專利名稱：擺動(dòng)式自發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置，特別涉及一種擺動(dòng)式自發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
機(jī)動(dòng)車起動(dòng)、停止、上下坡、因道路不平而引起的顛簸和晃動(dòng)，都伴隨著較大的加 速度，其中上下坡還伴隨著車身角位置的變化，水上停泊或行駛的船舶，會(huì)隨著水面的波動(dòng) 而不斷顛簸和晃動(dòng)，較高的高層建筑也會(huì)因風(fēng)力等因素而不斷晃動(dòng)，這些顛簸和晃動(dòng)也都 伴隨著較大的加速度，這些加速度伴生的力很大，可以產(chǎn)生很大的能量，但是，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)， 這些交通工具和建筑物的顛簸和晃動(dòng)所產(chǎn)生的力都被忽視和浪費(fèi)了，沒(méi)有得到應(yīng)有的利 用。

實(shí)用新型內(nèi)容為了使交通工具和建筑物的顛簸和晃動(dòng)所產(chǎn)生的力得到利用，使它們能夠服務(wù)于
人類社會(huì)，本實(shí)用新型提出一種擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，所采用的技術(shù)方案是擺動(dòng)式自發(fā)電裝
置，包括機(jī)座、設(shè)有定子繞組的定子裝置、設(shè)有轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子裝置和2個(gè)輸出端子，設(shè)有擺
機(jī)構(gòu)，擺機(jī)構(gòu)包括擺桿和重錘，擺桿沿轉(zhuǎn)子軸的徑向設(shè)置，擺桿的一端與轉(zhuǎn)子軸固定連接，
擺桿的另一端與重錘連接。 轉(zhuǎn)子裝置是永磁轉(zhuǎn)子裝置。 轉(zhuǎn)子裝置設(shè)有多對(duì)永磁磁極。 定子繞組對(duì)稱于轉(zhuǎn)子軸線設(shè)置，對(duì)稱于轉(zhuǎn)子軸線的定子繞組電磁結(jié)構(gòu)的中心連 線，與靜止?fàn)顟B(tài)下永磁磁極的磁結(jié)構(gòu)中心連線共線。 定子裝置設(shè)有繞制方向相反的二組定子繞組，每組定子繞組分別串接有整流裝 置，二組定子繞組的異名端分別與整流裝置的相同極性的引腳電連接，每個(gè)整流裝置的另 一引腳和其所連接的定子繞組的另一端分別與輸出端子電連接。 定子裝置設(shè)有一組定子繞組，定子繞組與輸出端子間，串接有橋式整流裝置。 擺桿設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)整裝置。 重錘設(shè)有重量調(diào)整裝置。 擺桿和重錘沿?cái)[動(dòng)方向?yàn)榱骶€型外形。 設(shè)有真空罩，擺桿和重錘的擺動(dòng)范圍位于真空罩中。 本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置采用上述技術(shù)方案所能取得的技術(shù)效果是設(shè) 有擺機(jī)構(gòu)，擺機(jī)構(gòu)包括擺桿和重錘，擺桿沿轉(zhuǎn)子軸的徑向設(shè)置，擺桿的一端與轉(zhuǎn)子軸固定連 接，擺桿的另一端與重錘連接，當(dāng)機(jī)座與交通工具或建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接后，交通工具或 建筑物顛簸或晃動(dòng)時(shí)，定子裝置會(huì)隨交通工具或建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)一起顛簸或晃動(dòng)，設(shè)有 重錘的擺桿由于和轉(zhuǎn)子軸固定連接，而轉(zhuǎn)子軸與機(jī)座之間潤(rùn)滑良好，因此擺桿會(huì)由于慣性 的作用，力圖與和它連接在一起的轉(zhuǎn)子裝置一起，維持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，從而使擺機(jī)構(gòu) 環(huán)繞轉(zhuǎn)子軸線產(chǎn)生擺動(dòng)，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)子裝置相對(duì)于定子裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，使本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)而發(fā)出電力。所發(fā)出的電力可以根據(jù)需要直接使用，更普遍的是將 發(fā)出的電能輸入交通工具本身攜帶的蓄電池，或建筑物中應(yīng)急系統(tǒng)等裝置中配置的蓄電池 中，將本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置產(chǎn)生的隨機(jī)、不連續(xù)、不穩(wěn)定的電能，轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的 電能進(jìn)行應(yīng)用。