KR100979415B1

KR100979415B1 - Generating System

Info

Publication number: KR100979415B1
Application number: KR1020080087700A
Authority: KR
Inventors: 이국환; 이순정
Original assignee: 이국환; 이순정
Priority date: 2008-09-05
Filing date: 2008-09-05
Publication date: 2010-09-02
Also published as: KR20100028799A

Abstract

본 발명은 영구자석과 코일 사이의 상대적인 운동에 의해 전류가 유도되는 패러디(faraday) 전자 유도작용을 이용하여 전기를 발생시키는 발전시스템에 관한 것으로서, 휠의 중심으로서의 회전하는 회전축에 베어링을 매개로 회전 가능하게 지지된 연결부에 고정된 복수의 전장 링 디스크에 방사상으로 다수개 정렬 배치된 다수개 코일 조립체와, 이 다수개 코일 조립체와 대면하는 측에 방사상으로 다수개 영구자석이 배열되고, 상기 전장 링 디스크의 사이에 플로팅 배열된 자기 디스크가 고정배치된 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 타측에 다수의 유성기어 조립체가 회전 가능하게 지지되고, 상기 전장 링 디스크 중 하나의 타측에 형성된 내부 스퍼 기어부가 상기 유성기어에 맞물림 결합되어 상기 내부 스퍼 기어부를 갖는 전장 링 디스크가 상기 휠의 회전축의 선단에 마련된 외부 스퍼 기어부를 갖는 기어디스크와 역방향으로 회전되도록 구성된 것을 특징으로 하여, 발전용 자기 디스크에 대한 전장 디스크의 회전 시, 회전토크나 회전관성에 의한 회전력의 저하를 효과적으로 역방향으로 전이 제어하여, 자기 디스크와 전장 링 디스크의 동일회전동작에서 유발되는 회전토크의 저하에 기인하는 발전량의 급격한 저하 없이, 총 발전량이 증대되는 작용효과를 도출할 수 있도록 하였다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation system that generates electricity using a faraday electromagnetic induction effect in which a current is induced by a relative movement between a permanent magnet and a coil, and rotates through a bearing on a rotating shaft as a center of a wheel. A plurality of coil assemblies arranged in a plurality of radially arranged in a plurality of length ring disks secured to a supported support, and a plurality of permanent magnets arranged radially on a side facing the plurality of coil assemblies, A housing body in which a magnetic disk floating between the disks is fixed, and a plurality of planetary gear assemblies are rotatably supported on the other side of the housing body, and an inner spur gear portion formed on the other side of one of the electric ring disks; The full length ring disk having the inner spur gear portion engaged with the planetary gear is It characterized in that it is configured to rotate in the reverse direction with the gear disk having an external spur gear portion provided at the tip of the rotary shaft of the, the rotational force of the electric disk with respect to the magnetic disk for power generation, the rotational torque or rotational inertia reduced effectively by the reverse direction By controlling the transition, it is possible to derive the effect that the total amount of power generation is increased without drastically decreasing the amount of power generation due to the reduction of the rotational torque caused by the same rotational operation of the magnetic disk and the electric ring disk.

Description

Generating System

본 발명은 발전시스템에 관한 것으로 특히 가변적인 기계 에너지, 예컨대 휠을 이용한 회전력, 풍력, 수력, 파력, 조력 및 증기력 등으로부터 얻어진 기계 에너지로 영구자석을 회전 또는 왕복 운동시켜서 코일에 유도되는 전기 에너지를 얻기 위한 전기 발전시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation system, in particular electrical energy induced in a coil by rotating or reciprocating a permanent magnet with mechanical energy obtained from variable mechanical energy, such as rotational force using a wheel, wind power, hydraulic power, wave force, tidal force and steam force. It relates to an electric power generation system to obtain a.

석탄 및 석유와 같은 화석 에너지의 고갈로 인한 유가 상승과 환경오염 및 지구 온난화 등의 문제로 태양 에너지와 같은 대체 에너지의 개발이 요구되고 있다.Increasing oil prices due to the depletion of fossil energy such as coal and oil, environmental pollution, and global warming have led to the development of alternative energy such as solar energy.

