健身型发电机制造技术

为了设计适应人体锻练身体的健身型发电机，在“转子盘”两端面上安装多片强磁圆片，随着转子盘旋转的圆片强磁与对应被薄形强磁钢板磁化的、固定的、异性的“电工钢块”的磁性，形成变化磁通量。“定子线圈”安置在这二者之间切割着变化磁通量，定子线圈闭合产生感应电流。为了增大感应电流，发电机采用高精度齿轮付增速机构进行增速，产生较大的电能，又进行飞轮惯性均速机构，输出比较稳定频率的电能。然后定子线圈进行“星形”连接，桥式整流，再用DC‑DC变换器输出稳定直流，充蓄电池，最后用逆变器，输出用户需要的电压和电流，进行供电。

【技术实现步骤摘要】
健身型发电机一、
：本专利技术专利是以机械系统为主，采用目前最大磁能积的强磁材料“钕铁硼”，结合先进电气，电子技术，进行“产能、储能、输能”系统工程之一的专利申请。二、
技术介绍
：目前，发电机已经广泛地应用在汽车照明和汽车启动系统里使用。但是，由于汽车发电机的转子，采用激砺线圈，需要用直流换向机构，还要用调压器控制电压，进行变速等复杂结构，已经不能适用健身时发电机。因此，本专利，特此，设计健身型发电机。三、
技术实现思路
：发电机要闯进“千家万户”，在家庭里健身时使用，其发电机输入动力能，必须按人体在健身时运动速度、耐力、体力等各项基本参数并利用已有健身器材的机构动作，进行设计发电机的结构和造型。首先，从家庭经济，实用出发，采用目前最大的磁能积的“钕铁硼”材质见【图11】，材质可达到400KT/m3强磁。既简化发电机的结构，又能在这强磁基础上产生较大的电能，是适用人体运动时动力基本参数。为了达到健身时能发出适合家庭里使用的电能。在这强磁基础上，“转子盘”见【图2】，两、端面园周上各装+五片Φ25X3强磁园，共有三十片。该强磁园片对面有二十四块“电工钢块”，在二块电工钢块之间，嵌入“薄形长方体”强磁板，该磁板并用M2.5螺钉紧定在电工钢块端面上，使电工钢块大平面w磁化成“N、S”极，也就是只要转子盘旋转，就有三十个Φ25X5的转动强磁对应固定的二十四块磁化电工钢块W面上“N，S”极，产生变化磁通量的强磁场作用，在这两者中间安置二十四只定子线圈，该定子线圈就有感应电动势，只要定子线圈闭合，就能产生感应电流。假如，健身型发电机的“齿轮轴”用“联轴器”连接健身器材动力输出轴，就能发电。然后，为了能在家庭适用大功率的烧水或煮饭的电源，按人体健身时速度，还增加了12∶1齿轮增速机构，该齿轮增速时，为了适应人体健身时动力和耐力，必须要求齿轮尺寸精度愈高愈好，传动阻力愈小、愈好，齿面光洁度愈高、愈好(现在国际规定是粗糙度愈小、愈好)。还要求齿轮“配对”，进行较长时间“跑合”，再拆洗，再精心重新组装，才能达到人体在健身运动时如意地使用该发电机。本发电机的定子线圈结构是参照【日】久保大次郎的定子圈结构并加以改进，原用胶水粘合。现在，不但用胶水粘合在电工钢块W面上，还用“线圈固定块”见【图4】螺钉轻微拉住。这样，固定比较可靠，又可以适当调整+二定子线圈在同一个平面上，来减小磁隙，增加对定子线圈切割变化磁通量，增大定子线圈的感应电流。本专利发电机还有一项突破，真像【日】久保大次郎，自己在著作里描实那样“这种无铁心发电线圈，放置定子线圈的空间十分狭小”。所以，本专利文件加以改进设计，把原来使用“电磁钢板”的回流磁路，改进成二十四块电工钢块，在二块之间镶有薄型长方体强磁，使电工钢块W面磁化成“S，N”极，再阅【图2】中【Φ133±0.2中心园的剖面线上展开图】与转子盘上对面磁化电工钢块形成强磁场，既增大了变化磁通量，又扩大了磁场空间。就这样，把70圈增加到144圈，这样增加了定子线圈在瞬间切割变化磁通量，增大了感应电流。用类比法估标；该发电机能输出功率为800W，用一台该发电机，就能烧水、煮饭，二台组合起来，能炒菜之用。四、附图说明：【图1】基本上展示了健身型发电机整个结构型式及主要零部件的传动部份。只要装上手柄，就可以摇动“齿轮轴”旋转，齿轮轴与大齿轮孔过盈配合，大齿轮Z＝130与轴齿Z＝12齿轮啮合传动，经过传动件带动“转子盘”端面上强样园片旋转与对面磁化了电工钢块产生变化着的磁通量，二者中间“定子线圈”切割变化着的磁通量，通过“转子盘”旋转，发电。【图2】是在【图1】基础上加以完整的健身型发电机总图。尤其是Φ133±0.2剖面展开图，展开了发电机发电的实况；固定着“电工钢块”受薄形长方体强磁，磁化成N、S极，在对面“转子盘”上一起旋转的Φ25X3的强磁园片，产生了变化的磁通量，中间安置“定子线圈”切割变化着磁通量，当定子线圈闭合会产生感应电流。在Q-Q视图上件13a表示定子线圈感应电流方向，其它定子线圈也可以按“右手定则”表示电流方向，但视图上不表示。J-J剖面和R-R剖面是表示关键件定子线圈，用“线圈固定块”和螺钉在“隔磁盘”上的固定方式，在K-K视图上表示外，其余六只定子线圈下面必须安置薄形长方体强磁，只能采用第一、或第二固定“定子线圈”方案。第二固定线圈方案是用铁氧体制作“异形隔磁板”伸出“线圈固定块”内的螺栓孔外“冲铆式”固定。此外，为了达到发电机发出稳定频率电能，“凹离轴节”用螺钉紧定“输出轴”与飞轮盖凹、凸啮合，在发电机里的运动件旋转时“卸荷飞轮”按惯性稳定地转动，输出比较稳定频率的电能。【图2】零件明细表：【图3】定子线圈是发电机的关健件，所以用工艺加工图进行表达，是参照【日】久保太郎设计结构。为了确保定子线圈质量，在工艺上提出了5条技术要求。另外说明：该无芯的定子线圈原用“电磁钢板”磁路回流狭子。现在改进用电工钢块磁化，增大了磁路回流，把原定子线圈从70圈增加到144圈。【图4】是专为“定子线圈”固定而设计的“固定定子线圈定位块”。其斜度必须按绕制定子线圈时脱模斜度，使定子线圈比较稳定地固定在电工钢块上，同时还可以校正十二只定子线圈平面度，减小磁隙，增强磁力，增大感应电流，然后，再涂上胶水粘住。【图5】定子线圈分两大组。每组12只定子线圈，再分四小组按【图5】接法，进行星形连接，再采用桥式整流并在图中展示整流的波形图。【图6】健身发电机要进行蓄电池储存，要求稳定的直流，所以在发电机和蓄电池之间设置DC-DC变换器充电控制电路。【图7】可以在家庭里使用的健身车。根据有关材料介绍对走上、下楼梯不便的人，也可以使用健身车，健全四肢，恢复健康。只要在健身车输出轴与发电机齿轮轴用联轴节连接，就可以边健身、边发电。【图8】功率自行车，是用来锻练人体心肺功能最佳的健身器材之一，只要功率自行车输出轴与发电机的齿轮轴用联轴节连接，就可以应用。【图9】上、下肢并练的太空漫步机。安装四个轮子，可以踏自行车一样转动，用皮带轮拖动健身型发电机、发电。也可以拆下四轮，像公共场地上使用，边健身、边发电。【图10】是应用在风力发电机上700W充电控制电路。经过核定，可以用在800W充电控制电路。原因是健身发电机输入转速变化不大，一般在50转/分～90转/分之间，二则，是健身发电机用的次数较少。所以风力发电机700W充电控制电路，可以用在800W充电“健身发电机”的控制电路上。【图11】“钕铁硼”是目前最强的磁能积400KT/m3(五)实施方式：是根据“动磁生电”的原理。采用穿过定子线圈的磁通量发生变化的磁场中，定子线圈闭合会产生感应电流，进行发电。具体实施方法如下：再阅【图2】装上手柄摇动齿轮轴或用“联轴节”把运动器材“输出轴”与“件10”“齿轮轴”联结起来，一起转动。“齿轮轴”与“大齿轮”Z＝130孔过盈配合，“件9”“大齿轮”跟着转动，“大齿轮”与“件14”“轴齿Z＝12”，齿轮啮合，进行增速转动。“件16”“凸离轴节”与“轴齿”螺钉拼紧转动，“件16”凸离轴节又与“件17”“凹离轴节”，凸凹啮合传动，“凹离轴节”上用螺钉紧固“件21”“转子盘”转动，“转子盘”两端面圆周上安装着“件20”园片强磁与对面固定着被磁化的二十四块电本文档来自技高网...

