CN220342208U - 感应节能发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种感应节能发电机，该感应节能发电机主要由机座、定子、动子构成，其中，定子主要由U型铁氧体、线圈铁氧体、定子绕组等构成线圈结构，其安装在机座上，是固定不动的，动子则主要由动子导轨、动子压缩弹簧、动子座、动子永磁铁、动子防撞弹力胶等构成永磁铁结构，在该动子中，动子永磁铁是安装在动子座上的，而动子座滑动安装在动子导轨上，其可沿着动子导轨滑动，从而促使其上的动子永磁铁来回运动，进而实现磁感线切割，产生感应电流。该感应节能发电机无需提供额外的动力，就能够将振动产生的能量转化成电能，且还能够通过对活动的动子结构进行约束来避免动子在振动过程损伤装置的构件。

Description

感应节能发电机

技术领域

本实用新型涉及发电机技术领域，特别涉及一种感应节能发电机。

背景技术

传统发电形式主要是水力发电、火力发电、核能发电、风力发电等，其中，水利发电和风力发电依赖于自然现象，发电不稳定；火力发电依赖于能源，但随着电能的消耗增加，能源被过度消耗，这不仅导致能源短缺，还会污染环境；核能发电一旦泄露，危害极大；因此，人类迫切需要寻找一种清洁的可持续发展的发电方式，以储备电能。

我们知道，振动无处不在，如水面起伏引起的振动、地震、行驶中的汽车、桥面等，基于此，人们研发出了振动发电机，以充分利用振动来产生电能，具体是利用振动实现物体的往复运动，从而能够切割磁感线，进而实现电能的转化。如公开号为CN 110504813 A的中国发明专利申请提供的一种振动发电机，其包括底座、环形磁铁圈、环形感应线圈、线圈架、导线、弹簧、电能收集装置等，其中，环形磁场圈为具有凹槽的环形永磁体，在其凹槽内的磁感应线方向指向圆心(或相反)，该环形磁场圈固定于底座上；环形感应线圈由多匝导线组成，一圈圈缠绕在环形线圈架上，该环形线圈架置于环形磁场圈的凹槽中，线圈架底部通过弹簧与底座连接；将该振动发电机的底座安装于振动体上，振动体的振动通过底座传递到环形磁场圈上，而感应线圈通过弹簧与底座软连接，其振动频率变慢，因此感应线圈的振动和环形磁场圈的振动不同步，产生上下方向的相对运动，使得感应线圈切割磁感线产生感应电动势，通过导线形成闭合回路，产生电能。虽然该振动发电机能够利用振动产生的能量来发电，但是，当振动过大时，不受限的感应线圈活动的幅度也随之过大，存在撞击磁铁或者外壳的可能，从而导致设备损坏。

实用新型内容

鉴于以上内容，有必要提供一种感应节能发电机，该感应节能发电机能够将振动产生的能量转化成电能，还能够对活动的动子结构进行约束，避免动子结构在振动过程损伤装置上的构件。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

感应节能发电机，包括机座，所述机座上安装有定子和动子；

所述定子包括U型铁氧体、线圈铁氧体、定子绕组；其中，所述U型铁氧体安装在机座上，所述U型铁氧体的两个U型竖边上均安装有线圈铁氧体，两个U型竖边上的线圈铁氧体相互正对，且均位于所述U型铁氧体的U型开口处，每一个所述线圈铁氧体上均设置有定子绕组，所述定子绕组的线圈绕在线圈铁氧体上，所述定子绕组的绕组导线与输出端子连接，所述输出端子安装在机座上；