화석 에너지의 대체 에너지로는 태양 에너지, 원자력 에너지, 풍력 에너지, 수력 에너지, 조수 간만의 차를 이용한 조력 에너지, 파도에 의한 파력 에너지 등이 있다.Alternative energy of fossil energy includes solar energy, nuclear energy, wind energy, hydro energy, tidal energy using tidal wave, wave energy by wave.

원자력 에너지는 원자력 발전소의 발전에 다른 방사능 오염된 폐기물 처리로 인한 고비용 및 원전 사고 등의 문제가 있고, 태양열 에너지는 대낮에만 발전이 가능하므로 24시간 발전하는 시스템 대비 발전효율이 떨어진다.Nuclear energy has problems such as high cost and nuclear accidents due to the treatment of other radioactive polluted waste in the generation of nuclear power plants, and solar energy can be generated only during the daytime, so the power generation efficiency is inferior to the system that is generated for 24 hours.

따라서, 최근에는 풍력, 조력, 파력 등을 이용한 소규모 발전시설들에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.Therefore, in recent years, research and development of small-scale power generation facilities using wind power, tidal power, wave power, etc. have been actively conducted.

풍력발전시스템은 풍력 에너지로 영구자석을 회전시켜서 코일에 유도되는 유도전류를 전기 에너지로 생성한다. 풍력발전시스템의 방식에는 회전속도를 일정하게 제어하는 유도발전방식과 얻어진 유도전류를 인버팅시켜서 직류로 변환한 다음에 다시 소정 주파수의 교류로 변환하여 출력하는 동기발전방식이 있다. 유도발전방식은 간단하고 값이 싸나 정속 운동을 제어하기 때문에 풍속 변화에 따라 회전 계통에 악영향을 받을 수 있고 출력을 제어할 수 없는 단점이 있다.The wind power generation system rotates permanent magnets with wind energy to generate induced current induced in the coil as electrical energy. The wind power generation system includes an induction power generation method that constantly controls the rotational speed and a synchronous power generation method that converts the obtained induced current into direct current and then converts it into alternating current of a predetermined frequency. The induction power generation method is simple and inexpensive, but because it controls the constant speed motion, the rotational system may be adversely affected by the change of wind speed, and the output cannot be controlled.

따라서 최근에는 풍속에 따라 가변속되는 동기발전방식에 대한 연구가 활발히 전개되고 있다.Therefore, in recent years, researches on the synchronous power generation method which varies depending on the wind speed have been actively conducted.

그러나 동기발전시스템도 초기에 어느 정도 이상의 풍속에서 회전이 시작하여 발전이 시작된다. 초기 기동시 코일에는 영구자석의 운동을 방해하는 역기전력에 발생되므로 초기 역기전력을 극복하기 위한 소정 이상의 풍속이 유지될 때 회전이 시작되게 된다. 초기 역기전력은 영구자석과 코일 사이의 상호 유도결합관계가 클수록 커지게 되므로 큰 발전시스템 일수록 더 큰 풍속에서 초기 기동이 시작됨과 아울러, 지속적으로 큰 기동력을 제공해야만 하는 단점을 내포하고 있다.However, the synchronous power generation system also begins to rotate at a certain wind speed at an initial stage, and the power generation starts. Since the coil is generated at the counter electromotive force that hinders the movement of the permanent magnet during the initial startup, the rotation starts when a predetermined wind speed is maintained to overcome the initial counter electromotive force. The initial counter electromotive force becomes larger as the mutual inductive coupling relationship between the permanent magnet and the coil increases, so that the larger power generation system starts the initial start at a higher wind speed, and also has the disadvantage of providing a large maneuver continuously.

예를 들어, 이와 같은 현상은 큰 발전시스템은 설정치의 풍속이 일시적으로 제공되지 않는 경우가 발생하더라도, 기동이 원활히 되지 못하므로 발전 효율을 떨 어뜨리는 원인으로 제공되고 있다.For example, such a phenomenon has been provided as a cause of lowering power generation efficiency because a large power generation system is not started smoothly even when a set wind speed is temporarily not provided.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 초기 기동 후 회전토크나 회전관성에 의한 회전력의 저하를 효과적으로 제어하여, 회전동작에서 유발되는 발전량의 급격한 저하 없이, 발전이 지속적으로 실현될 수 있도록 함을 주된 기술적 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and the present invention effectively controls the reduction of the rotational force due to the rotational torque or the rotational inertia after the initial startup, without a sudden decrease in the amount of power generated in the rotational operation The main technical objective is to ensure that development continues to be realized.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발전시스템은, In order to achieve the above object, the power generation system according to the present invention,

영구자석과 코일 사이의 상대적인 운동에 의해 전류가 유도되는 패러디(faraday) 전자 유도작용을 이용하여 전기를 발생시키는 발전시스템에 관한 것으로서The present invention relates to a power generation system that generates electricity by using a faraday electromagnetic induction effect in which a current is induced by a relative motion between a permanent magnet and a coil.

