CN215420045U - 基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置 - Google Patents

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CN215420045U CN202121652634.7U CN202121652634U CN215420045U CN 215420045 U CN215420045 U CN 215420045U CN 202121652634 U CN202121652634 U CN 202121652634U CN 215420045 U CN215420045 U CN 215420045U
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刘丹
白善明
薛晨阳
郑永秋
崔娟
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Abstract

本申请涉及基于振动环境的旋转‑悬浮复合式电磁发电装置,具体而言,涉及发电装置领域。本申请提供的基于振动环境的旋转‑悬浮复合式电磁发电装置,该装置的壳体、立柱、第一导磁片、第二导磁片、第一线圈、发条、第一柔性绳、第二柔性绳和多个小磁铁构成了第一发电装置,该第二立柱、第三立柱、第四立柱、第一配重块、第二配重块、第二线圈、底部支架和磁铁部构成了第二发电装置,由于本申请的装置包括第一发电装置和第二发电装置,由于本申请的结构利用外界的振动进行发电使得本申请可以应用在振动场合中进行发电,将不利因素转化为本申请的发电装置的驱动能,解决了现有技术中振动条件下安全性不足和发电稳定性不足的问题。

Description

基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置
技术领域
本申请涉及发电装置领域,具体而言,涉及一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置。
背景技术
随着现代科技的发展,电力在生产生活中是必不可少的存在,但是由于一些特殊环境的限定,不方便引入外部电源,只能使用自主发电或者自主供电的模式。
现有技术中,在特殊环境下,例如煤矿内部,对安全性的要求较高,则对煤矿内部的供电需要防爆要求高,所以常规的发电装置要不就是安全性不足,若将常规的发电装置应用于煤矿等领域,则会产生安全性隐患,且在实际应用中,由于矿井下机器在作业时会产生强烈的振动,在振动的作用下现有技术的发电装置能以实现安全性稳定的进行发电。
因此,急需一种可以在振动条件下安全性稳定发电的发电装置,且安全性较高,发电量较大,便于携带和安装。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,以解决现有技术中急需一种可以在特殊条件下应用的发电装置,且安全性较高,发电量较大,便于携带的问题。
为实现上述目的,本实用新型实施例采用的技术方案如下:
第一方面,本申请提供一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,装置包括:壳体、立柱、第一导磁片、第二导磁片、第一线圈、发条、第一柔性绳、第二柔性绳、多个小磁铁、第二立柱、第三立柱、第四立柱、第一配重块、第二配重块、第二线圈、底部支架和磁铁部,壳体为空腔结构,且壳体的一个面上设置有第一通孔,立柱垂直设置在壳体内部与第一通孔相对的面上,且立柱的另一端延伸出第一通孔;第一导磁片、第一线圈、第二导磁片和发条依次套设在立柱上与第一通孔对应的位置,多个小磁铁均周期设置在第一线圈和壳体之间,且两个相邻的小磁铁的磁极相反,第一导磁片和第二导磁片的边缘位置均设置有导磁部,导磁部依次与小磁铁对应设置;第一配重块、第二线圈和第二配重块依次连接,第二立柱、第三立柱和第四立柱一端均周期垂直设置在底部支架远离磁铁部的一侧,第二立柱、第三立柱和第四立柱的另一端依次穿过第二配重块、第二线圈、第一配重块边缘的孔洞与壳体外部连接,且第一配重块、第二线圈和第二配重块的边缘位置周期设置的孔洞的半径均大于第二立柱、第三立柱、第四立柱的半径,底部支架的一侧设置有磁铁部,底部支架的另一侧固定设置在立柱的另一端;第一柔性绳和第二柔性绳一端均与立柱在壳体内部的一端连接,第一柔性绳和第二柔性绳的另一端均依次穿过第一导磁片、第一线圈、发条、第二导磁片与第一配重块远离第二配重块的一侧连接。
