KR100938197B1

KR100938197B1 - 구동력을 자가 발생시키는 장치

Info

Publication number: KR100938197B1
Application number: KR1020047018851A
Authority: KR
Inventors: 예쇼우종; 투유타
Original assignee: 순옌 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2002-07-19
Publication date: 2010-01-21
Also published as: AU2002341543A1; CN101895169A; KR20050010831A; JP2005527177A; CA2486679A1; DE10297742T5; GB2405749A; GB0428322D0; GB2405749B; WO2003105326A1; RU2004137670A; CN1630976A

Abstract

본 발명은 기계 구동 디바이스의 회전축을 구동하기 위해 기계 구동 디바이스와 조합하여 전자 유도에 의해 코일상에 발생된 기전력을 사용하여, 회전축이 초기 기동후에 임의의 외부력 없이 연속적으로 회전할 수 있도록 하는, 구동력을 자가 발생시키는 장치에 관한 것이다. 이 장치는 기계 구동 디바이스, 적어도 2개의 코일을 포함하고 있고, 기계 구동 디바이스는 자성체가 부착된 암을 포함하여, 전자 유도에 기초하여 발생된 역기전력으로 자성체에 힘을 가하여 회전축을 회전시킬 수 있다.

기계 구동 디바이스, 회전축, 스위칭 소자, 코일, 암, 권선 단자, 구동력, 기전력, 자성체

Description

구동력을 자가 발생시키는 장치{APPARATUS FOR SELF-GENERATING A DRIVING FORCE}

본 발명은 구동력을 자가 발생시키는 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 기계 구동 디바이스의 회전축을 구동시키기 위해 기계 기동 디바이스와 조합하여, 전자 유도에 의해 코일에 발생되는 기전력을 사용하는 장치에 관한 것이다.

보통, 구동력 발생 장치는 기계적 구동 디바이스의 회전축을 구동시키기 위해 구동력을 발생시키도록 연료, 화력, 수력, 풍력, 태양에너지 또는 핵에너지와 같은 에너지를 사용한다.

그러나, 이러한 에너지가 점차 고갈되고 이러한 에너지의 대부분으로 인한 오염이 필연적으로 증가되는 환경에서, 핵 오염 또는 태양에너지에서의 날씨에 의해 야기되는 불편함등과 같은 문제를 제거하는 것은 물론 저비용이고 극히 단순하게 구동력을 자가 발생시킬 수 있는 장치를 개발할 필요가 있다.

종래, 패러데이의 전자 유도 법칙에 따르면, 도체상에 유도 자기가 발생할 때, 기전력이 유도될 수 있다. 이 유도된 기전력은 자기 소스와 도체 사이의 상대 이동 속도에 비례하는 것이 일반적이다. 또한, 렌즈의 법칙에 따르면 자기 소스와 도체 사이의 상대 이동 속도가 변하여 자속이 기전력을 발생시키도록 변하는 동안, 새로운 자장이 발생될 수 있고 새로운 힘이 또한 이전의 자장에 의해 발생된 기전력에 대항하여 발생될 수 있다는 것이 알려져 있다.

도 1은 패러데이의 법칙 및 렌즈의 법칙에 따른 전자 유도 이론을 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 자성체(1)가 코일(2)에 대하여 속도(v)로 이동하여 코일(2)에 영향을 줄 때, 코일(2)이 코일(2)상에 유도된 자장이 변화하도록 자력선을 가로지르기 때문에, 유도된 기전력과 이에 따라 유도된 전류(I)는 자장력 및 상대 이동 속도(v)에 비례한다는 패러데이의 법칙에 따라 코일(2)에 의해 발생될 수 있다. 또한, 렌즈의 법칙에 따라, 유도 기전력은 자성체(1)의 자속밀도(B)를 유도된 전류(I)와 코일(2)의 전체 길이(L)에 곱함으로써 얻어지는 반대력(F)(즉, 역기전력), 즉,

F=k·B·I·L (k는 상수이다)를,

자성체(1)의 자장의 변화에 대하여 코일(2)이 발생시키도록 할 수 있다.

그래서, 반대력(F)은 또 다른 힘(F')을 연속적으로 유도할 수 있다.