휠의 중심으로서의 회전하는 회전축에 베어링을 매개로 회전 가능하게 지지된 연결부에 고정된 복수의 전장 링 디스크에 방사상으로 다수개 정렬 배치된 다수개 코일 조립체와, 이 다수개 코일 조립체와 대면하는 측에 방사상으로 다수개 영구자석이 배열되고, 상기 전장 링 디스크의 사이에 플로팅 배열된 자기 디스크가 고정배치된 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 타측에 다수의 유성기어 조립체가 회전 가능하게 지지되고, 상기 전장 링 디스크 중 하나의 타측에 형성된 내부 스퍼 기어부가 상기 유성기어에 맞물림 결합되어 상기 내부 스퍼 기어부를 갖는 전장 링 디스크가 상기 휠의 회전축의 선단에 마련된 외부 스퍼 기어부를 갖는 기어디스크와 역방향으로 회전되도록 구성된 것을 특징으로 한다.On the side facing the plurality of coil assemblies, a plurality of coil assemblies arranged radially in a plurality of length ring disks fixed to a connecting portion rotatably supported via a bearing on a rotating axis of rotation as a center of the wheel; A plurality of permanent magnets are arranged in a radial direction, and a housing main body in which a magnetic disk arranged floating between the electric field ring disks is fixedly disposed, and a plurality of planetary gear assemblies are rotatably supported on the other side of the housing body. The inner spur gear portion formed at the other side of one of the ring disks is engaged with the planetary gear so that the full length ring disk having the inner spur gear portion is rotated in a reverse direction with the gear disk having the outer spur gear portion provided at the tip of the rotation shaft of the wheel. It is characterized by.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 회전토크나 회전관성에 의한 회전력의 저하가 발생하더라도 총 발전량은 효과적으로 제어되도록 하여, 회전동작에서 유발되는 발전량의 급격한 저하 없이, 발전이 지속적으로 실현될 수 있게 함과 동시에, 동일 회전속에서의 발전량이 증대되도록 하는 효과를 도모할 수 있게 된다.According to the present invention having the above-described configuration, even if a decrease in rotational force due to rotational torque or rotational inertia occurs, the total power generation is effectively controlled, so that power generation can be continuously realized without a sudden drop in power generation caused by rotational operation. At the same time, the effect of increasing the amount of power generated at the same rotation speed can be achieved.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 발전시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.Referring to the preferred embodiment of the power generation system according to the present invention configured as described above in detail with reference to the accompanying drawings as follows. In the following description of the present invention, detailed descriptions of well-known functions or configurations will be omitted if it is determined that the detailed description of the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. It is to be understood that the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention of the user, the operator, or the precedent, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents will be.

도면을 설명하자면, 도 1은 본 발명에 의한 개선된 전기 발전시스템의 구조를 설명하기 위한 사시 구조도이고, 도 2는 본 발명에 의한 개선된 전기 발전시스템의 내부 구조를 설명하기 위한 전체 종단면 구조도이고, 도 3은 도 1의 전기 발 전시스템의 내부 구성요소의 배열 상태를 예시하기 위한 분해조립 사시도이며, 도 4는 도 2의 선 A-A에 따른 자기 디스크와 전장 링 디스크의 역회전 발생 구조를 설명하기 위한 종단면 구조도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자기 디스크의 영구자석 배열 상태를 도시한 평면 구도조이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전장 링 디스크의 코일조립체 배열 상태를 도시한 평면 구도조이다. 이하, 본 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성을 설명한다.Referring to the drawings, Figure 1 is a perspective structural diagram for explaining the structure of the improved electric power generation system according to the present invention, Figure 2 is an overall longitudinal cross-sectional structure diagram for explaining the internal structure of the improved electric power generation system according to the present invention. 3 is an exploded perspective view illustrating an arrangement of internal components of the electric power generating system of FIG. 1, and FIG. 4 illustrates a structure in which reverse rotation of the magnetic disk and the electric ring disk of FIG. 2 is performed. 5 is a plan view showing a permanent magnet arrangement of a magnetic disk according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a coil assembly arrangement of a full length ring disk according to an embodiment of the present invention. It is a planar composition depicting. Hereinafter, a configuration according to the present invention will be described with reference to the drawings.