本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置發(fā)電的過(guò)程，不耗用能源，不排放污染物， 節(jié)能環(huán)保，同時(shí)，定子裝置和轉(zhuǎn)子裝置在發(fā)電的過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的反作用力 矩，可以起到減小交通工具和高層建筑的顛簸及晃動(dòng)的振幅的作用，提高交通工具和高層 建筑的平穩(wěn)性，延長(zhǎng)其主體結(jié)構(gòu)的壽命 轉(zhuǎn)子裝置是永磁轉(zhuǎn)子裝置，可以省去勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源，避免間斷工作的擺 動(dòng)式自發(fā)電裝置在不發(fā)電時(shí)無(wú)謂地消耗勵(lì)磁電能，并充分發(fā)揮永磁發(fā)電機(jī)體積小，效率高 的優(yōu)點(diǎn)。 轉(zhuǎn)子裝置設(shè)有多對(duì)永磁磁極，可以在有限的轉(zhuǎn)子裝置的轉(zhuǎn)角中，產(chǎn)生多次電動(dòng)勢(shì)， 提高發(fā)電的效率和脈沖電動(dòng)勢(shì)的頻率，提高所產(chǎn)電能的可用度。 通常本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置的擺機(jī)構(gòu)，是永磁磁極的磁結(jié)構(gòu)中心連線 對(duì)稱于靜止?fàn)顟B(tài)下永磁磁極的磁結(jié)構(gòu)中心連線擺動(dòng)，定子繞組對(duì)稱于轉(zhuǎn)子軸線設(shè)置，對(duì)稱 于轉(zhuǎn)子軸線的定子繞組電磁結(jié)構(gòu)的中心連線，與靜止?fàn)顟B(tài)下永磁磁極的磁結(jié)構(gòu)中心連線共 線，可以保證絕大多數(shù)情況下永磁磁極的磁結(jié)構(gòu)中心連線對(duì)稱于二部分定子繞組電磁結(jié)構(gòu) 的中心連線擺動(dòng)，從而產(chǎn)生最大的發(fā)電效能。 擺機(jī)構(gòu)在被驅(qū)動(dòng)而擺動(dòng)后，會(huì)依照擺機(jī)構(gòu)的固有頻率繼續(xù)往復(fù)擺動(dòng)下去，并由于 摩擦阻力的存在而擺動(dòng)振幅越來(lái)越小，直至停止，而轉(zhuǎn)子裝置也會(huì)隨擺機(jī)構(gòu)一起往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而使擺動(dòng)式自發(fā)電裝置發(fā)出的電流的流動(dòng)方向也隨之變換。定子裝置設(shè)有繞制方向相反 的二組定子繞組，每組定子繞組分別串接有整流裝置，二組定子繞組的異名端分別與整流 裝置的相同極性的引腳電連接，每個(gè)整流裝置的另一引腳和其所連接的定子繞組的另一端 分別與輸出端子電連接，可以利用繞制方向相反的二組定子繞組，在擺機(jī)構(gòu)往、復(fù)二個(gè)方向 的擺動(dòng)時(shí)，分別產(chǎn)生的與所接蓄電池極性相同的電流經(jīng)過(guò)各自串接的整流裝置正向輸入蓄 電池中進(jìn)行儲(chǔ)存，而在擺機(jī)構(gòu)往、復(fù)二個(gè)方向的擺動(dòng)時(shí)，分別產(chǎn)生的反向電流會(huì)被各自串接 的整流裝置阻止，不會(huì)反向進(jìn)入蓄電池中而破壞蓄電池的工作狀態(tài)。 定子設(shè)有一組定子繞組，定子繞組與輸出端子間，串接有橋式整流裝置，可以只設(shè) 置一組定子線圈，利用橋式整流裝置將擺機(jī)構(gòu)往、復(fù)二個(gè)方向的擺動(dòng)時(shí)，分別產(chǎn)生的與所接 蓄電池極性相同和相反的電流，都轉(zhuǎn)換為與所接蓄電池極性相同的電流輸入蓄電池中進(jìn)行 儲(chǔ)存，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和制造工作，提高了定子繞組的發(fā)電效率。 擺桿設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)整裝置，可以通過(guò)調(diào)整擺桿的長(zhǎng)度，改變擺機(jī)構(gòu)的固有頻率，使擺 機(jī)構(gòu)的固有頻率，盡可能接近或相等于安裝機(jī)座的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的顛簸或晃動(dòng)頻率，以最大限 度地加大擺機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)振幅，提高發(fā)電效能。 重錘設(shè)有重量調(diào)整裝置，可以通過(guò)改變重錘的重量，改變擺機(jī)構(gòu)的固有頻率，最大 限度地加大擺機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)振幅，提高發(fā)電效能。 擺桿和重錘沿?cái)[動(dòng)方向?yàn)榱骶€型外形，可以減小擺機(jī)構(gòu)擺動(dòng)時(shí)的空氣阻力，延長(zhǎng) 擺機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)時(shí)間，增加擺動(dòng)次數(shù)，加大擺動(dòng)振幅，提高發(fā)電效能。 設(shè)有真空罩，擺桿和重錘的擺動(dòng)范圍位于真空罩中，可以完全消除擺機(jī)構(gòu)擺動(dòng)時(shí) 的空氣阻力，最大限度地延長(zhǎng)擺機(jī)構(gòu)的擺動(dòng)時(shí)間，增加擺動(dòng)次數(shù)，加大擺動(dòng)振幅，提高發(fā)電效能。 