JP2008220120A - Power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発電システムに関し、特に、永久磁石とコイルとを用いた発電システムに用いて好適なものである。 The present invention relates to a power generation system, and is particularly suitable for use in a power generation system using permanent magnets and coils.
従来、永久磁石を円周方向に多数配置したロータと、円周方向に多数配置したコアに対してコイルが巻回されたステータとを備え、永久磁石が配置されたロータを回転させることによって、ステータに配置されたコイルに起電力を生じさせるようにした発電機が存在する（例えば、非特許文献１および特許文献１〜４を参照）。
上記非特許文献１に記載の発電機は、個々の独立した２個のコアを有するステータブロックを多数設け、ステータブロック毎に強力なプラス固定磁界磁力（モータ作用）を発生させることにより、マイナスの回転磁界（ロータを止めようとするブレーキ作用）を打ち消し、更に余力によってロータを自転させることを図ったものである。この発電機によれば、始動時に一度外部入力エネルギーでロータを回転させれば、その後はエネルギーの入力なしで常にロータを自転させることができる、とのことである。上記特許文献１〜４は、この種の発電機を実現するために必要な構成について竹川氏が特許出願したものである。 The generator described in Non-Patent Document 1 includes a large number of stator blocks each having two independent cores, and generates a strong plus fixed magnetic field magnetic force (motor action) for each stator block. The rotating magnetic field (braking action to stop the rotor) is canceled out, and the rotor is further rotated by the remaining force. According to this generator, once the rotor is rotated with external input energy at the time of starting, the rotor can always be rotated without any energy input thereafter. The above Patent Documents 1 to 4 are patent applications by Mr. Takekawa regarding the configuration necessary for realizing this type of generator.
しかしながら、非特許文献１自体にも記載されているように、この種の「完全永久電気エネルギー」を生む発電機は、実現が極めて困難なものである。すなわち、発電機のブレーキ作用を完全に打ち消すことは極めて困難であり、外部エネルギーの入力なしにロータを常に回転させ続けることは不可能である。 However, as described in Non-Patent Document 1 itself, a generator that produces this kind of “fully permanent electrical energy” is extremely difficult to realize. That is, it is extremely difficult to completely cancel the braking action of the generator, and it is impossible to keep the rotor constantly rotating without input of external energy.
本発明は、このような実情に鑑みて成されたものであり、永久磁石を備えた発電機においてロータを止めようとする電磁的なブレーキ作用があっても、極めて高い発電効率を実現可能な発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can achieve extremely high power generation efficiency even when there is an electromagnetic braking action to stop the rotor in a generator having a permanent magnet. The purpose is to provide a power generation system.
上記した課題を解決するために、本発明では、発電機のロータに対してモータにより回転駆動力を与えるように成し、発電機の交流出力の一部を変圧器、整流器、蓄電器を介してモータへの入力電圧として供給するようにしている。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, a rotational driving force is applied to a rotor of a generator by a motor, and a part of the AC output of the generator is passed through a transformer, a rectifier, and a capacitor. The voltage is supplied as an input voltage to the motor.
本発明の他の態様では、発電機が備える複数のコイルを各々独立した結線により構成している。 In another aspect of the present invention, the plurality of coils included in the generator are configured by independent connections.
本発明の更に別の態様では、結線が独立したコイル、変圧器、整流器および蓄電器を１組の回路として同様の回路をｋ組設け、ｋ個の蓄電器のうちｍ個（ｋ＞ｍ）の蓄電器より出力される電圧を負荷に供給するとともに、ｎ個（ｋ＞ｎ（＝ｋ−ｍ））の蓄電器より出力される電圧をモータへの入力電圧として供給するようにしている。 In still another aspect of the present invention, k sets of similar circuits are provided, with coils, transformers, rectifiers, and capacitors having independent connections as one set of circuits, and m (k> m) capacitors among the k capacitors. The voltage output from the n capacitors (k> n (= km)) is supplied as the input voltage to the motor.
上記のように構成した本発明によれば、永久磁石を備えた発電機においてロータを止めようとする電磁ブレーキ作用（マイナストルク）が生じても、ロータがモータから回転駆動力を得ることによってロータに大きなプラストルクを発生させることができる。モータには蓄電器から入力エネルギーが与えられているので、蓄電器の電圧がモータ駆動に必要な電圧以下まで低下しない限り、ロータを回転させて発電し続けることができる。蓄電器は充電しながら電力を消費するので、電圧の低下速度は極めて遅く、長時間にわたってモータの入力エネルギーを確保し、発電し続けることができる。しかも、モータは本発電システムの外部よりエネルギーを入力して回転するのではなく、発電機自身で発電した電圧の一部を入力エネルギーとして得ているので、本発電システム内でエネルギーを効率的に循環させることができ、極めてエネルギー効率の良い発電システムを実現することができる。 According to the present invention configured as described above, even when an electromagnetic brake action (minus torque) for stopping the rotor is generated in the generator having the permanent magnet, the rotor obtains the rotational driving force from the motor. A large positive torque can be generated. Since input energy is supplied to the motor from the capacitor, the rotor can continue to generate power as long as the voltage of the capacitor does not drop below the voltage required for driving the motor. Since the battery consumes electric power while being charged, the voltage decrease rate is extremely slow, and it is possible to secure the input energy of the motor for a long time and continue to generate power. Moreover, the motor does not rotate by inputting energy from the outside of the power generation system, but obtains a part of the voltage generated by the generator itself as input energy. A very energy efficient power generation system can be realized that can be circulated.
また、本発明の他の態様によれば、各コイルが独立しているので、個々のコイルのサイズが、各コイルを結線した場合におけるトータルの実質的なサイズよりも小さくなる。このため、起電力を発生するときに永久磁石から発している励磁磁力と各コイルに発生する磁界磁力との作用に起因する電磁的なブレーキ力をできるだけ小さくすることができ、ロータを止めようとするマイナストルクを小さくすることができる。これにより、ロータを回転させる際の負荷が小さくなり、より少ない入力エネルギーでロータを効率的に回転し、発電することができる。 According to another aspect of the present invention, since each coil is independent, the size of each coil is smaller than the total substantial size when the coils are connected. For this reason, when the electromotive force is generated, the electromagnetic braking force resulting from the action of the exciting magnetic force generated from the permanent magnet and the magnetic magnetic force generated in each coil can be reduced as much as possible to stop the rotor. The negative torque can be reduced. Thereby, the load at the time of rotating a rotor becomes small, and a rotor can be efficiently rotated with less input energy, and it can generate electric power.
