JPH0855714A - Power generating coil device - Google Patents

Power generating coil device

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JPH0855714A
JPH0855714A JP6210519A JP21051994A JPH0855714A JP H0855714 A JPH0855714 A JP H0855714A JP 6210519 A JP6210519 A JP 6210519A JP 21051994 A JP21051994 A JP 21051994A JP H0855714 A JPH0855714 A JP H0855714A
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magnetic flux
primary coil
outer leg
pole
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Takeji Ishikawa
武治 石川
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Abstract

PURPOSE:To remarkably improve the input-output converting efficiency of a power generating coil device by providing a first external magnet having a pair of N and S poles and setting a second external magnet so that its N and S poles can become opposite in direction to the N and S poles of the first external magnet. CONSTITUTION:A first external magnet 1 having a pair of N and S poles which are brought into contact with both end sections of a first outside leg section 111 or their vicinities in the longitudinal direction of the sections 111 is provided on the outside of a transformer core 11. Similarly, a second external magnet 2 having a pair of N and S poles which are brought into contact with both end sections of a second outside leg section 112 or their vicinities in the longitudinal direction of the sections 112 and are directed in the opposite directions to the N and S poles of the magnet 1 is arranged on the outside of the section 112. Therefore, the input-output conversion efficiency of a power generating coil can be improved remarkably.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、発電コイル装置に関す
る。さらに詳しくは、一次コイルと二次コイルが変圧器
鉄芯に巻回された変圧器および変圧器鉄芯の一部に当接
して配設された外部磁石を有し、入出力の変換効率を改
善し得る発電コイル装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magneto coil device. More specifically, the primary coil and the secondary coil have a transformer wound around a transformer iron core and an external magnet arranged in contact with a part of the transformer iron core to improve input / output conversion efficiency. The present invention relates to an improved generator coil device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電圧変換用の変圧器により昇圧する場
合、通常は、一次コイルの巻数N1よりも二次コイルの巻
数N2を大きくしなければならず、変圧器全体が大型化す
る。したがって、変圧器全体が大きくなれば重量も大き
くなるので、その取扱い・運搬等が困難になり、また、
コストも高くなるという問題があった。このような問題
を解決すべく、本願発明者は、新規な静止型の発電コイ
ル装置を特願平5−117681号により提案した。上
記提案にかかる静止型の発電コイル装置は、変圧器鉄芯
の別々の脚部鉄芯に一次コイルと二次コイルとが巻回さ
れた変圧器と、上記一次コイル側脚部鉄芯の両端部(あ
るいはその近傍)にそれぞれN極およびS極が当接して
配置された外部磁石とを備え、上記一次コイルに流す入
力電流の向きを、一次コイル側脚部鉄芯内に発生する磁
束の方向が上記外部磁石のN極からS極に直線的に向か
う磁束の方向とは逆方向となるように設定することを特
徴とするものである。
2. Description of the Related Art When boosting with a transformer for voltage conversion, usually, the number of turns N2 of the secondary coil must be made larger than the number of turns N1 of the primary coil, and the entire transformer becomes large. Therefore, as the size of the entire transformer increases, the weight also increases, making it difficult to handle and transport.
There was a problem that the cost would be high. In order to solve such a problem, the inventor of the present application has proposed a new static power generating coil device in Japanese Patent Application No. 5-117681. The static generator coil device according to the above proposal is a transformer in which a primary coil and a secondary coil are wound around separate leg iron cores of a transformer iron core, and both ends of the primary coil side leg iron cores. External magnets arranged so that the N pole and the S pole are in contact with each other (or in the vicinity thereof), the direction of the input current flowing in the primary coil is determined by the direction of the magnetic flux generated in the iron core of the primary coil side leg. It is characterized in that the direction is set to be opposite to the direction of the magnetic flux that linearly goes from the north pole to the south pole of the external magnet.

【0003】この発電コイル装置の動作原理は、一次コ
イルに断続的に入力電圧を供給するものとすると、入力
電圧の非供給期間には外部磁石のN極からS極に向かう
磁束は、ほぼ全てが一次コイル側脚部鉄芯内を通り、二
次コイル側脚部鉄芯内を迂回する磁束は殆んど生じな
い。これに対して、入力電圧の供給期間には、一次コイ
ルによって発生する磁束が一次コイル側脚部鉄芯内から
変圧器鉄芯内を経て二次コイル側脚部鉄芯内を循環する
ように通過する。この場合、一次コイル側脚部鉄芯はほ
ぼ磁気飽和状態になり、外部磁石からみて一次コイル側
脚部鉄芯内の磁気抵抗が高くなるので、外部磁石のN極
からS極に向かう磁束は、ほぼ全てが二次コイル側脚部
鉄芯内を迂回する。したがって、一次コイルに断続的に
入力電流が流れることに伴って二次コイルと交差する磁
束の変化量は外部磁石の磁束分だけ実質的に増大し、こ
の磁束変化に応じた起電力が二次コイルに誘導される。
なお、一次コイル側脚部鉄芯内を通過する磁束は、一次
コイルに通電した場合に飽和状態となることが望まし
い。すなわち、一次コイルの通電によって一次コイル側
脚部鉄芯の磁束が飽和状態となると、外部磁石によって
発生する磁束はすべて二次コイル側脚部鉄芯内を通過す
ることになり、外部磁石による磁束を有効に利用するこ
とができるからである。このためには、鉄芯が同一材質
からなるものとすれば、一次コイル側脚部鉄芯の断面積
がその他の部分の断面積よりも小さくなるように形成し
ておくことが望ましい。
Assuming that the input voltage is intermittently supplied to the primary coil, the operating principle of this generator coil device is that almost all magnetic flux from the N pole to the S pole of the external magnet is supplied during the non-supply period of the input voltage. There is almost no magnetic flux that passes through the iron core on the side of the primary coil side and bypasses the iron core on the side of the secondary coil. On the other hand, during the supply period of the input voltage, the magnetic flux generated by the primary coil is circulated in the secondary coil side leg iron core from the primary coil side leg iron core through the transformer iron core. pass. In this case, the primary coil side leg iron core is in a substantially magnetic saturation state, and the magnetic resistance in the primary coil side leg iron core becomes high as viewed from the external magnet, so that the magnetic flux from the N pole of the external magnet to the S pole is increased. , Almost all bypass the leg core of the secondary coil side. Therefore, the amount of change in the magnetic flux that intersects the secondary coil due to the intermittent flow of the input current in the primary coil is substantially increased by the amount of the magnetic flux of the external magnet, and the electromotive force corresponding to this magnetic flux change is Inducted by the coil.
It is desirable that the magnetic flux passing through the iron core of the primary coil side leg is saturated when the primary coil is energized. That is, when the magnetic flux of the primary coil side leg iron core becomes saturated due to the energization of the primary coil, all the magnetic flux generated by the external magnet passes through the secondary coil side leg iron core, and the magnetic flux of the external magnet This is because the can be effectively used. For this purpose, if the iron cores are made of the same material, it is desirable that the cross-sectional area of the primary coil side leg iron core is smaller than the cross-sectional area of the other portions.