使用本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，可以充分利用交通工具和建筑物的顛簸和 晃動(dòng)伴隨的加速度和角位置的變化所產(chǎn)生的能量發(fā)電，為人類社會(huì)服務(wù)，節(jié)能環(huán)保，從而可 以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖1是本實(shí)用新型擺動(dòng)式自發(fā)電裝置電磁結(jié)構(gòu)和電路的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖2是本實(shí)用新型擺動(dòng)式自發(fā)電裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖中的標(biāo)示含義如下 1-機(jī)座，2-定子裝置，21-定子線圈，3-轉(zhuǎn)子裝置，31-永磁磁極，32-轉(zhuǎn)子軸，4_輸 出端子，41-橋式整流裝置，5-擺機(jī)構(gòu)，51-擺桿，52-重錘。
具體實(shí)施方式附圖l是本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置電磁結(jié)構(gòu)和電路的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2
是本實(shí)用新型擺動(dòng)式自發(fā)電裝置的外部結(jié)構(gòu)示意圖。擺動(dòng)式自發(fā)電裝置包括機(jī)座1、設(shè)有 定子線圈21的定子裝置2、設(shè)有轉(zhuǎn)子軸32的轉(zhuǎn)子裝置3和2個(gè)輸出端子4，設(shè)有擺機(jī)構(gòu)5， 擺機(jī)構(gòu)5包括擺桿51和重錘52，擺桿51沿轉(zhuǎn)子軸32的徑向設(shè)置，擺桿51的一端與轉(zhuǎn)子軸 32固定連接，擺桿51的另一端與重錘52連接。 轉(zhuǎn)子裝置3可以采用勵(lì)磁磁極，也可以采用永磁磁極，為了省去勵(lì)磁電源，并避免 間斷工作的慣性發(fā)電裝置在不發(fā)電時(shí)無(wú)謂地消耗勵(lì)磁電能，并充分發(fā)揮永磁發(fā)電機(jī)體積 小，效率高的優(yōu)點(diǎn)，通常采用設(shè)置永磁磁極31的永磁轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子裝置3可以設(shè)置一對(duì)永磁 磁極31，也可以設(shè)置多對(duì)永磁磁極31，為了在擺機(jī)構(gòu)5的一個(gè)擺動(dòng)周期中產(chǎn)生多個(gè)電動(dòng)勢(shì)， 可以設(shè)置多對(duì)永磁磁極31。當(dāng)設(shè)置一對(duì)永磁磁極31時(shí)，為了增加發(fā)電時(shí)間，可以將永磁磁 極31沿圓周方向的長(zhǎng)度加長(zhǎng)，以延長(zhǎng)在擺機(jī)構(gòu)5的一個(gè)擺動(dòng)周期中，定子繞組21切割磁力 線的時(shí)間。附圖1中設(shè)置了一對(duì)圓周方向的長(zhǎng)度較大的永磁磁極31。 定子繞組21對(duì)稱于轉(zhuǎn)子軸32的軸線設(shè)置，對(duì)稱于轉(zhuǎn)子軸32軸線的定子繞組21
的電磁結(jié)構(gòu)的中心連線，與靜止?fàn)顟B(tài)下永磁磁極31的磁結(jié)構(gòu)中心連線共線。 定子裝置2可以設(shè)置繞制方向相反的二組定子繞組21，每組定子繞組21分別串接
有整流裝置，二組定子繞組21的異名端分別與整流裝置的相同極性的引腳電連接，每個(gè)整
流裝置的另一引腳和其所連接的定子繞組21的另一端分別與輸出端子4電連接。為了簡(jiǎn)
化結(jié)構(gòu)，定子裝置2也可以如附圖1所示設(shè)置一組定子繞組2，定子繞組2與輸出端子4之
間，串接有橋式整流裝置41。 本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置通常安裝于頻繁顛簸和晃動(dòng)的交通工具或高層 建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上，也可以安裝在其他頻繁顛簸和晃動(dòng)的結(jié)構(gòu)和物體上，所發(fā)出的電力可 以根據(jù)需要直接使用，更普遍的是將發(fā)出的電能輸入交通工具本身攜帶的蓄電池，或建筑 物中應(yīng)急系統(tǒng)等裝置中配置的蓄電池中，將本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置產(chǎn)生的隨機(jī)、 不連續(xù)、不穩(wěn)定的電能，轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的電能進(jìn)行應(yīng)用。 擺桿51可以是固定長(zhǎng)度，也可以設(shè)置長(zhǎng)度調(diào)整裝置，以便在需要時(shí)改變擺桿的長(zhǎng) 度。重錘52可以是固定重量，也可以設(shè)置重量調(diào)整裝置，例如在重錘52上附加重量不等的附加件，也可以備有輕重不同的多個(gè)重錘52，以便更換。