本発明の更に別の態様によれば、個々のコイル毎に独立して発電することができ、個々で得られた電力を合算することによって大きな電力を得ることができる。そのうちｎ個の蓄電器の出力電圧をモータにフィードバックしてモータを回転させることにより、より大きな入力エネルギーによってモータを高速に回転させることができる。そして、モータからの駆動力によって発電機のロータが高速に回転すると、発電によって得られる電力はより大きなものとなる。これにより、発電効果の大きい極めて効率的な発電システムを実現することができる。 According to still another aspect of the present invention, power can be generated independently for each individual coil, and a large amount of power can be obtained by adding the power obtained individually. Among them, the output voltage of n capacitors is fed back to the motor and the motor is rotated, so that the motor can be rotated at a high speed with larger input energy. And if the rotor of a generator rotates at high speed with the driving force from a motor, the electric power obtained by electric power generation will become larger. Thereby, an extremely efficient power generation system having a large power generation effect can be realized.
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１の実施形態による発電システムの構成例を示す図である。図１に示すように、本実施形態の発電システム１０は、発電機１、ＤＣモータ２、変圧器３、整流器４およびバッテリ５を備えて構成されている。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a power generation system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the power generation system 10 of this embodiment includes a generator 1, a DC motor 2, a transformer 3, a rectifier 4, and a battery 5.
発電機１は、回転軸に取り付けられたロータと、ロータの外周に沿って配置された複数の永久磁石と、複数の永久磁石の外側に配置された複数のコアと、複数のコアの周りに巻回された複数のコイルとを備え、ロータを回転させることによって複数のコイルに起電力を生じさせるようにしたものである。この発電機１の詳細な構成は後述する。 The generator 1 includes a rotor attached to a rotating shaft, a plurality of permanent magnets disposed along the outer periphery of the rotor, a plurality of cores disposed outside the plurality of permanent magnets, and around the plurality of cores. And a plurality of wound coils, and an electromotive force is generated in the plurality of coils by rotating the rotor. The detailed configuration of the generator 1 will be described later.
ＤＣモータ２は、発電機１のロータに回転駆動力を与えるものである。すなわち、発電機１とＤＣモータ２とがベルト６により連結される。そして、ＤＣモータ２の駆動力をベルト６を介して発電機１のロータに伝達することにより、ロータを回転させることができるようになっている。 The DC motor 2 gives a rotational driving force to the rotor of the generator 1. That is, the generator 1 and the DC motor 2 are connected by the belt 6. The driving force of the DC motor 2 is transmitted to the rotor of the generator 1 via the belt 6 so that the rotor can be rotated.
変圧器３は、発電機１（複数のコイル）の交流出力を所望の電圧に変換する。整流器４は、変圧器４で変圧された交流電圧を整流して直流電圧に変換する。例えば、整流器４はブリッジダイオードで構成される。バッテリ５は、本発明の蓄電器に相当するものであり、整流器４より出力される直流電圧を入力して蓄電する。 The transformer 3 converts the AC output of the generator 1 (a plurality of coils) into a desired voltage. The rectifier 4 rectifies the AC voltage transformed by the transformer 4 and converts it into a DC voltage. For example, the rectifier 4 is composed of a bridge diode. The battery 5 corresponds to the battery of the present invention, and stores the battery by inputting the DC voltage output from the rectifier 4.
本実施形態では、バッテリ５より出力される電圧の一部を、インバータ１００を介して負荷２００に供給するとともに、バッテリ５より出力される電圧の他の一部を、ＤＣモータ２への入力電圧として供給するようにしている。 In the present embodiment, a part of the voltage output from the battery 5 is supplied to the load 200 via the inverter 100, and the other part of the voltage output from the battery 5 is input to the DC motor 2. I am trying to supply as.
図２は、発電機１の一部構成例を示す端面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿った断面図である。発電機１は、コイルを有するステータのコアの内側で、永久磁石を有するロータが回転し、コアに巻回されたコイルに起電力が生じるようにしたものである。 FIG. 2 is an end view showing a partial configuration example of the generator 1. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. The generator 1 is configured such that an electromotive force is generated in a coil wound around a core by rotating a rotor having a permanent magnet inside a stator core having a coil.
図２および図３において、図示しない支持部材に回転軸４１が回転自在に支持され、回転軸４１にロータ４２が取り付けられる。ロータ４２は、高さが比較的低い略円柱形状であり、その外周面には、永久磁石ユニット５１，５２を取り付けるための支持面４３が設けられている。第１、第２永久磁石ユニット５１，５２の取り付けは、支持面４３に対するネジ止めや接着など、任意の方法で行うことができる。ロータ４２にはプーリ４４が設けられ、プーリ４４はベルト６によりＤＣモータ２に連結される。 2 and 3, the rotating shaft 41 is rotatably supported by a support member (not shown), and the rotor 42 is attached to the rotating shaft 41. The rotor 42 has a substantially cylindrical shape with a relatively low height, and a support surface 43 for attaching the permanent magnet units 51 and 52 is provided on the outer peripheral surface thereof. The first and second permanent magnet units 51 and 52 can be attached by an arbitrary method such as screwing or bonding to the support surface 43. The rotor 42 is provided with a pulley 44, and the pulley 44 is connected to the DC motor 2 by the belt 6.
図４は、永久磁石ユニット５１，５２の構成例を示す斜視図である。図５は、図４に示した永久磁石ユニット５１，５２のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。本実施形態の永久磁石ユニット５１，５２は、磁極が厚さ方向両端にある磁石体６０を備える。磁石体６０は、板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈを相互に吸着させて一体とした磁石連結体である。 FIG. 4 is a perspective view showing a configuration example of the permanent magnet units 51 and 52. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line BB of the permanent magnet units 51 and 52 shown in FIG. The permanent magnet units 51 and 52 of this embodiment include a magnet body 60 having magnetic poles at both ends in the thickness direction. The magnet body 60 is a magnet coupling body in which the plate-like permanent magnets 60A to 60H are attracted to each other and integrated.
