DE10049620A1 - Electrical machine e.g. generator, has optional arrangement of permanent magnets or/and electromagnets and possibly circuits, and magnetic force compensation to exert little or no influence on relative motion - Google Patents

Electrical machine e.g. generator, has optional arrangement of permanent magnets or/and electromagnets and possibly circuits, and magnetic force compensation to exert little or no influence on relative motion

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator

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

Abstract

The machine has at least one stator (10) and at least one optional rotor for optional movement of any type, especially rotary motion, linear motion or tumbling motion, or at least two optional rotors running with different speeds or/and directions or/and types of motion, permanent magnets or electromagnets (1-8,11-14) and coils (3,4), especially with iron cores. There is an optional arrangement, especially of one or more permanent magnets or/and electromagnets, and circuits or no circuits irrespective of the magnetic arrangements, so that the magnetic forces between relatively moving parts are wholly or partly compensated to exert little or no influence on the relative motion(s).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbeson­ dere einen Generator zur Spannungserzeugung oder Stromer­ zeugung, mit mindestens einem Ständer und mindestens einem beliebigen Läufer für eine beliebige Bewegung beliebiger Art, insbesondere Drehbewegung oder Linearbewegung oder Taumelbewegung, oder mindestens zwei beliebigen Läufern, die mit unterschiedlicher Geschwindigkeit oder/und Richtung oder/und Bewegungsart zueinander laufen, wobei die Spannungserzeugung oder Stromerzeugung vorgesehen ist durch die, abhängig von einer oder mehreren Bewegungen eines oder mehrerer Läufer, sich ändernde Einwirkung von ei­ nem oder mehreren beliebigen Permanentmagneten oder/und Elek­ tromagneten auf eine oder mehrere Spulen, insbesondere mit Eisenkern oder/und Äquivalent für den Eisenkern, oder/und auf ein oder mehrere Äquivalente zu einer oder mehreren Spulen. Aufgabe der Erfindung ist die Erhöhung des Wirkungsgrades einer solchen Maschine.The invention relates to an electrical machine, in particular a generator for voltage generation or Stromer generation, with at least one stand and at least one any runner for any movement any Type, in particular rotary movement or linear movement or Wobble, or at least any two runners, those with different speeds and / or directions or / and movement type run towards each other, wherein the voltage generation or current generation is provided is dependent on the one or more movements one or more runners, changing influence of egg nem or several arbitrary permanent magnets and / or elec tromagnet on one or more coils, especially with Iron core or / and equivalent for the iron core, or / and on one or more equivalents to one or more coils. The object of the invention is to increase the efficiency of such a machine.

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 vorgeschlagen sowie nach Anspruch 2 und außerdem nach An­ spruch 3, gemäß dem zusätzlich nutzbarer Strom erzeugt wird. Fig. 1 zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel.The solution to this problem is proposed according to the invention according to claim 1 and according to claim 2 and also according to claim 3, according to which additionally usable electricity is generated. Fig. 1 shows the preferred embodiment.

Es ist ein schematisiertes Schnittbild einer erfindungsge­ mäßen elektrischen Maschine dargestellt, wobei die Welle (9) der Länge nach geschnitten ist. Die Magnete (1) und (2) am Läufer wirken auf die Spulen (3) und (4) mit Eisenkern, die am Ständer (10) befestigt sind. Magnete und Spulen mit Eisen­ kern ziehen sich an. Rechts daneben sind in gleicher Position zur Kompensation am Läufer und am Ständer sich abstoßende Permanent- oder/und Elektromagnete (5), (6), (7), (8) ange­ bracht. Sie stoßen sich mit der halben magnetischen Kraft ab, die zwischen (1) und (3) und (2) und (4) wirkt.A schematic sectional view of an electrical machine according to the invention is shown, the shaft ( 9 ) being cut lengthways. The magnets ( 1 ) and ( 2 ) on the rotor act on the coils ( 3 ) and ( 4 ) with iron core, which are attached to the stand ( 10 ). Magnets and coils with an iron core attract each other. Right next to it, repelling permanent and / or electromagnets ( 5 ), ( 6 ), ( 7 ), ( 8 ) are placed in the same position for compensation on the rotor and on the stator. They repel each other with half the magnetic force that acts between ( 1 ) and ( 3 ) and ( 2 ) and ( 4 ).

Links sind in gleicher Position sich abstoßende Permanent- oder/und Elektromagnete (11), (12), (13), (14) angebracht. Sie stoßen sich ebenfalls mit der halben magnetischen Kraft ab, die zwischen (1) und (3) und (2) und (4) wirkt.Repelling permanent or / and electromagnets ( 11 ), ( 12 ), ( 13 ), ( 14 ) are attached to the left in the same position. They also repel each other with half the magnetic force that acts between ( 1 ) and ( 3 ) and ( 2 ) and ( 4 ).

Eine Übertragung der Erfindung auf elektrische Maschinen mit anderer Geometrie ist möglich. A transfer of the invention to electrical machines with a different geometry is possible.  

