[實用新型]高效直線發(fā)電機

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820137310.8
• 申請日: 2008-09-10
• 公開（公告）號: CN201263119Y
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 錢天明
• 申請（專利權(quán)）人: 錢天明
• 主分類號: H02K35/02
• 分類號: H02K35/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種發(fā)電機，具體是指利用往復運動如，升降運動、擺動、振動發(fā)電的一種高效直線發(fā)電機。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)的直線發(fā)電機，參閱圖3，是由外壁用絕緣導線密繞上成螺旋管式線圈的一個非金屬薄壁直管和置于直管腔中可直線往復竄動的一只獨個的永磁體01構(gòu)成。當直管在外力的作用下作如升降、擺動、振動的運動時，永磁體與直管腔就會發(fā)生相對的直線往復運動，此時，永磁體的磁力線4掠過線圈，(或者說線圈運動中切割永磁體的磁力線)在線圈導線二端產(chǎn)生感生電動勢；根據(jù)法拉第電磁感應定律，線圈“感生電動勢的大小等于磁感應強度B，導線的長度L，運動速度V以及這三者之間每個夾角的正弦的乘積”，從圖3得知，永磁體呈橢圓狀閉合的磁力線與導線的夾角多小于90°，即，其正弦值小于“1”；同時，閉合的磁力線呈擴散分布，除了作用在線圈導線上的有效磁感應強度(磁密)被減弱以外，外泄的磁力線還會對外界電子產(chǎn)品產(chǎn)生磁場干擾，因此，現(xiàn)有技術(shù)的直線發(fā)電機存在發(fā)電效率低下，磁場外泄的不足。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題與不足，本實用新型采用壓縮、正交、集束屏蔽永磁體磁力線的技術(shù)方案，提供一種高效直線發(fā)電機，旨在最大限度利用永磁體的磁場強度作用于發(fā)電，達到使直線發(fā)電機提高發(fā)電效率，杜絕磁場外泄的目的。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：高效直線發(fā)電機包括同極鉚合永磁體組、線圈、導磁屏蔽體，其中：所述的同極鉚合永磁體組為將二只中心有孔的圓柱形或多邊柱形的永磁體的同極壓合在一起，用非導磁材料制成的芯棒穿過中心孔，將其組合固定鉚合在一起的組件；所述的線圈為在非金屬材料制成的薄壁圓柱形或多邊柱形直管骨架的外壁上，用絕緣導線密繞呈螺旋管式的線圈部件，且直管骨架的口徑略大于同極鉚合永磁體組柱體的外徑；所述的導磁屏蔽體為，用軟磁鐵氧體材料制成的圓柱形或多邊柱形直管部件，且口徑略大于線圈的外徑。

各部件相互位置及關(guān)系

同極鉚合永磁體組置于線圈直管骨架腔內(nèi)，導磁屏蔽體固定套在線圈外。

工作原理

當線圈和導磁屏蔽體在外力的作用下作如升降、擺動、振動的運動時，同極鉚合永磁體組在線圈的骨架腔內(nèi)就會產(chǎn)生相對的直線往復運動，此時，同極鉚合永磁體組的磁力線掠過線圈，(或者說線圈運動中切割永磁體的磁力線)在線圈的二端產(chǎn)生感生電動勢；由于同極鉚合永磁體組的磁力線，在其同極壓合的接合部，二組磁力線因同極相斥，而被密集壓縮；由于導磁屏蔽體的設(shè)置，二組磁力線被集束引導變形為近似矩形的閉合場，正交垂直穿過線圈導線，因此，根據(jù)法拉第電磁感應定律，線圈“感生電動勢的大小等于磁感應強度B，導線的長度L，運動速度V以及這三者之間每個夾角的正弦的乘積”，幾乎所有穿過導線的磁力線，與導線的夾角都等于90°，即，其正弦值等于“1”，被密集壓縮的磁力線，增強了作用在線圈導線上的有效磁感應強度(磁密)，即使一小點振動都會在線圈的二端產(chǎn)生較大的感生電動勢，通過負載回路產(chǎn)生較大的感生電流，從而大大提高了發(fā)電效率；導磁屏蔽體采用的軟磁鐵氧體材料，具有極強的磁導率、極小的矯頑力與很大的電阻率，由于磁場是閉合場，磁力線總是傾向走最短的磁路，具有極強磁導率的軟磁鐵氧體材料(又稱磁短路材料)就是最短的磁路，從而引導集束磁力線變形正交垂直穿過線圈，使外泄的磁力線微乎其微，徹底消除了對外界電子產(chǎn)品的磁場干擾；同時，“極小的矯頑力”保證了無剩磁對同極鉚合永磁體組的運動產(chǎn)生磁阻尼，“很大的電阻率”最大限度地減小了渦流損耗(又稱鐵損)。

有益的設(shè)計

利用本實用新型的技術(shù)方案可涉及許多適合于不同用途和場合的直線發(fā)電裝置和系統(tǒng)的變形設(shè)計，如：LED自發(fā)電手電筒、振動式自發(fā)電手機(印刷式線圈)、由隨海浪起伏升降的浮桶拉動永磁體組在錨定的直管線圈腔中作升降運動發(fā)電的海浪發(fā)電系統(tǒng)、由風葉驅(qū)動的曲軸帶動永磁體組在套有導磁屏蔽體的直管線圈腔中作往復運動發(fā)電的風力發(fā)電系統(tǒng)等，都應納入本實用新型的保護范圍。

綜上所述，本實用新型的壓縮、正交、集束屏蔽永磁體磁力線的技術(shù)方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)的直線發(fā)電機存在發(fā)電效率低下，磁場外泄的不足，所提供的一種高效直線發(fā)電機，最大限度利用了永磁體的磁場強度作用于發(fā)電，達到使直線發(fā)電機提高發(fā)電效率，杜絕磁場外泄的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型的高效直線發(fā)電機的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是本實用新型的高效直線發(fā)電機的同極鉚合永磁體組部件結(jié)構(gòu)原理圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)的直線發(fā)電機的結(jié)構(gòu)原理圖。