所述动子包括动子导轨、动子压缩弹簧、动子座、动子永磁铁、动子防撞弹力胶；其中，所述动子导轨安装在机座上，所述动子导轨的两端均安装有动子压缩弹簧；所述动子导轨上还滑动安装有动子座，滑动轨迹线不与两个U型竖边上的线圈铁氧体的连线平行；所述动子座位于两端的动子压缩弹簧之间，并且均与每一端的动子压缩弹簧连接，所述动子座还设置在U型铁氧体的两个U型竖边之间，所述动子座上安装有动子永磁铁，所述动子永磁铁的N极和S极分别朝向两个U型竖边上的线圈铁氧体，并且在无振动时正对两个U型竖边上的线圈铁氧体；所述动子座沿着其滑动方向上的两端均安装有动子防撞弹力胶。

优选地，所述机座上安装有若干个定子，所有的定子依次排列，每一个定子的绕组导线均与输出端子连接，每一个定子上相互正对的线圈铁氧体在无振动时均与动子永磁铁正对。

优选地，所有定子上下叠置，所述动子导轨位于所有定子的U型铁氧体的两个U型竖边之间，且所述动子座在动子导轨上的滑动轨迹线平行于所有定子的连线；所述动子座上安装有若干个动子永磁铁，一个动子永磁铁匹配一个定子。

优选地，所有定子的U型铁氧体的U型连接边位于同一侧。

优选地，所述定子通过定子固定座安装在机座上。

优选地，所述定子固定座环绕在动子导轨、动子座和动子永磁铁的外侧，所述动子压缩弹簧和动子防撞弹力胶位于定子固定座的外侧。

优选地，所述机座的顶部安装有机座盖板，所述动子导轨的顶部安装在机座盖板上，其顶部一端的动子压缩弹簧位于动子座的顶部和机座盖板之间，所述动子座的底部通过动子导轨底部一端的动子压缩弹簧与机座软连接。

优选地，所述动子设置有两个动子导轨，两个动子导轨间隔设置，所述动子座与每一个动子导轨均连接，所述动子永磁铁设置在两个动子导轨之间。

优选地，所述动子永磁铁主要由间隔设置的两个永磁铁子块构成，其中，一个永磁铁子块的N极正对另一个永磁铁子块的S极，两个永磁铁子块通过铆钉固定在动子座上。

优选地，所述的感应节能发电机还包括外壳，所述机座、定子和动子均位于外壳内。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的感应节能发电机是利用动子在振动的情况下相对定子的滑动来实现切割磁感线，从而产生感应电动势，其中，定子为线圈结构，其固定不动，动子为永磁铁结构，在该动子中，永磁铁是安装在动子座上的，动子座滑动安装在动子导轨上，其可沿着动子导轨滑动，从而促使其上的永磁铁来回运动而切割磁感线，即，一旦存在振动，即可促使动子座在动子导轨上滑动，从而切割磁感线产生电能，在动子座滑动的过程，由于其两端均设置有动子防撞弹力胶，可避免动子座运动太强烈而对机座等其他构件造成损伤，此外，由于动子座两端均设置有动子压缩弹簧，动子座在得到缓冲作用的同时，还能利用弹性势能促使其来回滑动而更好的切割磁感线。

附图说明

图1-1是本实用新型的立体图；图1-2是本实用新型的主视图；图1-3是本实用新型的俯视图；图1-4是图1-2的A-A向剖面图；

图2-1是动子的立体图；图2-2是动子的主视图；图2-3是动子的俯视图；图2-4是图2-2的B-B向剖面图；

图3是定子的结构图；

图4是动子和定子组装图；

图5是动子、定子和定子固定座的组装图；

图6-1是本实用新型无外壳时的立体图；图6-2是本实用新型无外壳时的主视图；图6-3是本实用新型无外壳时的俯视图；图6-4是本实用新型无外壳时的左视图；

图7是动子和定子在定子固定座里的活动轨迹图；

图8是本实用新型的爆炸图。

主要元件符号说明

图中：1.动子永磁铁、2.外壳、3.定子固定座盖板、4.定子绕组、5.定子固定座、6.线圈铁氧体、7.机座、8.U型铁氧体、9.动子压缩弹簧、10、动子防撞弹力胶、11.动子座、12.动子导轨、13.动子直线抽承、14.铆钉、15.绕组导线、16.输出端子、17.机座盖板、18.外壳固定支架、19.定子定位销。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

