而无法兼容多种运动方式地将机械能转换为电能,或响应多种作动动作地产生相应的电信号,进而使得目前的发电机的应用范围受到限制。
实用新型内容
本实用新型的一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机包括至少一线圈,并利用不同介质对磁场的响应状态,即不同介质所表现的磁性,以使得所述扰磁发电机的磁场能够响应于不同介质地发生变化,从而使得所述线圈的磁通量发生变化,进而使得所述线圈能够响应所述线圈的磁通量的变化地产生电能。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机进一步包括一磁芯,其中所述线圈环套于所述磁芯,以通过所述磁芯对磁场的响应放大所述线圈的磁通量的变化量,进而提高所述扰磁发电机的发电效率。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机进一步包括一磁体组件,以通过所述磁体组件为所述扰磁发电机提供磁场环境,从而利用不同介质对磁场的响应状态改变所述线圈的磁通量地于所述线圈产生电能。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机进一步具有一磁隙,其中所述磁隙形成于所述磁芯与所述磁体组件之间,以通过所述磁隙内的介质的变化改变所述磁隙的磁场,从而通过所述磁芯对磁场的响应放大磁场的变化地增大所述线圈的磁通量的变化量,进而提高所述扰磁发电机的发电效率。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机进一步包括至少一磁介质,以通过所述磁介质于所述磁隙的运动使得所述磁隙内的介质发生变化,从而改变所述磁隙的磁场,进而改变所述线圈的磁通量地使得所述线圈能够响应于所述线圈的磁通量的变化地产生电能。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中通过所述磁介质于所述磁隙的运动改变所述线圈的磁通量即可使得所述线圈能够响应于所述线圈的磁通量的变化地产生电能,从而能够维持所述线圈静止地缩小所述扰磁发电机的体积。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中仅通过所述磁介质于所述磁隙的运动即可改变所述线圈于所述磁体组件所提供的磁场环境的磁通量,从而能够维持所述线圈和所述磁体组件静止地缩小所述扰磁发电机的体积。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中仅通过所述磁介质于所述磁隙的运动即可改变所述线圈于所述磁体组件所提供的磁场环境的磁通量,从而有利于提高所述扰磁发电机的所述线圈和所述磁体组件的体积占比,进而提高所述扰磁发电机的发电效率。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中通过所述磁介质于所述磁隙的运动改变所述线圈的磁通量即可使得所述线圈能够响应于所述线圈的磁通量的变化地产生电能,从而能够维持所述线圈静止地降低对所述线圈的抗疲劳性能的要求,进而增强所述扰磁发电机的稳定性。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述磁介质于所述磁隙的运动具有多种运动方式,以使得所述扰磁发电机能够响应于多种运动方式地将机械能转换为电能。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机能够响应于多种运动方式地将机械能转换为电能,从而增强所述扰磁发电机的适用性。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机能够响应于多种运动方式地将机械能转换为电能,以避免将不同的运动方式转变为特定的运动方式所产生的机械能损耗,进而提高所述扰磁发电机的发电效率。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机能够响应于多种运动方式地将机械能转换为电能,以使得所述扰磁发电机能够被用于检测不同的作动动作地产生相应的电信号。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述磁介质于所述磁隙的特定的运动方式能够使得通过所述线圈的磁感线的方向反向,从而增大所述线圈的磁通量的变化量,进而提高所述扰磁发电机的发电效率。