本實用新型涉及發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種切割磁力線的線圈呈平面分布的發(fā)電裝置,具體來說就是一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置。
背景技術(shù):
發(fā)電機(jī)(Generators)或發(fā)電裝置在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中扮演著重要角色,發(fā)電機(jī)或發(fā)電裝置是將其他形式的能源轉(zhuǎn)換成電能的機(jī)械設(shè)備,它由水輪機(jī)、汽輪機(jī)、柴油機(jī)或其他動力機(jī)械驅(qū)動,將重力勢能、風(fēng)力勢能、水流勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)或發(fā)電裝置,或者將燃料燃燒或原子核裂變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能傳給發(fā)電機(jī)或發(fā)電裝置,再由發(fā)電機(jī)或發(fā)電裝置轉(zhuǎn)換為電能。發(fā)電機(jī)或發(fā)電裝置的形式很多,但其工作原理都基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律。因此,其一般構(gòu)造原則為:用適當(dāng)?shù)膶?dǎo)磁和導(dǎo)電材料構(gòu)成互相進(jìn)行電磁感應(yīng)的磁路和電路,以產(chǎn)生電磁功率,達(dá)到能量轉(zhuǎn)換的目的。
現(xiàn)有發(fā)電機(jī)或發(fā)電裝置主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋、電刷、機(jī)座及軸承等部件構(gòu)成。定子由機(jī)座、定子鐵芯、線包繞組、以及固定機(jī)座、定子鐵芯、線包繞組的其他結(jié)構(gòu)件組成。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極(有磁扼、磁極繞組)、滑環(huán)(又稱銅環(huán)、集電環(huán))、風(fēng)扇及轉(zhuǎn)軸等部件組成。通過軸承、機(jī)座及端蓋將發(fā)電機(jī)或發(fā)電裝置的定子、轉(zhuǎn)子連接組裝起來,使轉(zhuǎn)子能在定子中旋轉(zhuǎn),通過滑環(huán)通入一定勵磁電流,使轉(zhuǎn)子成為一個旋轉(zhuǎn)磁場,定子線圈做切割磁力線的運(yùn)動,從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢,通過接線端子引出,接在回路中,便產(chǎn)生了電流。
近年來,隨著石油、煤炭、天然氣等不可再生能源的日益減少,人們逐漸開始利用風(fēng)力、潮汐、水流等可再生資源進(jìn)行發(fā)電,緩解人類日益緊張的能源需求。但是,無論是風(fēng)力發(fā)電,還是水流發(fā)電,都需要建設(shè)大型發(fā)電裝置,實施難度大,投入成本高,建設(shè)周期長,應(yīng)用場景受限,通常由政府或大型集團(tuán)公司建設(shè)完成,個人或小團(tuán)體很難去實施。
因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研發(fā)一種結(jié)構(gòu)簡單、體積大小可以隨意變換、應(yīng)用場景廣泛、成本低廉的發(fā)電裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置,解決了現(xiàn)有發(fā)電機(jī)裝置實施難度大、投資高、建設(shè)周期長的問題。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型的具體實施方式提供一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置,包括:平面基板;多個線圈,設(shè)置在所述平面基板上;滑動架,設(shè)置在所述平面基板上;磁體,設(shè)置在所述滑動架上,用于當(dāng)所述平面基板的傾斜方向發(fā)生變化時,在重力的作用下所述磁體通過所述滑動架在所述平面基板上自由滑動,從而讓所述線圈切割所述磁體的磁力線。
其中,所述滑動架具體包括:第一導(dǎo)軌,設(shè)置在所述平面基板上;與所述第一導(dǎo)軌平行設(shè)置的第二導(dǎo)軌,設(shè)置在所述平面基板上;滑動桿,滑動設(shè)置在所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌上,用于在重力的作用下沿所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌自由滑動;滑動車,滑動設(shè)置在所述滑動桿上,用于在重力的作用下承載著所述磁體在所述滑動桿上自由滑動。