可选地,该第一导磁片和第二导磁片的结构均为圆盘状结构,导磁部为圆盘状结构边缘设置的四个垂直于表面的凸起。
可选地,该第一导磁片的四个凸起靠近第二导磁片,第二导磁片的四个凸起靠近第一导磁片。
可选地,该小磁铁分别设置在第一导磁片的四个凸起和壳体侧壁之间。
可选地,该第一导磁片的四个凸起的小磁铁的磁极均与第二导磁片的四个凸起的小磁铁的磁极相反。
可选地,该第二立柱、第三立柱和第四立柱之间的夹角均为120度。
可选地,该第二配重块、第二线圈、第一配重块上穿过第二立柱、第三立柱和第四立柱的孔洞的直径大于第二立柱、第三立柱和第四立柱的直径。
可选地,该装置包括导线,导线电连接在第一线圈和第二线圈之间。
本实用新型的有益效果是:
本申请提供的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,装置包括:壳体、立柱、第一导磁片、第二导磁片、第一线圈、发条、第一柔性绳、第二柔性绳、多个小磁铁、第二立柱、第三立柱、第四立柱、第一配重块、第二配重块、第二线圈、底部支架和磁铁部,壳体为空腔结构,且壳体的一个面上设置有第一通孔,立柱垂直设置在壳体内部与第一通孔相对的面上,且立柱的另一端延伸出第一通孔;第一导磁片、第一线圈、第二导磁片和发条依次套设在立柱上与第一通孔对应的位置,多个小磁铁均周期设置在第一线圈和壳体之间,且两个相邻的小磁铁的磁极相反,第一导磁片和第二导磁片的边缘位置均设置有导磁部,导磁部依次与小磁铁对应设置;第一配重块、第二线圈和第二配重块依次连接,第二立柱、第三立柱和第四立柱一端均周期垂直设置在底部支架远离磁铁部的一侧,第二立柱、第三立柱和第四立柱的另一端依次穿过第二配重块、第二线圈、第一配重块边缘的孔洞与壳体外部连接,且第一配重块、第二线圈和第二配重块的边缘位置周期设置的孔洞的半径均大于第二立柱、第三立柱、第四立柱的半径,底部支架的一侧设置有磁铁部,底部支架的另一侧固定设置在立柱的另一端;第一柔性绳和第二柔性绳一端均与立柱在壳体内部的一端连接,第一柔性绳和第二柔性绳的另一端均依次穿过第一导磁片、第一线圈、发条、第二导磁片与第一配重块远离第二配重块的一侧连接;该装置的壳体、立柱、第一导磁片、第二导磁片、第一线圈、发条、第一柔性绳、第二柔性绳和多个小磁铁构成了第一发电装置,该第二立柱、第三立柱、第四立柱、第一配重块、第二配重块、第二线圈、底部支架和磁铁部构成了第二发电装置,在振动环境下需要使用该装置进行发电时,该第一发电装置和该第二发电装置发生振动,使得该第二发电装置中的第一配重块、第二线圈、第二配重块在该第二立柱、第三立柱、第四立柱上进行上下运动,由于该磁铁设置在该底部支架远离该第二配重块的一侧,则当该第一配重块、第二线圈、第二配重块上下移动的过程中,使得该第二线圈与该磁铁之间产生相对位移,进而使得该第二线圈内的磁通量发生改变,由于法拉第电磁原理,使得该第二线圈内部产生电流,即该第二发电装置内部产生电流;并且在该第一配重块上下移动的过程中,由于该第一配重块分别与该第一柔性绳和第二柔性绳连接,且该第一柔性绳和第二柔性绳缠绕设置在该立柱上,进而使得该第一配重块在下移的过程中,该第一柔性绳和第二柔性绳在力的作用下被拉直,使得该第一导磁片、第二导磁片、第一线圈绕着该立柱发生转动,随之使得下方的发条被拉伸,在发条回弹力的作用下,该第一导磁片、第一线圈、第二导磁片朝着反方向转动,柔性绳再次被缠绕在立柱上,如此使该第一导磁片、第二导磁片、第一线圈可以产生周期性的往复转动,由于该第一线圈和该壳体之间间隔设置有相邻的磁极相反的小磁铁,由于第一导磁片和第二导磁片的边缘位置均设置有导磁部,导磁部依次与小磁铁对应设置,在导磁部的作用下,该第一导磁片和第二导磁片的磁性相反,进而使得该第一线圈上下的磁性相反,在该第一导磁片、第二导磁片、第一线圈绕着该立柱发生转动时,该第一导磁片和第二导磁片转动经过磁极相反的小磁铁时,该第一导磁片和第二导磁片的磁性发生反转,进而使得该第一线圈上下的磁极发生反转,从而使得该第一发电装置的第一线圈内的磁通量发生突变,从而使得该第一线圈产生电动势,即该第一发电装置产生电流,由于本申请的装置包括第一发电装置和第二发电装置,从而使得本申请的发电装置的发电量增加,且由于本申请的结构利用外界的振动进行发电使得本申请可以应用在振动场合中进行发电,将不利因素转化为本申请的发电装置的驱动能,解决了现有技术中振动条件下安全性不足和发电稳定性不足的问题。