【0004】このように、上記一次コイルが、二次コイ
ルに起電力を誘導するための役割および外部磁石によっ
て発生する磁束の方向を切り替えるスイッチの役割とを
持つことにより、外部磁石による磁束を有効に利用して
電気エネルギーの形で取り出す静止型の発電コイル装置
を実現することが可能になる。したがって、巻数比N2/
N1を大きくすることなく昇圧することが可能になる。勿
論、巻数比を大きくすれば、一層の昇圧が可能である。
ところで、上記したような発電コイル装置において、一
次コイル側脚部鉄芯内および二次コイル側脚部鉄芯内を
断続的に通過する磁束の方向は一方向であり、鉄芯のヒ
ステリシス現象による残留磁気の影響を受ける。これに
より、励磁電流波形に歪みが生じ、鉄損電流による鉄損
が生じ、入出力の変換効率の向上が阻害されることにな
る。
As described above, since the primary coil has a role of inducing an electromotive force in the secondary coil and a role of a switch for switching the direction of the magnetic flux generated by the external magnet, the magnetic flux generated by the external magnet is effectively used. It is possible to realize a static type generator coil device which is used in the above to extract in the form of electric energy. Therefore, the turns ratio N2 /
It is possible to boost the voltage without increasing N1. Of course, if the winding ratio is increased, further boosting is possible.
By the way, in the power generating coil device as described above, the direction of the magnetic flux that intermittently passes through the primary coil side leg iron core and the secondary coil side leg iron core is one direction, and due to the hysteresis phenomenon of the iron core. It is affected by remanence. As a result, the excitation current waveform is distorted, iron loss occurs due to iron loss current, and improvement in input / output conversion efficiency is impeded.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うに現在提案されている発電コイル装置は残留磁気の影
響を受けるという問題点を解決すべくなされたもので、
入出力の変換効率を大幅に改善し得る静止型の発電コイ
ル装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problem that the currently proposed magneto coil apparatus is affected by residual magnetism as described above.
It is an object of the present invention to provide a stationary type generator coil device capable of greatly improving input / output conversion efficiency.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の発電コイル装置
は、平面ほぼ日の字形の環状の磁路を有する変圧器鉄芯
と、上記変圧器鉄芯の内側脚部に沿って対向する一対の
第1の外側脚部および第2の外側脚部にそれぞれ対応し
て巻回された第1の一次コイルおよび第2の一次コイル
と、前記内側脚部に巻回された二次コイルと、前記変圧
器鉄芯の外部に配設され、前記第1の外側脚部の長さ方
向の両端部あるいはその近傍に当接する一対のN極およ
びS極を有する第1の外部磁石と、同じく前記変圧器鉄
芯の外部に配設され、前記第2の外側脚部の長さ方向の
両端部あるいはその近傍に当接する一対のN極およびS
極を有し、その極性の向きが上記第1のN極およびS極
の極性の向きとは逆方向になるように設定されている第
2の外部磁石とを具備することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A magneto coil device according to the present invention comprises a transformer iron core having an annular magnetic path substantially in the shape of a letter on a plane, and a pair of transformer iron cores facing each other along the inner legs of the transformer iron core. A first primary coil and a second primary coil wound corresponding to the first outer leg portion and the second outer leg portion, respectively, and a secondary coil wound around the inner leg portion, A first external magnet having a pair of N and S poles arranged outside the transformer iron core and abutting on both ends in the longitudinal direction of the first outer leg or in the vicinity thereof; A pair of N pole and S arranged outside the transformer core and contacting both ends in the lengthwise direction of the second outer leg or the vicinity thereof.
A second external magnet having a pole, the polarity of which is set to be opposite to the polarity of the first N pole and the S pole.

【0007】[0007]

【作用】本発明の発電コイル装置の使用に際しては、第
1の一次コイルおよび第2の一次コイルは、交互に入力
電流が供給され、第1の一次コイルは、第1の外部磁石
のN極からS極に最短磁路を経由して向かう磁束の方向
とは逆方向の磁束を外側脚部内に発生する向きに入力電
流が供給され、第2の一次コイルは、第2の外部磁石の
N極からS極に最短磁路を経由して向かう磁束の方向と
は逆方向の磁束を外側脚部内に発生する向きに入力電流
が供給されるものとする。第1の一次コイルにのみ入力
電流を流した時には、第1の一次コイルにより発生する
第1の磁束が第1の外側脚部内から内側脚部内を循環す
るように通過する。この場合、第1の外側脚部はほぼ磁
気飽和状態になり、第1の外部磁石からみて第1の外側
脚部内の磁気抵抗が高くなるので、第1の外部磁石のN
極からS極に向かう磁束は、ほぼ全てが内側脚部内を迂
回する。この時、第2の一次コイルは磁束を発生しない
ので、第2の外部磁石からみて第2の外側脚部内の磁気
抵抗が低くなるので、第2の外部磁石のN極からS極に
向かう磁束はほぼ全てが第2の外側脚部内を通ってN極
からS極に最短磁路を経由して向かう。これに対して、
第2の一次コイルにのみ入力電流を流した時には、第2
の一次コイルにより発生する第2の磁束が第2の外側脚
部内から内側脚部内を循環するように通過する。この場
合、第2の外側脚部はほぼ磁気飽和状態になり、第2の
外部磁石からみて第2の外側脚部内の磁気抵抗が高くな
るので、第1の外部磁石のN極からS極に向かう磁束
は、ほぼ全てが内側脚部内を迂回する。この時、第1の
一次コイルは磁束を発生しないので、第1の外部磁石か
らみて第1の外側脚部内の磁気抵抗が低くなるので、第
1の外部磁石のN極からS極に向かう磁束はほぼ全てが
第1の外側脚部内を通ってN極からS極に最短磁路を経
由して向かう。
When the generator coil device of the present invention is used, the input current is alternately supplied to the first primary coil and the second primary coil, and the first primary coil is the N pole of the first external magnet. From the second magnetic pole to the S pole through the shortest magnetic path, the input current is supplied in a direction in which a magnetic flux in the direction opposite to the direction of the magnetic flux is generated in the outer leg portion, and the second primary coil is connected to the N of the second external magnet. It is assumed that the input current is supplied in a direction in which a magnetic flux in a direction opposite to the direction of the magnetic flux traveling from the pole to the S pole via the shortest magnetic path is generated in the outer leg portion. When the input current is applied only to the first primary coil, the first magnetic flux generated by the first primary coil passes so as to circulate from the inside of the first outer leg portion to the inside of the inner leg portion. In this case, the first outer leg is substantially in a magnetic saturation state, and the magnetic resistance in the first outer leg becomes high as viewed from the first outer magnet, so that the N of the first outer magnet is increased.
Almost all of the magnetic flux from the pole to the S pole bypasses the inside of the inner leg. At this time, since the second primary coil does not generate a magnetic flux, the magnetic resistance in the second outer leg is low when viewed from the second external magnet, so that the magnetic flux from the N pole to the S pole of the second external magnet decreases. Almost all go from the north pole to the south pole through the shortest magnetic path through the second outer leg. On the contrary,
When the input current is applied only to the second primary coil, the second
The second magnetic flux generated by the primary coil passes from the inside of the second outer leg to the inside of the leg. In this case, the second outer leg is almost in a magnetic saturation state, and the magnetic resistance in the second outer leg becomes high as viewed from the second outer magnet, so that the N pole of the first outer magnet changes to the S pole. Almost all of the oncoming magnetic flux detours within the inner leg. At this time, since the first primary coil does not generate a magnetic flux, the magnetic resistance in the first outer leg is low when viewed from the first external magnet, so that the magnetic flux from the N pole to the S pole of the first external magnet decreases. Almost all go from the north pole to the south pole through the shortest magnetic path through the first outer leg.

