如何设计一个电磁能量收集装置
收集电波能量的试验很早就开始了，美国科学杂志曾经介绍过三相交流电的创始人（南斯拉夫人）到美国后，转而进行无线电力传播，但是始终无法成功，其中的困难之一是电波的能量密度实在太低了
对于的天空无线电波，收集的问题也是能量密度太低，没有太大的价值，而且高频无线电波收集天线必须符合1/4波长的要求，因此即使电波能量足够，也会因为天线的选择性而只能收集极其有限的一部分
当然无线电力传播目前已经进入了使用阶段，已经可以利用微波给在天空中飞行的无人飞机提供能源；将来在地球自有能源不能满足需要后，人们必须到太空中去开发能源，其中的太空太阳能电站是最有前途的，而太空电站向地面输电就将采用微波传输
1、总体方案的原理性设计
（1）原理性结构：结构本设计的采用二级加速齿轮机构，且使用有创新性设计的双向超越离合器机构能够产生足够的电能。二级齿轮加速机构可以保证发电机的转速达到一定的要求，双向超越离合器可以使该设计发出比一般发电机多一倍到两倍的电能，二级齿轮加速机构及双向超越离合器机构如图2.1所示。
图2.1 二级齿轮加速机构及双向超越离合器机构原理图
（2）传动比的计算
传动比n= = =30
（3）电机转速的计算
电机转速ω= =15π
其中: n为传动比，人的行走速度为每秒1.5步，每步转动的角度为60度。
2、双向超越离合器机构的设计
双向超越离合器可以使该设计发出比一般发电机多一倍到两倍的电能，人行走时，腿做往复的摆动，当腿向前摆动时，逆时针超越离合器起作用，开始工作，带动棘轮转动，棘轮又是电机外壳，与发电的磁铁是一体的，这样就可以通过切割磁感线运动使发电机发出电量来，当腿向后摆动时，顺时针超越离合器起作用，开始工作，带动棘轮转动，发出电量来。
此时，关键之处是，逆时针超越离合器的棘轮由于惯性的原因仍在做逆时针转动，这样双面的棘轮一个做逆时针转动，一个做顺时针转动，这样的相对运动比单独的一个运动多出一倍多的电量。如图2.2所示。
图2.2双向超越离合器机构
棘爪的设计不需要加弹簧的原因，以逆时针的棘爪棘轮机构为例，当逆时针运动时，由于切向的摩擦力的作用，棘爪外伸，带动棘轮转动；当顺时针运动时，由于切向的摩擦力的作用，棘爪内缩，不带动棘轮轮动。在此，巧妙的运用摩擦力简化了机构。
3、发电机内部结构的设计
（1）发电机的结构：发电机的两块磁铁异极相对，这样磁感线可以近似的垂直于线圈，有效的做切割磁感线运动，两块磁铁分别与两个电机外壳做反向的相对运动，使线圈更有效的切割磁感线。
图2.3发电机内部结构
（2）直流电机的感应电动势的计算：
直流电机的感应电动势为Ea=
其中：P表示磁极对数，这里P=1；
N表示电枢绕组的总导体数；
2a为支路数；
为每极的磁通；
n表示转子的转速n= =180
1)磁通量计算：
磁通量 =BA
磁通密度B=μH, 其中μ为介质的磁导率，单位为（H/m）；空气中μ¬0=4π×10-7H/m；H为磁场强度。
铝镍钴系永磁材料是目前电机中应用较广的永磁材料。
取铝镍钴32，B=1.2特，HC=44千安/米，磁导率为3.2-4.5μ0
若不计磁漏则 =BA=3.6×10-7韦
2)转子的转速的计算：
转子的转速n= =180
综上所述, 直流电机的感应电动势为Ea= = =5.4 10 V
http://www.56ggmm.com/a/gxlw/gklw/jxsj/2010/0830/332.html提供
由于采用顺时针和逆时针两种方式的发电机，因此发电量是单一发电机的两倍，又因为采用双向的超越离合装置，由于相对运动的作用可以使发电量提高三到四倍。将两个发电机并联电压相加，即E=3E 或4 E =1.62 10 V-2.16 10 V。
（3）线圈电阻的计算：
线圈电阻R= = =52.5
其中： 为电阻率，L为导线长度，S为横截面积
感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
注意：“阻碍”不是“相反”，原磁通量增大时方向相反，原磁通量减小时方向相同；“阻碍”也不是阻止，电路中的磁通量还是变化的.
主要是设计一个线圈，来感应磁场的变化，再通过一个小型的电桥，输入到电池进行储存电力。
不知
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