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述磁体组件进一步包括一导磁组件,以通过所述导磁组件改变所述磁体组件所提供的磁场环境,从而使得所述扰磁发电机的磁场环境与所述磁介质于所述磁隙的特定的运动方式相匹配,进而通过所述磁介质于所述磁隙的特定的运动方式使得通过所述线圈的磁感线的方向反向。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述磁芯包括两端部,其中所述磁隙形成于所述磁体组件与所述磁芯的所述端部之间,以使得所述磁芯的内部磁场能够直接响应于所述端部所对应的所述磁隙内的所述磁介质的特定的运动方式而发生反向变化,进而当所述磁芯被设置为U形结构时,同样能够通过所述磁介质于所述磁隙的特定的运动方式使得所述磁芯的内部磁场发生反向变化,如此以能够增加被设置于所述磁芯的所述线圈的匝数地提高所述扰磁发电机的发电效率。
本实用新型的另一目的在于提供一扰磁发电机,其中所述磁介质于所述磁隙的特定的运动方式使得所述磁介质于所述磁隙运动时不会与所述磁芯和所述磁体组件发生碰撞,从而降低所述扰磁发电机的工作噪音。
为达到以上至少一目的,本实用新型提供一扰磁发电机,其中所述扰磁发电机包括:
至少一磁体组件,其中所述磁体组件包括至少一永磁体,以通过所述永磁体为所述扰磁发电机提供磁场环境;
至少一磁芯,其中所述磁芯被设置为采用导磁材料制备并包括两端部,其中所述磁芯的至少一所述端部与所述磁体组件相靠近,以于所述磁体组件和所述磁芯的所述端部之间形成至少一磁隙;以及
至少一线圈,其中所述线圈被环套于所述磁芯,如是以当所述磁隙内的磁场响应所述磁隙内的介质的变化而发生变化时,所述磁芯响应于所述磁隙内的磁场的变化而使得所述线圈的磁通量被改变,以于所述线圈产生电能。
在一实施例中,所述扰磁发电机进一步包括至少一磁介质,其中所述磁介质被设置为采用导磁材料制备,以藉由所述磁介质于所述磁隙内的运动形成所述磁隙内的介质的变化。
在一实施例中,所述磁芯对于所述磁介质被维持静态,以增大所述线圈于所述扰磁发电机的体积占比,从而提高所述扰磁发电机的发电效率。
在一实施例中,所述磁体组件对于所述磁介质被维持静态,以增大所述永磁体于所述扰磁发电机的体积占比,从而提高所述扰磁发电机的发电效率。
在一实施例中,所述磁体组件具有至少一第一磁极端和至少一第二磁极端,其中所述磁芯的两所述端部中的至少一个分别与所述第一磁极端和所述第二磁极端相靠近,以于该所述端部和所述第一磁极端之间,以及该所述端部和所述第二磁极端之间分别形成所述磁隙。
在一实施例中,所述磁介质被设置为能够在所述磁隙于靠近以接通所述第一磁极端和所述端部的位置和靠近以接通所述第二磁极端和所述端部的位置之间切换,以藉由所述磁介质于靠近所述端部和所述第一磁极端的位置和靠近所述端部和所述第二磁极端的位置之间的切换改变所述线圈的磁通量,进而于所述线圈产生电能。
通过对随后的描述和附图的理解,本实用新型进一步的目的和优势将得以充分体现。
附图说明
图1为依本实用新型的一实施例的一扰磁发电机的立体结构示意图。
图2为依本实用新型的上述实施例的所述扰磁发电机的工作原理示意图。
图3为依本实用新型的上述实施例的一变形实施例的一扰磁发电机的立体结构示意图。
图4为依本实用新型的上述实施例的所述扰磁发电机的立体结构分解图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本实用新型的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考本实用新型的说明书附图之图1和图2所示,依本实用新型的一形实施例的一扰磁发电机10被图示说明,其中图1和图2分别展示了所述扰磁发电机10,的立体结构示意图和工作原理示意图。所述扰磁发电机10包括一磁体组件11,一磁芯12,以及一线圈13,其中所述磁芯12被设置为采用导磁材料制备并包括两端部121,其中所述磁芯12的两所述端部121分别与所述磁体组件11相靠近,以于所述磁体组件11和所述磁芯12的两所述端部121之间形成至少一磁隙14,其中所述线圈13被环套于所述磁芯12,如是以当所述磁隙14内的磁场响应所述磁隙14内的介质的变化而发生变化时,所述磁芯12响应于所述磁隙14内的磁场的变化而使得所述线圈13的磁通量被改变,以于所述线圈13产生电能。
特别地,在本实用新型的这个实施例中,所述磁体组件11具有一第一磁极端112和一第二磁极端113,所述磁芯12的两所述端部121,即一第一端部1211和一第二端部1212,其中所述第一端部1211和所述第二端部1212被设置为分别自所述磁芯12的两端于所述磁芯12的径向方向同向延伸,其中所述第一端部1211和所述第二端部1212分别被设置为同时靠近于所述第一磁极端112和所述第二磁极端113。具体地,所述磁体组件11于所述磁芯12的径向空间内被设置于所述第一端部1211和所述第二端部1212之间,且所述第一端部1211和所述第二端部1212之间的连线方向同所述第一磁极端112和所述第二磁极端113之间的连线方向相交,如此则形成所述第一端部1211和所述第二端部1212分别同时靠近于所述第一磁极端112和所述第二磁极端113的位置关系,并使得所述第一端部1211分别与所述第一磁极端112和所述第二磁极端113之间形成所述磁隙14,所述第二端部1212分别与所述第一磁极端112和所述第二磁极端113之间形成所述磁隙14。
