全文摘要
本实用新型公开了一种旋磁激励式压电发电装置，包括微型电机、下端盖、电磁线圈、旋转轴、压电陶瓷双晶片、尖端质量块、永磁铁块、圆柱型电刷、上端盖、φ3×3的螺栓、φ3×7.5的螺栓、φ3×12的螺栓、φ3×15的螺栓、φ2×7的螺栓、φ5×70的螺栓、φ3.5的螺母、φ6的螺母。微型电机固定在上端盖上；所述上端盖的矩形托盘内放置永磁铁块；所述微型电机的主轴与旋转轴连接，所述压电陶瓷双晶片的一端固定在旋转轴的矩形槽内；所述的压电陶瓷双晶片的另一端固定在质量块的矩形槽内；所述尖端质量块的矩形凹槽内放置永磁铁块；所述旋转轴的另一端与圆柱型电刷连接，所述圆柱型电刷固定在上端盖上；所述下端盖与上端盖设有电磁线圈。
主设计要求
1.一种旋磁激励式压电发电装置，其特征在于：包括微型电机(1)、下端盖(2)、电磁线圈(3)、旋转轴(4)、压电陶瓷双晶片(5)、尖端质量块(6)、永磁铁块(7)、圆柱型电刷(8)、上端盖(9)、φ3×3的螺栓(10)、φ3×7.5的螺栓(11)、φ3×12的螺栓(12)、φ3×15的螺栓(13)、φ2×7的螺栓(14)、φ5×70的螺栓(15)、φ3.5的螺母(16)、φ6的螺母(17)；所述下端盖(2)上设有螺栓孔(2-1)；所述下端盖(2)上设有矩形托盘(2-2)；所述矩形托盘(2-2)上放置永磁铁块(7)；所述下端盖(2)上设有固定电机螺栓孔(2-3)；所述微型电机(1)和下端盖(2)由φ3×12的螺栓(12)穿过下端盖(2)的螺栓孔(2-1)配合得以固定；所述旋转轴(4)的一端设有电机轴孔(4-1)，微型电机(1)的主轴与旋转轴(4)的电机轴孔(4-1)铆接；所述旋转轴(4)的另一端与圆柱型电刷(8)连接；所述旋转轴(4)的两侧设有两个矩形槽(4-2)；所述旋转轴(4)的底部设螺纹孔(4-3)；所属矩形槽(4-2)内放置矩形压电陶瓷双晶片(5)；所述的旋转轴(4)和压电陶瓷双晶片(5)由φ3×3的螺栓(10)穿过旋转轴(4)的螺纹孔(4-3)配合得以固定；所述压电陶瓷双晶片(5)经不同的线路接到圆柱型电刷(8)；所述尖端质量块(6)上设有螺纹孔(6-1)；所述尖端质量块(6)上设有矩形凹槽(6-2)；所述矩形凹槽(6-2)内放置永磁铁块(7)；所述尖端质量块(6)和压电陶瓷双晶片(5)由φ3×7.5的螺栓(11)穿过尖端质量块(6)上的螺纹孔(6-1)配合得以固定；所述圆柱型电刷(8)上凸台设有螺栓孔(8-1)；所述圆柱型电刷(8)的四周设有四个螺纹孔(8-2)；所述的圆柱型电刷(8)和旋转轴(4)由φ2×7的螺栓穿过圆柱型电刷(8)四周的螺纹孔(8-2)得以固定；所述圆柱型电刷(8)上设有旋转接头(8-3)；所述上端盖(9)上设有螺纹孔(9-1)；所述上端盖(9)上设有四个通孔(9-2)；所述上端盖(9)和圆柱型电刷(8)由φ3×15的螺栓(13)穿过上端盖(9)的通孔(9-2)、圆柱型电刷(8)的螺栓孔(8-1)与φ3.5的螺母(16)配合得以固定；所述下端盖(2)和上端盖(9)由φ5×70的螺栓(15)经过上端盖(9)的螺纹孔(9-1)、下端盖(2)的螺栓孔(2-1)与φ6的螺母(17)配合得以四周固定；所述下端盖(2)与上端盖(9)之间设有电磁线圈(3)。
设计方案
1.一种旋磁激励式压电发电装置，其特征在于：包括微型电机(1)、下端盖(2)、电磁线圈(3)、旋转轴(4)、压电陶瓷双晶片(5)、尖端质量块(6)、永磁铁块(7)、圆柱型电刷(8)、上端盖(9)、φ3×3的螺栓(10)、φ3×7.5的螺栓(11)、φ3×12的螺栓(12)、φ3×15的螺栓(13)、φ2×7的螺栓(14)、φ5×70的螺栓(15)、φ3.5的螺母(16)、φ6的螺母(17)；
