[发明专利]一种汲取振动能量的可变质量直线发电机

说明书

本发明公开的一种汲取振动能量的可变质量直线发电机，属于新能源及节能技术领域。线槽套设在圆筒型的背铁内，线圈缠绕在线槽上，背铁两端连接有直线轴承，中心直筒设在背铁的轴线上并通过直线轴承支承；中心直筒下部的外壁上设有环状载台，磁体定位环套设在中心直筒上部的外壁上；若干磁体套设在中心直筒上并通过磁体定位环和环状载台固定，磁体与线圈之间存在气隙；中心直筒内部可填充配重内容物；中心直筒与弹簧谐振机构连接。本发明拓展了发电机的振动工作频率，工作振幅范围大，适用于不同的场合。同时，精简了电机的结构，调节简单、方便，能够使电机迅速达到最大输出功率。

技术领域

本发明属于新能源及节能技术领域，涉及一种汲取振动能量的可变质量直线发电机。

背景技术

在位于不能直接供电的场所的传感器，一般采用干电池供电，而干电池寿命有限并且污染环境。直接利用振动收集的能量代替传统的干电池能够带来巨大的经济节约。现汲取振动能量的发电机主要有静电式、压电式与电磁式。而静电式、压电式成本高并且发电功率低。在电磁式发电机中，圆筒型直线发电机能够直接将机械能转化为电能，使电机复杂程度降低并提高了能量转换效率。而现实中不同振动体的振幅与振动频率都有着其本身的特点。应用圆筒型直线发电机捕获振动的能量若想捕获较大的能量和输出功率大都需要专门针对具体振源设计特定的电机。

目前的振动发电机主要有以下缺点：工作状态大都为固定频率，不能或者较难进行相应调整使振动发电机获得较大的能量；电机结构复杂，工艺繁琐，发电效率低且电机成本高；在追踪最大输出电压过程中，对振动频率反馈只能大体的粗调，不能够迅速精确调节发电机来让振动发电机捕获得最大输出能量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种汲取振动能量的可变质量直线发电机，拓展了发电机的振动工作频率，工作振幅范围大，适用于不同的场合。同时，精简了电机的结构，调节简单、方便，能够使电机迅速达到最大输出功率。

本发明是通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种汲取振动能量的可变质量直线发电机，包括中心直筒、线圈、背铁、磁体、磁体定位环、弹簧谐振机构和线槽；

线槽套设在圆筒型的背铁内，线圈缠绕在线槽上，背铁两端连接有直线轴承，中心直筒设在背铁的轴线上并通过直线轴承支承；中心直筒下部的外壁上设有环状载台，磁体定位环套设在中心直筒上部的外壁上；若干磁体套设在中心直筒上并通过磁体定位环和环状载台固定，磁体与线圈之间存在气隙；中心直筒内部可填充配重内容物；中心直筒与弹簧谐振机构连接。

优选地，磁体之间设置有减震环，减震环与磁体的内外径均相等。

优选地，中心直筒外壁套设有抗磨套。

优选地，中心直筒的一端封闭，内壁设有螺纹，另一端内部螺接有用于固定配重内容物的螺旋封堵，螺旋封堵上设有可启闭的通气结构。

优选地，中心直筒的内壁设有螺纹，内部螺接有2个螺旋封堵，螺旋封堵上设有可启闭的通气结构。

进一步优选地，螺旋封堵为圆柱体，外壁为与中心直筒内螺纹匹配的外螺纹，螺旋封堵中心设有多边形的凹槽，凹槽外周设有环形孔，凹槽内设有弹簧开关，环形孔内设有与弹簧开关连接的启闭环。

进一步优选地，螺旋封堵上设有弹性缓冲垫。

优选地，弹簧谐振机构包括弹簧、套管和弹簧连接环，所述直线发电机的一端连接有支撑装置，套管的一端与支撑装置连接，中心直筒通过弹簧连接环与弹簧的一端连接，弹簧的另一端与支撑装置连接，弹簧设在套管内。

优选地，背铁上开设有与轴线平行的引线引出缝，线圈的引线穿过引线引出缝与接线端子连接，接线端子固定在绝缘排上，接线端子根据线圈的位置进行标号。

优选地，线槽的材质为复合树脂材料。