值得一提的是,在本实用新型的这个实施例中,其中所述第一端部1211和所述第二端部1212被设置为分别自所述磁芯12的两端于所述磁芯12的径向方向同向延伸,以将所述磁体组件11于所述磁芯12的径向空间内设置于所述第一端部1211和所述第二端部1212之间,如此则有利于缩短所述扰磁发电机10的沿所述磁芯12方向的长度。
进一步地,在本实用新型的这个实施例中,所述扰磁发电机10包括至少一磁介质15,其中所述磁介质15被设置为采用导磁材料制备,以藉由所述磁介质15于所述磁隙14的运动形成所述磁隙14内的介质的变化,从而使得所述磁隙14内的磁场响应所述磁隙14内的介质的变化而发生变化,进而使得所述磁芯12响应于所述磁隙14内的磁场的变化而改变所述线圈13的磁通量地于所述线圈13产生电能。
值得一提的是,在本实用新型的这个实施例中,所述磁芯12对于所述磁介质15被维持静态,如此以能够维持被环套于所述磁芯12的所述线圈13静止地降低对所述线圈13的抗疲劳性能的要求,进而增强所述扰磁发电机10的稳定性。此外,所述线圈13被维持静态而使得所述扰磁发电机10的结构设计中无需预留有所述线圈13的运动空间,如此则有利于缩小所述扰磁发电机10的体积。换而言之,在维持所述扰磁发电机10的体积不变的情况下,所述线圈13被维持静态而使得所述扰磁发电机10的结构设计中无需预留有所述线圈13的运动空间,如此则有利于提高所述扰磁发电机10的所述线圈13的体积占比,进而提高所述扰磁发电机10的发电效率。
此外,所述磁体组件11对于所述磁介质15同样也被维持静态,从而使得所述扰磁发电机10的结构设计中无需预留有所述磁体组件11的运动空间,如此则有利于缩小所述扰磁发电机10的体积。换而言之,在维持所述扰磁发电机10的体积不变的情况下,所述磁体组件11被维持静态而使得所述扰磁发电机10的结构设计中无需预留有所述磁体组件11的运动空间,如此则有利于提高所述扰磁发电机10的所述磁体组件11的体积占比,进而提高所述扰磁发电机10的发电效率。
进一步地,在本实用新型的这个实施例中,所述磁介质15的数量为两个,即一第一磁介质151和一第二磁介质152,其中所述第一磁介质151和所述第二磁介质152被设置以当所述第一磁介质151处于靠近以接通所述第一端部1211和所述第一磁极端112的位置时,所述第二磁介质152处于靠近以接通所述第二端部1212和所述第二磁极端113的位置,并当所述第一磁介质151处于靠近以接通所述第一端部1211和所述第二磁极端113的位置时,所述第二磁介质152处于靠近以接通所述第二端部1212和所述第一磁极端112的位置。
也就是说,在本实用新型的这个实施例中,所述磁介质15被设置以特定的运动方式将所述磁芯12于所述第一端部1211与所述第一磁极端112相接通且所述第二端部1212与所述第二磁极端113相接通的状态,和所述第一端部1211与所述第二磁极端113相接通且所述第二端部1212与所述第一磁极端112相接通的状态之间进行切换,以藉由所述磁介质15的该特定的运动方式形成所述磁芯12内的磁场的反向切换,进而提高所述扰磁发电机10的发电效率。
可以理解的是,藉由所述磁介质15的特定的运动方式能够使得所述磁芯12于所述第一端部1211与所述第一磁极端112相接通且所述第二端部1212与所述第二磁极端113相接通的状态,和所述第一端部1211与所述第二磁极端113相接通且所述第二端部1212与所述第一磁极端112相接通的状态之间进行切换,其中所述磁介质15的运动方式特定而不限定。
也就是说,所述磁介质15于所述磁隙14的运动能够形成的所述线圈13的磁通量的变化,而所述磁介质15于所述磁隙14的特定的运动方式能够使得所述磁芯12于所述第一端部1211与所述第一磁极端112相接通且所述第二端部1212与所述第二磁极端113相接通的状态,和所述第一端部1211与所述第二磁极端113相接通且所述第二端部1212与所述第一磁极端112相接通的状态之间进行切换,以提高藉由所述磁介质15的运动所形成的所述线圈13的磁通量的变化的变化量,但所述磁芯12于所述第一端部1211与所述第一磁极端112相接通且所述第二端部1212与所述第二磁极端113相接通的状态,和所述第一端部1211与所述第二磁极端113相接通且所述第二端部1212与所述第一磁极端112相接通的状态之间的切换能够藉由所述磁介质15的多种运动方式所实现,本实用新型对此并不限制。