所述下端盖(2)上设有螺栓孔(2-1)；所述下端盖(2)上设有矩形托盘(2-2)；所述矩形托盘(2-2)上放置永磁铁块(7)；所述下端盖(2)上设有固定电机螺栓孔(2-3)；所述微型电机(1)和下端盖(2)由φ3×12的螺栓(12)穿过下端盖(2)的螺栓孔(2-1)配合得以固定；
所述旋转轴(4)的一端设有电机轴孔(4-1)，微型电机(1)的主轴与旋转轴(4)的电机轴孔(4-1)铆接；所述旋转轴(4)的另一端与圆柱型电刷(8)连接；所述旋转轴(4)的两侧设有两个矩形槽(4-2)；所述旋转轴(4)的底部设螺纹孔(4-3)；所属矩形槽(4-2)内放置矩形压电陶瓷双晶片(5)；所述的旋转轴(4)和压电陶瓷双晶片(5)由φ3×3的螺栓(10)穿过旋转轴(4)的螺纹孔(4-3)配合得以固定；所述压电陶瓷双晶片(5)经不同的线路接到圆柱型电刷(8)；
所述尖端质量块(6)上设有螺纹孔(6-1)；所述尖端质量块(6)上设有矩形凹槽(6-2)；所述矩形凹槽(6-2)内放置永磁铁块(7)；所述尖端质量块(6)和压电陶瓷双晶片(5)由φ3×7.5的螺栓(11)穿过尖端质量块(6)上的螺纹孔(6-1)配合得以固定；
所述圆柱型电刷(8)上凸台设有螺栓孔(8-1)；所述圆柱型电刷(8)的四周设有四个螺纹孔(8-2)；所述的圆柱型电刷(8)和旋转轴(4)由φ2×7的螺栓穿过圆柱型电刷(8)四周的螺纹孔(8-2)得以固定；所述圆柱型电刷(8)上设有旋转接头(8-3)；
所述上端盖(9)上设有螺纹孔(9-1)；所述上端盖(9)上设有四个通孔(9-2)；所述上端盖(9)和圆柱型电刷(8)由φ3×15的螺栓(13)穿过上端盖(9)的通孔(9-2)、圆柱型电刷(8)的螺栓孔(8-1)与φ3.5的螺母(16)配合得以固定；所述下端盖(2)和上端盖(9)由φ5×70的螺栓(15)经过上端盖(9)的螺纹孔(9-1)、下端盖(2)的螺栓孔(2-1)与φ6的螺母(17)配合得以四周固定；所述下端盖(2)与上端盖(9)之间设有电磁线圈(3)。
2.根据权利要求1所述的一种旋磁激励式压电发电装置，其特征在于：旋转轴(4)两侧的矩形槽(4-2)设为垂直的，压电陶瓷双晶片(5)同样垂直放置。
3.根据权利要求1所述的一种旋磁激励式压电发电装置，其特征在于：旋转轴(4)两侧的矩形槽(4-2)设为倾斜45度的，压电陶瓷双晶片(5)同样倾斜放置。
设计说明书
技术领域
本实用新型是一种旋磁激励式压电发电装置，属于微能源技术领域，特别适合收集环境中变化的转动机械能。
背景技术
在各种能量采集方式中，使用压电材料进行能量收集更加适合于环境振动能的低频、随机变化特点。利用压电元件的正压电效应俘获环境微能源转化为电能的环境能源收集技术，由于具有能量转换效率高、清洁无污染以及使用寿命长等优势，成为微能源转化与供给技术的研究热点。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种利用压电材料收集流体动能的高效、适用范围广的压电发电装置。
本实用新型提出一种旋磁激励式压电发电装置，本实用新型采用的实施方案是：一种旋磁激励式压电发电装置，包括微型电机、下端盖、电磁线圈、旋转轴、压电陶瓷双晶片、尖端质量块、永磁铁块、圆柱型电刷、上端盖、φ3×3的螺栓、φ3×7.5的螺栓、φ3×12的螺栓、φ3×15的螺栓、φ2×7的螺栓、φ5×70的螺栓、φ3.5的螺母、φ6的螺母。
