JP2017135975A - Direct-current generator and direct-current motor - Google Patents
Direct-current generator and direct-current motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017135975A JP2017135975A JP2017012030A JP2017012030A JP2017135975A JP 2017135975 A JP2017135975 A JP 2017135975A JP 2017012030 A JP2017012030 A JP 2017012030A JP 2017012030 A JP2017012030 A JP 2017012030A JP 2017135975 A JP2017135975 A JP 2017135975A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- cored
- magnets
- coils
- stator
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、回転子の初動に必要な駆動力が低いと共に発電電力が高い直流発電機及び回転子の初動に必要な駆動電力が低いと共に駆動力が高い直流モータに関する。 The present invention relates to a direct current generator having a low driving power required for the initial motion of the rotor and a high generated power, and a direct current motor having a low driving power required for the initial motion of the rotor and a high driving power.
発電機の発電原理は、導体が磁場の中を移動した場合に導体中に誘導される起電力に基づく運動起電力と、磁束の時間変化によって生じる誘導起電力とに基づく。そして、発電機には、磁石を回転子(ロータ)として内側に配置し、コイル(巻線)を固定子(ステータ)として外側に配置し、内側の磁石を回転させるインナーロータ型と、内側にコイルを固定子として配置し、外側に磁石を回転子として配置して、外側の磁石を回転させるアウターロータ型とがある。アウターロータ型はインナーロータ型に比して、回転軸の慣性モーメントが大きい。また、特許文献1に記載の電気回転機は、円筒状のロータの外面側及び内面側に夫々ステータを設けて、ロータを1対のステータが挟み込むような形状をなしている。この特許文献1に記載された電気回転機は、1台でモータ又は発電機として作動する同期電動発電機である。
The power generation principle of the generator is based on a kinetic electromotive force based on an electromotive force induced in the conductor when the conductor moves in a magnetic field, and an induced electromotive force generated by a change in magnetic flux with time. In the generator, a magnet is disposed on the inside as a rotor (rotor), a coil (winding) is disposed on the outside as a stator (stator), and an inner rotor type that rotates the inner magnet is disposed on the inside. There is an outer rotor type in which a coil is arranged as a stator and a magnet is arranged outside as a rotor to rotate the outside magnet. The outer rotor type has a larger moment of inertia of the rotating shaft than the inner rotor type. In addition, the electric rotating machine described in
そして、非特許文献1には、回転円盤に複数個の磁石を円周上の位置に設け、この磁石に対向するように、固定極を円周状に配置した平面型発電機が開示されている。
Non-Patent
図10は平面型発電機の構成を示す模式的斜視図である。水平の台1上に、支柱2が立設されており、この支柱2に回転軸3がその長手方向を水平にして回転可能に支持されている。この回転軸3はレバー3aにより回転駆動される。そして、回転軸3には、回転子4がその面を垂直にして固定されている。この回転子4を挟むようにして、1対の固定子5,6がその面を垂直にして台1上に立設されている。なお、回転軸3は支柱2側の固定子5の中央に設けた孔5aを挿通して回転子4を支持している。
FIG. 10 is a schematic perspective view showing the configuration of the flat generator. A
図11は回転子4の平面図である。この回転子4の回転中心Cを中心として、特定の円周上に10個の永久磁石7(7a〜7j)が等間隔に配置されている。一方、図12に示すように、固定子5にも、回転子4の回転中心Cに相当する点C1を中心とする円周上に、10個の有芯コイル8(8a〜8j)が等間隔に配置されている。有芯コイル8(8a〜8j)は、鉄心の周りにコイルを巻回したものであり、鉄心を中心に配置することにより、磁束密度を高めている。また、永久磁石7(7a〜7j)が配置された円周の直径と有芯コイル8(8a〜8j)が配置された円周の直径とは同一である。このため、図13に示すように、永久磁石7(7a〜7j)と、有芯コイル8(8a〜8j)とは、いずれも、正対の状態となる。そこで、ハンドル3aを介して回転軸3を回転駆動すると、回転子4の永久磁石7(7a〜7j)が、有芯コイル8(8a〜8j)と、有芯コイル9(9a〜9j)との間に形成される磁界を横切るので、有芯コイル8(8a〜8j)、9(9a〜9j)に誘導起電力が発生し、発電する。
FIG. 11 is a plan view of the
しかしながら、上述の従来技術においては、起電力が生じた有芯コイル8、9と、永久磁石7との間に電磁的引力が作用し、回転子4を回転駆動する際に必要な駆動力が大きいという問題点がある。この電磁的引力が大きいという問題点は、慣性力が作用する回転子4の回転中よりも、回転始動時に影響が大きく、回転子4を回転始動させるために必要な駆動力が大きく、回転始動させにくいという問題点がある。このように、コギングトルクの作用により、回転子4の回転始動力及び回転駆動力が大きくなるという問題点を解消するために、コアレス方式にすることも考えられるが、そうすると、コアがない分、発電能力が劣るという問題点が生じる。
However, in the above-described prior art, an electromagnetic attractive force acts between the
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、回転子の回転始動力及び回転駆動力を低減することができ、十分な発電能力をもつ直流発電機と、回転子の回転抵抗力が低い直流モータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and is capable of reducing the rotational starting force and rotational driving force of the rotor, and having a sufficient power generation capability and a rotational resistance force of the rotor. An object of the present invention is to provide a DC motor having a low current.
