WO2012044014A2 - 영구자석 체인궤도 발전기 - Google Patents

영구자석 체인궤도 발전기 Download PDF

Info

Publication number
WO2012044014A2
WO2012044014A2 PCT/KR2011/007040 KR2011007040W WO2012044014A2 WO 2012044014 A2 WO2012044014 A2 WO 2012044014A2 KR 2011007040 W KR2011007040 W KR 2011007040W WO 2012044014 A2 WO2012044014 A2 WO 2012044014A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
permanent magnet
chains
rotary shaft
generator
stator
Prior art date
Application number
PCT/KR2011/007040
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012044014A3 (ko
Inventor
김민조
Original Assignee
Kim Min Jo
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kim Min Jo filed Critical Kim Min Jo
Publication of WO2012044014A2 publication Critical patent/WO2012044014A2/ko
Publication of WO2012044014A3 publication Critical patent/WO2012044014A3/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1869—Linear generators; sectional generators

Definitions

  • the present invention relates to a permanent magnet chain track generator, and more particularly, a coil projecting outwards to a rotor structure that combines a permanent magnet using the N pole and the S pole at the same time between the chain and the chain rotating in a constant track. It relates to a permanent magnet chain orbital generator using the stator provided with this and the stator provided with a silicon steel sheet slot as appropriate.
  • the generator is provided with a rotor and a stator, the rotor is installed in a plurality of permanent magnets arranged on the rotor disk fixed to the rotating shaft, the stator is installed between the rotor and the spacing generated by the rotation of the rotor
  • the coil in which the voltage is induced by the magnetic force lines are arranged on the stator disk, and the stator is configured to be fixed to the generator housing.
  • the basic generator structure is such that external rotational power is transmitted to the rotating shaft to output power induced in the coil of the stator.
  • the rotating shaft is rotated by external rotational force, the rotor is rotated, and the magnetic field induced by the permanent magnet installed in the rotor is induced in the coil of the stator to obtain the output of electric power from the coil.
  • the generator is classified into an AFPM generator and a permanent magnet synchronous generator according to its structure.
  • Axial Flux Permanent Magnet (AFPM) generator in which the direction of magnetic flux that generates torque (rotation) is in the same direction as the axis of rotation, inserts a plurality of fan-shaped coils into a disk frame in the rotor space where permanent magnets are attached to two disks. It is a structure fixed by synthetic resin.
  • the permanent magnet synchronous generator of the same type as the rotational speed of the rotor and the magnetic field is a structure consisting of a stator of the slotted silicon steel slot on the outer cylinder and a rotor attached to the permanent magnet on the inner cylindrical surface.
  • the permanent magnet synchronous generator can improve the electrical efficiency by using a directional silicon steel plate with a low current loss and the current flow of the coil in the case of a super-large generator, but the general generator can not use the directional silicon steel sheet This is impossible, the rotor has a problem that the permanent magnet is attached to the cylindrical surface to use only one side of the permanent magnet.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, the structure of the N and S poles of the permanent magnet at the same time and a plurality of poles are arranged to improve the efficiency of power generation can produce a lot of power with a small energy.
  • a space is created between the permanent magnet and the permanent magnet to generate wind when the permanent magnet rotates, and the stator protrudes to the outside to efficiently cool the heat generated as the magnetic field is induced into the coil of the stator.
  • Permanent magnet chain track generator for achieving the above object is a drive gear coupled to both sides of the first rotary shaft rotated by an external rotary force, and on both sides of the second rotary shaft spaced apart from the first rotary shaft First and second chains engaged with the coupled slave gears and rotating in a predetermined trajectory;
  • a rotor composed of a plurality of permanent magnets coupled to the first and second chains and rotating along a predetermined trajectory in a state in which the first and second chains are stacked to be stacked at predetermined intervals;
  • stator made of one or more silicon steel slots in which coils are wound around a multilayer silicon steel sheet inside and outside the rotor, and a magnetic field induced by the permanent magnet is induced to output power.
  • the permanent magnet chain track generator is coupled to the drive gear coupled to both sides of the first rotary shaft rotated by the external rotational force, and the slave gear coupled to both sides of the second rotary shaft spaced apart from the first rotary shaft.
