JP2022094963A - 発電機及び電動機 - Google Patents

Abstract

【課題】基本的な発電機及び電動機は、磁石と有芯コイルが交差する事を利用するが、これで発生する引力の抵抗を除去する。
【解決手段】磁石３を円周に等間隔で複数取り付けたロータ１と、磁石と同数の有芯コイル４を配置するステータ２を有する発電機及び電動機にあって、ロータの円周に、磁石と同じ放射線上に同数の打消し用第１磁石５を配置する。ロータに対峙する、ステータに有芯コイルと同じ数の打消し用第２磁石６を配置する。発電機及び電動機で発生し抵抗となる引力に、相応する斥力を作る仕組みを組み込み、必然とみなされる引力の抵抗を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電機及び電動機に関するものです。

磁石を利用する発電及び電動機で固定子に有芯コイルを配置し、それに対峙する同数の磁石を持つロータを回す発電または電動機は効率が良いとされるが、引力の抵抗が大きい。

特許文献１には回転軸で回転する、発電用磁石を回転周辺に複数取り付けた発電用ロータと、その発電用ロータの前記発電用磁石に対座して、複数の有芯コイルを配置した発電用ステータを有する発電方法が提案されている。

特開２００９－７２０１０公報

有芯コイルに磁石を反応させる発電機及び電動機は、引力の抵抗が効率低下を招くくは必然と見なされるが、膨大なエネルギーの浪費を低減すること。

発明を解決するための手段

本発明は、上記の課題を解決するために、下記発電機及び電動機を提案する。
（１）回転軸で回転する、磁石を円周に等間隔で複数取り付けたロータと、前記磁石と同数の有芯コイルを配置するステータを有する発電機及び電動機にあって、前記ロータの円周に、前記磁石と同じ放射線上に同数の打消し用第１磁石を配置する前記ロータに対峙する、前記ステータに前記有芯コイルと同じ数の打消し用第２磁石と、を有すするか、または、別に用意した、前記ロータと同じ軸上に、前記磁石と同期する同数の前記打消し用第１磁石を配置した前記打消し用ロータと、その前記打消し用ロータに対峙する前記打消し用第２磁石を配置した、前記打消し用ステータを持つ発電機及び電動機。
（２）回転軸を共有する、有芯コイルと打消し用第１磁石とを同心で同じ円周上に等間隔で交互に配置したステータと、それに対峙する、前記有芯コイルと前記打消し用第１磁石とを合計した数の引力斥力兼用磁石を円周上に配置したロータと、を持つ発電機及び電動機。

発明の効果

本発明は、有芯コイルに永久磁石を作用させる発電機及び電動機で起こる、引力による効率の低下を阻止し、エネルギーはじめ、数多くの問題解決に対応する。

本発明の一部断面を含む鳥瞰図です。 図１のａ－ａ‘位置の断面を表す図です。 本発明の図１のアキシャル型ステータの立面図を表す。 図３のステータに対峙するロータの立面図を表す。 図１の中心部にある斥力発生装置部分を外部に配置した断面図です。 図５にあるアキシャル型斥力発生装置をラジアル型にした立面図です。 図１と機能が同じでラジアル形の斜視図です。 図７の中心部を表す立面図です。 図１の斥力発生磁石と有芯コイルを同じ円周上に配置し、現実に近い形状で表現にしたアキシャル型ステータの立面図です。 図９のステータに対峙するロータの立面図です。 図１～図６までの構造の装置が作る引力と斥力の説明図です。 図７～図１０までの構造の装置が作る引力と斥力の説明図です。

図１はロータ１の円周付近で、回転軸９の中心から等距離に磁石３を等間隔に配置、また同芯の内円上に打消し用第１磁石５を等間隔に配置し、それと回転軸９を共有し並列するステータ２には回転軸９の中心から等距離の外側円周上に有芯コイル４と、内側の円周上には斥力を生む打消し用第２磁石５に対峙する磁石３と、を配置した発電機及び電動機を表す、一部断面を含む鳥瞰図です。

