JP2016092917A - Power system continuously supplying power generated in torque pulsation-less generator to generator unit itself and outside - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリの直流電力をトルク脈動レス発電機のＤＣモータに給電し、当該発電機で発電した電力の一部を回生電力としてフローティング充電方式で当該発電機を駆動するＤＣモータ用バッテリに充電しながらＤＣモータに再給電して当該発電機を稼働させ、また発電した電力の大部分を外部へ連続的に供給し続ける電力システムに関する。 The present invention provides a DC motor battery that feeds DC power of a battery to a DC motor of a torque pulsation-less generator and drives the generator by a floating charging method using a part of the power generated by the generator as regenerative power. The present invention relates to a power system in which a DC motor is re-powered while being charged to operate the generator, and most of the generated power is continuously supplied to the outside.
従来の車両用電力システムは、車両に使用する内燃機関の動力の一部でオルタネータを回転させて発電し、それを直流電力に変換して前照灯、ウインカ、制動灯などを点灯させ、あるいはエアコンやパワーウインドなどのＤＣモータを回転させる方式であり、内燃機関の燃料が切れると走行ストップになり、電力システムのバッテリへの充電も停止になり、時間の経過と共にバッテリの電力も自然放電によって減衰する。 A conventional vehicle power system generates electricity by rotating an alternator with a part of the power of an internal combustion engine used in a vehicle, converts it into DC power, and lights a headlight, a blinker, a brake light, etc. This is a method of rotating a DC motor such as an air conditioner or a power window. When the fuel of the internal combustion engine runs out, it stops running, and charging of the battery of the power system is also stopped. Attenuates.
つまり、燃料タンク満杯のガソリンあるいは軽油が「消費しても消費しても減らずに常に満杯」ならば車両は永久に走り続けられるとしても、そのような現象はあり得ないから、内燃機関の燃料供給が途絶えると永久機関とはなり得ず、また電力システムの一部を構成しているバッテリの電力では内燃機関の代替動力にはならず、当該電力システムは機能しなくなる。 In other words, if the fuel tank full of gasoline or light oil is “always full without being consumed or consumed,” even if the vehicle continues to run forever, such a phenomenon cannot occur. If the fuel supply is interrupted, the engine cannot be a permanent engine, and the electric power of the battery constituting a part of the power system does not serve as an alternative power for the internal combustion engine, and the power system does not function.
車載の電力システムは、オルタネータの能力に限界があるのが現状であり、車両自体に使用するための発電電力程度であり、発電した電力を走行用に利用できるほどではなく、ましてや外部に給電できるほどの有り余る発電能力を持ち合わせていない。 In-vehicle power systems currently have limited capacity for alternators, which is about the amount of power generated for use in the vehicle itself. It does not have enough power generation capacity.
昨今のハイブリット車でもその動力源は、内燃機関プラス電動モータであり、主たる動力源は内燃機関であって、依然として化石燃料に頼っている。
仮に、内燃機関による発電機が有り余る電力を発電し、バッテリに充電して走行に供しても、元々の動力源の内燃機関あってのことであり、ガス欠では従来の電力システムとなんら変わらない。
Even in recent hybrid vehicles, the power source is an internal combustion engine plus an electric motor, and the main power source is an internal combustion engine, which still relies on fossil fuels.
Even if a generator by an internal combustion engine generates surplus power, charges the battery and uses it for traveling, it means that there is an internal combustion engine of the original power source, and in the absence of gas, there is no difference from the conventional power system .
また、バッテリの電力のみで走る電気自動車は、予め充電したバッテリの電力が消耗すると商業電力の夜間の割安時間帯に充電しているのであって、車両搭載の予め充電したバッテリの電力のみで永久に走り続けるのではない。つまり、内燃機関に用いる動力源の化石燃料の代わりに、商業電力を利用しているに過ぎない。 In addition, an electric vehicle that runs only with battery power is charged during the nighttime discount period of commercial power when the power of the precharged battery is consumed, and it is permanent only with the power of the precharged battery installed in the vehicle. Don't keep running. That is, instead of using fossil fuel as a power source for an internal combustion engine, commercial power is merely used.
内燃機関の代替動力源として燃料電池をエネルギ源として走行モータを駆動するための燃料電池自動車の電力も燃料電池に使用する水素が必要であり、別途に水素を生産するための電力を必要とするので、電力システム全体ではガソリンや軽油を消費する内燃機関の構図と何ら変わらない。 As an alternative power source for an internal combustion engine, the power of a fuel cell vehicle for driving a travel motor using a fuel cell as an energy source also requires hydrogen to be used in the fuel cell, and separately requires power to produce hydrogen Therefore, the entire power system is no different from the composition of an internal combustion engine that consumes gasoline and light oil.
従来の発電機を稼働させる動力源として、１）内燃機関の動力、２）内燃機関プラスＤＣモータの動力、３）予め充電したバッテリによるＤＣモータの動力の３例を見てきたが、いずれも元々の化石燃料を使用した動力源あるいは商業電力から得られる発電・電力を消費するだけであって、発電した電力を回生して別途の動力源として利用していない。 As a power source for operating a conventional generator, we have seen three examples: 1) the power of the internal combustion engine, 2) the power of the internal combustion engine plus the DC motor, and 3) the power of the DC motor with a precharged battery. It only consumes the power generated from the power source that uses the original fossil fuel or commercial power, and does not regenerate the generated power and use it as a separate power source.