【0008】したがって、第1の一次コイルに入力電流
が流れることに伴って二次コイルと交差する第1の磁束
の向きと第2の一次コイルに入力電流が流れることに伴
って二次コイルと交差する第2の磁束の向きとは逆向き
になり、しかも、二次コイルと交差する磁束は第1の外
部磁石の磁束分あるいは第2の外部磁石の磁束分だけ実
質的に増大し、これらの磁束変化に応じた起電力が二次
コイルに誘導され、交流出力が得られる。これにより、
二次コイルと交差する磁束の変化量は、1つの一次コイ
ルに断続的に入力電流が流れる場合に二次コイルと交差
する磁束の変化量の2倍程度に大きくなるので、巻数比
N2/N1を大きくすることなく昇圧することが可能にな
る。
Therefore, the direction of the first magnetic flux intersecting the secondary coil as the input current flows through the first primary coil and the secondary coil as the input current flows through the second primary coil. The direction of the second crossing magnetic flux is opposite to that of the second magnetic flux, and the magnetic flux crossing the secondary coil is substantially increased by the magnetic flux of the first external magnet or the magnetic flux of the second external magnet. The electromotive force according to the change in the magnetic flux is induced in the secondary coil, and an AC output is obtained. This allows
The amount of change in the magnetic flux that intersects the secondary coil is about twice as large as the amount of change in the magnetic flux that intersects the secondary coil when an input current intermittently flows through one primary coil.
It is possible to boost the voltage without increasing N2 / N1.

【0009】また、上記したように第1の一次コイルお
よび第2の一次コイルが交互に駆動されることに伴っ
て、内側脚部内を通過する第1の磁束と第2の磁束とは
逆向きになる。また、第1の一次コイルの駆動時に第1
の外側脚部内を通過する第1の磁束と第2の一次コイル
の駆動時に第1の外部磁石のN極からS極に最短磁路を
経由して向かって第1の外側脚部内を通過する磁束とは
逆向きになる。同様に、第2の一次コイルの駆動時に第
2の外側脚部内を通過する第2の磁束と第1の一次コイ
ルの駆動時に第2の外部磁石のN極からS極に最短磁路
を経由して向かって第2の外側脚部内を通過する磁束と
は逆向きになる。これにより、変圧器鉄芯のヒステリシ
ス現象による残留磁気の影響を殆んど受けなくなり、励
磁電流波形の歪みを低減し、鉄損電流による鉄損を抑制
し、入出力の変換効率を改善することが可能になる。す
なわち、現在提案されている本願発明者の発明にかかる
静止型の発電コイル装置の動作原理を利用し、入出力の
変換効率を大幅に改善することが可能になる。
Further, as the first primary coil and the second primary coil are driven alternately as described above, the first magnetic flux and the second magnetic flux passing through the inside leg portion are in opposite directions. become. In addition, when the first primary coil is driven, the first
When passing the first magnetic flux and the second primary coil passing through the outer leg portion of the first outer magnet, the first magnetic flux passes through the first outer leg portion from the N pole to the S pole via the shortest magnetic path. It is opposite to the magnetic flux. Similarly, the second magnetic flux passing through the second outer leg portion when the second primary coil is driven and the shortest magnetic path from the N pole to the S pole of the second external magnet when the first primary coil is driven. Then, the magnetic flux passing in the second outer leg portion is in the opposite direction. As a result, the effect of residual magnetism due to the hysteresis phenomenon of the transformer iron core is almost eliminated, distortion of the excitation current waveform is reduced, iron loss due to iron loss current is suppressed, and input / output conversion efficiency is improved. Will be possible. That is, it is possible to greatly improve the input / output conversion efficiency by using the operation principle of the static electricity generating coil device according to the invention of the present inventor that is currently proposed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明の一実施例に係る発電コイ
ル装置の構成を示しており、変圧器部分を取り出して図
2に示している。この発電コイル装置は、変圧器10と第
1の外部磁石1と第2の外部磁石2とから構成されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a magneto coil device according to an embodiment of the present invention, and a transformer portion is taken out and shown in FIG. This generator coil device is composed of a transformer 10, a first external magnet 1 and a second external magnet 2.

【0011】上記変圧器10は、平面ほぼ日の字形の環状
の磁路を有する変圧器鉄芯11と、上記変圧器鉄芯11の内
側脚部110 に沿って対向する一対の第1の外側脚部111
および第2の外側脚部112 にそれぞれ対応して巻回され
た第1の一次コイル21および第2の一次コイル22と、前
記内側脚部110 に巻回された二次コイル23とからなる。
The transformer 10 includes a transformer iron core 11 having an annular magnetic path having a substantially V-shaped plane, and a pair of first outer sides facing each other along an inner leg portion 110 of the transformer iron core 11. Legs 111
And a second primary coil 22 wound corresponding to the second outer leg 112, and a secondary coil 23 wound around the inner leg 110.

