CN107659107A - 永磁发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁发电装置，包括活动布置的磁铁组和线圈组，线圈组包括E字形磁芯和空心线圈；磁铁组包括空心塑料外套，塑料外套内部设置永磁体，永磁体上下分别设置导磁板；塑料外套前端面设置带安装孔的压盖，塑料外套后端面设置与其一体结构的凸台，凸台上固定弹片；磁铁组设置于线圈组的外侧，且与所述线圈组的中心线正对布置，E字形磁芯中间磁臂穿过安装孔夹在两个导磁板之间。本发明能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能的永磁发电装置，其成本低，结构简单，无污染，特别适合微能量收集领域的应用场合。
Description
技术领域
本发明涉及开关、遥控器的技术领域，尤其涉及自发电无线开关、矿用本质安全型遥控器，更具体的说，是涉及一种永磁发电装置。
背景技术
目前，全世界在室内照明控制领域，主要采用的是安装在墙壁上的86型跷板式有线开关来控制灯具的开启与关闭，这就要求在室内装修之前必须把各个开关的位置进行详细且准确的规划，并且，还要在墙体上预埋开关底盒、凿槽、预埋PVC管以及穿电缆等操作，不仅费时费力，浪费管线等材料，更重要的是，如果后期发现开关布局的位置不尽人意而需要移动或者更改的话，就必须重新凿墙布线，否则无法变更，而且开关不能安装在潮湿以及有防爆要求的场所。
针对上述的问题，现有技术中，也有采用无线遥控开关来控制灯具的开启与关闭，但是，现有技术中无线遥控开关多采用电池供电，会产生有害物质污染环境，更换电池必须将无线遥控开关拆卸下来非常麻烦，
另外，在国外也曾有过自发电无线遥控开关的产品，结构复杂、寿命短、可靠性差，且价格高昂，不能普及应用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能的永磁发电装置，其成本低，结构简单，无污染，特别适合微能量收集领域的应用场合。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种永磁发电装置，包括活动布置的磁铁组和线圈组，所述线圈组包括E字形磁芯和套设于E字形磁芯中间磁臂上的空心线圈；
所述磁铁组包括空心塑料外套，所述塑料外套内部设置有永磁体，所述永磁体上下两端面分别设置有导磁板；所述塑料外套前端面设置有带安装孔的压盖，所述塑料外套后端面设置有与其一体结构的凸台，所述凸台上固定有弹片；
所述磁铁组设置于线圈组的外侧，且与所述线圈组的中心线正对布置，所述E字形磁芯中间磁臂穿过安装孔夹在两个导磁板之间。
所述塑料外套左右两侧面均设置有与其一体结构的旋转轴点，通过上下推拉弹片使磁铁组围绕旋转轴点旋转。
所述导磁板与E字形磁芯的中间磁臂呈面接触，上下推拉弹片时导磁板通过塑料外套两侧的旋转轴点做跷板运动，运动时，导磁板的其中一个将与E字形磁芯的中间磁臂依次交替搭接，将平动动作所具有的能量转换为电能。
所述永磁体由超导磁材料制成，呈长板状结构，上下各有一个导磁板与永磁体贴合放置，形成延伸的N/S极，并且每个导磁板均有一侧长于永磁体。
所述线圈通过胶体固定于E字形磁芯中间磁臂上。
所述E字形磁芯两翼及后侧均设置有固定孔，用于将线圈组固定于结构件上。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
(1)本发明通过上下推拉弹片使磁铁组围绕旋转轴点旋转，E字形磁芯中间磁臂夹在两个导磁板之间，导磁板与E字形磁芯中间磁臂呈面接触，上下推拉弹片时导磁板通过旋转轴点做跷板运动，运动时，导磁板的其中一个将与E字形磁芯的中间磁臂依次交替搭接，采用独立的跷板式磁路发电，结构简单，利于量产。
(2)本发明本不同于现有的永磁发电机，在发电时不需要连续的转动动作，而是能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能，特别适合微能量收集领域的应用场合。
(3)本发明设计巧妙、新颖合理，成本低，结构简单，使用寿命长，安全可靠，无污染，在潮湿的环境或者需要防爆的场所均可使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中磁铁组的结构示意图；
图3是本发明中线圈组的结构示意图；
图4、图5是本发明的工作原理示意图。
附图标记:1线圈，2E字形磁芯，3永磁体，4导磁板，5塑料外套，6弹片，7固定孔；8压盖。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，本发明的永磁发电装置，包括活动布置的磁铁组和线圈组，所述线圈组包括E字形磁芯2和套设于E字形磁芯2中间磁臂上的空心线圈1。
所述磁铁组包括空心塑料外套5，所述塑料外套5内部设置有永磁体3，所述永磁体3上下两端面分别设置有导磁板4，所述导磁板4和永磁体3均封装在塑料外套5内部。所述塑料外套5前端面设置有带安装孔的压盖8，所述塑料外套5后端面设置有与其一体结构的凸台，所述凸台上固定有弹片6。所述塑料外套5左右两侧面均设置有与其一体结构的旋转轴点，通过上下推拉弹片6使磁铁组围绕旋转轴点旋转。