消費されても常に燃料タンク満タンの魔法のガソリンあるいは軽油があったとすれば、自動車もオートバイも永久に走行し、電力システムも永久に機能するがそれは不可能である。つまり、充電しながら電力を消費するフローティング充電方式を実用に供しても、ガス欠になると、永久機関の一歩手前で自動車やオートバイの永久機関システム、ひいては永久発電・電力システムが成立していない。 If there is always a magic tank of gasoline or light oil full of fuel tanks when consumed, cars and motorcycles will run forever, and the power system will work forever, but that is not possible. In other words, even if the floating charging method that consumes power while charging is put into practical use, if the engine runs out of gas, a permanent engine system for automobiles and motorcycles, and thus a permanent power generation / power system, is not established just before the permanent engine.
現行の自動車の電力システムが動力源のエネルギを化石燃料に頼っているために永久機関サイクルの条件を今一つ満たしていないが、これを最大エネルギ積が大きい永久磁石の無限の磁力パワーに代えれば永久発電・電力システムの条件を満たすことができる。
本発明は、このような従来の電力システムでは不可能と言われている永久発電機による発電・電力システムを提供することを目的とする。
Since the current power system of automobiles relies on fossil fuel for the energy of the power source, it does not meet the conditions of the permanent engine cycle yet. However, if this is replaced with the infinite magnetic power of a permanent magnet having a large maximum energy product, it will be permanent. It can meet the conditions of power generation and power system.
An object of the present invention is to provide a power generation / power system using a permanent generator, which is said to be impossible with such a conventional power system.
本発明は、上記の目的を達成するために、偶々発見した事実に着目して実験した結果に基づいて製作したトルク脈動レス発電機のテスト機による発電・電力システムであり、その要件を以下に記す。
１）発電機に鉄芯を用いない起電コイルを複数個使用する。
２）発電機に最大エネルギ積」の大きいネオジム―鉄―硼素磁石を使用する。
３）高速回転するＤＣモータで発電機を高速回転させる。
４）発電機を駆動するＤＣモータの直流電源に大容量のバッテリを使用する。
５）起電コイル複数個の内の小分けした起電コイル１個の交流電力を直流に変換して、一旦ＤＣモータ駆動用の大容量のバッテリに充電し、ＤＣモータの駆動電力にする。
６）残り複数個の起電コイルの交流電力は、利用しなければ無駄になってしまうので直流に変換して、一旦バッテリに蓄電し外部へ給電する。
The present invention is a power generation / power system using a torque pulsation-less power generator test machine manufactured based on the results of an experiment focusing on the facts discovered accidentally in order to achieve the above object. I write.
1) Use multiple electromotive coils that do not use iron cores in the generator.
2) Use a neodymium-iron-boron magnet with a large maximum energy product for the generator.
3) The generator is rotated at high speed with a DC motor that rotates at high speed.
4) A large-capacity battery is used as the DC power source of the DC motor that drives the generator.
5) The AC power of one subdivided electromotive coil among a plurality of electromotive coils is converted into direct current, and once charged into a large capacity battery for driving the DC motor, it is used as the driving power for the DC motor.
6) The AC power of the remaining plurality of electromotive coils is wasted if not used, so it is converted to DC, temporarily stored in the battery, and supplied to the outside.
現行の発電機は、「発電機は、モータの電機子と同じ構造」との理由により、電機子には鉄芯を使用してその回りにフォルマル線を巻き付けてある。しかし、「コイルの側近を永久磁石が通過するとコイルに電流が流れる」とするフレミングの右手の法則が発電機の原理であり、それによると、鉄芯を必要とするモータと違って発電機の起電コイルには鉄芯を必要としない。
容易に入手できる小形ＤＣモータを手にとって軸を手回しすると、電機子の鉄芯の隙間と充実部との斑が円筒内周に貼り付けてある永久磁石との間で吸引を間歇的に繰り返し、回転斑が生じてコツコツと指に伝わってくる。永久磁石の吸引力が強ければ強いほど回転斑が強くなる。この出願書類では当該回転斑をトルク脈動と表現している。
In the current generator, for the reason that “the generator has the same structure as the armature of the motor”, the armature is wound with a formal wire around the iron core. However, Fleming's right-hand rule that “the current flows in the coil when the permanent magnet passes through the coil” is the principle of the generator. According to this, unlike the motor that requires an iron core, The electromotive coil does not require an iron core.
When a small DC motor that can be easily obtained is handed and the shaft is rotated manually, suction is intermittently repeated between the permanent magnet with the gap between the core of the armature and the solid portion stuck to the inner circumference of the cylinder, Rotation spots appear and are transmitted to the fingers. The stronger the attractive force of the permanent magnet, the stronger the rotation spots. In this application document, the rotation spots are expressed as torque pulsation.
非特許文献の記事の用語「コアレス」は、「変圧器などの鉄芯がない」の意味だが、当該発電機の起電コイルに鉄芯がないことで回転斑が生じない状態を表現する意図に鑑み、トルク脈動レスとした。 The term "coreless" in non-patent literature articles means "no iron cores such as transformers", but the intention is to express a state where no rotating spots occur due to the absence of iron cores in the generator coil of the generator In view of the above, the torque pulsation is reduced.
