JPH1070876A - ベクトル量の性質を利用した電力装置 - Google Patents
ベクトル量の性質を利用した電力装置Info
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- JPH1070876A JPH1070876A JP9269897A JP9269897A JPH1070876A JP H1070876 A JPH1070876 A JP H1070876A JP 9269897 A JP9269897 A JP 9269897A JP 9269897 A JP9269897 A JP 9269897A JP H1070876 A JPH1070876 A JP H1070876A
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- coil
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Abstract
(57)【要約】
【目的】無駄なエネルギーの投入、若しくは、損失の少
ない電力装置を得ることを目的としている。 【構成】負荷電気回路の電源となるコイルは一方で、コ
イルと相対的に運動し、起電力を誘起し、他方で、負荷
電流に伴って生じる磁束が貫通すると、互いに逆向きの
電流が流れるコイルを持つ独立した電気回路と電磁結合
している。 【効果】無駄に投入されるエネルギー及び損失が殆ど無
くなる。
ない電力装置を得ることを目的としている。 【構成】負荷電気回路の電源となるコイルは一方で、コ
イルと相対的に運動し、起電力を誘起し、他方で、負荷
電流に伴って生じる磁束が貫通すると、互いに逆向きの
電流が流れるコイルを持つ独立した電気回路と電磁結合
している。 【効果】無駄に投入されるエネルギー及び損失が殆ど無
くなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】単相変圧器の一次電気回路を閉じると励
磁電流が流れ、励磁電流に伴って生じる主磁束が鉄心に
現れ、一次コイルと主磁束が鎖交し、電磁誘導作用によ
って、一次コイルに、ｅ１′＝−Ｎ１ΔΦ／Δｔ、の逆
起電力を誘起し、一次回路は電圧平衡する。同時に、二
次コイルと主磁束が鎖交し、電磁誘導作用によって、二
次コイルに、ｅ２＝Ｎ２ΔΦ／Δｔ、の起電力を誘起す
る。一次電流が流れると、発電機を止めようとする逆ト
ルクが生じるので、逆トルクを相殺して、ｅ１が生じ続
けるとすれば、二次回路を閉じると負荷電流が流れ、負
荷電流に伴って生じる磁束が、一次、二次の両コイルを
貫通し、ノイマンの法則に従った起電力が、一次コイル
に誘起され、電圧平衡している一次回路はこの起電力を
電源として、一次コイルを貫通する磁束を妨げる向きに
一次負荷電流が流れる。続いて、一次負荷電流に伴って
生じる磁束が一次、二次の両コイルを貫通し、負荷電流
及び一次負荷電流に伴って生じる磁束は互いに相殺され
る。その結果、見掛け上、鉄心に現れる磁束は励磁電流
に伴って生じる主磁束だけとなり、二次コイルで生じる
電磁誘導作用は無負荷でも、負荷時でも、主磁束による
作用だけになる。
磁電流が流れ、励磁電流に伴って生じる主磁束が鉄心に
現れ、一次コイルと主磁束が鎖交し、電磁誘導作用によ
って、一次コイルに、ｅ１′＝−Ｎ１ΔΦ／Δｔ、の逆
起電力を誘起し、一次回路は電圧平衡する。同時に、二
次コイルと主磁束が鎖交し、電磁誘導作用によって、二
次コイルに、ｅ２＝Ｎ２ΔΦ／Δｔ、の起電力を誘起す
る。一次電流が流れると、発電機を止めようとする逆ト
ルクが生じるので、逆トルクを相殺して、ｅ１が生じ続
けるとすれば、二次回路を閉じると負荷電流が流れ、負
荷電流に伴って生じる磁束が、一次、二次の両コイルを
貫通し、ノイマンの法則に従った起電力が、一次コイル
に誘起され、電圧平衡している一次回路はこの起電力を
電源として、一次コイルを貫通する磁束を妨げる向きに
一次負荷電流が流れる。続いて、一次負荷電流に伴って
生じる磁束が一次、二次の両コイルを貫通し、負荷電流
