JP2009261204A - Roll-type generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は変圧器形発電機の回転子に関する。 The present invention relates to a rotor of a transformer generator.
自転車のタイヤ駆動の発電ランプ。特願2008−68500等。 Bicycle tire drive power ramp. Japanese Patent Application No. 2008-68500.
従来の変圧器形発電機は固定子の渦電流、及び回転磁石の回転に伴い磁気を受ける固定子から磁石が離れる際に磁気の吸引力の大きな回転抵抗が生じていた。 In the conventional transformer-type generator, when the magnet is separated from the stator that receives magnetism in accordance with the eddy current of the stator and the rotation of the rotating magnet, a rotational resistance with a large magnetic attractive force is generated.
本発明は従来の磁力線の増減と磁力線の方向変化の変圧器形発電機の固定子の渦電流、及び固定子から回転磁石の引き離し等の回転抵抗が生じていたものを極力少なくして回転子の軸受等の最小の回転抵抗で駆動可能な発電機を提供するにある。 The present invention reduces the number of occurrences of eddy currents in the stator of a transformer generator due to increase / decrease of magnetic field lines and changes in direction of magnetic field lines, and rotational resistance such as separation of the rotating magnet from the stator as much as possible. It is an object of the present invention to provide a generator that can be driven with a minimum rotational resistance, such as a bearing of a motor.
固定子の内面と回転子の磁石の位置が相対的に同じであるよう回転子内で磁極を逆回転方向に自転させ、固定子に対する磁石のスライド作用を防止する。 The magnetic poles are rotated in the reverse rotation direction in the rotor so that the inner surface of the stator and the position of the rotor magnet are relatively the same, and the sliding action of the magnet with respect to the stator is prevented.
以下、本発明の実施の形態を図1〜図5に基づいて説明する。
図1〜図3は8極のロール形単相発電機を示す。外筒8の両端に固着されたカバー7の中心に設けられている軸受2に支持された磁気に反応しない材質(非金属材料)の回転子の回転軸1、及び回転軸1に固着された軸受11等を設け、軸受11の間に永久磁石の4極の回転磁石14を対角に設ける。
回転磁石14に固着された回転軸9の先に固着され略図で示されたタイミングプーリ10はカバー7に固着され略図で示された2連固定タイミングプーリ4と同径であり図2に示すように略図で示されたタイミングベルト15で連結されている状態で回転軸1を回転させると回転磁石14は逆方向に同じ回転数で回転する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
1 to 3 show an 8-pole roll type single-phase generator. The rotating shaft 1 of the rotor made of a material that does not react to magnetism (non-metallic material) supported by the bearing 2 provided at the center of the cover 7 fixed to both ends of the
The
図2の回転軸1を図示されていない何らかの手段で回転させると図4、図5に示す発電コイル18が省略された固定子13から回転磁石14が離れ、次の固定子13に移る。また互いの回転磁石14の回転軸1を挟んだ互いの磁気の影響を少なくするため回転磁石14の外周が小さくなっているため、回転子の公転と回転磁石14の自転の差が生じて小さくした外周分、図2では約30%スライドするが、この程度では固定子13の渦電流による回転子の回転抵抗は僅か。
また回転磁石14のスライド作用をなくして滑らかな回転を求め大径にすると回転軸1に近づき互いに逆の磁力のため引き離し作用が生じ回転子の回転抵抗となるため許される範囲で大径にすると滑らかに回転する。When the rotating shaft 1 of FIG. 2 is rotated by some means not shown, the rotating
Further, if the sliding action of the rotating
固定子13には回転磁石14のスライド作用がないことから渦電流も発生しないため磁気回路の鉄芯12を含め従来のケイ素鋼板を使用する必要もなく軟鋼等で良い。
また磁気回路の鉄芯12を図示されていない軟鋼製等の外筒8に兼用し軟鋼製等の固定子13をネジで外筒8に固定することも可能。
図2の回転磁石14の外周は4極の永久磁石であり対角の回転磁石14とは異極になっていて磁気回路の鉄芯12を磁力が通過して図1、図2の固定子13には図示されていない、図4、図5に示す発電コイル18に磁気に比例した電圧が発生する。Since there is no sliding action of the rotating
It is also possible to use the
The outer periphery of the rotating
図2の対角の固定子13の図示されていない発電コイル18は図4に示すように対角の発電コイル18を直列に配線して電圧を2倍に、これが4組並列に順次発電する。
これを並列に結線すると他の発電コイルに電流が流れて消費するため図3に示すように発電された発電コイル18のみ接続するため、回転軸1に固着されたカム3と発電している発電コイル18の位置に来るとセレクトスイッチ5がカム3で回路接続になる位置に設け、回転子の回転に伴い順次発電コイル18を接続する。As shown in FIG. 4, the generator coil 18 (not shown) of the
When these are connected in parallel, the current flows through the other power generating coils and is consumed, so only the
図4にセレクトスイッチ5と発電コイル18の回路図を示す。この発電コイル18は交流の半サイクルのみ発電のためスイッチ時間は50Hzの場合100分の1秒と極めて短時間のため図示されていない通常半導体(サイリスタ等)のスイッチを用いる。 FIG. 4 shows a circuit diagram of the
図1、図2は単相の発電機であり、これで3相発電を行う場合は図示されていない同じ発電機を3台設け、回転子を互いに電気角で120度(図示の例では機械的角度30度)ずらして回転軸1を3台直結すれば3相発電機になる。 FIGS. 1 and 2 are single-phase generators. When three-phase power generation is performed with this, three identical generators (not shown) are provided, and the rotors are 120 degrees in electrical angle with each other (in the illustrated example, mechanical If the three rotation shafts 1 are directly connected with an offset of 30 degrees, a three-phase generator is obtained.