  • First and second chains which rotate in a predetermined trajectory;
  • a rotor composed of a plurality of permanent magnets coupled to the first and second chains and rotating along a predetermined trajectory in a state in which the first and second chains are stacked to be stacked at predetermined intervals;
  • stator made of one or more silicon steel slots in which coils are wound around a multilayer silicon steel sheet inside and outside the rotor, and a magnetic field induced by the permanent magnet is induced to output power.
  • the N pole and the S pole of the permanent magnet are used at the same time and a plurality of poles are arranged so that the efficiency of power generation is improved, and thus a lot of power can be produced with small energy.
  • a space is created between the permanent magnet and the permanent magnet to generate wind when the permanent magnet rotates, and the stator protrudes to the outside to efficiently cool the heat generated as the magnetic field is induced into the coil of the stator.
  • FIG. 1 is a perspective view of a permanent magnet chain track generator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view of the structure of the rotor shown in FIG.
  • 4A and 4B are a plan view and a side view of the rail structure shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of a permanent magnet chain track generator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of FIG. 5.
  • FIG. 1 is a perspective view of a permanent magnet chain track generator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1
  • Figure 3 is a perspective view of the structure of the rotor shown in Figure 1
  • Figures 4a and 4b Is a plan view and a side view of the rail structure shown in FIG.
  • the rotating shaft includes a shaft 80a, 80b, gears 70a, 70b, a chain 20a, 20b, a permanent magnet 30 and a coil 40.
  • Rotating shafts 80a and 80b rotated by an external rotational force are formed to be spaced apart from each other at the top and bottom, so that the driving gears 70a are coupled to one rotation shaft 80a so as to face each other in both the left and right sides, and the other rotation shaft 80b is subordinate to each other.
  • the gears 70b are coupled to face each other in left and right sides.
  • Chains 20a and 20b are engaged with the drive gear 70a and the subordinate gear 70b, respectively, to connect the drive gear 70a and the subordinate gear 70b, whereby the rotational force of the rotary shaft 80a is different ( By being transmitted to and rotated by 80b, the chains 20a and 20b rotate while drawing a constant track, such as a track of a playground.
  • the drive gear 70a meshed with the rotary shaft 80a is used as a drive shaft, and the subordinate gear 70b meshed with the other rotary shaft 80b is pulled tight so that the chains 20a and 20b on both sides thereof do not stretch. It becomes the structure with the technology.
  • the slave gear 70b is made of at least one of a disc or a wheel.
  • a plurality of permanent magnets 30 coupled to both chains 20a and 20b are interposed between the left and right chains 20a and 20b so that the chains 20a and 20b rotate together as they rotate.
  • the permanent magnet 30 is coupled to the chain (20a, 20b) and the rail 60 is wrapped around one side of the chain ball 25 and the chain (20a, 20b) support 60a in the generator housing (not shown) It is possible to prevent separation of the chain (20a, 20b) of the rotor by being fixed by).
  • the permanent magnets 30 are arranged to be spaced up and down so that the N pole and the S pole are alternately disposed inside and outside the permanent magnet 30.
  • the S pole and the N pole are formed inside and outside the permanent magnet 30
  • the S pole and the N pole are formed inside and outside the permanent magnet 30 spaced up and down on the permanent magnet 30.
  • the permanent magnets 30 having the opposite polarity are arranged to be spaced up and down.
  • Stator 45 is fixed to the generator housing in the form of surrounding the two chains (20a, 20b) in the chain (20a, 20b).
  • the stator 45 is made of a coil 40 is wound around the bobbin (40a) surrounding the two chains (20a, 20b) so that the two chains (20a, 20b) can rotate, one or more coils (40)
  • This structure is arranged up and down to face each other, and can be connected in series or two or more phases so that the connection is made according to the use of the generator.
  • the present invention provides a rotor structure in which a plurality of permanent magnets 30 are arranged at intervals facing the N pole and S pole in the rotational direction of the rotor, and a structure of the stator 45 in which a plurality of coils 40 are arranged. to be.
  • the rotational force of the rotary shaft 80a is meshed with the gears (70a, 70b)
  • the plurality of permanent magnets 30 constituting the rotor are also rotated in a predetermined trajectory while being transmitted to the rotating shaft 80b through the chains 20a and 20b to rotate the chain 20a and 20b along a predetermined trajectory.