本発明に係る直流発電機は、
回転軸の周りに回転駆動され、前記回転軸を中心とする円周上に、複数個の磁石が等間隔で配置された回転子と、
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、1対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転駆動されると共に、前記複数個の磁石は、それらのN極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのS極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と他の有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルから直流電圧を取り出すものであることを特徴とする。
The DC generator according to the present invention is
A rotor that is driven to rotate around a rotation axis, and a plurality of magnets arranged at equal intervals on a circumference around the rotation axis;
A pair of fixedly arranged so as to face the rotor and sandwich the rotor, each of which has a plurality of cores on a circumference having the same diameter as the circumference on which the magnet is arranged with the rotation axis as a center. A stator with coils arranged at equal intervals;
Have
The rotor has a rotating plate perpendicular to the rotating shaft, the rotating plate is driven to rotate around the rotating shaft, and the plurality of magnets have N poles of the rotating plate. Located on one surface side, and their S poles are located on the other surface side of the rotating plate,
When the number of the magnets of the rotor is different from the number of the cored coils of the stators, and another part of the magnets and part of the cored coils face each other, another magnet And the other cored coil will not be directly facing,
A DC voltage is taken out from the cored coil of the stator.
本発明に係る直流モータは、
回転軸の周りに回転可能であり、前記回転軸を中心とする円周上に、複数個の磁石が等間隔で配置された回転子と、
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、1対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転可能であると共に、前記複数個の磁石は、それらのN極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのS極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルに直流電圧を供給することにより、前記回転子を回転駆動することを特徴とする。
The DC motor according to the present invention is
A rotor capable of rotating around a rotation axis, and a plurality of magnets arranged at equal intervals on a circumference around the rotation axis;
A pair of fixedly arranged so as to face the rotor and sandwich the rotor, each of which has a plurality of cores on a circumference having the same diameter as the circumference on which the magnet is arranged with the rotation axis as a center. A stator with coils arranged at equal intervals;
Have
The rotor includes a rotating plate perpendicular to the rotating shaft, the rotating plate is rotatable around the rotating shaft, and the plurality of magnets have N poles of the rotating plate. Located on one surface side, and their S poles are located on the other surface side of the rotating plate,
When the number of the magnets of the rotor is different from the number of the cored coils of the stators, and another part of the magnets and part of the cored coils face each other, another magnet And the cored coil will not face each other,
The rotor is rotationally driven by supplying a DC voltage to the cored coil of the stator.
これらの直流発電機又は直流モータにおいて、前記磁石の個数と前記有芯コイルの個数は、1だけ相違し、回転子の回転中に、正対することができる磁石と有芯コイルの組合せは1対のみであるように構成することができる。 In these DC generators or DC motors, the number of magnets and the number of cored coils are different by one, and there is one pair of magnets and cored coils that can be directly opposed during rotation of the rotor. Can be configured to be only.