换而言之,本实用新型的所述扰磁发电机10能够响应于多种运动方式地将机械能转换为电能,以避免将不同的运动方式转变为特定的运动方式所产生的机械能损耗,进而提高所述扰磁发电机10的发电效率,进一步地,由于所述扰磁发电机10能够适应于多种运动方式地将机械能转换为电能,本实用新型的所述扰磁发电机10还能够被用于检测不同的作动动作地产生相应的电信号,以通过所述扰磁发电机10所产生的电信号获取相应的作动动作的信息,如用于直线运动或转动运动的测速。
可以理解的是,所述第一磁极端112和所述第二磁极端113被设置为具有不同的磁极磁性,即当所述第一磁极端112呈S极的磁极磁性时,所述第二磁极端113呈N极的磁极磁性,而当所述第一磁极端112呈N极的磁极磁性时,所述第二磁极端113呈S极的磁极磁性,本实用新型对此并不限制。
特别地,在本实用新型的这个实施例中,所述第一磁介质151和所述第二磁介质152被设置以同轴摆动的运动方式,即以所述第一磁介质151和所述第二磁介质152之间的一轴为轴心,当所述第一磁介质151于接通所述第一端部1211和所述第一磁极端112的位置被以该轴为轴心转动地靠近以接通所述第一端部1211和所述第二磁极端113时,所述第二磁介质152于接通所述第二端部1212和所述第二磁极端113的位置同步被同轴转动地靠近以接通所述第二端部1212和所述第一磁极端112。
详细地,在本实用新型的这个实施例中,所述扰磁发电机10进一步包括一连杆17,其中所述第一磁介质151和所述第二磁介质152分别被设置于所述连杆17的两端,以藉由所述连杆17对所述第一磁介质151和所述第二磁介质152的连接,使得所述第一磁介质151和所述第二磁介质152能够被驱动地以所述连杆17上的一点为支点地同轴摆动。
进一步地,在本实用新型的这个实施例中,所述磁体组件11包括一永磁体111和一导磁组件114,以通过所述永磁体111为所述扰磁发电机10提供磁场环境,其中所述永磁体111于所述磁芯12的径向空间被设置于所述第一端部1211和所述第二端部1212之间,其中所述导磁组件114与所述永磁体111导磁相接,以于所述导磁组件114形成所述第一磁极端112和所述第二磁极端113,并藉由所述导磁组件114与所述永磁体111的导磁相接,使得所述第一磁极端112和所述第二磁极端113的形成位置与所述磁介质15的特定的运动方式相匹配,也就是说,所述导磁组件114被设置用于与所述永磁体111导磁相连,以形成所述第一端部1211和所述第二端部1212分别同时靠近于所述第一磁极端112和所述第二磁极端113的位置关系。
详细地,在本实用新型的这个实施例中,所述导磁组件114包括一第一导磁板1141和一第二导磁板1142,其中所述第一导磁板1141和所述第二导磁板1142分别与所述永磁体111的两磁极(即S极和N极)导磁相连,即所述永磁体111的两磁极各导磁连接有所述第一导磁板1141和所述第二导磁板1142中的一个,以于所述第一导磁板1141形成所述第一磁极端112,并于所述第二导磁板1142形成所述第二磁极端113。特别地,所述第一导磁板1141和所述第二导磁板1142分别同时靠近于所述第一端部1211和所述第二端部1212,即所述永磁体111和分别被设置于所述永磁体111的两磁极端的所述第一导磁板1141和所述第二导磁板1142形成一“H”形的所述磁体组件11,其中所述“H”形的左右两侧即为所述第一导磁板1141和所述第二导磁板1142所形成,以于所述“H”形的上下两端分别与所述第一端部1211和所述第二端部1212相靠近,从而形成所述第一端部1211和所述第二端部1212分别同时靠近于所述第一磁极端112和所述第二磁极端113的位置关系。
本领域技艺人员应当理解,本实用新型的所述扰磁发电机10通过所述磁介质15于由所述磁芯12与所述磁体组件11相互靠近而形成所述磁隙14的运动,使得所述磁隙14内的介质发生变化,同时所述磁隙14内的磁场响应于所述磁隙14内的介质的变化而发生变化,且所述磁芯12内的磁场响应于所述磁隙14内的磁场的变化而发生变化,从而使得被环套于所述磁芯12的所述线圈13的磁通量发生变化,进而于所述线圈13产生电能,其中所述磁芯12和所述磁体组件11的结构依本实用新型所揭露的实施例具有多种实施方式,本实用新型对此并不限制。
