交錯咬合式磁發電裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種發電裝置，包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈；其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵。鐵芯一端繞回至原有未引出端不連接，并形成兩個分支與未引出端朝同一方向，構成“E”型磁路。線圈繞在“E”型鐵芯的中間引出端上。將前面得到的“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合，通過“C”型磁鐵的運動來控制“E”型磁路的通斷。利用電磁感應構成交錯咬合式磁發電結構。本實用新型專利技術克服了以發電機為代表的眾多磁發電裝置結構復雜、體積較大的缺點，能夠將短行程平動的機械能轉換為電能，無污染，特別適合微能量收集領域的應用場合，如開關、按鍵、振動環境等，也是微功率無線傳感網絡理想的能源解決方案之一。其適應范圍廣，成本低，體積小，無污染，結構簡單。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及ー種磁發電裝置，特別涉及一種交錯咬合式磁發電裝置。
技術介紹
目前已有的磁發電裝置有多種，其中最為常用的就是發電機。但以發電機為代表的磁發電裝置體積較大，不適用于對體積限制嚴格的環境條件，且以發電機為代表的磁發電裝置將機械能轉換為電能時，要求機械能必須是轉動的形式。這就使得在ー些條件下，以發電機為代表的磁發電裝置并不適用。在國家大力倡導節能環保之下，能量收集領域出現了很多特殊的微型發電裝置的需求，這往往是傳統的以發電機為代表的磁發電裝置難以滿足的。新興的物聯網行業中，如果采用傳統的電池電源則會引起維護成本高、污染嚴重等問 題，微功率無線傳感網絡的電源問題也成為了阻礙物聯網普及的瓶頸問題。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供一種微型交錯咬合式磁發電裝置，能夠將短行程平動的機械能轉換為電能，特別適用于短行程平動環境，其適應范圍廣，成本低。為解決上述問題，本技術采用如下技術方案包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈；其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵。鐵芯一端繞回至原有未引出端不連接，并形成兩個分支與未引出端朝同一方向，構成“E”型磁路。線圈繞在“E”型鐵芯的的中間引出端上。將前面得到的“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合，通過“C”型磁鐵的運動來控制“E”型磁路的通斷。利用電磁感應構成交錯咬合式磁發電結構。進ー步地，所述交錯咬合式磁發電裝置其中“C”型磁鐵或“E”型磁路可接一弾性裝置。進ー步地，所述彈性裝置可以為彈簧或者弾片。進ー步地，所述“C”型磁鐵的構成連接方式為永磁體端面接觸軟磁材料端的側面。本技術交錯咬合式磁發電裝置，由于克服了以發電機為代表的眾多磁發電裝置結構復雜、體積較大的缺點，能夠將短行程平動的機械能轉換為電能，無污染，特別適合微能量收集領域的應用場合，如開關、按鍵、振動環境等，也是微功率無線傳感網絡理想的能源解決方案之一。其適應范圍廣，成本低，體積小，無污染，結構簡單。附圖說明圖I為本技術交錯咬合式磁發電裝置第一實施例示意圖；圖2為第二實施例發電狀態示意圖；圖3為本技術交錯咬合式磁發電裝置立體具體實施方式本實施例中，參照圖1，本技術交錯咬合式磁發電裝置，包括永磁體4、軟磁材料3、鐵芯2、彈簧(5)和線圈I ;永磁體(4)兩端接有軟磁材料(3)，注意永磁體(4)和軟磁材料(3)的接觸方式為永磁體(4)端面接觸軟磁材料(3)端的側面，這比軟磁材料(3)端面接觸永磁體(4)端的側面的磁化效果更好。永磁體(4)將兩端的軟磁材料(3)磁化，相當于將永磁體的兩極引導向同一個面，構成ー個“C”形磁鐵。鐵芯(2) —端朝向“C”形磁鐵，另一端用導磁材料引出，井分開成兩端，繞回朝向“ C”形磁鐵，構成“E”形磁路。使“ C”型磁鐵和“E”型磁路交錯放置，通過“C”型磁鐵的運動來控制“E”型磁路的通斷。當間隙較小，磁力足夠時，可以認為“C”型磁鐵和“E”型磁路的相對位置只有兩端吸附兩種狀態。