CN218850554U - 一种摆锤式直流发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种摆锤式直流发电机，包含圆形基板、转动安装于基板一侧中心的转轴、依次套设连接于转轴外壁的扇形摆锤与环形永磁体、罩设于永磁体外并连接于基板的壳体、套设于永磁体外围并连接于壳体内壁的环形磁钢、设置于壳体外的整流器，壳体上开设有中心孔，中心孔配合支承转轴的另一端，磁钢内环等距凸出多个磁极柱，磁极柱上套设有导电线圈，多个磁极柱上的导电线圈依次首尾串联连接，永磁体外环凸起有与磁极柱相匹配的磁极对，导电线圈的绕制规则是在其通电时所产生的磁场方向与磁极柱和磁极对耦合的磁极同向，串联的多个导电线圈的首尾两端连接于整流器的输入端。

Description

一种摆锤式直流发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机领域，具体涉及一种摆锤式直流发电机。

背景技术

现有一类小型用电设备，如电子手表、手机、数码相机和可穿戴电子器件等，其经常处在不确定的移动和运动状态，必须配备电池支持工作，因电池容量的限制，需要定期进行充电或更换，这给日常使用带来诸多的不便；

针对以上存在的问题，亟需一种可实现动能转换，自动给电池充电的装置，目前市场上还没有此类可供使用的产品，偶见一些动能转换发电机的设计，或因结构复杂，或因转换效率等问题，还没有进入推广使用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有一类小型用电设备，如电子手表、手机、数码相机和可穿戴电子器件等，其经常处在不确定的移动和运动状态，必须配备电池支持工作，因电池容量的限制，需要定期进行充电或更换，这给日常使用带来诸多的不便，本实用新型提供一种摆锤式直流发电机，采用吸收惯性动能、磁耦合变换、全波段整流等措施，设计出一种摆锤式直流发电机，该发电机无逐级机械传动环节，动能转换效率高；其结构简单，可实现小型微型化，方便制造和使用，用以解决现有技术导致的缺陷。

为解决上述技术问题本实用新型提供以下的技术方案：

一种摆锤式直流发电机，其中，包含圆形基板、转动安装于所述基板一侧中心的转轴、依次套设连接于所述转轴外壁的扇形摆锤与环形永磁体、罩设于所述永磁体外并连接于所述基板的壳体、套设于所述永磁体外围并连接于所述壳体内壁的环形磁钢、设置于所述壳体外的整流器，所述壳体上开设有中心孔，所述中心孔配合支承所述转轴的另一端，所述磁钢内环等距凸出多个磁极柱，所述磁极柱上套设有导电线圈，多个所述磁极柱上的导电线圈依次首尾串联连接，所述永磁体外环凸起有与所述磁极柱相匹配的磁极对，所述导电线圈的绕制规则是在其通电时所产生的磁场方向与所述磁极柱和所述磁极对耦合的磁极同向，串联的多个所述导电线圈的首尾两端连接于所述整流器的输入端；

所述整流器内置有整流电路，所述整流电路包含前端由四个二极管组成的桥式整流电路以及后端并联的一个稳压管与一个电容器，所述整流器的输出端引出直流电源接头。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，所述扇形摆锤外边沿有弧形凸台。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，所述永磁体由硬磁材料制成，所述磁钢由软磁材料制成。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，所述壳体通过螺栓连接于所述基板，所述磁钢通过螺栓连接于所述壳体。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，所述磁极柱设置有偶数个。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，所述磁极柱设置有六个。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，所述导电线圈的个数与所述磁极柱的个数相同。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，所述导电线圈由导电线绕制而成，所述导电线为绝缘包膜导电线。

上述的一种摆锤式直流发电机，可利用非匀速运动的惯性动能，以所述扇形摆锤作为能量接收元件，带动所述永磁体转动，使所述永磁体外围的所述磁钢磁极柱磁通量发生相应的变化，缠绕在所述磁极柱上的所述导电线圈出现感应电动势，此电动势经整流器整流后作为直流电源对外输出。

依据上述本实用新型一种摆锤式直流发电机提供的技术方案具有以下技术效果：

采用吸收惯性动能、磁耦合变换、全波段整流等措施，设计出一种摆锤式直流发电机，该发电机无逐级机械传动环节，动能转换效率高；其结构简单，可实现小型微型化，方便制造和使用。

附图说明

图1为本实用新型一种摆锤式直流发电机的结构示意图；

图2为本实用新型一种摆锤式直流发电机图。

其中，附图标记如下：

基板101、转轴102、扇形摆锤103、永磁体104、壳体105、磁钢106、整流器107、中心孔108、磁极柱109、导电线圈110、磁极对111、二极管112、稳压管113、电容器114、弧形凸台115。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型提供一种摆锤式直流发电机，目的是采用吸收惯性动能、磁耦合变换、全波段整流等措施，设计出一种摆锤式直流发电机，该发电机无逐级机械传动环节，动能转换效率高；其结构简单，可实现小型微型化，方便制造和使用。