따라서, 반대력(F) (및/또는 힘(F'))을 기계 구동 디바이스의 회전축을 구동시키기위해 기계 구동 디바이스와 조합하여 효과적으로 사용할 수 있고 힘(F) 및 힘(F')이 순수 마찰력 보다 휠씬 더 크다면, 회전축은, 운동 에너지가 생성되도록 초기에 외부력으로 단시간동안 회전축을 기동시킴으로써 유발된 외부력의 초기 입력 후에 임의의 외부력 없이 한정된 시간동안 연속적으로 회전될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 날씨에 의해 영향을 받는 임의의 불편함과 임의의 오염 없이 에너지를 발생시키도록 기계 구동 디바이스의 회전축을 구동시키도록 기계 구동 디바이스와 조합하여, 전자 유도에 의해 코일상에 발생된 기전력을 사용할 수 있는, 구동력을 자가 발생시키는 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 태양에 따라,

서로에 대해 소정의 각도로 배열되고 각각의 끝이 적어도 하나의 자성체에 부착되어 있는 2개의 암의 적어도 하나의 세트를 포함하는 회전축을 가지고 있는 기계 구동 디바이스; 및

소정의 각도로 고정되어 배열되어 있고, 각각의 하나의 개구는 회전축에 수직으로 향하는 2개의 코일의 적어도 하나의 세트;를 포함하고,

코일의 각각의 세트의 하나의 개구에 있는 권선 단자는, 전류가 상기 코일중 하나에 유도될 때 턴온하여 상기 코일중 다른 코일을 통해 회로를 단락시켜 기전력을 발생시키고 상기 다른 코일과 이에 상응하는 자성체 사이에 반발력을 생성시키도록 배열된 스위칭 소자를 통해 서로 전기적으로 연결되어 있고, 상기 코일의 각각의 세트의 다른 개구에 있는 다른 권선 단자는 전기적으로 직접 함께 연결되어 있고, 반발력이 상기 자성체의 각각과 이에 상응하는 코일 사이에 존재하도록 각각의 자성체의 극성이 배열되어 있는, 구동력을 자가 발생시키는 장치가 제공되어 있다.

또한, 상기 태양에 따라, 자성체는 영구 자석을 포함하고 있다.

또한, 상기 태양에 따라, 코일은 투자가능(permeable) 재료, 공기 코어등을 포함하고 있다.

또한, 상기 태양에 따라, 암은 수직으로 및/또는 소정의 각도로 회전축상에 용접된다.

본 발명의 다른 태양 및 장점은 본 발명의 원리의 예로써 설명되고, 첨부된 도면과 함께 설명된 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명은 다음의 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 통해 상세하게 설명될 것이다.

도 1은 패러데이의 법칙 및 렌즈의 법칙에 따른 전자 유도 이론을 도시하는 개략도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구동력을 자가 발생시키는 장치의 구조를 도시하는 개략도, 및

도 3은 본 발명에 따른 구동력을 자가 발생시키는 장치의 일반적인 회로를 도시하는 개략도.

도 2에서, 도 2는 본 발명에 따른 구동력을 자가 발생시키는 장치의 구조를 도시하는 개략도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따라, 구동력을 자가 발생시키는 장치는 기계 구동 디바이스를 포함하고 있다. 이 기계 구동 장치는 2개의 암(11,12)의 적어도 하나의 세트가 위에 포함되어 있는 회전축(A)을 포함하고, 암(11,12)은 단일 부재이거나 개별적으로 회전축에 연결될 수 있다. 암(11,12)의 양은 도면에 도시된 것처럼 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 암(11, 12)의 양은 각각, 회전축(A)상에 소정의 각도로 대칭적으로 배열된 복수의 암일 수 있다. 암(11,12)은 수직으로 및/또는 소정의 각도로 회전축(A)상에 용접될 수 있는 것이 바람직하다. 암 각각의 일단부에는 자성체(31,32)가 부착되어 있다. 자성체(31,32)는 영구 자석 재료를 포함하는 것이 바람직하다. 자성체(31,32)의 각각은 상응하는 암(11,12)의 방향으로 배열되어 있는 일 극성의 동일한 방향을 가지고 있다. 기계 구동 장치는 또한 암(11,12)에 대하여 소정의 각도와 동일한 각도로 고정되어 배열되어 있는 2개의 코일(21,22)의 적어도 하나의 세트를 더 포함하고 있다. 이러한 실시예에서, 코일의 양은 암의 양과 상응한다. 그러나, 코일의 양은 도면에서 도시된 바와 같이 제한되는 것은 아니다. 각각의 코일(21,22)의 하나의 개구는 회전축(A)에 수직으로 향하고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 각각의 코일(21,22)의 개구에 각각 위치되어 있는 2개의 권선 단자(b,d)는 트랜지스터(Q1)와 같은 스위칭소자를 통해 서로 연결되어 있고, 각각의 코일(21,22)의 타 개구에 위치되어 있는 다른 2개의 권선 단자(a,c)는 전기적으로 직접 연결되어 있다.