非特許文献１の他に、昭和２０年代前半に実用されていた自転車用リム発電機が回転子に４極の永久磁石を使用し、その周囲に４個の起電コイルを固定排列した製品があったことが三洋電機製作所保存の写真に見え、そのことからトルク脈動レス発電機自体は実証済み機と言える。 In addition to Non-Patent Document 1, a bicycle rim generator that was put into practical use in the first half of the Showa era uses a 4-pole permanent magnet for the rotor, and four electromotive coils are fixedly arranged around it. This is what the Sanyo Electric Works preserved photo shows, and it can be said that the torque pulsation-less generator itself is a proven machine.
しかし、非特許文献１に記載されている風力で回転するブレードの回転力で発電させるコアレス発電機および人力で走る自転車の前輪でリム発電機を回転させる三洋電機製作所保存の発電機共に低速回転であって、高速回転で発電する機器ではない。 However, both the coreless generator described in Non-Patent Document 1 that generates power using the rotational force of the blades rotated by wind power and the generator stored by Sanyo Electric Co., Ltd. that rotates the rim generator on the front wheel of a bicycle that runs manually are low-speed rotations. It is not a device that generates electricity at high speed.
しかも、それらにはバッテリの直流電力を供給することで高速回転するＤＣモータによってトルク脈動レス発電機を駆動させる技術的思想は無く、ましてやトルク脈動レス発電機が高速回転することで発生する交流電力の有り余る電力の一部を取り出し、直流に変換してバッテリに充電し、その回生直流電力をＤＣモータに再給電してトルク脈動レス発電機を一日２４時間、年間３６５日休むことなく稼働させることで発電し続けて外部へ給電する技術的思想もない。 Moreover, there is no technical idea to drive a torque pulsation-less generator by a DC motor that rotates at high speed by supplying direct current power of the battery, and moreover, AC power that is generated when the torque pulsation-less generator rotates at high speed. A part of the excess power is taken out, converted into direct current, charged to the battery, and the regenerative DC power is re-supplied to the DC motor to operate the torque pulsationless generator 24 hours a day, 365 days a year without rest Therefore, there is no technical idea to continue generating electricity and supplying power to the outside.
本出願のトルク脈動レス発電機は、ＤＣモータの高速回転で駆動させると、起電コイル４個を直列につないだ発電電力がＤＣモータに供給した直流電力の７．７７倍の交流電力になり、それを直流に変換すると約１０倍もの直流電力になる。 When the torque pulsation-less generator of this application is driven at a high speed rotation of a DC motor, the generated power obtained by connecting four electromotive coils in series becomes AC power that is 7.77 times the DC power supplied to the DC motor. When converted to direct current, it becomes about 10 times as much direct current power.
本出願トルク脈動レス発電機の実験機は、直流電力ＤＣ９ＶをＤＣモータに印加して高速回転させた場合、回転数７，９００ｒｐｍで起電コイル１個当たりＡＣ１７Ｖを発電した。起電コイル４個を直列につないだ発電電力はＡＣ７０Ｖになり、それを直流に変換すると約ＤＣ９０Ｖになる。 When the DC motor DC9V was applied to the DC motor and rotated at a high speed, the experimental torque pulsation-less generator of the present application generated AC17V per electromotive coil at a rotational speed of 7,900 rpm. The electric power generated by connecting the four electromotive coils in series becomes AC 70V, and when it is converted to direct current, it becomes about DC 90V.
因みに、トルク脈動レス発電機の発電電力は、起電コイルのコイル巻数、回転する永久磁石の磁束の大きさ、回転する永久磁石の回転数に比例するので最大エネルギ積の大きいネオジムー鉄―硼素磁石を使用している。 By the way, the generated power of the torque pulsation-less generator is proportional to the number of turns of the electromotive coil, the magnitude of the magnetic flux of the rotating permanent magnet, and the number of rotations of the rotating permanent magnet, so the neodymium-iron-boron magnet has a large maximum energy product. Is used.
上述したように、本発明のトルク脈動レス発電機は、直流電力で高速回転するＤＣモータを当該発電機の動力源として使用し、複数個の最大エネルギ積の大きいネオジム―鉄―硼素磁石の高速回転によって複数個の起電コイルがＤＣモータに印加した電力を大きく上回る電力を発電し、小分けした起電コイルの一部から取り出した交流電力を直流に変換してＤＣモータ駆動用に回生電力として給電することにより、休むことなく連続発電し続ける。それに、残りの起電コイルによる発電・電力を外部に連続して給電し続けることができる。正に、トルク脈動レス発電機による永久発電・電力システムの出現になる。 As described above, the torque pulsation-less generator of the present invention uses a DC motor that rotates at high speed with DC power as a power source of the generator, and a plurality of high-speed neodymium-iron-boron magnets having a large maximum energy product. A plurality of electromotive coils generate electric power that greatly exceeds the electric power applied to the DC motor by rotation, and AC power extracted from a part of the subdivided electromotive coils is converted into direct current to be used as regenerative power for driving the DC motor. By supplying power, it continues to generate electricity continuously without a break. In addition, power generation / power generated by the remaining electromotive coils can be continuously supplied to the outside. Indeed, the emergence of permanent power generation and power systems using torque pulsation-less generators.
従来から言われている「永久機関は不可能」とする見解は、上述したような事実を達成できなかったためであり、本出願のトルク脈動レス発電機による永久発電・電力システムの実験結果がそれを覆す。 The conventional view that “permanent engine is impossible” is because the above-mentioned facts could not be achieved, and the experimental results of the permanent power generation / power system using the torque pulsation-less generator of the present application show that. Overturn.
