人力發(fā)電的制造方法
【專利摘要】一種人力發(fā)電機，涉及電磁感應(yīng)發(fā)電機。人力發(fā)電機，包括產(chǎn)生磁場的永磁體以及產(chǎn)生感應(yīng)電流的感應(yīng)線圈；感應(yīng)線圈組成定子固定在機體內(nèi)，永磁體為動子，永磁體安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上；旋轉(zhuǎn)裝置通過人力傳動裝置帶動；每一個感應(yīng)線圏分為左右兩邊x、y，在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；所有感應(yīng)線圈在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；感應(yīng)線圈并聯(lián)或串聯(lián)組合一起；感應(yīng)線圈設(shè)置在永磁體運行軌道兩側(cè)，對永磁體運行軌道呈包圍狀，永磁體在感應(yīng)線圈中間，永磁體的兩極與線圈成90°角，永磁體相對于感應(yīng)線圈移動。本實用新型發(fā)電效率高，發(fā)電時的反向制動力低，能發(fā)出一個不怕短路和低傷害力的安全電能，增加用電安全。
【專利說明】人力發(fā)電機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電磁感應(yīng)發(fā)電機，特別涉及人力發(fā)電機。

【背景技術(shù)】
[0002]在一個野外或災(zāi)難現(xiàn)場，想做一些救援或任何基本建設(shè)，都離不開一個簡單和安全的電力能源。但可惜在一個野外或災(zāi)難現(xiàn)場，一般是物資缺乏，人力是足夠的，但工作環(huán)境惡劣，對供電條件危險等因素，令到就是有后備發(fā)電機也很難正常工作。這樣的環(huán)境最好是人力發(fā)電?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)人力發(fā)電機，發(fā)電效率低，輸出電壓低，不能直接推動電動工具。若要真正在野外或災(zāi)難現(xiàn)場應(yīng)用，必需先把電能用蓄電池蓄起，再經(jīng)逆變器把電能變成動電動工具可用的電能，方可應(yīng)用。這令人力發(fā)電變得非常笨重，而且電能轉(zhuǎn)換過程損耗較大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種發(fā)電效率高的人力發(fā)電機。
[0004]本實用新型的目的可以這樣實現(xiàn)，設(shè)計一種人力發(fā)電機，包括產(chǎn)生磁場的永磁體以及產(chǎn)生感應(yīng)電流的感應(yīng)線圈；感應(yīng)線圈組成定子固定在機體內(nèi)，永磁體為動子,永磁體安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上；旋轉(zhuǎn)裝置通過人力傳動裝置帶動；
[0005]每一個感應(yīng)線圏分為左右兩邊X、y，在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；所有感應(yīng)線圈在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；感應(yīng)線圈并聯(lián)或串聯(lián)組合一起；
[0006]感應(yīng)線圈設(shè)置在永磁體運行軌道兩側(cè)，對永磁體運行軌道呈包圍狀，永磁體在感應(yīng)線圈中間，永磁體的兩極與線圈成90°角，永磁體相對于感應(yīng)線圈移動。
[0007]進一步地，永磁體由若干小永磁體組成，小永磁體之間以非磁性物質(zhì)隔開。
[0008]進一步地，永磁體至少設(shè)置兩個，相鄰永磁體的磁極為反向。
[0009]進一步地,人力傳動裝置包括從動輪、主動輪,主動輪與人工操作裝置連接，從動輪安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上，主動輪與從動輪之間的比例在11?16:1之間。
[0010]進一步地,所述從動輪和主動輪為齒輪,主動輪為大齒輪,從動輪為小齒輪，大齒輪與小齒輪的比例在11?16:1之間。
[0011]進一步地，所述從動輪和主動輪為皮帶輪，主動輪為大帶輪，從動輪為小帶輪，大帶輪與小帶輪的比例在11?16:1之間。
[0012]進一步地，機體上設(shè)置坐位和把手，腳踏板固定在傳動軸上，傳動軸上安裝單向棘輪，單向棘輪的外圈安裝在主動輪上，坐位、把手、腳踏板的布置呈三角布置。