并且本申请的装置可以实现对传感器检测系统的自供电,利用机器振动的能量来发电,给传感器供电从而传输出机器的实时工作状态,不需要引线或者是电池,如此安全性更高,稳定性更佳。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型一实施例提供的一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的截面图;
图2为本实用新型一实施例提供的另一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的截面图;
图3为本实用新型一实施例提供的另一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的局部结构示意图;
图4为本实用新型一实施例提供的另一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的结构示意图。
图标:10-壳体;20-立柱;21-第二立柱;22-第三立柱;23- 第四立柱;30-第一导磁片;31-第二导磁片;32-发条;33-小磁铁;40-第一线圈;41-第二线圈;50-第一柔性绳;51-第二柔性绳;60-第一配重块;61-第二配重块;70-底部支架;80-磁铁部。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
为了使本实用新型的实施过程更加清楚,下面将会结合附图进行详细说明。
图1为本实用新型一实施例提供的一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的截面图;图2为本实用新型一实施例提供的另一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的截面图;图3为本实用新型一实施例提供的另一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的局部结构示意图;如图1、图2和图3所示,本申请提供一种基于振动环境的旋转- 悬浮复合式电磁发电装置,装置包括:壳体10、立柱20、第一导磁片30、第二导磁片31、第一线圈40、发条32、第一柔性绳50、第二柔性绳51、多个小磁铁33、第二立柱21、第三立柱22、第四立柱23、第一配重块60、第二配重块61、第二线圈42、底部支架70和磁铁部80,壳体10为空腔结构,且壳体 10的一个面上设置有第一通孔,立柱20垂直设置在壳体10内部与第一通孔相对的面上,且立柱20的另一端延伸出第一通孔;第一导磁片30、第一线圈40、第二导磁片31和发条32依次套设在立柱20上与的第一通孔对应的位置,多个小磁铁33均周期设置在第一线圈40和壳体10之间,且两个相邻的小磁铁33 的磁极相反,第一导磁片30和第二导磁片31的边缘位置均设置有导磁部,导磁部依次与小磁铁33对应设置;第一配重块60、第二线圈42和第二配重块61依次连接,第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23一端均周期垂直设置在底部支架70远离磁铁部80的一侧,第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23的另一端依次穿过第二配重块61、第二线圈51、第一配重块60边缘的孔洞与壳体10外部连接,且第一配重块60、第二线圈51 和第二配重块61的边缘位置周期设置的孔洞的半径均大于第二立柱21、第三立柱22、第四立柱23的半径,底部支架70的一侧设置有磁铁部80,底部支架70的另一侧固定设置在立柱20 的另一端;第一柔性绳50和第二柔性绳51一端均与立柱20在壳体10内部的一端连接,第一柔性绳50和第二柔性绳51的另一端均依次穿过第一导磁片30、第一线圈40、发条32、第二导磁片31与第一配重块60远离第二配重块61的一侧连接。