参考本实用新型的说明书附图之图3和图4所示,依本实用新型的上述变形实施例的进一步变形的一实施例的一扰磁发电机10’被图示说明,其中图3主要展示了所述扰磁发电机10’的立体结构示意图。同样地,所述扰磁发电机10’包括一磁体组件11’,一磁芯12’,以及一线圈13’,其中所述磁芯12’被设置为采用导磁材料制备并包括两端部121’,其中所述磁芯12’的两所述端部121’分别与所述磁体组件11’相靠近,以于所述磁体组件11’和所述磁芯12’的两所述端部121’之间形成至少一磁隙14’,其中所述线圈13’被环套于所述磁芯12’,如是以当所述磁隙14’内的磁场响应所述磁隙14’内的介质的变化而发生变化时,所述磁芯12’响应于所述磁隙14’内的磁场的变化而使得所述线圈13’的磁通量被改变,以于所述线圈13’产生电能。
进一步地,所述磁体组件11’具有一第一磁极端112’和一第二磁极端113’,所述磁芯12’的两所述端部121’,即一第一端部1211’和一第二端部1212’,其中所述第一端部1211’和所述第二端部1212’被设置为分别自所述磁芯12’的两端于所述磁芯12’的径向方向同向延伸,其中所述第一端部1211’和所述第二端部1212’分别被设置为同时靠近于所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’。
不同于上一实施例,在本实用新型的这个实施例中,所述磁体组件11’被设置为于所述第一端部1211’和所述第二端部1212’的延伸方向分别与所述第一端部1211’和所述第二端部1212’相靠近,且所述第一端部1211’和所述第二端部1212’之间的连线方向同所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’之间的连线方向相交,如此则形成所述第一端部1211’和所述第二端部1212’分别同时靠近于所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’的位置关系,并使得所述第一端部1211’分别与所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’之间形成所述磁隙14’,所述第二端部1212’分别与所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’之间形成所述磁隙14’。
同样地,所述扰磁发电机10’包括至少一磁介质15’,其中所述磁介质15’被设置为采用导磁材料制备,以藉由所述磁介质15’于所述磁隙14’的运动形成所述磁隙14’内的介质的变化,从而使得所述磁隙14’内的磁场响应所述磁隙14’内的介质的变化而发生变化,进而使得所述磁芯12’响应于所述磁隙14’内的磁场的变化而改变所述线圈13’的磁通量地于所述线圈13’产生电能。
进一步地,所述磁芯12’对于所述磁介质15’被维持静态,如此以能够维持被环套于所述磁芯12’的所述线圈13’静止地降低对所述线圈13’的抗疲劳性能的要求,进而增强所述扰磁发电机10’的稳定性。此外,所述线圈13’被维持静态而使得所述扰磁发电机10’的结构设计中无需预留有所述线圈13’的运动空间,如此则有利于缩小所述扰磁发电机10’的体积。换而言之,在维持所述扰磁发电机10’的体积不变的情况下,所述线圈13’被维持静态而使得所述扰磁发电机10’的结构设计中无需预留有所述线圈13’的运动空间,如此则有利于提高所述扰磁发电机10’的所述线圈13’的体积占比,进而提高所述扰磁发电机10’的发电效率。
此外,所述磁体组件11’对于所述磁介质15’同样也被维持静态,从而使得所述扰磁发电机10’的结构设计中无需预留有所述磁体组件11’的运动空间,如此则有利于缩小所述扰磁发电机10’的体积。换而言之,在维持所述扰磁发电机10’的体积不变的情况下,所述磁体组件11’被维持静态而使得所述扰磁发电机10’的结构设计中无需预留有所述磁体组件11’的运动空间,如此则有利于提高所述扰磁发电机10’的所述磁体组件11’的体积占比,进而提高所述扰磁发电机10’的发电效率。
所述磁介质15’的数量为两个,即一第一磁介质151’和一第二磁介质152’,其中所述第一磁介质151’和所述第二磁介质152’被设置以当所述第一磁介质151’处于靠近以接通所述第一端部1211’和所述第一磁极端112’的位置时,所述第二磁介质152’处于靠近以接通所述第二端部1212’和所述第二磁极端113’的位置,并当所述第一磁介质151’处于靠近以接通所述第一端部1211’和所述第二磁极端113’的位置时,所述第二磁介质152’处于靠近以接通所述第二端部1212’和所述第一磁极端112’的位置。