【技术保护点】
设计健身型发电机，必须要按人体健身时动力、耐力、体力产生的输出转速，为发电机输入转速。一般人体手摇或脚踏的速度为70转/分，求此，要增速机构的齿轮传动比为12∶1，70转/分乘12等于840转/分，又从设计“转子盘”两端面各放15片Φ25X5强磁园片，对面磁化了有二十四块固定的电工钢块，在转子盘旋转时产生变化着磁通量，在这二者中间安置24只“定子线圈”切割了变化着磁通量。每分钟840转乘24等于20160次，就是定子线圈有20160次/只，在切割变化磁通量，每只定子线圈产生感应电流，二十四只定子线圈每分钟总计有483840次切割变化着磁通量。因此，该感应电流，通过整流、直流变换器等电控控制电路和一系列电气、电子控制装置，能成会人民生活上必需要的电能。申请专利权1.在二块固定电工钢之间，采用了薄形长方体强磁，用2.5螺钉紧定在“电工钢块”端面上，磁化电工钢块，成会“N，S”磁极，就是扩大了磁路回流，使定子线圈从70圈增加到144圈，(指【日】设计为70圈)使定子线圈增大了产生感应电流。

【技术特征摘要】
1.设计健身型发电机，必须要按人体健身时动力、耐力、体力产生的输出转速，为发电机输入转速。一般人体手摇或脚踏的速度为70转/分，求此，要增速机构的齿轮传动比为12∶1，70转/分乘12等于840转/分，又从设计“转子盘”两端面各放15片Φ25X5强磁园片，对面磁化了有二十四块固定的电工钢块，在转子盘旋转时产生变化着磁通量，在这二者中间安置24只“定子线圈”切割了变化着磁通量。每分钟840转乘24等于20160次，就是定子线圈有20160次/只，在切割变化磁通量，每只定子线圈产生感应电流，二十四只定子线圈每分钟总计有483840次切割变化着磁通量。因此，该感应电流，通过整流、直流变换器等电控控制电路和一系列电气、电子控制装置，能成会人民生活上必需要的电能。申请专利权1.在二块固定电工钢之间，采用了薄形长方体强磁，用2.5螺钉紧定在“电工钢块”端面上...

【专利技术属性】
技术研发人员：项富宏，
申请(专利权)人：项富宏，
类型：发明
国别省市：上海,31