JP6321345B2 - Current amplifier - Google Patents
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本発明は、直流モータと直流発電機とを用いて電流を増幅する電流増幅装置に関するものである。 The present invention relates to a current amplifying apparatus that amplifies a current using a DC motor and a DC generator.
電源から電気エネルギーを効率よく取り出すことは、エネルギー問題の観点から重要である。そこで本発明者は、電気負荷への供給を長期間にわたり維持することができる給電装置を特許文献１として提案した。
この特許文献１に記載の給電装置は、直流モータと、複数系統の電池が並列に設けられた電源部と、直流モータを駆動源として駆動される直流発電機と、各電池のうち通電する電池を所要時間ごとに切り替える切替スイッチとが直列接続され、直流発電機で発生する電気エネルギーは電源部の充電、直流モータの駆動及び電気負荷への給電に使用されるものである。
Efficient extraction of electrical energy from the power source is important from the viewpoint of energy issues. In view of this, the present inventor has proposed, as
The power supply apparatus described in
特許文献１に記載の給電装置は、直流モータに直流発電機を回転軸同士で接続すると共に、直列接続したものであり、一定の効果を得ることができるが、電流増幅を目的とした装置としては改善の余地があり、電流増幅の更なる効率化が求められる。
The power supply device described in
本発明者は、電流増幅の更なる効率化を図ることができる電流増幅装置を、特許文献２として提案した。
特許文献２に記載の電流増幅装置は、直流モータに直流電源からの電流が流れることにより直流モータが第１の直流発電機および第２の直流発電機を回転駆動して、第１の直流発電機および第２の直流発電機により発電させ、この発電による出力電流を、第１の直流発電機からは第２の直流発電機を介して、また第２の直流発電機からは直接出力させることにより、出力電流としては、直流電源からの電流と共に、第１，第２の直流発電機からの出力電流が得られるので、直流電源からの電流に対して出力電流を効率よく増幅することができるというものである。
The inventor of the present invention has proposed a current amplifying apparatus as Patent Document 2 that can further improve the efficiency of current amplification.
In the current amplifying device described in Patent Document 2, when a current from a DC power source flows through the DC motor, the DC motor rotationally drives the first DC generator and the second DC generator, and the first DC power generation is performed. Generator and a second DC generator, and output current generated by the generator is directly output from the first DC generator via the second DC generator and directly from the second DC generator. As a result, since the output current from the first and second DC generators can be obtained together with the current from the DC power supply, the output current can be efficiently amplified with respect to the current from the DC power supply. That's it.
しかし、特許文献２に記載の電流増幅装置では、直流モータと、第１の直流発電機と、第２の直流発電機との３台の回転電機を、回転軸に設けられたプーリーにベルトを巻回して、それぞれ連動させているため、プーリーの駆動にベルトが滑り、効率よく回転を伝達できないとい問題がある。
また、特許文献２に記載の電流増幅装置では、３台の回転電機の回転軸を同方向に向け、プーリーにベルトを巻回して、それぞれ連動させているため、それぞれの間に所定の隙間を空けて回転電機を配置する必要があることから、装置全体の大きさが大きくなるという問題がある。
However, in the current amplifying device described in Patent Document 2, three rotating electric machines, which are a DC motor, a first DC generator, and a second DC generator, are attached to a pulley provided on a rotating shaft. Since they are wound and interlocked with each other, there is a problem that the belt slips to drive the pulley and the rotation cannot be transmitted efficiently.
Moreover, in the current amplifying device described in Patent Document 2, the rotating shafts of the three rotating electrical machines are directed in the same direction, the belt is wound around the pulley, and each is interlocked. Since it is necessary to dispose the rotating electric machine, there is a problem that the size of the entire apparatus becomes large.
そこで本発明は、電流増幅の更なる効率化を図ると共に、装置の小型化を図ることが可能な電流増幅装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a current amplifying device capable of further improving the efficiency of current amplification and reducing the size of the device.
本発明の電流増幅装置は、直流電源により駆動される直流モータと、前記直流モータにより回転駆動される複数の直流発電機とからなる回転電機部を備え、前記直流電源からの電流と共に、前記複数の直流発電機からの電流を、外部への出力電流とする電流増幅装置であって、前記直流モータと、前記複数の直流発電機とは、同軸位置に並べて、それぞれの回転子の回転軸を連動させたことを特徴とする。 The current amplifying device of the present invention includes a rotating electrical machine unit including a direct current motor driven by a direct current power source and a plurality of direct current generators driven to rotate by the direct current motor. A current amplifying device that uses the current from the DC generator as an output current to the outside, wherein the DC motor and the plurality of DC generators are arranged in a coaxial position, and the rotation shafts of the respective rotors are arranged. It is characterized by being linked.