也就是说,在本实用新型的这个实施例中,所述磁介质15’被设置以特定的运动方式将所述磁芯12’于所述第一端部1211’与所述第一磁极端112’相接通且所述第二端部1212’与所述第二磁极端113’相接通的状态,和所述第一端部1211’与所述第二磁极端113’相接通且所述第二端部1212’与所述第一磁极端112’相接通的状态之间进行切换,以藉由所述磁介质15’的该特定的运动方式形成所述磁芯12’内的磁场的反向切换,进而提高所述扰磁发电机10’的发电效率。
可以理解的是,藉由所述磁介质15’的特定的运动方式能够使得所述磁芯12’于所述第一端部1211’与所述第一磁极端112’相接通且所述第二端部1212’与所述第二磁极端113’相接通的状态,和所述第一端部1211’与所述第二磁极端113’相接通且所述第二端部1212’与所述第一磁极端112’相接通的状态之间进行切换,其中所述磁介质15’的运动方式特定而不限定。
也就是说,所述磁介质15’于所述磁隙14’的运动能够形成的所述线圈13’的磁通量的变化,而所述磁介质15’于所述磁隙14’的特定的运动方式能够使得所述磁芯12’于所述第一端部1211’与所述第一磁极端112’相接通且所述第二端部1212’与所述第二磁极端113’相接通的状态,和所述第一端部1211’与所述第二磁极端113’相接通且所述第二端部1212’与所述第一磁极端112’相接通的状态之间进行切换,以提高藉由所述磁介质15’的运动所形成的所述线圈13’的磁通量的变化的变化量,但所述磁芯12’于所述第一端部1211’与所述第一磁极端112’相接通且所述第二端部1212’与所述第二磁极端113’相接通的状态,和所述第一端部1211’与所述第二磁极端113’相接通且所述第二端部1212’与所述第一磁极端112’相接通的状态之间的切换能够藉由所述磁介质15’的多种运动方式所实现,本实用新型对此并不限制。
换而言之,本实用新型的所述扰磁发电机10’能够响应于多种运动方式地将机械能转换为电能,以避免将不同的运动方式转变为特定的运动方式所产生的机械能损耗,进而提高所述扰磁发电机10’的发电效率,进一步地,由于所述扰磁发电机10’能够适应于多种运动方式地将机械能转换为电能,本实用新型的所述扰磁发电机10’还能够被用于检测不同的作动动作地产生相应的电信号,以通过所述扰磁发电机10’所产生的电信号获取相应的作动动作的信息,如用于直线运动或转动运动的测速。
可以理解的是,所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’被设置为具有不同的磁极磁性,即当所述第一磁极端112’呈S极的磁极磁性时,所述第二磁极端113’呈N极的磁极磁性,而当所述第一磁极端112’呈N极的磁极磁性时,所述第二磁极端113’呈S极的磁极磁性,本实用新型对此并不限制。
详细地,所述第一磁介质151’和所述第二磁介质152’被设置以同轴摆动的运动方式,即以所述第一磁介质151’和所述第二磁介质152’之间的一轴为轴心,当所述第一磁介质151’于接通所述第一端部1211’和所述第一磁极端112’的位置被以该轴为轴心转动地靠近以接通所述第一端部1211’和所述第二磁极端113’时,所述第二磁介质152’于接通所述第二端部1212’和所述第二磁极端113’的位置同步被同轴转动地靠近以接通所述第二端部1212’和所述第一磁极端112’。
具体地,所述扰磁发电机10’进一步包括一连杆17’,其中所述第一磁介质151’和所述第二磁介质152’分别被设置于所述连杆17’的两端,以藉由所述连杆17’对所述第一磁介质151’和所述第二磁介质152’的连接,使得所述第一磁介质151’和所述第二磁介质152’能够被驱动地以所述连杆17’上的一点为支点地同轴摆动。
值得一提的是,在本实用新型的这个实施例中,所述第一磁介质151’被设置为与所述第一端部1211’被维持接通状态,以能够于所述磁隙14’滑行运动地将所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’交替地接通于所述第一端部1211’;所述第二磁介质152’被设置为与所述第二端部1212’被维持接通状态,以能够于所述磁隙14’滑行运动地将所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’交替地接通于所述第二端部1212’。进一步地,由于所述磁体组件11’被设置为于所述第一端部1211’和所述第二端部1212’的延伸方向分别与所述第一端部1211’和所述第二端部1212’相靠近,则所述磁介质15’于所述磁隙14’的滑动不会与所述磁体组件11’发生碰撞,即所述磁体组件11’于所述磁介质15’的滑动方向并不被延伸。如此,所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’被所述第一磁介质151’交替地接通于所述第一端部1211’时,所述第一磁介质151’能够被更加省力地驱动,同样地,所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’被所述第二磁介质152’交替地接通于所述第二端部1212’时,所述第二磁介质152’也能够被更加省力地驱动,也就是说,所述磁介质15’的运动过程中不会与所述磁芯12’和所述磁体组件11’之间发生碰撞而产生动能损失,因此本实用新型的所述扰磁发电机10’具有更高的发电效率和较低的工作噪音。