该基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置包括第一发电装置和第二发电装置,其中,该第一发电装置包括:壳体 10、立柱20、第一导磁片30、第二导磁片31、第一线圈40、发条32、第一柔性绳50、第二柔性绳51和多个小磁铁33,该壳体10的形状根据实际需要进行设置,在此不做具体限定,为了方便说明,在此以该壳体10的形状为空腔结构的圆柱体进行说明,该空腔结构的圆柱体的内部中空,且该圆柱体的壳体10 的下表面上设置有第一通孔,该立柱20垂直设置在该圆柱体的内部,且该立柱20与该圆柱体的上表面的内部垂直,该立柱20 的尺寸根据实际需要而定,在此不做具体限定,该第一通孔的尺寸根据实际需要而定,一般的,该第一通孔的尺寸小于该壳体10的横截面积,且大于该第一导磁片30、第二导磁片31、第一线圈40的横截面积,该第一导磁片30、该第一线圈40和第二导磁片31依次套设在该立柱20上,且该第一导磁片30、该第一线圈40和第二导磁片31设置在该立柱20的该壳体10 内部的第一通孔的位置,即该第一导磁片30、该第一线圈40和第二导磁片31处于该壳体10内部,该第一导磁片30和第二导磁片31的边缘位置均设置有导磁部,该导磁部与该壳体10的侧壁之间设置有多个小磁铁33,且每个小磁铁33对应一个导磁部,多个小磁铁33间隔设置,使得每个相邻的小磁铁33的磁极相反,在实际应用中,该第一导磁片30和第二导磁片31完全相同,只是设置位置不同,第一导磁片30和第二导磁片31 的导磁部相对设置,即该第一导磁片30和第二导磁片31对应的小磁铁33的磁极相反,即在小磁铁33的作用下,该第一导磁片30和第二导磁片31的磁极相反,使得该第一线圈40上下的磁极相反,该第一柔性绳50和第二柔性绳51一端均与立柱 20在壳体10内部的一端连接,第一柔性绳50和第二柔性绳51 的另一端均依次穿过第一导磁片30、第一线圈40、第二导磁片 31与第一配重块60远离第二配重块61的一侧连接,一般的,该第一柔性绳50和第二柔性绳51穿过该第一导磁片30、第一线圈40、第二导磁片31的边缘位置,且该第一柔性绳50和第二柔性绳51在该第一导磁片30、第一线圈40、第二导磁片31 边缘位置的连线经过该第一导磁片30、第一线圈40、第二导磁片31的圆心,该发条32设置在该第二导磁片31远离该第一导磁片30的一侧,且该发条32也套设在该立柱20上,由于发条 32的特性相当于一个储能装置,该第一配重块60下移时,该第一牵引绳和第二牵引绳在力的作用下拉直,进而使得该第一导磁片30、第一线圈40、第二导磁片31绕着该立柱20发生转动,由于该小磁铁33是设置在该壳体10的内壁与该第一导磁片30 和第二导磁片31的导磁部之间的,则该第一导磁片30和第二导磁片31发生转动时,该第一导磁片30和第二导磁片31的磁性每经过两个小磁铁33之间的距离时,该第一导磁片30和第二导磁片31的磁极发生反转,即使得该第一线圈40上下的磁极发生反转,从而使得该第一发电装置的第一线圈40内的磁通量发生突变,从而使得该第一线圈40产生电动势,即该第一发电装置产生电流,由于发条32的存在,该第一柔性绳50和第二柔性绳51被拉直的过程中,该发条32在存储能量,在第一配重块60上移过程中,该发条32释放存储的能量,使得该第一导磁片30、第一线圈40、第二导磁片31发生逆向转动,进而使得该第一导磁片30和第二导磁片31的磁极继续发生偏转,该发条32释放全部存储的能力后,该第一柔性绳50和第二柔性绳51又缠绕在该立柱20上,之后该第一配重块60下移,该第一导磁片30、该第一线圈40和第二导磁片31重复以上动作;该第二发电装置包括第一配重块60、第二配重块61、第二线圈 42、底部支架70和磁铁部80,底部支架70设置在该立柱20的另一端,该磁铁部80设置在该底部支架70远离该第一发电装置的一端,该第一配重块60、第二线圈42、第二配重块61依次套设在该第一发电装置与该底部支架70之间,且该第一配重块60、第二线圈42、第二配重块61的边缘位置设置有孔洞,该孔洞的尺寸大于该第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23 