本発明の電流増幅装置は、直流モータと、複数の直流発電機とが、同軸位置に並べて、それぞれの回転子の回転軸を連動させているため、それぞれの回転電機の間に大きな隙間が必要ない。また、プーリーやベルトを介して回転を伝達するものと比較して、直流モータの回転を直接複数の直流発電機に伝達させることができるので、３台以上の回転電機であっても、効率よく出力を得ることができる。 In the current amplifying device of the present invention, since a direct current motor and a plurality of direct current generators are arranged in a coaxial position and the rotation shafts of the respective rotors are interlocked, a large gap is required between the respective rotating electric machines. Absent. In addition, the rotation of a DC motor can be directly transmitted to a plurality of DC generators, compared with those that transmit rotation via pulleys and belts, so even three or more rotating electrical machines can be efficiently Output can be obtained.
前記直流モータおよび前記第１，第２の直流発電機が、共通の回転軸により直結されていると、損失なく回転が伝達できるので、無駄なく発電を行うことができる。 When the direct current motor and the first and second direct current generators are directly connected by a common rotating shaft, rotation can be transmitted without loss, so that power can be generated without waste.
前記直流モータの正極に、前記直流電源の正極が接続され、前記複数の直流発電機のうち、前記直流電源の負極が接続された最終の直流発電機の正極に、残りの直流発電機の負極と前記直流モータの負極とが接続され、前記直流モータの正極と、前記残りの直流発電機の正極とが接続され、前記残りの直流発電機のうち、一の直流発電機の正極を第１の出力端子とし、前記最終の直流発電機の負極を第２の出力端子として、前記第１の出力端子と前記第２の出力端子の間に、第１の負荷が接続することができる。 The positive electrode of the DC power source is connected to the positive electrode of the DC motor, and the negative electrode of the remaining DC generator is connected to the positive electrode of the final DC generator connected to the negative electrode of the DC power source among the plurality of DC generators. Are connected to the negative electrode of the DC motor, the positive electrode of the DC motor is connected to the positive electrode of the remaining DC generator, and the positive electrode of one DC generator is the first of the remaining DC generators. The first load can be connected between the first output terminal and the second output terminal with the negative electrode of the final DC generator as the second output terminal.
このような構成とすることで、直流モータに直流電源からの電流が流れることにより回転駆動して複数の直流発電機により発電させることができる。この発電により出力電流を、それぞれの直流発電機から直接出力させることができる。従って、出力電流としては、直流電源からの電流と共に、複数の直流発電機からの出力電流が得られるので、直流電源からの電流に対して出力電流を効率よく増幅して、第１の負荷に供給することができる。 With such a configuration, when a current from a DC power source flows through the DC motor, the DC motor can be rotationally driven to generate power by a plurality of DC generators. With this power generation, the output current can be directly output from each DC generator. Accordingly, as the output current, output currents from a plurality of DC generators can be obtained together with currents from the DC power supply. Therefore, the output current is efficiently amplified with respect to the current from the DC power supply, and the output current is supplied to the first load. Can be supplied.
前記第１の出力端子を、前記直流電源とした電池の正極に接続し、前記第２の出力端子を、前記電池の負極に接続することで、前記第１の出力端子と前記第２の出力端子との間に接続された第１の負荷に電流を供給しながら、直流電源とした電池を充電することができる。 The first output terminal and the second output are connected by connecting the first output terminal to the positive electrode of the battery as the DC power source and connecting the second output terminal to the negative electrode of the battery. A battery serving as a DC power supply can be charged while supplying a current to the first load connected between the terminals.
前記最終の直流発電機の正極を第３の出力端子として、前記第１の出力端子と前記第３の出力端子の間に、第２の負荷が接続されると、第１の出力端子と第２の出力端子との間より低い電圧の出力端子として、第２の負荷に電流を供給することができる。 When the second load is connected between the first output terminal and the third output terminal using the positive electrode of the final DC generator as the third output terminal, the first output terminal and the first output terminal A current can be supplied to the second load as an output terminal having a lower voltage between the two output terminals.
