自發(fā)電手電系統(tǒng)的設(shè)計方案

南京市第十三中學(xué)  羅潔華老師 提供

一、設(shè)計目標(biāo)

自發(fā)電手電系統(tǒng)

二、設(shè)計要求

1．不需要電池能手動產(chǎn)生電能提供燈泡發(fā)亮

2．系統(tǒng)設(shè)備便于攜帶

3．系統(tǒng)故障率小，使用方便

三、設(shè)計分析

1．不需要電池，又能有電發(fā)光，就需要用到電磁學(xué)原理，利用市場上出售的或家中玩具或電動設(shè)備上廢棄的小型馬達，實現(xiàn)磁生電。

2．多級大小齒輪、同軸齒輪的使用可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的加速。

四、設(shè)計方案

1．原理

1）將馬達的轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)，使馬達內(nèi)部磁鐵在線圈中旋轉(zhuǎn)，切割磁力線產(chǎn)生感生電流，使手電的電珠發(fā)光，實現(xiàn)照明。

2）轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)越快，產(chǎn)生電流越大，手電越亮?？梢酝ㄟ^齒輪組實現(xiàn)多級加速。

3）原理圖：           

            

2．選用部件

馬達、齒輪組、導(dǎo)線、燈珠、固定件、外殼……

3．功能實現(xiàn)

搖動或移動齒輪，燈珠發(fā)光。

4．優(yōu)化設(shè)計

1）馬達微型化

2）齒輪加速增加，使用異形齒輪增加功能，如條形齒輪改變用力方向，再增加彈簧可以做成手握方式工作。

3）使用高亮度發(fā)光二極管作為發(fā)光源，可以節(jié)約能源，增加亮度，延長壽命。

五、設(shè)計感想

曾經(jīng)見過市場上出售的自發(fā)電手電，原來只知道使用，只感覺很奇妙、很有用，原理很復(fù)雜，沒有想到自己也能根據(jù)所學(xué)知識進行設(shè)計，用學(xué)校提供的馬達試驗了一下，覺得效果不錯。通過設(shè)計不僅掌握了自發(fā)電手電的工作原理，學(xué)會了系統(tǒng)的設(shè)計，更看到了自己的能力，原來我是可以做好很多事的。