  • the magnetic field induced by the permanent magnet 30 is induced in the coil 40 of the stator, thereby generating power by outputting power from the coil 40.
  • a space is formed between the permanent magnet 30 and the permanent magnet 30 to generate wind when the permanent magnet 30b rotates along the track, thereby cooling the heat generated by the coil 40 while being ventilated.
  • the stator 45 since the stator 45 is exposed to the outside, the heat generated from the coil 40 is naturally cooled to efficiently produce power.
  • the N pole and the S pole of the permanent magnet 30 are alternately formed, and different poles are disposed to be spaced apart from each other, thereby improving power generation efficiency.
  • FIG. 5 is a perspective view of a permanent magnet chain track generator according to another embodiment of the present invention
  • Figure 6 is a cross-sectional view of FIG.
  • Rotating shafts 80a and 80b rotated by an external rotational force are formed to be spaced apart from each other at the top and bottom, so that the driving gears 70a are coupled to one rotation shaft 80a so as to face each other in both the left and right sides, and the other rotation shaft 80b is subordinate to each other.
  • the gears 70b are coupled to face each other in left and right sides.
  • Chains 20a and 20b are engaged with the drive gear 70a and the subordinate gear 70b, respectively, to connect the drive gear 70a and the subordinate gear 70b, whereby the rotational force of the rotary shaft 80a is different ( By being transmitted to and rotated by 80b, the chains 20a and 20b rotate while drawing a constant track, such as a track of a playground.
  • the drive gear 70a meshed with the rotary shaft 80a is used as a drive shaft, and the subordinate gear 70b meshed with the other rotary shaft 80b is pulled tight so that the chains 20a and 20b on both sides thereof do not stretch. It becomes the structure with the technology.
  • the slave gear 70b is made of at least one of a disc or a wheel.
  • a plurality of permanent magnets 30 coupled to both chains 20a and 20b are interposed between the left and right chains 20a and 20b so that the chains 20a and 20b rotate together as they rotate.
  • the permanent magnet 30 is coupled to the chain (20a, 20b) and the rail 60 is wrapped around one side of the chain ball 25 and the chain (20a, 20b) support 60a in the generator housing (not shown) It is possible to prevent separation of the chain (20a, 20b) of the rotor by being fixed by).
  • the permanent magnets 30 are arranged to be spaced up and down so that the N pole and the S pole are alternately disposed inside and outside the permanent magnet 30.
  • the S pole and the N pole are formed inside and outside the permanent magnet 30
  • the S pole and the N pole are formed inside and outside the permanent magnet 30 spaced up and down on the permanent magnet 30.
  • the permanent magnets 30 having the opposite polarity are arranged to be spaced up and down.
  • the stator is installed inside and outside the two chains 20a and 20b to be fixed to the generator housing.
  • the stator consists of a plurality of silicon steel slots 50 in which coils are wound around a plurality of silicon steel sheets stacked on the inside and outside of the two chains 20a and 20b, and one or more stators (silicon steel slots) are disposed up and down. Arranged in order to have a structure opposite to each other and to be connected in series or two or more phases, the connection is made according to the use of the generator.
  • the silicon steel sheet slot 50 is a directional silicon steel sheet made of only two sides of the four sides of the square facing each other, that is, the directional silicon steel sheet is improved to be laminated to the coil to improve the current flow and the iron loss.
  • the present invention is a rotor structure in which a plurality of permanent magnets 30 are arranged at intervals facing the N pole and the S pole in the rotation direction of the rotor, and a stator structure in which a plurality of silicon steel slots are arranged.
  • the magnetic field induced by the permanent magnet 30 is induced in the silicon steel sheet slot 50 of the stator to generate power by outputting power from a coil wound on the silicon steel sheet.
  • a space is formed between the permanent magnet 30 and the permanent magnet 30 to cause wind when the permanent magnet 30 rotates along the track, thereby cooling the heat generated from the coil while being ventilated.
  • the stator is exposed to the outside, the heat generated from the coil is naturally cooled to efficiently produce power.
  • the N pole and the S pole of the permanent magnet 30 are alternately formed, and different poles are disposed to be spaced apart from each other, thereby improving power generation efficiency.
  • a rotor N pole and S pole of permanent magnets having a plurality of poles formed at the center of the silicon steel sheet slot 50 at the same time passing through the anode, and the magnetic field is improved to twice the pole and double the electrical energy to the stator Can increase.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