본 장비는 전기를 발생시키는 발전시스템으로서, 영구자석과 코일 사이의 상대적인 운동에 의해 전류가 유도되는 패러디(faraday) 전자 유도작용을 이용하여 전기를 발생시키는 회전 발전기 또는 전동기로 이용 가능한 장비이다.This equipment is a power generation system that generates electricity and can be used as a rotary generator or electric motor that generates electricity by using a faraday electromagnetic induction action in which current is induced by the relative motion between the permanent magnet and the coil.

또, 본 발명에 따른 발전시스템의 일예로서는, 휠(1)의 중심으로서의 회전하는 회전축(10)에 베어링(30)을 매개로 회전 가능하게 지지된 연결부(20)에 고정된 복수의 전장 링 디스크(120)에 방사상으로 다수개 정렬 배치된 다수개 코일 조립체(121)와, 이 다수개 코일 조립체(121)와 대면하는 측에 방사상으로 다수개 영구자석(111)이 배열되고, 상기 전장 링 디스크(120)의 사이에 플로팅 배열된 자기 디스크(110)가 고정배치된 하우징(100) 본체를 포함하는 구조로 되어 있다.
또, 상기 하우징(100) 본체의 타측에는 다수의 유성기어 조립체(200)가 회전 가능하게 지지되고, 상기 전장 링 디스크(120) 중 하나의 타측에 형성된 내부 스퍼 기어부(123)가 상기 유성기어 조립체(200) 내의 유성기어(210)에 맞물림 결합되어 상기 내부 스퍼 기어부(123)를 갖는 전장 링 디스크(120)가 상기 휠(1)의 회전축(10)의 선단에 마련된 외부 스퍼 기어부(51)를 갖는 기어디스크(50)와 역방향으로 회전되도록 구성되어 있다.In addition, as an example of the power generation system according to the present invention, a plurality of electric ring disks fixed to a connecting portion 20 rotatably supported via a bearing 30 on a rotating shaft 10 serving as a center of the wheel 1 is provided. A plurality of coil assemblies 121 arranged in a plurality of radially arranged on the 120, and a plurality of permanent magnets 111 radially arranged on the side facing the plurality of coil assemblies 121, the electric ring disk The magnetic disk 110, which is arranged floating between the 120, has a structure including a housing 100 body fixedly arranged.
In addition, a plurality of planetary gear assemblies 200 are rotatably supported on the other side of the main body of the housing 100, and an inner spur gear unit 123 formed on the other side of the electric ring disk 120 is formed on the planetary gear. An outer spur gear portion (40), which is engaged with the planetary gear 210 in the assembly 200 and has the inner ring gear 120 having the inner spur gear portion 123, is provided at the tip of the rotation shaft 10 of the wheel 1. It is comprised so that it may rotate in the reverse direction with the gear disc 50 which has 51).

또한, 상기 자기 디스크(110)는 상기 하우징(100) 본체의 내주부 일측에 고정된 보스부재(40)를 매개로 플로팅 배열 구성되어 있다.In addition, the magnetic disk 110 is configured as a floating arrangement via the boss member 40 fixed to one side of the inner peripheral portion of the housing 100 body.

또, 상기 유성기어조립체(200)는 상기 휠(1)의 외측에 고정배열된 커버체(300)의 내측에 일단이 연결되고, 타단은 상기 다수의 유성기어(210)가 각각에 양방향 동일 각도로 회전 가능하게 지지되는 지지체(220)에 결합되어 있다.In addition, one end of the planetary gear assembly 200 is connected to an inner side of the cover body 300 that is fixedly arranged outside the wheel 1, and the other end of the planetary gear 210 has the same angle in both directions. It is coupled to a support 220 that is rotatably supported.