请参阅图1-8，在本实用新型的一种较佳实施方式中，感应节能发电机，包括机座，所述机座7上安装有定子和动子。

所述定子包括U型铁氧体8、线圈铁氧体6、定子绕组4；其中，所述U型铁氧体8安装在机座7上，所述U型铁氧体8的两个U型竖边上均安装有线圈铁氧体6，两个U型竖边上的线圈铁氧体6相互正对，且均位于所述U型铁氧体8的U型开口处，每一个所述线圈铁氧体6上均设置有定子绕组4，所述定子绕组4的线圈绕在线圈铁氧体6上，所述定子绕组4的绕组导线15与输出端子16连接，所述输出端子16安装在机座7上。

即，本实用新型的定子是通过定子绕组4绕在线圈铁氧体6上、并通过U型铁氧体8固定在机座7上，其中，U型铁氧体8将两端的线圈铁氧体6连成一体，从而便于形成闭合的磁通回路。

所述动子包括动子导轨12、动子压缩弹簧9、动子座11、动子永磁铁1、动子防撞弹力胶10；其中，所述动子导轨12安装在机座7上，所述动子导轨12的两端均安装有动子压缩弹簧9；所述动子导轨12上还滑动安装有动子座11，滑动轨迹线不与两个U型竖边上的线圈铁氧体6的连线平行；所述动子座11位于两端的动子压缩弹簧9之间，并且均与每一端的动子压缩弹簧9连接，所述动子座11还设置在U型铁氧体8的两个U型竖边之间，所述动子座11上安装有动子永磁铁1，所述动子永磁铁1的N极和S极分别朝向两个U型竖边上的线圈铁氧体6，并且在无振动时正对两个U型竖边上的线圈铁氧体6；所述动子座11沿着其滑动方向上的两端均安装有动子防撞弹力胶10。

即，本实用新型的动子为永磁铁结构，通过永磁铁在振动过程相对定子的滑动来切割磁感线，从而将振动势能转化成电势能，实现振动发电。其中，在本实用新型中，活动的永磁铁为动子永磁铁1，其通过动子座11滑动安装在动子导轨12上，动子导轨12可限制动子座11的滑动，从而约束动子永磁铁1定向滑动。而为了防止动子座11上下运动太强烈而对机座7等构件造成损伤，本实用新型在动子座11运动方向上的两端安装了动子防撞弹力胶10，以通过动子防撞弹力胶10的缓冲作用避免动子座11直接撞到机座7等构件上。另外，本实用新型还在动子座11运动方向上的两端设置动子压缩弹簧9，利用弹簧与机座7软连接，同时利用弹簧促使动子座11在一振动时即能感应并且运动发电。因此，对于本实用新型来说，动子压缩弹簧9位于动子座11底部的一个，其重量应当匹配动子座11整个运动部分的重量相匹配，使得动子座11能够稳定安装在动子导轨12上，并且其上的动子永磁铁1在无振动时正对线圈铁氧体6。优选的，所述动子座11采用铝合金材质制作；所述动子座11上安装动子直线轴承13，并通过动子直线轴承13与动子导轨12滑动连接。为了便于动子座11运动的稳定性，所述动子设置有两个动子导轨12，两个动子导轨12间隔设置，所述动子座11与每一个动子导轨12均连接，所述动子永磁铁1设置在两个动子导轨12之间，这样，动子座11仅能沿着动子导轨12上下滑动。优选地，所述动子永磁铁1主要由间隔设置的两个永磁铁子块构成，其中，一个永磁铁子块的N极正对另一个永磁铁子块的S极，两个永磁铁子块通过铆钉14固定在动子座11上，也就是，每个动子永磁铁1均由两个永磁铁子块构成一组，动子永磁铁1通过铆钉14固定在动子座11的相对两侧表面上，以正对线圈铁氧体6。

