JP2008508843A

JP2008508843A - モータ関連或いは発電機関連構成

Info

Publication number: JP2008508843A
Application number: JP2007523507A
Authority: JP
Inventors: イー．ハルユ、ベルト
Original assignee: Gas Power Energy AB
Current assignee: Gas Power Energy AB
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2008-03-21
Also published as: SE0401940L; SE527433C2; WO2006011833A1; EP1792384A1; SE0401940D0; US7786634B2; US20080136276A1

Abstract

本開示は、互いに回転可能に配置される２個の部分（５，１５）を備えたモータ関連或いは発電機関連構成即ち構造体（２０）に関する。第１部分（５）は回転子ユニットとして作用し、軸（７）周りに第１選択回転方向へ回転可能に配置される。第２部分（１５）は固定子ユニットとして作用し、前記軸（７）周りに第１選択回転方向と逆方向の第２選択回転方向へ回転可能に配置される。手段（２，３，４，１４及び１３）は第１回転方向の速度を第２回転方向に変換する。前記手段は、固定子ユニット（１５）と結合される第１ギアリム即ちリング（１４）と、ハウジング（１，１１）と調整される少なくとも２個の回転歯車（４，４’）と、回転子（５）と結合される第２ギアリム即ちリング（３）を含む。

Description

本発明は概してモータ関連或いは発電機構成即ち構造体に関し、特に２個の構造体部分を含むモータ関連或いは発電機関連構成に関する。この２個の構造体部分は各々、ハウジング或いは支持体内に、互いに回転可能に据え付けられる。

これ故、本発明に係るモータ関連或いは発電機関連構成は、電気エネルギがモータに結合されたコイルへ供給されるならばモータとして利用されることにより、軸で作動するトルクを利用するが、構成即ち構造体はまた代替法として、軸の回転運動が外部原動機によって生じさせられることにより、発電機と結合されたコイルが電圧を発生させる時には発電機として利用される。

当該技術分野に属する者、及び当該技術分野を熟知する者には明らかであるが、企図されるタイプのモータ構造体は、電気エネルギ又は電力を発生させ、又はその反対、また構造に所望の修正を行う発電機として使用される。

この背景に対して、以下の説明は単に簡素化を目的として、本発明のために重要な発電機関連構成即ち構造体を説明及び明確にする。
これら２部分構造体の第１構造体は、回転子として作用する部分構造体からなり、結合軸の周りに第１選択回転方向へ回転可能に据え付けられる。これら部分構造体の第２構造体は「固定子」として作用し、回転子と結合された軸周りに第２選択回転方向へ回転可能に据え付けられる。第２選択回転方向は、前記第１選択回転方向に対して逆方向となるように選択される。

企図されるタイプの発電機関連構成即ち構造体はまた、前記第１回転方向から前記第２回転方向へ、回転方向及び回転速度を変換する手段を備える。
前記回転及び／又は速度変換手段は、前記第１選択回転方向及び選択速度に基づいて、この回転及び速度を対応すると共に等しい第２回転方向への速度へ変換するように構成されるべきである、という特徴に本発明は基づく。

以下の説明及び請求の範囲において、我々はこれら２個の構造体の第２構造体に「固定子」という単語を使用しているが、当然のことながら、この「固定子」は回転させられる。

先に概略が述べられた性質の方法及び構成は、複数の様々な実施形態で、当該技術分野において既に知られている。
最新技術の第１例として、特許文献１の内容が参照される。この文献は、この出願の図１も参照して、以下の構造体を含む発電機関連構成即ち構造体を開示及び説明している。構造体は、回転固定子構造体が間に設けられる磁界を発生させるために２個の対向する永久磁石を支持し、且つ回転子即ち電機子が対応する電気コイル及びギア配列の形態をなす速度変換手段を支持するように構成され、これにより固定子構造体の回転が生み出され、固定子構造体の回転は、回転子構造体のコイルに付与される回転方向と反対方向へ、回転子構造体及び磁界発生永久磁石と調整されると共に同時に生じる。

