JP2007074820A - Generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a generator capable of increasing an electromotive force generated without the need of increasing the scale of the generator. <P>SOLUTION: This generator is a wind-force piezoelectric device for making a coil C generate an electromotive force by changing magnetic flux passing through the coil C and includes permanent magnets 13a, 13b for generating the magnetic flux passing through the coil C. Furthermore, the generator includes a permanent magnet 12 which is provided in a magnetic circuit B1 formed by magnetic flux generated by the permanent magnets 13a, 13b and generates magnetic flux in the same direction as the magnetic flux generated by the permanent magnets 13a, 13b. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、コイルを通る磁束を変化させて、コイルに電流を発生させることにより発電を行う発電装置に関する。   The present invention relates to a power generation apparatus that generates power by changing a magnetic flux passing through a coil and generating a current in the coil.

近年、二酸化炭素の排出の抑制や環境対策としての使用電力削減の要求や、電力の自由化による発電装置への期待の高まりを受けて、例えば、太陽光発電、水力発電、廃棄物処理時の熱利用による発電などが始まっている。国も温暖化対策の一環として補助金制度を設けることなどにより、それらの技術の普及を図ろうとしている。   In recent years, in response to demands for reducing power consumption as a measure of reducing carbon dioxide emissions and environmental measures, and increasing expectations for power generation equipment due to the liberalization of power, for example, during solar power generation, hydroelectric power generation, waste treatment Power generation using heat has started. The country is also trying to spread these technologies by establishing a subsidy system as a part of global warming countermeasures.

そのような状況の中で、風力発電についても関心が高まっており、全国各地で大型施設を建設して発電を行い、事業化する試みがなされている。この風力発電装置の動向を見ると、大規模な装置や、小規模な装置は数多く存在するが、中規模の発電装置については開発が遅れている。   Under such circumstances, there is an increasing interest in wind power generation, and attempts are being made to build large-scale facilities throughout the country to generate power and commercialize it. Looking at the trends in wind power generators, there are many large-scale and small-scale devices, but the development of medium-scale power generators is delayed.

このような状況は、大型の風力発電装置であれば、事業として成立する可能性が高いが、家庭などで簡便に設置できるのは小型の風力発電装置に限定され、部分的な電力供給、すなわち、補助電源としての利用が主となっていることに起因する。また、家庭での維持管理を考慮した場合には小型でないと維持が難しいことが理由として考えられる。   Such a situation is likely to be established as a business if it is a large wind power generator, but it is limited to small wind power generators that can be easily installed at home, etc. This is due to the fact that it is mainly used as an auxiliary power source. In addition, when considering maintenance at home, it is considered that it is difficult to maintain unless it is small.

形状的には小型であるが、一定程度の発電能力を具備させるためには風力発電の機械自体の高効率化が必要である。その方法としては、発電用のコイルを通る磁束を増やして磁束密度を上げることや、コイル内を通る磁束の変化量を大きくするということが基本原則として知られている。   Although it is small in shape, it is necessary to increase the efficiency of the wind power generation machine itself in order to provide a certain level of power generation capability. As its method, it is known as a basic principle that the magnetic flux passing through the power generation coil is increased to increase the magnetic flux density, or the amount of change of the magnetic flux passing through the coil is increased.

磁束密度を上げる方法としては、従来から数々の方法が提案されている。例えば、発電装置を構成するヨークの形状を工夫したり、磁石部分の形状を設計したり、強磁性体の材料を使用したりすることが行われてきた。近年、磁石に用いる材料が進歩したため、磁気異方性を有する材料が見つかっている。例えば、希土類コバルト磁石は平板形状でありながら、平板に垂直な方向に磁化させることが可能である。   A number of methods have been proposed for increasing the magnetic flux density. For example, the shape of the yoke constituting the power generation device has been devised, the shape of the magnet portion is designed, or a ferromagnetic material has been used. In recent years, since materials used for magnets have advanced, materials having magnetic anisotropy have been found. For example, a rare earth cobalt magnet can be magnetized in a direction perpendicular to a flat plate while having a flat plate shape.