在本实用新型中，所述定子可以设置一个，也可以设置多个，优选在所述机座7上安装有若干个定子，所有的定子依次排列，每一个定子的绕组导线15均与输出端子16连接，每一个定子上相互正对的线圈铁氧体6在无振动时均与动子永磁铁1正对。当定子设置多个时，所有定子的U型铁氧体8可以左右方向的并排设置，也可以上下方向的并列设置，每一个定子均被动子永磁铁1正对切割，其中，优选使所有定子上下叠置，所述动子导轨12位于所有定子的U型铁氧体8的两个U型竖边之间，且所述动子座11在动子导轨12上的滑动轨迹线平行于所有定子的连线；所述动子座11上安装有若干个动子永磁铁1，一个动子永磁铁1匹配一个定子；即，多个动子永磁铁1也上下设置。进一步优选地，所有定子的U型铁氧体8的U型连接边位于同一侧，即，所有定子的U型铁氧体8的U型口位于同一侧。在本实施方式中，所述定子通过定子固定座5安装在机座7上，所述定子固定座5采用铝合金材质制成，其顶部设置有定子固定座盖板3，所述定子固定座5通过定子定位销19与机座7固定，并且被外壳固定支架18包裹限位，所述定子定位销19在固定定子固定座5的同时穿设定子固定座盖板3，以与定子固定座盖板3一同将定子固定座5稳定安装在机座7上。进一步地，所述定子固定座5环绕在动子导轨12、动子座11和动子永磁铁1的外侧，所述动子压缩弹簧9和动子防撞弹力胶10位于定子固定座5的外侧，振动时，所述动子座11带动动子永磁铁1在定子固定座5中穿设。

进一步地，所述机座7的顶部安装有机座盖板17，所述动子导轨12的顶部安装在机座盖板17上，其顶部一端的动子压缩弹簧9位于动子座11的顶部和机座盖板17之间，所述动子座11的底部通过动子导轨12底部一端的动子压缩弹簧9与机座7软连接。优选地，所述的感应节能发电机还包括外壳2，所述机座7、定子和动子均位于外壳2内，所述输出端子16设置在外壳2外部，以通过外壳2对装置进行保护。

本实用新型的工作原理如下：

在无振动时，动子座11压迫其下端的动子压缩弹簧9，动子压缩弹簧9具有一定的弹性量，当感应到振动时，动子座11上下活动会进一步压迫其底部的动子压缩弹簧9，动力压缩弹簧进一步受压变形，当动子座11往下压迫动子压缩弹簧9的压力小于该动子压缩弹簧9的弹力时，该动子压缩弹簧9会往上弹起，推动动子座11往上运动，当动子压缩弹簧9的弹力小于动子座11的重量时，动子座11在重力的作用下又继续往下压迫动子压缩弹簧9。在外界持续振动下，动子座11会做压迫动子压缩弹簧9和被动子压缩弹簧9往上弹开的来回运动。而动子座11上安装的且呈相互排列的动子永磁铁1也随之上下来回运动，动子永磁铁1在做上下运动时，定子绕组4在不断的产生感应电流，感应电流通过输出端子16往外输出电流。

上述工作原理可通过图7的(7-1)-(7-9)展示。

最后，需要说明的是，本实用新型的装置通过安装在振动处就可以实现振动发电，这里所说的振动处可以是车体上、水面上、桥面上等等，只要能够产生振动，就可以使用本装置，且本装置可以根据使用地做相应的变形和材料的选取。例如，所述定子固定座5、定子固定座盖板3、机座7、机座盖板17、动子座11全部都由铝合金材料制作，当然，也可以选择其他的材料。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.感应节能发电机，包括机座(7)，所述机座(7)上安装有定子和动子；

