CN2365817Y - 微型磁力发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用井下矿灯、铁路手提信号灯、便携VCD、小型电视机等可移动电器提供电源的微型磁力发电机。主要由原动机、发电机、稳压器等三部分构成。原动机用手启动后,利用磁铁同性相排斥的原理,以静磁铁推动主动轮的动磁铁和齿轮组驱动发电机发电,静磁铁由发电机提供电源,经稳压器、电容、电阻、稳压调整后,提供给负载稳定可靠、使用长久的电源。本实用新型构造简单、使用方便、快捷、耐用、便于维修,可根据设备需要制造多种规格、型号,适用范围十分广泛。

Description

微型磁力发电机

本实用新型涉及一种电器产品，特别适用于可移动的小型用电器，可取代蓄电池的微型磁力发电机。

目前市场上各种可移动的小型用电器，如井下用矿灯、铁路用手提信号灯、家庭用手提照明灯、便携式(旅游型)小型影碟机、小型电视机、摄像机等，所使用的电源几乎全部是由蓄电池提供的，虽然使用比较便利，但仍然存在许多不足之处。如使用寿命短，具有腐蚀性，电压不稳，能量有限需经常充电、不便维修等。生产蓄电池浪费大量的铜、铝、锌一些金属资源，电池报废后，对环境又造成一定程度的污染。

本实用新型的目的，是提供一种取代蓄电池，只作简单操作，即可给可移动用电设备提供稳定可靠、持久的电源。

本实用新型的技术解决方案是：微型磁力发电机主要由原动机、发电机、集成稳压器等三部分组成。原动机由主动轮Z、中间变速齿轮G、起动齿轮Q、起动手柄H及动磁铁ABC、静磁铁A′B′C′及电刷等组成，利用磁铁同性相排斥的原理，用手旋转启动后，主动轮Z通过中间变速齿轮G驱动发电机F运转发电。发电机F轴端输出电刷S₁经限流电阻R，电容C₁的正极与集成稳压器(型号可选W7800系列)E的输入端1连接，集成稳压器的输出端2与电容C₂的正极和负载D的正极连接，发电机F轴端电刷S₂与集成稳压器E的接地端3和与集成稳压器E并联连接的两个电容C₁、C₂的负极与负载D的负极连接，构成供电回路。

本实用新型构造简单，不需过多的电器材料和电子原件，即可达到使用寿命长、供电时间持久的目的。所以，它具有造价低、使用安全、快捷、重量轻、携带方便、便于维修、市场广阔的优点。由于它采用磁铁作为动力源，产品的主要原料是磁铁和少量的铜、铝、硅钢片等金属、以及少量的电子原件，既节约了生产蓄电池所浪费的其它一些资源，又避免了对环境的污染。

下面，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。

图1是本实用新型原动机和发电机部分的工作原理图。

根据图1所示，微型磁力发电机，由原动机、发电机F、集成稳压器E三部分构成。原动机有主动轮(大齿轮)Z(材料用铜、铝或优质塑料制成)，使用永久磁铁作为动磁铁。三块动磁铁ABC互差120°，固定在与主动轮Z同圆心，直径大于主动轮直径2-3mm的圆周的机器外壳(与发电机同一外壳，用铸铝或塑料制成)上，静磁铁A′B′C′的电源由发电机F提供。

当动磁铁ABC的中心处于稍偏于静磁铁A′B′C′中心的左侧时，发电机的电源及时提供给静磁铁A′B′C′，使其产生磁性。因静磁铁A′B′C′是蹄形磁铁，动磁铁ABC在静磁铁A′B′C′的凹部通过。磁铁都具有两个磁极，使静磁铁A′B′C′的N极与动磁铁ABC的N极相对，S极与S极相对，利用磁铁同性相排斥的原理，使静磁铁A′B′C′同时对动磁铁ABC产生能够带动主动轮Z通过中间变速齿轮G驱动发电机F旋转的力。