其中,所述平面基板呈矩形,所述第一導(dǎo)軌設(shè)置在所述矩形的一邊上,所述第二導(dǎo)軌設(shè)置在所述矩形的另一邊上。
其中,所述滑動桿具有四個滑動輪,所述滑動桿通過滑動輪在所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌上自由滑動。
其中,所述滑動車具有四個滑動輪,所述滑動車通過滑動輪在所述滑動桿上自由滑動。
其中,所述第一導(dǎo)軌和所述第二導(dǎo)軌均與所述平面基板平行設(shè)置,并且與所述平面基板的距離相等。
其中,所述磁體為永久磁鐵。
其中,所述磁體為電磁鐵。
其中,所述線圈與所述磁體之間的垂直距離為3mm~15mm。
其中,所述平面基板與水平面之間的傾斜角度為0度~45度。
根據(jù)本實用新型的上述具體實施方式可知,平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置至少具有以下有益效果:在一個平面基板上安裝多個線圈,在平面基板上方安裝滑動機(jī)構(gòu),滑動機(jī)構(gòu)上設(shè)置有磁體,磁體可以通過滑動機(jī)構(gòu)在平面基板上自由活動,當(dāng)平面基板的傾斜方向發(fā)生變化,磁體將通過滑動機(jī)構(gòu)在平面基板上發(fā)生位移,從而導(dǎo)致磁體與線圈之間發(fā)生相對位移,線圈切割磁體的磁力線,那么磁體所經(jīng)過的線圈將產(chǎn)生電流,從而實現(xiàn)發(fā)電目的,本實用新型披露的平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、投入少、建設(shè)周期短、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點,并且體積可以根據(jù)具體應(yīng)用場所隨意變化,能夠被個人或小團(tuán)體輕易實現(xiàn),可以安裝在船舶上發(fā)電,也可以單獨(dú)設(shè)置在水浪中發(fā)電。
應(yīng)了解的是,上述一般描述及以下具體實施方式僅為示例性及闡釋性的,其并不能限制本實用新型所欲主張的范圍。
附圖說明
下面的所附附圖是本實用新型的說明書的一部分,其繪示了本實用新型的示例實施例,所附附圖與說明書的描述一起用來說明本實用新型的原理。
圖1為本實用新型具體實施方式提供的一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2A為本實用新型具體實施方式提供的一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2B為圖2A中所示的平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置沿a-b方向的切面圖;
圖2C為圖2A中所示的平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置發(fā)生偏移時沿a-b方向的切面圖;
圖3為本實用新型具體實施方式提供的一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
符號說明:
1 平面基板 2 線圈
3 滑動架 4 磁體
31 第一導(dǎo)軌 32 第二導(dǎo)軌
33 滑動桿 34 滑動車
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面將以附圖及詳細(xì)敘述清楚說明本實用新型所揭示內(nèi)容的精神,任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實用新型內(nèi)容的實施例后,當(dāng)可由本實用新型內(nèi)容所教示的技術(shù),加以改變及修飾,其并不脫離本實用新型內(nèi)容的精神與范圍。
本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型,但并不作為對本實用新型的限定。另外,在附圖及實施方式中所使用相同或類似標(biāo)號的元件/構(gòu)件是用來代表相同或類似部分。
關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等,并非特別指稱次序或順位的意思,也非用以限定本實用新型,其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作。
關(guān)于本文中所使用的方向用語,例如:上、下、左、右、前或后等,僅是參考附圖的方向。因此,使用的方向用語是用來說明并非用來限制本創(chuàng)作。
關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均為開放性的用語,即意指包含但不限于。
關(guān)于本文中所使用的“及/或”,包括所述事物的任一或全部組合。
