一种风致旋磁激励压电发电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107359817A(43)申请公布日2017.11.17(21)申请号201710728547.7(22)申请日2017.08.17(71)申请人浙江师范大学地址321004浙江省金华市婺城区迎宾大道688号浙江师范大学(72)发明人王淑云黄乐帅陈松(51)Int.Cl.H02N2/18(2006.01)F03D1/00(2006.01)F03D9/25(2016.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种风致旋磁激励压电发电机(57)摘要本发明涉及一种风致旋磁激励压电发电机，属于新能源技术领域。壳体左右两端分别安装有左端盖和右端盖，主轴经轴承安装在左右端盖上；主轴上从左到右依次套有左轴套、中间轴套及右轴套，主轴右侧端部安装有叶片；左轴套右侧、中间轴套两侧及右轴套左侧都安装有磁凸轮环；左轴套、中间轴套及右轴套与其所安装的磁凸轮环构成凸轮、左凸轮槽及右凸轮槽；壳体的内壁凸台上装有压电振子，压电振子自由端装有磁块，磁块置于左右凸轮槽内，磁块与其相邻的磁凸轮环之间作用力为排斥力；磁块与左右凸轮槽右侧凸轮面的顶点接触时压电振子不发生弯曲变形，磁块与左右凸轮槽左侧凸轮面的顶点接触时压电振子自由端两叠片复合层处变形量小于其许用值。CN107359817ACN107359817A权利要求书1/1页1.一种风致旋磁激励压电发电机，其特征在于：壳体左右两端分别安装有左端盖和右端盖；主轴左端经左轴承安装在左端盖上，主轴右端经右轴承安装在右端盖上；轴承盖安装在左端盖上并将左轴承外圈顶靠在左端盖上，主轴的轴肩顶靠在左轴承的内圈上；主轴上从左到右依次套有左轴套、中间轴套及右轴套，右轴套顶靠在右轴承内圈上，右轴承外圈顶靠在右端盖上，主轴右侧端部安装有叶片；左轴套、中间轴套及右轴套与主轴之间经键相连接，左轴套右侧、中间轴套两侧及右轴套左侧都安装有磁凸轮环；左轴套、中间轴套及右轴套与其所安装的磁凸轮环构成凸轮，凸轮上左侧两个磁凸轮环构成左凸轮槽、右侧两个磁凸轮环构成右凸轮槽，左右凸轮槽的尺度及轮廓相同；壳体的内壁凸台上经螺钉及压环装有压电振子，压电振子由基板和压电片粘接而成，压电振子的自由端经铆钉安装有两个磁块，磁块置于左凸轮槽或右凸轮槽内，磁块为半球形，磁块与其相邻的磁凸轮环之间的作用力为排斥力；压电振子经不同的导线组与电路板相连，电路板安装在左端盖或右端盖上；凸轮转动过程中磁块与左右凸轮槽右侧凸轮面顶点接触时压电振子不发生弯曲变形，磁块与左右凸轮槽左侧凸轮面顶点接触时压电振子自由端两叠片复合层处的变形量最大且小于其许用值。2CN107359817A说明书1/3页一种风致旋磁激励压电发电机技术领域[0001]本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种风致旋磁激励压电发电机，为无线传感器节点等微功率系统提供实时能量供应。背景技术[0002]风能广泛存在于自然界中，风力发电已成为当今世界主流的能源之一。以往人们只注重大规模风力发电系统研究，近年来，随着无线传感网络技术日趋成熟及其在环境监测、大型建筑物及桥梁的健康监测、工业、军事及公共安全等领域应用普及，为其提供持续能源供应的微小型风力发电机的研究受到国内外学者的广泛关注。目前已提出的微小型风力发电机基本都是基于电磁原理和压电原理的，因压电式发电机的发电过程中不会产生电磁干扰，更适用于无线网络节点等无线系统的应用需求。现有的利用薄片型压电振子构造的风力发电机主要有两大类：一是吹拂激励式，即直接利用风力吹动压电振子使其产生弯曲变形并发电；其二是旋转激励式，即首先利用风使叶片旋转、再由叶片带动转动机构拨动压电振子弯曲变形并发电。上述压电发电机的共同特点是都是利用压电振子的双向弯曲变形发电，最大弊端是不同风速时压电振子弯曲变形量变化较大，大变形时压电片易因所受拉应力过大而损毁，而小变形量时发电效果不佳。发明内容[0003]本发明提出一种风致旋磁激励压电发电机，本发明采用的实施方案是：壳体左右两端经螺钉分别安装有左端盖和右端盖；主轴左端经左轴承安装在左端盖上，主轴右端经右轴承安装在右端盖上；轴承盖经螺钉安装在左端盖上并将左轴承的外圈顶靠在左端盖上，主轴的轴肩顶靠在左轴承的内圈上，主轴上从左到右依次套有左轴套、中间轴套及右轴套，右轴套顶靠在右轴承的内圈上，右轴承的外圈顶靠在右端盖上，主轴的右侧端部安装有叶片；左轴套、中间轴套及右轴套与主轴之间经键相连接，左轴套右侧、中间轴套两侧及右轴套左侧都安装有磁凸轮环；左轴套、中间轴套及右轴套与其所安装的磁凸轮环构成凸轮，凸轮上左侧两个磁凸轮环构成左凸轮槽、右侧两个磁凸轮环构成右凸轮槽，左右凸轮槽的尺度及轮廓相同；壳体的内壁凸台上经螺钉及压环安装有压电振子，压电振子由基板和压电片粘接而成，压电