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来源：乐鱼导航 发布时间：2023-11-06 10:46:41
本实用新型涉及一种手摇发电机，具体为一种提供给儿童、低年级学生学习、培养科学兴趣的小型科普手摇发电机。
传统的简易型发电机教学模型主要有矩形线圈和位于矩形线圈外的一组磁铁，通常我们将矩形线圈的两头连接微型电流表，让矩形线圈匀速在磁场内旋转切割磁力线，微型电流表的指针即产生左右小副的摇摆，表示产生微小电流。这种教学模型必需配有一微型电流表才可以反应出来，且不直观、缺乏趣味性。近年来，出现了一种手摇发电电筒，例如中国实用新型专利公布了“一种手摇发电机”(ZL03247523)的技术方案，该技术方案主要由壳体、灯泡、发电机、物理运动装置及电路板组件组成，所述的发电机铁心线圈定子、磁铁转子均位于壳体内，物理运动装置为一增速、轮机构，通过转动摇臂手柄，驱动增速齿轮机构增速，磁铁转子高速转动，转子内线圈定子切割磁力线产生电能，再由电路板组件整流滤波、稳压处理输出给灯泡供电或其它负载。这种结构的产品，结构较为复杂，发电机部分均安装在外壳内，作为一个整体不容易清楚了解其工作过程、原理，难以起到激发儿童、低年级学生科普兴趣的目的。
本实用新型的目的是提供一种结构相对比较简单、成本低、磁铁可拆、无漏磁且能使儿童、低年级学生对科普知识产生兴趣的科普手摇篮发电机。
本实用新型的目的是这样实现的一种科普手摇发电机，包括外壳、摇臂手柄、增速齿轮机构、发电机，发电机主要由定子、转子、电刷及输出电极组成，其特征是所述发电机定子为若干磁铁组成，环绕铁心线圈转子的转子座外壁。
所述磁铁外侧设有一内表面与磁铁外表面相对应的导磁材料保护层I，各导磁材料保护层I端面相互衔接。
所述的导磁材料保护层I外侧还包裹一非导磁材料保护层II，保护层II上设有把手。
本实用新型通过将发电机磁铁环绕设置在铁心线圈转子的转子座外壁，可以将其随意拆下，发电机输出电极通过导线连接灯泡，转动摇臂手柄时，直观观测磁铁安装与拆下时发电机产生不同的工作现象，清楚认识对电产生的过程、原理。
转子座为圆柱形，瓦片状磁铁环绕转子座外壁，使发电机内部磁场均匀，漏磁小，磁能利用率高。
磁铁外侧设有一内表面与磁铁外表面相对应的导磁材料保护层I，各导磁材料保护层I端面相互衔接，形成磁场通路，磁能利用率高。导磁材料保护层I外侧还包裹一非导磁材料保护层II，避免外界对磁铁磁场干扰，通过两层保护层能有效保护磁铁强度，保护层II上设有把手，方便拆装。
所述的转子座截面为“工”形，位于外壁的磁铁嵌入其颈部，对磁铁的轴向移动做定位，转子座颈部磁铁间设有条形凸起，防止磁铁径向旋转。
图1为本实用新型科普手摇发电机主视图；图2为本实用新型科普手摇发电机左视图；图3为本实用新型科普手摇发电机定子拆除结构示意图；图4为本实用新型科普手摇发电机磁铁结构示意图。
如图1、图2所示，一种科普手摇篮发电机，最重要的包含外壳1、摇臂手柄2、增速齿轮机构3、发电机4。摇臂手柄2位于壳体1外部，与设置在壳体内的增速齿轮机构一主动大齿轮5同轴活动套接，轴承套接端部为方形或其它非圆形以限制摇臂手柄2与主动大齿轮5作相对旋转运动。增速齿轮机构3由两级增速构成，主动大齿轮5驱动一从动小齿轮6作第一级升速，从动小齿轮6同轴设有另一主动大齿轮7，与发电机转子转轴连接的小齿轮8与主动大齿轮7啮合，形成第二级升速。匀速以每秒3转左右速度转动摇臂手柄2，经增速齿轮机构3升速后驱动电机线的磁力线输出。在输出电极两端通过导线连接一灯泡，灯泡便会发光照明。
如图3、图4所示，本实用新型所示的发电机4主要由铁芯线、两半月形瓦状磁铁组成的定子10(也能够使用更多的磁铁)、电刷及输出电极11组成。在磁铁的外表面设有导磁材料保护层I12、非导磁材料保护层II13，导磁材料保护层I各端面之间互相接触，形成磁场通路，减少漏磁；非导磁材料保护层减少外界对磁铁磁场的干扰。由两层保护层及磁铁组成的定子可有效保证磁铁的强度，在安装、拆卸过程中，特别是小孩使用时不易摔坏。转子座截面形状为“工”形，磁铁定子10利用对转子铁芯的磁性固定吸附在转子座14的外壁颈部15，在转子座14的颈部磁铁间设有条形凸起16，对磁铁产生径向旋转、轴向位移定位。该图例举的转子座为最佳实施形状圆柱形结构，使其磁场均匀。转子座当然还能设计成方形、六边形等，采用这样的形态结构匀落在本实用新型的保护范围。
本实用新型结构相对比较简单，其外壳最好采用透明材料做成，能清楚观察其整个结构，操作时，在磁铁安装与拆卸不同状态下分别转动摇壁手柄，可直观观测灯泡产生不同的结果，对激发儿童、低年级学生的科普兴趣具备比较好的作用，可作为小孩子的玩具以及低年级学生教学用模型。当然，该科普手摇发电机同样可用在野外长期工作的人群使用，比如外接蓄能装置后对其通讯设施供电、照明等。
权利要求1.一种科普手摇发电机，包括外壳、摇臂手柄、增速齿轮机构、发电机，发电机主要由定子、转子、电刷及输出电极组成，摇臂手柄位于壳体外部，摇臂手柄与增速齿轮机构相连，增速齿轮机构与发电机中的转子相连，其特征是所述发电机定子为若干磁铁组成，磁铁环绕设置在铁心线圈转子的转子座外壁上。
2.根据权利要求1所述的科普手摇发电机，其特征是所述转子座为圆柱形，磁铁对应为瓦片状，由两片环绕转子座外壁。
3.根据权利要求1所述的科普手摇发电机，其特征是所述磁铁外侧设有一内表面与磁铁外表面相对应的导磁材料保护层I，各导磁材料保护层I端面相互衔接。
4.根据权利要求3所述的科普手摇发电机，其特征是所述的导磁材料保护层I外侧还包裹一非导磁材料做的保护层II，保护层II上设有把手。
5.根据权利要求1所述的科普手摇发电机，其特征是所述的转子座截面为“工”形，位于外壁的磁铁嵌入其颈部。
6.根据权利要求5所述的科普手摇发电机，其特征是所述转子座颈部磁铁间设有条形凸起。
专利摘要本实用新型涉及一种手摇发电机，具体为一种提供给儿童、低年级学生学习、培养科学兴趣的小型科普手摇发电机。包括外壳、摇臂手柄、增速齿轮机构、发电机，发电机主要由定子、转子、电刷及输出电极组成，其特征是所述发电机定子为若干磁铁组成，环绕铁心线圈转子的转子座外壁，定子可拆卸。发电机输出电极通过导线连接灯泡，转动摇臂手柄时，直观观测磁铁安装与拆下时发电机产生不同的工作现象，清楚认识对电产生的过程、原理。外侧设有导磁材料保护层I、非导磁材料保护层II、磁铁无漏磁无干扰，同时有效保护磁铁。