また、前記第１の出力端子を、前記直流電源とした直列接続の電池であって、充電対象となる先頭の電池の正極に接続し、前記第３の出力端子を、充電対象の負極側の電池の負極に接続すると、第２の負荷に電流を供給しながら、消耗が一番激しい直列接続された先頭の電池から充電対象とした電池までを充電することができる。 Further, the first output terminal is a battery connected in series with the DC power source, and is connected to the positive electrode of the first battery to be charged, and the third output terminal is connected to the negative electrode side of the charge target. By connecting to the negative electrode of the battery, it is possible to charge the battery from the first battery connected in series to the battery to be charged, while supplying current to the second load.
前記直流モータおよび前記複数の直流発電機は、１つの筐体に収納されていると、外部から配線するだけで、本発明の電流増幅装置が構成できるので、製造が容易であり、コンパクトな装置とすることができる。 When the DC motor and the plurality of DC generators are housed in a single housing, the current amplifying device of the present invention can be configured simply by wiring from the outside. It can be.
本発明は、直流モータと同軸により回転駆動される複数の発電機により発電させて、出力電流を得ることができるので、電流増幅の更なる効率化を図ることができる。 In the present invention, power can be generated by a plurality of generators that are driven to rotate coaxially with a DC motor, and an output current can be obtained. Therefore, further efficiency of current amplification can be achieved.
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る電流増幅装置を図１に基づいて説明する。
図１に示す電流増幅装置１０は、外装ケースである装置本体Ｃ内に、回転電機部ＧＭと、それぞれの回転電機を接続する配線とが内蔵されている。電流増幅装置１０は、電源の入力として入力端子Ｉ１，I２を備えている。また、電流増幅装置１０は、出力電流を取り出す出力端子Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３（第１〜３の出力端子）を備えている。
(Embodiment 1)
A current amplifying device according to
A current amplifying
回転電機部ＧＭは、Ｎ極，Ｓ極を内側に向けた一対の永久磁石ＭＧからなる固定子ＳＴ１〜ＳＴ３と、永久磁石ＭＧの間に配置された回転子ＲＴ１〜ＲＴ３とを一組した回転電機ＧＭ１〜ＧＭ３を備えている。回転電機ＧＭ１は、第１の直流発電機Ｇ１として機能する。回転電機ＧＭ２は、直流モータＭとして機能する。回転電機ＧＭ３は、第２の直流発電機Ｇ２として機能する。従って、回転電機部ＭＧは、直流モータＭと、第１の直流発電機Ｇ１と、第２の直流発電機Ｇ２とから構成され、筐体Ｅに収納されることで、外観を１台の装置として見せることができる。 The rotating electrical machine part GM is a rotation in which a pair of stators ST1 to ST3 composed of a pair of permanent magnets MG with the north and south poles facing inward and the rotors RT1 to RT3 arranged between the permanent magnets MG. Electric machines GM1 to GM3 are provided. The rotating electrical machine GM1 functions as the first DC generator G1. The rotating electrical machine GM2 functions as a DC motor M. The rotating electrical machine GM3 functions as the second DC generator G2. Therefore, the rotating electrical machine unit MG is composed of the DC motor M, the first DC generator G1, and the second DC generator G2, and is housed in the casing E, so that the appearance of the rotating electrical machine unit MG is one device. Can be shown as
直流モータＭと、第１の直流発電機Ｇ１と、第２の直流発電機Ｇ２とは、直流１２Ｖの３極モータが使用できる。この３極モータは、３個のコイルにより形成された回転子と、この回転子を挟み、ギャップを介して対向して配置されたＮ極およびＳ極の固定子とを備えたものである。 The DC motor M, the first DC generator G1, and the second DC generator G2 can use a DC 12V three-pole motor. This three-pole motor includes a rotor formed by three coils, and N-pole and S-pole stators arranged so as to face each other with a gap between the rotors.
直流モータＭと、第１の直流発電機Ｇ１と、第２の直流発電機Ｇ２とは、回転軸を同軸位置に並べて接続されている。第１の直流発電機Ｇ１の回転子ＲＴ１と、直流モータＭの回転子ＲＴ２と、第２の直流発電機Ｇ２の回転子ＲＴ３は、共通の回転軸Ｘにて直結されている。 The direct current motor M, the first direct current generator G1, and the second direct current generator G2 are connected with their rotation axes aligned in a coaxial position. The rotor RT1 of the first DC generator G1, the rotor RT2 of the DC motor M, and the rotor RT3 of the second DC generator G2 are directly connected by a common rotation axis X.