进一步地,所述磁体组件11’包括一永磁体111’和一导磁组件114’,以通过所述永磁体111’为所述扰磁发电机10’提供磁场环境,其中所述永磁体111’于所述第一端部1211’和所述第二端部1212’的延伸方向被设置于所述磁芯12’的径向空间,其中所述导磁组件114’与所述永磁体111’导磁相接,以于所述导磁组件114’形成所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’,并藉由所述导磁组件114’与所述永磁体111’的导磁相接,使得所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’的形成位置与所述磁介质15’的特定的运动方式相匹配,也就是说,所述导磁组件114’被设置用于与所述永磁体111’导磁相连,以形成所述第一端部1211’和所述第二端部1212’分别同时靠近于所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’的位置关系。
详细地,在本实用新型的这个实施例中,所述导磁组件114’包括一第一导磁板1141’和一第二导磁板1142’,其中所述第一导磁板1141’和所述第二导磁板1142’分别与所述永磁体111’的两磁极(即S极和N极)导磁相连,即所述永磁体111’的两磁极各导磁连接有所述第一导磁板1141’和所述第二导磁板1142’中的一个,以于所述第一导磁板1141’形成所述第一磁极端112’,并于所述第二导磁板1142’形成所述第二磁极端113’。特别地,所述第一导磁板1141’和所述第二导磁板1142’分别同时靠近于所述第一端部1211’和所述第二端部1212’,即所述永磁体111’和分别被设置于所述永磁体111’的两磁极端的所述第一导磁板1141’和所述第二导磁板1142’形成一“H”形的所述磁体组件11’,其中所述“H”形的左右两侧即为所述第一导磁板1141’和所述第二导磁板1142’所形成,以于所述“H”形的前后侧中的一侧与所述第一端部1211’和所述第二端部1212’相靠近,从而形成所述第一端部1211’和所述第二端部1212’分别同时靠近于所述第一磁极端112’和所述第二磁极端113’的位置关系。
值得一提的是,在本实用新型的这个实施例中,所述扰磁发电机10’进一步包括一驱动弹片20’,其中所述驱动弹片20’被设置于所述连杆17’,以藉由对所述驱动弹片20’的摆动驱动,驱动所述连杆17’的往复枢转运动。
可以理解的是,所述驱动弹片20’延伸于所述连杆17’而使得所述驱动弹片20’摆动的行程相对于所述连杆17’的转动的行程被放大,也就是说,所述连杆17’于所述磁芯12’和所述磁体组件11’之间的枢转运动能够被设置为具有较小的运动行程而有利于减小所述连杆17’的运动空间地减小所述扰磁发电机10’的体积,并通过所述驱动弹片20’放大所述连杆17’的枢转行程地获得适宜的所述驱动弹片20’的摆动行程,从而有利于增强所述扰磁发电机10’的操作感。
另外值得一提的是,所述驱动弹片20’被设置为采用弹性材料制备,以能够被施力地储蓄一定的弹性势能并当所储蓄的弹性势能达到一定的临界值时,驱动所述连杆17’的枢转地将所述磁芯12’于所述第一端部1211’与所述第一磁极端112’相接通,且所述第二端部1212’与所述第二磁极端113’相接通的状态,和所述第一端部1211’与所述第二磁极端113’相接通,且所述第二端部1212’与所述第一磁极端112’相接通的状态之间进行切换。如此以增强所述磁芯12’于所述第一端部1211’与所述第一磁极端112’相接通,且所述第二端部1212’与所述第二磁极端113’相接通的状态,和所述第一端部1211’与所述第二磁极端113’相接通,且所述第二端部1212’与所述第一磁极端112’相接通的状态之间的切换的稳定性。