板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈのそれぞれは、上下面が平面の円板状で、中央部には、上面から下面へ貫通するボルト孔６３が形成されている。板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈは、例えばネオジウム磁石（Ne-Fe-Co）でできていて、一方の面がＳ極、他方の面がＮ極である。ネオジウム磁石は残留磁束密度も保磁力も大きく、強い磁場を発生することができる点で好ましい。 Each of the plate-like permanent magnets 60 </ b> A to 60 </ b> H has a disk shape whose upper and lower surfaces are flat, and a bolt hole 63 penetrating from the upper surface to the lower surface is formed at the center. The plate-shaped permanent magnets 60A to 60H are made of, for example, a neodymium magnet (Ne-Fe-Co), and one surface is an S pole and the other surface is an N pole. A neodymium magnet is preferable in that it has a large residual magnetic flux density and a large coercive force, and can generate a strong magnetic field.
なお、板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの形状は、板状であればよく、円板状に限定されない。例えば、４角形、その他の多角形でも良い。また、磁石材料はネオジウム系に限らず、サマリウム系、セリウム系、アルニコ系、フェライト系のものでも良い。ただし、ネオジウム系が最も強い磁石であるので、これを用いるのが好ましい。 In addition, the shape of plate-shaped permanent magnet 60A-60H should just be plate shape, and is not limited to disk shape. For example, a quadrangular shape or other polygons may be used. The magnet material is not limited to neodymium, but may be samarium, cerium, alnico, or ferrite. However, since neodymium is the strongest magnet, it is preferable to use it.
設定した磁石体６０の高さと、使用する板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの１枚の厚さとにより、重ね合わせる板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの数を決める。板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの枚数を変えることにより、磁石体６０の高さ（厚さ）を容易に変えることができる。なお、磁石体６０は、複数の板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈを一体としたものではなく、１つの部材で構成することもできる。 The number of the plate-like permanent magnets 60A to 60H to be overlapped is determined by the set height of the magnet body 60 and the thickness of one of the plate-like permanent magnets 60A to 60H to be used. By changing the number of the plate-like permanent magnets 60A to 60H, the height (thickness) of the magnet body 60 can be easily changed. In addition, the magnet body 60 is not what integrated several plate-shaped permanent magnet 60A-60H, and can also be comprised with one member.
本実施形態では、板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの数を８枚としたが、他の枚数でも良い。板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの数が少なく磁石体６０の高さが低いと、十分な磁束密度を得ることができない。一方、板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの数が多く磁石体６０の高さが高いと、永久磁石ユニット５１，５２全体の大きさと重量が増し、構造的に弱くなり、また、コストが高くなるという欠点がある。板状永久磁石６０Ａ〜６０Ｈの数は、２〜１０枚が好ましく、３〜８枚が更に好ましい。 In this embodiment, the number of plate-like permanent magnets 60A to 60H is eight, but other numbers may be used. If the number of the plate-like permanent magnets 60A to 60H is small and the height of the magnet body 60 is low, sufficient magnetic flux density cannot be obtained. On the other hand, if the number of the plate-like permanent magnets 60A to 60H is large and the height of the magnet body 60 is high, the size and weight of the permanent magnet units 51 and 52 increase, the structure becomes weak, and the cost increases. There are drawbacks. The number of plate-like permanent magnets 60A to 60H is preferably 2 to 10, and more preferably 3 to 8.
また、永久磁石ユニット５１，５２は、磁石体６０の一方の端面（下端面）に吸着された板状の基端側ヨーク６１を備えている。また、永久磁石ユニット５１，５２は、磁石体６０と基端側ヨーク６１とを一体的に連結するための締結ボルト６２を備えている。以下、永久磁石ユニット５１，５２の説明において、磁石体６０の中心線を軸線とする（２点鎖線で示す）。 Further, the permanent magnet units 51 and 52 include a plate-like base end side yoke 61 that is attracted to one end face (lower end face) of the magnet body 60. In addition, the permanent magnet units 51 and 52 include fastening bolts 62 for integrally connecting the magnet body 60 and the base end side yoke 61. Hereinafter, in the description of the permanent magnet units 51 and 52, the center line of the magnet body 60 is defined as an axis (indicated by a two-dot chain line).
基端側ヨーク６１は、直径が磁石体６０の直径と等しいかこれより大きい円板状である。基端側ヨーク６１の上下の面は、正方形または長方形とすることもできる。基端側ヨーク６１の中央部には、締結ボルト６２の先端部を受入れるためのボルト孔６３が形成され、ボルト孔６３には締結ボルト６２の先端部の牡ねじと螺合するための雌ねじが形成されている。基端側ヨーク６１は、例えば軟鉄等の常磁性体からなる。なお、基端側ヨーク６１を設ける代わりに、ロータ４２の少なくとも支持面４３の近傍を常磁性体で構成しても良い。 The proximal end side yoke 61 has a disk shape whose diameter is equal to or larger than the diameter of the magnet body 60. The upper and lower surfaces of the base end side yoke 61 may be square or rectangular. A bolt hole 63 for receiving the distal end portion of the fastening bolt 62 is formed in the central portion of the proximal end side yoke 61, and a female screw for screwing with the male screw at the distal end portion of the fastening bolt 62 is formed in the bolt hole 63. Is formed. The proximal end yoke 61 is made of a paramagnetic material such as soft iron. Instead of providing the base end side yoke 61, at least the vicinity of the support surface 43 of the rotor 42 may be made of a paramagnetic material.
図３に示すように、ロータ４２の支持面４３には、第１永久磁石ユニット５１と第２永久磁石ユニット５２が、回転軸４１の軸方向に間隔をおいて配置され、ステータのコア５３の２つのセグメント部５３ａ，５３ｂと対向するようになっている。軸方向に配置された第１、第２永久磁石ユニット５１，５２の先端側（セグメント部５３ａ，５３ｂ側）の極性は、それぞれＳ極、Ｎ極である。 As shown in FIG. 3, a first permanent magnet unit 51 and a second permanent magnet unit 52 are arranged on the support surface 43 of the rotor 42 with an interval in the axial direction of the rotating shaft 41. The two segment portions 53a and 53b are opposed to each other. The polarities on the tip side (segment portions 53a, 53b side) of the first and second permanent magnet units 51, 52 arranged in the axial direction are the S pole and the N pole, respectively.