本発明の直流発電機によれば、回転子の複数個の磁石の中の特定のものと、固定子の複数個の有芯コイルの中の特定のものとが正対している場合に、この磁石と有芯コイルとが正対している組合せは一部の組合せだけであり、その他の磁石と有芯コイルは、正対せずに円周方向にずれている。このため、磁石と有芯コイルとの間の磁気的引力は、一部の磁石と一部の有芯コイルとの間にのみ作用し、その他の磁石と有芯コイルとの間には、磁気的引力が相互に打ち消される方向に作用する。このため、コギング力が小さく、回転子の回転始動力及び回転駆動力が低く、回転駆動が容易である。そして、回転子の回転始動力及び回転駆動力が低いために、各回転子及び各固定子に多数の磁石及び有芯コイルを配置することができ、その分、発電能力を向上させることができる。更に、本発明は直流発電機又は直流モータであるから、回転子の磁石の数は、奇数個及び偶数個のいずれでもよく、任意であり、汎用性が高い。 According to the DC generator of the present invention, when a specific one of the plurality of magnets of the rotor and a specific one of the plurality of cored coils of the stator face each other, Only a part of the combinations in which the magnet and the cored coil are facing each other, and the other magnets and the cored coil are not facing each other but are shifted in the circumferential direction. For this reason, the magnetic attraction between the magnet and the cored coil acts only between some magnets and some cored coils, and between other magnets and the cored coils, Acts in the direction in which the attractive forces are canceled out. For this reason, the cogging force is small, the rotational starting force and rotational driving force of the rotor are low, and rotational driving is easy. And since the rotation starting force and rotational driving force of a rotor are low, many magnets and a cored coil can be arrange | positioned to each rotor and each stator, and electric power generation capability can be improved correspondingly. . Furthermore, since the present invention is a DC generator or a DC motor, the number of magnets in the rotor may be either an odd number or an even number, and is arbitrary and highly versatile.
本発明の直流モータも、直流発電機と同様に、より低い駆動電流で、モータの回転子を回転させることができる。 Similarly to the DC generator, the DC motor of the present invention can rotate the rotor of the motor with a lower drive current.
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図1(a)は本発明の実施形態に係る発電機を示す模式的斜視図であり、図1(b)は回転子4及び固定子5,6を分解して示す斜視図、図1(c)は回転子4の側面図である。台1上に、1対の支柱2a,2bが対向するようにして立設されている。そして、この支柱2a、2b間に回転軸3がその長手方向を水平にして回転可能に指示されている。この回転軸3には、レバー3aが連結されており、回転軸3はハンドル3bを握持してレバー3aを回動させることにより回転駆動されるようになっている。この回転軸3には、回転子4の非磁性の円板状の支持板4aがその面を回転軸3に垂直にして、固定されており、回転軸3が回転することにより、回転子4の支持板4aはその面を鉛直にして回転する。この回転子4を挟むようにして、1対の板状の非磁性の固定子5,6がその面を垂直にして、台1上に立設されている。これらの固定子5,6の中央には、夫々孔5a、6aが形成されており、回転軸3はこの孔5a、6aを挿通して、支柱2a、2b間に架け渡されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a schematic perspective view showing a generator according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is an exploded perspective view showing a