このような技術の進歩から、風力発電装置を構成するヨークの形状についても、従来実現できなかった形状を作製することができるようになり、ヨークの先端の磁石部分に希土類磁石の平板を配することができるようになってきた（特許文献１）。
特開２００２−３２０３６４号公報 As a result of such technological advances, the shape of the yoke constituting the wind turbine generator can be produced in a shape that could not be realized in the past, and a rare earth magnet flat plate is arranged on the magnet portion at the tip of the yoke. (Patent Document 1).
JP 2002-320364 A

しかしながら、従来の技術では、風力発電装置を小規模な形状に保ちつつ、磁気回路内をコイルが通過する空隙における磁束密度を増加させることは難しいという問題があった。   However, the conventional technology has a problem that it is difficult to increase the magnetic flux density in the gap through which the coil passes through the magnetic circuit while keeping the wind power generator in a small-scale shape.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置の規模を大きくすることなく、発生させる起電力を大きくすることができる発電装置を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to provide the electric power generating apparatus which can enlarge the electromotive force to generate | occur | produce, without enlarging the scale of an apparatus.

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、コイル内を通る磁束を変化させることにより、前記コイルに起電力を発生させる発電装置であって、前記コイル内を通る磁束を発生させる第１の磁束発生手段と、前記第１の磁束発生手段が発生する磁束により形成される磁気回路内に設置され、前記第１の磁束発生手段が発生する磁束と同方向の磁束を発生させる第２の磁束発生手段とを有することを特徴とする発電装置である。   The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 is a power generator that generates an electromotive force in the coil by changing a magnetic flux passing through the coil. A magnetic flux generated by the first magnetic flux generating means and installed in a magnetic circuit formed by the first magnetic flux generating means for generating a magnetic flux passing through the coil and the magnetic flux generated by the first magnetic flux generating means. And a second magnetic flux generation means for generating a magnetic flux in the same direction.

また、請求項２に記載の発明は、前記第１の磁束発生手段、又は、第２の磁束発生手段として、ネオジウム鉄磁石、鉄ボロン磁石、希土類コバルト磁石のいずれかを用いることを特徴とする請求項１に記載の発電装置である。   The invention described in claim 2 is characterized in that any one of a neodymium iron magnet, an iron boron magnet, and a rare earth cobalt magnet is used as the first magnetic flux generating means or the second magnetic flux generating means. The power generator according to claim 1.

また、請求項３に記載の発明は、前記第２の磁束発生手段は、前記磁気回路のうち、前記コイルが通過する空隙から最も離れた位置に設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電装置である。   The invention according to claim 3 is characterized in that the second magnetic flux generation means is installed at a position farthest from a gap through which the coil passes in the magnetic circuit. 2. The power generation device according to 2.

また、請求項４に記載の発明は、前記コイルは固定され、前記第１の磁束発生手段、及び、第２の磁束発生手段が移動することにより、前記コイルに起電力を発生させることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の発電装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, the coil is fixed, and an electromotive force is generated in the coil by moving the first magnetic flux generating means and the second magnetic flux generating means. The power generator according to any one of claims 1 to 3.

また、請求項５に記載の発明は、コイル内を通る磁束を変化させることにより、前記コイルに起電力を発生させる発電装置であって、前記コイル内を通る磁束を発生させ、コ字状のヨークの両端部にそれぞれ向かい合わせに設置される第１及び第２の永久磁石と、前記第１及び第２の永久磁石が発生する磁束により形成される磁気回路内であって、前記コ字状のヨークの中央部に設置され、前記第１及び第２の永久磁石が発生する磁束と同方向の磁束を発生させる第３の永久磁石とを有することを特徴とする発電装置である。   Further, the invention according to claim 5 is a power generator that generates an electromotive force in the coil by changing a magnetic flux passing through the coil, and generates a magnetic flux passing through the coil. In a magnetic circuit formed by first and second permanent magnets installed opposite to both ends of the yoke, and magnetic flux generated by the first and second permanent magnets, the U-shaped And a third permanent magnet for generating a magnetic flux in the same direction as the magnetic flux generated by the first and second permanent magnets.