[0013]本實用新型發(fā)電效率高，發(fā)電時的反向制動力低，能發(fā)出一個不怕短路和低傷害力的安全電能，增加用電安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型較佳實施例的示意圖；
[0015]圖2是本實用新型較佳實施例的順向感應(yīng)線圈原理圖之一；
[0016]圖3是本實用新型較佳實施例的順向感應(yīng)線圈原理圖之二 ；
[0017]圖4是本實用新型較佳實施例的順向感應(yīng)線圈和永磁體示意圖；
[0018]圖5是本實用新型較佳實施例的順向感應(yīng)線圈和永磁體示意圖。

【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的描述。
[0020]如圖1所示，一種人力發(fā)電機，包括產(chǎn)生磁場的永磁體M以及產(chǎn)生感應(yīng)電流的感應(yīng)線圈L ;感應(yīng)線圈L組成定子固定在機體內(nèi)，永磁體M為動子，永磁體M安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上；旋轉(zhuǎn)裝置通過人力傳動裝置帶動；
[0021]每一個感應(yīng)線圏分為左右兩邊X、y，在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；所有感應(yīng)線圈在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；感應(yīng)線圈并聯(lián)或串聯(lián)組合一起；
[0022]感應(yīng)線圈L設(shè)置在永磁體運行軌道兩側(cè)，對永磁體運行軌道呈包圍狀，永磁體M在感應(yīng)線圈中間，永磁體M的兩極與線圈成90°角，永磁體M相對于感應(yīng)線圈L移動。
[0023]人力傳動裝置包括從動輪Gl、主動輪G2，主動輪G2與人工操作裝置連接，從動輪Gl安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上，主動輪G2與從動輪Gl之間的比例在11?16:1之間。
[0024]所述從動輪和主動輪為齒輪，主動輪G2為大齒輪G2，從動輪Gl為小齒輪Gl，大齒輪與小齒輪的比例在11?16:1之間。
[0025]也可以是，所述從動輪和主動輪為皮帶輪，主動輪為大帶輪，從動輪為小帶輪，大帶輪與小帶輪的比例在11?16:1之間。
[0026]機體上設(shè)置坐位B2和把手B3，腳踏板BI固定在傳動軸上，傳動軸上安裝單向棘輪SB，單向棘輪SB的外圈安裝在主動輪該上，坐位B2、把手B3、腳踏板BI的布置呈三角布置，如同自行車的坐位、把手、腳踏板的布置。
[0027]本實用新型的核心是一個發(fā)電裝置，以順向感應(yīng)線圈L組成的定子，和永磁體M組成的動子，動子由一個小齒輪Gl帶動。用的能源是人的力量，所以要有一套如自行車的裝置，如坐位G2和把手B3，踏動腳踏BI把人的力量轉(zhuǎn)成旋轉(zhuǎn)的動量，透過單向棘輪SB帶動大齒輪G2，帶動永磁體M組成的動子旋轉(zhuǎn)割切順向感應(yīng)線圈L組成的定子從而產(chǎn)生一個順向流動的全新安全電能。大齒輪G2和小齒輪Gl的比例在11:1至16:1之間，本實施例是用14:1，較適合亞洲人。本實施例可使一般成年人(18?45歲)產(chǎn)生350W的電能。
[0028]本實用新型是一種把永磁體以直線或弧形單方向在由順向感應(yīng)線圈組包圍的軌道上運行的發(fā)電機；是一種用全新永磁體和感應(yīng)線圈的切割關(guān)系為設(shè)計基楚的高效能發(fā)電機。永磁體的大小影響感應(yīng)線圈感應(yīng)電流的方向為考慮點，為避免永磁體太大時，感應(yīng)線圈左右兩邊在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流會互相影響，感應(yīng)線圈左右兩部份會設(shè)計成分開一個距離f，這距離f在本實施例中設(shè)計為永磁體直徑d的1.25倍，Kf=L 25d，令永磁體的磁力線割切感應(yīng)線圈時產(chǎn)生的感應(yīng)電流兩部份都順向同一方向流動，減小因亂流而產(chǎn)生的互相對撞所產(chǎn)生的效能消耗，因亂流而產(chǎn)生的互相對撞也做成發(fā)電機發(fā)熱問題。