そして,図2に示すように、回転子4には、回転軸3を中心Cとする円周上に、9個の永久磁石7(7a〜7i)が等間隔で配置されている。この永久磁石7は、図1(c)に示すように、その全ての永久磁石7のN極が支持板4aの一方の面側に位置し、その全ての永久磁石7のS極が支持板4aの他方の面側に位置するようにして、即ち、全ての永久磁石7の磁力線の方向を同一方向として、支持板4aに固定されている。また、固定子5及び固定子6には、その回転軸3に対応する位置を中心とする円周上に、夫々8個の有芯コイル8(8a〜8h)及び9(9a〜9h)が配置されている。そして、永久磁石7が配置される円周の直径と、有芯コイル8,9が配置される円周の直径とは同一である。よって、回転子4が回転すると、各永久磁石7はいずれかの有芯コイル8,9に正対するが、例えば、永久磁石7aがいずれかの有芯コイル8,9に正対しているときは、他の永久磁石は、いずれの有芯コイル8,9にも正対しない。永久磁石7は、9個配置されているので、その中心Cを中心として、隣接する永久磁石7の中心角は40°であり、有芯コイル8,9は、夫々8個配置されているので、隣接する有芯コイル8の中心角及び隣接する有芯コイル9の中心角は、いずれも45°である。そして、永久磁石7が回転して、対向する各対の有芯コイル8,9間を横切った場合に、有芯コイル7,8に誘導起電力が発生して、電気が流れるように、有芯コイル7,8の各コイルが結線されている。
As shown in FIG. 2, nine permanent magnets 7 (7 a to 7 i) are arranged at equal intervals on the
次に、本実施形態の直流発電機から直流電流を取り出す整流回路について説明する。図7はこの整流回路を示す。永久磁石7(7a、7b、・・・)を間に挟んで、有芯コイル8(8a,8b、・・・)及び有芯コイル9(9a、9c、・・・)が配置されているが、有芯コイル9の両端は夫々端子T1,T2に接続され、有芯コイル8の両端は夫々端子T3,T4に接続されている。端子T2と端子T3は相互に接続されている。また、負荷Rの両端は端子S1,S2に接続されており、端子T1〜T4と端子S1,S2との間に、ダイオード回路Dが接続されている。このダイオード回路Dは、4個のダイオードD1〜D4から構成され、ダイオードD1のアノードは端子S1に接続され、カソードは端子T1に接続されている。また、ダイオードD2のアノードは端子S1に接続され、カソードは端子T4に接続され、ダイオードD3のアノードは端子T1に接続され、カソードは端子S2に接続され、ダイオードD4のアノードは端子T4に接続され、カソードは端子S2に接続されている。他の有芯コイル8,9及び永久磁石7の組み合わせも、同様にして、負荷Rの端子S1,S2に接続されている。この図7に示す回路により、負荷Rには、図6(c)に示す電流波形の電力が得られる。
Next, a rectifier circuit that extracts a direct current from the direct current generator of this embodiment will be described. FIG. 7 shows this rectifier circuit. A cored coil 8 (8a, 8b,...) And a cored coil 9 (9a, 9c,...) Are arranged with a permanent magnet 7 (7a, 7b,...) Interposed therebetween. However, both ends of the cored
次に、上述のごとく構成された本実施形態の発電機の動作について説明する。図2に示すように、回転子4の回転上の位置が、例えば、永久磁石7aが有芯コイル8a、9aに正対するときの位置から、ハンドル3により回転軸3及び回転子4を一方向(例えば、図2の時計方向)に回転駆動すると、永久磁石7(7a〜7i)が図2の時計方向に回転し、固定子5,6の有芯コイル8(8a〜8h)と有芯コイル9(9a〜9h)との近傍を通過することにより、有芯コイル8,9に起電力が発生する。このとき、例えば、図2に示す状態では、永久磁石7aと有芯コイル8a、9aとが対面しており、これらの間には、磁気的引力が作用し、相互に引きつけ合う。この引力が回転子4を回転させるときの抵抗となり、コギングトルクとなる。しかし、他の例えば永久磁石7bと有芯コイル8b、9bとの間には、回転子4に固定された永久磁石7bを時計方向に回転する方向に引力が作用するが、永久磁石7iと有芯コイル8h、9hとの間には、回転子4に固定された永久磁石7iを反時計方向に回転する方向に引力が作用する。これにより、回転子4の永久磁石7bと永久磁石7iとに、相互に相反する方向に引力が作用し、これらの引力は打ち消しあう。永久磁石7e及び永久磁石7fと、有芯コイル8e,9eとの間には、有芯コイル8e,9eを中心として、2個の永久磁石7e,7fに相反する方向に作用する引力を及ぼす。よって、回転子4が回転するときの回転駆動を阻止する方向に作用する力は、永久磁石7aと、有芯コイル8a、9aとの間に作用する磁気的引力のみである。このため、本実施形態においては、コギング力が小さく、回転子4の回転始動力及び回転駆動力が低く、より小さな力で回転子を回転駆動することができ、回転駆動が容易である。そして、回転子の回転始動力及び回転駆動力が低いために、各回転子及び各固定子に多数の磁石及び有芯コイルを配置することができ、その分、発電能力を向上させることができる。
Next, the operation of the generator according to this embodiment configured as described above will be described. As shown in FIG. 2, the rotational position of the
なお、回転子4が回転して時計方向に移動し、永久磁石7bが有芯コイル8b、9bに正対した場合も、上述と同様に正対した永久磁石と有芯コイルとの間にのみ引力が作用し、同様の作用効果が継続される。
Even when the
本実施形態においては、コギング力が小さく回転に必要な駆動力(初動駆動力及び回転維持駆動力)が小さいので、多数の永久磁石及び有芯コイルを設けても、回転駆動が容易であるため、このように多数の永久磁石及び有芯コイルを設けて発電能力を高めることができる。例えば、図3(a)は、永久磁石7を27個、有芯コイル8を37個設置したものであり、図3(b)は、永久磁石7を37個、有芯コイルを27個設置したものである。この図3の場合、3対で、永久磁石7と有芯コイル8,9とが正対する。また、図4(a)は、永久磁石7を37個、有芯コイル8を36個設置したものであり、図4(b)は、永久磁石7を36個、有芯コイルを37個設置したものである。この図4の場合,正対する永久磁石7と有芯磁石8,9との組合せは1対のみである。これらの図3及び図4に示す発電機においても、図2に示す実施形態と同様に、回転子の回転駆動力の低減を図ることができると共に、更に多数の永久磁石及び有芯コイルを設けることにより、発電能力の向上を図ることができる。