如图1-2所示，一种摆锤式直流发电机，其中，包含圆形基板101、转动安装于基板101一侧中心的转轴102、依次套设连接于转轴102外壁的扇形摆锤103与环形永磁体104、罩设于永磁体104外并连接于基板101的壳体105、套设于永磁体104外围并连接于壳体105内壁的环形磁钢106、设置于壳体105外的整流器107，壳体105上开设有中心孔108，中心孔108配合支承转轴102的另一端，磁钢106内环等距凸出多个磁极柱109，磁极柱109上套设有导电线圈110，多个磁极柱109上的导电线圈110依次首尾串联连接，永磁体104外环凸起有与磁极柱109相匹配的磁极对111，导电线圈110的绕制规则是在其通电时所产生的磁场方向与磁极柱109和磁极对111耦合的磁极同向，串联的多个导电线圈110的首尾两端连接于整流器107的输入端；

整流器107内置有整流电路，整流电路包含前端由四个二极管112组成的桥式整流电路以及后端并联的一个稳压管113与一个电容器114，整流器107的输出端引出直流电源接头。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，扇形摆锤103外边沿有弧形凸台115。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，永磁体104由硬磁材料制成，磁钢106由软磁材料制成。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，壳体105通过螺栓连接于基板101，磁钢106通过螺栓连接于壳体105。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，磁极柱109设置有偶数个。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，磁极柱109设置有六个。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，导电线圈110的个数与磁极柱109的个数相同。

上述的一种摆锤式直流发电机，其中，导电线圈110由导电线绕制而成，导电线为绝缘包膜导电线。

上述的一种摆锤式直流发电机，可利用非匀速运动的惯性动能，以扇形摆锤103作为能量接收元件，带动永磁体104转动，使永磁体104外围的磁钢106磁极柱109磁通量发生相应的变化，缠绕在磁极柱109上的导电线圈110出现感应电动势，此电动势经整流器107整流后作为直流电源对外输出。

具体的工作过程如下：

发电机直接或间接安放附着在运动的物体上，当物体作非匀速运动时，由于惯性力的作用，扇形摆锤103获得动能而周向摆动，同时带动永磁体104转动，永磁体104的转动改变了磁钢磁极柱耦合的磁通量，使导电线圈110产生感应电动势，此电动势的方向和大小随永磁体104的转向和转速的变化而变化，为交变电动势，但在通过整流电路后，对外输出较稳定的直流电流；

该发电机作为自动补充的电源，对经常处在非匀速运动、方向不定的活动物体上自成系统的电子仪表、显示屏、计算器及人工智能装置等动力源电池充电，可以延长其使用时限直至实现全负荷全工时自我供电，特别是在电子手表、手机和可穿戴电子设备上的应用，可增加其极大的便利性。

综上，本实用新型的一种摆锤式直流发电机，采用吸收惯性动能、磁耦合变换、全波段整流等措施，设计出一种摆锤式直流发电机，该发电机无逐级机械传动环节，动能转换效率高；其结构简单，可实现小型微型化，方便制造和使用。

以上对实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响实用新型的实质内容。

Claims (8)

1.一种摆锤式直流发电机，其特征在于，包含圆形基板、转动安装于所述基板一侧中心的转轴、依次套设连接于所述转轴外壁的扇形摆锤与环形永磁体、罩设于所述永磁体外并连接于所述基板的壳体、套设于所述永磁体外围并连接于所述壳体内壁的环形磁钢、设置于所述壳体外的整流器，所述壳体上开设有中心孔，所述中心孔配合支承所述转轴的另一端，所述磁钢内环等距凸出多个磁极柱，所述磁极柱上套设有导电线圈，多个所述磁极柱上的导电线圈依次首尾串联连接，所述永磁体外环凸起有与所述磁极柱相匹配的磁极对，所述导电线圈的绕制规则是在其通电时所产生的磁场方向与所述磁极柱和所述磁极对耦合的磁极同向，串联的多个所述导电线圈的首尾两端连接于所述整流器的输入端；

所述整流器内置有整流电路，所述整流电路包含前端由四个二极管组成的桥式整流电路以及后端并联的一个稳压管与一个电容器，所述整流器的输出端引出直流电源接头。

2.如权利要求1所述的一种摆锤式直流发电机，其特征在于，所述扇形摆锤外边沿有弧形凸台。

3.如权利要求2所述的一种摆锤式直流发电机，其特征在于，所述永磁体由硬磁材料制成，所述磁钢由软磁材料制成。

4.如权利要求3所述的一种摆锤式直流发电机，其特征在于，所述壳体通过螺栓连接于所述基板，所述磁钢通过螺栓连接于所述壳体。

5.如权利要求4所述的一种摆锤式直流发电机，其特征在于，所述磁极柱设置有偶数个。

6.如权利要求5所述的一种摆锤式直流发电机，其特征在于，所述磁极柱设置有六个。

7.如权利要求5或6所述的一种摆锤式直流发电机，其特征在于，所述导电线圈的个数与所述磁极柱的个数相同。

8.如权利要求7所述的一种摆锤式直流发电机，其特征在于，所述导电线圈由导电线绕制而成，所述导电线为绝缘包膜导电线。

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