[发明专利]一种非线性磁机耦合的复合式俘能器

权利要求书

1.一种非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：包括竖直设置的框架(12)；

所述框架(12)内设有水平设置的双平行悬臂梁；

所述双平行悬臂梁包括两个水平梁(1)，两个所述水平梁(1)的固定端分别与所述框架(12)侧壁中部上下两侧连接，两个所述水平梁(1)的自由端沿所述框架(12)长度方向延伸且分别与一质量块(3)的上下两端连接，两个所述水平梁(1)的自由端远离所述质量块(3)的一侧分别设有上动圆柱磁体(10)和下动圆柱磁体(11)；

所述框架(12)上端内表面设有与所述上动圆柱磁体(10)同轴的上静圆柱磁体(8)，所述上静圆柱磁体(8)外设有与所述框架(12)上端内表面连接的上感应线圈(6)；

所述框架(12)下端内表面设有与所述下动圆柱磁体(11)同轴的下静圆柱磁体(9)，所述下静圆柱磁体(9)外设有与所述框架(12)下端内表面连接的下感应线圈(7)；

与所述质量块(3)相对的所述框架(12)侧壁上设有至少两个沿竖直方向均匀分布的静磁块安装槽，所述静磁块安装槽内设有静磁块(5)，相邻两个所述静磁块(5)的水平对称面上设有一个动磁块(4)，所述动磁块(4)位于所述质量块(3)的远离所述水平梁的固定端一侧的动磁块安装槽内；

靠近所述水平梁(1)的固定端的所述水平梁(1)上表面设有压电片(2)。

2.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述静磁块(5)与所述动磁块(4)的磁化方向相反。

3.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述水平梁(1)为弹性梁。

4.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述动磁块(4)和所述静磁块(5)为永磁体。

5.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述上感应线圈(6)与所述上静圆柱磁体(8)同轴，所述上感应线圈(6)的半径分别大于所述上静圆柱磁体(8)和所述上动圆柱磁体(10)的半径；

所述下感应线圈(7)与所述下静圆柱磁体(9)同轴，所述下感应线圈(7)的半径分别大于所述下静圆柱磁体(9)和所述下动圆柱磁体(11)的半径。

6.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述压电片(2)和所述水平梁(1)的截面均为矩形且宽度相等；

所述压电片(2)长度小于所述水平梁(1)的长度；

所述压电片(2)为压电陶瓷、压电纤维复合材料或压电薄膜；

所述压电片(2)与所述水平梁(1)粘结；

两个所述压电片(2)并联或串联。

7.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述双平行悬臂梁的上止点低于所述上感应线圈(6)，所述双平行悬臂梁的下止点高于所述下感应线圈(7)，以避免所述双平行悬臂梁在大的位移振动时与所述上感应线圈(6)和所述下感应线圈(7)产生接触碰撞。

8.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述静磁块安装槽位于所述框架(12)侧壁内凸起上。

9.根据权利要求1所述的非线性磁机耦合的复合式俘能器，其特征在于：所述静磁块(5)与所述动磁块(4)的中心水平距离为8-11mm；

相邻两个所述静磁块(5)的中心竖直距离为5-15mm。