In this embodiment, since the cogging force is small and the driving force (initial driving force and rotation maintaining driving force) required for rotation is small, even if a large number of permanent magnets and cored coils are provided, the rotational driving is easy. Thus, a large number of permanent magnets and cored coils can be provided to increase the power generation capacity. For example, FIG. 3A shows 27
図5は本実施形態の発電機の発電効率を説明するための回転子及び固定子の図である。この図5に示す回転子4には、例えば、11個の永久磁石7(7a〜7k)が設置されており、固定子5には、例えば、10個の有芯コイル8(8a〜8j)が設置されている。この有芯コイル8の数は、発電効率の比較のために、図12に示す従来例の有芯コイルの数と同一であるとする。図10乃至図13に示す従来の発電機の場合には、回転子4の永久磁石7aが固定子5の有芯コイル8aに正対した後、時計方向に回転して隣接する有芯コイル8bに正対するまでの間、即ち、永久磁石7aが36°回転するまでの間、図14に示すように、sin曲線で示す起電力が生じ、電流が流れる。これを整流器を通して、負の部分を折り返すと、図15に示すように電流が発生する。そして、この発電電力が、各10個の永久磁石7と有芯コイル8,9とにより得られるので、回転子4及び固定子5,6の全体で、図16に示すように、振幅が10倍の電流が得られる。
FIG. 5 is a diagram of a rotor and a stator for explaining the power generation efficiency of the generator of this embodiment. For example, eleven permanent magnets 7 (7a to 7k) are installed in the
一方、本発明の実施形態の場合、図5に示すように、10個の有芯コイル8,9に対し、11個の永久磁石7が設置されているので、永久磁石7aが有芯コイル8aから有芯コイル8bまで中心角36°の円弧を移動すると、1組の有芯コイル8a,9aについては、図6(a)のsin曲線で示す電流変化が得られ、ハッチングにて示す電流が流れる。図7に示す全波整流回路により、1組の有芯コイル8a,9aの出力は、図6(b)に示すように、電流変化が折り返され、図6(b)にハッチングにて示す電流が得られる。そして、各10個の有芯コイル8,9は、中心角が36°づつ離隔して配置されており、他の有芯コイル8b〜8j、9b〜9jにおいては、11個の永久磁石7の通過に起因して、(36°/11)づつずれた11本のsin曲線の電流変化が得られる。即ち、36°の範囲に、11本のsin曲線が存在する。よって、回転子4及び固定子5,6の全体では、11本のsin曲線を重ね合わせた電流変化が得られ、これらを積算した電流が得られる。
On the other hand, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, since 11
図16と図6(c)との対比からわかるように、本発明の実施形態の場合は、振幅はyであり、従来例の場合の10yに比して小さいものの、電流の積算値では、図6(c)は図16の電力よりも大きいことがわかる。つまり、図15の1組の有芯コイル8,9においては、sin曲線を積分すると、振幅がyであるので、4A単位の電力が得られる。そして、図16に示すように、10個の永久磁石7の通過で、4A×10=40A単位の電力が得られる。これが中心角36°分であるので、回転子4が1回転する間に、10組の有芯コイル8,9により、40A×10=400A単位の電力が得られる。これに対し、本実施形態の図6(a)の場合は、整流回路を通して折り返されたときに、図6(b)に示すように、各有芯コイル8,9では、yの振幅の電流変化が得られる。よって、各有芯コイル8,9について、振幅がyで4A単位の電力が得られる。これが11個の永久磁石7の通過で、4A×11=44A単位の電力が得られる。これが中心角36°分であるので、回転子4が1回転する間に、10組の有芯コイル8,9により、44A×10=440A単位の電力が得られる。これは、図16の400A単位の1.1倍となる。
As can be seen from the comparison between FIG. 16 and FIG. 6C, in the case of the embodiment of the present invention, the amplitude is y, which is smaller than 10y in the case of the conventional example. It can be seen that FIG. 6C is larger than the power of FIG. That is, in the pair of cored
このように、本実施形態の場合は、有芯コイルの数が同一であっても、永久磁石の数が1個多いだけで、従来例の約1.1倍の電力が得られる。しかも、本実施形態においては、永久磁石の数と有芯コイルの数が異なることにより、回転子4を回転駆動する駆動力を著しく低減することができる。従って、本実施形態によれば、より小さな駆動力でより大きな電力を得ることができる。なお、有芯コイルの数を増やせば、得られる電力は多くなるが、その場合は、固定子が大型化すると共に、整流回路も複雑化する。