及び一次負荷電流に伴って生じる磁束は互いに相殺され
る。その結果、見掛け上、鉄心に現れる磁束は励磁電流
に伴って生じる主磁束だけとなり、二次コイルで生じる
電磁誘導作用は無負荷でも、負荷時でも、主磁束による
作用だけになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】変圧器の電源側に接続
される交流発電機の効率は４０％程度であり、一次側の
総合効率は４０％を下回ってしまう。但し、一般に、変
圧器の効率は９５％以上であると考えられている。ベク
トル量は大きさと向きを持つ量であり、大きさが同じ
で、互いに逆向きの同じ性質を持つベクトル量は相殺さ
れて、見掛け上、現れない。人間の制御出来ない向き
と、任意に設定出来る向きの両方を組み合わせて、負荷
電流に伴って生じる磁束だけでなく、一次負荷電流も相
殺すれば、交流発電機を含めた総合効率を上げる事が出
来る。
される交流発電機の効率は４０％程度であり、一次側の
総合効率は４０％を下回ってしまう。但し、一般に、変
圧器の効率は９５％以上であると考えられている。ベク
トル量は大きさと向きを持つ量であり、大きさが同じ
で、互いに逆向きの同じ性質を持つベクトル量は相殺さ
れて、見掛け上、現れない。人間の制御出来ない向き
と、任意に設定出来る向きの両方を組み合わせて、負荷
電流に伴って生じる磁束だけでなく、一次負荷電流も相
殺すれば、交流発電機を含めた総合効率を上げる事が出
来る。
【０００４】本発明は、無駄なエネルギーの投入、若し
くは、損失の少ない電力装置を得ることを目的としてい
る。
くは、損失の少ない電力装置を得ることを目的としてい
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】内鉄形３脚積鉄心の左脚
に一次コイル、中央脚に二次コイル、右脚に一次コイル
を巻く。左一次コイルと右一次コイルを並列に電源と接
続して、回路を閉じる。ただし、左一次コイルを鉄心に
任意の向きに巻き、右一次コイルと左一次コイルとは互
いに逆向きに、同数、巻く。
に一次コイル、中央脚に二次コイル、右脚に一次コイル
を巻く。左一次コイルと右一次コイルを並列に電源と接
続して、回路を閉じる。ただし、左一次コイルを鉄心に
任意の向きに巻き、右一次コイルと左一次コイルとは互
いに逆向きに、同数、巻く。
【０００６】永久磁石に生じている磁束を鉄心の中央脚
に巻いたコイルと鎖交させ、中央コイルと永久磁石を相
対的に動かす。その際、空隙を通って、鉄心に外部から
磁束が入る部分は、鉄心端部を積み方向に段々に積層す
る。中央コイル、負荷及び開閉器を接続する。
に巻いたコイルと鎖交させ、中央コイルと永久磁石を相
対的に動かす。その際、空隙を通って、鉄心に外部から
磁束が入る部分は、鉄心端部を積み方向に段々に積層す
る。中央コイル、負荷及び開閉器を接続する。
【０００７】
【作用】左一次コイルと右一次コイルを並列に電源と接
続して、回路を閉じると、それぞれの回路に励磁電流が
流れて、それぞれの主磁束がそれぞれのコイルを貫通
し、逆起電力が生じて、それぞれに電圧平衡する。但
し、左一次コイルと右一次コイルを鉄心に互いに逆向き
に、同数、巻いてあれば、中央脚を貫通する主磁束は相
殺されて、見掛け上、現れず、中央コイルに起電力は誘
起しない。次に、永久磁石に生じている磁束を鉄心の中
央脚に巻いた中央コイルと鎖交させ、この中央コイルと
永久磁石を相対的に動かすと、中央コイルに速度起電力
が誘起される。中央コイル、負荷を接続して、回路を閉
じると、負荷電流が流れ、負荷電流に伴って生じた磁束
が左向きに回って、左一次コイルを貫通し、同時に、右
向きにも回って、右一次コイルを貫通する。左右の一次
コイルには、それぞれ、磁束の変化を妨げる向きに電流
が流れる。ところが、左一次コイルと右一次コイルとを
鉄心に互いに逆向きに、巻くと、負荷電流に伴って生じ
た磁束が、左一次コイルと右一次コイルを貫通する向き
も互いに逆となる。従って、左一次コイルを、磁束の変
化を妨げる向きに流れる電流と、右一次コイルを、磁束