この特許明細書では、第２段落第４０行から第４７行において、本発明と関連する前提条件が開示されており、即ち、固定子構造体が回転子構造体と同じ角速度で回転することにより、回転子構造体によって支持されるコイルは、実際に支持体に関連して回転する角
速度の２倍速い有効な角速度で磁界を通過する。

それ故、コイルの所定角速度では、発電機関連構成即ち構造体は理論的に、固定子構造体及び静止磁界を有する発電機構造体が提供する起電力の２倍の起電力を作り出すことができる。

それ故、このように配置される回転固定子を備えた構造体は、静止固定子を備えた構造体よりも、半分の軸角速度で駆動される。
ここに開示される発電機関連構成即ち構造体は、第１回転方向に関連する速度を第２回転方向に関連する速度へ変換するように構成された、合併ギア構成の形態を成す特別構成手段を備える。合併ギア構成では、複数の歯車が別の歯車と機械的に噛み合い且つ接触すると共に、かかる手段の構成は遊隙を形成し或いは誤整列させられることが予期され、これにより発電機により発生させられた電圧間の位相関係に悪影響を及ぼす。

またこの構造体では、旋回軸質量が実質的に回転固定子に集中させられており、その結果、集中させられた旋回軸質量が回転子と調整され且つ結び付けられることができることを表していない。

特許文献２の内容も最新技術に属すると共に、風力発電タービン発電機システムについて開示及び説明している。本システムは風力タービンのエネルギに関連する回転を、発電電動機械に含まれる回転子及び固定子のための反対方向への回転方向に変換するように構成されており、これにより電力又は電圧が発生させられ得る。
米国特許出願公開第５，０９８，７３４号明細書米国特許出願公開第４，２９１，２３３号明細書

提示された１以上の技術的問題点への解決策を提案できるように、当該技術分野に属する者によってなされなければならない技術的熟考は、一方では採用される手段及び／又は一連の手段への必要な洞察であり、他方では所望手段の必要な選択であるという状況について考えると、以下の技術的問題点は、本明細書を考慮すると、本発明に係る構造体の考案に関連性があるようだ。

従って最新技術を考慮すると、一例として開示された性質のモータ関連或いは発電機関連構成即ち構造体において、小型の機械式ユニットを形成するべく単純な手段を開示するのに必要な意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できることが、技術的な問題として理解されるべきであり、この構成では、回転子ユニット及び固定子ユニットの両方は、固定ハウジング即ち支持体内に回転可能に収容されると共に、このハウジング即ち支持体を、回転子ユニットと結合された軸のためだけではなく、選択された数、例えば複数の逆方向回転適用回転歯車のための軸受け機器即ち手段として利用する。

「回転歯車」は、１個のギアリムの隣接配向されるギアリムに対する連続した逆方向回転を生じさせるために、ギアリム即ちリングと噛み合うように構成された回転ホイールを表すために使用される。

小型の構成即ち構造体内において、発電機或いはモータと結合されたコイルが、周知の整流手段及び／又は回路の一般的な使用を介して、三相交流或いはＤＣ電流（直流）を発生させ或いは駆動させられるように調整されるように、所定条件をもたらすために必要な意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、更に技術的な問題がある。

回転子が、選択回転方向に且つ選択された周速度で、固定子と結合された磁界回転コイルを通過するように配置される多数の磁石を備え且つ含むために必要とされる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

前記磁石が特に高い磁束を伴い調整された永久磁石として選択されることから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。
前記磁石が既に周知の所定整流子を用いて、ＤＣ着磁磁石として選択されるという前提条件をもたらす意義、関連効果、及び又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

回転子ユニット及び発電機軸の速度を固定子ユニットの速度に対して同じに且つ逆方向に適合させるだけでなく、それらが選択された周波数の電圧パルスを発生させるように構成されるように、相互に数及び位置を適合させ、この周波数は通常５０ヘルツ又は６０ヘルツなどのネットワーク適合周波数となるように選択されることから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