なお、永久磁石ユニット５１，５２の先端側の極性は、その他の配列とすることもできる。例えば、第１永久磁石ユニット５１の先端側をＮ極、第２永久磁石ユニット５２の先端側をＳ極とすることができる。第１、第２永久磁石ユニット５１，５２は先端側の磁極が異なるだけで、他の点については同じである。 Note that the polarities on the tip side of the permanent magnet units 51 and 52 may be other arrangements. For example, the front end side of the first permanent magnet unit 51 can be an N pole, and the front end side of the second permanent magnet unit 52 can be an S pole. The first and second permanent magnet units 51 and 52 are the same except for the magnetic pole on the tip side.
上述のように、ロータ４２の周方向には、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２が配置される。ここで、第１永久磁石ユニット５１と第２永久磁石ユニット５２とが交互に配置されることが好ましい。また、第１永久磁石ユニット５１と第２永久磁石ユニット５２とは等間隔で配置される（永久磁石ユニット５１，５２の支持面４３が円周方向に等間隔で設けられる）ことが好ましい。 As described above, the first and second permanent magnet units 51 and 52 are arranged in the circumferential direction of the rotor 42. Here, it is preferable that the first permanent magnet units 51 and the second permanent magnet units 52 are alternately arranged. Moreover, it is preferable that the 1st permanent magnet unit 51 and the 2nd permanent magnet unit 52 are arrange | positioned at equal intervals (The support surface 43 of the permanent magnet units 51 and 52 is provided at equal intervals in the circumferential direction).
複数の第１、第２永久磁石ユニット５１，５２の外側を取り囲むように、ステータのコア５３が円周上に設けられている。コア５３は、等間隔で配置されることが好ましい。コア５３の数は、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２の円周方向の数と同じであっても良いし、異なっていても良い。図２の例では、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２の円周方向の数は８個であり、コア５３の数も８個である。 A stator core 53 is provided on the circumference so as to surround the outer sides of the plurality of first and second permanent magnet units 51 and 52. The cores 53 are preferably arranged at equal intervals. The number of cores 53 may be the same as or different from the number in the circumferential direction of the first and second permanent magnet units 51 and 52. In the example of FIG. 2, the number of first and second permanent magnet units 51 and 52 in the circumferential direction is eight, and the number of cores 53 is also eight.
図３に示すように、各コア５３は、２つのセグメント部５３ａ，５３ｂが連結部５３ｃでつながり、回転軸４１の方向の断面はほぼコの字形である。２つのセグメント部５３ａ，５３ｂの端面は、ほぼ平面であり、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２とそれぞれ対向するように配置される。コア５３は、強磁性体でできている。なお、コア５３は、他の形状とすることもできる。 As shown in FIG. 3, in each core 53, two segment parts 53a and 53b are connected by a connecting part 53c, and the cross section in the direction of the rotating shaft 41 is substantially U-shaped. The end surfaces of the two segment portions 53a and 53b are substantially flat and are disposed so as to face the first and second permanent magnet units 51 and 52, respectively. The core 53 is made of a ferromagnetic material. The core 53 can also have other shapes.
各コア５３の２つのセグメント部５３ａ，５３ｂの第１、第２永久磁石ユニット５１，５２に対向する面には、非磁性で導電性の板状部材５５が設けられている。板状部材５５は、典型的にはアルミニウム板である。板状部材５５は、セグメント部５３ａ，５３ｂの端面とほぼ同じ形状および大きさである。この板状部材５５は、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２とコア５３のセグメント部５３ａ，５３ｂとの間で生じる磁力線を安定させ、発電効率を高める作用をする。 Nonmagnetic and conductive plate-like members 55 are provided on the surfaces of the two segment portions 53a and 53b of each core 53 facing the first and second permanent magnet units 51 and 52, respectively. The plate member 55 is typically an aluminum plate. The plate-like member 55 has substantially the same shape and size as the end faces of the segment parts 53a and 53b. The plate-like member 55 stabilizes the lines of magnetic force generated between the first and second permanent magnet units 51 and 52 and the segment portions 53a and 53b of the core 53, and acts to increase the power generation efficiency.
ロータ４２が回転したときの第１、第２永久磁石ユニット５１，５２の上端面が描く円状の軌跡に沿って、軟鉄等の常磁性体から成るパイプ５６が設けられている。このパイプ５６は、締結ボルト６２によって第１、第２永久磁石ユニット５１，５２と一体的に取り付けられている。パイプ５６の表面とコア５３のセグメント部５３ａ，５３ｂの板状部材５５との間には、一定の間隔があくようになっている。 A pipe 56 made of a paramagnetic material such as soft iron is provided along a circular locus drawn by the upper end surfaces of the first and second permanent magnet units 51 and 52 when the rotor 42 rotates. The pipe 56 is integrally attached to the first and second permanent magnet units 51 and 52 by fastening bolts 62. A certain distance is provided between the surface of the pipe 56 and the plate-like member 55 of the segment portions 53 a and 53 b of the core 53.
なお、パイプ５６を設けることは必須ではないが、常磁性体から成るパイプ５６と基端側ヨーク６１とにより第１、第２永久磁石ユニット５１，５２を挟む構造とすることにより、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２から生じる磁力線を安定させ、発電効率を高めることができる。ここでは、１つの円筒状のパイプ５６により全ての第１、第２永久磁石ユニット５１，５２を覆う構成としているが、これに限定されない。例えば、個々の第１、第２永久磁石ユニット５１，５２毎に、その上端面を覆うようにパイプを独立して設けるようにしても良い。 Although it is not essential to provide the pipe 56, the first and second permanent magnet units 51 and 52 are sandwiched between the pipe 56 made of a paramagnetic material and the base end side yoke 61, so that the first, The magnetic field lines generated from the second permanent magnet units 51 and 52 can be stabilized and the power generation efficiency can be increased. Here, although all the 1st, 2nd permanent magnet units 51 and 52 are set as the structure covered with the one cylindrical pipe 56, it is not limited to this. For example, a pipe may be provided independently for each of the first and second permanent magnet units 51 and 52 so as to cover the upper end surface thereof.