본 발명은 영구자석 체인궤도 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 궤도를 그리며 회전하는 체인과 체인 사이에 N극과 S극을 동시에 사용하는 영구자석을 결합한 회전자 구조에, 외부로 돌출된 코일이 구비된 고정자와 규소강판 슬롯이 구비된 고정자를 용도에 맞게 적절히 사용하는 영구자석 체인궤도 발전기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 체인궤도 발전기는 외부 회전력에 의해 회전하는 제1회전축의 양측에 결합한 구동기어와, 상기 제1회전축에 이격된 제2회전축의 양측에 결합한 종속기어에 치합되어 일정 궤도를 그리며 회전하는 제1,2체인; 상기 제1,2체인 사이에 일정 간격을 두고 적층되게 배열된 상태에서 제1,2체인에 결합하여 일정 궤도를 따라 회전하는 복수의 영구자석으로 이루어지는 회전자; 및 상기 제1,2체인을 감싸는 보빈에 권선된 하나 이상의 코일이 결합하여 이루어지고, 상기 영구자석에 의해 유도되는 자기장이 유기되어 전력을 출력하는 고정자를 포함하야 구성된다.

Description

영구자석 체인궤도 발전기
본 발명은 영구자석 체인궤도 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일정 궤도를 그리며 회전하는 체인과 체인 사이에 N극과 S극을 동시에 사용하는 영구자석을 결합한 회전자 구조에, 외부로 돌출된 코일이 구비된 고정자와 규소강판 슬롯이 구비된 고정자를 용도에 맞게 적절히 사용하는 영구자석 체인궤도 발전기에 관한 것이다.
일반적으로, 발전기는 회전자와 고정자가 구비되어 회전자에는 다수의 영구자석을 회전자 디스크에 배열 설치하여 회전축에 고정설치하고, 고정자는 상기 회전자와 격간으로 설치되어 회전자의 회전에 의해 발생하는 자기력선에 의해 전압이 유기되는 코일을 고정자 디스크에 배열설치하며, 이 고정자는 발전기 하우징에 고정설치되는 구조로 구성된다.
이와 같은 기본적인 발전기의 구조는 상기 회전축에 외부 회전동력이 전달되어 고정자의 코일로 유기되는 전력을 출력시키는 것이다.
즉, 외부 회전력에 의해 상기 회전축이 회전되어 회전자가 회전되고, 회전자에 설치된 영구자석에 의해 유도되는 자기장이 고정자의 코일에 유기되면서 코일에서 전력의 출력을 얻게 된다.
상기한 발전기는 그 구조에 따라 AFPM 발전기와 영구자석 동기발전기로 구분된다.
토크(회전력)를 발생시키는 자속의 방향이 회전축과 같은 방향인 AFPM(Axial Flux Permanent Magnet) 발전기는 두 개의 디스크에 영구자석이 부착된 회전자의 공간에 부채꼴 모양의 복수의 코일을 원판형틀에 넣고 합성수지로 고정한 구조이다.
또한, 회전자의 회전속도와 자기장의 회전속도가 같은 형태의 영구자석 동기발전기는 외부 원통형에 규소강판 슬롯의 고정자와 내부 원통형 면에 영구자석을 부착한 회전자로 이루어진 구조이다.
상기한 종래의 AFPM 발전기는 두 개의 회전자 디스크에 영구자석의 N극과 S극을 마주보게 하여 발전의 효율을 향상시킬 수 있으나 디스크 형상을 크게 하면 자석이 당기는 힘 때문에 고정자에 닿을 수 있어 디스크를 크게 하는데 제약이 있고, 복수의 부채꼴 모양의 코일을 원판형틀에 넣고 합성수지 같은 성분으로 밀봉하는 구조이기 때문에 회전자가 회전하면 자기장이 코일로 유기되면서 열이 발생할 때 열 냉각이 힘든 문제점이 있다.
또한, 상기한 영구자석 동기발전기는 초대형 발전기의 경우에 코일의 전류 흐름 향상과 철 손실이 적은 방향성 규소강판을 사용하여 전기효율을 향상시킬 수 있으나, 일반 발전기는 방향을 맞출 수 없어 방향성 규소강판 사용이 불가능하며, 회전자는 영구자석이 원통형 면에 부착되어 영구자석의 한쪽 면만 사용하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 영구자석의 N극과 S극을 동시에 사용하고 복수의 극이 배열되는 구조로 발전의 효율이 향상되어 작은 에너지로 많은 전력을 생산할 수 있다.
또한, 영구자석과 영구자석 사이에 공간이 생겨 영구자석이 회전할 때 바람을 일으키면서 통풍이 되고 고정자는 외부로 돌출되어 자기장이 고정자의 코일로 유기되면서 발생하는 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 체인궤도 발전기는 외부 회전력에 의해 회전하는 제1회전축의 양측에 결합한 구동기어와, 상기 제1회전축에 이격된 제2회전축의 양측에 결합한 종속기어에 치합되어 일정 궤도를 그리며 회전하는 제1,2체인;
상기 제1,2체인 사이에 일정 간격을 두고 적층되게 배열된 상태에서 제1,2체인에 결합하여 일정 궤도를 따라 회전하는 복수의 영구자석으로 이루어지는 회전자; 및
상기 회전자의 내부와 외부에 복층의 규소강판에 코일이 권선된 하나 이상의 규소강판 슬롯으로 이루어지고 상기 영구자석에 의해 유도되는 자기장이 유기되어 전력을 출력하는 고정자를 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 영구자석 체인궤도 발전기는 외부 회전력에 의해 회전하는 제1회전축의 양측에 결합한 구동기어와, 상기 제1회전축에 이격된 제2회전축의 양측에 결합한 종속기어에 치합되어 일정 궤도를 그리며 회전하는 제1,2체인;