由于主动轮Z带动镶嵌在主动轮轴上的铜环三端导电体2的旋转，只有三端导电体的其中一个端体与电刷3接触，才能将电源提供给静磁铁A′B′C′，使其产生磁性。电刷3处于三端导电体2其中任何二个端体之间的位置供给静磁铁A′B′C′的电源断开，静磁铁A′B′C′的磁性随之同时消失。所以静磁铁A′B′C′产生的磁力是间断性的，以免对动磁铁ABC产生反向推力。因此主动轮Z每旋转120°，电刷3便可向静磁铁A′B′C′提供一次电源，主动轮Z旋转一周，电刷3可向静磁铁A′B′C′提供三次电源，使静磁铁A′B′C′产生三次推动主动轮Z旋转的力。动磁铁ABC、静磁铁A′B′C′及铜环三端导电体2的三个端体，同样都是互差120°固定在同一个圆心各自的圆周上。动磁铁ABC无论旋转到静磁铁A′B′C′中任何一块磁铁的偏左位置，静磁铁A′B′C′都可以对动磁铁ABC产生方向相同、大小相等的推动力，使主动轮Z驱动中间变速齿轮G和发电机F连续运转。

由于原动机、发电机原来处于停止状态，使用时在没有电源启动主动轮Z的情况下，可用手沿顺时针方向旋转与中间变速齿轮G相咬合，与启动齿轮Q为一体的起动手柄H(Z形手柄可做成折叠式，折叠后的手柄用以固定起启齿轮Q，以防其轴向串动。启动时手要稍用力按下手柄H，使启动齿轮Q与中间变速齿轮G充分咬合)来启动主动轮Z。启动后，松开启动手柄H，手柄H在弹簧的弹力下，将与手柄H为一体的启动齿轮Q自动弹出，使启动齿轮Q与中间变速齿轮G脱离。这时，将串联在发电机F输出电刷S1与电刷1之间的开关K₁搬至“开”的位置，发电机F所提供的电源，将沿发电机F的输出电刷S₁，导线L₁，经开关K₁电刷1，铜环三端导电体2和电刷3依次传导给静磁铁A′B′C′的输入端。并联连接的静磁铁A′B′C′的另一端，经导线L₂与发电机F的输出电刷S₂连接，构成供电回路。

为提高发电机F的转速，在主动轮Z与发电机F之间，  增设一个中间变速齿轮G，中间变速齿轮G，即可提高发电机F的转速，又可在主动轮Z转速不稳的情况下，补充主动轮Z能量的不足，或储存主动轮Z剩余的能量，使发电机F的转速尽量接近或达到匀速运转，以保证发电机F输出电压的持久和稳定。

为了方便矿灯的携带(矿灯是背负式的)和一些可移动小型用电器的需要，中间变速齿轮G的大齿轮可改为侧面斜齿轮，齿与齿轮的平面成一定的角度。发电机F的齿轮可改为伞形(锥形)齿轮与变速齿轮G相咬合，其它部分不变，使原动机与发电机轴向平行于同一个平面。

发电机需要停止时，可将串联在发电机F输出电刷S₁与电刷1之间的开关K₁搬至“关”的位置，使静磁铁A′B′C′脱离电源即可。

图2是本实用新型发电机、稳压器及负载的工作原理图。

根据图2所示，发电机F发出的电流，经输出电刷S₁开关K₂通过限流电阻R，传导给与电容C₁的正极连接的集成稳压器E的输入端1。稳压后的电流通过与电容C₂的正极连接的集成稳压器的输出端2与负载D的正极连接。稳压器的接地端3与发电机F的输出电刷S₂通过导线与电容C₁、C₂的负极与负载的负极连接，构成供电回路。

电压经过集成稳压器E的稳压和与其相并联的电容C₁和电容C₂的电压调节，使电压较平稳地输送给负载D。根据负载的容量，可选择与其匹配的电阻、电容和集成稳压器。

Claims (1)

1. 一种微型磁力发电机，主要由原动机、发电机、集成稳压器等三部分组成，其特征在于；原动机由主动轮Z中间变速齿轮G起动齿轮Q，起动手柄H及动磁铁ABC、静磁铁A′B′C′和电刷等组成，发电机F轴端输出电刷S₁，经限流电阻R，电容C₁的正极与集成稳压器E的输入端1连接，集成稳压器的输出端2与电容C₂的正极，负载D的正极连接，发电机轴端电刷S₂与集成稳压器E的接地端3和与集成稳压器E并联的两个电容C₁、C₂的负极与负载D的负极连接，构成供电回路。

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