の変化を妨げる向きに流れる電流は相殺され、見掛け
上、電源を通る電流は現れない。見掛け上、左一次コイ
ルと右一次コイルを循環して流れる。電流の流れている
ソレノイドコイルの内部に鉄心を入れると、鉄心はコイ
ルを流れる電流に伴って生じる磁界により磁化され磁石
になり、これとコイルを流れる電流に伴って生じる磁界
とが加わり合い、強い磁界を生じる。鉄心の比透磁率は
空気の１に較べて、数万倍であるので、中空のコイルに
較べて、数万倍の磁束と鎖交し、鉄心入りソレノイドコ
イルは変圧器に使われている。反面、負荷電流が流れる
様な外部磁界の影響からも逃れられない。永久磁石は、
逆に、外部磁界を受けても、空気と同じ位、磁気を通し
にくいので、磁化されにくく、負荷電流が流れても、負
荷電流に伴って生じる磁界の影響を受けにくい。又、永
久磁石に伴って生じている磁束が貫通しているコイルと
その磁石を相対的に運動させると、磁石の磁束に変化は
無いが、鎖交磁束が変化し、速度起電力が得られる。空
隙を通って、鉄心に向かう磁束は鉄心の端部をフリンジ
ングして、鉄心の積み方向に貫通し、大きな渦電流が流
れる。鉄心端部を積み方向に段々に積層すると、フリン
ジングが防げる。参考文献［磁気回路の鉄心と鉄心の途
中に空隙があると、殆どの磁束は鉄心の積み方向に直交
して貫通するが、空隙の端の部分の磁束はフリンジング
して、ほぼ鉄心の積み方向に貫通し、大きなうず電流が
流れ、鉄心はいたずらに加熱してしまう。これを防ぐに
は、鉄心端部を積み方向に段々に積層する（磯部昭二：
電気工学の周辺，開発社｛１９９２｝）］。
続して、回路を閉じると、それぞれの回路に励磁電流が
流れて、それぞれの主磁束がそれぞれのコイルを貫通
し、逆起電力が生じて、それぞれに電圧平衡する。但
し、左一次コイルと右一次コイルを鉄心に互いに逆向き
に、同数、巻いてあれば、中央脚を貫通する主磁束は相
殺されて、見掛け上、現れず、中央コイルに起電力は誘
起しない。次に、永久磁石に生じている磁束を鉄心の中
央脚に巻いた中央コイルと鎖交させ、この中央コイルと
永久磁石を相対的に動かすと、中央コイルに速度起電力
が誘起される。中央コイル、負荷を接続して、回路を閉
じると、負荷電流が流れ、負荷電流に伴って生じた磁束
が左向きに回って、左一次コイルを貫通し、同時に、右
向きにも回って、右一次コイルを貫通する。左右の一次
コイルには、それぞれ、磁束の変化を妨げる向きに電流
が流れる。ところが、左一次コイルと右一次コイルとを
鉄心に互いに逆向きに、巻くと、負荷電流に伴って生じ
た磁束が、左一次コイルと右一次コイルを貫通する向き
も互いに逆となる。従って、左一次コイルを、磁束の変
化を妨げる向きに流れる電流と、右一次コイルを、磁束
の変化を妨げる向きに流れる電流は相殺され、見掛け
上、電源を通る電流は現れない。見掛け上、左一次コイ
ルと右一次コイルを循環して流れる。電流の流れている
ソレノイドコイルの内部に鉄心を入れると、鉄心はコイ
ルを流れる電流に伴って生じる磁界により磁化され磁石
になり、これとコイルを流れる電流に伴って生じる磁界
とが加わり合い、強い磁界を生じる。鉄心の比透磁率は
空気の１に較べて、数万倍であるので、中空のコイルに
較べて、数万倍の磁束と鎖交し、鉄心入りソレノイドコ
イルは変圧器に使われている。反面、負荷電流が流れる
様な外部磁界の影響からも逃れられない。永久磁石は、
逆に、外部磁界を受けても、空気と同じ位、磁気を通し
にくいので、磁化されにくく、負荷電流が流れても、負
荷電流に伴って生じる磁界の影響を受けにくい。又、永
久磁石に伴って生じている磁束が貫通しているコイルと
その磁石を相対的に運動させると、磁石の磁束に変化は
無いが、鎖交磁束が変化し、速度起電力が得られる。空
隙を通って、鉄心に向かう磁束は鉄心の端部をフリンジ
ングして、鉄心の積み方向に貫通し、大きな渦電流が流
れる。鉄心端部を積み方向に段々に積層すると、フリン
ジングが防げる。参考文献［磁気回路の鉄心と鉄心の途
中に空隙があると、殆どの磁束は鉄心の積み方向に直交
して貫通するが、空隙の端の部分の磁束はフリンジング