トルク脈動レス発電機による永久発電・電力システムは、夜間の割安商業電力を利用してバッテリに充電している電気自動車の給電レス電気自動車、電気自動車と近似の架線レス電車に本発明が利用できる最も身近な実用化の例となる。原子炉やディーゼルエンジン不積載の潜水艦や航空母艦も上記車両の延長線上にある。 The permanent power generation / power system using a torque pulsation-less generator can be applied to an electric vehicle that does not supply power to a battery using nighttime commercial power, and to an electric wire-less electric vehicle that is similar to an electric vehicle. This is the most familiar example of practical application. Submarines and aircraft carriers not loaded with nuclear reactors or diesel engines are also on the extension line of the vehicle.
火力・原子力による発電に代えて送電線を必要としない地域社会毎の「共同自家発電・電力システム」あるいは「戸別自家発電・電力システム」は、世界の社会システムを一変させる「巨大革命」の最も大規模な実施になる。トルク脈動レス発電機による永久発電・電力システムを世界的規模で実施するには、現在の電力・ガス企業各社、電機・機械製造企業各社、建設企業各社、鉄工・金属企業各社、輸送機器企業各社、精密機器製造各社などの他に金融機関やサービス業をも含めた全産業にとって未曾有の新たな需要が発生し、かつてない大産業革命になるに違いない。 The “joint in-house power generation / power system” or “individual in-house power generation / power system” for each local community that does not require transmission lines in place of thermal power / nuclear power generation is the most significant of the “mega revolution” that will transform the world's social system. Large scale implementation. To implement permanent power generation and power systems using torque pulsation-free generators on a global scale, current power and gas companies, electrical and machine manufacturing companies, construction companies, iron and metal companies, and transportation equipment companies In addition to the precision equipment manufacturers, there will be unprecedented new demand for all industries, including financial institutions and service industries, and it will be an unprecedented industrial revolution.
また、化石燃料の原油・天然ガス・シェールガスなどを燃焼させないために排気ガス・有害ガスを発生させない無公害発電になるし、火力発電用の化石燃料を化学製品の製造に丸ごと転用でき、そのことで享受できる恩恵は計り知れない。 In addition, fossil fuels such as crude oil, natural gas, and shale gas are not combusted, so it is a non-polluting power generation system that does not generate exhaust gas or harmful gas.Fossil fuels for thermal power generation can be diverted to the production of chemical products. The benefits that can be enjoyed are immeasurable.
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明のトルク脈動レス発電機による永久発電・電力システムを構成する機器全体の状態を示している。本図において、１ａはトルク脈動レス発電機の主要部を示し、それを構成している２は高速回転するＤＣモータ、３はＤＣモータの回転軸と当該発電機の発電機駆動軸１５をつなぐ軸継ぎ手、４は鉄芯を用いない起電コイル４個を円周上に取り付けた起電コイル取付板、５〜８は４個の起電コイルＡ〜Ｄの位置を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the state of the entire equipment constituting a permanent power generation / power system using a torque pulsation-less generator according to the present invention. In this figure, 1a shows the principal part of a torque pulsation-less generator, 2 constituting the DC motor rotating at high speed, and 3 connecting the rotating shaft of the DC motor and the generator drive shaft 15 of the generator. A shaft coupling 4 is an electromotive coil mounting plate on which four electromotive coils not using an iron core are mounted on the circumference, and 5 to 8 indicate positions of the four electromotive coils A to D.
９と１０は、軟鉄円板ヨークユニットＥおよびＦ、１１〜１４は最大エネルギ積が大きい丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｊ〜Ｍを示している。 Reference numerals 9 and 10 denote soft iron disc yoke units E and F, and 11 to 14 denote round neodymium iron-boron magnets J to M having a large maximum energy product.
また、１６はＤＣモータ駆動バッテリ用充電器、１７はＤＣモータ駆動バッテリを示し、１８は供給電力バッテリ用充電器、１９は供給電力用バッテリを示す。 Reference numeral 16 denotes a DC motor drive battery charger, 17 denotes a DC motor drive battery, 18 denotes a supply power battery charger, and 19 denotes a supply power battery.
２０、２１は外部への供給電力ＱおよびＲを説明するための文字枠図を示す。 20 and 21 are character frame diagrams for explaining the externally supplied powers Q and R.
なお、図１中の出力電圧を示すＤＣ１２Ｖは、実験機に使用したＤＣモータ駆動に使用した電圧ＤＣ９Ｖに比例することからＤＣ９Ｖ→ＤＣ１２Ｖとして記載した。入力ＡＣ２２Ｖは、実験機の起電コイル１個の出力交流電圧ＡＣ１７Ｖを比例するＡＣ２２Ｖとして載せた。外部への供給電力Ｒの出力交流電圧ＡＣ６４Ｖは、実験機の起電コイル３個を直列接続した出力交流電圧ＡＣ５０Ｖを比例するＡＣ６４Ｖとして載せた。外部への供給電力Ｑ」の出力直流電圧ＤＣ１２Ｖは、起電コイル３個の出力交流電圧ＡＣ６４Ｖを１８供給電力バッテリ用充電器の変圧器で変圧し、ダイオードブリッジ モジュールを介して直流に変換したＤＣ１２Ｖとして載せた。 In addition, since DC12V which shows the output voltage in FIG. 1 is proportional to voltage DC9V used for the DC motor drive used for the experiment machine, it described as DC9V-> DC12V. As the input AC22V, the output AC voltage AC17V of one electromotive coil of the experimental machine was placed as a proportional AC22V. The output AC voltage AC64V of the power R supplied to the outside was placed as an AC64V proportional to the output AC voltage AC50V in which three electromotive coils of the experimental machine were connected in series. The output DC voltage DC12V of “supplied power Q to the outside” is DC12V obtained by transforming the output AC voltage AC64V of three electromotive coils with a transformer of an 18 supply power battery charger and converting it into DC via a diode bridge module. It was posted as.
