[发明专利]一种基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机

权利要求书

1.一种基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：包括外部固定组件和拾振转子组件，所述拾振转子组件位于所述外部固定组件正上方，且两者中心轴平行；

所述外部固定组件包括绝缘基板、三角形永磁体、固定磁铁罩和定位挡片；所述绝缘基板用于固定支撑整个发电机，在其上表面设置有四个呈矩形分布的凹槽，用于分别固定四个所述三角形永磁体；四个所述三角形永磁体相对于与所述外部固定组件的中心轴对称排布，同时四个所述三角形永磁体的斜边朝向其对称轴；所述固定磁铁罩为上表面呈凹圆弧的壳体结构，固定于所述绝缘基板上表面，将所述三角形永磁体置于其内，其凹圆弧面的中心轴与所述三角形永磁体的对称轴平行；所述定位挡片垂直固定于所述绝缘基板的一端，并垂直于所述三角形永磁体的对称轴，用于限定所述拾振转子组件的轴向位移；

所述拾振转子组件包括叶片转子、拾振转子和环形永磁体；所述拾振转子为中空的圆柱状结构，与所述拾振转子组件同轴；两个所述环形永磁体同轴安装于所述拾振转子内，且每个环形永磁体位于两个斜边相对的三角形永磁体的正上方，所述环形永磁体与所述三角形永磁体的相对面磁化极性相同，形成互斥效果，能够将所述拾振转子组件悬浮于所述外部固定组件上方；所述拾振转子悬伸一端安装有所述叶片转子，另一端与所述定位挡片为点接触；

所述固定磁铁罩的凹圆弧表面和拾振转子外表面上均设置有一层衬底电极，并在所述拾振转子的衬底电极上覆盖一层驻极体聚合物薄膜；所述固定磁铁罩的凹圆弧表面和拾振转子外表面的衬底电极分别通过导线与外电路两极连接，实现外部激励下两衬底电极的电荷重新分配引起的电荷流动，进而向外部电路输出电能；

所述驻极体聚合物薄膜的荷电植入方法，采用电晕充电或电子束辐射方式完成驻极体偶极子预注入；

两个所述环形永磁体的轴向距离L₂小于与其相对的所述三角形永磁体的轴向距离L₁，L₁大于L₂的值在0.5-1mm之间。

2.根据权利要求1所述基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：所述的绝缘基板、固定磁铁罩、拾振转子及叶片转子材料均为工程塑料，厚度在1～3mm之间。

3.根据权利要求1所述基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：所述定位挡片材料选择铝板铣削而成，厚度为2mm。

4.根据权利要求1所述基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：所述定位挡片上开设定位小孔，孔径为3mm，高度为30mm，与所述拾振转子同轴；所述拾振转子另一端插入所述定位小孔，且保持间隙配合，用于限制所述拾振转子的轴向位移。

5.根据权利要求1所述基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：所述固定磁铁罩的凹圆弧表面和拾振转子外表面的衬底电极由柔性电路板工艺制备，基体材料为聚酰亚胺，衬底电极的图案定制成等间距的条状栅格电极形状。

6.根据权利要求1所述基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：所述驻极体聚合物薄膜为派瑞林Parylene或特氟龙Teflon，采用化学气象沉积，旋涂，深涂，浇灌的方法进行表面覆盖到柔性衬底电极上。

7.根据权利要求1所述基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：所述多功能驻极体发电机包括两个所述外部固定组件，两个所述外部固定组件的凹圆弧相对设置，合体组成中空的柱状结构，将所述拾振转子组件同轴设置于两个所述外部固定组件之间的中空处。

8.根据权利要求1所述基于永磁悬浮陀螺的多功能驻极体发电机，其特征在于：所述叶片转子由6个碗状叶片组成，承受风力或水力部分直径为16mm，每个叶片的总长度为28mm。