本発明では、コイル内を通る磁束を発生させる第１の磁束発生手段を設けるだけでなく、第１の磁束発生手段により発生される磁束と同方向の磁束を発生させる第２の磁束発生手段を、磁気回路内に設置するようにした。
これにより、磁気回路内をコイルが通過する空隙における磁束密度を増加することができるため、装置の規模を大型化することなくコイルに発生する起電力を増加させることができる。 In the present invention, not only the first magnetic flux generating means for generating the magnetic flux passing through the inside of the coil but also the second magnetic flux generating means for generating the magnetic flux in the same direction as the magnetic flux generated by the first magnetic flux generating means is provided. And installed in the magnetic circuit.
Thereby, since the magnetic flux density in the space | gap which a coil passes the inside of a magnetic circuit can be increased, the electromotive force which generate | occur | produces in a coil can be increased, without enlarging the scale of an apparatus.

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態による風力発電装置のヨークＹの構成を示す断面図である。ヨークＹは、バックヨークブロック１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）、永久磁石１２、１３（１３ａ、１３ｂ）により構成されている。
バックヨークブロック１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの材質としては、強磁性体である鉄などを用いることができる。また、永久磁石１２、１３ａ、１３ｂの材質としては、ネオジウム鉄磁石、鉄ボロン磁石、希土類コバルト磁石などを用いることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a yoke Y of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention. The yoke Y is composed of a back yoke block 11 (11a, 11b, 11c, 11d) and permanent magnets 12, 13 (13a, 13b).
As the material of the back yoke blocks 11a, 11b, 11c, and 11d, iron or the like that is a ferromagnetic material can be used. Moreover, as a material of the permanent magnets 12, 13a, 13b, a neodymium iron magnet, an iron boron magnet, a rare earth cobalt magnet, or the like can be used.

図２は、本実施形態によるヨークＹの分解斜視図である。
バックヨークブロック１１ａは、長方形の板状の形状をしている。また、バックヨークブロック１１ｄは、バックヨークブロック１１ａと同じ形状をしている。
バックヨークブロック１１ｂは、直方体の柱状の形状をしている。また、バックヨークブロック１１ｃは、バックヨークブロック１１ｂと同じ形状をしている。
永久磁石１２は、円柱状の形状をしている。永久磁石１３ａは、長方形の板状の形状をしている。また、永久磁石１３ｂは、永久磁石１３ａと同じ形状をしている。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the yoke Y according to the present embodiment.
The back yoke block 11a has a rectangular plate shape. Further, the back yoke block 11d has the same shape as the back yoke block 11a.
The back yoke block 11b has a rectangular parallelepiped columnar shape. Further, the back yoke block 11c has the same shape as the back yoke block 11b.
The permanent magnet 12 has a cylindrical shape. The permanent magnet 13a has a rectangular plate shape. The permanent magnet 13b has the same shape as the permanent magnet 13a.

バックヨークブロック１１ａの面ｍ１は、永久磁石１３ａのＳ極の面ｍ２と接着されている。また、バックヨークブロック１１ｄの面ｍ３は、永久磁石１３ｂのＮ極の面ｍ４と接着されている。
また、永久磁石１２のＮ極の面ｍ５には、バックヨークブロック１１ｂの面ｍ６が接着されており、永久磁石１２のＳ極の面ｍ７には、バックヨークブロック１１ｃの面ｍ８が接着されている。 The surface m1 of the back yoke block 11a is bonded to the south pole surface m2 of the permanent magnet 13a. Further, the surface m3 of the back yoke block 11d is bonded to the N pole surface m4 of the permanent magnet 13b.
Further, the surface m6 of the back yoke block 11b is bonded to the N pole surface m5 of the permanent magnet 12, and the surface m8 of the back yoke block 11c is bonded to the S pole surface m7 of the permanent magnet 12. Yes.