的尺寸,使得该第一配重块60、第二线圈42、第二配重块61 可以在该第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23上进行上下移动,由于该磁铁部80的位置固定,该第一配重块60、第二线圈42、第二配重块61在振动的作用下,在该第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23上进行上下移动,使得该第二线圈42 与该磁铁之间产生相对位移,进而使得该第二线圈42内的磁通量发生改变,由于法拉第电磁原理,使得该第二线圈42内部产生电流,即该第二发电装置内部产生电流,该第二发电装置产生的电流大小受外界振动的大小影响,该第一发电装置产生电流的大小受外界振动的大小影响,在实际应用中,该第一柔性绳50、第二柔性和发条32具有两种状态,其中,第一状态为第一柔性绳50和第二柔性绳51缠绕在立柱20上,该发条32处于未储能状态,第二状态为第一柔性绳50和第二柔性绳51拉直,该发条32处于储能状态,该第二配重块61、第二线圈42、第一配重块60的边缘位置周期设置三个孔洞,该第二立柱21、第三立柱20和第四立柱23依次穿过该第二配重块61、第二线圈42、第一配重块60,且该第二配重块61、第二线圈42、第一配重块60上的孔洞的尺寸略多于该第二立柱21、第三立柱 20和第四立柱23的尺寸,使得该第二配重块61、第二线圈42、第一配重块60可以在振动的作用下在该第二立柱21、第三立柱 20和第四立柱23上进行上下移动,该第二立柱21、第三立柱 20和第四立柱23,使得本申请的发电装置的整体结构稳定性更高,从而使得本申请的发电装置的使用寿命更长。
由于本申请的装置包括第一发电装置和第二发电装置,从而使得本申请的发电装置的发电量增加,且由于本申请的结构利用外界的振动进行发电使得本申请可以应用在振动场合中进行发电,将不利因素转化为本申请的发电装置的驱动能,解决了现有技术中振动条件下安全性不足和发电稳定性不足的问题。
可选地,该第一导磁片30和第二导磁片31的结构均为圆盘状结构,导磁部为圆盘状结构边缘设置的四个垂直于表面的凸起。
将该第一导磁片30和第二导磁片31的导磁部设置为圆盘状结构的第一导磁片30和第二导磁片31的边缘设置的四个垂直于表面的凸起,该第一导磁片30的导磁部和第二导磁片31 的导磁部均为凸起结构,凸起结构将相应的小磁铁33的磁极导到该第一线圈40的上部和下部,使得该第一线圈40的上部和下部的磁极不同,在实际应用中,该小磁铁33的数量根据实际需要而定,当该第一导磁片30的导磁部和第二导磁片31的导磁部的数量均为四个时,该小磁铁33的数量最少为八个,第一导磁片30的导磁部和第二导磁片31的导磁部可以将小磁铁33 的磁极导到该第一线圈40的两端,进而使得当磁极发生偏转时,还是第一线圈40两端的磁极发生偏转,进而使得磁通量的偏转更大,进而使得本申请的发电装置产生更大的电压。
可选地,该第一导磁片30的四个凸起靠近第二导磁片31,第二导磁片31的四个凸起靠近第一导磁片30。
该第一导磁片30的四个凸起靠近第二导磁片31,第二导磁片31的四个凸起靠近第一导磁片30,即该第一导磁片30的导磁部和第二导磁片31的导磁部相对设置,将该第一线圈40扣合在该第一导磁片30和第二导磁片31之间,第一导磁片30的导磁部和第二导磁片31的导磁部可以将小磁铁33的磁极导到该第一线圈40的两端,进而使得当磁极发生偏转时,还是第一线圈40两端的磁极发生偏转,进而使得磁通量的偏转更大,进而使得本申请的发电装置产生更大的电压。
可选地,该小磁铁33分别设置在第一导磁片30的四个凸起和壳体10侧壁之间、第一线圈40第二导磁片31的四个凸起和壳体10侧壁之间。
为了进一步的增加本申请的发电装置的发电量,则将小磁铁33分别设置在第一导磁片30的四个凸起和壳体10侧壁之间、第一线圈40第二导磁片31的四个凸起和壳体10侧壁之间,即将该小磁铁33设置在该壳体10的侧壁上,分别与该第一导磁片30和第二导磁片31的四个凸起相对,使得该未发生振动时和发生振动后,本申请的发电装置的磁性发生突变,使得刚开始产生的电流即为最大电流,避免了刚开始产生的电流较小,之后产生的电流增大,引起的产生电流不稳定。