因みに、発電した交流電圧は実効値であり、ダイオードブリッジ モジュールを介して直流に変換すると√２倍にアップし、損失係数０．９１を考慮すると「直流電圧＝交流電圧実効値×√２×０．９１」になった実験結果に基づいて計算して載せた。損失係数０．９１は当該実験結果における固有の数値であり、他の発電機の場合にそのまま当てはまるとては限らない。 Incidentally, the generated AC voltage is an effective value, and when converted to DC through the diode bridge module, it increases to √2 times, and considering the loss factor 0.91, “DC voltage = AC voltage effective value × √2 × 0 .91 "was calculated based on the experimental results. The loss factor 0.91 is an inherent numerical value in the experimental result, and may not be applied as it is to other generators.
図２は、本発明のトルク脈動レス発電機本体を構成する部品全体を分解図として作図した状態を示している。各構成部品の名称は、図１に挙げたトルク脈動レス発電機の主要部の部品を含め、以下の「符号の説明」に記載する。 FIG. 2 shows a state in which the entire components constituting the torque pulsation-less generator main body of the present invention are plotted as an exploded view. The name of each component is described in the following “Explanation of Symbols” including the components of the main part of the torque pulsation-less generator listed in FIG.
図３はトルク脈動レス発電機本体の組立上面図および側面図を示す。構成部品の名称は、図２の分解図に示した図形が１１〜１４ネオジムー鉄―硼素磁石の図がＮ極・Ｓ極の排列が分かるような図であることに鑑み、重複を避けて省略した。
図４はトルク脈動レス発電機のテスト機のＤＣモータ３にＤＣ９Ｖの電圧を印加し、５〜８起電コイルＡ〜Ｄの４個を直列に接続して個数毎の出力電圧を測定したデータ図を示す。
FIG. 3 shows an assembly top view and a side view of the torque pulsation-less generator body. The names of the component parts are omitted to avoid duplication in view of the fact that the figure shown in the exploded view of FIG. 2 shows the arrangement of the 11-14 neodymium-iron-boron magnet so that the arrangement of the N pole and the S pole can be seen. did.
FIG. 4 shows data obtained by applying a voltage of DC 9 V to the DC motor 3 of the torque pulsation-less generator test machine and connecting four of the five to eight electromotive coils A to D in series to measure the output voltage for each number. The figure is shown.
１ トルク脈動レス発電機の全体分解図
１ａ トルク脈動レス発電機主要部
２ ＤＣモータ
３ 軸継ぎ手
４ 起電コイル取付板
５ 起電コイルＡ
６ 起電コイルＢ
７ 起電コイルＣ
８ 起電コイルＤ
９ 軟鉄円形ヨークユニットＥ
１０ 軟鉄円形ヨークユニットＦ
１１ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｊ
１２ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｋ
１３ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｌ
１４ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｍ
１５ 発電機駆動軸
１６ ＤＣモータ駆動バッテリ用充電器
１７ ＤＣモータ駆動用バッテリ
１８ 供給電力バッテリ用充電器
１９ 供給電力用バッテリ
２０ 外部への供給電Ｑ
２１ 外部への供給電力Ｒ
２２ センタ ヨークユニット
２３ ＤＣモータ取付アングル
２４ ＤＣモータ取付チャンネル
２５ ミネチュア軸受取付アングルａ
２６ ミネチュア軸受取付チャンネルａａ
２７ ミネチュア軸受取付アングルｂ
２８ ミネチュア軸受取付チャンネルｂｂ
２９ カラーｃ
３０ カラーｄ
３１ ミネチュア軸受
３２ シナベニヤ板製ベース
３３ ＤＣモータ端子保護アルミ棒
３４ クッションゴム脚
１０１ なべ小ねじ・ナット・座金セット
１０２ タッピンねじＭ３×１０
１０３ タッピンねじＭ４×１０
１０４ タッピンねじＭ３×１５
1 Torque pulsation-less generator overall exploded view 1a Torque pulsation-less generator main part 2 DC motor 3 Shaft joint 4 Electromotive coil mounting plate 5 Electromotive coil A
6 Electromotive coil B
7 Electromotive coil C
8 Electromotive coil D
9 Soft iron circular yoke unit E
10 Soft iron circular yoke unit F
11 Round neodymium-iron-boron magnet J
12 Round neodymium-iron-boron magnet K
13 Round neodymium-iron-boron magnet L
14 Round neodymium-iron-boron magnet M
15 Generator drive shaft 16 DC motor drive battery charger 17 DC motor drive battery 18 Supply power battery charger 19 Supply power battery 20 Supply power Q to the outside
21 External power supply R
22 Center yoke unit 23 DC motor mounting angle 24 DC motor mounting channel 25 Minature bearing mounting angle a
26 Minature bearing mounting channel aa
27 Minature bearing mounting angle b
28 Minature bearing mounting channel bb
29 Color c
30 color d
31 Minature bearing 32 Sienna veneer base 33 DC motor terminal protection aluminum bar 34 Cushion rubber leg 101 Pan head screw / nut / washer set 102 Tapping screw M3 × 10
103 Tapping screw M4 × 10
104 Tapping screw M3 × 15
本発明は、上記の目的を達成するために、偶々発見した事実に着目して実験した結果に基づいて製作したトルク脈動レス発電機のテスト機による発電・電力システムであり、その要件を以下に記す。
１）発電機に鉄芯を用いない起電コイルを複数個使用する。
２）発電機に「最大エネルギ積」の大きいネオジム―鉄―硼素磁石を使用する。
３）高速回転するＤＣモータで発電機を高速回転させる。
４）発電機を駆動するＤＣモータの直流電源に大容量のバッテリを使用する。
５）起電コイル複数個の内の小分けした起電コイル１個の交流電力を直流に変換して、一旦ＤＣモータ駆動用の大容量のバッテリに充電し、ＤＣモータの駆動電力にする。
６）残り複数個の起電コイルの交流電力は、利用しなければ無駄になってしまうので直流に変換して、一旦バッテリに蓄電し外部へ給電する。The present invention is a power generation / power system using a torque pulsation-less power generator test machine manufactured based on the results of an experiment focusing on the facts discovered accidentally in order to achieve the above object. I write.