ここで、回転電機ＧＭ１〜ＧＭ３の回転子ＲＴ１〜ＲＴ３と、この回転子ＲＴ１〜ＲＴ３の整流子に接触する導電回転体について、詳細に説明する。
図２に示すように、回転子ＲＴ１〜ＲＴ３のそれぞれは３個のコイルから形成されている。回転子ＲＴ１〜ＲＴ３は、Ｎ極およびＳ極の永久磁石ＭＧによりギャップを介して挟まれている。回転電機ＧＭ１〜ＧＭ３の回転子ＲＴ１〜ＲＴ３からの配線がそれぞれ接続される整流子Ｃ１〜Ｃ３には、板状等のブラシに変わる導電回転体Ｓが、それぞれに一対接触している。
導電回転体Ｓは、回転軸Ｘを回転自在に保持する金属製の支持部材１１により支持されている。支持部材１１の基端部は、配線Ｗと接続される端子Ｔとなっている。
Here, the rotors RT1 to RT3 of the rotating electrical machines GM1 to GM3 and the conductive rotor that contacts the commutators of the rotors RT1 to RT3 will be described in detail.
As shown in FIG. 2, each of the rotors RT1 to RT3 is formed of three coils. Rotors RT1 to RT3 are sandwiched between N-pole and S-pole permanent magnets MG via a gap. Conductive rotors S1 to C3 to which wirings from the rotors RT1 to RT3 of the rotating electrical machines GM1 to GM3 are respectively connected are paired with conductive rotors S that change to plate-like brushes.
The conductive rotor S is supported by a
直流モータＭと、第１の直流発電機Ｇ１と、第２の直流発電機Ｇ２とは、同じ構造であるため、Ｎ極とＳ極との間にギャップがある永久磁石の中で３つのコイルが回転する、例えば、３個の特殊電装製のＴＤ２６４８−３０１を使用して実験することができる。この場合、３台の直流モータの回転軸Ｘの直結は、特許文献２に記載された電流増幅装置のようにプーリーとベルトにより連結する。 Since the direct current motor M, the first direct current generator G1, and the second direct current generator G2 have the same structure, three coils in a permanent magnet having a gap between the north pole and the south pole. For example, it is possible to experiment using three TD2648-301 made of special electrical equipment. In this case, the direct connection of the rotary shafts X of the three DC motors is connected by a pulley and a belt as in the current amplifying device described in Patent Document 2.
図１に示すように、直流電源１３としては、電池や安定化電源装置を用いることができる。直流電源１３は、装置本体Ｃに設けられた入力端子Ｉ１，Ｉ２に接続される。
As shown in FIG. 1, a battery or a stabilized power supply device can be used as the
次に、電流増幅装置１０の直流モータＭと、第１の直流発電機Ｇ１と、第２の直流発電機Ｇ２のそれぞれを結ぶ配線について説明する。
図３に示すように、直流モータＭの正極には、直流電源１３側の正極が、電源スイッチＳＷを介して接続されている。
Next, wirings connecting the DC motor M, the first DC generator G1, and the second DC generator G2 of the
As shown in FIG. 3, the positive electrode on the
第１の直流発電機Ｇ１および第２の直流発電機Ｇ２のうち、直流電源１３の負極が接続された最終の直流発電機となる第２の直流発電機Ｇ２の正極に、残りの直流発電機となる第１の直流発電機Ｇ１の負極と直流モータＭの負極とが接続されている。
Of the first DC generator G1 and the second DC generator G2, the remaining DC generator is connected to the positive electrode of the second DC generator G2, which is the final DC generator to which the negative electrode of the
直流モータＭの正極と、第１の直流発電機Ｇ１の正極とが接続されている。
第１の直流発電機Ｇ１の正極を第１の出力端子である出力端子Ｏ１とし、第２の直流発電機Ｇ２の負極を第２の出力端子である出力端子Ｏ２としている。
そして、出力端子Ｏ１と出力端子Ｏ２の間に、第１の負荷となる負荷Ｌ１が接続される。負荷Ｌ１としては、直流電源１３の電源電圧にもよるが、１２Ｖ〜４０Ｖの範囲であれば、０．５Ωから２Ωの負荷とすることができる。
The positive electrode of the DC motor M and the positive electrode of the first DC generator G1 are connected.
The positive electrode of the first DC generator G1 is an output terminal O1, which is a first output terminal, and the negative electrode of the second DC generator G2 is an output terminal O2, which is a second output terminal.