図5はロール形発電機を直流発電機とする場合の手段を示し、セレクトスイッチ5の代わりにダイオードを用い、整流回路を4回路設けることで両波整流の直流ロール形発電機となる。
このロール形発電機を図示されていない4極の発電機にすると回転磁石14が2極(180度)となり次の固定子13に移る際に磁気の引き離しが発生、これが回転子の回転抵抗となる。これとは逆に極数を多くするとより滑らかに回転し、隣接の固定子13が発電を行い直流発電には都合が良い。FIG. 5 shows means when the roll generator is a DC generator. A diode is used in place of the
When this roll generator is a four-pole generator (not shown), the rotating
図1、図2には互いの回転磁石14の回転軸1側に回転軸1を回転軸にする図示されていない回転磁石14と同じ長さの軟鋼製等のフリーローラを設けるのは任意。
フリーローラの外径は回転磁石14とは僅かな透き間を設けると図示されていない完全な直列の磁気回路が構成され、永久磁石の磁力も2倍になり回転軸1と同じ回転方向で回転して発電出力も増大し、フリーローラのため回転磁石14の磁気の力で任意に回転し回転子の回転抵抗の渦電流の発生も僅かである。In FIG. 1 and FIG. 2, it is optional to provide a free roller made of mild steel or the like having the same length as the rotating magnet 14 (not shown) having the rotating shaft 1 as the rotating shaft on the rotating shaft 1 side of each rotating
If the outer diameter of the free roller has a slight gap with the rotating
また、弱小の回転力で回転可能で、回転力と発電出力は無関係なため直流発電には都合が良く遠心破壊の危険回転以外何ら制御する必要がない。
このため回転子を回せるものであれば何でも利用可能で出力電力の一部で駆動、また河川の水流、潮流の水車、また風速計の風車等も利用可能。Further, since it can be rotated with a weak rotational force and the rotational force and the power generation output are irrelevant, it is convenient for direct current power generation and it is not necessary to perform any control other than the dangerous rotation for centrifugal destruction.
For this reason, anything that can rotate the rotor can be used, driven by a part of the output power, river water currents, tidal current water turbines, anemometer wind turbines, etc. can also be used.
本発明は回転子の駆動手段、及び交流発電の電圧のサインカーブ、電圧、周波数制御等については考慮されていない。このため他の電力と平行運転の場合は図示されていないインバーター等で変換する必要があるため図5に示す直流発電を行う方が都合が良い。 The present invention does not take into consideration the rotor drive means, AC power generation voltage sine curve, voltage, frequency control, and the like. For this reason, in the case of parallel operation with other electric power, it is more convenient to perform DC power generation shown in FIG.
変圧器と同じ性質の発電機で図1、図2の回転軸1の駆動手段は任意なため本発明の発電機の応用範囲は玩具等から宇宙船等に至るまで多種多様であり、電池類、及び石油、石炭、可燃ガス類、原子力動力等の代用を含め家庭、農業、産業、船舶、自動車、列車、航空機等安価で公害のない電力、及び動力源が得られ普及することで地球の温暖化等環境に広く貢献する。 The generator of the present invention has a variety of applications ranging from toys to spacecrafts and the like because the generator of the same nature as the transformer is optional and the drive means of the rotating shaft 1 in FIGS. 1 and 2 is arbitrary. Including homes, agriculture, industry, ships, automobiles, trains, aircraft, etc., including substitutes for oil, coal, combustible gas, nuclear power, etc. Contribute widely to the environment such as global warming.
1 回転軸
2 回転軸の軸受
3 カム
4 2連固定タイミングプーリ
5 セレクトスイッチ
6 ブラケット
7 カバー
8 外筒
9 回転軸
10 タイミングプーリ
11 軸受
12 磁気回路の鉄芯
13 固定子
14 回転磁石
15 タイミングベルト
16 回転磁石のN極
17 回転磁石のS極
18 発電コイル
19 出力端子
20 ダイオード
21 +
22 −DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating shaft 2 Rotating shaft bearing 3 Cam 4 Dual fixed
22-
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008126476A JP2009261204A (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Roll-type generator |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2008126476A Withdrawn JP2009261204A (en) | 2008-04-14 | 2008-04-14 | Roll-type generator |
Country Status (1)
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2008
- 2008-04-14 JP JP2008126476A patent/JP2009261204A/en not_active Withdrawn
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