1) Use multiple electromotive coils that do not use iron cores in the generator.
2) Use a neodymium-iron-boron magnet with a large “ maximum energy product” for the generator.
3) The generator is rotated at high speed with a DC motor that rotates at high speed.
4) A large-capacity battery is used as the DC power source of the DC motor that drives the generator.
5) The AC power of one subdivided electromotive coil among a plurality of electromotive coils is converted into direct current, and once charged into a large capacity battery for driving the DC motor, it is used as the driving power for the DC motor.
6) The AC power of the remaining plurality of electromotive coils is wasted if not used, so it is converted to DC, temporarily stored in the battery, and supplied to the outside.
以下、本発明の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、本発明のトルク脈動レス発電機による永久発電・電力システムを構成する機器全体の状態を示している。本図において、（１ａ）はトルク脈動レス発電機の主要部を示し、それを構成している（２）は高速回転するＤＣモータ、（３）はＤＣモータの回転軸と当該発電機の発電機駆動軸（１５）をつなぐ軸継ぎ手、（４）は鉄芯を用いない起電コイル４個を円周上に取り付けた起電コイル取付板、（５）〜（８）は４個の起電コイルＡ〜Ｄの位置を示している。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows the state of the entire equipment constituting a permanent power generation / power system using a torque pulsation-less generator according to the present invention. In this figure, (1a) shows the main part of a torque pulsation-less generator, and (2) is a DC motor that rotates at high speed, (3) is the rotating shaft of the DC motor and power generation of the generator A shaft joint that connects the machine drive shaft (15) , (4) is an electromotive coil mounting plate in which four electromotive coils that do not use iron cores are mounted on the circumference, and (5) to (8) are four electromotive coils. The positions of the electric coils A to D are shown.
（９）と（１０）は、軟鉄円板ヨークユニットＥおよびＦ、（１１）〜（１４）は最大エネルギ積が大きい丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｊ〜Ｍを示している。 (9) and (10) show soft iron disc yoke units E and F, and (11) to (14) show round neodymium iron-boron magnets J to M having a large maximum energy product.
また、（１６）はＤＣモータ駆動バッテリ用充電器、（１７）はＤＣモータ駆動バッテリを示し、（１８）は供給電力バッテリ用充電器、（１９）は供給電力用バッテリを示す。Further, (16) represents a DC motor drive battery charger, (17) represents a DC motor drive battery, (18) represents a supply power battery charger, and (19) represents a supply power battery.
（２０）、（２１）は外部への供給電力ＱおよびＲを説明するための文字枠図を示す。 (20) and (21) are character frame diagrams for explaining externally supplied powers Q and R.
なお、図１中の出力電圧を示すＤＣ１２Ｖは、実験機に使用したＤＣモータ駆動に使用した電圧ＤＣ９Ｖに比例することからＤＣ９Ｖ→ＤＣ１２Ｖとして記載した。入力ＡＣ２２Ｖは、実験機の起電コイル１個の出力交流電圧ＡＣ１７Ｖを比例するＡＣ２２Ｖとして載せた。「外部への供給電力Ｒ」の出力交流電圧ＡＣ６４Ｖは、実験機の起電コイル３個を直列接続した出力交流電圧ＡＣ５０Ｖを比例するＡＣ６４Ｖとして載せた。「外部への供給電力Ｑ」の出力直流電圧ＤＣ１２Ｖは、起電コイル３個の出力交流電圧ＡＣ６４Ｖを（１８）供給電力バッテリ用充電器の変圧器で変圧し、ダイオードブリッジ モジュールを介して直流に変換したＤＣ１２Ｖとして載せた。In addition, since DC12V which shows the output voltage in FIG. 1 is proportional to voltage DC9V used for the DC motor drive used for the experiment machine, it described as DC9V-> DC12V. As the input AC22V, the output AC voltage AC17V of one electromotive coil of the experimental machine was placed as a proportional AC22V. The output AC voltage AC64V of “ externally supplied power R ” is set as an AC64V proportional to the output AC voltage AC50V in which three electromotive coils of the experimental machine are connected in series. The output DC voltage DC12V of “ external power supply Q” is obtained by transforming the output AC voltage AC64V of the three electromotive coils (18) with the transformer of the battery charger for the power supply, and converted to DC via the diode bridge module. It was mounted as converted DC12V.