ブラケット又は類似の構造体が固定子ユニット向けに構成されると共に、ブラケット又は類似の構造体が回転子ユニット向けに構成され、両方ともが明らかに低い磁気伝導率を備えた材料からなることから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

回転子ユニットに結合されると共に軸と連結されたブラケット等が、回転子ユニットに結合され、回転子ユニット構造体自体に関連し且つ適合させられた選択された直径よりも大きい直径上に或いは直径に接して配向されたギアリム即ちギアリングを支持するように構成されることから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

固定子ユニットに連結されるブラケット等が、固定子ユニットに結合され、回転子ユニットに関連し且つ適合させられた選択された直径よりも大きく、且つ固定子ユニットに等しく選択された直径上に或いは直径に接して配向されるギアリム即ちギアリングを支持するように構成されることから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

回転子ユニットと結合されて利用されるギアリム即ちリング、及び固定子ユニットと結合されて利用されるギアリム即ちリングは、同一であると共に「鏡面反射」として配置されることから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

鏡面反射として対をなして調整される２個のギアリム即ちリングの間において、２個のギアリム即ちリングのギア即ちティースと調整されると共に、回転子、固定子及び結合されたブラケット等を包囲するように構成されたハウジング即ち支持体に回転可能に固定され、及び／又は軸固定された複数の好適にはともかく２個の回転歯車の利用を開示することから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

前記回転歯車夫々の回転軸が回転子ユニットの回転軸の配置配向と直角に配向させられると共に、互いに間隔をあけて１２０度又は９０度等の所定角度で配置させられることから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

回転方向の変換のために、僅かなギア噛み合い或いは機械的係合をもたらすように、第１回転方向を第２回転方向に変換する手段即ち回転歯車の所定条件をもたらし、起こりうる機械磨耗は、発生電圧及び電圧パルス間の位相差に殆ど或いは全く影響を及ぼさないことから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

選択された集中旋回軸質量が、アイドル走行において中央即ち中心へ向けて関連させられるような所定条件をもたらすことから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

２個の噛み合いギアリム即ちギアリング及び中間回転歯車間で作用する機械的力は、このギアリムを斜めに形成すると共にこの回転歯車を円錐形に形成することにより補償されるという所定要件をもたらすことから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

電圧及び電流値が特別な方法で調整されるという所定条件をもたらすことから導かれる意義、関連効果、及び／又は技術手段及び要件を実現できるには、技術的な問題がある。

それ故本発明は、出発点或いは観点として、２個の機械的部分が互いに回転可能に配置されるモータ関連或いは発電機関連構成即ち構造体を取り扱う。第１部分は回転子として作用すると共に、軸周りに第１選択回転方向に回転配置される。また第２部分は「固定子」として作用すると共に、軸周りに第２選択回転方向に回転可能に配置される。第２選択回転方向は第１選択回転方向に対して逆向きである。

構造体は、第１回転方向の速度を第２回転方向へ変換させる手段の利用に基づく。またかかる手段は特に、第１選択回転方向及び選択速度に基づいて、この速度を第２回転方向の対応する速度に変換するように構成される。

上記に概略が述べられた技術的問題点の１つ以上を解決するために、本発明は、前記速度変換手段が回転子に位置決めされる第１ギアリム即ちリングと、固定子に位置決めされる第２ギアリム即ちリングを含み、少なくとも１個、好適には２個、３個或いは４個の「回転歯車」はハウジング即ち支持体と調整される。回転歯車上において回転子と結合されたギアリム即ちリングに割り当てられる回転は、固定子と結合されたギアリム或いはリングの逆方向回転をもたらし或いは生じさせる。

本発明の発明概念の範囲内に含まれる提案される実施形態として、回転子或いは固定子と結合される電気コイルは、整流手段を介して、三相交流或いは直流（ＤＣ）を発生させるように調整されることが示唆される。

回転子は多数の磁石を備え、磁石は回転の間に固定子と結合された回転コイルを通過するように配置されることが更に開示される。
この点について、本発明は、前記磁石は一方で永久磁石として選択されるが、またＤＣ電流着磁磁石としても選択されることを開示する。