【0012】上記変圧器鉄芯11は、内側脚部110 、第1
の外側脚部111 、第2の外側脚部112 を別々の部材で形
成して組み合わせることが望ましい。また、第1の外側
脚部111 および第2の外側脚部112 がその他の部分と同
一材質からなるものとすると、第1の外側脚部111 およ
び第2の外側脚部112 の断面積を、上記第1の外側脚部
111 から前記内側脚部110 に連なる脚部、上記第2の外
側脚部112 から上記内側脚部110 に連なる脚部および上
記内側脚部110 の断面積よりも小さく形成しておくこと
が望ましい。
The transformer iron core 11 has an inner leg portion 110, a first
It is desirable to form and combine the outer leg portion 111 and the second outer leg portion 112 of the same. Further, assuming that the first outer leg portion 111 and the second outer leg portion 112 are made of the same material as the other portions, the cross-sectional areas of the first outer leg portion 111 and the second outer leg portion 112 are The first outer leg part
It is desirable that the cross-sectional areas of the leg portion extending from 111 to the inner leg portion 110, the leg portion connecting from the second outer leg portion 112 to the inner leg portion 110, and the inner leg portion 110 are formed smaller.

【0013】前記第1の外部磁石1は、上記変圧器鉄芯
11の外部に配設され、前記第1の外側脚部111 の長さ方
向の両端部(あるいはその近傍)に当接する一対のN極
およびS極を有する。前記第2の外部磁石2は、同じく
上記変圧器鉄芯11の外部に配設され、前記第2の外側脚
部112 の長さ方向の両端部(あるいはその近傍)に当接
する一対のN極およびS極を有し、その極性の向きが上
記第1の外部磁石1のN極およびS極の極性の向きとは
逆方向になるように設定されている。
The first external magnet 1 is the transformer iron core.
It has a pair of N and S poles which are disposed outside 11 and abut on both ends (or in the vicinity thereof) of the first outer leg portion 111 in the longitudinal direction. The second external magnet 2 is also disposed outside the transformer iron core 11 and is a pair of N poles that come into contact with both ends (or the vicinity thereof) of the second outer leg portion 112 in the longitudinal direction. And S pole, and the direction of the polarity is set to be opposite to the direction of the N pole and S pole of the first external magnet 1 described above.

【0014】本例では、上記各外部磁石1、2は、取扱
い容易の観点からとしてそれぞれたとえばほぼ馬蹄形の
永久磁石を使用している。この場合、第1の永久磁石1
のN極とS極の対向間隔および第2の永久磁石2のN極
とS極の対向間隔はそれぞれ前記変圧器鉄芯11の第1の
外側脚部111 および第2の外側脚部112 の長さLと等し
い。前記変圧器鉄芯11は、たとえば薄いケイ素鋼板を積
み重ねた構造を有し、組み立ての容易性、構造上の強度
などを考慮して適切な形状の複数枚のケイ素鋼板を組み
合わせて積み重ねた成層構造が採用される。
In this example, the external magnets 1 and 2 are, for example, substantially horseshoe-shaped permanent magnets from the viewpoint of easy handling. In this case, the first permanent magnet 1
The facing distance between the N pole and the S pole and the facing distance between the N pole and the S pole of the second permanent magnet 2 are the same as those of the first outer leg portion 111 and the second outer leg portion 112 of the transformer iron core 11, respectively. It is equal to the length L. The transformer iron core 11 has a structure in which, for example, thin silicon steel plates are stacked, and a stratified structure in which a plurality of silicon steel plates having an appropriate shape are combined and stacked in consideration of ease of assembly, structural strength, and the like. Is adopted.

【0015】本例では、図3(a)、(b)に示すよう
に、それぞれ平面コ字形の一対のケイ素鋼板31、32で平
面I形の1個のケイ素鋼板33を同一面上で挟んだ層と、
それぞれ平面コ字形の一対のケイ素鋼板34、35で平面H
形の1個のケイ素鋼板36を同一面上で挟んだ層とを、図
3(c)に示すように交互に積み重ねた成層構造を採用
している。
In this example, as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), a pair of planar U-shaped silicon steel plates 31 and 32 sandwich a single planar I-shaped silicon steel plate 33 on the same plane. With a layer
Plane H with a pair of U-shaped silicon steel plates 34 and 35
As shown in FIG. 3C, a layered structure is employed in which layers of one silicon steel plate 36 of the shape sandwiched on the same plane are alternately stacked.

【0016】図4(a)、(b)は、図1中の変圧器鉄
芯11の組立て構造の他の例を示している。この変圧器鉄
芯は、それぞれ平面コ字形の一対のケイ素鋼板41、42で
平面コ字形の1個のケイ素鋼板43の開口面側と背面側と
を同一面上で挟んだ層と、それぞれ平面コ字形の一対の
ケイ素鋼板44、45で平面コ字形の1個のケイ素鋼板46を
上記とは逆向きに同一面上で挟んだ層とを、図4(c)
に示すように交互に積み重ねた成層構造を採用してい
る。
FIGS. 4A and 4B show another example of the assembling structure of the transformer iron core 11 in FIG. This transformer iron core is composed of a pair of U-shaped silicon steel plates 41 and 42, each of which has a plane U-shaped silicon steel plate 43 sandwiching the opening side and the back side on the same plane. FIG. 4C shows a layer in which a plane U-shaped silicon steel plate 46 is sandwiched between a pair of U-shaped silicon steel plates 44 and 45 on the same plane in the opposite direction to the above.
As shown in Fig. 3, a layered structure that is stacked alternately is used.

【0017】つぎに、上記実施例の発電コイル装置の動
作原理について、上記発電コイル装置をたとえばDC/
ACインバータとして使用する場合を例にとり図5およ
び図6を参照しながら説明する。
Next, regarding the operating principle of the power generating coil device of the above embodiment, the power generating coil device is operated by, for example, DC /
The case of use as an AC inverter will be described as an example with reference to FIGS. 5 and 6.

【0018】上記実施例の発電コイル装置は、第1の一
次コイル21の巻き方および励磁電流を流す方向によって
第1の外側脚部内111 に発生する第1の磁束φ1の方向
を自在に設定可能であり、同様に、第2の一次コイル22
の巻き方および励磁電流を流す方向によって第2の外側
脚部内112 に発生する第2の磁束φ2の方向を自在に設
定可能であるが、その使用に際しては、たとえばパルス
電圧または半波整流電圧を第1の一次コイル21および第
2の一次コイル22に交互に供給するものとする。本例で
は、図1中に示したように、乾電池4の出力電極を第1
の一次コイル21および第2の一次コイル22に交互に接続
するように切り換えスイッチ回路5によりたとえば1/
120秒毎に切り換えることにより、第1の一次コイル
21および第2の一次コイル22に交互にパルス電圧を印加
する。
In the generator coil device of the above embodiment, the direction of the first magnetic flux φ1 generated in the first outer leg portion 111 can be freely set depending on the winding method of the first primary coil 21 and the direction of flowing the exciting current. And similarly, the second primary coil 22
The direction of the second magnetic flux φ2 generated in the second outer leg portion 112 can be freely set depending on the winding method and the direction of flowing the exciting current. In using the second magnetic flux φ2, for example, a pulse voltage or a half-wave rectified voltage is used. The first primary coil 21 and the second primary coil 22 are alternately supplied. In this example, as shown in FIG.
The primary switching coil 21 and the second primary coil 22 are alternately connected to each other by the changeover switch circuit 5, for example, 1 /
First primary coil by switching every 120 seconds
A pulse voltage is alternately applied to 21 and the second primary coil 22.