して、ほぼ鉄心の積み方向に貫通し、大きなうず電流が
流れ、鉄心はいたずらに加熱してしまう。これを防ぐに
は、鉄心端部を積み方向に段々に積層する（磯部昭二：
電気工学の周辺，開発社｛１９９２｝）］。
【０００８】
【実施例】実施例について図面を参照して説明すると、
図１において、３脚積鉄心８に左一次コイル５を任意の
向きに、右一次コイル６を左一次コイル５とは逆向き
に、中央コイル１５を任意の向きに、３脚積鉄心８のそ
れぞれの脚に、同数、巻き付ける。左一次コイル５と交
流電源１と開閉器９を導体１９で接続し、右一次コイル
６を並列に接続する。交流電源１側の回路を閉じると、
左一次コイル５に励磁電流２が流れ、右一次コイル６に
も励磁電流２が流れ、主磁束３が３脚積鉄心８の脚を貫
通する。中央コイル１５脚を貫通する主磁束３は大きさ
が等しく、互いに逆向きの為、見掛け上、現れない。原
動機１１から機械的エネルギーを受けて、３脚積鉄心８
の回りを永久磁石１２が回転を続けると、永久磁石１２
から出て、フリンジングによる加熱を防ぐ為に、磁力線
の貫通する鉄心端部を積み方向に段々に積層した、端部
積層部１８を通り、中央コイル１５を貫通し、端部積層
部１８を通り、再び、永久磁石１２に入り、中央コイル
１５と鎖交し、かつ、中央コイル１５と相対的に運動す
る誘起磁束１３が現れる。中央コイル１５には起電力が
誘起されるので、中央コイル１５と負荷１６、開閉器９
を導体１９で接続して、回路を閉じると、負荷電流１７
が流れ、負荷電流１７に件って生じる負荷磁束１４が左
一次コイル５と右一次コイル６を貫通する。続いて、コ
イルを貫通する磁束の変化を妨げる向きに、一次負荷電
流７が流れる。すると、一次負荷電流７に伴って生じる
相殺磁束４と負荷磁束１４が相殺されて、見掛け上、現
れない。見掛け上、中央コイル１５を貫通する磁束は誘
起磁束１３だけとなり、中央コイル１５には継続して起
電力が誘起される。左一次コイル５を任意の向きに巻
き、右一次コイル６を３脚積鉄心８に、左一次コイル５
とは互いに逆向きに、同数、巻くと、コイルを貫通する
負荷磁束１４の変化を妨げる向きも、一次負荷電流７の
流れる向きも、左一次コイル５と右一次コイル６とでは
互いに逆となる。その結果、一次負荷電流７は相殺され
て、電源を通る電流は現れない。一次負荷電流７は左一
次コイル５と右一次コイル６を循環して流れるだけであ
る。
図１において、３脚積鉄心８に左一次コイル５を任意の
向きに、右一次コイル６を左一次コイル５とは逆向き
に、中央コイル１５を任意の向きに、３脚積鉄心８のそ
れぞれの脚に、同数、巻き付ける。左一次コイル５と交
流電源１と開閉器９を導体１９で接続し、右一次コイル
６を並列に接続する。交流電源１側の回路を閉じると、
左一次コイル５に励磁電流２が流れ、右一次コイル６に
も励磁電流２が流れ、主磁束３が３脚積鉄心８の脚を貫
通する。中央コイル１５脚を貫通する主磁束３は大きさ
が等しく、互いに逆向きの為、見掛け上、現れない。原
動機１１から機械的エネルギーを受けて、３脚積鉄心８
の回りを永久磁石１２が回転を続けると、永久磁石１２
から出て、フリンジングによる加熱を防ぐ為に、磁力線
の貫通する鉄心端部を積み方向に段々に積層した、端部
積層部１８を通り、中央コイル１５を貫通し、端部積層
部１８を通り、再び、永久磁石１２に入り、中央コイル
１５と鎖交し、かつ、中央コイル１５と相対的に運動す
る誘起磁束１３が現れる。中央コイル１５には起電力が
誘起されるので、中央コイル１５と負荷１６、開閉器９
を導体１９で接続して、回路を閉じると、負荷電流１７
が流れ、負荷電流１７に件って生じる負荷磁束１４が左
一次コイル５と右一次コイル６を貫通する。続いて、コ
イルを貫通する磁束の変化を妨げる向きに、一次負荷電
流７が流れる。すると、一次負荷電流７に伴って生じる
相殺磁束４と負荷磁束１４が相殺されて、見掛け上、現
れない。見掛け上、中央コイル１５を貫通する磁束は誘
起磁束１３だけとなり、中央コイル１５には継続して起
電力が誘起される。左一次コイル５を任意の向きに巻
き、右一次コイル６を３脚積鉄心８に、左一次コイル５