更に本発明は、５０ヘルツ或いは６０ヘルツ等の選択された周波数を伴う電圧パルスを発生させることができるように、回転子の速度及び固定子の速度が、相互に等しくなるように適合させられることを開示する。

更に、回転子用ブラケット等、及び固定子用ブラケット等は、低磁気伝導性材料からなることが開示される。
とりわけ、本発明によれば、軸と連結されたブラケットは、回転子と結合されるギアリム即ちリングを支持するように構成され、結合されるティースは回転子の選択された直径よりも大きい直径上に配向される。

更に、固定子に連結されるブラケットは、固定子と結合されたギアリム即ちリングを支持するように構成され、結合されたティースは回転子の選択された直径及び固定子の選択された直径よりも大きい直径上に配向されることが開示される。

対をなして調整されるギアリム即ちリング間には、回転子、固定子及び結合されたブラケット等を包囲するハウジング即ち支持体に回転可能に固定されるともかく２個の噛み合い回転歯車が配置される。

前記回転歯車各々の回転軸は、回転子に割り当てられた回転軸と直角に配向される。
前記回転歯車は切頭円錐形に形成されることも示唆される。

本発明に関連する著しく特色的な特徴を備えるモータ関連或いは発電機関連構成即ち構造体について顕著であると主として見なされる効果は、回転可能に配置される回転子ユニット及び逆回転可能に配置される固定子ユニットが小型のハウジング即ち支持体に収容されるように調整されるという所定条件がもたらされる点において、明らかに小型の構造体である。

本発明は更に、永久磁石或いはＤＣ電流着磁磁石に基づく回転子ユニットの使用を提供し、手段は発電機内において磁束をより効率的に伝えるように実行される。
鏡面反射ギアリム即ちリング間における回転歯車の使用、及びこれらはハウジング即ち支持体と調整されるという事実は、ハウジング即ち支持体が制限された環境を備えることができることに貢献する。

本発明の特徴と主として見なされるところは、添付の請求項１の特徴部分に開示される。
原則的に本発明に関連する機能として作用するように構成された従来技術の発電機関連構成即ち構造体、並びに本発明と関連する助言に従って構成された多数のモータ関連又は発電機関連構成即ち構造体について、添付の図面を参照して、以下に詳細に説明する。

図１を参照すると、２部分が互いに回転可能に配置された発電機関連構成即ち構造体の斜視図を示しており、第１部分は回転子ユニットとして作用し、軸周りに第１選択回転方向へ回転可能に設けられ、また第２部分は固定子ユニットとして作用し、軸周りに第１選択回転方向に対して逆方向の第２選択回転方向へ回転可能に設けられる。

更に、第１回転方向の速度を第２回転方向へ変換させる手段が開示されており、この手段は、第１選択回転方向及び選択速度に基づいて、この速度を第２回転方向の対応する速度へ変換する。

更に具体的に言うと、図１は固定子ユニットの形態をなす中空円柱状ハウジング１２を含む発電機構成１０を示しており、固定子ユニットは永久磁石の形態をなす磁気発生手段を備え、符号１４及び１６が付された２個の永久磁石は、ハウジング即ち固定子ユニットの内面１７に据え付けられた状態で示されている。

回転子ユニット１８は複数の電気コイルを備えており、電気コイルはこの構成となるように調整された多数の歯車が設けられた、既に周知の手段の助けを得て、ハウジング即ち固定子ユニット１２と同軸で回転するように設けられる。

特にここでは、ハウジング即ち固定子１２及び２個の永久磁石１４及び１６が、回転子ユニット１８の回転と同時に、且つ回転子ユニット１８の回転方向と逆方向へ回転させられるように開示されている。