長(zhǎng)度調(diào)整裝置和重量調(diào)整裝置配合 使用，可以更精確地調(diào)整擺機(jī)構(gòu)5的固有頻率。 擺桿51和重錘52可以沿?cái)[動(dòng)方向設(shè)置為流線型外形，以減少擺動(dòng)時(shí)的空氣阻力。 必要時(shí)可以設(shè)置真空罩，將擺桿51和重錘52的擺動(dòng)范圍都包括在真空罩中。真空罩的材 料可以選用玻璃、金屬等不透氣、且剛性好的材料。 本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，不受上述實(shí)施例的限制，凡是利用本實(shí)用新型 的結(jié)構(gòu)和方式，經(jīng)過(guò)變換和代換所形成的技術(shù)方案，都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，包括機(jī)座、設(shè)有定子繞組的定子裝置、設(shè)有轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子裝置和2個(gè)輸出端子，其特征在于設(shè)有擺機(jī)構(gòu)，所述擺機(jī)構(gòu)包括擺桿和重錘，所述擺桿沿轉(zhuǎn)子軸的徑向設(shè)置，擺桿的一端與轉(zhuǎn)子軸固定連接，擺桿的另一端與重錘連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子裝置是永磁轉(zhuǎn)子裝置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子裝置設(shè)有多對(duì)永 磁磁極。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述定子繞組對(duì)稱于轉(zhuǎn)子 軸線設(shè)置，對(duì)稱于轉(zhuǎn)子軸線的定子繞組電磁結(jié)構(gòu)的中心連線，與靜止?fàn)顟B(tài)下永磁磁極的磁 結(jié)構(gòu)中心連線共線。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述定子裝置設(shè)有繞制方 向相反的二組定子繞組，每組定子繞組分別串接有整流裝置，所述二組定子繞組的異名端 分別與所述整流裝置的相同極性的引腳電連接，所述每個(gè)整流裝置的另一引腳和其所連接 的定子繞組的另一端分別與輸出端子電連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述定子裝置設(shè)有一組定 子繞組，所述定子繞組與輸出端子間，串接有橋式整流裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述擺桿設(shè)有長(zhǎng)度調(diào)整裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述重錘設(shè)有重量調(diào)整裝置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于所述擺桿和重錘沿?cái)[動(dòng)方 向?yàn)榱骶€型外形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，其特征在于設(shè)有真空罩，所述擺桿和重錘的擺動(dòng)范圍位于真空罩中。
專利摘要擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，包括機(jī)座、設(shè)有定子繞組的定子裝置、設(shè)有轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子裝置和2個(gè)輸出端子，還設(shè)有擺機(jī)構(gòu)，擺機(jī)構(gòu)包括擺桿和重錘，擺桿的一端與轉(zhuǎn)子軸固定連接，擺桿的另一端與重錘連接。轉(zhuǎn)子裝置是永磁轉(zhuǎn)子裝置。定子繞組電磁結(jié)構(gòu)的中心連線，與靜止?fàn)顟B(tài)下永磁磁極的磁結(jié)構(gòu)中心連線共線。定子繞組與輸出端子間，串接有橋式整流裝置。機(jī)座與交通工具或建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接后，當(dāng)產(chǎn)生顛簸或晃動(dòng)時(shí)，擺桿會(huì)由于慣性的作用，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子裝置相對(duì)于定子裝置轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)出電力。使用本實(shí)用新型的擺動(dòng)式自發(fā)電裝置，可以充分利用交通工具和建筑物的顛簸和晃動(dòng)所產(chǎn)生的能量發(fā)電，為人類社會(huì)服務(wù)，節(jié)能環(huán)保，從而可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)H02K7/18GK201541177SQ20092024672
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2009年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
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