[实用新型]一种永磁互动发电展示装置

说明书

技术领域

本实用新型是一种利用永久磁铁发电的装置。具体为一种以楞次定律及发电机的原理为基础的永磁互动发电展示装置。本实用新型属于永久磁铁发电、发电机教育教学模型展览等领域。 

背景技术

传统发电机模型为旋转电机，不能直观展示楞次定律及发电机原理，且零部件易损坏。目前发电机模型利用旋转线圈切割磁感线产生电能。这种模型不能直观的展示发电机能量转换的本质：利用楞次定律将动能转换为电能。并且旋转电机模型中存在旋转部件，结构复杂且易损坏，趣味性和互动性较差，不利于科普知识展示。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于简化发电机模型的结构及展示形式，减少电机模型零部件的磨损，同时可以采用一种很直观的方式展示了发电机的基本定律。 

一种永磁互动发电展示装置，包括线圈、线圈骨架、永久磁铁、左导向垫、右导向垫、减震垫、玻璃管、支架、端盖、推拉杆、手柄、接线端子、灯泡、底座和脚垫；永磁互动发电展示装置中的圆形线圈绕制线圈骨架上，并通过线圈骨架套在玻璃管上；在玻璃管内部的左端放置有减震垫，玻璃管由支架通过两端支撑并通过螺钉连接在底座上，在底座的四个角安装有四个脚垫；在玻璃管的内部有通过螺钉连接在一起的左导向垫、永久磁铁、右导向垫以及推拉杆，推拉杆穿过端盖上的孔伸出玻璃管外部；推拉杆位于玻璃管外部的部分装有手柄；接线端子固定在线圈骨架上，线圈通过接线端子和灯泡连接；永久磁铁、左导向垫和右导向垫通过螺钉连接在推拉杆上。 

永磁互动发电展示装置的线圈为漆包线绕制于透明有机玻璃的骨架上。 

导向垫采用具有低摩擦系数的聚四氟乙烯材料，不仅能够起到导向作用还能起到减震作用，推拉杆右端穿过右端盖，在外力的作用下可以带动永久磁铁沿玻璃管进行往返运动，并且在推拉杆上安装有一个手柄，利于操作。根据楞次定律，在永久磁铁做往返运动，通过两个线圈内时，套于玻璃管上 的线圈中会产生电动势。由于线圈的导线连接在接线端子上，并通过导线和灯泡连接，故当永久磁铁运动时灯泡和线圈组成的回路就会导通，灯泡则会发光，并且灯泡亮的程度可由永久互动装置的发电功率决定，从而控制灯泡的亮度。 

永磁互动展示装置的玻璃套管主要起到支撑线圈及为永久磁铁的运动提供导向，采用有机玻璃，透明度好，机械强度高，不仅能够稳定的支撑起两个线圈还能够直观的展示永久磁铁的往返运动。并且有机玻璃的摩擦系数小，永久磁铁运动阻力小。 

线圈骨架采用有机玻璃，利于装配和加工，并且观赏性好。 

在永久磁铁的两端分别装有导向垫，不仅能够起到导向和减小摩擦的作用还能有利于减轻推拉杆在带动永久磁铁在玻璃管中运动时对两端的端盖产生的冲击。 

本实用新型的工作过程如下： 

当推拉杆10在外力带动下做直线运动时，推拉杆10通过螺钉带动永久磁铁3、左导向垫1和有导向垫4在玻璃管7内做直线运动，并穿过绕制在线圈骨架5上的线圈6的内部。此时，由于永久磁铁3穿过线圈6，而使得线圈6的内部磁通发生了变化，从而在线圈6中产生了电动势。此动势在由线圈6通过接线端子13和导线与灯泡12构成的电回路中产生电流，则灯泡12发光，灯泡的亮度与推拉杆10的直线运动速度成正比。 

本实用新型可以取得如下有益效果： 

本实用新型提出了一种采用永久磁铁在线圈内做直线运动的结构，通过改变穿过线圈的磁通量，从而在线圈中产生电动势，又通过与灯泡组成的电流回路使灯泡发光，直观的展示了楞次定律和发电机的原理。采用有机玻璃和聚四氟乙烯导向垫作为运动导向，摩擦系数小、机械强度高、观赏性强、可操作性强。该实用新型具有结构新颖、节约能源、成本低廉、故障率低、性能稳定等优点。本实用新型可以作为科技模型进行科技教育或作为智力开发玩具等使用。 

附图说明

图1：本实用新型的主视图 

图中：1.减震垫，2.左导向垫，3.永久磁铁，4.右导向垫，5.线圈骨架，6.线圈，7.玻璃管，8.支架，9.右端盖，10.推拉杆，11.手柄，12.灯泡，13.接线端子，14.底座，15.脚垫。 

具体实施方式

下面结合附图对于本发明作进一步的说明： 

如图1所示，将两个支架8平行的安装在底座14上，玻璃管7由两个支架8架起，并且在玻璃管7的外面套有两个绕在线圈骨架5上的线圈6，线圈骨架5和玻璃管7均由有机玻璃制成，玻璃管7的两端分别装有端盖9，端盖为非导磁材料制成，在玻璃管7内左侧放置有一个减震垫1，其材料为聚氨酯，能起到良好的减震作用。