换而言之,所述驱动弹片20’只有在其所储蓄的弹性势能达到一定的临界值时才会驱动所述连杆17’的枢转运动地完成所述磁芯12’于所述第一端部1211’与所述第一磁极端112’相接通,且所述第二端部1212’与所述第二磁极端113’相接通的状态,和所述第一端部1211’与所述第二磁极端113’相接通,且所述第二端部1212’与所述第一磁极端112’相接通的状态之间的切换,如此以缩短该切换动作的完成时间而有利于提高所述线圈13’的磁通量的变化率地增强所述扰磁发电机10’的发电效率,并使得每次的该切换动作的完成时间趋于相同而有利于增强所述扰磁发电机10’的发电效率的稳定性。
对比于上一实施例,本领域技艺人员应当进一步理解,本实用新型的所述扰磁发电机10’通过所述磁介质15’于由所述磁芯12’与所述磁体组件11’相互靠近而形成所述磁隙14’的运动,使得所述磁隙14’内的介质发生变化,同时所述磁隙14’内的磁场响应于所述磁隙14’内的介质的变化而发生变化,且所述磁芯12’内的磁场响应于所述磁隙14’内的磁场的变化而发生变化,从而使得被环套于所述磁芯12’的所述线圈13’的磁通量发生变化,进而于所述线圈13’产生电能,其中所述磁芯12’和所述磁体组件11’的结构依本实用新型所揭露的实施例具有多种实施方式,本实用新型对此并不限制。
本领域的技术人员可以理解的是,以上实施例仅为举例,其中不同实施例的特征可以相互组合,以得到根据本实用新型揭露的内容很容易想到但是在附图中没有明确指出的实施方式。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一扰磁发电机,其特征在于,包括:
一磁体组件,其中所述磁体组件被维持静态并包括一永磁体,以通过所述永磁体为所述扰磁发电机提供磁场环境;
一磁芯,其中所述磁芯被维持静态并被设置为采用导磁材料制备,其中所述磁芯包括一第一端部和一第二端部,其中所述第一端部和所述第二端部被设置为同向延伸于所述磁芯并分别与所述磁体组件相靠近,以于所述磁体组件和所述磁芯之间形成至少一磁隙;以及
至少一线圈,其中所述线圈被环套于所述磁芯,如是以当所述磁隙内的磁场响应所述磁隙内的介质的变化而发生变化时,所述磁芯能够响应于所述磁隙内的磁场的变化而使得所述磁芯的磁通量被改变,从而于所述线圈产生电能。
2.根据权利要求1所述的扰磁发电机,其中所述磁体组件具有一第一磁极端和一第二磁极端,其中所述第一端部同时靠近于所述第一磁极端和所述第二磁极端,以分别于所述第一端部和所述第一磁极端之间,以及所述第一端部和所述第二磁极端之间形成所述磁隙,其中所述第二端部同时靠近于所述第一磁极端和所述第二磁极端,以分别于所述第二端部和所述第一磁极端之间,以及所述第二端部和所述第二磁极端之间形成所述磁隙。
3.根据权利要求2所述的扰磁发电机,其中所述磁体组件被设置为于所述第一端部和所述第二端部之间同时与所述第一端部和所述第二端部相靠近。
4.根据权利要求2所述的扰磁发电机,其中所述磁体组件被设置为于所述第一端部和所述第二端部的延伸方向同时与所述第一端部和所述第二端部相靠近。
5.根据权利要求3或4所述的扰磁发电机,其中所述扰磁发电机进一步包括至少一磁介质,其中所述磁介质被设置为采用导磁材料制备,以藉由所述磁介质于所述磁隙内的运动形成所述磁隙内的介质的变化。
6.根据权利要求5所述的扰磁发电机,其中所述磁介质数量为两个,即一第一磁介质和一第二磁介质,其中所述第一磁介质和所述第二磁介质被设置为当所述第一磁介质处于接通所述第一端部和所述第一磁极端的位置时,所述第二磁介质处于接通所述第二端部和所述第二磁极端的位置,并当所述第一磁介质处于接通所述第一端部和所述第二磁极端的位置时,所述第二磁介质处于接通所述第二端部和所述第一磁极端的位置。
7.根据权利要求6所述的扰磁发电机,其中所述磁体组件进一步包括一导磁组件,其中所述导磁组件导磁连接于所述永磁体,以于所述导磁组件形成所述第一磁极端和所述第二磁极端,并藉由所述导磁组件与所述永磁体的导磁相连形成所述第一磁极端和所述第二磁极端分别同时靠近所述第一端部和所述第二端部的位置关系。
8.根据权利要求7所述的扰磁发电机,其中所述导磁组件包括一第一导磁板和一第二导磁板,其中所述第一导磁板和所述第二导磁板分别与所述永磁体的两磁极导磁相连,以于所述第一导磁板形成所述第一磁极端,并于所述第二导磁板形成所述第二磁极端。
9.根据权利要求8所述的扰磁发电机,其中所述永磁体和分别被设置于所述永磁体的两磁极的所述第一导磁板和所述第二导磁板形成一“H”形的所述磁体组件,其中所述“H”形的左右两侧即为所述第一导磁板和所述第二导磁板所形成。
10.根据权利要求9所述的扰磁发电机,其中所述扰磁发电机进一步包括一连杆,其中所述第一磁介质和所述第二磁介质分别被设置于所述连杆的两端,以藉由所述连杆对所述第一磁介质和所述第二磁介质的连接,使得所述第一磁介质和所述第二磁介质能够被驱动地以所述连杆上的一点为支点地同轴摆动。
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