KR101060171B1

KR101060171B1 - Rotator using magnet

Info

Publication number: KR101060171B1
Application number: KR1020080078210A
Authority: KR
Inventors: 박재건
Original assignee: 박재건
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2011-08-29
Also published as: KR20100019270A

Abstract

본 발명은 자석을 이용하여 저전력으로 회전동력을 발생시키는 회전장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 회전장치는 중심이 회전축에 결합된 회전판과; 일면이 회전판에 이격상태에서 대향하도록 배치되고 그 중심이 회전판의 중심과 일치하도록 배치된 고정판과; 회전판과 대향하도록 고정판의 일면에 결합되되, 고정판의 중심으로부터 원주 측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지면서 제1곡률반경으로 휘어진 다수의 제1자석과; 제1자석과 대향하도록 회전판의 일면에 결합되되, 회전판의 중심으로부터 원주 측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지면서 제1곡률반경과 다른 제2곡률반경으로 휘어지며, 척력이 작용하도록 제1자석의 극과 동일한 극이 대면하도록 배치된 다수의 제2자석과; 회전판의 초기기동을 위해 회전축을 회전시키는 모터와; 고정판과 회전판의 간격 조절을 위해 고정판을 회전축의 길이방향으로 이동시키는 유압장치를 포함한다.The present invention relates to a rotating device for generating a rotating power at low power using a magnet. The rotating device according to the present invention includes a rotating plate whose center is coupled to the rotating shaft; A fixed plate disposed so that one surface thereof faces away from the rotating plate and its center coincides with the center of the rotating plate; A plurality of first magnets coupled to one surface of the fixed plate so as to face the rotating plate, the width being gradually wider from the center of the fixed plate toward the circumference, the first magnet being bent at a first radius of curvature; It is coupled to one surface of the rotating plate so as to face the first magnet, and gradually widens from the center of the rotating plate toward the circumferential side and bends into a second radius of curvature different from the first radius of curvature, the same as that of the pole of the first magnet so that the repulsive force acts. A plurality of second magnets arranged such that the poles face each other; A motor for rotating the rotating shaft for initial starting of the rotating plate; It includes a hydraulic device for moving the fixed plate in the longitudinal direction of the rotary shaft for adjusting the distance between the fixed plate and the rotating plate.

Description

Rotational apparatus using the magnet

본 발명은 자석을 이용하여 저전력으로 회전동력을 발생시키는 회전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotating device for generating a rotating power at low power using a magnet.

현재 다양한 종류의 자력회전장치가 사용되고 있다. 이들 자력회전장치 중 대표적인 것이 전동기 또는 모터이다. 이들 전동기는 고정자와 회전자를 구비하고, 고정자와 회전자 간의 인력 및 척력에 의해 회전자가 회전하도록 구성되어 있다. 이때 회전자는 구동축과 결합되어 회전자의 회전에 따라 구동축이 회전 구동됨으로써 외부 장치에 회전력을 제공한다.Currently, various kinds of magnetic rotating devices are used. Representative of these magnetic rotating devices are electric motors or motors. These electric motors include a stator and a rotor, and are configured to rotate the rotor by the attractive force and repulsive force between the stator and the rotor. At this time, the rotor is coupled to the drive shaft and the drive shaft is driven to rotate in accordance with the rotation of the rotor to provide a rotational force to the external device.

고정자와 회전자 간의 인력 및 척력은 자석과 전자석을 이용하여 생성한다. 전자석의 작동을 위해서는 전기가 요구된다. 전기로서는 직류 또는 교류를 사용하게 되는데, 교류를 사용하는 것으로는 인덕션 모터(induction motor), 동기 모터(synchronous motor) 등이 있고, 직류를 사용하는 것으로는 브러시리스 모터(brushless motor), 스테핑 모터(stepping motor) 등이 있다.The attraction and repulsive forces between the stator and the rotor are generated using magnets and electromagnets. Electricity is required for the operation of the electromagnet. As the electricity, direct current or alternating current is used. Alternating current includes induction motors and synchronous motors, and direct current uses brushless motors and stepping motors. stepping motor).