關(guān)于本文中所使用的用語“大致”、“約”等,用以修飾任何可以微變化的數(shù)量或誤差,但這些微變化或誤差并不會改變其本質(zhì)。一般而言,此類用語所修飾的微變化或誤差的范圍在部分實施例中可為20%,在部分實施例中可為10%,在部分實施例中可為5%或是其他數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解,前述提及的數(shù)值可依實際需求而調(diào)整,并不以此為限。
某些用以描述本申請的用詞將于下或在此說明書的別處討論,以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本申請的描述上額外的引導(dǎo)。
圖1為本實用新型具體實施方式提供的一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置的實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖1所示,多個線圈設(shè)置在平面基板上,磁體設(shè)置在滑動機(jī)構(gòu)上,在重力的作用下,磁體通過滑動機(jī)構(gòu)在平面基板上自由滑動,從而使線圈與磁體之間發(fā)生相對位移,線圈切割磁體的磁力線,從而在線圈內(nèi)產(chǎn)生電流。
該附圖所示的具體實施方式中,該平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置包括:平面基板1、多個線圈2、滑動架3和磁體4。其中,多個線圈2設(shè)置在所述平面基板1上,本實用新型的具體實施例中,線圈2嵌入平面基板2上,并且線圈2處于同一平面上,平面基板1可以為方形、圓形等形狀;滑動架3設(shè)置在所述平面基板1上;磁體4設(shè)置在所述滑動架3上,磁體4用于當(dāng)所述平面基板1的傾斜方向發(fā)生變化時,在重力的作用下所述磁體4通過所述滑動架3在所述平面基板1上自由滑動,從而讓所述線圈2切割所述磁體4的磁力線。本實用新型的具體實施例中,磁體4為永久磁鐵或者為電磁鐵。如果將平面基板1置于X-Y平面上,那么平面基板1的傾斜方向發(fā)生變化實質(zhì)上是在X-Y平面上360度范圍內(nèi)的任意變化,例如,+X的上下偏移,+Y的上下偏移等等。
參見圖1,當(dāng)平面基板1的傾斜角度發(fā)生變化時,磁體4在重力的作用下能夠通過滑動架3在平面基板1上自由滑動,從而使磁體4與線圈2發(fā)生相對位移,讓線圈2切割磁體4的磁力線,由于電磁感應(yīng)原理,線圈2內(nèi)將產(chǎn)生電流;本實用新型的具體實施例中,滑動架3可以為非金屬平板,磁體4下方安裝有萬向輪,當(dāng)非金屬平板隨平面基板1發(fā)生傾斜方向改變時,磁體4在自身重力的作用下,將在非金屬平板上自由滑動。本實用新型所揭示的平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、投入低、建設(shè)周期短的優(yōu)點,發(fā)電裝置的大小可以根據(jù)具體應(yīng)用場所隨意變化,可以安裝在船舶上進(jìn)行發(fā)電,也可以單獨(dú)設(shè)置在水浪中進(jìn)行發(fā)電,應(yīng)用場景廣泛,屬于清潔、不竭能源,有利于節(jié)能減排,有利于人類社會的可持續(xù)發(fā)展。
圖2A為本實用新型具體實施方式提供的一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置的實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2B為圖2A中所示的平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置沿a-b方向的切面圖;圖2C為圖2A中所示的平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置發(fā)生偏移時沿a-b方向的切面圖,如圖2A~圖2C所示,滑動架具體包括:第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、滑動桿和滑動車。在重力的作用下,滑動桿可以沿第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌左右滑動,滑動車可以沿滑動桿上下自由滑動。
該附圖所示的具體實施方式中,所述滑動架3具體包括:第一導(dǎo)軌31、第二導(dǎo)軌32、滑動桿33和滑動車34。其中,第一導(dǎo)軌31設(shè)置在所述平面基板1上;第二導(dǎo)軌32與所述第一導(dǎo)軌31平行設(shè)置,第二導(dǎo)軌32設(shè)置在所述平面基板上1;滑動桿33滑動設(shè)置在所述第一導(dǎo)軌31和所述第二導(dǎo)軌32上,滑動桿33用于在重力的作用下沿所述第一導(dǎo)軌31和所述第二導(dǎo)軌32自由滑動;滑動車34滑動設(shè)置在所述滑動桿33上,滑動車34用于在重力的作用下承載著所述磁體4在所述滑動桿33上自由滑動。本實用新型的具體實施例中,所述平面基板1呈矩形,所述第一導(dǎo)軌31設(shè)置在所述矩形的一邊上,所述第二導(dǎo)軌32設(shè)置在所述矩形的另一邊上。所述第一導(dǎo)軌31和所述第二導(dǎo)軌32均與所述平面基板1平行設(shè)置,并且第一導(dǎo)軌31以及第二導(dǎo)軌32與平面基板1的距離相等。所述線圈2與所述磁體4之間的垂直距離h為3mm~15mm,如圖2B所示。所述平面基板1與水平面之間的傾斜角度θ為0度~45度,如圖2C所示。
