[实用新型]便携式自发电手电筒

说明书

本实用新型涉及一种靠单手握力作功发电作为电源的便携式手电筒，属于日常生活用品领域。

公知的手电筒作为一种便携式照明工具是以电池作为电源的。电池是易耗品而且在电筒内久放极易跑电、腐蚀，这就给家庭特别是野外使用造成不便。

本实用新型试图提供一种单手即可操作、能将单手握力作功转变成使灯泡稳恒发光电能的手电筒，即便携式自发电手电筒，适合家庭和野外使用。

本实用新型的技术方案是：

由摇杆、连杆、齿轮组、飞轮组成的机械传动及贮能机构将手握力单方向、间歇的直线运动作功转变成持续转动动能，在传递给发电机发电同时，将一部分动能贮存在飞轮上，飞轮与发电机电枢同轴旋转；在手握力不作功的时间间隔，飞轮与电枢一起被电磁力减速、贮存在飞轮上的动能转变成电能，使发电机输出不间断。

主要由与发电机激磁绕组串联电感组成的功率输出稳恒电路，由枢速度变化时，通过调节激磁电流使发电机功率输出稳定。在激磁电流产生磁场中转动的电枢产生电动势大小与电枢转速和激磁电流大小都成正比关系，电枢转速度化时，例如转速增大，由于电枢电动势与电枢转速成正比，电动势会增大；而另一方面电枢转速增大时，单相交流发电机或两极直流发电机电动势频率增大，我们采用自激磁方式，那么激磁电流频率增大，从而使与激磁绕组串联的电感阻抗增大，则激磁电流减小（磁场也减小）。上述两个因素共同作用使得当电枢转速变化时电动势幅值基本稳恒。

灯泡必须与前所述电源相匹配。由于发电机电枢转速在25转／秒左右（即电动势频率为25Hz左右）、电动势幅值基本稳恒，灯泡可稳恒发光。

本实用新型所描述的便携式自发电手电筒具有可持久使用、携带方便的特点。当单手握力在30N左右，每秒作功位移在3cm左右时，灯泡稳恒发光功率为0.8W左右。便携式自发电手电筒功率可根据不同使用者而设计。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行说明。

图1  是本实用新型便携式自发电手电筒结构示意图。

1——反射镜    2——灯  泡    3——电  感    4——外壳体

5——发电机    6——飞  轮    7——小齿轮    8——大齿轮

9——连  杆    10——摇  杆    11——扭转弹簧

图2  是本实用新型实施例1的电路图，发电机为单相交流发电机。

1——发电机    2——激磁绕组    3——灯  泡

4——电  感    5——二极管桥式整流

图3  是本实用新型实施例2的电路图，发电机为两极直流发电机。

1——发电机    2——激磁绕组    3——灯  泡    4——电  感

实施例1、如图1，发电机为单相交流发电机。齿轮组传动比为30左右，这样当每秒捏握一次摇杆10时，飞轮6与发电机电枢一起转动，转速为30转／秒。我们选取飞轮6半径为2cm左右，重量0.12公斤左右，为了减小飞轮6体积，飞轮6最好用些铅作材料，飞轮6和电枢转速为30转／秒时，同时考虑到电枢有一定转动惯量，飞轮6和电枢转动动能可达0.8J左右。扭转弹簧11起复位作用。图2为实施例1的电路图，飞轮6和电枢一起减速时，约有50％的动能转化为电能，转速减少到70％，电感24与激磁绕组22串联取到稳定发电机21电动势。二极管桥整流25对电流整流使激磁组22的电流方向不变。灯泡23与前述电源匹配，功率为0.8W左右，为了使电路各元件相匹配，可在电路中加些分流、分压电阻。

实施例2、发电机为两极直流发电机，图3为实施例2的电路图，与实施例1所不同的是：不必用二极管对激磁电流整流，另外为了使激磁电流产生磁场与磁极的剩余磁场方向一致，必须使电枢每次都沿一确定方向转动，其中一解决方法是在连杆9与摇杆10之间按一复位弹簧。