所述定子包括U型铁氧体(8)、线圈铁氧体(6)、定子绕组(4)；其中，所述U型铁氧体(8)安装在机座(7)上，所述U型铁氧体(8)的两个U型竖边上均安装有线圈铁氧体(6)，两个U型竖边上的线圈铁氧体(6)相互正对，且均位于所述U型铁氧体(8)的U型开口处，每一个所述线圈铁氧体(6)上均设置有定子绕组(4)，所述定子绕组(4)的线圈绕在线圈铁氧体(6)上，所述定子绕组(4)的绕组导线(15)与输出端子(16)连接，所述输出端子(16)安装在机座(7)上；

所述动子包括动子导轨(12)、动子压缩弹簧(9)、动子座(11)、动子永磁铁(1)、动子防撞弹力胶(10)；其中，所述动子导轨(12)安装在机座(7)上，所述动子导轨(12)的两端均安装有动子压缩弹簧(9)；所述动子导轨(12)上还滑动安装有动子座(11)，滑动轨迹线不与两个U型竖边上的线圈铁氧体(6)的连线平行；所述动子座(11)位于两端的动子压缩弹簧(9)之间，并且均与每一端的动子压缩弹簧(9)连接，所述动子座(11)还设置在U型铁氧体(8)的两个U型竖边之间，所述动子座(11)上安装有动子永磁铁(1)，所述动子永磁铁(1)的N极和S极分别朝向两个U型竖边上的线圈铁氧体(6)，并且在无振动时正对两个U型竖边上的线圈铁氧体(6)；所述动子座(11)沿着其滑动方向上的两端均安装有动子防撞弹力胶(10)。

2.如权利要求1所述的感应节能发电机，其特征在于：所述机座(7)上安装有若干个定子，所有的定子依次排列，每一个定子的绕组导线(15)均与输出端子(16)连接，每一个定子上相互正对的线圈铁氧体(6)在无振动时均与动子永磁铁(1)正对。

3.如权利要求2所述的感应节能发电机，其特征在于：所有定子上下叠置，所述动子导轨(12)位于所有定子的U型铁氧体(8)的两个U型竖边之间，且所述动子座(11)在动子导轨(12)上的滑动轨迹线平行于所有定子的连线；所述动子座(11)上安装有若干个动子永磁铁(1)，一个动子永磁铁(1)匹配一个定子。

4.如权利要求3所述的感应节能发电机，其特征在于：所有定子的U型铁氧体(8)的U型连接边位于同一侧。

5.如权利要求1-4任一项所述的感应节能发电机，其特征在于：所述定子通过定子固定座(5)安装在机座(7)上。

6.如权利要求5所述的感应节能发电机，其特征在于：所述定子固定座(5)环绕在动子导轨(12)、动子座(11)和动子永磁铁(1)的外侧，所述动子压缩弹簧(9)和动子防撞弹力胶(10)位于定子固定座(5)的外侧。

7.如权利要求1所述的感应节能发电机，其特征在于：所述机座(7)的顶部安装有机座盖板(17)，所述动子导轨(12)的顶部安装在机座盖板(17)上，其顶部一端的动子压缩弹簧(9)位于动子座(11)的顶部和机座盖板(17)之间，所述动子座(11)的底部通过动子导轨(12)底部一端的动子压缩弹簧(9)与机座(7)软连接。

8.如权利要求1所述的感应节能发电机，其特征在于：所述动子设置有两个动子导轨(12)，两个动子导轨(12)间隔设置，所述动子座(11)与每一个动子导轨(12)均连接，所述动子永磁铁(1)设置在两个动子导轨(12)之间。

9.如权利要求1所述的感应节能发电机，其特征在于：所述动子永磁铁(1)主要由间隔设置的两个永磁铁子块构成，其中，一个永磁铁子块的N极正对另一个永磁铁子块的S极，两个永磁铁子块通过铆钉(14)固定在动子座(11)上。

10.如权利要求1所述的感应节能发电机，其特征在于：所述的感应节能发电机还包括外壳(2)，所述机座(7)、定子和动子均位于外壳(2)内。