バックヨークブロック１１ａの面ｍ９と、バックヨークブロック１１ｄの面ｍ１０は、永久磁石１３ａの面ｍ１１と、永久磁石１３ｂの面ｍ１２とを向かい合わせた状態で、バックヨークブロック１１ｂの面ｍ１３と、バックヨークブロック１１ｃの面ｍ１４に、それぞれ接着される。   The surface m9 of the back yoke block 11a and the surface m10 of the back yoke block 11d are in a state where the surface m11 of the permanent magnet 13a and the surface m12 of the permanent magnet 13b face each other, and the surface m13 of the back yoke block 11b They are respectively bonded to the surface m14 of the yoke block 11c.

図１に戻り、バックヨークブロック１１ａ〜１１ｄは、非磁性ブラケット１４（１４ａ、１４ｂ）、連結リング１５によりそれぞれ風力発電装置に固定されている。
バックヨークブロック１１ａ〜１１ｄ、永久磁石１２、１３ａ、１３ｂの内部には、図１に示すように、永久磁石１３ａ、１３ｂが発生する磁束により、ループ状の磁気回路Ｂ１が形成される。また、永久磁石１２が発生する磁束により、ループ状の磁気回路Ｂ２が形成される。磁気回路Ｒ１と磁気回路Ｒ２の磁束の向きが同じになるように、永久磁石１２は設置されている。よって、バックヨークブロック１１ａ〜１１ｄ、永久磁石１２、１３ａ、１３ｂの内部の磁束密度は大きくなる。 Returning to FIG. 1, the back yoke blocks 11 a to 11 d are fixed to the wind power generator by nonmagnetic brackets 14 (14 a and 14 b) and a connection ring 15, respectively.
As shown in FIG. 1, a loop-shaped magnetic circuit B1 is formed inside the back yoke blocks 11a to 11d and the permanent magnets 12, 13a, 13b by the magnetic flux generated by the permanent magnets 13a, 13b. Further, the magnetic flux B generated by the permanent magnet 12 forms a loop-shaped magnetic circuit B2. The permanent magnet 12 is installed so that the magnetic flux directions of the magnetic circuit R1 and the magnetic circuit R2 are the same. Therefore, the magnetic flux density inside the back yoke blocks 11a to 11d and the permanent magnets 12, 13a, 13b is increased.

バックヨークブロック１１ａとバックヨークブロック１１ｄに挟まれた領域には、空隙１６が存在する。本実施形態では、ヨークＹが移動することにより、空隙１６の間を風力発電装置に固定されたコイルＣ、コイルホルダ１８が通過する。これにより、コイルＣの内部を、永久磁石１３ａのＮ極と永久磁石１３ｂのＳ極の間に生じる磁束が横切ることになる。よって、起電力が発生し、コイルＣに電流が流れる。風力発電装置は、この電流を利用して外部に電力を供給する。   A space 16 exists in a region sandwiched between the back yoke block 11a and the back yoke block 11d. In this embodiment, when the yoke Y moves, the coil C and the coil holder 18 fixed to the wind power generator pass between the gaps 16. As a result, the magnetic flux generated between the north pole of the permanent magnet 13a and the south pole of the permanent magnet 13b crosses the inside of the coil C. Therefore, an electromotive force is generated and a current flows through the coil C. The wind turbine generator supplies electric power to the outside using this current.