図１に示された速度変換手段は、回転子ユニットの選択回転方向「Ａ」に基づいて、固定子ユニット１２を第２逆向き回転方向「Ｂ」へ回転させるものであり、固定子ユニット１２の外面３２に据え付けられたギアリム即ちリング３８を含み、リング３８は歯車４０と協働し、歯車４０は別の歯車４２に駆動連結され、歯車４２は回転子１８及びその軸に設けられた更に別の歯車４３の助けを得て駆動される。

例として強調されるが、現在提案されている実施形態の以下の説明は、本発明に関連する著しく特色のある特徴を備えると共に、添付の図に示されている図面によって明確にされており、我々は、本発明の概念の明確化を原則的に意図して、要素及び専門用語を選択している、
しかしながら本文において、ここで選択されている表現は、ここで選択及び使用される用語を排他的に限定するものとして見なされるべきではなく、それ故当然のことながら、選択されている各用語は、同じ或いは略同じに作用し、従って同じ又は略同じ目的及び／又は技術的効果を達成する全ての技術的同等物も包含するように解釈されるべきである。

図２を参照すると、ここでは符号２０が付されたモータ関連或いは発電機関連構成即ち構造体が示されており、その性質は例として開示される。本構造体２０は回転子ユニット５に固定される軸７と、固定子ユニット１５と外側ハウジング１，１２を含み、回転子ユニット５及び固定子ユニット１５は反対方向に、且つハウジング１，１２として図示されている支持体に対して同じ角速度で回転するように設けられる。

図２及び残りの図３，図４及び図５において、以下の符号は同じ部分のために選択されている。
１．
図示するＵ字形支持体即ちハウジングの前端
２．回転子ユニット（５）に結合された第１ブラケット等
３．回転子ユニット（５）に結合されたギアリム即ちリング
４，４’．円柱形状を呈する２個の図示された回転歯車各々
５．
回転子ユニット（５）
６，６’．構成の一方側即ち回転子ユニット（５）関連側の第１軸受けと、他方側の第２軸受け
７．
軸
８，８’．２個の回転歯車（４，４’）の各々の２個の回転軸の一方
９，９’．回転歯車（４，４’）に結び付けられると共に回転子ユニット及び固定子ユニットと結合されたギアリム即ちリングと協働する調整ギアティース
１０．回転子ユニット及びその右側の軸受け
１１，１１’．ハウジングの２部分（１，１２）を保持するものであり、一方（１）は回転子（５）と結合され、他方は固定子（１５）と結合される
１２．固定子（１５）と結合された（後部分の）平坦ハウジング部
１３．固定子ユニット（１５）と結合されたブラケット
１４．固定子ユニット（１５）と結合されたギアリム即ちリング
１５．固定子ユニット及びその固定子コイル
１６．電気結線箱
１７．発電機として機能する固定子ユニットからの電圧を放電する機器即ち接続ピン
１８．複数の空気穴の一個
１９．整流子
２０．本発明に係る構成即ち構造体。

更なる符号については、以下の説明に示される。
本発明に係り、第１実施形態が図２及び図３により詳細に示されており、速度変換手段４，４’は例えば、一方で固定子１５と結合されたギアリム即ちリング１４を含み、ともかく２個４，４’、好適には３個、しかし４個以上もの回転歯車４，４’各々は、円柱形状を有し、ハウジング即ち支持体１，１２及び回転子５と結合された対応ギアリム即ちリング３と調整される。

固定子１５と結合されると共に発電機に位置が定められた一組のコイル１５ａは、それ自体が周知の整流手段の助けを得て、直流に代えて三相交流を発生させる。整流手段は単に簡易化の理由で図示されておらず、それ故詳細に示されない。

図２に係る実施形態では、回転子５は多数の磁石を備え、幾つかには符号５ａ，５ｂ，５ｃが付されており、互いに隣接して配向されると共に、「北」極及び「南」極を示すように「＋」及び「−」が付され、回転の間に、固定子ユニット１５と結合された回転コイル１５ａを通過する。図２は、磁石５ａ，５ｂ及び５ｃが永久磁石として選択されていることをより明確に開示している。