各コア５３の２つのセグメント部５３ａ，５３ｂの周りには、コイル５４ａ，５４ｂが巻き回されている。コア５３のセグメント部５３ａ，５３ｂを連結部５３ｃに対して直角にまっすぐに延ばしたと仮定して、２つのセグメント部５３ａ，５３ｂのコイル５４ａ，５４ｂの巻き方向は、セグメント部５３ａ，５３ｂの軸線に対して互いに同じ方向であっても良いし、異なっても良い。第１、第２永久磁石ユニット５１，５２の先端側の極性により、コイル５４ａ，５４ｂの巻き方向は、異なっても良い。また、１つのコア５３とそれに隣接するコア５３とでコイル５４ａ，５４ｂの巻き方向は、互いに同じである。 Coils 54 a and 54 b are wound around the two segment portions 53 a and 53 b of each core 53. Assuming that the segment portions 53a and 53b of the core 53 extend straight at right angles to the connecting portion 53c, the winding direction of the coils 54a and 54b of the two segment portions 53a and 53b is in the axis of the segment portions 53a and 53b. On the other hand, they may be in the same direction or different from each other. The winding directions of the coils 54a and 54b may be different depending on the polarities of the front end sides of the first and second permanent magnet units 51 and 52. In addition, the winding direction of the coils 54a and 54b is the same for one core 53 and the core 53 adjacent thereto.
ロータ４２が回転すると、これに取り付けられた永久磁石ユニット５１，５２も回転し、永久磁石ユニット５１，５２とコア５３との間に生じる磁力の変化により、コイル５４ａ，５４ｂに起電力が生じる。なお、発電機１は、ＤＣモータ２を時計回り方向または反時計回り方向に回転させることにより、ロータ４２を時計回り、反時計回りの何れの方向にも回転させることができる。 When the rotor 42 rotates, the permanent magnet units 51 and 52 attached to the rotor 42 also rotate, and an electromotive force is generated in the coils 54 a and 54 b due to a change in magnetic force generated between the permanent magnet units 51 and 52 and the core 53. The generator 1 can rotate the rotor 42 in either the clockwise or counterclockwise direction by rotating the DC motor 2 clockwise or counterclockwise.
図３のように、ロータ４２の第１、第２永久磁石ユニット５１，５２とコア５３とが互いに対向する位置にある初期状態のとき、ＤＣモータ２によりロータ４２を回転させると、ロータ４２の第１、第２永久磁石ユニット５１，５２から出てコア５３のコイル５４ａ，５４ｂの周囲に生じる磁界が変化し、電磁誘導によりコイル５４ａ，５４ｂに誘導電流が生じる。このとき、誘導電流により、コイル５４ａ，５４ｂの内部にある強磁性体のコア５３に磁界磁力が生じる。 As shown in FIG. 3, when the rotor 42 is rotated by the DC motor 2 in the initial state where the first and second permanent magnet units 51, 52 of the rotor 42 and the core 53 are opposed to each other, The magnetic field generated from the first and second permanent magnet units 51 and 52 and around the coils 54a and 54b of the core 53 changes, and an induced current is generated in the coils 54a and 54b by electromagnetic induction. At this time, a magnetic force is generated in the ferromagnetic core 53 in the coils 54a and 54b by the induced current.
第１、第２永久磁石ユニット５１，５２がコア５３に近づくときと、コア５３から遠ざかるときとで、コイル５４ａ，５４ｂに生じる誘導電流の向きは異なる（ファラデーの法則）。このため、ロータ４２の回転に伴って第１、第２永久磁石ユニット５１，５２がコア５３を通過するごとに、その通過の前後でコイル５４ａ，５４ｂに起電力が誘起され、交流電流が発生する。 The directions of the induced currents generated in the coils 54a and 54b differ when the first and second permanent magnet units 51 and 52 approach the core 53 and when they move away from the core 53 (Faraday's law). Therefore, whenever the first and second permanent magnet units 51 and 52 pass through the core 53 as the rotor 42 rotates, an electromotive force is induced in the coils 54a and 54b before and after the passage, and an alternating current is generated. To do.
このときコア５３に生じる磁界磁力も、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２がコア５３を通過する前後で磁極が交互に反転する。また、１つのコア５３とそれに隣接するコア５３とでは、コイル５４ａ，５４ｂの巻き方向が同じで、コア５３に近接している第１、第２永久磁石ユニット５１，５２から発している励磁磁力の磁極が互いに異なっている。このため、各コア５３に発生する磁界磁力の磁極は交互に異なったものとなっている。 At this time, the magnetic force generated in the core 53 also reverses the magnetic poles alternately before and after the first and second permanent magnet units 51 and 52 pass through the core 53. Further, in one core 53 and the core 53 adjacent thereto, the winding directions of the coils 54 a and 54 b are the same, and the exciting magnetic force generated from the first and second permanent magnet units 51 and 52 close to the core 53. The magnetic poles are different from each other. For this reason, the magnetic poles of the magnetic force generated in each core 53 are alternately different.
そして、このようにコア５３側に発生する磁界磁力と、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２から発している励磁磁力との間で、反発作用をする反発磁力と、吸引作用をする吸引磁力とが発生する。この両磁力は、ロータ４２の回転方向へ作用するプラストルク（推進力）と、逆方向へ作用するマイナストルク（電磁ブレーキ）とに分かれる。 Thus, the repulsive magnetic force that repels and the attractive magnetic force generated between the magnetic field magnetic force generated on the core 53 side and the exciting magnetic force generated from the first and second permanent magnet units 51 and 52. Magnetic force is generated. Both magnetic forces are divided into a positive torque (propulsive force) acting in the rotation direction of the rotor 42 and a negative torque (electromagnetic brake) acting in the opposite direction.
例えば、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２がコア５３を通過した直後の状態において、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２が、回転方向に対して後方にあるコア５３（通過済みのコア５３）との間で反発磁力を受けると、これはプラストルクとして働く。この状態では、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２は、回転方向に対して前方にある次のコア５３との間で吸引磁力も受けるので、この吸引磁力もプラストルクとして作用する。 For example, in a state immediately after the first and second permanent magnet units 51 and 52 have passed through the core 53, the first and second permanent magnet units 51 and 52 are behind the core 53 (passed in the rotation direction). When receiving a repulsive magnetic force with the core 53), this acts as a positive torque. In this state, the first and second permanent magnet units 51 and 52 also receive an attractive magnetic force with the next core 53 that is forward in the rotational direction, so that the attractive magnetic force also acts as a positive torque.