상기 제1,2체인 사이에 일정 간격을 두고 적층되게 배열된 상태에서 제1,2체인에 결합하여 일정 궤도를 따라 회전하는 복수의 영구자석으로 이루어지는 회전자; 및
상기 회전자의 내부와 외부에 복층의 규소강판에 코일이 권선된 하나 이상의 규소강판 슬롯으로 이루어지고 상기 영구자석에 의해 유도되는 자기장이 유기되어 전력을 출력하는 고정자를 포함한다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 영구자석의 N극과 S극을 동시에 사용하고 복수의 극이 배열되는 구조로 발전의 효율이 향상되어 작은 에너지로 많은 전력을 생산할 수 있다.
또한, 영구자석과 영구자석 사이에 공간이 생겨 영구자석이 회전할 때 바람을 일으키면서 통풍이 되고 고정자는 외부로 돌출되어 자기장이 고정자의 코일로 유기되면서 발생하는 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영구자석 체인궤도 발전기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 회전자의 구조에 관한 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 도 1에 나타낸 레일구조에 관한 평면도와 측면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영구자석 체인궤도 발전기의 사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 영구자석 체인궤도 발전기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 회전자의 구조에 관한 사시도이며, 도 4a와 도 4b는 도 1에 나타낸 레일구조에 관한 평면도와 측면도이다.
도시된 바와 같이 회전축(80a,80b), 기어(70a,70b), 체인(20a,20b), 영구자석(30) 및 코일(40)을 포함하여 구성된다.
외부 회전력에 의해 회전하는 회전축(80a,80b)은 상하에 서로 이격되게 형성되어 한 회전축(80a)에는 구동기어(70a)가 좌우 양측으로 서로 대향되게 결합하고, 다른 하나의 회전축(80b)에는 종속기어(70b)가 좌우 양측으로 서로 대향되게 결합한다.
상기 구동기어(70a)와 종속기어(70b)에는 각각 체인(20a,20b)이 치합되어 구동기어(70a)와 종속기어(70b)를 연결하며 이에 의해 상기 회전축(80a)의 회전력이 다른 회전축(80b)에 전달되어 회전함으로써 체인(20a,20b)이 운동장의 트랙과 같은 일정 궤도를 그리면서 회전하게 된다.
이때 상기 회전축(80a)에 치합된 구동기어(70a)는 구동축으로 사용하며 다른 회전축(80b)에 치합된 종속기어(70b)는 양측의 체인(20a,20b)이 늘어지지 않도록 팽팽하게 당겨지는 통상적인 기술을 갖춘 구조가 된다.
또한, 상기 종속기어(70b)는 원판디스크 또는 휠 중 적어도 어느 하나로 이루어진다.
상기 좌우 양측의 체인(20a,20b) 사이에는 양쪽 체인(20a,20b)에 결합한 복수의 영구자석(30)이 개재되어 체인(20a,20b)이 회전시 같이 회전한다.
이와 같이 영구자석(30)이 체인(20a,20b)에 결합하고 체인 볼(25)과 체인(20a,20b)의 일측면을 감싸안은 레일(60)이 발전기 하우징(미도시)에 지지대(60a)에 의해 고정됨으로써 회전자의 체인(20a,20b) 이탈을 방지할 수 있다.
상기 영구자석(30)은 상하로 이격되게 배열되어 영구자석(30)의 내측과 외측으로 N극과 S극이 교대로 배치된다.
즉, 한 영구자석(30)의 내측과 외측에 N극과 S극이 형성되는 경우 그 영구자석(30)에 상하로 이격된 영구자석(30)의 내측과 외측에는 S극과 N극이 형성되고, 이와 이격된 반대측에는 이와 반대되는 극성의 영구자석(30)이 상하로 이격되게 배열된다.
상기 체인(20a,20b)에는 두 체인(20a,20b)을 감싸는 형태로 고정자(45)가 발전기 하우징에 고정 설치된다.
상기 고정자(45)는 두 체인(20a,20b)이 회전할 수 있도록 두 체인(20a,20b)을 감싸는 보빈(40a)에 코일(40)이 권선되어 이루어지되, 하나 또는 둘 이상의 코일(40)이 상하로 배열되어 서로 대향되는 구조를 가지며, 직렬 또는 2상 이상의 결선을 할 수 있도록 함으로써 발전기의 사용 용도에 맞추어 결선이 이루어진다.
이와 같이 본 발명은 회전자의 회전 방향으로 N극과 S극을 마주한 간격을 둔 복수의 영구자석(30)이 배열된 회전자 구조와 코일(40)이 복수 개로 배열된 고정자(45)의 구조이다.
상기한 구성의 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 구성 및 작용을 설명하면, 외부의 회전력에 의해 회전축(80a)이 회전하면, 상기 회전축(80a)의 회전력이 기어(70a,70b)에 치합된 체인(20a,20b)을 통해 회전축(80b)에 전달되어 체인(20a,20b)이 일정 궤도를 따라 회전하면서 회전자를 구성하는 복수의 영구자석(30)도 일정 궤도를 그리며 회전하게 된다.
상기 영구자석(30)이 회전함에 따라서 영구자석(30)에 의해 유도되는 자기장이 고정자의 코일(40)에 유기되면서 코일(40)에서 전력을 출력하여 발전을 하게 된다.
