一种无传动机构的健身发电车的制作方法
【专利摘要】一种无传动机构的健身发电车，由车座、车把、发电机、脚蹬、底座等组成，属健身发电领域。本发明技术方案将健身车脚蹬直接安装在发电机轴上，无需皮带、链条或齿轮等机械传动机构，提高了现有健身发电车的效率及发电量。发电机由定子铁芯、定子线圈、转子永磁体磁极、转子支撑体、外壳等组成。定子铁芯凹槽数量为180?330个，转子永磁体磁极数量为30?56对，定子线圈为单层绕组，排列方式按三相输出电压分布。发电机额定转速为50?97转/分钟，额定功率为300?490瓦，额定输出电压为三相正弦交流12伏或24伏，该电压经三相整流后，通过逆变器获得单相220伏交流电源。
【专利说明】一种无传动机构的健身发电车
【技术领域】
[0001]本发明技术方案属健身发电领域，特别涉及健身发电车。
【背景技术】
[0002]拥有健康的身体，是美好生活愉快工作的基本保证。人们通过健身车锻炼身体，有的健身车带有发电功能，在健身的同时将一部分能量转换为电能，即锻炼了身体又发出了低碳绿色的电力。
[0003]然而，现有健身发电车的发电量都不大，所发出的电量只能用于小功率照明、LED、音乐盒等，实用性不强，不能为功率更大的电器如电视机、电脑等提供电源。为此，有必要提高现有健身发电车的效率和发电量。
[0004]现有健身发电车的发电量不足的原因在于，现有健身发电车是通过皮带、链条或齿轮等传动机构将健身车主轴与发电机轴相连。人的体能是有限的，在主动轮与从动轮的能量传递过程中，皮带、链条或齿轮消耗了一部分能量，剩余的能量才用于发电，从而导致发电量小效率低下。
[0005]现有健身发电车上使用的发电机是传统发电机，其额定转速一般较高，只能通过皮带、链条或齿轮传动并增速，才能达到发电机的额定转速。另外，传统发电机在体积、夕卜形、额定功率、额定输出电压等方面，也不是很适合直接应用在健身车上。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种无需皮带、链条或齿轮等机械传动的健身发电车技术方案，健身车脚蹬直接安装在发电机轴上，从而大大提高了健身发电车的效率。本发明健身发电车上的发电机是专为健身车设计，根据健身车的需求设计发电机的额定转速、外形体积、额定功率、输出电压。
[0007]本发明技术方案由车座、车把、发电机、脚蹬、底座等组成，其中发电机由定子铁芯、定子线圈、转子永磁体磁极、转子支撑体、外壳等组成。定子铁芯为多层砂钢片，其内圆开有均匀分布的铁芯凹槽，凹槽数量为180?330个。转子永磁体磁极沿转子支撑体外圆按N、S极间隔均匀排列，数量为30?55对。铁芯凹槽内绕有定子线圈，定子线圈为单层绕组，排列方式按三相输出电压分布。转子永磁体磁极为片状梯形、方型或三角形，每片永磁体磁极对应3个定子铁芯凹槽。
[0008]考虑到大多数健身群体的体能因素和舒适度范围，本发明技术方案发电机的额定转速设计在50?97转/分钟区间，额定功率为300?490瓦，额定输出电压为三相正弦交流12伏或24伏，该电压经三相整流后，通过逆变器获得220伏交流电。
[0009]本发明技术方案可使一般正常体能的健身者持续轻松地获得200瓦以上的电能，所发出的电能经整流逆变后，可直接为电脑、电视机等实用电器供电。体能健壮者可持续获得400瓦以上的发电功率，为更多的用电设备供电。
[0010]本发明技术方案提高了健身发电车的效率，其特征在于健身发电车上无皮带、链条或齿轮等机械传动机构，健身车脚蹬直接安装在发电机轴上。
[0011]【专利附图】
【附图说明】:
图1是本发明技术方案发电机结构示意图；
图2是转子永磁体磁极与定子线圈对应关系局部示意图；
图3是转子梯形永磁体磁极与定子铁芯凹槽对应关系局部示意图；
图4是转子方形永磁体磁极与定子铁芯凹槽对应关系局部示意图；
图5是转子三角形永磁体磁极与定子铁芯凹槽对应关系局部示意图；
图6是本发明技术方案总体结构示意图。
[0012]图中:1-定子铁芯；2-定子线圈；3_转子永磁体磁极；4-转子支撑体；5-发电机外壳；6_紧固螺母；7-轴承；8_发电机轴；9_定子铁芯；10_定子线圈；11_转子永磁体磁极；12-转子支撑体；13-紧固螺母；14-发电机轴；15-定子铁芯凹槽；16-转子梯形永磁体磁极；17_定子铁芯；18_定子铁芯凹槽；19_转子方形永磁体磁极；20_定子铁芯；21_定子铁芯凹槽；22_转子三角形永磁体磁极；23_定子铁芯；24_车把；25_车座；26_发电机；27-底座；28_发电机轴；29_脚蹬。
[0013]【具体实施方式】:
图6是本发明技术方案总体结构示意图，本发明技术方案由发电机26、车座25、车把24和底座27、脚蹬29等组成，健身车脚蹬直接安装在发电机轴上。
[0014]如图1所示，本发明技术方案发电机由定子铁芯1、定子线圈2、转子磁极3、转子支撑体4、发电机外壳5、紧固螺母6、轴承7、发电机轴8等组成，定子铁芯I由多层矽钢片构成。发电机外壳5与发电机轴8之间设有轴承7。
[0015]如图2所示，定子铁芯I为多层矽钢片，定子铁芯I内圆沿圆周开有均匀分布的铁芯凹槽18，凹槽的数量为294个。转子永磁体磁极11沿转子支撑体12外圆按N、S极间隔均匀排列，数量为49对。铁芯凹槽18内绕有定子线圈10，定子线圈10为单层绕组，每槽绕组为27匝，绕组排列方式按三相输出电压分布。紧固螺母6用于固定连接转子支撑体12和发电机轴14。
[0016]如图3所示，转子梯形永磁体磁极16共49对，沿转子支撑体12外圆按N、S极间隔均匀排列，每片永磁体磁极对应3个定子铁芯凹槽15。
[0017]本发明技术方案发电机的额定转速为62转/分钟,额定功率为437瓦,额定输出电压为三相正弦交流12V，该电压经三相整流后，通过逆变器获得220V交流电。
【权利要求】
1.一种健身发电车，包括车座、车把、脚瞪、发电机、发电机轴、发电机定子铁芯、定子铁芯凹槽、定子线圈、转子永磁体磁极组成，其特征在于健身发电车上无皮带、链条或齿轮等机械传动机构，脚蹬直接安装在发电机轴上。
2.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机定子铁芯凹槽数量为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 个。
3.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机转子永磁体磁极数量为30?56对。
4.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机定子线圈为单层绕组，排列方式按三相输出电压分布。
5.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机转子永磁体磁极为片状梯形、方型或三角形。
6.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机转子每片永磁体磁极对应3个定子铁芯凹槽。
7.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机额定转速为50?97转/分钟。
8.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机额定功率为300?490瓦。
9.根据权利要求1所述的健身发电车，其特征在于发电机额定输出电压为三相正弦交流12伏或24伏。
【文档编号】A63B22/08GK104214060SQ201310220695
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】岳军, 赵金峰 申请人:岳军, 赵金峰