図３は、本実施形態による風力発電装置の回転部１９の構成を示す正面断面図である。回転部１９は、円形の形状をしており、中心軸２０を軸として回転できるようになっている。回転部１９には、中心軸２０から所定距離離れた円周上に、等間隔を離れて放射状に複数のヨークＹ（Ｙ１〜Ｙ２４）が設置されている。   FIG. 3 is a front sectional view showing the configuration of the rotating unit 19 of the wind turbine generator according to the present embodiment. The rotating part 19 has a circular shape and can rotate around the central axis 20. A plurality of yokes Y (Y1 to Y24) are radially arranged at equal intervals on the circumference of the rotating portion 19 that is separated from the central axis 20 by a predetermined distance.

本実施形態では回転部１９に、ヨークＹが合計２４個設置されている場合について説明する。ヨークＹ１、Ｙ３、Ｙ５、Ｙ７、Ｙ９、Ｙ１１、Ｙ１３、Ｙ１５、Ｙ１７、Ｙ１９、Ｙ２１、Ｙ２３は、バックヨークブロック１１ａ側の側面を紙面上方に向けて回転部１９に設置されている。よって、これらのヨークＹは、図３の紙面表側から紙面裏側に向かう磁束が発生する。   In the present embodiment, a case where a total of 24 yokes Y are installed in the rotating unit 19 will be described. The yokes Y1, Y3, Y5, Y7, Y9, Y11, Y13, Y15, Y17, Y19, Y21, and Y23 are installed in the rotating unit 19 with the side surface on the back yoke block 11a side facing upward. Therefore, these yokes Y generate magnetic fluxes from the front side to the back side in FIG.

一方、ヨークＹ２、Ｙ４、Ｙ６、Ｙ８、Ｙ１０、Ｙ１２、Ｙ１４、Ｙ１６、Ｙ１８、Ｙ２０、Ｙ２２、Ｙ２４は、バックヨークブロック１１ｄ側の側面を紙面上方に向けて回転部１９に設置されている。よって、これらのヨークＹは、図３の紙面裏側から紙面表側に向かう磁束が発生する。   On the other hand, the yokes Y2, Y4, Y6, Y8, Y10, Y12, Y14, Y16, Y18, Y20, Y22, and Y24 are installed in the rotating unit 19 with the side surface on the back yoke block 11d side facing upward. Therefore, in these yokes Y, a magnetic flux is generated from the back side to the front side in FIG.

また、複数のコイルＣが、コイルＣの軸が紙面と垂直な方向と平行になるように、風力発電装置に設置されている。本実施形態では風力発電装置に、コイルＣ（Ｃ１〜Ｃ１２）を合計１２個設置する場合について説明する。コイルＣは、丸みを帯びた台形状の開口部を有しており、台形の上底側を中心軸２０に向けて、風力発電装置に設置されている。本実施形態のコイルＣは風力発電装置に固定されており、回転部１９が回転しても、コイルＣは動かないようになっている。   The plurality of coils C are installed in the wind turbine generator so that the axis of the coil C is parallel to the direction perpendicular to the paper surface. This embodiment demonstrates the case where a total of 12 coils C (C1-C12) are installed in a wind power generator. The coil C has a rounded trapezoidal opening, and is installed in the wind power generator with the upper base side of the trapezoid facing the central axis 20. Coil C of this embodiment is being fixed to the wind power generator, and even if rotation part 19 rotates, coil C does not move.

回転部１９には、図示を省略した羽根が取り付けられており、その羽根に風を受けると、回転部１９が中心軸２０の周りを回転する。これにより、ヨークＹの空隙１６を、コイルＣが通過する。回転部１９が中心軸２０の周りを１５度回転するたびに、コイルＣ内を通る磁束が、「図３の紙面表側から紙面裏側に向かう磁束」と「図３の紙面裏側から紙面表側に向かう磁束」を交互に繰り返し、コイルＣを通る磁束が時間と共に変化するため、コイルＣに起電力が生じる。コイルＣに生じた電力は、図示を省略した回路を介して、風力発電装置の外部に取り出される。   A blade (not shown) is attached to the rotating unit 19, and when the blade receives wind, the rotating unit 19 rotates around the central axis 20. As a result, the coil C passes through the gap 16 of the yoke Y. Each time the rotating unit 19 rotates 15 degrees around the central axis 20, the magnetic flux passing through the coil C is "magnetic flux from the front side to the back side in FIG. 3" and "from the back side to the front side in FIG. Since the magnetic flux passing through the coil C changes with time, the electromotive force is generated in the coil C. The electric power generated in the coil C is taken out of the wind turbine generator through a circuit not shown.