이때 상기 영구자석(30)과 영구자석(30) 사이에 공간이 형성되어 영구자석(30b)이 궤도를 따라 회전하는 경우 바람을 일으키게 되고 이에 의해 통풍이 되면서 코일(40)에서 발생하는 열을 냉각하게 되며, 또한 고정자(45)가 외부로 노출되어 있어 코일(40)에서 발생하는 열이 자연적으로 냉각되어 전력을 효율적으로 생산할 수 있다.
또한, 영구자석(30)의 N극과 S극을 교대로 형성되고 서로 다른 극이 서로 이격되게 배치됨으로써 발전의 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 고정자(45)의 중앙으로 회전자인 영구자석(30)의 N극과 S극이 동시에 양극을 통과하면서 2배의 극과 2배로 향상된 자기장이 고정자(45)에 유기되어 발전의 효율을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 영구자석 체인궤도 발전기의 사시도이고, 도 6은 도 5의 단면도이다.
도시된 바와 같이 회전축(80a,80b), 기어(70a,70b), 체인(20a,20b), 영구자석(30) 및 규소강판 슬롯(50)을 포함하여 구성된다.
외부 회전력에 의해 회전하는 회전축(80a,80b)은 상하에 서로 이격되게 형성되어 한 회전축(80a)에는 구동기어(70a)가 좌우 양측으로 서로 대향되게 결합하고, 다른 하나의 회전축(80b)에는 종속기어(70b)가 좌우 양측으로 서로 대향되게 결합한다.
상기 구동기어(70a)와 종속기어(70b)에는 각각 체인(20a,20b)이 치합되어 구동기어(70a)와 종속기어(70b)를 연결하며 이에 의해 상기 회전축(80a)의 회전력이 다른 회전축(80b)에 전달되어 회전함으로써 체인(20a,20b)이 운동장의 트랙과 같은 일정 궤도를 그리면서 회전하게 된다.
이때 상기 회전축(80a)에 치합된 구동기어(70a)는 구동축으로 사용하며 다른 회전축(80b)에 치합된 종속기어(70b)는 양측의 체인(20a,20b)이 늘어지지 않도록 팽팽하게 당겨지는 통상적인 기술을 갖춘 구조가 된다.
또한, 상기 종속기어(70b)는 원판디스크 또는 휠 중 적어도 어느 하나로 이루어진다.
상기 좌우 양측의 체인(20a,20b) 사이에는 양쪽 체인(20a,20b)에 결합한 복수의 영구자석(30)이 개재되어 체인(20a,20b)이 회전시 같이 회전한다.
이와 같이 영구자석(30)이 체인(20a,20b)에 결합하고 체인 볼(25)과 체인(20a,20b)의 일측면을 감싸안은 레일(60)이 발전기 하우징(미도시)에 지지대(60a)에 의해 고정됨으로써 회전자의 체인(20a,20b) 이탈을 방지할 수 있다.
상기 영구자석(30)은 상하로 이격되게 배열되어 영구자석(30)의 내측과 외측으로 N극과 S극이 교대로 배치된다.
즉, 한 영구자석(30)의 내측과 외측에 N극과 S극이 형성되는 경우 그 영구자석(30)에 상하로 이격된 영구자석(30)의 내측과 외측에는 S극과 N극이 형성되고, 이와 이격된 반대측에는 이와 반대되는 극성의 영구자석(30)이 상하로 이격되게 배열된다.
상기 두 체인(20a,20b)의 내부와 외부에 고정자가 설치되어 발전기 하우징에 고정 설치된다.
상기 고정자는 두 체인(20a,20b)의 내부와 외부에 적층된 다수 개의 규소강판이 코일이 권선된 다수의 규소강판 슬롯(50)으로 이루어지되, 하나 또는 둘 이상의 고정자(규소강판 슬롯)가 상하로 배열되어 서로 대향되는 구조를 가지며 직렬 또는 2상 이상의 결선을 할 수 있도록 함으로써 발전기의 사용 용도에 맞추어 결선이 이루어진다.
이때 상기 규소강판 슬롯(50)은 사각의 네 변 중 마주보는 두 변의 양방향으로만 이루어진 방향성 규소강판 즉, 코일에 전류 흐름의 향상과 철 손실이 작은 방향성 규소강판이 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 회전자의 회전 방향으로 N극과 S극을 마주한 간격을 둔 복수의 영구자석(30)이 배열된 회전자 구조와 규소강판 슬롯이 복수 개로 배열된 고정자의 구조이다.
상기한 구성의 본 발명의 실시예에 따른 발전기의 구성 및 작용을 설명하면, 외부의 회전력에 의해 회전축(80a)이 회전하면, 상기 회전축(80a)의 회전력이 기어(70a,70n)에 치합된 체인(20a,20b)을 통해 다른 회전축(80b)에 전달되어 체인(20a,20b)이 일정 궤도를 따라 회전하면서 회전자를 구성하는 복수의 영구자석(30)도 일정 궤도를 그리면서 회전하게 된다.
상기 영구자석(30)이 회전함에 따라서 영구자석(30)에 의해 유도되는 자기장이 고정자의 규소강판 슬롯(50)에 유기되면서 규소강판에 권선된 코일에서 전력을 출력하여 발전을 하게 된다.
이때 상기 영구자석(30)과 영구자석(30) 사이에 공간이 형성되어 영구자석(30)이 궤도를 따라 회전하는 경우 바람을 일으키게 되고 이에 의해 통풍이 되면서 코일에서 발생하는 열을 냉각하게 되며, 또한 고정자가 외부로 노출되어 있어 코일에서 발생하는 열이 자연적으로 냉각되어 전력을 효율적으로 생산할 수 있다.
또한, 영구자석(30)의 N극과 S극을 교대로 형성되고 서로 다른 극이 서로 이격되게 배치됨으로써 발전의 효율을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 규소강판 슬롯(50)의 중앙으로 복수의 극이 형성된 회전자(영구자석의 N극과 S극이 동시에 양극을 통과하면서 2배의 극과 2배로 향상된 자기장이 고정자에 유기되어 전기에너지를 높일 수 있다.

