钟摆式发电机

技术领域

本发明涉及发电机技术领域，具体涉及一种钟摆式发电机。

背景技术

发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产、国防、科技及日常生活中有广泛的用途。

发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。

现有的发电机一般是由水利、风力、太阳能、油动力、潮汐能、核能等作为驱动力，油动力发电机成本高，污染环境，核能发电机最大的问题是核废料处理问题，水利、风力、潮汐能发电机相对环保但是投资成本高。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构简单，设计合理、使用方便的钟摆式发电机，投资成本低，避免核废料对环境的污染，更为环保，实用性强。

本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是：

一种钟摆式发电机，包括支撑架、可摆动的设置于所述支撑架上的摆锤、发电装置、位于所述摆锤左侧的第一磁场发生器、以及位于所述摆锤右侧的第二磁场发生器，所述摆锤通过一传动机构与所述的发电装置连接并可在摆锤摆动时驱动所述发电装置的转子转动，所述摆锤下端的左侧部设置有第一磁体，所述摆锤下端的右侧部设置有第二磁体，所述摆锤摆动以使第一磁体与第一磁场发生器的距离在1mm～100mm时，所述的第一磁场发生器释放磁场能量以对所述的第一磁体施加向右的推力，所述摆锤摆动以使第二磁体与第二磁场发生器的距离在1mm～100mm时，所述的第二磁场发生器释放磁场能量以对所述的第二磁体施加向左的推力。

作为优选地，所述的第一磁场发生器和第一磁体之间、所述的第二磁场发生器和第二磁体之间均设置有位置检测装置。

作为优选地，传动机构包括：

传动转轴，可相对于所述支撑架转动；

摆转转换装置，连接于所述摆锤与所述传动转轴之间并用于将摆动转换为转动；

转速放大装置，连接于所述的传动转轴与发电装置的转子之间。

作为优选地，所述的摆转转换装置包括固定于所述的传动转轴上的凸轮、及连接在所述凸轮和摆锤之间的连杆，所述的摆锤、连杆、凸轮构成一曲柄摇杆机构。

作为优选地，所述的转速放大装置为齿轮式转速放大装置、皮带式转速放大装置或链条式转速放大装置。

作为优选地，所述的第一磁场发生器包括永磁体和能够屏蔽磁场的屏蔽门，所述的屏蔽门连接有能够驱动其在摆锤和永磁体之间上下移动的驱动装置，所述的屏蔽门在上下方向往复移动时间歇地屏蔽永磁体的磁场。

作为优选地，所述的第一磁场发生器还包括能够屏蔽磁场的屏蔽盒，所述的永磁体设置于所述屏蔽盒内，所述屏蔽盒朝向摆锤的一侧设置有开口，所述的屏蔽门可上下开合地设置于所述的开口处。

作为优选地，所述摆锤的摆动频率为1～100次/分钟。

作为优选地，所述摆锤下端至其转动中心的距离为A，所述连杆与摆锤的连接处至摆锤的转动中心的距离为B，A与B之比为15:1～50:1。

本发明的有益效果是：本发明的钟摆式发电机，投资成本低，避免核废料对环境的污染，更为环保，实用性强，本发明具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。

附图说明

图1是摆锤自然下垂时本发明的结构示意图；

图2是摆锤摆动至最左侧时本发明主要部分的结构示意图；

图3是摆锤摆动至最右侧时本发明主要部分的结构示意图；

图4是本发明一种方案中第一磁场发生器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后…)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“优选”、“次优选”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“优选”、“次优选”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

参照图1至图4，本发明的实施例提出了一种钟摆式发电机，包括支撑架1、可摆动的设置于支撑架1上的摆锤2、发电装置未图示、位于摆锤2左侧的第一磁场发生器3、以及位于摆锤2右侧的第二磁场发生器4，摆锤2通过一传动机构与发电装置连接并可在摆锤2摆动时驱动发电装置的转子转动，摆锤2下端的左侧部设置有第一磁体5，摆锤2下端的右侧部设置有第二磁体6，摆锤2摆动以使第一磁体5与第一磁场发生器3的距离在1mm～100mm时，第一磁场发生器3释放磁场能量以对第一磁体5施加向右的推力，摆锤2摆动以使第二磁体6与第二磁场发生器4的距离在1mm～100mm时，第二磁场发生器4释放磁场能量以对第二磁体6施加向左的推力。

第一磁场发生器3、第二磁场发生器4可以采用永磁体产生磁场，采用机械式的屏蔽装置间歇式地屏蔽其磁场。比如，第一磁场发生器3包括能够屏蔽磁场的屏蔽盒31及设置于屏蔽盒31内的永磁体32，屏蔽盒朝向摆锤2的一侧设置有开口，开口处设置有能够屏蔽磁场的屏蔽门33，屏蔽门33连接有能够驱动其往复移动以实现间歇式开合的驱动装置。该驱动装置可以采用电动机、汽油机、柴油机等作为动力源，通过一曲柄滑块机构驱动屏蔽门33往复移动以使其间歇式开合。第二磁场发生器4则采用与第一磁场发生器3相同的结构。

摆锤2向左摆动至最高点时，第一磁体5与第一磁场发生器3的距离在1mm～100mm，此时第一磁场发生器3的磁场能量释放，通过同性相斥的原理推动摆锤2向右摆动；摆锤2向右摆动至最高点时，第二磁体6与第二磁场发生器4的距离在1mm～100mm，此时第二磁场发生器4的磁场能量释放，通过同性相斥的原理推动摆锤2向左摆动。

第一磁场发生器3、第二磁场发生器4也可以采用电磁铁，通过程序控制间歇式地给电磁铁供电，摆锤2上的磁体与磁场发生器的距离在1mm～100mm时通过同性相斥的原理推动其摆动。

进一步地，第一磁场发生器3和第一磁体5之间、第二磁场发生器4和第二磁体6之间均设置有位置检测装置10。位置检测装置10可采用光电传感器等装置，通过位置检测装置10可检测第一磁体5和第二磁体6的位置，并进行反馈，进而调整第一磁场发生器3、第二磁场发生器4的磁场释放的频率。

传动机构包括传动转轴7、摆转转换装置、以及转速放大装置，传动转轴7，可绕着自身轴线相对于支撑架1转动；摆转转换装置连接于摆锤2与传动转轴7之间并用于将摆动转换为转动；转速放大装置连接于传动转轴7与发电装置的转子之间，通过转速放大装置，将转速放大至700～900转/分钟，利于发电装置将动能转换成电能。

发电装置可采用现有的结构，通过转子转动切割磁感线的方式发电，其具体结构本文不再赘述。

优选地，摆转转换装置包括固定于传动转轴7上的凸轮8、及连接在凸轮8和摆锤2之间的连杆11，摆锤2、连杆11、凸轮8构成一曲柄摇杆机构。

转速放大装置为齿轮式转速放大装置、皮带式转速放大装置或链条式转速放大装置9。

摆锤2的摆动频率为1～100次/分钟。其中5～10次/分钟的摆动频率最佳。

摆锤2下端至其转动中心的距离为A，连杆11与摆锤2的连接处至摆锤2的转动中心的距离为B，A与B之比为15:1～50:1。其中以30:1的比例最佳。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。