所述磁铁组设置于线圈组的外侧，且与所述线圈组的中心线正对布置，所述E字形磁芯2中间磁臂穿过安装孔夹在两个导磁板4之间。所述导磁板4与E字形磁芯2的中间磁臂呈面接触，上下推拉弹片6时导磁板4通过塑料外套5两侧的旋转轴点做跷板运动，运动时，导磁板4的其中一个将与E字形磁芯2的中间磁臂依次交替搭接，将平动动作所具有的能量转换为电能。每个导磁板4与E字形磁芯2的中间磁臂搭接时，由于磁力的作用会有一定的吸力，通过推拉弹片6进行搭接切换，通过弹片6储能，当克服吸力时能加速切换。
进一步地，所述永磁体3由超导磁材料制成，呈长板状结构，上下各有一个导磁板4与永磁体3贴合放置，形成延伸的N/S极，并且每个导磁板4均有一侧略长于永磁体3。所述线圈1通过胶体固定于E字形磁芯2中间磁臂上。所述E字形磁芯2两翼及后侧均可设置有固定孔7，用于将线圈组固定于结构件上，优选设置为五个，其中两翼分别设置为两个，后侧设置为一个。
E字形磁芯2具有两个作用，首先是导磁作用，再则是作磁场换向作用。参照图4所示，假设两导磁板4中的一导磁板4的磁极为S极，另一导磁板4的磁极为N极。初始时，E字形磁芯2的端面与一导磁板4的端面吸合接触，由于E字形磁芯2具有导磁的作用，因此E字形磁芯2相当于延长了该导磁板4的长度，这样，磁场的磁感应线会穿过空心线圈1中，磁感线的方向可近似看作N-S，也就是穿过E字形磁芯2中的磁感线的方向是由A至B。参照图5所示，当磁铁组位置发生变化时，也就是磁铁组与E字形磁芯2之间的位置相对改变，E字形磁芯2从一导磁板4的一侧跳至另一导磁板4的一侧时，从S极跳至N极时，E字形磁芯2变成与另一导磁板4瞬间吸合，并端面接触在一起，同样由于E字形磁芯2具有的导磁作用，因此，E字形磁芯2相当于延长了另一导磁板4的长度，磁感线会通过E字形磁芯2与N极发生相互引力，E字形磁芯2中的磁感线方向可近似看作S-N，也就是穿过E字形磁芯2中的磁感线的方向是由B至A。这样，通过磁铁组的运动过程，磁铁组与E字形磁芯2之间的相对位置变化，使通过E字形磁芯2的磁感线的方向发生了反转，E字形磁芯2中的磁场方向由先前的N-S突变成了S-N，E字形磁芯2中磁感线的变化会使套在E字形磁芯2外部的空心线圈产生感生电流，从而实现自发电的效果。
本发明永磁发电装置不同于现有的永磁发电机，在发电时不需要连续的转动动作，而是能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能，其成本低，结构简单，无污染，特别适合微能量收集领域的应用场合，如无线开关、按键、振动环境、无线信号发送器等，可代替传统电池供电，也是微功率无线传感网络理想的能源解决方案之一。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (6)
1.一种永磁发电装置，包括活动布置的磁铁组和线圈组，其特征在于，所述线圈组包括E字形磁芯(2)和套设于E字形磁芯(2)中间磁臂上的空心线圈(1)；
所述磁铁组包括空心塑料外套(5)，所述塑料外套(5)内部设置有永磁体(3)，所述永磁体(3)上下两端面分别设置有导磁板(4)；所述塑料外套(5)前端面设置有带安装孔的压盖(8)，所述塑料外套(5)后端面设置有与其一体结构的凸台，所述凸台上固定有弹片(6)；
所述磁铁组设置于线圈组的外侧，且与所述线圈组的中心线正对布置，所述E字形磁芯(2)中间磁臂穿过安装孔夹在两个导磁板(4)之间。
2.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述塑料外套(5)左右两侧面均设置有与其一体结构的旋转轴点，通过上下推拉弹片(6)使磁铁组围绕旋转轴点旋转。
3.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述导磁板(4)与E字形磁芯(2)的中间磁臂呈面接触，上下推拉弹片(6)时导磁板(4)通过塑料外套(5)两侧的旋转轴点做跷板运动，运动时，导磁板(4)的其中一个将与E字形磁芯(2)的中间磁臂依次交替搭接，将平动动作所具有的能量转换为电能。
4.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述永磁体(3)由超导磁材料制成，呈长板状结构，上下各有一个导磁板(4)与永磁体(3)贴合放置，形成延伸的N/S极，并且每个导磁板(4)均有一侧长于永磁体(3)。
5.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述线圈(1)通过胶体固定于E字形磁芯(2)中间磁臂上。
6.根据权利要求1所述的永磁发电装置，其特征在于，所述E字形磁芯(2)两翼及后侧均设置有固定孔(7)，用于将线圈组固定于结构件上。
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|---|---|---|---|---|
| CN108122399A (zh) * | 2018-02-07 | 2018-06-05 | 赵津 | 一种自发电遥控器 |
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