[实用新型]人工蓄能式的应急电源

说明书

本实用新型属于供电设备，它涉及一种应急电源的结构。

当市电暂时断路或在野外特殊环境下需要照明时就要用应急灯及应急电源。目前所用的应急灯及应急电源主要是充电式或电池式的，充电式的应急电源对于在野外作业、长时间连续使用而远离电源的情况下就无法适应了；电池式的因成本高而电能容量有限，很少被使用。因此在蓄能方式上采取一种能远离电源而又能随时应急使用的形式，这正是急待解决的问题。

本实用新型的目的在于提供一种机械蓄能人工驱动的形式，将这种机械能转换成电能的应急电源就可克服充电式或电池式的应急电源的缺点，它还有结构简单容易操作的特点。

按如上构思，本方案所提供的人工蓄能式的应急电源包括有交流发电机、带稳压电路及变压器的供电部分，其具体特征是：它还有机械式的蓄能器和驱动发电机的传动装置。它的蓄能器为手摇驱动旋紧扭簧的结构，其传动装置包括有增速的齿数传动并代有制动器及单制式的限速器。

本方案机械式的蓄能器由曲柄摇把（1）、棘轮机构（4）、啮合的传动齿轮Z₁Z₂（3）、（5）、扭簧壳体（6）、扭簧（7）、及轴Ⅰ（8）所组成，其扭簧的外端固定在扭簧壳体（6）上，扭簧的内端固定在轴Ⅰ（8）上，棘轮（4）和齿轮Z₁（3），固定在一个驱动轴（2）上，齿轮Z₂（5）固定在扭簧壳体（6）上，棘轮机构（4）限制扭簧朝放松的方向转动。其传动部分包括啮合的传动齿轮Z₃Z₄（9）（10）、轴Ⅱ（12）、啮合的传动齿轮Z₅Z₆（11）（13）、皮带式制动器（14）、单制式飞球限速器（15）、及轴Ⅲ（16），Z₃、Z₄、Z₅、Z₆是增速的齿轮传动，Z₃（9）固定安装在轴Ⅰ（8）上，Z₄（10）、Z₅（11）安装在轴（12）上，皮带式制动器（14）的轮和齿轮Z₆（13）及单制式飞球限速器都固定在轴Ⅲ（16）上。它的发电机及供电部分是由交流发电机（17）、限流电阻（R）、串联的稳压电路（2CW）、及变压器组成，变压器的输入端接串联的稳压电路的两端，发电机的转子轴与轴Ⅲ直接相连。

采用本方案能体现如下的优越性：（1）本方案采用人工蓄能，不依靠和耗费其它能源，因此用它可在任何恶劣及特殊环境下工作获得小功率的照明或电器所需的电能；（2）它结构简单、容易制造、成本低便于推广使用；（3）使用时操作方便，一次蓄能充分使用时间可达2～3小时。

图1为本方案人工蓄能式的应急电源的示意图。

下面结合附图说明本方案的结构及工作原理。人工操作摇把（1）可把转动经驱动轴（2）传给齿轮Z₁（3）和棘轮机构（4），齿轮Z₁传给齿轮Z₂（5），Z₂固定在扭簧壳体（6）上，该壳体与扭簧（7）的外端联接，扭簧（7）的内端固定连接轴Ⅰ（8），轴Ⅰ的动力经固定在其上的齿轮Z₃（9）传给齿轮Z₄（10），齿轮Z₄和齿轮Z₅（11）都固定在轴Ⅱ（12）上，动力再传给安装固定在轴Ⅲ（16）上的Z₆（13），制动器轮（14）、单制式限速器（15）也都装在轴Ⅲ上，交流发电机（17）也和轴Ⅲ直接相联。当使用时先刹住制动器使轴Ⅲ（16）不能转动，连续摇动摇把（1）把扭簧旋紧，由于棘轮机构（4）的作用，上紧的扭簧自己不能松转。工作时放开制动器（14），扭簧蓄积的机械能经各齿轮驱动轴Ⅲ（16）转动，该传动过程是个增速的过程，由限速器限定轴Ⅲ的转速以适应交流电机转数上的特性。交流发电机输出交流经限流电阻R和稳压电路2CW相串连，变压器的输入端接稳压电路的两端。

本方案中驱动扭簧的传动是减速的因而手摇省力，其传动比为1：4～6。扭簧驱动发电机的传动是增速的，其传动比为600：1。其扭簧采用65Mn材料。发电机自制，其额定工作转数为600转／分。人工手摇约5～7分钟的蓄能工作，可输出电动功率3～40W，为加长该应急电源连续的工作时间可用两套扭簧蓄能器串联，这样最长的连续工作可达2～3小时。人工蓄能操作的方式：当输出功率为3～10W规格的，采用手摇方式；当输出功率为10～40W规格，采用脚蹬的形式。