これらの永久磁石５ａ，５ｂ及び５ｃは、極めて高い磁束収容量を見せる１個以上の永久磁石材料から選択される。この材料は当該技術分野において周知であり、それ故更に詳細には言及されない。

発生電圧は、ここでは図２において符号１７で言及されている４個の接続端子即ちピンで放電される。
図４は、磁石がＤＣ（直流）着磁磁石として選択されている一実施形態を示す。しかし図４に係る実施形態は、図２に示す実施形態と略一致するが、所望の電圧調整器を備える。

回転子ユニット５の速度及び固定子ユニット１５の速度は、選択された周波数の電圧パルスを発生させられるように相互に適合させられており、この選択された周波数は、使用されるネットワーク内における実際の用途に応じて、通常は５０ヘルツ又は６０ヘルツが選択される。

発電機用途の電圧及び電圧放電機器は、符号１７’（図４を参照）が付されていると共に、４個の電圧伝達ピンを表し、使用される三相ネットワークへの適合のために、「Ｄ」結線及び「Ｙ」結線の間で切り替えを生じさせることを可能にする。

符号１９は、磁界を供給し或いは発生させるように回転子ユニット５内で使用されるＤＣコイルへ電流及び電圧を供給する整流子を示し、この磁界は図２及び図３の永久磁石の磁界に対応する。

ブラケット１３（及び／又はブラケット２）は、固定子１５（及び／又は回転子５）に
適合させられており、低磁気伝導材料からなる。アルミニウムがここでは適当な材料として提案される。

とりわけ、軸７に連結されたブラケット２は、回転子ユニット５と結合されたギアリム即ちリング３等を支持するように構成され、ティースは回転子ユニット５の選択された直径よりも大きい直径上に配向される。

固定子ユニット１５に連結されるブラケット１３は、固定子ユニット１５と結合されたギアリム即ちリング１４を支持するように構成され、ティースは、２個のギアリム即ちリング３及び１４が反転させられていることにより、間に載置された回転歯車４の上で互いに協働するように、回転子ユニット５の選択された直径及び固定子ユニット１５の選択された直径よりも大きい直径上に配向される。

特に、対をなして調整されるギアリム即ちリング３，１４の間には、ともかく２個の円柱状外側形状を有する回転歯車４，４’が配置され、両歯車は回転子ユニット５、固定子ユニット１５及び結合されたブラケット２，１３等を包囲するハウジング即ち支持体１，１２に回転可能に固定されており、両者は前端部１に回転可能に結び付けられる。

とりわけ、前記円柱形状回転歯車４，４’各々の前記回転軸８，８’は、回転子５に配置された回転軸７，７’と直角に配向されることが開示される。
とりわけ説明される実施形態は、図２及び図４において、２個の調整回転歯車４，４’、２個のボール軸受６，６’、並びに全てに同じ符号１８が付された４個の異なる空気穴の存在を示している。

更に、固定子コイル１５ａの上部１５”及び固定子コイル１５ａの下部１５’が示されている。
回転ホイール４，４’の軸８，８’はここでは、数が２個或いは４個となるように選択されているならば、互いに径方向に離れるように向けられている。

符号６の軸受け機器は、固定子ユニット側の軸受け機器６’に、その片割れを有する。
図５は側断面図において、モータ関連或いは発電機関連構成即ち構造体２０の第３実施形態を示しており、固定子ユニット１５と結び付けられたギアリム１４’及び回転子ユニット５と結び付けられたギアリム３’は、使用される回転歯車４ａ，４ａ’と結び付けられた別の構成によって相互に関係付けられており、歯車各々はギアリム３’及び１４’の構成と適合するように整形された切頭円錐形状を備え、歯車は軸７’からの方向に収束する。歯車は軸７’の方向へ向けて収束してもよい。

この構成は、機械的力が角度方向へ作用するように機械的力が分散させられると共に、角度が用途に関連して特定値となるように選択される点において効果を有する。当然のことながら、この角度を４５度に選択することも可能であるが、この角度は２０から７０度の間で選択されてよい。

