專(zhuān)利名稱(chēng)：高效直線發(fā)電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電機(jī)，具體是指利用往復(fù)運(yùn)動(dòng)如，升降運(yùn)動(dòng)、擺動(dòng)、 振動(dòng)發(fā)電的一種高效直線發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的直線發(fā)電機(jī)，參閱圖3，是由外壁用絕緣導(dǎo)線密繞上成螺旋管式 線圈的一個(gè)非金屬薄壁直管和置于直管腔中可直線往復(fù)竄動(dòng)的一只獨(dú)個(gè)的永磁 體01構(gòu)成。當(dāng)直管在外力的作用下作如升降、擺動(dòng)、振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，永磁體與 直管腔就會(huì)發(fā)生相對(duì)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，永磁體的磁力線4掠過(guò)線圈，(或 者說(shuō)線圈運(yùn)動(dòng)中切割永磁體的磁力線)在線圈導(dǎo)線二端產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)；根據(jù) 法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈"感生電動(dòng)勢(shì)的大小等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線的長(zhǎng)度 L，運(yùn)動(dòng)速度V以及這三者之間每個(gè)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(dǎo)線的夾角多小于90° ，即，其正弦值小于"l";同 時(shí)，閉合的磁力線呈擴(kuò)散分布，除了作用在線圈導(dǎo)線上的有效磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁 密)被減弱以外，外泄的磁力線還會(huì)對(duì)外界電子產(chǎn)品產(chǎn)生磁場(chǎng)干擾，因此，現(xiàn) 有技術(shù)的直線發(fā)電機(jī)存在發(fā)電效率低下，磁場(chǎng)外泄的不足。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題與不足，本實(shí)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(jī)，旨在最大限度利用 永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度作用于發(fā)電，達(dá)到使直線發(fā)電機(jī)提高發(fā)電效率，杜絕磁場(chǎng)外 泄的目的。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的高效直線發(fā)電機(jī)包括同極鉚合永磁體組、 線圈、導(dǎo)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(dǎo)磁材料制成的芯棒穿過(guò)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(dǎo)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(dǎo)磁屏蔽體為， 用軟磁鐵氧侔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(dǎo)磁屏蔽體固定套在線圈外。 工作原理
當(dāng)線圈和導(dǎo)磁屏蔽體在外力的作用下作如升降、擺動(dòng)、振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，同 極鉚合永磁體組在線圈的骨架腔內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，同極 鉚合永磁體組的磁力線掠過(guò)線圈，(或者說(shuō)線圈運(yùn)動(dòng)中切割永磁體的磁力線)在 線圈的二端產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)；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(dǎo)磁屏蔽體的設(shè)置， 二組磁力線被集束引導(dǎo)變形為近似矩形的閉合場(chǎng)，正交垂直穿過(guò)線圈導(dǎo)線，因 此，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈"感生電動(dòng)勢(shì)的大小等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo) 線的長(zhǎng)度L，運(yùn)動(dòng)速度V以及這三者之間每個(gè)夾角的正弦的乘積"，幾乎所有穿 過(guò)導(dǎo)線的磁力線，與導(dǎo)線的夾角都等于90。，即，其正弦值等于"l",被密集 壓縮的磁力線，增強(qiáng)了作用在線圈導(dǎo)線上的有效磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁密)，即使一小 點(diǎn)振動(dòng)都會(huì)在線圈的二端產(chǎn)生較大的感生電動(dòng)勢(shì)，通過(guò)負(fù)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(dǎo)磁屏蔽體采用的軟磁鐵氧體材料，具有 極強(qiáng)的磁導(dǎo)率、極小的矯頑力與很大的電阻率，由于磁場(chǎng)是閉合場(chǎng)，磁力線總 是傾向走最短的磁路，具有極強(qiáng)磁導(dǎo)率的軟磁鐵氧體材料(又稱(chēng)磁短路材料) 就是最短的磁路，從而引導(dǎo)集束磁力線變形正交垂直穿過(guò)線圈，使外泄的磁力 線微乎其微，徹底消除了對(duì)外界電子產(chǎn)品的磁場(chǎng)干擾；同時(shí)，"極小的矯頑力" 保證了無(wú)剩磁對(duì)同極鉚合永磁體組的運(yùn)動(dòng)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(chēng)鐵損)。
有益的設(shè)計(jì)
利用本實(shí)用新型的技術(shù)方案可涉及許多適合于不同用途和場(chǎng)合的直線發(fā)電 裝置和系統(tǒng)的變形設(shè)計(jì)，如；LED自發(fā)電手電筒、振動(dòng)式自發(fā)電手機(jī)(印刷式 線圈)、由隨海浪起伏升降的浮桶拉動(dòng)永磁體組在錨定的直管線圈腔中作升降運(yùn) 動(dòng)發(fā)電的海浪發(fā)電系統(tǒng)、由風(fēng)葉驅(qū)動(dòng)的曲軸帶動(dòng)永磁體組在套有導(dǎo)磁屏蔽體的 直管線圈腔中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等，都應(yīng)納入本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