因みに、発電した交流電圧は実効値であり、ダイオードブリッジ モジュールを介して直流に変換すると√２倍にアップし、損失係数０．９１を考慮すると「直流電圧＝交流電圧実効値×√２×０．９１」になった実験結果に基づいて計算して載せた。損失係数０．９１は当該実験結果における固有の数値であり、他の発電機の場合にそのまま当てはまるとは限らない。Incidentally, the generated AC voltage is an effective value, and when converted to DC through the diode bridge module, it increases to √2 times, and considering the loss factor 0.91, “DC voltage = AC voltage effective value × √2 × 0 .91 "was calculated based on the experimental results. The loss factor 0.91 is an inherent numerical value in the experimental result, and may not be applied as it is to other generators.
図３はトルク脈動レス発電機本体の組立上面図および側面図を示す。構成部品の名称は、図２の分解図に示した図形が（１１）〜（１４）ネオジムー鉄―硼素磁石の図がＮ極・Ｓ極の排列が分かるような図であることに鑑み、重複を避けて省略した。
図４はトルク脈動レス発電機のテスト機のＤＣモータ（３）にＤＣ９Ｖの電圧を印加し、（５）〜（８）の起電コイルＡ〜Ｄ４個を直列に接続して個数毎の出力電圧を測定したデータ図を示す。FIG. 3 shows an assembly top view and a side view of the torque pulsation-less generator body. The names of the component parts are duplicated in view of the fact that the figure shown in the exploded view of FIG. 2 is a diagram in which the diagrams of (11) to (14) neodymium-iron-boron magnets show the arrangement of N and S poles. Omitted to avoid.
Fig. 4 shows a DC 9V voltage applied to a DC motor (3) of a torque pulsation-less generator test machine, and four electromotive coils A to D of (5) to (8) are connected in series to output each number. The data figure which measured the voltage is shown.
消費されても常に燃料タンク満タンの魔法のガソリンあるいは軽油があったとすれば、自動車もオートバイも半永久に走行し、連続的に稼働する電力システムも連続的に機能するがそれは不可能である。つまり、充電しながら電力を消費するフローティング充電方式を実用に供しても、ガス欠になると、連続的に稼働する機関の一歩手前で自動車やオートバイの連続的に稼働する機関システム、ひいては連続的に稼働する発電・電力システムが成立していない。 Even if consumed, if there is always a magic tank or gasoline full of fuel tanks, automobiles and motorcycles will run semipermanently, and a continuously operating power system will function continuously, but this is not possible. In other words, even if the floating charging method that consumes power while charging is put into practical use, if it runs out of gas , the engine system that continuously operates automobiles and motorcycles immediately before the engine that operates continuously, and therefore continuously A working power generation / power system has not been established.
現行の自動車の電力システムが動力源のエネルギを化石燃料に頼っているために連続的に稼働する機関サイクルの条件を今一つ満たしていないが、これを最大エネルギ積が大きい永久磁石の無限の磁力パワーに代えれば連続的に稼働する発電・電力システムの条件を満たすことができる。
本発明は、このような従来の電力システムでは不可能と言われている連続的に稼働する発電機による発電・電力システムを提供することを目的とする。
Although the current power system of automobiles relies on fossil fuel for the energy of the power source, it does not meet the conditions of the engine cycle that operates continuously, but this is the infinite magnetic power of a permanent magnet with a large maximum energy product If it replaces with, it can satisfy | fill the conditions of the electric power generation and electric power system which operate | move continuously .
An object of the present invention is to provide a power generation / power system using a continuously operating generator , which is said to be impossible with such a conventional power system.
上述したように、本発明のトルク脈動レス発電機は、直流電力で高速回転するＤＣモータを当該発電機の動力源として使用し、複数個の最大エネルギ積の大きいネオジム―鉄―硼素磁石の高速回転によって複数個の起電コイルがＤＣモータに印加した電力を大きく上回る電力を発電し、小分けした起電コイルの一部から取り出した交流電力を直流に変換してＤＣモータ駆動用に回生電力として給電することにより、休むことなく連続発電し続ける。それに、残りの起電コイルによる発電・電力を外部に連続して給電し続けることができる。正に、トルク脈動レス発電機による連続的に稼働する発電・電力システムの出現になる。 As described above, the torque pulsation-less generator of the present invention uses a DC motor that rotates at high speed with DC power as a power source of the generator, and a plurality of high-speed neodymium-iron-boron magnets having a large maximum energy product. A plurality of electromotive coils generate electric power that greatly exceeds the electric power applied to the DC motor by rotation, and AC power extracted from a part of the subdivided electromotive coils is converted into direct current to be used as regenerative power for driving the DC motor. By supplying power, it continues to generate electricity continuously without a break. In addition, power generation / power generated by the remaining electromotive coils can be continuously supplied to the outside. Indeed, the emergence of a continuous power generation and power system using a torque pulsation-less generator.
従来から言われている「永久機関は不可能」とする見解は、上述したような事実を達成できなかったためであり、本出願のトルク脈動レス発電機による連続的に稼働する発電・電力システムの実験結果がそれを覆す。 The conventional view that “permanent engine is impossible” is because the above-mentioned fact could not be achieved, and the continuous operation of the power generation / power system by the torque pulsation-less generator of the present application is not possible. Experimental results overturn it.