上述したこの角度の採用は、伝達或いは回転運動における安定を増加させるために、２個のギアリム３’及び１４’及び結合された回転歯車４ａ，４ａ’がギアリムを直線方向に、互いへ向けて「固定」するように採用される状況を作り出すためにもたらされる。

図６は、選択された回転値及び実負荷に応じて、発生させられる電流及び／又は電圧を調整するように構成された回路構成を示す。
この点において、発電機構成２０は三相交流１７を、ブロック形状で図６に示されたパルス計数ユニット２１へ発生させ、またこのユニット２１はパルスを計数するように構成
されることにより、発電機の回転を制御する。

出力エネルギの制御は、サイリスタ構成２２を使用することによりもたらされ、サイリスタ構成２２は、効率及び整流順序の制御が、発電機構成２０からの各相について、同時に行われるように構成される。負荷には符号２３が付されている。

図６においてブロック形状で図示される回路構成を用いて、出力効率の制御は単純化される。
注目すべきであるが、示唆されている本発明に係る発電機構成２０は、回転毎に２倍の電気パルスを発生させ、これは静止固定子部即ち部分を備えた発電機構成よりも高い効率を生じさせる。

本発明の機能を示す実施形態では、発電機構成２０は５００ＲＰＭ（毎分回転）の回転速度にさらされると共に、この速度での最大出力電流は９０Ａになるように選択されることが示唆される。

この回転の結果として、より高い効率を生じさせるという要求があるならば、最大で１０００ＲＰＭの回転は１８０Ａを発生させる。
図６に係る実施形態では、パルス／回転数はブロック２１において、実際の回転数を決定するために計数され、それ故サイリスタの作動点は選択される実際の効率に関係なく計算される。

この効率は多少なりとも自己制御されると共に、発電機構成によって生じさせられる効率を制御するように適合される２つの状況に左右される。
負荷が発電機構成２０で最大（９０Ａ）となり、且つ回転が高速（１０００ＲＰＭ）となった時には、構成は全負荷能力の５０パーセントで作動する。

発電機構成２０は負荷の各モーメントで要求されるエネルギを供給するように構成される。
この作動点効率制御の可能性は、電気効率の連続発生に適応するために、作動中の要求に適応し、且つ車両において電気装備を増加させ、また自動車をアイドル状態で走行させることなく充電量を増加させる必要がない。

発電機２０は最大充電効率として採用される５００ＲＰＭにあることが示唆される。
回転の増加は出力効率を増加させるが、この上昇は発生させられたパルスを消滅させることにより調整される。

２３の実負荷は制御ユニット２２に伝達されると共に、制御ユニット２２はユニット２１によって支配される。
本発明は当然のことながら一例として上記に開示された実施形態に制限されるものではなく、添付の請求の範囲に開示されるような本発明の概念から逸脱することなく、変形がなされ得る。

とりわけ、例示されるユニット及び／又は回路各々は、所望の技術的作用を達成し得るように、本発明の範囲から逸脱することなく、他の図示されるユニット及び／又は回路各々と組み合わせられ得る。

米国特許明細書第ＵＳ‐Ａ‐５，０９８，７３５号に開示されるものに係る発電機関連構成即ち構造体を示す斜視図。本発明に係るモータ関連又は発電機関連構成即ち構造体の第１実施形態を示す側断面図であって、本実施形態は回転子に結合された磁石を利用するという特徴に基づくと共に、これら磁石は永久磁石として選択される。回転子ユニットの様々な部分が回転固定子ユニットの様々な部分から区別され得る図２に係るモータ関連又は発電機関連構成即ち構造体を示す分解組立図。本発明に係るモータ関連又は発電機関連構成即ち構造体の第２実施形態を示す側断面図であって、回転子ユニットと結合された磁石は連結された電圧調整器を備えたＤＣ電流着磁磁石として選択される。モータ関連又は発電機関連構成即ち構造体の第３実施形態を示す側断面図であって、固定子ユニットと結び付けられたギアリム即ちリング及び回転子ユニットと結び付けられたギアリム即ちリングは、多数の回転歯車によって相互に結び付けられており、各々はこのギアリム即ちリングと適合するように整形された切頭円錐形を備える。選択された回転値及び実負荷に基づいて発生させられる電流及び／又は電圧を調整するように構成されたブロック状回路構成図。