Übrigens könnte, außen an der Welle (9), ein Elektromotor vorgesehen sein.Incidentally, an electric motor could be provided on the outside of the shaft ( 9 ).

Soll der erfindungsgemäße Generator auch als Motor laufen können, so sollen als Kompensationsmagnete nicht ausschließ­ lich Permanentmagnete Verwendung finden, sondern mindestens zum Teil Elektromagnete, die dann einsatzgemäß geschaltet werden müssen.Should the generator according to the invention also run as a motor can, so should not rule out as compensation magnets Lich permanent magnets are used, but at least partly electromagnets, which are then switched according to use Need to become.

Fig. 2 zeigt eine prinzipiell mögliche, wahrscheinlich nur bei geringen Drehzahlen einsetzbare Ausführungsform. An der Welle (15) befindet sich der Läufer mit den Magneten (16) und (17), die auf die Spulen (18) und (19) einwirken, die am Ständer (24) befestigt sind. Für die Kompensation sorgen die sich abstoßenden Magnete (20) und (21) sowie (22) und (23). FIG. 2 shows a principle possible, probably can be used only at low speeds embodiment. On the shaft ( 15 ) is the rotor with the magnets ( 16 ) and ( 17 ), which act on the coils ( 18 ) and ( 19 ), which are attached to the stand ( 24 ). The repelling magnets ( 20 ) and ( 21 ) and ( 22 ) and ( 23 ) provide for the compensation.

Claims (3)

1. Elektrische Maschine, insbesondere Generator zur Span­ nungserzeugung oder Stromerzeugung, mit mindestens einem Ständer und mindestens einem beliebigen Läufer für eine beliebige Bewegung beliebiger Art, insbesondere Drehbewegung oder Linearbewegung oder Taumelbewegung,
oder mindestens zwei beliebigen Läufern, die mit unterschied­ licher Geschwindigkeit oder/und Richtung oder/und Bewegungs­ art zueinander laufen,
wobei die Spannungserzeugung oder Stromerzeugung vorgesehen ist durch die, abhängig von einer oder mehreren Bewegungen eines oder mehrerer Läufer, sich ändernde Einwirkung von ei­ nem oder mehreren beliebigen Permanentmagneten oder/und Elek­ tromagneten auf eine oder mehrere Spulen, insbesondere mit Eisenkern oder/und Äquivalent für den Eisenkern, oder/und auf ein oder mehrere Äquivalente zu einer oder mehreren Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß beliebige Mittel, insbesondere ein oder mehrere Permanentmagnete beliebiger Art oder/und ein oder mehrere Elektromagnete beliebiger Art, sowie abhän­ gig von diesen Mitteln keine Schaltungen oder auch Schaltun­ gen vorgesehen sind,
wodurch die magnetischen Kräfte zwischen relativ zueinander bewegten Teilen in derartiger Weise ganz oder teilweise kompensiert werden oder werden können, daß sie keinen Einfluß mehr oder nur noch stark verringerten Einfluß auf die Rela­ tivbewegung oder die Relativbewegungen zueinander haben.1. Electrical machine, in particular generator for voltage generation or power generation, with at least one stand and at least one rotor for any movement of any kind, in particular rotary movement or linear movement or wobble movement,
or at least two arbitrary runners who run at different speeds or / and direction or / and type of movement to each other,
wherein the voltage generation or current generation is provided by the, depending on one or more movements of one or more rotors, changing action of one or more permanent magnets or / and electromagnets on one or more coils, in particular with an iron core and / or equivalent for the iron core, or / and on one or more equivalents to one or more coils, characterized in that any means, in particular one or more permanent magnets of any type and / and one or more electromagnets of any type, and depending on these means no circuits or circuits are also provided,
whereby the magnetic forces between parts moving relative to each other can be fully or partially compensated in such a way that they have no influence or only greatly reduced influence on the relative movement or the relative movements to each other. 2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mittel zur Kompensation auf mindestens zwei Teilen, die eine oder mehrere Relativbewegungen zueinander haben, rechts und/oder links neben oder/und unter oder/und über den zur Spannungserzeugung oder Stromerzeugung vorgese­ henen Teilen angeordnet sind.2. Electrical machine according to claim 1, characterized net that the means of compensation to at least two Share that one or more movements relative to each other have right and / or left next to or / and under or / and via the provided for voltage generation or electricity generation those parts are arranged. 3. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden An­ sprüche oder anderer Art mit mindestens einer Spule, die einen Kern aus isoliertem Eisendraht oder aus isoliertem Draht äquivalenten Materials besitzt, der vorzugsweise gleichartig oder teilweise ähnlich gewickelt ist wie der meist aus Kupfer bestehende eigentliche Spulendraht, da­ durch gekennzeichnet, daß der im Kern induzierte Strom durch eine oder mehrere Leitungen zur Nutzung abgeführt wird.3. Electrical machine according to one of the preceding An sayings or other type with at least one coil, the a core of insulated iron wire or insulated Wire equivalent material, which preferably is the same or partially similar to that wound  coil wire usually consisting of copper, because characterized in that the current induced in the core is discharged through one or more lines for use.
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