自发电手电系统的设计方案

自发电手电系统的设计方案

南京市第十三中学  罗洁华老师 提供

一、设计目标

自发电手电系统

二、设计要求

1．不需要电池能手动产生电能提供灯泡发亮

2．系统设备便于携带

3．系统故障率小，使用方便

三、设计分析

1．不需要电池，又能有电发光，就需要用到电磁学原理，利用市场上出售的或家中玩具或电动设备上废弃的小型马达，实现磁生电。

2．多级大小齿轮、同轴齿轮的使用可以实现旋转的加速。

四、设计方案

1．原理

1）将马达的转动轴旋转，使马达内部磁铁在线圈中旋转，切割磁力线产生感生电流，使手电的电珠发光，实现照明。

2）转动轴旋转越快，产生电流越大，手电越亮。可以通过齿轮组实现多级加速。

3）原理图：           

            

2．选用部件

马达、齿轮组、导线、灯珠、固定件、外壳……

3．功能实现

摇动或移动齿轮，灯珠发光。

4．优化设计

1）马达微型化

2）齿轮加速增加，使用异形齿轮增加功能，如条形齿轮改变用力方向，再增加弹簧可以做成手握方式工作。

3）使用高亮度发光二极管作为发光源，可以节约能源，增加亮度，延长寿命。

五、设计感想

曾经见过市场上出售的自发电手电，原来只知道使用，只感觉很奇妙、很有用，原理很复杂，没有想到自己也能根据所学知识进行设计，用学校提供的马达试验了一下，觉得效果不错。通过设计不仅掌握了自发电手电的工作原理，学会了系统的设计，更看到了自己的能力，原来我是可以做好很多事的。