그러나, 종래의 전동기에 있어서는 전자석의 구동을 위해 지속적으로 전력공 급이 요구되고, 또한 전력 효율 및 기계적 효율이 좋지 못하여 불필요한 열이 발생됨으로써 전력효율이 낮다는 문제가 있다.However, in the conventional motor, there is a problem in that power supply is continuously required for driving the electromagnet, and power efficiency and mechanical efficiency are not good, so that unnecessary heat is generated and power efficiency is low.

또한, 이와 같은 회전체의 구동에 필요한 전력의 생산을 위해서는 별도의 발전설비가 요구된다. 이들 발전 설비로서는 풍력이나 수력 등을 이용하는 발전설비와, 경유나 석탄 등을 이용하는 화력발전설비 및, 원자력 발전설비 등이 있다. 그러나, 이러한 발전설비 들은 기본적으로 설비 비용이 크게 요구됨은 물론 환경을 오염시키는 문제를 발생시킨다.In addition, a separate power generation facility is required for the production of electric power required for driving such a rotating body. These power generation facilities include power generation facilities using wind power and hydropower, thermal power generation facilities using diesel and coal, and nuclear power generation facilities. However, these power generation facilities are not only very expensive, but also cause a problem of environmental pollution.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 창출된 것으로서, 자석의 척력을 이용하여 회전을 구현함으로써 전력소모를 최소화 할 수 있도록 한 자석을 이용한 회전장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a rotating device using a magnet to minimize power consumption by implementing rotation using the repulsive force of the magnet.

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이러한 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 자석을 이용한 회전장치는 중심이 회전축에 결합된 회전판과; 일면이 상기 회전판에 이격상태에서 대향하도록 배치되고 그 중심이 상기 회전판의 중심과 일치하도록 배치된 고정판과; 회전판과 대향하도록 상기 고정판의 일면에 결합되되, 상기 고정판의 중심으로부터 원주 측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지면서 제1곡률반경으로 휘어진 다수의 제1자석과; 상기 제1자석과 대향하도록 상기 회전판의 일면에 결합되되, 상기 회전판의 중심으로부터 원주 측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지면서 상기 제1곡률반경과 다른 제2곡률반경으로 휘어지며, 척력이 작용하도록 상기 제1자석의 극과 동일한 극이 대면하도록 배치된 다수의 제2자석과; 상기 회전판의 초기기동을 위해 상기 회전축을 회전시키는 모터와; 상기 고정판과 상기 회전판의 간격 조절을 위해 상기 고정판을 상기 회전축의 길이방향으로 이동시키는 유압장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 제1자석은 서로 다른 자력 세기를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 다수의 제2자석은 서로 다른 자력 세기를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제1자석은 11개가 상기 고정판에 상호 균등한 간격으로 배치되고, 상기 제2자석은 13개가 상기 회전판에 상호 균등한 간격으로 배치된 것을 특징으로 한다.Rotating device using a magnet according to the present invention for realizing this object includes a rotating plate having a center coupled to the rotating shaft; A fixed plate disposed on one surface of the rotating plate to face the rotating plate and having a center thereof coinciding with the center of the rotating plate; A plurality of first magnets coupled to one surface of the fixed plate so as to face the rotating plate, the width being gradually wider from the center of the fixed plate toward the circumferential side and bent at a first radius of curvature; The first magnet is coupled to one surface of the rotating plate so as to face the first magnet, the width of the rotating plate gradually increases from the center of the rotating plate toward the circumferential side, and is bent to a second radius of curvature different from the first radius of curvature. A plurality of second magnets arranged such that the same poles as the poles of the magnets face each other; A motor for rotating the rotating shaft for initial starting of the rotating plate; It characterized in that it comprises a hydraulic device for moving the fixed plate in the longitudinal direction of the rotary shaft for adjusting the distance between the fixed plate and the rotating plate.
The plurality of first magnets are characterized by having different magnetic strengths.
The plurality of second magnets are characterized by having different magnetic strengths.
Eleven of the first magnets are arranged at equal intervals on the fixed plate, and the second magnet is characterized in that 13 are arranged at equal intervals on the rotating plate.