図４は、本実施形態による風力発電装置の回転部１９の構成を示す側面断面図である。この図は、図３のＡ−Ａ断面の構成を示している。なお、回転部１９の構造は、回転軸２０を挟んで同じ構造をしているため、ここでは、回転部１９から上半分の具体的な構造のみを示し、下半分の具体的な構造については図示を省略している。   FIG. 4 is a side sectional view showing the configuration of the rotating unit 19 of the wind turbine generator according to the present embodiment. This figure shows the configuration of the AA cross section of FIG. In addition, since the structure of the rotation part 19 is the same structure on both sides of the rotating shaft 20, only the specific structure of the upper half from the rotation part 19 is shown here, and about the specific structure of the lower half, The illustration is omitted.

次に、本実施形態による風力発電装置を用いた場合の効果について説明する。
本実施形態の風力発電装置（図３及び図４）を作動させた時に空隙１６に発生する磁束の磁束密度と、従来の構造を有する風力発電装置を作動させた時に空隙に発生する磁束の磁束密度とを比較した。なお、従来の風力発電装置としては、図３及び図４に示した本実施形態による風力発電装置において、ヨークＹに永久磁石１２を設けず、本実施形態で永久磁石１２を設けている領域をバックブロックヨーク１１ａ〜１１ｄの材質と同じ材質で構成した装置を用いて実験を行った。なお、永久磁石１２、１３ａ、１３ｂとしては、ネオジウム鉄磁石を用いた。 Next, the effect when the wind power generator according to the present embodiment is used will be described.
The magnetic flux density of the magnetic flux generated in the air gap 16 when the wind power generator of the present embodiment (FIGS. 3 and 4) is operated, and the magnetic flux of the magnetic flux generated in the air gap when the wind power generator having the conventional structure is operated. The density was compared. In addition, as a conventional wind power generator, in the wind power generator according to the present embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the permanent magnet 12 is not provided in the yoke Y, but the region where the permanent magnet 12 is provided in the present embodiment. Experiments were performed using an apparatus constructed of the same material as that of the back block yokes 11a to 11d. As the permanent magnets 12, 13a, 13b, neodymium iron magnets were used.

その結果、従来の風力発電装置では、空隙の磁束密度は、５２００（ガウス）であった。それに対して、本実施形態による風力発電装置では、空隙の磁束密度は、６７７５（ガウス）であった。この結果から分かるように、本実施形態による風力発電装置を使用すると、従来の風力発電装置に比べて、磁束密度が約３０パーセント程度増加する。   As a result, in the conventional wind power generator, the magnetic flux density of the air gap was 5200 (Gauss). On the other hand, in the wind turbine generator according to the present embodiment, the magnetic flux density of the air gap was 6775 (Gauss). As can be seen from this result, when the wind power generator according to the present embodiment is used, the magnetic flux density is increased by about 30% as compared with the conventional wind power generator.