図２は図１のａ－ａ‘断面図で、図３はステータ２の立面図で、外周部は有芯コイル４を、内側円部には斥力を生む打消し用第２磁石５を等間隔に配置したものです。

図４は図３に対峙するロータ１の立面図で、外周部にステータ２の有芯コイル４に正対する発電用磁石３が、内周部に打消し用ステータ８の打消し用磁石６と対峙する打消し用磁石５を配置した図です。

図５は図１で表す内円部の斥力を作る部分１４を外部に設けた装置の断面図で、打消し用ロータの打消し用第１磁石５と打消し用ステータ８の打消し用第２磁石６とが正対し、引力と相反する斥力を作り、作動部と同期し引力の抵抗を抑える装置の断面図です。

図６は前記図５にあるアキシャル型の斥力発生装置で、外部に設置した部分をラジアル型斥力発生装置にアレンジした立面図です。

図７は本発明の図１のアキシャル型を、ラジアル型にした斜視図です。

図８は図７のロータ１と周囲を表す立面図で、引力斥力兼用磁石１３がＡでは発電用磁石３に、Ｂでは打消し用第１磁石５の働きで兼用することを表します。

図９は図１あるいは図７で内周、外周または図５、図６の外部へと別れていた、打消し用磁石６と有芯コイル４を同じ円周上に等間隔で交互に配置し、実用に近い形状で描いた、図１アキシャル型のステータを変化させた立面図です。

図１０は図９のステータ２に対峙するロータ１の立面図で、円周上に配置してある引力斥斥力兼用磁石１３が、Ａで有芯コイル４に正対し引力を作り、Ｂでは９図の打消し用第２磁石６の斥力を作る働きをする事を表現したものです。

図１１は図１～図６までの装置で発生する引力と斥力の合成図で、引力斥力はロータとステータが正対した位置で最大で、１５度回転した位置では引力斥力ともにゼロとなり、再度正対する所で引力、斥力ともに最大となり、引力の抵抗が消る事を表し、矢印の下部は、外周部より内周部の方が半径が小さい分、隣同士の距離が狭く、斥力がきくなり磁石が小型に出来ることを表しています。

図１２は、図７～図１０まで表す装置が作る引力と斥力の変化を表す図で、ステータがＡからＢに移動する場合、Ａでは引力が最大となり、同時にＢ点では斥力が最大となり、ＡからＢに移動する過程で、Ａからは□印の付いた一点鎖線の経路をたどり、Ｂからは△印の付いた実線の経路をたどり、結果引力と斥力は相殺し合い、抵抗となる引力の影響が無くなることを示します。

１ … ロータ
２ … ステータ
３ … 磁石
４ … 有芯コイル
５ … 打消し用第１磁石
６ … 打消し用第２磁石
７ … 打消し用ロータ
８ … 打消し用ステータ
９ … 回転軸
１０ … ベアリング
１１ … 回転軸受
１２ … 組立台
１３ … 引力斥力兼用磁石

Claims (2)

1. 回転軸で回転する、磁石を円周に等間隔で複数取り付けたロータと、前記磁石と同数の有芯コイルを配置するステータを有する発電機及び電動機にあって、
   前記ロータの円周に、前記磁石と同じ放射線上に同数の打消し用第１磁石を配置する前記ロータに対峙する、前記ステータに前記有芯コイルと同じ数の打消し用第２磁石と、を有するか、
   または、別に用意した、前記ロータと同じ軸上に、前記磁石と同期する同数の前記打消し用第１磁石を配置した前記打消し用ロータと、その前記打消し用ロータに対峙する前記打消し用第２磁石を配置した、前記打消し用ステータを持つ発電機及び電動機。
2. 回転軸を共有する、有芯コイルと打消し用第１磁石とを同心で同じ円周上に等間隔で交互に配置したステータと、それに対峙する、前記有芯コイルと前記打消し用第１磁石とを合計した数の引力斥力兼用磁石を円周上に配置したロータを持つ発電機及び電動機。

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