在當前的狀態下，“C”形磁鐵吸附在上端，上半部分磁路導通，下端由于空氣間隙磁阻較大，可視為磁路阻斷，絕大部分磁力線從上半部分磁路中通過，線圈(I)中的磁場方向如圖中箭頭所示。圖2為“C”型磁鐵被彈簧向下牽引與‘ ”型磁路導通是的狀態，從圖中看到，由于力的作用，此時“C”形磁鐵向下運動并吸附在下端，上半部分“C”型磁鐵和鐵芯(2)間出現空隙，磁阻較大，可視為阻斷，下半部分磁化的軟磁材料(3)吸附鐵芯(2)，磁路導通。絕大 部分磁力線從下半部分磁路中通過，線圈(I)中的磁場方向如圖中箭頭所示。可見此時線圈中磁場強度與圖I相同，磁場方向相反，考慮線圈(I)的圈數和截面積，可知引起了ー個較大的磁通量的變化，由此在線圈(I)中產生電能，可向外輸出至儲能設備，或經過整流穩壓后提供給相關微功率設備。若具備彈性裝置(5)，此時發生作用。弾性設備(5)的弾性力作用在“C”型磁鐵上，使“C”型磁鐵與被吸附的鐵芯⑵端分離，在弾性力的作用下回到圖I中的狀態。類似于由圖I到圖2的過程，這個恢復過程又會引起線圈(I)中ー個較大的磁通的變化，可再次向外提供電能。和沒有弾性裝置(5)相比，相當于發電效率提高了 I倍。同時，原本的兩端吸附的兩個穩定態變為只有ー個穩定態。當沒有弾性裝置(5)時，發電裝置為撥碼模式；當具備彈性裝置(5)時，發電裝置為琴鍵模式，可根據具體的需求選用。彈性裝置(5)可以作用在永磁體(4)與軟磁材料(8)組成的“C”型磁鐵上，也可以作用在鐵芯上(2)，使兩者構成包含吸附狀態的相對運動即可。圖3是本技術對應的ー種立體圖。可以看到鐵芯(2)的遠端引出，從后側繞過線圈⑴接近鐵芯⑵近端，并在鐵芯⑵近端附近分岔為兩端，分置在鐵芯⑵近端的上、下兩側，構成結構上的“E”型磁路。線圈(I)繞在中間的分支上。永磁體(4)的磁化方向為上下向，端面接觸軟磁材料(3)端的側面，將兩端的軟磁材料(3)磁化，相當于將永磁體⑷的兩極引導向同一個面，構成ー個“C”形磁鐵。“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯放置，通過“C”型磁鐵的上下運動來控制“E”型磁路的通斷。圖中“C”型磁鐵處于吸附下端的狀態，絕大部分磁力線從鐵芯(2)分岔的下端通過。如果“C”型鐵芯由于カ的作用吸附在上端，絕大部分磁力線就會從鐵芯(2)分岔的上端通過，線圈(I)中的磁通就會反向。圖中沒有涉及彈性裝置(5)。弾性裝置(5)可以是彈簧，也可以是卡在外売上的弾片，也可以是其他弾性設備。弾性裝置(5)的弾性カ要適中，如果太小，則不能使相吸附的軟磁材料(3)與鐵芯(2)端分離，如果太大，則會要求過大的發電作用力，影響發電體驗和發電效果。理想的弾性裝置(5)其弾性力比軟磁材料(3)與鐵芯(2)的吸附カ稍大即可。“E”型鐵芯(2)和“C”型磁鐵的間隙要適當，間隙過大，則可能會出現兩者不吸附的中間態，間隙過小，則影響發電體驗，甚至引起兩端都相互吸附的變形。6-1、6-2為固定線圈用的擋板。 以上已將本技術做一詳細說明，以上所述，僅為本技術之較佳實施例而 己，當不能限定本技術實施范圍，即凡依本申請范圍所作均等變化與修飾，皆應仍屬本技術涵蓋范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于：包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈，其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵；鐵芯一端繞回至原有未引出端不連接，并形成兩個分支與未引出端朝同一方向，構成“E”型磁路，線圈繞在“E”型鐵芯的中間引出端上，“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合形成發電裝置。

【技術特征摘要】
1.一種交錯咬合式磁發電裝置，其特征在于包括永磁體、軟磁材料、鐵芯和線圈，其中永磁體兩端連接軟磁材料，兩個磁極朝同一個方向，構成“C”型磁鐵；鐵芯一端繞回至原有未引出端不連接，并形成兩個分支與未引出端朝同一方向，構成“E”型磁路，線圈繞在“E”型鐵芯的中間引出端上，“C”型磁鐵和“E”型磁路交錯咬合形成發電裝置。2.根據權利要求I所述的交錯咬合式磁發電裝置，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：程小科，莊可佳，陳軒，
申請(專利權)人：武漢領普科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：