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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明一种绳索往复驱动式多层驻极体旋转发电机，属于微能源系统领域；包括外壳和安装于其内的驱动组件、第一发电组和第二发电组；驱动组件设置于外壳内的中部，包括涡卷弹簧、大齿轮盘、绳索和主动轴，由外力拉动绳索驱动整个装置；第一发电组和第二发电组分别设置于驱动组件两侧，通过齿轮啮合实现动力传输，发电阻的从动轴带动驻极体板旋转，与导电电极板产生相对位移，由静电感应原理导电极板上产生变化电荷，进而产生电流。本发明实现了机械能的快速收集和机械能到电能的高效转化，通过机械结构与驻极体发电技术的结合，避免了在往复运动中机械能转换电能时，反程运动能量的损耗，实现了机械能无间隙收集。

主权项：1.一种绳索往复驱动式多层驻极体旋转发电机，其特征在于：包括外壳和安装于其内的驱动组件、第一发电组和第二发电组；所述外壳包括底座和顶盖，所述底座为上开口的盒体结构，顶盖封装于其开口端；所述驱动组件设置于外壳内的中部，包括涡卷弹簧、大齿轮盘、绳索和主动轴，所述主动轴一端通过轴承与底座中部转动连接，另一端穿过大齿轮盘中心孔与涡卷弹簧的内端固定连接，另一端端头由顶盖中心处的中心孔限位；所述大齿轮盘的上端为大齿轮，下端为绕线盘；所述绳索缠绕于绕线盘上，其内端头固定于绕线盘上，外端头穿过外壳露于外侧；所述第一发电组安装于驱动组件的一侧，包括第一复合棘轮、第一内筒盖、导电电极板、外支撑环、内支撑环、驻极体板、内筒壁、第一从动轴；所述第一从动轴底端通过轴承与底座转动连接，另一端依次同轴穿过内筒壁、驻极体板、内支撑环、外支撑环、导电电极板、第一内筒盖和第一复合棘轮、插装于顶盖一侧的限位孔；所述内筒壁为上端开口的套筒结构，作为第一发电组的支撑外壳，其下端中心处开有通孔，用于穿过第一从动轴和轴承；所述第一从动轴与第一内筒盖、内支撑环为过盈配合，与第一复合棘轮、导电电极板为间隙配合；所述驻极体板通过内支撑环与第一从动轴固定；所述导电电极板通过外支撑环置于驻极体板的上方；所述第一复合棘轮的主体为菱形板结构的第一小齿轮盘，其上端中部固定有与大齿轮啮合的小齿轮，下端两对角处均固定有第一棘齿；所述第一内筒盖为圆盘结构，其上端中心处开有第一棘齿卡槽，与顺时针转动的第一棘齿啮合，逆时针转动不啮合；所述第二发电组安装于驱动组件的另一侧，包括第二复合棘轮、第二内筒盖、导电电极板、外支撑环、内支撑环、驻极体板、内筒壁、第二从动轴；所述第二复合棘轮的第二棘齿与第一复合棘轮的第一棘齿安装方向相反，第二内筒盖的第二棘齿卡槽与第一内筒盖的第一棘齿卡槽镜像对称；第二棘齿卡槽与逆时针转动的第二棘齿啮合，顺时针转动不啮合；其余部件及结构均相同；当外力抽拉绳索时，所述涡卷弹簧卷紧储存能量，带动大齿轮盘顺时针转动，通过与小齿轮啮合带动第一复合棘轮与第二复合棘轮逆时针转动；此时第二复合棘轮的第二棘齿与第二内筒盖相啮合，依次带动第二从动轴和驻极体板逆时针转动，第一复合棘轮与第一内筒盖不啮合，第一从动轴不转动；当消除外力松开绳索时，所述涡卷弹簧释放，带动大齿轮盘逆时针转动，通过与小齿轮啮合带动第一复合棘轮与第二复合棘轮顺时针转动；此时第一复合棘轮的第一棘齿与第一内筒盖相啮合，依次带动第一从动轴和驻极体板顺时针转动，同时第二从动轴在惯性作用下继续带动驻极体板转动；由从动轴带动驻极体板旋转，与导电电极板产生相对位移，由静电感应原理导电极板上产生变化电荷，进而产生电流。

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