또한, 상기 유성기어(210)는 피치원의 크기가 서로 다른 제1 및 제2 피니언(211, 213)이 이중결합된 이중기어(double gear)로 구성되어 있다.In addition, the planetary gear 210 is configured as a double gear in which the first and second pinions 211 and 213 having different pitch circles are doubled.

특히, 상기 전장 링 디스크(120)의 코일조립체(121)는, 상기 고밀도 전자군을 발생시키도록 상기 전장 링 디스크(120)에 관통형성된 방사상 슬릿(120a) 사이에 코일에 감아주면, 고밀도 전자군의 방전시에 방전관 주위로 감겨져 있는 코일에 전류가 유도되는데, 이때 유도되는 기전력이 방전에 소모되는 전기에너지보다 30배 많은 출력으로서 얻어진다. 다시 말해서, 생성되는 고밀도 전자군의 전하밀도(Charge density)가 높아지며, 고밀도 전자군의 발생 시 발생하는 유도성 전기 가 자기 디스크(110)와 전장 링 디스크(120)의 상호 역방향 회전에 기인하여, 지속적으로 고효율을 얻어낼 수 있게 된다. In particular, the coil assembly 121 of the electric ring disk 120 is wound around the coil between the radial slits 120a formed through the electric ring disk 120 to generate the high density electron group. At the time of discharge, current is induced in the coil wound around the discharge tube, where the induced electromotive force is obtained as 30 times more output than the electrical energy consumed for discharge. In other words, the charge density of the high-density electron group generated is high, and the inductive electricity generated when the high-density electron group is generated is caused by the mutual reverse rotation of the magnetic disk 110 and the electric ring disk 120. High efficiency can be obtained continuously.

또한, 상기한 자기 디스크(110)과 전장 링 디스크(120)는 필요 발전력에 따라 적정 수로 채용될 수 있도록 많이 또는 적게 확장, 축소시킬 수 있도록 다양한 깊이의 하우징(100)에 선택적으로 적용할 수 있게 되어 있다.In addition, the magnetic disk 110 and the full-length ring disk 120 can be selectively applied to the housing 100 of various depths to be expanded or reduced to a large or small number so as to be employed in an appropriate number according to the required power generation power. It is.

도 2에 도시된 컨트롤러는, 일예로, 전장 링 디스크(120)의 코일조립체(121)의 출력전류의 레벨을 검출하고 검출된 레벨이 상한 레벨이상이면 인접하는 다른 하나의 코일조립체(121)의 출력전류가 부하에 인가되도록 스위칭되고 검출된 레벨이 하한 레벨로 떨어지면 인접하는 다른 하나의 코일조립체(121)의 출력전류가 부하에 인가되는 것이 차단되도록 스위칭되는 다수개의 스위칭회로들을 포함한다.As an example, the controller shown in FIG. 2 detects the level of the output current of the coil assembly 121 of the electric ring disc 120, and if the detected level is higher than or equal to the upper limit level, the adjacent coil assembly 121 of the other adjacent coil assembly 121 is detected. It includes a plurality of switching circuits that are switched so that the output current is applied to the load and the output current of the other adjacent coil assembly 121 is blocked from being applied to the load when the detected level drops to the lower limit level.

여기서, 스위칭회로들 각각은 코일조립체(121)에 유도된 전류를 정류하여 직류를 발생하는 정류기와, 인접 코일조립체(121)와 부하 사이에 연결된 무접점 스위치와, 정류기로부터 출력된 전압 레벨을 측정하여 미리 정해진 상한 레벨값과 하한 레벨값 검출하는 레벨검출회로와, 레벨검출회로의 상한 레벨값 이상으로 높아지면 상기 무접점 스위치를 온상태로 유지시키고, 하한 레벨값 이하로 낮아지면 상기 무점점 스위치를 오프상태로 제어하는 스위칭 제어회로를 포함하는 것이 바람직하다.Here, each of the switching circuits rectifies the current induced in the coil assembly 121 generates a direct current, a contactless switch connected between the adjacent coil assembly 121 and the load, and measures the voltage level output from the rectifier A level detection circuit for detecting a predetermined upper limit level value and a lower limit level value, and when the level detection circuit rises above the upper limit level value, the solid state switch is kept on; It is preferable to include a switching control circuit for controlling the off state.