[0029]本實用新型采用組合式永磁體設(shè)計，就是由多個小型永磁體做成一個永磁體，這不但令大型發(fā)電機的永磁體的設(shè)計和制造都變得簡單容易，也會令制造成本大大減低。也因為用組合式設(shè)計，它可設(shè)計成多塊小永磁體以非磁性物質(zhì)隔開然后再組成一個永磁體。永磁體的兩極不是直向面對線圈，而是兩極與線圈成90 ° ,這樣永磁體割切順向感應(yīng)線圈一次，便成為多塊小永磁體割切線圈多次，割切頻率增多令線圈感生電能也增加很多。這種方法產(chǎn)生的電能波形不再是正弦波，而是由多種正弦波平行組成的新波形，它對納米層制造和電化學方面很有幫助。
[0030]本實用新型是一種不怕短路的發(fā)電機，輸出短路時，發(fā)電機可繼續(xù)工作。本實用新型能發(fā)出一種新的不怕短路，高效能和低傷害力的安全電能，它是采用磁流開路方式來設(shè)計，這使磁流方向和方法都變得自由。當發(fā)電機短路時，發(fā)電機輸出電流會恒定在其內(nèi)部感應(yīng)線圈導線(銅線)的線徑可承受的范圍。磁力線流也因永磁體基本被順向感應(yīng)線圈圍著，所以不會大量流失和浪費。例如用1.0mm銅線做的順向感應(yīng)線圈，其短路時電流恒定在3A左右。1.2_銅線做的感應(yīng)線圈，其短路時電流恒定在8A左右。短路時多出的電能會變成磁能蓄在發(fā)電機內(nèi)。
[0031]本實用新型在其輸出電壓超過50V時，輸出端會產(chǎn)生等離子火球。把本實用新型的兩條輸出線放在海水里，發(fā)電機不會因短路而停止工作，當輸出的電壓超過50V后，兩個輸出端會產(chǎn)生兩個等離子火球。發(fā)電機會繼續(xù)工作。
[0032]如圖2所示，一個線圏的左右兩邊X、y，因X、y雖然是同一個線圈，但繞線的方向是相反的，X部份的銅線是向上走，y部份的銅線是向下走。為避免兩邊在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流會互相影響，左右兩邊會設(shè)計分開一個距離f，這距離f本實施例設(shè)計為永磁體M直徑d的1.25倍，Kf=L 25d，令永磁體M的磁力線割切感應(yīng)線圈x部份時產(chǎn)生的感應(yīng)電流向上，而y部份未被永磁體M的磁力線割切，所以順向感應(yīng)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流都順向同一方向流動。當永磁體M繼續(xù)向前運動到線圈中心時,順向感應(yīng)線圈X部份因永磁體M開始離開，順向感應(yīng)線圈X部份這時產(chǎn)生的感應(yīng)電流變成向下，相反I部份因永磁體M的磁力線開始割切，順向感應(yīng)線圈I部份這時產(chǎn)生的感應(yīng)電流是向上的，所以順向感應(yīng)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流都順向同一方向流動。同樣永磁體M繼續(xù)向前運動到離開順向感應(yīng)線圈，順向感應(yīng)線圈I部份因永磁體M開始離開,順向感應(yīng)線圈y部份這時產(chǎn)生的感應(yīng)電流變成向下，而X部份未有被永磁體M的磁力線割切，所以順向感應(yīng)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流都順向同一方向流動。在整個永磁體M的運動過程中，順向感應(yīng)線圈內(nèi)的感應(yīng)電流都順向同一方向流過線圈的X和I部份。這樣便可減少因亂流而產(chǎn)生的互相對撞所產(chǎn)生的效能消耗，因亂流而產(chǎn)生的互相對撞也做成發(fā)電機發(fā)熱問題。
[0033]如圖2所示，永磁體M的磁極是跟順向線圈成一直線，當永磁體M從順向線圈一邊運行到另一邊時，在順向線圈內(nèi)會產(chǎn)生一個順向感應(yīng)電流，波形是正弦波。
[0034]如圖3所示,永磁體M的磁極(x-y)是跟順向感應(yīng)線圈成90° ,當永磁體M從順向感應(yīng)線圈一邊運行到另一邊時，便成為多塊小永磁體割切線圈多次，割切頻率增多令線圈感生電能也增加很多。
[0035]如圖4所示，是整個發(fā)電機內(nèi)的順向感應(yīng)線圈L與永磁體M之間的相互關(guān)系。本實施例是用順向感應(yīng)線圈L為定子，永磁體M是動子。圖中每個順向感應(yīng)線圈L都對應(yīng)一個永磁體M，因此每個順向感應(yīng)線圈L和永磁體M便如組成一個獨立發(fā)電機，在整個發(fā)電機內(nèi)的這些獨立發(fā)電機組都是同步，而且感生出的電流也是互相同步和同相位的。因此這些在整個發(fā)電機內(nèi)的獨立發(fā)電機便可以自由地做串聯(lián)或并聯(lián)的接駁，從而達到不同的供電要求。