A load L1 serving as a first load is connected between the output terminal O1 and the output terminal O2. Although it depends on the power supply voltage of the
また、第２の直流発電機Ｇ２の正極を第３の出力端子となる出力端子Ｏ３としている。出力端子Ｏ１と出力端子Ｏ３の間には、第２の負荷となる負荷Ｌ２が接続される。負荷Ｌ１としては、直流電源１３の電源電圧にもよるが、１２Ｖ〜４０Ｖの範囲であれば、２
Ωから５Ωとすることができる。
Further, the positive electrode of the second DC generator G2 is used as an output terminal O3 serving as a third output terminal. A load L2 serving as a second load is connected between the output terminal O1 and the output terminal O3. The load L1 depends on the power supply voltage of the
Ω to 5Ω can be set.
出力端子Ｏ１，Ｏ２は、入力端子Ｉ１，Ｉ２に接続された直流電源１３と同程度の電圧が出力される。また、出力端子Ｏ１，Ｏ３は、出力端子Ｏ１，Ｏ２よりも低い電圧が出力される。例えば、電流増幅装置１０は、直流電源１３として１２Ｖの電池を入力端子Ｉ１，Ｉ２に接続した場合に、出力端子Ｏ１，Ｏ２に約１２Ｖが出力されるように設定され、出力端子Ｏ１，Ｏ３に約３Ｖが出力されるように設定されている。
図３においては、出力端子Ｏ１，Ｏ２に負荷Ｌ１が接続されている。また、出力端子Ｏ１，Ｏ３に負荷Ｌ２が接続されている。
The output terminals O1 and O2 output a voltage comparable to that of the
In FIG. 3, a load L1 is connected to the output terminals O1 and O2. A load L2 is connected to the output terminals O1 and O3.
以上のように構成された本発明の実施の形態１に係る電流増幅装置１０の動作について、図１から図３に基づいて説明する。
図３に示すように、電源スイッチＳＷを投入すると、直流電源１３から直流モータＭの正極へ電流が流れる。電流は、直流モータＭの負極から第２の直流発電機Ｇ２の正極へ、そして、第２の直流発電機Ｇ２の負極から直流電源１３の負極へと戻る。
The operation of the
As shown in FIG. 3, when the power switch SW is turned on, a current flows from the
図１に示すように、直流モータＭの回転子ＲＴ２が固定子ＳＴ２である永久磁石ＭＧ内で回転することで、直流モータＭと回転軸Ｘを共通する第２の直流発電機Ｇ２の回転子ＲＴ２が回転して、第２の直流発電機Ｇ２が発電をする。また、回転軸Ｘを共通する第１の直流発電機Ｇ１の回転子ＲＴ１が回転するとで、第１の直流発電機Ｇ１が発電をする。 As shown in FIG. 1, the rotor RT2 of the DC motor M rotates in a permanent magnet MG that is a stator ST2, so that the rotor of the second DC generator G2 that shares the DC motor M and the rotation axis X is used. RT2 rotates and the second DC generator G2 generates power. Further, when the rotor RT1 of the first DC generator G1 sharing the rotation axis X rotates, the first DC generator G1 generates power.
図３に示すように、第２の直流発電機Ｇ２が発電した電流は、第２の直流発電機Ｇ２の正極から第１の直流発電機Ｇ１の負極へ流れ、第１の直流発電機Ｇ１を通って、第１の直流発電機Ｇ１の正極から出力端子Ｏ１へ出力される。
第１の直流発電機Ｇ１が発電した電流は、第１の直流発電機Ｇ１の正極から出力端子Ｏ１へ出力される。また、直流電源１３からの電流が、直流モータＭの正極で結線されている第１の直流発電機Ｇ１の正極から出力端子Ｏ１へ出力される。
As shown in FIG. 3, the current generated by the second DC generator G2 flows from the positive electrode of the second DC generator G2 to the negative electrode of the first DC generator G1, and the first DC generator G1 Then, it is output from the positive electrode of the first DC generator G1 to the output terminal O1.
The current generated by the first DC generator G1 is output from the positive electrode of the first DC generator G1 to the output terminal O1. Further, the current from the
出力端子Ｏ３は、出力端子Ｏ２より第１の直流発電機Ｇ１の正極および負極間の電圧分ほど高い電位となるため、出力端子Ｏ１，Ｏ３間の電圧は、出力端子Ｏ１，Ｏ２間の電圧より低い電圧が出力される。
出力端子Ｏ１から出力された電流は、負荷Ｌ１，Ｌ２へ流れ、負荷Ｌ１へ流れた電流は、出力端子Ｏ２から直流電源１３の負極に流れる。また、負荷Ｌ２へ流れた電流は、出力端子Ｏ３から第１の直流発電機１の負極に流れる。
Since the output terminal O3 is higher in potential than the output terminal O2 by the voltage between the positive electrode and the negative electrode of the first DC generator G1, the voltage between the output terminals O1 and O3 is higher than the voltage between the output terminals O1 and O2. A low voltage is output.