可选地,该第一导磁片30的四个凸起的小磁铁33的磁极均与第二导磁片31的四个凸起的小磁铁33的磁极相反。
由于多个小磁铁33中,相邻的两个小磁铁33的磁极相反,则小磁铁33的数量必须为该导磁部数量的整数倍,由于该导磁部的数量为八个,则该小磁铁33的数量可以为8个、16个、24 个等,如此将该第一导磁片30的四个凸起与该第二导磁片31 的四个凸起相对设置,每个相邻的导磁部之间的距离也相等,进而使得该第一发电装置产生的电流更稳定。
图4为本实用新型一实施例提供的另一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置的结构示意图;如图4所示,可选地,该第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23之间的夹角均为120度。
该第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23之间的任意两个与中心点的连线的夹角均为120度,该第一配重块60、第二线圈42和第二配重块61上的孔洞的分布也与该第二立柱21、第三立柱22和第四立柱23的分布方式相同,该第二立柱21、第三立柱20和第四立柱23之间的夹角均为120度的设置,用于对该第二发电装置进行支撑,使得本申请的发电装置的整体结构稳定性更高,从而使得本申请的发电装置的使用寿命更长。
可选地,该装置包括导线,导线电连接在第一线圈40和第二线圈42之间。
该导线为连接线,将该第一线圈40和第二线圈42连接,使得该第一发电装置和第二发电装置产生的电流可以一起输出,该导线可以将该第一线圈40和第二线圈42串联,也可以将该第一线圈40和第二线圈42并联,在此不做具体限定。
本申请提供的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,该装置的壳体10、立柱20、第一导磁片30、第二导磁片 31、第一线圈40、发条32、第一柔性绳50、第二柔性绳51和多个小磁铁33构成了第一发电装置,该第一配重块60、第二配重块61、第二线圈42、底部支架70和磁铁部80构成了第二发电装置,在振动环境下需要使用该装置进行发电时,该第一发电装置和该第二发电装置发生振动,使得该第二发电装置中的第一配重块60、第二线圈42、第二配重块61在该立柱20上进行上下运动,由于该磁铁设置在该底部支架70远离该第二配重块61的一侧,则当该第一配重块60、第二线圈42、第二配重块61上下移动的过程中,使得该第二线圈42与该磁铁之间产生相对位移,进而使得该第二线圈42内的磁通量发生改变,由于法拉第电磁原理,使得该第二线圈42内部产生电流,即该第二发电装置内部产生电流;并且在该第一配重块60上下移动的过程中,由于该第一配重块60分别与该第一柔性绳50和第二柔性绳51连接,且该第一柔性绳50和第二柔性绳51缠绕设置在该立柱20上,进而使得该第一配重块60在下移的过程中,该第一柔性绳50和第二柔性绳51在力的作用下被拉直,使得该第一导磁片30、第二导磁片31、第一线圈40绕着该立柱20 发生转动,由于该第一线圈40和该壳体10之间间隔设置有相邻的磁极相反的小磁铁33,由于第一导磁片30和第二导磁片 31的边缘位置均设置有导磁部,导磁部依次与小磁铁33对应设置,在导磁部的作用下,该第一导磁片30和第二导磁片31的磁性相反,进而使得该第一线圈40上下的磁性相反,在该第一导磁片30、第二导磁片31、第一线圈40绕着该立柱20发生转动时,该第一导磁片30和第二导磁片31转动经过磁极相反的小磁铁33时,该第一导磁片30和第二导磁片31的磁性发生反转,进而使得该第一线圈40上下的磁极发生反转,从而使得该第一发电装置的第一线圈40内的磁通量发生突变,从而使得该第一线圈40产生电动势,即该第一发电装置产生电流,由于本申请的装置包括第一发电装置和第二发电装置,从而使得本申请的发电装置的发电量增加,且由于本申请的结构利用外界的振动进行发电使得本申请可以应用在振动场合中进行发电,将不利因素转化为本申请的发电装置的驱动能,解决了现有技术中振动条件下安全性不足和发电稳定性不足的问题。