Thus, in the case of this embodiment, even if the number of cored coils is the same, about 1.1 times the power of the conventional example can be obtained with only one permanent magnet. Moreover, in the present embodiment, the driving force for rotationally driving the
また、本発明は、全ての永久磁石7のN極は、支持板4aの一方の面側、即ち、有芯コイル8の固定子5側に位置し、全ての永久磁石7のS極は、支持板4aの他方の面側、即ち,有芯コイル9の固定子6側に位置する。このため、図7の全波整流回路からは、直流電圧が取り出される。そして、このように、全ての永久磁石7はどの磁力線の方向が同一であるので、永久磁石7の数は、偶数個に限らず、前述の図2の9個、図5の11個、図3(a)の27個、図3(b)の37個、図4(a)の37個等奇数個にすることができる。これに対し、交流発電機の場合は、回転子の一方の面側に、N極とS極とを交互に円周上に配置する必要があり、永久磁石の数は偶数個に限定される。本発明の場合は、永久磁石の数は、奇数でも偶数でもよく(図4(b)の36個)、任意の数の永久磁石を使用して、任意の電力を取り出すことができる。
In the present invention, the N poles of all the
なお、永久磁石7及び有芯コイル8,9の形状は、上記実施形態のように、円形に限らない。例えば、図8及び図9に示すように、永久磁石7及び有芯コイル8,9の断面形状を扇形にすることもできる。これにより、回転子4及び固定子5,6に発生する磁場の面積を、円周上に可及的に密に設定することができる。これにより、回転子4と固定子5,6との間に強い磁場を形成して、得られる直流電力を増大させることができる。図8は、回転子4の永久磁石7の数は11個、固定子5,6の有芯コイル8,9の数は10個の場合の発電機である。図9は、回転子4の永久磁石7の数は18個、固定子5,6の有芯コイル8,9の数は19個の場合の発電機である。
In addition, the shape of the
モータの場合は、上述の発電機の場合と逆の動作により、電流を有芯コイル7,8に供給することにより、回転子4が回転駆動される。よって、発電機の場合と同様に、モータにおいても、回転子4を容易に回転駆動することができ、より低い電流で、高効率で回転子を回転駆動することができる。
In the case of a motor, the
1:台
3:回転軸
4:回転子
5,6:固定子
7(7a〜7k):永久磁石
8(8a〜8j):有芯コイル
9(9a〜9j):有芯コイル
1: stand 3: rotating shaft 4:
Claims (4)
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、1対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転駆動されると共に、前記複数個の磁石は、それらのN極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのS極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と他の有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルから直流電圧を取り出すものであることを特徴とする直流発電機。 A rotor that is driven to rotate around a rotation axis, and a plurality of magnets arranged at equal intervals on a circumference around the rotation axis;
A pair of fixedly arranged so as to face the rotor and sandwich the rotor, each of which has a plurality of cores on a circumference having the same diameter as the circumference on which the magnet is arranged with the rotation axis as a center. A stator with coils arranged at equal intervals;
Have
The rotor has a rotating plate perpendicular to the rotating shaft, the rotating plate is driven to rotate around the rotating shaft, and the plurality of magnets have N poles of the rotating plate. Located on one surface side, and their S poles are located on the other surface side of the rotating plate,
When the number of the magnets of the rotor is different from the number of the cored coils of the stators, and another part of the magnets and part of the cored coils face each other, another magnet And the other cored coil will not be directly facing,
A DC generator that extracts a DC voltage from the cored coil of the stator.
