小型便捷式发电装置设计

孙妤婕

摘 要：手机等小型智能电器已经成为我们生活中必不可少的一部分，当我们外出时必定会携带，随之而来的电量消耗问题及充电方式等困扰着大部分人。本设计通过对市场上的产品进行分析研究，并结合自己所学到的知识，提出一种小型便捷式发电装置的设计思路，将原本体积较大难以携带的发电装置缩小体积，使其便于携带，更适合外出工作或旅游是对手机等进行充电。

关键词：便捷式 发电装置 电磁感应

中图分类号：TM61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（c）-0074-02

1 小型便捷式发电装置设计

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。目前，手机等小型电子产品功能越来越多，耗电量也随之增加，充电宝等移动电源的电量储存有限，而传统的发电装置体积又太大，不方便携带。在长时间外出的情况下经常会遇到电量耗尽，而附近又没有其他电源，这是一件相当苦恼的事情。

为解决上述问题，设计一种小型便捷式发电装置的思想因应而生，按照电磁感应的原理，手摇摇杆提供动力，将机械能转化为电能。同时将原来体积较大的发电装置缩小成手掌大小的小型发电装置，电压降低，提供的电能减少，用于对手机、mp4等小型智能设备进行充电。

2 小型便捷式发电装置设计

笔者平时喜欢对一些小电器进行拆卸，通过平时对这些电器的观察研究及课堂上掌握的关于发电机的知识，提出了一种小型便捷式发电装置设计思路，主要理由电磁感应原理将机械能转化为电能（如图1）。

发电装置的设计原理：电磁感应，是指放在变化磁通量中的导体，会产生电动势。法拉第发现产生在闭合回路上的电动势（electromotive force，简称EMF）和通过任何该路径所包围的曲面上磁通量的变化率成正比，这意味着当通过导体所包围的曲面的磁通量变化时电流会在任何闭合导体内流动。这适用于当场本身变化时或者导体在场内运动时。电磁感应是发电机、感应马达、变压器和大部分其他电力设备的操作的基礎。

发电装置主要由摇杆、主轴、外壳、大轮盘、小轮盘、线圈组成。

其中，摇杆与主轴相连，摇杆有一个六边形孔，与主轴相契合，拆卸方便，摇杆手握部分套有橡胶圈，防止手心出汗或有水导致打滑。

外壳包裹在整个装置外部，且圆柱形部分的内壁安装有两个磁极，外壳通过边上的4个螺栓固定在一起。

大轮盘与主轴相连，小轮盘与大轮盘为一个传动机构，且小轮盘上安装有线圈，线圈转动时会与外壳内壁的磁体产生反应，切割磁感线。

外壳中间的方块形状部位安装有蓄能电池板，储存发电机产生的电能。

摇动摇杆带动大、小轮盘构成的传动机构，并使得线圈转动。线圈转动时会切割外壳内壁的磁极产生的磁感线，产生电流，电流会流入储电板并储存起来，需要充电时将发电装置外接在电器上。

3 结语

本自动喂食机的主要设计考虑是不再把喂食机成为一个“冷冰冰”的机器，而真正成为主人与宠物之间交流与沟通的好帮手，将主人对宠物的关心落到实处，该设计具有很好的市场推广前景。

该小型便捷式发电装置的主要设计考虑是将原本大体积的发电装置缩小，便于携带，同时利用电磁感应原理，将手摇摇杆的机械能转化成电能，相比于太阳能充电器受到天气等因素的制约，本装置可以源源不断的提供电能。目前该装置也存在一些缺点，比如转化效率不高，需要耗费不少体力等问题，因此在接下来的研究和开发设计中需要进一步改善转化效率的问题，使得该装置在发电时事半功倍，该装置在市场上会有一个良好的发展前景.

参考文献

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