The current output from the output terminal O1 flows to the loads L1 and L2, and the current flowing to the load L1 flows from the output terminal O2 to the negative electrode of the
このように、直流モータＭと第１の直流発電機Ｇ１と第２の直流発電機Ｇ２とは、同軸位置に並べて、それぞれの回転子ＲＴ１〜ＲＴ３の回転軸Ｘを連動させているため、それぞれの回転電機ＧＭ１〜ＧＭ３の間に大きな隙間が必要ないので、回転電機ＧＭ１〜ＧＭ３を接近させて配置することができる。従って、装置としての筐体Ｃの大きさを小型化することができる。 Thus, since the direct current motor M, the first direct current generator G1, and the second direct current generator G2 are arranged in a coaxial position and the rotational axes X of the respective rotors RT1 to RT3 are interlocked, Since no large gap is required between the rotary electric machines GM1 to GM3, the rotary electric machines GM1 to GM3 can be arranged close to each other. Therefore, the size of the housing C as a device can be reduced.
また、特許文献２に記載の電流増幅装置のように、プーリーやベルトを介して回転を伝達するものと比較して、直流モータＭの回転を直接第１，第２の直流発電機Ｇ１，Ｇ２に伝達させることができるので、３台の回転電機であっても、効率よく出力を得ることができる。 In addition, as in the current amplifying device described in Patent Document 2, the rotation of the direct current motor M is directly controlled by the first and second direct current generators G1 and G2 as compared with the device that transmits the rotation via a pulley or a belt. Therefore, even with three rotating electric machines, an output can be obtained efficiently.
また、直流モータＭと、第１，第２の直流発電機Ｇ１，Ｇ２とが共通した回転軸Ｘにより直結しているため、回転電機ＧＭ１〜ＧＭ３のそれぞれの回転を損失なく伝達することができる。 Further, since the direct current motor M and the first and second direct current generators G1 and G2 are directly connected by the common rotating shaft X, the rotations of the rotating electrical machines GM1 to GM3 can be transmitted without loss. .
また、出力電流としては、直流電源１３からの電流と共に、第１，第２の直流発電機Ｇ１，Ｇ２からの出力電流が得られることにより、直流電源からの電流に対して出力電流を効率よく増幅することができるので、電流増幅の更なる効率化を図ることができる。
Further, as the output current, the output current from the first and second DC generators G1 and G2 can be obtained together with the current from the
更に、直流モータＭおよび第１，第２の直流発電機Ｇ１，２が、１つの筐体Ｅに収納されているため、外部から配線するだけで、電流増幅装置１０が構成できるので、製造が容易であり、コンパクトな装置とすることができる。
Further, since the DC motor M and the first and second DC generators G1 and G2 are housed in one housing E, the
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る電流増幅装置を図４に基づいて説明する。なお、図４においては、図３と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図４に示す電流増幅装置１０では、装置本体Ｃ（図１参照）内の配線は、実施の形態１と同じであるが、出力端子Ｏ１を直流電源１３とした電池の正極に接続され、出力端子Ｏ２を直流電源１３とした電池の負極に接続したものである。
(Embodiment 2)
A current amplifying device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the same components as those in FIG.
In the
本実施の形態２では、出力端子Ｏ１が負荷Ｌ１に接続されると共に、入力端子Ｉ１（直流電源１３の正極）にも接続されている。また、出力端子Ｏ２が負荷Ｌ１に接続されると共に、入力端子Ｉ２（直流電源１３の負極）にも接続されている。出力端子Ｏ１，Ｏ２間の電圧を、直流電源１３と同程度の電圧を出力するようにする。そうすると、出力端子Ｏ１，Ｏ２を、入力端子Ｉ１，Ｉ２に接続することで、電圧低下した直流電源１３の電池を充電することができる。
また、直流電源１３が、装置本体Ｃ内でなく、装置本体Ｃに設けられた入力端子Ｉ１，Ｉ２に接続されているため、出力端子Ｏ１，Ｏ２を入力端子Ｉ１，Ｉ２に接続することで、出力端子Ｏ１，Ｏ２からの電流を負荷Ｌ１，Ｌ２で消費させながら、直流電源１３としての電池を充電することができる。そして、出力端子Ｏ１，Ｏ２と入力端子Ｉ１，Ｉ２との間での配線や取り外しが容易である。
In the second embodiment, the output terminal O1 is connected to the load L1, and is also connected to the input terminal I1 (the positive electrode of the DC power supply 13). Further, the output terminal O2 is connected to the load L1, and is also connected to the input terminal I2 (the negative electrode of the DC power supply 13). The voltage between the output terminals O1 and O2 is set to be approximately the same as that of the
Further, since the
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る電流増幅装置を図５に基づいて説明する。なお、図５においては、図３と同じ構成のものは同符号を付して説明を省略する。
図５に示す電流増幅装置１０では、装置本体Ｃ（図１参照）内の配線は実施の形態１と同じであるが、出力端子Ｏ１を直列接続の電池であって、充電対象となる先頭の電池の正極に接続され、出力端子Ｏ３を充電対象の負極側の電池の負極に接続したものである。
(Embodiment 3)
A current amplifying device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the same components as those in FIG.