トルク脈動レス発電機による連続的に稼働する発電・電力システムは、夜間の割安商業電力を利用してバッテリに充電している電気自動車の給電レス電気自動車、電気自動車と近似の架線レス電車に本発明が利用できる最も身近な実用化の例となる。原子炉やディーゼルエンジン不積載の潜水艦や航空母艦も上記車両の延長線上にある。 The power generation and power system that operates continuously with a torque pulsation-less generator is used for electric vehicles that do not supply electricity to electric batteries that are charged to the battery by using cheap commercial power at night, and for overhead lines that are similar to electric vehicles. It is an example of the most practical application that the invention can use. Submarines and aircraft carriers not loaded with nuclear reactors or diesel engines are also on the extension line of the vehicle.
火力・原子力による発電に代えて送電線を必要としない地域社会毎の「共同自家発電・電力システム」あるいは「戸別自家発電・電力システム」は、世界の社会システムを一変させる「巨大革命」の最も大規模な実施になる。トルク脈動レス発電機による連続的に稼働する発電・電力システムを世界的規模で実施するには、現在の電力・ガス企業各社、電機・機械製造企業各社、建設企業各社、鉄工・金属企業各社、輸送機器企業各社、精密機器製造各社などの他に金融機関やサービス業をも含めた全産業にとって未曾有の新たな需要が発生し、かつてない大産業革命になるに違いない。 The “joint in-house power generation / power system” or “individual in-house power generation / power system” for each local community that does not require transmission lines in place of thermal power / nuclear power generation is the most significant of the “mega revolution” that will transform the world's social system. Large scale implementation. To implement a power generation and power system that operates continuously with a torque pulsation-free generator on a global scale, current power and gas companies, electrical and machine manufacturing companies, construction companies, iron and metal companies, There will be unprecedented new demand for all industries including financial institutions and service industries as well as transport equipment companies, precision equipment manufacturers, etc., and it will be an unprecedented industrial revolution.
１ トルク脈動レス発電機の全体分解図
１ａ トルク脈動レス発電機主要部
２ ＤＣモータ
３ 軸継ぎ手
４ 起電コイル取付板
５ 起電コイルＡ
６ 起電コイルＢ
７ 起電コイルＣ
８ 起電コイルＤ
９ 軟鉄円形ヨークユニットＥ
１０ 軟鉄円形ヨークユニットＦ
１１ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｊ
１２ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｋ
１３ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｌ
１４ 丸形ネオジムー鉄―硼素磁石Ｍ
１５ 発電機駆動軸
１６ ＤＣモータ駆動バッテリ用充電器
１７ ＤＣモータ駆動用バッテリ
１８ 供給電力バッテリ用充電器
１９ 供給電力用バッテリ９
２０ 外部への供給電力Ｑ
２１ 外部への供給電力Ｒ
２２ センタ ヨークユニット
２３ ＤＣモータ取付アングル
２４ ＤＣモータ取付チャンネル
２５ ミネチュア軸受取付アングルａ
２６ ミネチュア軸受取付チャンネルａａ
２７ ミネチュア軸受取付アングルｂ
２８ ミネチュア軸受取付チャンネルｂｂ
２９ カラーｃ
３０ カラーｄ
３１ ミネチュア軸受
３２ シナベニヤ板製ベース
３３ ＤＣモータ端子保護アルミ棒
３４ クッションゴム脚
１０１ なべ小ねじ・ナット・座金セット
１０２ タッピンねじＭ３×１０
１０３ タッピンねじＭ４×１０
１０４ タッピンねじＭ３×１５
1 Entire exploded view of a generator without torque pulsation
1a Torque pulsation-less generator main part
2 DC motor
3 shaft joint
4 Electromotive coil mounting plate
5 Electromotive coil A
6 Electromotive coil B
7 Electromotive coil C
8 Electromotive coil D
9 Soft iron circular yoke unit E
10 Soft iron circular yoke unit F
11 Round neodymium-iron-boron magnet J
12 Round neodymium-iron-boron magnet K
13 Round neodymium-iron-boron magnet L
14 Round neodymium-iron-boron magnet M
15 Generator drive shaft
16 DC motor drive battery charger
17 DC motor drive battery
18 Charger for power supply battery
19 Power supply battery 9
20 supply power Q to the outside
21 External power supply R
22 Center Yoke Unit
23 DC motor mounting angle
24 DC motor mounting channel
25 Minature bearing mounting angle a
26 Minature bearing mounting channel aa
27 Minature bearing mounting angle b
28 Minature bearing mounting channel bb
29 Color c
30 color d
31 Minature bearings
32 Base made of shinabene board
33 DC motor terminal protection aluminum rod
34 Cushion rubber legs
101 Pan head screw / nut / washer set
102 Tapping screw M3 × 10
103 Tapping screw M4 × 10
104 Tapping screw M3 × 15
Claims (1)
The DC power of the DC motor battery 17 charged in advance is supplied to the DC motor 2 rotating at high speed in the torque pulsation-less generator main part 1a, and the torque pulsation-less generator among the AC power generated by 1 in FIG. In part, the output power of the five electromotive coil A is converted into DC power as regenerative power, and charged to the DC motor battery 17 that drives the generator via the DC motor drive battery charger 16 in a floating charging system. While continuing, the power is continuously supplied to the DC motor 2 that drives the generator to continuously operate the generator. Further, the power generated by the 6 to 8 electromotive coils B to D is temporarily charged to the supply power battery 19 via the supply power battery charger 18 so as not to be wasted, and then continuously to the outside of 20. A power system that continues to supply power.
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