[0036]如圖4所示，兩個順向感應(yīng)線圈L為了避免互相干擾，它們之間也必需有一定距離,這距離需要比永磁體M的直徑大。為了提高整個發(fā)電機的效率，永磁體M的數(shù)量可以比順向感應(yīng)線圈L的數(shù)量多一倍，但為了多出來的永磁體M的磁力線開始割切順向感應(yīng)線圈L的同時,不影響正離開這順向感應(yīng)線圈L的永磁體M所感生的電流也順向流轉(zhuǎn),兩個永磁體M面向感應(yīng)線圈L的極性是相反的。
[0037]圖5所示，是由多個順向感應(yīng)線圈L組成的軌道，本實用新型的永磁體M的磁流路線是設(shè)計成開路形式，為了盡量利用永磁體M的磁力線，順向感應(yīng)線圈L必需包圍著永磁體M組成一條通道，永磁體M在通道中運行割切順向感應(yīng)線圈L，高效地感生出一個順向流動的全新安全電能。
[0038]本實用新型發(fā)電效率高，發(fā)電時的反向制動力低，能發(fā)出一個不怕短路和低傷害力的安全電能，增加用電安全。
【權(quán)利要求】
1.一種人力發(fā)電機，其特征在于:包括產(chǎn)生磁場的永磁體以及產(chǎn)生感應(yīng)電流的感應(yīng)線圈；感應(yīng)線圈組成定子固定在機體內(nèi)，永磁體為動子，永磁體安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上；旋轉(zhuǎn)裝置通過人力傳動裝置帶動； 每一個感應(yīng)線圏分為左右兩邊X、7，在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；所有感應(yīng)線圈在同一時間點上所產(chǎn)生的感應(yīng)電流都順向同一方向流動；感應(yīng)線圈并聯(lián)或串聯(lián)組合一起； 感應(yīng)線圈設(shè)置在永磁體運行軌道兩側(cè)，對永磁體運行軌道呈包圍狀，永磁體在感應(yīng)線圈中間，永磁體的兩極與線圈成90°角，永磁體相對于感應(yīng)線圈移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力發(fā)電機，其特征在于:感應(yīng)線圏左邊X繞線方向與感應(yīng)線圏右邊1的繞線方向相反，左邊X與右邊7之間設(shè)有一個距離，該距離為永磁體直徑的1.1?3倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力發(fā)電機，其特征在于:永磁體由若干小永磁體組成，小永磁體之間以非磁性物質(zhì)隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力發(fā)電機，其特征在于:永磁體至少設(shè)置兩個，相鄰永磁體的磁極為反向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力發(fā)電機，其特征在于:永磁體的數(shù)量比順向感應(yīng)線圈I的數(shù)量多一倍以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的人力發(fā)電機，其特征在于:人力傳動裝置包括從動輪、主動輪，主動輪與人工操作裝置連接，從動輪安裝在旋轉(zhuǎn)裝置上，主動輪與從動輪之間的比例在11?16:1之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人力發(fā)電機，其特征在于:所述從動輪和主動輪為齒輪，主動輪為大齒輪，從動輪為小齒輪，大齒輪與小齒輪的比例在11?16:1之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人力發(fā)電機，其特征在于:所述從動輪和主動輪為皮帶輪，主動輪為大帶輪，從動輪為小帶輪，大帶輪與小帶輪的比例在11?16:1之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的人力發(fā)電機，其特征在于:機體上設(shè)置坐位和把手，腳踏板固定在傳動軸上，傳動軸上安裝單向棘輪，單向棘輪的外圈安裝在主動輪上，坐位、把手、腳踏板的布置呈三角布置。
【文檔編號】F03G5/02GK204163940SQ201420470344
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
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