逆に、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２がコア５３を通過する直前の状態において、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２が、回転方向に対して前方にあるコア５３との間で反発磁力を受けると、これはマイナストルクとして働く。この状態では、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２は、回転方向に対して後方にある通過済みのコア５３との間で吸引磁力も受けるので、この吸引磁力もマイナストルクとして作用する。 Conversely, in a state immediately before the first and second permanent magnet units 51 and 52 pass through the core 53, the first and second permanent magnet units 51 and 52 are in contact with the core 53 that is in front of the rotation direction. When receiving repulsive magnetic force between them, this works as negative torque. In this state, the first and second permanent magnet units 51 and 52 also receive an attractive magnetic force with the passed core 53 behind the rotation direction, so that the attractive magnetic force also acts as a negative torque.
ロータ４２を回転させ始めた直後は、ロータ４２の回転速度が遅く、ロータ４２の第１、第２永久磁石ユニット５１，５２とコア５３との間のマイナストルクに抗して回転させなければならない。すなわち、ロータ４２の第１、第２永久磁石ユニット５１，５２は、コア５３に近づき、最も反発が強い位置を通り越して回転しなければならず、ロータ４２の回転抵抗が大きいので、ロータ４２を回転させるのにＤＣモータ２からの比較的大きい回転トルクが必要である。 Immediately after starting to rotate the rotor 42, the rotational speed of the rotor 42 is slow and must be rotated against the negative torque between the first and second permanent magnet units 51, 52 of the rotor 42 and the core 53. . That is, the first and second permanent magnet units 51 and 52 of the rotor 42 must approach the core 53 and rotate past the position where the repulsion is strongest, and the rotational resistance of the rotor 42 is large. A relatively large rotational torque from the DC motor 2 is required for rotation.
ロータ４２の始動後、時間が経つにつれて、ＤＣモータ２からの駆動力と、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２とコア５３との間で生じる磁界により受けるプラストルクとにより、ロータ４２の回転速度が次第に速くなると、ロータ４２は比較的大きな慣性力を得る。この慣性力と、第１、第２永久磁石ユニット５１，５２とコア５３との間の磁力により受けるプラストルクとによりロータ４２は大きな推進力を得る。この状態では、ロータ４２を回転させるのに必要な回転トルクは小さくなる。その結果、ＤＣモータ２の消費電力が低下する。 As time elapses after the rotor 42 is started, the driving force of the DC motor 2 and the positive torque received by the magnetic field generated between the first and second permanent magnet units 51 and 52 and the core 53 are increased. As the rotational speed gradually increases, the rotor 42 obtains a relatively large inertia force. The rotor 42 obtains a large propulsive force by this inertial force and the positive torque received by the magnetic force between the first and second permanent magnet units 51 and 52 and the core 53. In this state, the rotational torque required to rotate the rotor 42 is small. As a result, the power consumption of the DC motor 2 is reduced.
以上詳しく説明したように、本実施形態では、発電機１のロータ４２に対してＤＣモータ２により回転駆動力を与えるように成し、発電機１にて発電された交流出力を変圧器３、整流器４、バッテリ５を介してＤＣモータ２への入力電圧としてフィードバックするようにしている。この構成のため、発電機１の永久磁石ユニット５１，５２から発している励磁磁力とコア５３側に発生する磁界磁力との作用により電磁ブレーキが生じても、ロータ４２がＤＣモータ２から回転駆動力を得ることによってロータ４２に大きなプラストルクを発生させることができる。 As described above in detail, in the present embodiment, the rotor 42 of the generator 1 is provided with a rotational driving force by the DC motor 2, and the AC output generated by the generator 1 is converted to the transformer 3. Feedback is provided as an input voltage to the DC motor 2 via the rectifier 4 and the battery 5. Due to this configuration, the rotor 42 is driven to rotate from the DC motor 2 even when an electromagnetic brake is generated by the action of the exciting magnetic force generated from the permanent magnet units 51 and 52 of the generator 1 and the magnetic magnetic force generated on the core 53 side. By obtaining the force, a large positive torque can be generated in the rotor 42.
ＤＣモータ２にはバッテリ５から入力エネルギーが与えられているので、バッテリ５の電圧がモータ駆動に必要な電圧以下まで低下しない限り、ロータ４２を回転させて発電し続けることができる。バッテリ５の蓄積電力は、負荷２００にて消費されるとともに、ＤＣモータ２でも消費されるが、ＤＣモータ２で消費された電力は発電機１における発電を生み、その結果生じた電力がバッテリ５に充電される。 Since input energy is given to the DC motor 2 from the battery 5, the rotor 42 can be continuously rotated to generate power as long as the voltage of the battery 5 does not drop below the voltage required for driving the motor. The stored power of the battery 5 is consumed by the load 200 and also by the DC motor 2, but the power consumed by the DC motor 2 generates power in the generator 1, and the resulting power is the battery 5. Is charged.
つまり、バッテリ５は充電しながら電力を消費する。これにより、バッテリ５での電圧の低下速度は極めて遅く、長時間にわたってＤＣモータ２の入力エネルギーを確保し、発電機１にて発電し続けることができる。しかも、ＤＣモータ２は発電システム１０の外部よりエネルギーを入力して回転するのではなく、発電機１自身で発電した電圧の一部を入力エネルギーとして得ているので、発電システム１０内でエネルギーを効率的に循環させることができる。以上のことより、極めて効率的な発電システム１０を実現することができる。 That is, the battery 5 consumes power while being charged. As a result, the rate of voltage drop at the battery 5 is extremely slow, and the input energy of the DC motor 2 can be secured for a long time and the generator 1 can continue to generate power. Moreover, the DC motor 2 does not rotate by inputting energy from the outside of the power generation system 10, but obtains a part of the voltage generated by the generator 1 itself as input energy. It can be circulated efficiently. From the above, a very efficient power generation system 10 can be realized.
また、本実施形態では、発電機１に回転駆動力を与えるモータがＤＣモータ２であり、その起動電圧をバッテリ５から得ることができる。このため、ＡＣ電源などの外部エネルギーを使うことなく発電を開始することができるというメリットも有する。 In the present embodiment, the motor that gives the rotational driving force to the generator 1 is the DC motor 2, and its starting voltage can be obtained from the battery 5. For this reason, there is also a merit that power generation can be started without using external energy such as an AC power source.