このように、本実施形態による風力発電装置を使用すれば、永久磁石１３ａ、１３ｂにより形成される磁気回路Ｂ１に、永久磁石１２により形成される磁気回路Ｂ２が加わるので、コイルＣが通過する空隙１６における磁束密度を増加させることができ、これに伴い、コイルＣに発生する起電力を大きくすることができる。よって、風力発電装置から大きな起電力を得るために、装置を中規模、大規模にする必要がなくなり、風力発電装置の製造コストを抑えることができる。
また、本実施形態による風力発電装置では、コイルＣを固定しておき、永久磁石１２、１３ａ、１３ｂが設置されている回転部１９を回転させるようにした。よって、永久磁石１２、１３ａ、１３ｂを固定しておき、コイルＣを回転させる場合に比べて、コイルＣに生じる起電力を容易に利用することができる。 Thus, if the wind power generator according to the present embodiment is used, the magnetic circuit B2 formed by the permanent magnet 12 is added to the magnetic circuit B1 formed by the permanent magnets 13a and 13b. 16 can increase the magnetic flux density, and accordingly, the electromotive force generated in the coil C can be increased. Therefore, in order to obtain a large electromotive force from the wind power generator, it is not necessary to make the device medium-scale or large-scale, and the manufacturing cost of the wind power generator can be suppressed.
In the wind power generator according to the present embodiment, the coil C is fixed and the rotating portion 19 where the permanent magnets 12, 13a, 13b are installed is rotated. Therefore, compared with the case where the permanent magnets 12, 13a, 13b are fixed and the coil C is rotated, the electromotive force generated in the coil C can be easily used.

なお、上述した実施形態では、風力発電装置にヨークＹを設置する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、水力発電装置などのその他の発電装置にヨークＹを設置することにより、大きな起電力を得ることもできる。
また、上述した実施形態では、ループ状に形成された磁気回路Ｂ１、Ｂ２の空隙１６から最も離れたコ字状のヨークＹの中央部に、永久磁石１２を設置する場合について説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、磁気回路Ｂ１、Ｂ２の任意の位置に永久磁石１２を設置するようにしてもよい。また、コ字状のヨークＹの両端部に設置されている永久磁石１３ａ、１３ｂ以外に、磁気回路Ｂ１、Ｂ２上に設ける永久磁石１２の数は１つに限定されるものではなく、複数個設置するようにしてもよい。 In addition, although embodiment mentioned above demonstrated the case where the yoke Y was installed in a wind power generator, it is not limited to this. For example, a large electromotive force can be obtained by installing the yoke Y in another power generator such as a hydroelectric generator.
In the above-described embodiment, the case where the permanent magnet 12 is installed in the central portion of the U-shaped yoke Y farthest from the gap 16 of the magnetic circuits B1 and B2 formed in a loop shape has been described. It is not limited to such a configuration. For example, you may make it install the permanent magnet 12 in the arbitrary positions of magnetic circuit B1, B2. In addition to the permanent magnets 13a and 13b installed at both ends of the U-shaped yoke Y, the number of permanent magnets 12 provided on the magnetic circuits B1 and B2 is not limited to one. You may make it install.

また、上述した実施形態では、バックブロックヨーク１１ｂと１１ｃの間に、永久磁石１２を設置する場合について説明したが、このような構成に限定されるものではない。例えば、永久磁石１２もバックブロックヨークにより構成し、そのバックブロックヨークの周囲にコイルを巻きつけるようにしてもよい。そして、そのコイルに電流を流すことにより、バックブロックヨーク内に磁束を発生させて、空隙１６の磁束密度を増加させるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the permanent magnet 12 is installed between the back block yokes 11b and 11c has been described. However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, the permanent magnet 12 may also be constituted by a back block yoke, and a coil may be wound around the back block yoke. Then, a magnetic flux may be generated in the back block yoke by passing a current through the coil to increase the magnetic flux density of the air gap 16.

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.