【0019】この場合、第1の一次コイル21に入力電圧
を供給する第1のサイクルでは、第1の一次コイル21に
よって第1の外側脚部111 内に発生する第1の磁束φ1
が、第1の外部磁石1のN極からS極に最短磁路を経由
して(本例では直線的に)向かう磁束Φ1の方向とは逆
方向となるように第1の一次コイル21の入力電流の向き
を設定する。また、第2の一次コイル22に入力電圧を供
給する第2のサイクルでは、第2の一次コイル22によっ
て第2の外側脚部112 内に発生する第2の磁束φ2が、
第2の外部磁石2のN極からS極に最短磁路を経由して
(本例では直線的に)向かう磁束Φ2の方向とは逆方向
となるように第2の一次コイル22の入力電流の向きを設
定する。
In this case, in the first cycle in which the input voltage is supplied to the first primary coil 21, the first magnetic flux φ1 generated in the first outer leg portion 111 by the first primary coil 21.
Of the first primary coil 21 so as to be in a direction opposite to the direction of the magnetic flux Φ1 going from the N pole of the first external magnet 1 to the S pole via the shortest magnetic path (linearly in this example). Set the direction of the input current. In the second cycle in which the input voltage is supplied to the second primary coil 22, the second magnetic flux φ2 generated in the second outer leg portion 112 by the second primary coil 22 is
The input current of the second primary coil 22 is set so as to be opposite to the direction of the magnetic flux Φ2 traveling (linearly in this example) from the N pole of the second external magnet 2 to the S pole via the shortest magnetic path. Set the orientation of.

【0020】すなわち、図5に示すように、例えば第1
の一次コイル21にのみパルス電圧を印加して入力電流を
流した時には、第1の一次コイル21により発生する第1
の磁束φ1のほぼ全てが第1の外側脚部111 内から内側
脚部110 内を循環するように通過する(なお、漏れ磁束
は無視するものとする)。この場合、第1の外側脚部11
1 はほぼ磁気飽和状態になり、第1の外部磁石1からみ
て第1の外側脚部111 内の磁気抵抗が高くなるので、第
1の外部磁石1のN極からS極に向かう磁束Φ1は、ほ
ぼ全てが内側脚部110 内を迂回する。
That is, as shown in FIG. 5, for example, the first
When a pulse voltage is applied only to the primary coil 21 and an input current flows, the first primary coil 21 generates the first
Almost all of the magnetic flux φ1 of (1) passes so as to circulate from the first outer leg portion 111 to the inner leg portion 110 (the leakage flux is ignored). In this case, the first outer leg 11
1 is almost in a magnetic saturation state, and the magnetic resistance in the first outer leg portion 111 when viewed from the first outer magnet 1 is high, so that the magnetic flux Φ1 from the N pole to the S pole of the first outer magnet 1 is Almost all detour inside the inner leg 110.

【0021】ここで、上記磁束φ1およびΦ1が合成さ
れた量の大きな磁束が通る脚部は、この磁束(φ1+Φ
1)よりも小さい範囲で飽和することのないように、そ
の断面積が第1の外側脚部111 の断面積よりも大きく形
成しておくことが望ましい。
The leg through which a large amount of the combined magnetic flux φ1 and Φ1 passes is defined by the magnetic flux (φ1 + Φ).
It is desirable to form the cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the first outer leg portion 111 so as not to saturate in a range smaller than 1).

【0022】また、この時、第2の一次コイル22は磁束
を発生しないので、第2の外部磁石2からみて第2の外
側脚部112 内の磁気抵抗が低くなるので、第2の外部磁
石2のN極からS極に向かう磁束Φ2は、ほぼ全てが第
2の外側脚部112 内を通って直線的に向かう。
Further, at this time, since the second primary coil 22 does not generate magnetic flux, the magnetic resistance in the second outer leg portion 112 when viewed from the second outer magnet 2 becomes low, so that the second outer magnet is reduced. The magnetic flux Φ2 traveling from the N pole to the S pole of 2 almost linearly passes through the inside of the second outer leg portion 112.

【0023】これに対して、図6に示すように、第2の
一次コイル22にのみパルス電圧を印加して入力電流を流
した時には、第2の一次コイル22により発生する第2の
磁束φ2のほぼ全てが第2の外側脚部112 内から内側脚
部110 内を循環するように通過する(なお、漏れ磁束は
無視するものとする)。この場合、第2の外側脚部112
はほぼ磁気飽和状態になり、第2の外部磁石2からみて
第2の外側脚部112 内の磁気抵抗が高くなるので、第2
の外部磁石2のN極からS極に向かう磁束Φ2は、ほぼ
全てが内側脚部110 内を迂回する。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when a pulse voltage is applied only to the second primary coil 22 to cause an input current to flow, the second magnetic flux φ2 generated by the second primary coil 22 is generated. Almost all pass through in the inner leg 110 from the second outer leg 112 (the leakage flux is ignored). In this case, the second outer leg 112
Is almost in a magnetic saturation state, and the magnetic resistance in the second outer leg portion 112 when viewed from the second external magnet 2 becomes high.
The magnetic flux Φ2 traveling from the N pole to the S pole of the external magnet 2 is detoured inside the inner leg 110.

【0024】ここで、上記磁束φ2およびΦ2が合成さ
れた量の大きな磁束が通る脚部は、この磁束(φ2+Φ
2)よりも小さい範囲で飽和することのないように、そ
の断面積が第2の外側脚部112 の断面積よりも大きく形
成しておくことが望ましい。
Here, the leg through which a large amount of the combined magnetic flux φ2 and Φ2 passes is the magnetic flux (φ2 + Φ).
It is desirable that the cross-sectional area of the second outer leg 112 is formed larger than that of the second outer leg 112 so as not to be saturated in a range smaller than 2).

【0025】また、この時、第1の一次コイル21は磁束
を発生しないので、第1の外部磁石1からみて第1の外
側脚部111 内の磁気抵抗が低くなるので、第1の外部磁
石1のN極からS極に向かう磁束Φ1は、ほぼ全てが第
1の外側脚部111 内を通って直線的に向かう。
Further, at this time, since the first primary coil 21 does not generate magnetic flux, the magnetic resistance in the first outer leg portion 111 when viewed from the first outer magnet 1 becomes low, so that the first outer magnet 1 1 Almost all of the magnetic flux Φ1 traveling from the N pole to the S pole of 1 goes straight through the inside of the first outer leg portion 111.