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図面に基づいて説明する。図６は、第２の実施形態による発電システム２０の構成例を示す図である。なお、この図６において、図１に示した符号と同一の符号を付したものは同一の機能を有するものであるので、ここでは重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the power generation system 20 according to the second embodiment. In FIG. 6, components having the same reference numerals as those shown in FIG. 1 have the same functions, and thus redundant description is omitted here.
第２の実施形態では、発電機１のロータ４２に配置されている永久磁石ユニット５１，５２の数は４個、コイル５４の数も４個としている。これら４個のコイル５４は、各々独立した結線により構成されている。具体的には、コイル５４がｋ個（ｋは２以上の整数）設けられている場合に、変圧器３、整流器４およびバッテリ５をそれぞれｋ個のコイル５４に対応してｋ個ずつ設ける。すなわち、結線が独立したコイル５４、変圧器３、整流器４およびバッテリ５を１組の回路として、同様の回路２１〜２４をｋ組（図６の例では４組）設ける。 In the second embodiment, the number of permanent magnet units 51 and 52 arranged on the rotor 42 of the generator 1 is four and the number of coils 54 is four. These four coils 54 are configured by independent connections. Specifically, when k coils 54 (k is an integer of 2 or more) are provided, k transformers 3, rectifiers 4 and batteries 5 are provided corresponding to the k coils 54, respectively. That is, the coil 54, the transformer 3, the rectifier 4, and the battery 5 that are independent in connection are used as one set of circuits, and k sets of similar circuits 21 to 24 (four sets in the example of FIG. 6) are provided.
そして、ｋ個のバッテリ５のうち、ｍ個（図６の例では１個）のバッテリ５をインバータ１００を介して負荷２００に接続し、当該ｍ個のバッテリ５より出力される電圧を負荷２００に供給する。また、残りｎ個（図６の例では３個）のバッテリ５を直列に接続し、当該ｎ個のバッテリ５より出力される電圧をＤＣモータ２への入力電圧として供給する。なお、図６に示したスイッチ７は、ＤＣモータ２の電源スイッチである。 Then, of the k batteries 5, m (one in the example of FIG. 6) batteries 5 are connected to the load 200 via the inverter 100, and the voltage output from the m batteries 5 is connected to the load 200. To supply. Further, the remaining n (three in the example of FIG. 6) batteries 5 are connected in series, and the voltage output from the n batteries 5 is supplied as the input voltage to the DC motor 2. Note that the switch 7 shown in FIG. 6 is a power switch of the DC motor 2.
このように、各コイル５４を独立して結線することにより、個々のコイル５４のサイズが、各コイル５４を結線してまとめた場合におけるトータルの実質的なコイルサイズよりも小さくなる。このため、発電機１において起電力を発生するときに永久磁石ユニット５１，５２から発している励磁磁力と各コイル５４に発生する磁界磁力との作用に起因する電磁ブレーキをできるだけ小さくすることができ、ロータ４２を止めようとするマイナストルクを小さくすることができる。これにより、ロータ４２を回転させる際の負荷が小さくなり、より少ない入力エネルギーでロータ４２を効率的に回転し、発電することができる。 Thus, by independently connecting the coils 54, the size of each coil 54 becomes smaller than the total substantial coil size when the coils 54 are connected together. For this reason, when the electromotive force is generated in the generator 1, the electromagnetic brake caused by the action of the exciting magnetic force generated from the permanent magnet units 51 and 52 and the magnetic magnetic force generated in each coil 54 can be made as small as possible. The negative torque that tries to stop the rotor 42 can be reduced. Thereby, the load at the time of rotating the rotor 42 becomes small, and the rotor 42 can be efficiently rotated with less input energy to generate electric power.
また、個々のコイル５４毎に独立して発電することができ、個々で得られた電力を合算することによって大きな電力を得ることができる。そのうちｎ個のバッテリ５を直列接続してその出力電圧をＤＣモータ２にフィードバックすることにより、より大きな入力エネルギーによってＤＣモータ２を高速に回転させることができる。 Further, power can be generated independently for each individual coil 54, and a large amount of power can be obtained by adding the power obtained individually. Among them, n batteries 5 are connected in series and the output voltage is fed back to the DC motor 2, so that the DC motor 2 can be rotated at a high speed with larger input energy.
すなわち、ＤＣモータ２は、入力電圧が大きくなるほど高速に回転する。第２の実施形態では、３個のバッテリ５の合計電圧がＤＣモータ２に印加されるので、ＤＣモータ２への入力電圧は大きなものとなる。このため、ＤＣモータ２は非常に高速に回転することができる。そして、ＤＣモータ２からの駆動力によって発電機１のロータ４２も高速に回転する。このとき、上述したようにロータ４２は低負荷で効率よく高速回転する。ロータ４２が高速に回転すると、発電によって得られる電力は、より大きなものとなる。このような仕組みにより、発電効果の大きい極めて効率的な発電システム２０を実現することができる。 That is, the DC motor 2 rotates faster as the input voltage increases. In the second embodiment, since the total voltage of the three batteries 5 is applied to the DC motor 2, the input voltage to the DC motor 2 becomes large. For this reason, the DC motor 2 can rotate at a very high speed. The rotor 42 of the generator 1 is also rotated at high speed by the driving force from the DC motor 2. At this time, as described above, the rotor 42 rotates efficiently at a high speed with a low load. When the rotor 42 rotates at a high speed, the electric power obtained by power generation becomes larger. With such a mechanism, it is possible to realize an extremely efficient power generation system 20 having a large power generation effect.
なお、上記第２の実施形態では、コイル５４、変圧器３、整流器４およびバッテリ５から成る発電回路２１〜２４を４組設け、そのうち１個のバッテリ５を負荷２００に接続し、３個のバッテリ５をＤＣモータ２に接続したが、これに限定されない。負荷２００の消費電力が大きい場合は、１個のバッテリ５だけでは電力が不足するかもしれない。その場合は、例えば２個のバッテリ５を負荷２００に接続し、残り２個のバッテリ５をＤＣモータ２に接続すれば良い。 In the second embodiment, four sets of power generation circuits 21 to 24 including the coil 54, the transformer 3, the rectifier 4 and the battery 5 are provided, and one battery 5 is connected to the load 200, and three Although the battery 5 is connected to the DC motor 2, it is not limited to this. When the power consumption of the load 200 is large, the power may be insufficient with only one battery 5. In that case, for example, two batteries 5 may be connected to the load 200 and the remaining two batteries 5 may be connected to the DC motor 2.