參見圖2A~圖2C,在重力的作用下,滑動桿33在第一導(dǎo)軌31和第二導(dǎo)軌32上左右滑動,滑動車34在滑動桿33上上下滑動,磁體4設(shè)置在滑動車34上,因此,磁體4能夠到達(dá)平面基板1上的任意位置,磁體4移動過程中,磁體4的磁力線被線圈2切割,因此,線圈2上產(chǎn)生電流,具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、投入低、建設(shè)周期短、應(yīng)用廣泛的優(yōu)點,有利于節(jié)能減排,符合可持續(xù)發(fā)展道路。
圖3為本實用新型具體實施方式提供的一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置的實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖3所示,滑動桿下面安裝有多個滑動輪,滑動車下面安裝有多個滑動輪,滑動桿通過滑動輪可以沿第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌自由滑動,滑動車通過滑動輪可以沿滑動桿自由滑動。
該附圖所示的具體實施方式中,所述滑動桿33具有四個滑動輪,所述滑動桿33通過滑動輪在所述第一導(dǎo)軌31和所述第二導(dǎo)軌32上自由滑動;所述滑動車34具有四個滑動輪,所述滑動車34通過滑動輪在所述滑動桿33上自由滑動?;瑒虞喿兓瑒幽Σ翞闈L動摩擦,平面基板1的傾斜方向稍微發(fā)生變化,在重力的作用下,滑動桿33或/和滑動車34將發(fā)生位移,由于平面基板1上設(shè)置有多個線圈2,因此,磁體4的磁力線將被線圈2切割,從而將重力勢能轉(zhuǎn)化成電能,實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化,這樣一來,可以將極小的重力勢能轉(zhuǎn)化成電能,減少由于摩擦損失的能量。
參見圖3,滑動桿和滑動車的下面均安裝有多個滑動輪,平面基板1的傾斜方向稍微發(fā)生變化,在重力的作用下,滑動桿33或/和滑動車34將發(fā)生位移,磁體4的磁力線將被線圈2切割,從而將重力勢能轉(zhuǎn)化成電能,結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、實現(xiàn)成本低廉、應(yīng)用場所廣泛。
本實用新型的其它具體實施方式中,滑動架3可以為一非金屬平滑板(例如玻璃板、塑料板等),非金屬平滑板形狀可以與平面基板1的形狀相同,將非金屬平滑板設(shè)置在線圈2上方,磁體4設(shè)置在非金屬平滑板上方,當(dāng)平面基板1的傾斜方向發(fā)生變化(即非金屬平滑板的傾斜方向發(fā)生變化),磁體4在自身重力的作用下,磁體4能夠在非金屬平滑板上自由滑動,導(dǎo)致磁體4與線圈2之間發(fā)生相對位移,此時,磁體4的磁力線被線圈2切割,相應(yīng)線圈2內(nèi)將產(chǎn)生電流。
本實用新型的具體實施例提供了一種平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置,在一個平面基板上安裝多個線圈,在平面基板上方安裝滑動機(jī)構(gòu),滑動機(jī)構(gòu)上設(shè)置有磁體,磁體可以通過滑動機(jī)構(gòu)在平面基板上自由活動,當(dāng)平面基板的傾斜方向發(fā)生變化,磁體將通過滑動機(jī)構(gòu)在平面基板上發(fā)生位移,磁體與線圈之間發(fā)生相對位移,線圈切割磁體的磁力線,那么磁體所經(jīng)過的線圈將產(chǎn)生電流,從而實現(xiàn)發(fā)電目的。本實用新型披露的平面分布萬向偏移式發(fā)電裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、投入低、建設(shè)周期短的優(yōu)點,并且體積可以根據(jù)具體應(yīng)用場所隨意變化,能夠被個人或小團(tuán)體輕易實現(xiàn),可以安裝在船舶上進(jìn)行發(fā)電,也可以單獨(dú)設(shè)置在水浪中進(jìn)行發(fā)電,有利于節(jié)能減排,有利于社會的可持續(xù)發(fā)展。
以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式,在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做出的等同變化與修改,均應(yīng)屬于本實用新型保護(hù)的范圍。