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述装置包括:壳体、立柱、第一导磁片、第二导磁片、第一线圈、发条、第一柔性绳、第二柔性绳、多个小磁铁、第二立柱、第三立柱、第四立柱、第一配重块、第二配重块、第二线圈、底部支架和磁铁部,所述壳体为空腔结构,且所述壳体的一个面上设置有第一通孔,所述立柱垂直设置在所述壳体内部与所述第一通孔相对的面上,且所述立柱的另一端延伸出所述第一通孔;所述第一导磁片、所述第一线圈、所述第二导磁片和所述发条依次套设在所述立柱上与所述第一通孔对应的位置,多个所述小磁铁均周期设置在所述第一线圈和所述壳体之间,且两个相邻的所述小磁铁的磁极相反,所述第一导磁片和所述第二导磁片的边缘位置均设置有导磁部,所述导磁部依次与所述小磁铁对应设置;所述第一配重块、所述第二线圈和所述第二配重块依次连接,所述第二立柱、所述第三立柱和所述第四立柱一端均周期垂直设置在所述底部支架远离所述磁铁部的一侧,所述第二立柱、所述第三立柱和所述第四立柱的另一端依次穿过所述第二配重块、所述第二线圈、所述第一配重块边缘的孔洞与所述壳体外部连接,且所述第一配重块、所述第二线圈和所述第二配重块的边缘位置周期设置的孔洞的半径均大于所述第二立柱、所述第三立柱、所述第四立柱的半径,所述底部支架的一侧设置有所述磁铁部,所述底部支架的另一侧固定设置在所述立柱的另一端;所述第一柔性绳和所述第二柔性绳一端均与所述立柱在所述壳体内部的一端连接,所述第一柔性绳和所述第二柔性绳的另一端均依次穿过所述第一导磁片、所述第一线圈、所述发条、所述第二导磁片与所述第一配重块远离所述第二配重块的一侧连接。
2.根据权利要求1所述的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述第一导磁片和所述第二导磁片的结构均为圆盘状结构,所述导磁部为圆盘状结构边缘设置的四个垂直于表面的凸起。
3.根据权利要求2所述的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述第一导磁片的四个凸起靠近所述第二导磁片,所述第二导磁片的四个凸起靠近所述第一导磁片。
4.根据权利要求3所述的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述小磁铁分别设置在所述第一导磁片的四个凸起和所述壳体侧壁之间。
5.根据权利要求4所述的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述第一导磁片的四个凸起的小磁铁的磁极均与第二导磁片的四个凸起的小磁铁的磁极相反。
6.根据权利要求5所述的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述第二立柱、所述第三立柱和所述第四立柱之间的夹角均为120度。
7.根据权利要求6所述的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述第二配重块、所述第二线圈、所述第一配重块上穿过所述第二立柱、所述第三立柱和所述第四立柱的孔洞的直径大于所述第二立柱、所述第三立柱和所述第四立柱的直径。
8.根据权利要求7所述的基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置,其特征在于,所述装置包括导线,所述导线电连接在所述第一线圈和所述第二线圈之间。
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CN113394944A (zh) * 2021-07-20 2021-09-14 中北大学 基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置
CN113394944B (zh) * 2021-07-20 2024-10-29 中北大学 基于振动环境的旋转-悬浮复合式电磁发电装置

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