ただし、この場合は、３個のバッテリ５をＤＣモータ２に接続する場合に比べてＤＣモータ２の回転速度は低下し、発電機１での発電量も落ちる。そのため、負荷２００やＤＣモータ２での電力消費量に対して、発電機１での発電量が不足し、バッテリ５の消耗が早くなるかもしれない。この場合は、発電回路の数を４組より多くし（例えば６組）、そのうち２個のバッテリ５を負荷２００に接続し、残り４個のバッテリ５をＤＣモータ２に接続するようにしても良い。 However, in this case, the rotational speed of the DC motor 2 is reduced and the amount of power generated by the generator 1 is also reduced as compared with the case where three batteries 5 are connected to the DC motor 2. Therefore, the amount of power generated by the generator 1 may be insufficient with respect to the amount of power consumed by the load 200 or the DC motor 2, and the battery 5 may be consumed quickly. In this case, the number of power generation circuits is increased from four (for example, six), two of which are connected to the load 200, and the remaining four batteries 5 are connected to the DC motor 2. good.
また、上記第１および第２の実施形態では、蓄電器としてバッテリ５を用いる例について説明したが、これに限定されない。例えば、キャパシタを用いても良い。この場合、容量の大きいキャパシタを単数で用いても良いし、ある程度の容量のキャパシタを複数接続して用いても良い。 Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment demonstrated the example using the battery 5 as an electrical storage device, it is not limited to this. For example, a capacitor may be used. In this case, a single capacitor having a large capacity may be used, or a plurality of capacitors having a certain capacity may be connected and used.
また、上記第１および第２の実施形態では、モータとしてＤＣモータ２を用いる例について説明したが、ＡＣモータを用いても良い。ただし、この場合はバッテリ５とＡＣモータとの間にインバータを接続する必要がある。インバータを接続することにより、ここで電力の消費が発生する。したがって、発電したエネルギーを効率的に循環させるという観点から、ＡＣモータを使用するよりＤＣモータ２を使用する方が好ましい。 In the first and second embodiments, the example in which the DC motor 2 is used as the motor has been described. However, an AC motor may be used. However, in this case, it is necessary to connect an inverter between the battery 5 and the AC motor. By connecting the inverter, power consumption occurs here. Therefore, it is more preferable to use the DC motor 2 than to use the AC motor from the viewpoint of efficiently circulating the generated energy.
また、上記第１および第２の実施形態では、変圧器３を用いる例について説明しているが、これは必須の構成ではない。すなわち、発電機１のコイル５４で発電された電圧が既に所望の電圧になっていれば、変圧器３は必ずしも設ける必要はない。 Moreover, although the said 1st and 2nd embodiment demonstrated the example using the transformer 3, this is not an essential structure. That is, if the voltage generated by the coil 54 of the generator 1 has already become a desired voltage, the transformer 3 is not necessarily provided.
その他、上記第１および第２の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the first and second embodiments described above is merely an example of a specific example for carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. It will not be. In other words, the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit or main features thereof.
本発明の発電システムは、様々な技術分野にて有用である。例えば自動車、船舶、住宅、店舗、工場、非常電源、発電所等の発電装置として使用することができる。 The power generation system of the present invention is useful in various technical fields. For example, it can be used as a power generation device such as an automobile, a ship, a house, a store, a factory, an emergency power source, and a power plant.
１ 発電機
２ ＤＣモータ
３ 変圧器
４ 整流器
５ バッテリ（蓄電器）
４２ ロータ
５１，５２ 永久磁石ユニット
５３ コア
５４ コイル
1 Generator 2 DC Motor 3 Transformer 4 Rectifier 5 Battery (Accumulator)
42 Rotor 51, 52 Permanent magnet unit 53 Core 54 Coil
Claims (7)
上記発電機のロータに回転駆動力を与えるモータと、
上記複数のコイルの交流出力を所望の電圧に変換する変圧器と、
上記変圧器で変圧された交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
上記整流器より出力される直流電圧を入力して蓄電する蓄電器とを備え、
上記蓄電器より出力される電圧の一部を負荷に供給するとともに、上記蓄電器より出力される電圧の他の一部を上記モータへの入力電圧として供給するようにしたことを特徴とする発電システム。 A rotor attached to a rotating shaft, a plurality of permanent magnet units arranged along the outer periphery of the rotor, a plurality of cores arranged outside the plurality of permanent magnet units, and wound around the plurality of cores A plurality of coils, and a generator configured to generate electromotive force in the plurality of coils by rotating the rotor;
A motor for applying a rotational driving force to the rotor of the generator;
A transformer for converting the AC output of the plurality of coils into a desired voltage;
A rectifier that converts the AC voltage transformed by the transformer into a DC voltage;
A battery for storing the DC voltage output from the rectifier.
A power generation system characterized in that a part of the voltage output from the capacitor is supplied to a load and the other part of the voltage output from the capacitor is supplied as an input voltage to the motor.
上記発電機のロータに回転駆動力を与えるモータと、
上記複数のコイルより出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流器と、
上記整流器より出力される直流電圧を入力して蓄電する蓄電器とを備え、
上記蓄電器より出力される電圧の一部を負荷に供給するとともに、上記蓄電器より出力される電圧の他の一部を上記モータへの入力電圧として供給するようにしたことを特徴とする発電システム。 A rotor attached to a rotating shaft, a plurality of permanent magnet units arranged along the outer periphery of the rotor, a plurality of cores arranged outside the plurality of permanent magnet units, and wound around the plurality of cores A plurality of coils, and a generator configured to generate electromotive force in the plurality of coils by rotating the rotor;
A motor for applying a rotational driving force to the rotor of the generator;
A rectifier that converts alternating current voltage output from the plurality of coils into direct current voltage;
A battery for storing the DC voltage output from the rectifier.
A power generation system characterized in that a part of the voltage output from the capacitor is supplied to a load and the other part of the voltage output from the capacitor is supplied as an input voltage to the motor.
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