Claims

互いに回転可能に配置される２個の部分（５，１５）及び手段（２，３，９，４，１４，１３）を備えたモータ関連或いは発電機関連構成即ち構造体であって、第１部分（５）は回転子として作用し、軸（７）周りに第１選択回転方向への回転可能に配置されると共に、第２部分（１５）は固定子として作用し、前記第１選択回転方向と逆方向の第２選択回転方向に回転可能であり、該手段（２，３，９，４，１４，１３）は前記第１回転方向に関連する速度を前記第２回転方向へ変換するように構成され、該手段は前記第１選択回転方向及び選択速度に基づいて、この速度を第２回転方向の対応する速度に変換するように構成されており、該手段は、前記固定子（１５）と結合されたギアリム即ちリング（１４）と、ハウジング（１）即ち支持体と調整された多数の回転歯車（４，４’）と、前記回転子（５）と結合されたギアリム即ちリング（３）とを含むことを特徴とする構成。
前記結合された固定子（１５）と結び付けられた前記コイル（１５ａ）は、整流手段を介して、三相交流或いは直流（ＤＣ電流）を発生させるように調整されることを特徴とする請求項１に記載の構成。
前記回転子（５）は、回転の間に前記固定子（１５）と結合された前記回転コイル（１５ａ）を通過するように配置される多数の磁石（５ａ，５ｂ，５ｃ）を備えるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の構成。
前記磁石（５ａ，５ｂ，５ｃ）は永久磁石として選択されることを特徴とする請求項３に記載の構成。
前記磁石はＤＣ電流着磁磁石として選択されることを特徴とする請求項３に記載の構成。
前記回転子（５）の速度及び前記固定子（１５）の速度は、５０ヘルツ又は６０ヘルツ等の選択された周波数の電圧パルスを発生させられるように相互に適合させられることを特徴とする請求項３に記載の構成。
前記固定子（１５）用ブラケット（１３）及び前記回転子（５）用ブラケット（２）は、低磁気伝導性材料からなることを特徴とする請求項１に記載の構成。
前記軸（７）に連結されたブラケット（２）は、前記回転子（５）と結合された第１ギアリム即ちリング（３）を支持するように構成されており、そのティースは、該回転子（５）の選択された直径よりも大きい直径上に配向されることを特徴とする請求項１に記載の構成。
前記固定子（１５）に連結されるブラケット（１３）は、該固定子（１５）と結合されたギアリム即ちリング（１４）を支持するように構成されており、そのティースは、前記回転子（５）の選択された直径及び該固定子（１５）の選択された直径よりも大きい直径上に配向されることを特徴とする請求項１又は８に記載の構成。
対を成して調整されたギアリム或いはリング（３，１４）間に、前記回転子（５）、前記固定子（１５）及び前記結合されたブラケット（２，１３）を包囲するハウジング（１，１２）に回転可能に固定される少なくとも２個の回転歯車（４，４’）が配置されることを特徴とする請求項８又は９に記載の構成。
前記回転歯車夫々の回転軸は、前記回転子（５）に配置された回転軸（７’）と直角に配向されることを特徴とする請求項１０に記載の構成。
前記回転歯車各々は切頭円錐形に形成され、外側ギアティースは、対応するように配置されたギアティースを有する隣接する２個のギアリム即ちリング（３’，１４’）と協働するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の構成。
前記円錐形は２０から７０度の間、特に約４５度の角度で形成されることを特徴とする請求項１２に記載の構成。
発電機利用用途において、前記発電機はアイドル走行の間に十分な効率を生じさせると共に、回転数の増加では、１個以上の発生パルスを消滅させることにより、効率の低減が生じさせられることを特徴とする請求項１に記載の構成。