Claims (6)

  1. 외부 회전력에 의해 회전하는 제1회전축의 양측에 결합한 구동기어와, 상기 제1회전축에 이격된 제2회전축의 양측에 결합한 종속기어에 치합되어 일정 궤도를 그리며 회전하는 제1,2체인;
    상기 제1,2체인 사이에 일정 간격을 두고 적층되게 배열된 상태에서 제1,2체인에 결합하여 일정 궤도를 따라 회전하는 복수의 영구자석으로 이루어지는 회전자; 및
    상기 제1,2체인을 감싸는 보빈에 권선된 하나 이상의 코일이 결합하여 이루어지고, 상기 영구자석에 의해 유도되는 자기장이 유기되어 전력을 출력하는 고정자를 포함하는 영구자석 체인궤도 발전기.
  2. 외부 회전력에 의해 회전하는 제1회전축의 양측에 결합한 구동기어와, 상기 제1회전축에 이격된 제2회전축의 양측에 결합한 종속기어에 치합되어 일정 궤도를 그리며 회전하는 제1,2체인;
    상기 제1,2체인 사이에 일정 간격을 두고 적층되게 배열된 상태에서 제1,2체인에 결합하여 일정 궤도를 따라 회전하는 복수의 영구자석으로 이루어지는 회전자; 및
    상기 회전자의 내부와 외부에 복층의 규소강판에 코일이 권선된 하나 이상의 규소강판 슬롯으로 이루어지고 상기 영구자석에 의해 유도되는 자기장이 유기되어 전력을 출력하는 고정자를 포함하는 영구자석 체인궤도 발전기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 규소강판 슬롯은 방향성 규소강판을 적층하여 이루어진 것을 특징으로 하는 영구자석 체인 궤도 발전기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상하로 배열되는 영구자석의 내측과 외측으로 N극과 S극이 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 체인 궤도 발전기.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1,2체인과 체인 볼의 일측면을 감싸안은 레일이 발전기 본체에 지지대에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 영구자석 체인 궤도 발전기.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 종속기어는 원판디스크 또는 휠 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 영구자석 체인궤도 발전기.
PCT/KR2011/007040 2010-09-28 2011-09-26 영구자석 체인궤도 발전기 WO2012044014A2 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100093611A KR101146717B1 (ko) 2010-09-28 2010-09-28 영구자석 체인궤도 발전기
KR10-2010-0093611 2010-09-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012044014A2 true WO2012044014A2 (ko) 2012-04-05
WO2012044014A3 WO2012044014A3 (ko) 2012-05-31