所述下端盖上设有螺栓孔；所述下端盖上设有矩形托盘；所述矩形托盘上放置永磁铁块；所述下端盖上设有固定电机螺栓孔；所述微型电机和下端盖由φ3×12的螺栓穿过下端盖的螺栓孔配合得以固定。
所述旋转轴的一端设有电机轴孔，微型电机的主轴与旋转轴的电机轴孔铆接；所述旋转轴的另一端与圆柱型电刷连接；所述旋转轴的两侧设有两个矩形槽；所述旋转轴的底部设螺纹孔；所属矩形槽内放置矩形压电陶瓷双晶片；所述的旋转轴和压电陶瓷双晶片由φ3×3的螺栓穿过旋转轴的螺纹孔配合得以固定；所述压电陶瓷双晶片经不同的线路接到圆柱电刷。
所述尖端质量块上设有螺纹孔；所述尖端质量块上设有矩形凹槽；所述矩形凹槽内放置永磁铁块；所述尖端质量块和压电陶瓷双晶片由φ3×7.5的螺栓穿过尖端质量块上的螺纹孔配合得以固定。
所述圆柱型电刷上凸台设有螺栓孔；所述圆柱型电刷的四周设有四个螺纹孔；所述的圆柱型电刷和旋转轴由φ2×7的螺栓穿过圆柱型电刷四周的螺纹孔得以固定；所述圆柱型电刷上设有旋转接头。
所述上端盖上设有螺纹孔；所述上端盖上设有四个通孔；所述上端盖和圆柱型电刷由φ3×15的螺栓穿过上端盖的通孔、圆柱型电刷的螺栓孔与φ3.5的螺母配合得以固定；所述下端盖和上端盖由φ5×70的螺栓经过上端盖的螺纹孔、下端盖的螺栓孔与φ6的螺母配合得以四周固定；所述下端盖与上端盖之间设有电磁线圈。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，旋转轴两侧的矩形槽设为垂直的，压电陶瓷双晶片同样垂直放置。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，旋转轴两侧的矩形槽设为倾斜45度的，压电陶瓷双晶片同样倾斜放置。
所述微型电机转动，带动旋转轴旋转；所述旋转轴转动，使得压电陶瓷双晶片、尖端质量块和永磁铁块绕着旋转轴轴心一起转动；所述尖端质量块的永磁铁块能够与上端盖的永磁铁块之间形成永磁排斥力，使矩形压电陶瓷双晶片振动，产生电荷；所述永磁铁块旋转，切割电磁线圈磁感应线，电磁线圈产生感应电流；达到压电电磁复合发电的效果。
本实用新型与现有技术相比，其显著优点：可以设计不同数量的压电悬臂梁，增加对应数量的压电陶瓷双晶片，从而使得其变化范围大大增加，从而可以更好因地因时安装不同型号的该装置，因此实现高效率的发电；利用压电效应，从物体的运动中收集能量，转化为电能，永磁铁块绕着旋转轴轴心转动，切割电磁线圈，产生感应电流，可用于户外使用的小型设备或设的自供电。本实用新型可以扩大工作带宽，同时产生高电流和高电压。
附图说明
图1所示为本实用新型提出装置爆炸图。
图2所示为本实用新型提出压电电磁复合发电装置示意图。
图3所示为本实用新型提出压电电磁复合发电装置剖面图。
图4所示为本实用新型提出压电电磁复合发电结构图。
图5所示为本实用新型提出下端盖结构图。
图6所示为本实用新型提出圆柱型电刷结构示意图。
图7所示为本实用新型提出上端盖结构示意图。
图8所示为本实用新型第二实施例整体结构示意图。
图9所示为本实用新型第三实施例整体结构示意图。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本实用新型所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。