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상기한 구성에 의하면, 고정판의 자석과 회전판의 자석의 곡률반경이 상호 다르고 중심부분으로부터 원주 측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지는 형태이기 때문에 자석 간에 발생하는 척력이 회전판의 회전방향으로 작용하여 회전판의 회전이 생긴다. 따라서 저전력으로 구동되는 회전장치를 구현할 수 있다.According to the above configuration, since the curvature radii of the magnet of the fixed plate and the magnet of the rotating plate are different from each other and the width gradually increases from the central portion to the circumferential side, the repulsive force generated between the magnets acts in the rotational direction of the rotating plate, so that the rotation of the rotating plate is reduced. Occurs. Therefore, it is possible to implement a rotary device driven with low power.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 단 이하에서 설명하는 실시예는 본 발명의 하나의 바람직한 구성예를 예시적으로 나타낸 것으로서, 이러한 실시예의 예시는 본 발명의 권리범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 그 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형시켜 실시할 수 있다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiments described below exemplarily illustrate one preferred configuration of the present invention, and examples of such embodiments are not intended to limit the scope of the present invention. The present invention can be variously modified without departing from the technical idea thereof.

우선, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 기본 개념을 설명한다.First, the basic concept of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 2개의 평판형 자석(1, 2)을 같은 극, 예컨대 N극이 서로 인접되게 배치한 경우를 나타낸 것이다. 도면에서 자석(1, 2)의 표면으로부터 방출되는 자력이 전체 표면을 통해 균일하게 방출되고, 자석(1, 2)이 평행한 상태로 배치되어 있다면 자석(1, 2)은 서로 정확하게 180도의 차이를 갖는 A 및 A' 방향으로 척력을 받게 된다. 따라서, 만일 자석(1, 2)간에 작용하는 척력이 일정 이상이 되면 자석(1, 2)은 A와 A' 방향으로 이동하게 된다.FIG. 1 shows a case where two flat magnets 1 and 2 are arranged with the same pole, for example, the N pole adjacent to each other. In the drawing, if the magnetic force emitted from the surface of the magnets 1 and 2 is uniformly emitted through the entire surface, and the magnets 1 and 2 are arranged in parallel, the magnets 1 and 2 are exactly 180 degrees different from each other. Repulsive force is applied in the A and A 'directions. Therefore, if the repulsive force acting between the magnets 1 and 2 is greater than or equal to a certain degree, the magnets 1 and 2 move in the directions A and A '.

그러나, 만일 자석(1, 2)간에 작용하는 자력을 균일하게 설정하지 않고 표면 위치에 따라 달라지도록 설정하게 되면 자석(1, 2)에 가해지는 각각의 척력은 전체 표면에 대해 평행하게 유지되지 않고 특정한 부위에 가중되게 나타나게 됨으로써 자석(1, 2)은 특정한 방향으로 척력을 받게 된다. 이때, 자석(1, 2)이 받게 되는 척력 또는 인력은 크기와 방향을 갖는 벡터로서 나타낼 수 있다.However, if the magnetic force acting between the magnets 1 and 2 is set to vary according to the surface position rather than uniformly, each repulsive force applied to the magnets 1 and 2 is not kept parallel to the entire surface. By appearing weighted to a specific site, the magnets 1 and 2 are repulsed in a specific direction. At this time, the repulsive force or attraction force applied to the magnets 1 and 2 may be represented as a vector having a magnitude and a direction.