【0026】したがって、第1の一次コイル21に入力電
流が流れることに伴って二次コイル23と交差する第1の
磁束φ1の向きと第2の一次コイル22に入力電流が流れ
ることに伴って二次コイル23と交差する第2の磁束φ2
の向きとは逆向きになり、しかも、二次コイル20と交差
する磁束は第1の外部磁石1の磁束Φ1分あるいは第2
の外部磁石2の磁束Φ2分だけ実質的に増大し、これら
の磁束変化に応じた起電力が二次コイル23に誘導され、
交流出力が得られる。この場合、二次コイル23と交差す
る磁束の変化量は、1つの一次コイル21あるいは22に断
続的に入力電流が流れる場合に二次コイル23と交差する
磁束φ1あるいはφ2の変化量の2倍程度に大きくな
る。
Therefore, as the input current flows through the first primary coil 21, the direction of the first magnetic flux φ1 that intersects the secondary coil 23 and the input current flows through the second primary coil 22. Second magnetic flux φ2 that intersects the secondary coil 23
Of the magnetic flux Φ1 of the first external magnet 1 or the second magnetic flux of the second external coil 1
The magnetic flux Φ2 of the external magnet 2 is substantially increased, and electromotive force corresponding to these magnetic flux changes is induced in the secondary coil 23,
AC output is obtained. In this case, the amount of change in the magnetic flux intersecting with the secondary coil 23 is twice the amount of change in the magnetic flux φ1 or φ2 intersecting with the secondary coil 23 when the input current flows intermittently in one primary coil 21 or 22. Grows to a degree.

【0027】また、上記したように第1の一次コイル21
および第2の一次コイル22が交互に駆動されることに伴
って、内側脚部110 内を通過する第1の磁束φ1と第2
の磁束φ2とは逆向きになる。また、第1の一次コイル
21の駆動時に第1の外側脚部111 内を通過する第1の磁
束φ1と第2の一次コイル22の駆動時に第1の外部磁石
1のN極からS極に直線的に向かって第1の外側脚部内
111 を通過する磁束Φ1とは逆向きになる。同様に、第
2の一次コイル22の駆動時に第2の外側脚部112 内を通
過する第2の磁束φ2と第1の一次コイル21の駆動時に
第2の外部磁石2のN極からS極に直線的に向かって第
2の外側脚部112 内を通過する磁束Φ2とは逆向きにな
る。
Also, as described above, the first primary coil 21
The first magnetic flux φ1 passing through the inside leg 110 and the second magnetic flux
Is opposite to the magnetic flux φ2 of. Also, the first primary coil
When driving 21 the first magnetic flux φ1 passing through the first outer leg 111 and the second primary coil 22 are driven linearly from the N pole of the first external magnet 1 to the S pole. Inside the outer leg of
It is opposite to the magnetic flux Φ1 passing through 111. Similarly, when the second primary coil 22 is driven, the second magnetic flux φ2 that passes through the inside of the second outer leg portion 112 and when the first primary coil 21 is driven, the N pole to the S pole of the second external magnet 2 are driven. The magnetic flux Φ2 passing through the inside of the second outer leg portion 112 goes straight in the opposite direction.

【0028】これにより、現在提案されている本願発明
者の発明にかかる静止型の発電コイル装置の動作原理を
利用しつつ、変圧器鉄芯11のヒステリシス現象による残
留磁気の影響を殆んど受けなくなり、励磁電流波形の歪
みを低減し、鉄損電流による鉄損を抑制し、入出力の変
換効率を改善することが可能になる。
As a result, while utilizing the operating principle of the static generator coil device according to the invention of the present inventor that has been proposed at present, the influence of residual magnetism due to the hysteresis phenomenon of the transformer iron core 11 is almost eliminated. It becomes possible to reduce the distortion of the excitation current waveform, suppress the iron loss due to the iron loss current, and improve the input / output conversion efficiency.

【0029】なお、上記動作に際して、内側脚部110 、
第1の外側脚部111 、第2の外側脚部112 を別々の部材
で形成しておき、一次コイル側の鉄芯と二次コイル側の
鉄芯とを材質的に縁を切っておくことにより、第1の外
部磁石1の磁束Φ1が第2の外側脚部112 に向かう量は
少なくなり、第2の外部磁石2の磁束Φ2が第1の外側
脚部111 に向かう量は少なくなる。これにより、磁束Φ
1、Φ2を有効に活用でき、変換効率の向上に寄与する
ことができる。
In the above operation, the inner leg 110,
The first outer leg portion 111 and the second outer leg portion 112 are formed of separate members, and the edges of the iron core on the primary coil side and the iron core on the secondary coil side are materially cut off. As a result, the amount of the magnetic flux Φ1 of the first outer magnet 1 toward the second outer leg portion 112 decreases, and the amount of the magnetic flux Φ2 of the second outer magnet 2 toward the first outer leg portion 111 decreases. As a result, the magnetic flux Φ
1 and Φ2 can be effectively utilized, which can contribute to improvement of conversion efficiency.

【0030】つぎに、上記実施例の発電コイル装置の入
出力の変換効率の改善度を具体的に説明する。図7は、
上記入出力の変換効率を測定した時の測定系統の一例を
示している。この測定系統において、二次コイル23に負
荷抵抗71を接続した状態で、商用交流電源であるたとえ
ば60Hz、100Vを交流アダプタ72および2個の整
流器73、74を利用して半波整流して得た電圧を第1の一
次コイル21および第2の一次コイル22に交互に印加し
た。この測定に際して、負荷抵抗71の値を数点変化させ
た場合に、それぞれたとえば第1の一次コイル21の入力
電流および入力電圧を電流計75および電圧計76で測定し
た結果、二次コイル23の出力電流および出力電圧を電流
計77および電圧計78で測定した結果、入力電力、出力電
力、入出力の変換効率についての計算結果を一覧にして
図8に示した。
Next, the degree of improvement in the input / output conversion efficiency of the magneto coil apparatus of the above embodiment will be specifically described. FIG.
An example of a measurement system when measuring the input / output conversion efficiency is shown. In this measurement system, a commercial AC power source, for example, 60 Hz, 100 V is obtained by half-wave rectification using an AC adapter 72 and two rectifiers 73, 74 with the load resistance 71 connected to the secondary coil 23. The applied voltage was alternately applied to the first primary coil 21 and the second primary coil 22. In this measurement, when the value of the load resistance 71 is changed by several points, the input current and the input voltage of the first primary coil 21 are measured by the ammeter 75 and the voltmeter 76, respectively, and as a result, the secondary coil 23 As a result of measuring the output current and the output voltage with the ammeter 77 and the voltmeter 78, the calculation results of the input power, the output power, and the input / output conversion efficiency are shown in a list in FIG.