一种旋磁激励式压电发电装置，其特征在于：包括微型电机1、下端盖2、电磁线圈3、旋转轴4、压电陶瓷双晶片5、尖端质量块6、永磁铁块7、圆柱型电刷8、上端盖9、φ3×3的螺栓10、φ3×7.5的螺栓11、φ3×12的螺栓12、φ3×15的螺栓13、φ2×7的螺栓14、φ5×70的螺栓15、φ3.5的螺母16、φ6的螺母17。
所述下端盖2上设有螺栓孔2-1；所述下端盖2上设有矩形托盘2-2；所述矩形托盘2-2上放置永磁铁块7；所述下端盖2上设有固定电机螺栓孔2-3；所述微型电机1和下端盖2由φ3×12的螺栓12穿过下端盖2的螺栓孔2-1配合得以固定。
所述旋转轴4的一端设有电机轴孔4-1，微型电机1的主轴与旋转轴4的电机轴孔4-1铆接；所述旋转轴4的另一端与圆柱型电刷8连接；所述旋转轴4的两侧设有两个矩形槽4-2；所述旋转轴4的底部设螺纹孔4-3；所属矩形槽4-2内放置矩形压电陶瓷双晶片5；所述的旋转轴4和压电陶瓷双晶片5由φ3×3的螺栓10穿过旋转轴4的螺纹孔4-3配合得以固定；所述压电陶瓷双晶片5经不同的线路接到圆柱型电刷8。
所述尖端质量块6上设有螺纹孔6-1；所述尖端质量块6上设有矩形凹槽6-2；所述矩形凹槽6-2内放置永磁铁块7；所述尖端质量块6和压电陶瓷双晶片5由φ3×7.5的螺栓11穿过尖端质量块6上的螺纹孔6-1配合得以固定。
所述圆柱型电刷8上凸台设有螺栓孔8-1；所述圆柱型电刷8的四周设有四个螺纹孔8-2；所述的圆柱型电刷8和旋转轴4由φ2×7的螺栓穿过圆柱型电刷8四周的螺纹孔8-2得以固定；所述圆柱型电刷8上设有旋转接头8-3。
所述上端盖9上设有螺纹孔9-1；所述上端盖9上设有四个通孔9-2；所述上端盖9和圆柱型电刷8由φ3×15的螺栓13穿过上端盖9的通孔9-2、圆柱型电刷8的螺栓孔8-1与φ3.5的螺母16配合得以固定；所述下端盖2和上端盖9由φ5×70的螺栓15经过上端盖9的螺纹孔9-1、下端盖2的螺栓孔2-1与φ6的螺母17配合得以四周固定；所述下端盖2与上端盖9之间设有电磁线圈3。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，旋转轴4两侧的矩形槽4-2设为垂直的，压电陶瓷双晶片5同样垂直放置。
进一步作为本实用新型技术方案的改进，旋转轴4两侧的矩形槽4-2设为倾斜45度的，压电陶瓷双晶片5同样倾斜放置。
所述微型电机1转动，带动旋转轴4旋转；所述旋转轴4转动，使得压电陶瓷双晶片5、尖端质量块和永磁铁块7块绕着旋转轴4轴心一起转动；所述尖端质量块6的永磁铁块7能够与上端盖2的永磁铁块7之间形成永磁排斥力，使矩形压电陶瓷双晶片5振动，产生电荷；所述永磁铁块7旋转，切割电磁线圈3磁感应线，电磁线圈3产生感应电流；达到压电电磁复合发电的效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920041549.3
申请日:2019-01-11
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:82(吉林)
授权编号:CN209170248U
授权时间:20190726
主分类号:H02N 2/18
专利分类号:H02N2/18;H02K53/00
范畴分类:37B;
申请人:长春工业大学
第一申请人:长春工业大学
申请人地址:130012 吉林省长春市延安大街2055号
发明人:何丽鹏;王哲;赵达;吴晓强;黄勇
第一发明人:何丽鹏
当前权利人:长春工业大学
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计