本発明の実施形態による風力発電装置のヨークＹの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the yoke Y of the wind power generator by embodiment of this invention. 本実施形態によるヨークＹの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the yoke Y by this embodiment. 本実施形態による風力発電装置の回転部１９の構成を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the structure of the rotation part 19 of the wind power generator by this embodiment. 本実施形態による風力発電装置の回転部１９の構成を示す側面断面図である。It is side surface sectional drawing which shows the structure of the rotation part 19 of the wind power generator by this embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）・・・バックヨークブロック、１２（１２、１３ａ、１３ｂ）・・・永久磁石、Ｙ・・・ヨーク、１４（１４ａ、１４ｂ）・・・非磁性ブラケット、１５・・・連結リング、１６・・・空隙、１８・・・コイルホルダ、１９・・・回転部、２０・・・中心軸、Ｃ（Ｃ１〜Ｃ１２）・・・コイル、Ｙ（Ｙ１〜Ｙ２４）・・・ヨーク
11 (11a, 11b, 11c, 11d) ... back yoke block, 12 (12, 13a, 13b) ... permanent magnet, Y ... yoke, 14 (14a, 14b) ... non-magnetic bracket, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Connection ring, 16 ... Space | gap, 18 ... Coil holder, 19 ... Rotation part, 20 ... Center axis, C (C1-C12) ... Coil, Y (Y1-Y24) )···yoke

Claims (5)

コイル内を通る磁束を変化させることにより、前記コイルに起電力を発生させる発電装置であって、
前記コイル内を通る磁束を発生させる第１の磁束発生手段と、
前記第１の磁束発生手段が発生する磁束により形成される磁気回路内に設置され、前記第１の磁束発生手段が発生する磁束と同方向の磁束を発生させる第２の磁束発生手段と、
を有することを特徴とする発電装置。 A power generator that generates an electromotive force in the coil by changing a magnetic flux passing through the coil,
First magnetic flux generating means for generating a magnetic flux passing through the coil;
A second magnetic flux generating means installed in a magnetic circuit formed by the magnetic flux generated by the first magnetic flux generating means, and generating a magnetic flux in the same direction as the magnetic flux generated by the first magnetic flux generating means;
A power generator characterized by comprising: 前記第１の磁束発生手段、又は、第２の磁束発生手段として、ネオジウム鉄磁石、鉄ボロン磁石、希土類コバルト磁石のいずれかを用いることを特徴とする請求項１に記載の発電装置。   2. The power generation device according to claim 1, wherein any one of a neodymium iron magnet, an iron boron magnet, and a rare earth cobalt magnet is used as the first magnetic flux generation unit or the second magnetic flux generation unit. 前記第２の磁束発生手段は、前記磁気回路のうち、前記コイルが通過する空隙から最も離れた位置に設置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の発電装置。   3. The power generation apparatus according to claim 1, wherein the second magnetic flux generation unit is installed at a position farthest from a gap through which the coil passes in the magnetic circuit. 前記コイルは固定され、
前記第１の磁束発生手段、及び、第２の磁束発生手段が移動することにより、前記コイルに起電力を発生させる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の発電装置。 The coil is fixed;
The first magnetic flux generating means and the second magnetic flux generating means move to generate an electromotive force in the coil.
The power generator according to any one of claims 1 to 3. コイル内を通る磁束を変化させることにより、前記コイルに起電力を発生させる発電装置であって、
前記コイル内を通る磁束を発生させ、コ字状のヨークの両端部にそれぞれ向かい合わせに設置される第１及び第２の永久磁石と、
前記第１及び第２の永久磁石が発生する磁束により形成される磁気回路内であって、前記コ字状のヨークの中央部に設置され、前記第１及び第２の永久磁石が発生する磁束と同方向の磁束を発生させる第３の永久磁石と、
を有することを特徴とする発電装置。
A power generator that generates an electromotive force in the coil by changing a magnetic flux passing through the coil,
First and second permanent magnets that generate magnetic flux passing through the inside of the coil and are installed facing each other at both ends of the U-shaped yoke;
Magnetic flux generated in the magnetic circuit formed by the magnetic flux generated by the first and second permanent magnets, and installed in the center of the U-shaped yoke and generated by the first and second permanent magnets A third permanent magnet for generating a magnetic flux in the same direction as
A power generator characterized by comprising:
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