따라서, 회전축(10)에 가해지는 기계 에너지의 가변에 응답하여 부하에 연결되는 코일조립체(121)의 수를 가변 제어함으로써 작은 기계적 에너지로 초기 기동이 가능함과 더불어, 일단 회전 개시 후에는 회전력이 저하되더라도 급격히 회전속이 떨어지더라도 역회전 유지모드를 유지함으로써 발전 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, by controlling the number of coil assemblies 121 connected to the load in response to the change in the mechanical energy applied to the rotating shaft 10, initial start-up is possible with a small mechanical energy, and the rotational force decreases once the rotation starts. Even if the rotation speed drops sharply, the power generation efficiency can be improved by maintaining the reverse rotation maintenance mode.

상기 회전축(10)은 기계적 에너지, 즉 풍력, 수력, 조력, 파력, 증기력 등에 의해 회전된다. 본 발명의 실시예에서는 휠의 회전력을 기계적 에너지로 사용한 경우를 나타낸다. 따라서, 회전축(10)은 휠의 회전속에 따라 그 회전속도가 가변된다.The rotary shaft 10 is rotated by mechanical energy, that is, wind power, hydraulic power, tidal power, wave force, steam force and the like. In the embodiment of the present invention shows a case in which the rotational force of the wheel is used as mechanical energy. Therefore, the rotational speed of the rotating shaft 10 is variable according to the rotational speed of the wheel.

또, 상기 전장 링 디스크(120)는 자기회로를 구성하기 위하여 투자율이 좋은 자성체로 구성된 통상의 요크원판으로 구성되어 있다.In addition, the electric field ring disk 120 is composed of a conventional yoke disc made of a magnetic material having a good permeability in order to form a magnetic circuit.

또한, 상기 자기 디스크(110)들에는 각각 32개의 부채꼴 영구자석(111)이 일정 간격으로 방사상으로 지름의 3분의 2를 차지하도록 배치 설치된다. N극과 S극이 교호로 배치되는 것이 바람직하다. 상기 자기 디스크(110)에 배치된 영구자석(111)들은 이 영구자석(111)들 중 서로 대향되는 것들끼리는 서로 인력이 작용하도록 배치됨에 따라 일정 형태의 자기회로가 형성되게 된다.In addition, the magnetic disks 110 are disposed so that 32 fan-shaped permanent magnets 111 respectively occupy two-thirds of the diameter radially at regular intervals. It is preferable that the north pole and the south pole are alternately arranged. Permanent magnets 111 disposed on the magnetic disk 110 are arranged so that the opposing ones of the permanent magnets 111 are applied to each other so that a certain type of magnetic circuit is formed.

또, 상기 자기 디스크(110)는 상기 전장 링 디스크(120) 사이에 배치되고, 각 전장 링 디스크(120)의 양측면에 각각 32개의 코일(111)권선들이 영구자석(121)에 대향하여 각각 배치된다. 각 전장 링 디스크(120)의 코일(121)권선들은 코일(121)권선을 통과하는 자기력선에 의해 유도되는 유도전류의 방향이 일치되도록 서로 직렬로 연결되어 최종적으로 부하에 연결된다.In addition, the magnetic disk 110 is disposed between the electric ring disk 120, each of the 32 coil 111 windings on both sides of each electric ring disk 120 are disposed opposite the permanent magnet 121, respectively. do. The coils 121 windings of each of the electric field ring disks 120 are connected in series and finally connected to a load so that the directions of induced currents induced by the magnetic force lines passing through the coils 121 windings coincide with each other.

또한, 상기 컨트롤러 내의 스위칭회로는 상기 전장 링 디스크(120)의 출력전류를 입력하여 출력의 세기에 따라 전장 링 디스크(120)의 출력전류를 스위칭하는 무접점 스위치를 스위칭시키도록 하고, 이 스위칭회로는 전장 링 디스크(120)의 출력전류를 입력하여 출력의 세기에 따라 전장 링 디스크(120)의 출력전류를 스위칭하는 이웃하는 다른 전장 링 디스크(120)에 연결된 무접점스위치를 스위칭시키도록 구성함이 바람직하다.In addition, the switching circuit in the controller inputs the output current of the electric ring disk 120 to switch a solid state switch for switching the output current of the electric ring disk 120 according to the output strength, and the switching circuit Is configured to switch the contactless switch connected to another neighboring full-length ring disk 120 to switch the output current of the full-length ring disk 120 according to the output intensity by inputting the output current of the full-length ring disk 120. This is preferred.

