一種無傳動機構的健身發電車的製作方法
2023-04-27 02:23:46 2
一種無傳動機構的健身發電車的製作方法
【專利摘要】一種無傳動機構的健身發電車，由車座、車把、發電機、腳蹬、底座等組成，屬健身發電領域。本發明技術方案將健身車腳蹬直接安裝在發電機軸上，無需皮帶、鏈條或齒輪等機械傳動機構，提高了現有健身發電車的效率及發電量。發電機由定子鐵芯、定子線圈、轉子永磁體磁極、轉子支撐體、外殼等組成。定子鐵芯凹槽數量為180?330個，轉子永磁體磁極數量為30?56對，定子線圈為單層繞組，排列方式按三相輸出電壓分布。發電機額定轉速為50?97轉/分鐘，額定功率為300?490瓦，額定輸出電壓為三相正弦交流12伏或24伏，該電壓經三相整流後，通過逆變器獲得單相220伏交流電源。
【專利說明】一種無傳動機構的健身發電車
【技術領域】
[0001]本發明技術方案屬健身發電領域，特別涉及健身發電車。
【背景技術】
[0002]擁有健康的身體，是美好生活愉快工作的基本保證。人們通過健身車鍛鍊身體，有的健身車帶有發電功能，在健身的同時將一部分能量轉換為電能，即鍛鍊了身體又發出了低碳綠色的電力。
[0003]然而，現有健身發電車的發電量都不大，所發出的電量只能用於小功率照明、LED、音樂盒等，實用性不強，不能為功率更大的電器如電視機、電腦等提供電源。為此，有必要提高現有健身發電車的效率和發電量。
[0004]現有健身發電車的發電量不足的原因在於，現有健身發電車是通過皮帶、鏈條或齒輪等傳動機構將健身車主軸與發電機軸相連。人的體能是有限的，在主動輪與從動輪的能量傳遞過程中，皮帶、鏈條或齒輪消耗了一部分能量，剩餘的能量才用於發電，從而導致發電量小效率低下。
[0005]現有健身發電車上使用的發電機是傳統發電機，其額定轉速一般較高，只能通過皮帶、鏈條或齒輪傳動並增速，才能達到發電機的額定轉速。另外，傳統發電機在體積、夕卜形、額定功率、額定輸出電壓等方面，也不是很適合直接應用在健身車上。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種無需皮帶、鏈條或齒輪等機械傳動的健身發電車技術方案，健身車腳蹬直接安裝在發電機軸上，從而大大提高了健身發電車的效率。本發明健身發電車上的發電機是專為健身車設計，根據健身車的需求設計發電機的額定轉速、外形體積、額定功率、輸出電壓。
[0007]本發明技術方案由車座、車把、發電機、腳蹬、底座等組成，其中發電機由定子鐵芯、定子線圈、轉子永磁體磁極、轉子支撐體、外殼等組成。定子鐵芯為多層砂鋼片，其內圓開有均勻分布的鐵芯凹槽，凹槽數量為180?330個。轉子永磁體磁極沿轉子支撐體外圓按N、S極間隔均勻排列，數量為30?55對。鐵芯凹槽內繞有定子線圈，定子線圈為單層繞組，排列方式按三相輸出電壓分布。轉子永磁體磁極為片狀梯形、方型或三角形，每片永磁體磁極對應3個定子鐵芯凹槽。
[0008]考慮到大多數健身群體的體能因素和舒適度範圍，本發明技術方案發電機的額定轉速設計在50?97轉/分鐘區間，額定功率為300?490瓦，額定輸出電壓為三相正弦交流12伏或24伏，該電壓經三相整流後，通過逆變器獲得220伏交流電。
[0009]本發明技術方案可使一般正常體能的健身者持續輕鬆地獲得200瓦以上的電能，所發出的電能經整流逆變後，可直接為電腦、電視機等實用電器供電。體能健壯者可持續獲得400瓦以上的發電功率，為更多的用電設備供電。
[0010]本發明技術方案提高了健身發電車的效率，其特徵在於健身發電車上無皮帶、鏈條或齒輪等機械傳動機構，健身車腳蹬直接安裝在發電機軸上。
[0011]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1是本發明技術方案發電機結構示意圖；
圖2是轉子永磁體磁極與定子線圈對應關係局部示意圖；
圖3是轉子梯形永磁體磁極與定子鐵芯凹槽對應關係局部示意圖；
圖4是轉子方形永磁體磁極與定子鐵芯凹槽對應關係局部示意圖；
圖5是轉子三角形永磁體磁極與定子鐵芯凹槽對應關係局部示意圖；
