[实用新型]一种往复运动式电磁感应发电机

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种发电机，具体涉及一种高效率的往复运动式电磁感应发电机。

【背景技术】

此前的往复运动式电磁感应发电机，是将定子做成薄壁筒状，筒的空腔是磁钢可以往复运动的通道，或称导轨。筒的中部外壁绕有线包。当磁钢沿导轨作往复式运动时，来回穿过线包，感应出电动势。

这种技术方案使得每一次往复运动只能引起线包磁通量的一个周期变化，磁通变化率低，感应发电效率不高，也由于结构的缺陷，此种类型的发电机难以发出较大的功率，在许多应用场合无能为力。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种发电机，可以在一个往复式运动周期，引发线包中更强的磁通变化率，达到高效率发电的目的。

为了解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种高效率的往复运动式电磁感应发电机，将定子的线包沿着转子往复运动的轨迹排列，线包的轴线垂直于该运动方向。往复运动的转子安装有永久磁铁，最简单转子的实例就是一个圆柱形的永久磁铁，磁铁的磁场轴线垂直于往复运动的轨迹方向，平行于线包轴线。当转子往复运动时，定子线包中的磁通量剧烈变化，高效率地感应出电动势。

作为优选设计，如图1所示。定子1采用条形支架数M＝1的单条支架，支架长度为120mm，多个结构相同的3000匝、直流电阻为0.5欧姆的线包置于单条支架上N＝21个线包槽4内，线包轴线方向垂直于定子支架方向；沿导槽3滑动的转子2为支架数X＝2的双条状支架结构，跨于定子1的单条支架之上，多对N35钕铁硼永久磁铁安置在两侧支架的2*Y个永久磁铁槽5内，这里Y＝8，同一条支架上相邻永久磁铁的极性相反而交错排列，不同支架上相对磁铁的极性相同。当转子沿导槽运动时，效率极高地感应出电动势。为了减少转子往复运动时的碰撞，在转子运动轨迹方向的两端或一端可以安装有弹簧，用于缓冲或悬挂转子，或者在转子运动轨迹方向的两端或一端安装有橡胶、塑料等其它材料制作的用于缓冲的部件。图2所示的转子上安装永久磁铁插槽的两个外侧面可以安装提供磁路的铁片或硅钢片，提高效率。

简易而高效的优选设计如图3所示：在电机机壳1中设有导槽2，定子的线包3安置在导槽的两侧，线包的轴线垂直于导槽，圆柱形的永久磁铁4可以在导槽内滚动，磁铁的磁场轴线垂直于导槽，与线包轴线平行。当磁铁滚动经过两侧线包时，线包中感应出电动势。

图1是一种高效率的往复运动式电磁感应发电机的核心部件示意图。在安装槽5里按照‘相邻极性交错，相对极性相同’的方式安装有永久磁铁的转子2，转子2沿着定子1的导轨3作往复式运动，转子2的永久磁铁队列经过定子1的线包安装槽4里的线包队列，在线包中高频率地感应出电动势，实现将往复运动的机械能高效率地转化为电能的过程。

采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：1)由于在转子往复式运动的有限的行程内，将原本是一次变化的转子运动，转化为多个线包内若干多次的磁感应变化，从而大大提高了线包中总的磁通变化率，获得高效率发电的效果；2)结构简单，重量轻，成本低廉，易于制作成精密而密封的产品，适用于条件严酷的场合；3)在难以获得电能但又具备频繁运动的场合，例如颠簸的车辆、风浪中的船舶和航标、行驶中的车辆和轮胎，以及长途跋涉的人畜等，在这些场合的用电设备长期依靠电池供电，既昂贵又不可靠，一旦电池耗尽，航标灯熄灭、TPMS系统失灵、手机等通讯设备无法正常工作，将会造成很大损失，另一方面，丢弃的电池会造成环境的严重而长期的污染，极其难以根治。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明：

【附图说明】

图1是条状定子与可沿导槽往复滑动的转子配合示意图。

图2是图1例中的转子骨架示意图。

图3是双线包单磁铁滚轴式感应发电机示意图。

【具体实施方式】

实施例一、如图1所示，是单排线包支架构成的条状定子与可沿导槽往复滑动的双排永久磁铁及其支架构成的转子配合示意图。为了突出重点，便于说明原理，该图没有将机壳、减震垫、悬挂弹簧等部件画进来。