In the
本実施の形態３では、出力端子Ｏ１が負荷Ｌ２に接続されると共に、入力端子Ｉ１（直流電源１３の正極）にも接続されている。また、出力端子Ｏ３が負荷Ｌ２に接続されると共に、直流電源１３としての直列接続の先頭の電池の負極にも接続されている。
直列接続された電池は、先頭の電池が早く消耗する傾向にある。従って、出力端子Ｏ１，Ｏ３間の電圧を、直流電源１３の電池１個分と同程度の電圧を出力するようにする。そうすると、出力端子Ｏ１，Ｏ３を、電池の正極と負極とに接続することで、電圧低下した直流電源１３の先頭の電池を充電することができるので、直列接続した電池全体の放電時間を延長することができる。
本実施の形態３では、出力端子Ｏ１，Ｏ３の出力電圧を直流電源１３の電池１個分の電圧としたため、出力端子Ｏ１，Ｏ３を先頭の電池１個に接続しているが、出力端子Ｏ１，Ｏ３の出力電圧に応じて、直接接続された電池の個数を増加させることができる。
In the third embodiment, the output terminal O1 is connected to the load L2, and is also connected to the input terminal I1 (the positive electrode of the DC power supply 13). Further, the output terminal O3 is connected to the load L2, and is also connected to the negative electrode of the first battery in series connection as the
In the case of batteries connected in series, the leading battery tends to be consumed quickly. Therefore, the voltage between the output terminals O1 and O3 is set to the same level as that of one battery of the
In the third embodiment, since the output voltage of the output terminals O1 and O3 is set to the voltage of one battery of the
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る電流増幅装置を図６に基づいて説明する。
本実施の形態４に係る電流増幅装置１０ｃは、１台の直流モータと、４台の直流発電機とを備えていることを特徴とするものである。
(Embodiment 4)
A current amplifying device according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
The
第１の直流発電機Ｇ１から第４の直流発電機Ｇ４のうち、直流電源１３の負極が接続された最終の直流発電機となる第４の直流発電機Ｇ４の正極に、残りの直流発電機となる第１の直流発電機Ｇ１から第３の直流発電機Ｇ３の負極と直流モータＭの負極とが接続されている。
Of the first DC generator G1 to the fourth DC generator G4, the remaining DC generator is connected to the positive electrode of the fourth DC generator G4, which is the final DC generator to which the negative electrode of the
直流モータＭの正極と、残りの直流発電機である正極第１の直流発電機Ｇ１から第３の直流発電機Ｇ３の正極とが接続されている。
そして、最終の直流発電機である第４の直流発電機Ｇ４を除いた残りの直流発電機のうち、一の直流発電機とした第１の直流発電機Ｇ１の正極を、第１の出力端子である出力端子Ｏ１とし、第４の直流発電機Ｇ４の負極を第２の出力端子である出力端子Ｏ２としている。また、第４の直流発電機Ｇ４の正極を第３の出力端子となる出力端子Ｏ３としている。
The positive electrode of the DC motor M and the positive electrodes of the first DC generator G1 to the third DC generator G3, which are the remaining DC generators, are connected.
Of the remaining DC generators excluding the fourth DC generator G4, which is the final DC generator, the positive electrode of the first DC generator G1, which is one DC generator, is used as the first output terminal. And the negative terminal of the fourth DC generator G4 as an output terminal O2 as a second output terminal. Further, the positive electrode of the fourth DC generator G4 is used as an output terminal O3 serving as a third output terminal.