【0031】なお、比較のために外部磁石(第1の外部
磁石1および第2の外部磁石2)を除去した場合につい
ても測定結果および計算結果を示した。図9は、図8中
の負荷抵抗対入力電流の測定結果を示す特性図である。
図10は、図8中の負荷抵抗対出力電圧の測定結果を示
す特性図である。図11は、図8中の負荷抵抗対出力電
流の測定結果を示す特性図である。図12は、図8中の
入力電力対出力電力の計算結果を示す特性図である。図
13(a)、(b)は、上記測定に際して、入力波形、
出力波形を確認するためにオシロスコープで観測した結
果の一例を示した。
For comparison, measurement results and calculation results are also shown in the case where the external magnets (first external magnet 1 and second external magnet 2) are removed. FIG. 9 is a characteristic diagram showing measurement results of load resistance vs. input current in FIG.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing measurement results of load resistance vs. output voltage in FIG. FIG. 11 is a characteristic diagram showing measurement results of load resistance vs. output current in FIG. FIG. 12 is a characteristic diagram showing the calculation result of the input power versus the output power in FIG. 13 (a) and 13 (b) show the input waveform,
An example of the result observed with an oscilloscope to confirm the output waveform is shown.

【0032】上記結果から、本実施例の発電コイル装置
によれば、外部磁石を使用しない場合と比べて、入出力
の変換効率がほぼ250%以上も大幅に改善されている
ことが分かる。また、上記実施例の発電コイル装置の構
造によれば、平行な3本の脚部(鉄芯)111 、110 、11
2 に別々にコイル21、22、23が巻回され、外側の2本の
脚部にそれぞれ向かってほぼ馬蹄形の永久磁石1、2が
対向するように当接しているので、全体としてコンパク
トである。
From the above results, it is understood that, according to the magneto coil apparatus of the present embodiment, the input / output conversion efficiency is substantially improved by more than 250% as compared with the case where the external magnet is not used. Further, according to the structure of the magneto coil device of the above-described embodiment, three parallel leg portions (iron cores) 111, 110, 11 are provided.
The coils 21, 22 and 23 are separately wound around 2, and the horseshoe-shaped permanent magnets 1 and 2 are in contact with the outer two legs so as to face each other, so that the overall size is compact. .

【0033】なお、上記実施例における外部磁石1、2
は、永久磁石以外に超伝導電磁石などの各種の磁石を使
用することも可能である。また、上記実施例における変
圧器鉄芯11の形状は、平面が厳密に日の字形でなくても
よく、日の字形の一部が湾曲している場合とか、日の字
形の一部に突出部を有する場合も含むものであり、本発
明における変圧器鉄芯の形状は、2つの環状磁路の各一
部が連なっていればよい。
The external magnets 1 and 2 in the above embodiment are
In addition to permanent magnets, various magnets such as superconducting electromagnets can be used. Further, the shape of the transformer iron core 11 in the above-mentioned embodiment does not need to be strictly a date-shaped plane, and a case where a part of the date-shape is curved or a part of the date-shape is projected. The shape of the transformer iron core in the present invention is not limited as long as each of the two annular magnetic paths is continuous.

【0034】また、上記実施例では、第1の外側脚部11
1 および第2の外側脚部112 のそれぞれほぼ全領域にそ
れぞれ第1の一次コイル21および第2の一次コイル22を
巻回した例を示したが、これに限らず、図14に示すよ
うに、第1の外側脚部111 および第2の外側脚部112 の
それぞれ一部の領域に、それぞれ交互に入力電流が供給
された時に対応する第1の外部磁石1および第2の外部
磁石2の磁束を遮断するのに必要な量だけ巻回するよう
に変更してもよい。
Further, in the above embodiment, the first outer leg portion 11
An example in which the first primary coil 21 and the second primary coil 22 are respectively wound around substantially the entire regions of the first and second outer leg portions 112 has been shown, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. , The first outer magnet 111 and the second outer magnet 2 corresponding to when the input currents are alternately supplied to the partial areas of the first outer leg 111 and the second outer leg 112, respectively. You may change so that it may wind only the amount required to interrupt | block a magnetic flux.

【0035】また、上記各実施例では、変圧器鉄芯の第
1の外側脚部および第2の外側脚部として内側脚部に沿
う一対の対向辺を使用した例を示したが、これに限ら
ず、変圧器鉄芯の内側脚部の両側における各外側脚部の
一部を第1の外側脚部および第2の外側脚部として使用
する場合にも、第1の外側脚部における第1の一次コイ
ルの両端部近傍に第1の外部磁石の一対のN極およびS
極を当接させ、第2の外側脚部における第2の一次コイ
ルの両端部近傍に第2の外部磁石の一対のN極およびS
極を当接させるようにすれば、上記実施例と同様の動作
原理により、上記実施例とほぼ同様の効果が得られる。
但し、この場合、第1の一次コイルに入力電流を供給し
た時に第1の外部磁石のN極からS極に最短経路を経由
して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を第1の外側脚
部内に発生し、第2の一次コイルに入力電流を供給した
時に第2の外部磁石のN極からS極に最短磁路を経由し
て向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を第2の外側脚部
内に発生し、かつ、第1の一次コイルによって発生した
磁束が内側脚部を通る方向と第2の一次コイルによって
発生した磁束が内側脚部を通る方向とが逆になるように
第1の一次コイルと第2の一次コイルとを配置する必要
がある。
In each of the above embodiments, a pair of opposing sides along the inner leg is used as the first outer leg and the second outer leg of the transformer iron core. Without being limited to this, even when a part of each outer leg portion on both sides of the inner leg portion of the transformer iron core is used as the first outer leg portion and the second outer leg portion, And a pair of N poles and S of the first external magnet near both ends of the primary coil.
The poles are brought into contact with each other, and the pair of N poles and S of the second external magnet are provided in the vicinity of both ends of the second primary coil in the second outer leg portion.
If the poles are brought into contact with each other, the same operation principle as that of the above-described embodiment can provide substantially the same effect as that of the above-mentioned embodiment.
However, in this case, when an input current is supplied to the first primary coil, a magnetic flux in a direction opposite to the direction of the magnetic flux traveling from the N pole of the first external magnet to the S pole via the shortest path is applied to the first outside. When the second primary coil is supplied with an input current and is generated in the leg portion, the second magnetic flux having a direction opposite to the direction of the magnetic flux traveling from the N pole of the second external magnet to the S pole via the shortest magnetic path is generated. Of the magnetic flux generated in the outer leg portion of the first primary coil passing through the inner leg portion and the magnetic flux generated by the second primary coil passing through the inner leg portion are opposite to each other. It is necessary to arrange the first primary coil and the second primary coil.