도 2는 서로 모양이 다른 자석(3, 4)을 동일한 극성, 예컨대 N극이 서로 인접하도록 배치한 경우를 나타낸 것이다. 도 2에서 자석(3, 4)은 b측면에 비해 a측면의 폭이 더 넓고, 또한 자석(3)에 비해 자석(4)이 곡률반경이 더 작도록 설정된 것이다.2 shows a case where the magnets 3 and 4 having different shapes are arranged so that the same polarity, for example, the N poles are adjacent to each other. In FIG. 2, the magnets 3 and 4 have a wider width of the a side than the b side, and the magnet 4 has a smaller radius of curvature than the magnet 3.

도 2의 경우에는 도면에 점선으로 나타낸 바와 같이 자석(3, 4)의 b측으로부터 a측으로 갈수록 자석(3, 4)간에 작용하는 척력이 점차 하측으로 경사지게 작용하므로 자석(4)은 자석(3)에 대해 A' 방향으로 척력을 받게 된다.In the case of FIG. 2, as shown by the dotted line in the figure, the repulsive force acting between the magnets 3 and 4 gradually inclines downward from the b side of the magnets 3 and 4 to the a side, so that the magnet 4 is magnet 3. ) Is repulsed in the A 'direction.

따라서, 만일 자석(3)이 고정된 상태로 설치되고 자석(4)이 회전이 가능한 상태로 설치된다면, 자석(4)이 부착된 회전판은 자석(3)에 대하여 회전하게 된다. Therefore, if the magnet 3 is installed in a fixed state and the magnet 4 is installed in a rotatable state, the rotating plate to which the magnet 4 is attached rotates with respect to the magnet 3.

도 3은 도 2에서 설명한 개념을 보다 확대적으로 적용한 경우를 나타낸 개념도이다.FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a case in which the concept described in FIG. 2 is applied more broadly.

도 3a에서 참조번호 31은 고정적으로 설치된 원형의 고정판이고, 32는 상기 고정판(31)에 대하여 회전이 가능하도록 설치된 원형의 회전판이다. 이들 고정판(31) 및 회전판(32)에는 다수의 자석이 결합된다.In FIG. 3A, reference numeral 31 denotes a circular fixed plate fixedly installed, and 32 is a circular rotary plate installed to be rotatable with respect to the fixed plate 31. A plurality of magnets are coupled to these fixed plates 31 and the rotating plate 32.

도 3b는 상기 고정판(31) 및 회전판(32)상에 배치되는 자석의 배치 형태를 나타낸 것이다. 도 2에서 설명한 바와 같이 고정판(31) 및 회전판(32)에 결합된 자석들(311, 321)은 고정판(31) 및 회전판(32)의 중심부분으로부터 원주 측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지는 형상을 갖고, 특히 고정판(31)에 배치되는 자석(311)에 비해 회전판(32)에 배치되는 자석(321)의 곡률반경이 더 작도록 설정된다.
도 3c는 고정판(31)과 회전판(32)위에 설치되는 자석(311)과 자석(321)을 포개어 놓은 형상을 나타낸 것으로서, 도면에서 자석(311)은 실선, 자석(321)은 점선으로 도시하였다. 고정판(31)의 자석(311)이 설치된 면과 회전판(32)의 자석(321)이 설치된 면이 상호 이격된 상태에서 평행하게 대면하도록 하고, 고정판(31)의 자석(311)과 회전판(32)의 자석(321) 간에 척력이 작용하도록 하며, 고정판(31)과 회전판(32)의 중심이 일치하도록 한 것이다.3b shows the arrangement of magnets disposed on the fixed plate 31 and the rotating plate 32. As described with reference to FIG. 2, the magnets 311 and 321 coupled to the fixed plate 31 and the rotating plate 32 have a shape that gradually increases in width from the central portion of the fixed plate 31 and the rotating plate 32 to the circumferential side. In particular, the radius of curvature of the magnet 321 disposed on the rotating plate 32 is set smaller than that of the magnet 311 disposed on the fixed plate 31.
3c illustrates a shape in which the magnets 311 and the magnets 321 disposed on the fixed plate 31 and the rotating plate 32 are stacked, and the magnets 311 are shown in solid lines and the magnets 321 in dotted lines. . The surface on which the magnet 311 of the fixing plate 31 is installed and the surface on which the magnet 321 of the rotating plate 32 is installed face each other in parallel with each other, and the magnet 311 and the rotating plate 32 of the fixing plate 31 are faced in parallel. The repulsive force acts between the magnets 321 of (), and the center of the fixed plate 31 and the rotating plate 32 is to match.