綜上所述，本實(shí)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(jī)存在發(fā)電效率低下，磁場(chǎng)外泄的不足，所提供的一種高效直線發(fā)電機(jī)，最大限度利甩了永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度作甩于發(fā)電，達(dá)到使 直線發(fā)電機(jī)提高發(fā)電效率，杜絕磁場(chǎng)外泄的目的。


圖1是本實(shí)用新型的高效直線發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖2是本實(shí)用新型的高效直線發(fā)電機(jī)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(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作迸一步詳細(xì)說(shuō)明，但不應(yīng)理解為 對(duì)本實(shí)用新型的任何限制。
廚中同極鉚合永磁體組1、鉚合芯棒11、線圈2、直管骨架21、導(dǎo)磁屏 蔽體3、磁力線4、永磁體Ol。
具體實(shí)施方式
參閱圖l、圖2，本實(shí)用新型的一種高效直線發(fā)電機(jī)包括同極鉚合永磁體組
1、線圈2、導(dǎo)磁屏蔽體3，其中所述的同極鉚合永磁體組1為將二只中心有
孔的圓柱形或多邊柱形的永磁體Ol的同極壓合在一起，用非導(dǎo)磁材料制成的芯 棒ll穿過(guò)中心孔，將其組合固定鉚合在一起的組件；所述的線圈2為在非金屬 材料制成的薄壁圓柱形或多邊柱形直管骨架21的外壁上，用絕緣導(dǎo)線密繞呈螺 旋管式的線圈部件，且直管骨架21的口徑略大于同極鉚合永磁體組1柱體的外 徑；所述的導(dǎo)磁屏蔽體3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2的外徑。 各部件相互位置及關(guān)系
同極鉚合永磁體組1置于線圈2直管骨架21腔內(nèi)，導(dǎo)磁屏蔽體3固定套在 線圈2外。 工作原理
當(dāng)線圈2和導(dǎo)磁屏蔽體3在外力的作用下作如升降、擺動(dòng)、振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)， 同極鉚合永磁體組.1在線圈2的骨架腔內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)， 同極鉚合永磁體組1的磁力線4掠過(guò)線圈，(或者說(shuō)線圈運(yùn)動(dòng)中切割永磁體的磁 力線)在線圈的二端產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)；由于同極鉚合永磁體組1的磁力線4，在 其同極壓合的接合部，二組磁力線4因同極相斥，而被密集壓縮；由于導(dǎo)磁屏 蔽體3的設(shè)置，二組磁力線4被集束引導(dǎo)變形為近似矩形的閉合場(chǎng)，正交垂直 穿過(guò)線屬2導(dǎo)線，因此，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，線圈"感生電動(dòng)勢(shì)的大小
5等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，導(dǎo)線的長(zhǎng)度L，運(yùn)動(dòng)速度V以及這三者之間每個(gè)夾角的正 弦的乘積"，幾乎所有穿過(guò)導(dǎo)線的磁力線4，與導(dǎo)線的夾角都等于90。，艮卩，其 正弦值等于"1"，被密集壓縮的磁力線4增強(qiáng)了作用在線圈2導(dǎo)線上的有效磁 感應(yīng)強(qiáng)度(磁密)，即使一小點(diǎn)振動(dòng)都會(huì)在線圈2的二端產(chǎn)生較大的感生電動(dòng)勢(shì), 通過(guò)負(fù)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(dǎo)磁屏蔽體3 采用的軟磁鐵氧體材料，具有極強(qiáng)的磁導(dǎo)率、極小的矯頑力與很大的電阻率， 由于磁場(chǎng)是閉合場(chǎng)，磁力線4總是傾向走最短的磁路，具有極強(qiáng)磁導(dǎo)率的軟磁 鐵氧體材料(又稱(chēng)磁短路材料)就是最短的磁路，從而引導(dǎo)集束磁力線4變形 正交垂直穿過(guò)線圈2，使外泄的磁力線4微乎其微，徹底消除了對(duì)外界電子產(chǎn)品 的磁場(chǎng)干擾；同時(shí)，"極小的矯頑力"保證了無(wú)剩磁對(duì)同極鉚合永磁體組l的運(yùn) 動(dòng)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(chēng)鐵損)。
權(quán)利要求1、高效直線發(fā)電機(jī)包括同極鉚合永磁體組(1)、線圈(2)、導(dǎo)磁屏蔽體(3)，其特征在于所述的同極鉚合永磁體組(1)為將二只中心有孔的圓柱形或多邊柱形的永磁體(01)的同極壓合在一起，用非導(dǎo)磁材料制成的芯棒(11)穿過(guò)中心孔，將其組合固定鉚合在一起的組件；所述的線圈(2)為在非金屬材料制成的薄壁圓柱形或多邊柱形直管骨架(21)的外壁上，用絕緣導(dǎo)線密繞呈螺旋管式的線圈部件，且直管骨架(21)的口徑略大于同極鉚合永磁體組(1)柱體的外徑；所述的導(dǎo)磁屏蔽體(3)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(2)的外徑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效直線發(fā)電機(jī)，其特征在于所述的各部件相 互位置及關(guān)系為，同極鉚合永磁體組(1)置于線圈(2)直管骨架(21)腔內(nèi)， 導(dǎo)磁屏蔽體(3)固定套在線圈(2)夕卜。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種高效直線發(fā)電機(jī)包括同極鉚合永磁體組(1)、線圈(2)、導(dǎo)磁屏蔽體(3)。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)的直線發(fā)電機(jī)存在發(fā)電效率低下，磁場(chǎng)外泄的不足，采取壓縮、正交、集束屏蔽永磁體磁力線的技術(shù)方案，所提供的一種高效直線發(fā)電機(jī)，最大限度利用了永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度作用于發(fā)電，達(dá)到使直線發(fā)電機(jī)提高發(fā)電效率，杜絕磁場(chǎng)外泄的目的。
文檔編號(hào)H02K35/02GK201263119SQ200820137310
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月10日
發(fā)明者錢(qián)天明 申請(qǐng)人:錢(qián)天明