前記回転子に対面し、前記回転子を挟むようにして、1対固定配置され、夫々、前記回転軸を中心とし前記磁石が配置された円周と同一直径の円周上に、複数個の有芯コイルが等間隔で配置された固定子と、
を有し、
前記回転子は、前記回転軸に垂直の回転板を有し、前記回転板が、前記回転軸の周りに回転可能であると共に、前記複数個の磁石は、それらのN極が前記回転板の一方の面側に位置し、それらのS極が前記回転板の他方の面側に位置しており、
前記回転子の前記磁石の数と、各前記固定子の前記有芯コイルの数とが相違し、前記磁石の一部と前記有芯コイルの一部とが正対したときに、他の磁石と有芯コイルとは正対しない位置になり、
前記固定子の前記有芯コイルに直流電圧を供給することにより、前記回転子を回転駆動することを特徴とする直流モータ。 A rotor capable of rotating around a rotation axis, and a plurality of magnets arranged at equal intervals on a circumference around the rotation axis;
A pair of fixedly arranged so as to face the rotor and sandwich the rotor, each of which has a plurality of cores on a circumference having the same diameter as the circumference on which the magnet is arranged with the rotation axis as a center. A stator with coils arranged at equal intervals;
Have
The rotor includes a rotating plate perpendicular to the rotating shaft, the rotating plate is rotatable around the rotating shaft, and the plurality of magnets have N poles of the rotating plate. Located on one surface side, and their S poles are located on the other surface side of the rotating plate,
When the number of the magnets of the rotor is different from the number of the cored coils of the stators, and another part of the magnets and part of the cored coils face each other, another magnet And the cored coil will not face each other,
A DC motor, wherein the rotor is driven to rotate by supplying a DC voltage to the cored coil of the stator.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016012818 | 2016-01-26 | ||
JP2016012818 | 2016-01-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017135975A true JP2017135975A (en) | 2017-08-03 |
Family
ID=59503070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017012030A Pending JP2017135975A (en) | 2016-01-26 | 2017-01-26 | Direct-current generator and direct-current motor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017135975A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102210111B1 (en) * | 2019-10-31 | 2021-01-29 | 김윤수 | A generator |
-
2017
- 2017-01-26 JP JP2017012030A patent/JP2017135975A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102210111B1 (en) * | 2019-10-31 | 2021-01-29 | 김윤수 | A generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4148647B2 (en) | Multipolar motor generator with axial magnetic flux | |
JP2005522972A (en) | Axial field synchronous electric machine | |
JP2016174521A (en) | Single-phase brushless motor | |
JP2005522972A5 (en) | ||
JP6327803B2 (en) | High-power, high-efficiency single-phase multipolar generator | |
JP2016538817A (en) | Transverse flux type electric machine | |
US8917004B2 (en) | Homopolar motor-generator | |
WO2016004823A1 (en) | Stator, brushless direct current motor, three-phase switch reluctance motor and shaded pole motor | |
JP5172090B2 (en) | Multi-head generator | |
WO2013100803A1 (en) | Electromagnetic generator | |
JP2008252979A (en) | Axial-gap type rotating machine | |
JP2017135975A (en) | Direct-current generator and direct-current motor | |
JP5510079B2 (en) | Axial gap motor | |
JP2017509311A (en) | Hybrid electric machine | |
JP2014192951A (en) | Dynamo-electric machine, electric motor unit and generator unit | |
JP2012019605A (en) | Permanent magnet rotating electrical machine | |
RU2506688C2 (en) | Magnetoelectric generator | |
JP2018093617A (en) | Laminated motor, and laminated power generator | |
JP2006006032A5 (en) | ||
JP2018108007A (en) | Generator decreasing magnetic force resistance | |
JP5413919B2 (en) | Power generator | |
JP2017135811A (en) | Power generator | |
JP2016197941A (en) | Dynamo-electric machine | |
KR20160137207A (en) | Switched reluctance motor using the same | |
JP2019216530A (en) | Permanent magnet generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170202 |