따라서, 초기에는 무접점 스위치가 모두 오프상태로 유지된 상태에서 첫 번째 전장 링 디스크(120)에 유도된 전류만이 부하에 인가되도록 하여. 첫 번째 전장 링 디스크(120)의 코일(121) 만이 부하를 통하여 폐루프를 형성하고 나머지 이웃하는 전장 링 디스크(120)의 코일(121)은 폐루프를 형성하지 않도록 하여, 초기 기동시 회전원판들에 미치는 부하량이 최소상태를 유지하므로 회전원판들은 작은 휠의 회전에서도 초기 기동이 가능하여 회전을 시작하게 된다.Thus, initially, only the current induced in the first electric ring disk 120 is applied to the load while all the solid state switches remain off. Only the coil 121 of the first full-length ring disk 120 forms a closed loop through the load and the coil 121 of the remaining neighboring full-length ring disk 120 does not form a closed loop. Since the load on the field is kept to a minimum, the rotating disks can be started early even with the rotation of a small wheel and start to rotate.

여기에서, 회전속이 증가하여 회전속도가 증가하면 출력전류의 세기가 점차 커지고 이를 검출하여 다음 전장 링 디스크(120)의 코일(121)을 부하에 연결시키는 방식으로 순차적으로 코일(121)들을 부하에 연결시킨다. 휠의 회전속이 떨어지면, 상기한 전장 링 디스크(120)의 역회전 작동에 의해 상대 회전속이 증대됨으로써, 전체적인 발전효율의 향상을 도모할 수 있게 되는 것이다.Here, when the rotational speed is increased and the rotational speed is increased, the intensity of the output current is gradually increased, and the coils 121 are sequentially connected to the load by detecting the detected current and connecting the coil 121 of the next electric ring disk 120 to the load. Connect When the rotational speed of the wheel falls, the relative rotational speed is increased by the reverse rotation operation of the electric ring disk 120, thereby improving the overall power generation efficiency.

상기 상호 역회전 작동은 상기 전장 링 디스크(120)가 상기 회전축(10)의 회전에 따라 이에 연동하도록 상기 회전축과 연계된 기어디스크(150)의 외부 기어 스퍼부(51)에 맞물림된 유성기어(210)의 회전에 의해, 회전토크나 회전관성을 매개로 한 회전방향에 대응하여 상기 내부 기어 스퍼부(113)를 갖는 전장 링 디스크(120)가 역방향 회전함에 따라 기동력이 저감되더라도 일단 회전이 개시됨과 동시에, 상기한 역방향 회전 작동이 발생되고, 지속적으로 회전관성이 역방향으로 미치도록 하여, 발전 효율을 항시 유지 내지는 증대할 수 있도록 하는 등의 작동상의 효과를 발휘할 수 있도록 하는 주요한 핵심 기술을 제공한다.The reverse rotation operation is a planetary gear meshed with an external gear spur 51 of the gear disk 150 associated with the rotation shaft such that the electric ring disk 120 is interlocked according to the rotation of the rotation shaft 10. By the rotation of 210, rotation starts once even if the maneuvering force is reduced as the electric ring disk 120 having the internal gear spur portion 113 reverses in response to the rotational direction via rotational torque or rotational inertia. At the same time, the above-mentioned reverse rotation operation is generated, and the rotational inertia continuously extends in the reverse direction, thereby providing a key core technology for exerting operational effects such as maintaining or increasing power generation efficiency at all times. .