圖6是本發明技術方案總體結構示意圖。
[0012]圖中:1-定子鐵芯；2-定子線圈；3_轉子永磁體磁極；4-轉子支撐體；5-發電機外殼；6_緊固螺母；7-軸承；8_發電機軸；9_定子鐵芯；10_定子線圈；11_轉子永磁體磁極；12-轉子支撐體；13-緊固螺母；14-發電機軸；15-定子鐵芯凹槽；16-轉子梯形永磁體磁極；17_定子鐵芯；18_定子鐵芯凹槽；19_轉子方形永磁體磁極；20_定子鐵芯；21_定子鐵芯凹槽；22_轉子三角形永磁體磁極；23_定子鐵芯；24_車把；25_車座；26_發電機；27-底座；28_發電機軸；29_腳蹬。
[0013]【具體實施方式】:
圖6是本發明技術方案總體結構示意圖，本發明技術方案由發電機26、車座25、車把24和底座27、腳蹬29等組成，健身車腳蹬直接安裝在發電機軸上。
[0014]如圖1所示，本發明技術方案發電機由定子鐵芯1、定子線圈2、轉子磁極3、轉子支撐體4、發電機外殼5、緊固螺母6、軸承7、發電機軸8等組成，定子鐵芯I由多層矽鋼片構成。發電機外殼5與發電機軸8之間設有軸承7。
[0015]如圖2所示，定子鐵芯I為多層矽鋼片，定子鐵芯I內圓沿圓周開有均勻分布的鐵芯凹槽18，凹槽的數量為294個。轉子永磁體磁極11沿轉子支撐體12外圓按N、S極間隔均勻排列，數量為49對。鐵芯凹槽18內繞有定子線圈10，定子線圈10為單層繞組，每槽繞組為27匝，繞組排列方式按三相輸出電壓分布。緊固螺母6用於固定連接轉子支撐體12和發電機軸14。
[0016]如圖3所示，轉子梯形永磁體磁極16共49對，沿轉子支撐體12外圓按N、S極間隔均勻排列，每片永磁體磁極對應3個定子鐵芯凹槽15。
[0017]本發明技術方案發電機的額定轉速為62轉/分鐘,額定功率為437瓦,額定輸出電壓為三相正弦交流12V，該電壓經三相整流後，通過逆變器獲得220V交流電。
【權利要求】
1.一種健身發電車，包括車座、車把、腳瞪、發電機、發電機軸、發電機定子鐵芯、定子鐵芯凹槽、定子線圈、轉子永磁體磁極組成，其特徵在於健身發電車上無皮帶、鏈條或齒輪等機械傳動機構，腳蹬直接安裝在發電機軸上。
2.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機定子鐵芯凹槽數量為186、192、198、204、210、216、222、228、234、240、246、252、258、264、270、276、282、288、294、300、306、312、318、324、330 個。
3.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機轉子永磁體磁極數量為30?56對。
4.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機定子線圈為單層繞組，排列方式按三相輸出電壓分布。
5.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機轉子永磁體磁極為片狀梯形、方型或三角形。
6.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機轉子每片永磁體磁極對應3個定子鐵芯凹槽。
7.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機額定轉速為50?97轉/分鐘。
8.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機額定功率為300?490瓦。
9.根據權利要求1所述的健身發電車，其特徵在於發電機額定輸出電壓為三相正弦交流12伏或24伏。
【文檔編號】A63B22/08GK104214060SQ201310220695
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年6月5日 優先權日:2013年6月5日
【發明者】嶽軍, 趙金峰 申請人:嶽軍, 趙金峰