[實用新型]線性發電裝置

無效

• 申請號: 200720195375.3
• 申請日: 2007-11-12
• 公開（公告）號: CN201118423Y
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 劉錦松
• 申請（專利權）人: 臺睿科技股份有限公司
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02
• 代理公司: 北京挺立專利事務所
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本實用新型是有關于發電裝置，尤其是有關于一種利用永久磁場與線圈之間做往返的線性相對運動而發電的裝置。

背景技術

傳統的發電裝置所運用的原理就是利用線圈和永久磁場的相對運動在線圈中產生感應電動勢而發電。通常，永久磁場是將永久磁鐵以環形排列，而感應電動勢則是通過線圈在環形排列的永久磁鐵中旋轉來產生的。這種傳統的發電裝置已經廣泛應用于日常生活中，也有大量的改善其發電效率的相關技術被揭露，但這種傳統的發電裝置的一個缺點就是其體積不易縮小；另一個缺點則是所產生的電流多為交流電。

實用新型內容

本實用新型要解決的問題是提供一種利用線性(而非旋轉)的相對運動來感應發電的發電裝置，以解決現有發電裝置體積不易縮小和所產生電流多為交流電等問題。

本實用新型的線性發電裝置包括一具有永久磁場的柱形元件、以及環繞該柱形元件的一線圈組。該柱形元件是由多段柱狀的永久磁鐵(其一端為S極，另一端為N極)、以及夾于任意兩個相鄰永久磁鐵的多段柱狀軛鐵所構成，其中任意兩個相鄰永久磁鐵，其彼此相對端具有相同極性(如同為S極或N極)。該線圈組是由多個線圈所構成，其中任意兩個相鄰線圈的纏繞方向相反。本線性發電裝置是由該柱形元件與該線圈組做線性往返相對運動，在該線圈組中產生感應電動勢而發電。在等速相對運動情況下，本線性發電裝置將產生一近似穩定的直流電壓。

本實用新型的線性發電裝置做線性的相對運動，因此體積可以微型化，而且利用逆磁方式所產生的永久磁場，可以使線圈組的任意線圈的全段都能發電，因此也可達到極高的發電效率。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：

本實用新型提供了一種利用線性(而非旋轉)的相對運動來感應發電的發電裝置，具有體積小、做等速相對運動時能產生穩定直流電壓和提高發電效率等優點。

附圖說明

圖1a為本實用新型第一實施例的線性發電裝置的側面透視圖。

圖1b為圖1a線性發電裝置的爆炸圖。

圖2a、2b為圖1a線性發電裝置的柱形元件與線圈組的相對運動的側面透視圖。

圖3a為本實用新型永久磁鐵的磁通量(Φ_BL)隨著軸向距離(L)變化的示意圖。

圖3b為本實用新型永久磁鐵的總磁通量(Φ_B)隨著軸向距離(L)變化的示意圖。

圖3c為本實用新型永久磁鐵的總磁通量(Φ_B)對距離(L)的微分()隨著軸向距離(L)變化的示意圖。

圖3d為本實用新型線圈在做等速相對運動時產生的感應電動勢(ε)隨著軸向距離(L)變化的示意圖。

主要元件符號說明如下：

10???柱形元件??11???永久磁鐵

12???軛鐵??????20???線圈組

21???線圈??????22???線圈

100??管狀套筒??200??管狀套筒

211??線圈段????212??線圈段

221??線圈段????222??線圈段

N????N極???????S????S極

l?????軸向長度????L????軸向距離

Φ_BL??磁通量??????Φ_B??總磁通量

ε₂₁₁、ε₂₁₂??????線圈段211、212所產生的感應電動勢

總磁通量對距離的微分

ε₂₁??????????????線圈21的電動勢

具體實施方式

圖1a、1b是本實用新型的第一實施例的線性發電裝置的透視圖與爆炸圖。如圖所示，本實施例主要包括一柱形元件10和一線圈組20。柱形元件10提供永久磁場，而該柱形元件10和該線圈組20沿著軸向(如圖1a的箭頭所示)做線性往返相對運動，并在該線圈組中產生感應電動勢而發電。

柱形元件10是由至少兩段柱狀的永久磁鐵11與至少一段柱狀軛鐵(yoke)12以端對端、線性接合方式所構成的。其排列方式為任意兩個相鄰的永久磁鐵11之間夾有一軛鐵12。每一永久磁鐵11的一端為S極、另一端為N極，而柱形元件10里的任意兩個永久磁鐵11與排列成相對的兩端(也就是與同一軛鐵12相接的那兩端)具有相同極性(例如同為N極或是同為S極)。這種排列方式一般稱為“逆磁”排列方式。在本實施例中，柱形元件10是被安裝在一管狀套筒100內。