따라서, 회전토크나 회전관성에 의한 회전력의 저하가 발생하더라도 총 발전량은 효과적으로 제어되도록 하여, 회전동작에서 유발되는 발전량의 급격한 저하 없이, 발전이 지속적으로 실현될 수 있게 함과 동시에, 동일 회전속에서의 발전량이 증대되도록 하는 특장점이 있는 것이다.Therefore, even if the rotational force decreases due to the rotational torque or the rotational inertia, the total amount of power generation is effectively controlled, so that power generation can be continuously realized without sudden drop in the amount of power generated in the rotational operation, and at the same rotational speed. There is a merit to increase the amount of power generated.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질 적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 개선된 전기 발전시스템의 구조를 설명하기 위한 사시 구조도,1 is a perspective structural diagram illustrating the structure of an improved electric power generation system according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 개선된 전기 발전시스템의 내부 구조를 설명하기 위한 전체 종단면 구조도,Figure 2 is an overall longitudinal cross-sectional view for explaining the internal structure of the improved electric power generation system according to the present invention,

도 3은 도 1의 전기 발전시스템의 내부 구성요소의 배열 상태를 예시하기 위한 분해조립 사시도,3 is an exploded perspective view illustrating an arrangement of internal components of the electric power generation system of FIG. 1;

도 4는 도 2의 선 A-A에 따른 자기 디스크와 전장 링 디스크의 역회전 발생 구조를 설명하기 위한 종단면 구조도,4 is a longitudinal cross-sectional view for explaining the structure of the reverse rotation of the magnetic disk and the electric ring disk according to the line A-A of FIG.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 자기 디스크의 영구자석 배열 상태를 도시한 평면 구도조, 및Figure 5 is a planar composition, showing the permanent magnet arrangement of the magnetic disk according to an embodiment of the present invention, and

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전장 링 디스크의 코일조립체 배열 상태 를 도시한 평면 구조도.Figure 6 is a plan view showing the coil assembly arrangement state of the electric ring disk according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1 : 휠 1: wheel

10 : 회전축 10: axis of rotation

20 : 연결부 20: connection part

50 : 기어 디스크 50: gear disc

51 : 외부 기어 스퍼부 51: external gear spur

100 : 하우징 100: housing

110 : 자기 디스크 110: magnetic disk

111 : 영구자석 111: permanent magnet

113 : 내부 기어 스퍼부 113: inner gear spur part

120 : 전장 링 디스크 120: full length ring disc

121 : 코일 조립체 121: coil assembly

200 : 유성기어조립체 200: planetary gear assembly

Claims

In a power generation system that generates electricity by using a faraday electromagnetic induction action in which a current is induced by a relative motion between a permanent magnet and a coil,

A plurality of coil assemblies arranged radially in a plurality of lengthwise ring disks fixed to a connection rotatably supported via a bearing on a rotating axis of rotation as a center of the wheel;

A housing body in which a plurality of permanent magnets are arranged radially on the side facing the plurality of coil assemblies, and the magnetic disks arranged in a floating arrangement between the electric field ring disks are fixedly arranged;

A plurality of planetary gear assemblies rotatably supported on the other side of the housing body, the inner spur gear portion formed on the other side of one of the electric field ring disk is engaged with the planetary gear in the planetary gear assembly to have the inner spur gear portion The ring disk is configured to rotate in a reverse direction with the gear disk having an external spur gear portion provided at the tip of the rotating shaft of the wheel,

Each of the magnetic disks is arranged such that a plurality of fan-shaped permanent magnets radially occupy two-thirds of the diameter at regular intervals, and N-pole and S-pole are alternately arranged, and a fan-shaped permanent magnet disposed on the magnetic disk. These permanent magnets are configured to form a magnetic circuit of a form as the opposing ones are arranged to work with each other,

The magnetic disk is disposed between the full-length ring disks, the number of fan-shaped coil windings corresponding to the fan-shaped permanent magnets on each side of each of the full-length ring disks are disposed opposite the permanent magnets, respectively, the coil windings of each of the full-length ring disks They are connected in series to each other so that the direction of the induced current induced by the magnetic force line passing through the coil winding is matched.

The magnetic disk is a power generation system characterized in that the floating arrangement via the boss member fixed to one side of the inner peripheral portion of the housing body.

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The method of claim 1,

The planetary gear assembly has one end connected to an inner side of the cover body fixedly arranged on the outside of the wheel, and the other end is coupled to a support on which the plurality of planetary gears are rotatably supported at the same angle in both directions. Power generation system.

The method of claim 3, wherein

The planetary gear system is characterized in that the first gear and the second pinion having a different pitch circle size is composed of a double gear double coupling.