このように、直流発電機を増やして上記接続とすることにより、第１の直流発電機Ｇ１から第４の直流発電機Ｇ４からの電流が、出力端子Ｏ１から出力できるので、更に電流を増幅することができる。 Thus, by increasing the number of DC generators and making the above connection, the current from the first DC generator G1 to the fourth DC generator G4 can be output from the output terminal O1, so that the current is further amplified. be able to.
また、１台の直流モータＭと、第１の直流発電機Ｇ１から第４の直流発電機Ｇ４の４台の直流発電機とが、図１の電流増幅装置１０のように、回転軸が直結されているので、それぞれの回転電機（直流モータＭ，第１の直流発電機Ｇ１から第４の直流発電機Ｇ４）に回転を効率よく伝達させることができる。
Further, one DC motor M and four DC generators from the first DC generator G1 to the fourth DC generator G4 are directly connected to the rotating shaft as in the
以上、本発明の実施の形態１〜４に係る電流増幅装置を説明したが、上記回路に限定されるものではない。例えば、図６に示す実施の形態４では、電流増幅装置１０ｃが、１台の直流モータＭと、第１の直流発電機Ｇ１から第４の直流発電機Ｇ４の４台の直流発電機とから構成されていたが、直流発電機を３台としたり、５台以上としたりすることができる。
また、電流増幅装置１０，１０ａ，１０ｂは必要に応じてダイオードや抵抗などを回路に挿入することができる。
Although the current amplifying device according to the first to fourth embodiments of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above circuit. For example, in the fourth embodiment shown in FIG. 6, the
In addition, the
本発明の電流増幅装置は、様々な負荷に増幅された電流の供給が可能なので、電源装置として好適である。 The current amplification device of the present invention is suitable as a power supply device because it can supply amplified current to various loads.
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ 電流増幅装置
１１ 支持部材
１３ 直流電源
Ｃ 装置本体
Ｅ 筐体
ＧＭ 回転電機部
ＧＭ１〜ＧＭ３ 回転電機
ＭＧ 永久磁石
ＲＴ１〜ＲＴ３ 回転子
ＳＴ１〜ＳＴ３ 固定子
Ｃ１〜Ｃ３ 整流子
Ｔ 端子
Ｗ 配線
Ｘ 回転軸
Ｍ 直流モータ
Ｇ１ 第１の直流発電機
Ｇ２ 第２の直流発電機
ＳＷ 電源スイッチ
Ｉ１，Ｉ２ 入力端子
Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３ 出力端子
Ｒ１，Ｒ２ 抵抗
Ｓ 回転導電体
10, 10a, 10b, 10c
Claims (5)
前記直流モータと、前記複数の直流発電機とは、同軸位置に並べて、それぞれの回転子の回転軸を連動させ、
前記直流モータの正極に、前記直流電源の正極が接続され、
前記複数の直流発電機のうち、前記直流電源の負極が接続された最終の直流発電機の正極に、残りの直流発電機の負極と前記直流モータの負極とが接続され、
前記直流モータの正極と、前記残りの直流発電機の正極とが接続され、
前記残りの直流発電機のうち、一の直流発電機の正極を第１の出力端子とし、前記最終の直流発電機の負極を第２の出力端子として、前記第１の出力端子と前記第２の出力端子の間に、第１の負荷が接続され、
前記最終の直流発電機の正極を第３の出力端子として、前記第１の出力端子と前記第３の出力端子の間に、第２の負荷が接続されたことを特徴とする電流増幅装置。 A rotating electrical machine unit comprising a direct current motor driven by a direct current power source and a plurality of direct current generators driven to rotate by the direct current motor, and a current from the plurality of direct current generators together with a current from the direct current power source A current amplifying device for output current to the outside,
The DC motor and the plurality of DC generators are arranged in a coaxial position, and the rotating shafts of the respective rotors are interlocked ,
The positive electrode of the DC power source is connected to the positive electrode of the DC motor,
Of the plurality of DC generators, the negative electrode of the final DC generator connected to the negative electrode of the DC power source is connected to the negative electrode of the remaining DC generator and the negative electrode of the DC motor,
The positive electrode of the DC motor and the positive electrode of the remaining DC generator are connected,
Of the remaining DC generators, the positive electrode of one DC generator is the first output terminal, the negative electrode of the final DC generator is the second output terminal, and the first output terminal and the second A first load is connected between the output terminals of
A current amplifying apparatus comprising: a positive electrode of the final DC generator as a third output terminal; and a second load connected between the first output terminal and the third output terminal .
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