【0036】[0036]

【発明の効果】上述したように本発明の発電コイル装置
によれば、入出力の変換効率を大幅に改善できるので、
家庭用、産業用等あらゆる分野に利用することができ
る。
As described above, according to the magneto coil device of the present invention, the input / output conversion efficiency can be greatly improved.
It can be used in all fields such as household and industrial.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例にかかわる発電コイル装置
を示す構成説明図。
FIG. 1 is a structural explanatory view showing a magneto coil device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1中の変圧器部分を取り出して示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view showing a transformer part in FIG.

【図3】図1中の変圧器鉄芯の組立て構造の一例を示す
平面図および側面図。
3A and 3B are a plan view and a side view showing an example of an assembled structure of the transformer iron core in FIG.

【図4】図1中の変圧器鉄芯の組立て構造の他の例を示
す平面図および側面図。
4A and 4B are a plan view and a side view showing another example of the assembly structure of the transformer iron core in FIG.

【図5】図1の発電コイル装置の動作状態における第1
のサイクルでの磁束の流れを説明するために示す図。
5 is a first diagram showing a first state of the magneto coil device of FIG. 1 in an operating state;
The figure shown in order to demonstrate the flow of the magnetic flux in the cycle.

【図6】図1の発電コイル装置の動作状態における第2
のサイクルでの磁束の流れを説明するために示す図。
FIG. 6 is a second view of the magneto coil device of FIG. 1 in an operating state.
The figure shown in order to demonstrate the flow of the magnetic flux in the cycle.

【図7】図1の発電コイル装置の入出力の変換効率を測
定した時の測定系統の一例を示す回路図。
FIG. 7 is a circuit diagram showing an example of a measurement system when measuring input / output conversion efficiency of the magneto coil apparatus of FIG.

【図8】図7の測定系統により得られた測定結果および
計算結果の一例を一覧にして示す図。
8 is a diagram showing a list of examples of measurement results and calculation results obtained by the measurement system of FIG.

【図9】図8中の負荷抵抗対入力電流の測定結果を示す
特性図。
9 is a characteristic diagram showing measurement results of load resistance vs. input current in FIG.

【図10】図8中の負荷抵抗対入力電圧の測定結果を示
す特性図。
10 is a characteristic diagram showing measurement results of load resistance vs. input voltage in FIG.

【図11】図8中の負荷抵抗対出力電流の測定結果を示
す特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing measurement results of load resistance vs. output current in FIG.

【図12】図8中の入力電力対出力電力の計算結果を示
す特性図。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing calculation results of input power vs. output power in FIG.

【図13】図7の測定系統による測定に際して観測した
入力波形および出力波形の一例を示す波形図。
13 is a waveform chart showing an example of input waveforms and output waveforms observed during measurement by the measurement system of FIG. 7.

【図14】図1の発電コイル装置の変形例を示す平面
図。
FIG. 14 is a plan view showing a modified example of the magneto coil apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の外部磁石 2 第2の外
部磁石 10 変圧器 11 変圧器鉄
芯 110 内側脚部 111 第1の外
側脚部 112 第2の外側脚部 21 第1の一
次コイル 22 第2の一次コイル 23 二次コイ
1 1st outer magnet 2 2nd outer magnet 10 Transformer 11 Transformer iron core 110 Inner leg part 111 First outer leg part 112 Second outer leg part 21 First primary coil 22 Second primary coil 23 Secondary coil

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】平面ほぼ日の字形の環状の磁路を有する変
圧器鉄芯と、 上記変圧器鉄芯の内側脚部に沿って対向する一対の第1
の外側脚部および第2の外側脚部にそれぞれ対応して巻
回された第1の一次コイルおよび第2の一次コイルと、 前記内側脚部に巻回された二次コイルと、 前記変圧器鉄芯の外部に配設され、前記第1の外側脚部
の長さ方向の両端部あるいはその近傍に当接する一対の
N極およびS極を有する第1の外部磁石と、 同じく前記変圧器鉄芯の外部に配設され、前記第2の外
側脚部の長さ方向の両端部あるいはその近傍に当接する
一対のN極およびS極を有し、その極性の向きが上記第
1の外部磁石のN極およびS極の極性の向きとは逆方向
になるように設定されている第2の外部磁石とを具備す
ることを特徴とする発電コイル装置。
1. A transformer iron core having an annular magnetic path substantially in the shape of a letter in plan view, and a pair of first iron cores facing each other along inner legs of the transformer iron core.
A first primary coil and a second primary coil wound corresponding to the outer leg portion and the second outer leg portion, respectively, a secondary coil wound around the inner leg portion, and the transformer A first external magnet having a pair of N and S poles arranged outside the iron core and in contact with both ends in the longitudinal direction of the first outer leg or in the vicinity thereof, and the transformer iron The first external magnet is provided outside the core and has a pair of N and S poles that are in contact with both ends in the lengthwise direction of the second outer leg or in the vicinity thereof, and the direction of the polarity is the first external magnet. And a second external magnet set to have a direction opposite to the polar directions of the N pole and the S pole.
【請求項2】前記第1の一次コイルおよび第2の一次コ
イルは、交互に入力電流が供給され、前記第1の一次コ
イルは、前記第1の外部磁石のN極からS極に最短経路
を経由して向かう磁束の方向とは逆方向の磁束を前記第
1の外側脚部内に発生する向きに入力電流が供給され、
前記第2の一次コイルは、前記第2の外部磁石のN極か
らS極に最短磁路を経由して向かう磁束の方向とは逆方
向の磁束を前記第2の外側脚部内に発生する向きに入力
電流が供給されることを特徴とする請求項1記載の発電
コイル装置。
2. The first primary coil and the second primary coil are alternately supplied with an input current, and the first primary coil has a shortest path from an N pole to an S pole of the first external magnet. An input current is supplied in a direction to generate a magnetic flux in the first outer leg portion in a direction opposite to the direction of the magnetic flux traveling via
A direction in which the second primary coil generates a magnetic flux in the second outer leg portion in a direction opposite to the direction of the magnetic flux traveling from the N pole of the second external magnet to the S pole via the shortest magnetic path. The generator coil device according to claim 1, wherein an input current is supplied to the generator coil device.
【請求項3】前記変圧器鉄芯は、前記第1の外側脚部お
よび第2の外側脚部の断面積が、上記第1の外側脚部か
ら前記内側脚部に連なる脚部および上記第2の外側脚部
から上記内側脚部に連なる脚部および上記内側脚部の断
面積よりも小さく形成されていることを特徴とする請求
項1または2記載の発電コイル装置。
3. The transformer iron core, wherein the first outer leg portion and the second outer leg portion have a cross-sectional area continuous from the first outer leg portion to the inner leg portion, and the first outer leg portion and the inner leg portion. The power generating coil device according to claim 1 or 2, wherein a cross-sectional area of the leg portion connected to the inner leg portion from the second outer leg portion and the cross-sectional area of the inner leg portion is smaller than that of the second leg portion.
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