Family

ID=45893618

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2011/007040 WO2012044014A2 (ko) 2010-09-28 2011-09-26 영구자석 체인궤도 발전기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101146717B1 (ko)
WO (1) WO2012044014A2 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014015968A3 (de) * 2012-07-21 2014-05-08 Dirk Strothmann Vorrichtung zur berührungslosen stromerzeugung
DE102017210413A1 (de) 2017-06-21 2018-12-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrische Antriebsvorrichtung und Kraftfahrzeug
WO2023004667A1 (zh) * 2021-07-29 2023-02-02 李天德 发电机及其转子结构

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101984779B1 (ko) * 2017-12-15 2019-05-31 배종외 승강식 발전장치
KR102588742B1 (ko) 2022-09-15 2023-10-13 신용준 심정지 측정시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000095176A (ja) * 1998-09-28 2000-04-04 Sanyo Electric Co Ltd ベルト型駆動装置
KR20040104258A (ko) * 2003-05-30 2004-12-10 현상수 중력과 자력을 이용한 발전 방법 및 그 장치
KR100712451B1 (ko) * 2006-12-28 2007-05-02 (주) 나노모션테크놀러지 부상력 및 추력을 동시에 발생하는 구조의 직선형 전동기
JP2009213264A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Mitsuba Corp 磁石発電機の製造方法及び位置決め治具

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000095176A (ja) * 1998-09-28 2000-04-04 Sanyo Electric Co Ltd ベルト型駆動装置
KR20040104258A (ko) * 2003-05-30 2004-12-10 현상수 중력과 자력을 이용한 발전 방법 및 그 장치
KR100712451B1 (ko) * 2006-12-28 2007-05-02 (주) 나노모션테크놀러지 부상력 및 추력을 동시에 발생하는 구조의 직선형 전동기
JP2009213264A (ja) * 2008-03-04 2009-09-17 Mitsuba Corp 磁石発電機の製造方法及び位置決め治具

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014015968A3 (de) * 2012-07-21 2014-05-08 Dirk Strothmann Vorrichtung zur berührungslosen stromerzeugung
DE102017210413A1 (de) 2017-06-21 2018-12-27 Volkswagen Aktiengesellschaft Elektrische Antriebsvorrichtung und Kraftfahrzeug
WO2023004667A1 (zh) * 2021-07-29 2023-02-02 李天德 发电机及其转子结构

Also Published As

Publication number Publication date
KR101146717B1 (ko) 2012-05-17
WO2012044014A3 (ko) 2012-05-31
KR20120032142A (ko) 2012-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10340756B2 (en) Rotating electric machine and vehicle equipped with rotating electric machine
US9735640B2 (en) Rotating electrical machine and vehicle equipped with rotating electrical machine
US8288916B2 (en) Composite electromechanical machines with uniform magnets
CN108011484B (zh) 一种磁齿轮复合电机
BRPI0917021B1 (pt) Motor regenerativo e bobina
WO2011136475A2 (ko) 이중돌극형 영구자석 전기기기의 권선 배치법
US10230292B2 (en) Permanent magnet operating machine
WO2012044014A2 (ko) 영구자석 체인궤도 발전기
KR101173107B1 (ko) 발전기
EP0678968A3 (en) A reconfigurable power drive for vehicles.
WO2019161624A1 (zh) 一种非对称双三相弧线永磁同步电机
KR20090123903A (ko) 영구자석식 발전기와 그를 이용한 풍력발전기
CN106663999A (zh) 磁通电机
RU2640916C2 (ru) Колесо с вырабатывающим электроэнергию комбинированным электромеханическим средством, содержащим несколько вспомогательных приводных механизмов
CN108880164B (zh) 一种双向调制混合励磁交替极电机
CN110752728B (zh) 一种L型双层Halbach磁通切换永磁电机
CN104953780A (zh) 模块化旋转横向磁通发电机
WO2015064993A1 (ko) 유도분극 ｂｌｄｃ 모터
US7270203B2 (en) Electric machine for hybrid motor vehicle
WO2011059162A1 (ko) 에이에프피엠과 알에프피엠 복합 모터 및 발전기
JP5087805B2 (ja) 動力装置
WO2019125347A1 (en) Contra-rotating synchronous electro-mechanical converter
KR20190090755A (ko) 모터와 알터네이터를 융합한 구동기계
US20140339944A1 (en) Electromagnetic Generator
WO2013039346A2 (ko) 스위칭-레스 ｄｃ 모터

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11829520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 26/07/2013)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11829520

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2