とは互いに逆向きに、同数、巻くと、コイルを貫通する
負荷磁束１４の変化を妨げる向きも、一次負荷電流７の
流れる向きも、左一次コイル５と右一次コイル６とでは
互いに逆となる。その結果、一次負荷電流７は相殺され
て、電源を通る電流は現れない。一次負荷電流７は左一
次コイル５と右一次コイル６を循環して流れるだけであ
る。
【０００９】
【発明の効果】負荷電気回路の電源となるコイルは一方
で、永久磁石と相対的に運動し、起電力を誘起し、他方
で、負荷電流に伴って生じる磁束が貫通すると、互いに
逆向きの電流が流れるコイルを持つ独立した電気回路と
電磁結合している。その為、負荷電流１４が流れても、
一次負荷電流７は交流電源１を通らず、変圧器を通るだ
けである。変圧器の効率は９５％以上と高く、損失は少
ない。更に、交流電源１に投入するエネルギーは無負荷
時と変わらない程度となる。
で、永久磁石と相対的に運動し、起電力を誘起し、他方
で、負荷電流に伴って生じる磁束が貫通すると、互いに
逆向きの電流が流れるコイルを持つ独立した電気回路と
電磁結合している。その為、負荷電流１４が流れても、
一次負荷電流７は交流電源１を通らず、変圧器を通るだ
けである。変圧器の効率は９５％以上と高く、損失は少
ない。更に、交流電源１に投入するエネルギーは無負荷
時と変わらない程度となる。
【図１】起電力、電流、磁束の生じる順序や向きが組み
合わさって、ベクトル量が現れたり、見掛け上、現れな
かったりする状態を図示している。
合わさって、ベクトル量が現れたり、見掛け上、現れな
かったりする状態を図示している。
１ 交流電源 １１ 原動機 ２ 励磁電流 １２ 永久磁石 ３ 主磁束 １３ 誘起磁束 ４ 相殺磁束 １４ 負荷磁束 ５ 左一次コイル １５ 中央コイル ６ 右一次コイル １６ 負荷 ７ 一次負荷電流 １７ 負荷電流 ８ ３脚積鉄心 １８ 端部積層部 ９ 開閉器 １９ 導体
Claims (1)
- 【請求項１】一方で、外部磁界を受けても、磁化されに
くい磁石と相対的に運動し、自身に起電力を誘起し、他
方で、磁束が貫通すると、互いに逆向きの電流が流れる
コイルを持つ独立した電気回路と電磁結合しているコイ
ルを電源とする電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9269897A JPH1070876A (ja) | 1996-06-21 | 1997-03-06 | ベクトル量の性質を利用した電力装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-196876 | 1996-06-21 | ||
| JP8196876A JPH09120923A (ja) | 1995-06-22 | 1996-06-21 | ベクトル量の性質を利用した電力消費装置 |
| JP9269897A JPH1070876A (ja) | 1996-06-21 | 1997-03-06 | ベクトル量の性質を利用した電力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1070876A true JPH1070876A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=26434077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9269897A Pending JPH1070876A (ja) | 1996-06-21 | 1997-03-06 | ベクトル量の性質を利用した電力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1070876A (ja) |
-
1997
- 1997-03-06 JP JP9269897A patent/JPH1070876A/ja active Pending
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