도 3에는 보다 일반적인 회로가 도시되어 있다. 스위칭소자(30)는 트랜지스터, 릴레이, 광결합 디바이스, 홀 효과 디바이스, 또는 임의의 다른 스위칭 소자일 수 있다.

다음은 본 발명에 따른 기계 구동 장치의 동작을 설명을 할 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 자성체(32)가 코일(22)의 개구 옆을 지날 때, 코일(22)에는 기전력(E1)이 유도될 수 있다. 한편, 기전력(E2)이 역시, 전류(I1)를 유도하는 다른 자성체(31)에 의해 코일(21)상에 유도될 수 있다. 유도 전류(I1)는 전류 리미터(R2)를 흐르고 트랜지스터(Q1)를 턴온한다. 트랜지스터(Q1)이 턴온하면 전류(I2)가 코일(22)을 흐른다. 그다음, 코일(22)은 반대력(즉 역기전력)을 발생시키도록 촉진되어 암을 방향(S)으로 이동하도록 구동한다. 따라서, 회전축(A)은 회전하도록 구동될 수 있다. 따라서, 회전축(A)은 수동과 같이 잠깐 외부력을 가함으로써 회전축을 초기 기동한 후에 한정된 시간동안 임의의 외부력 없이 소정의 방향으로 회전할 수 있다.

코일(21,22)은 공기 코어이거나 투자가능한 재료로 만들어진 코어를 가지고 있을 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 이것은 본 발명을 제한하려고 의도된 것은 아니다. 수정 및 변경이 상기 기술에 비추어 당업자에 의해 만들어질 수 있음에 주목해야 한다. 따라서, 다양한 변경, 동등물 및 수정이 첨부된 청구범위에 의해 아웃라인된 바와 같이 본 발명의 정신 및 범위를 벗어남 없이 본 발명의 특정 실시예에서 만들어질 수 있다는 것을 이해해야 한다.

부재 번호 리스트

1 자석 2 코일

3 갈바노미터 11,12 링크

21, 22 코일 30, Q1 스위칭소자

31, 32 자성체 a,b,c,d 코일의 단자

R1, R2 전류 리미터 A 회전축

S 회전 방향 I1, I2, I3 유도 전류

E1, E2 기전력 V 속도

F, F' 힘 B 자속 밀도

L 코일의 전체 길이 L1, L2 코일

Claims

외부력에 의한 초기 기동 후에 구동력을 자가 발생시키는 장치에 있어서,

서로 소정의 각도로 배열되어 있고 각각의 일단부는 적어도 하나의 자성체에 부착되어 있는 2개의 암의 적어도 하나의 세트를 포함하고 있는 회전축을 가지고 있는 기계 구동 디바이스; 및

상기 소정의 각도로 고정되어 배열되어 있고, 각각의 하나의 개구는 상기회전축에 수직방향으로 향하는 2개의 코일의 적어도 하나의 세트;를 포함하고 있고,

상기 코일의 각각의 세트의 상기 하나의 개구에 있는 권선 단자는, 전류가 상기 코일중 하나에 유도될 때 턴온하여 상기 코일중 다른 코일을 통해 회로를 단락시켜 기전력을 발생시키고 상기 다른 코일과 이에 상응하는 자성체 사이에 반발력을 생성시키도록 배열된 스위칭 소자를 통해 서로 전기적으로 연결되어 있고, 상기 코일의 각각의 세트의 다른 개구에 있는 다른 권선 단자는 전기적으로 직접 함께 연결되어 있고, 반발력이 상기 자성체의 각각과 이에 상응하는 코일 사이에 존재하도록 각각의 자성체의 극성이 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 자성체는 영구 자석을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 코일은 투자가능 재료 또는 공기 코어를 포함하고 있 는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 암은 수직으로 또는 소정의 각도로 상기 회전축상에 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 트랜지스터, 릴레이, 광결합 디바이스 또는 홀 효과 디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.