이처럼 고정판(31)과 회전판(32)을 배치하면, 고정판(31)에 설치되는 자석(311)과 회전판(32)에 설치되는 자석(321)은 상호 곡률반경이 다르게 마련되고, 중심부분으로부터 원주 측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지는 형태이므로, 양측 자석의 폭과 곡률의 차이로 인해 회전판(32)이 고정판(31)에 대하여 한쪽 방향으로 회전하게 된다.
물론 동작초기에 회전판(32)의 자석(321) 각각에 대하여 작용하는 고정판(31) 자석(311)의 척력이 전체적으로 평형을 이루게 될 경우, 회전판(32)은 정지된 상태를 유지할 수도 있다. 그러나 회전판(32)에 대하여 일정한 기동력을 가해서 회전판(32)을 초기 기동시키게 되면, 회전판(32) 자석(321)을 회전시키토록 영향을 주는 고정판(31) 자석(311)의 자속량이 회전판(32)의 회전 방향을 따라 변하기 때문에 회전판(32)의 회전이 이루어진다.When the fixed plate 31 and the rotating plate 32 are arranged in this way, the magnets 311 installed on the fixed plate 31 and the magnets 321 provided on the rotating plate 32 have different curvature radii, and the circumference from the center portion is different. Since the width gradually increases toward the side, the rotating plate 32 is rotated in one direction with respect to the fixed plate 31 due to the difference between the width and curvature of both magnets.
Of course, when the repulsive force of the magnets 311 of the fixed plate 31 acting on each of the magnets 321 of the rotating plate 32 is initially balanced, the rotating plate 32 may remain stopped. However, when the rotating plate 32 is initially started by applying a constant maneuvering force to the rotating plate 32, the magnetic flux of the fixed plate 31 and the magnet 311 affecting the rotating plate 32 and the magnet 321 is rotated. Rotation of the rotating plate 32 is made because it changes along the direction of rotation.

회전판(32)의 회전속도와 회전력은 고정판(31)과 회전판(32)에 설치되는 자석(311, 321)의 수와 자력의 세기에 따라 달라지게 된다. 일반적으로 자력의 세기는 자석의 크기와 재질에 따라 달라진다. 여기서는 자력의 세기를 조절하고자 할 때 고정판(31)과 회전판(32)에 각각 설치되는 자석의 두께를 조정하여 자력의 세기를 조절할 수 있다. 이처럼 자석의 두께를 조절하는 경우에도 다수의 자석이 설치된 고정판(31) 및 회전판(32)의 표면을 평탄하게 하는 것이 좋다.The rotational speed and rotational force of the rotating plate 32 depend on the number of magnets 311 and 321 installed on the fixed plate 31 and the rotating plate 32 and the strength of the magnetic force. In general, the strength of the magnetic force depends on the size and material of the magnet. Here, when the intensity of the magnetic force is to be adjusted, the intensity of the magnetic force may be adjusted by adjusting the thicknesses of the magnets respectively installed on the fixed plate 31 and the rotating plate 32. Thus, even when adjusting the thickness of the magnet, it is good to flatten the surfaces of the fixed plate 31 and the rotating plate 32 in which a plurality of magnets are installed.

고정판(31) 및 회전판(32)의 구조는 상기 예에 한정되지 않고 다양하게 변형시켜 실시하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 구조에서 고정판(31) 및 회전판(32)에 설치되는 자석(311, 321)의 자력의 세기가 회전방향에 따라 변하도록 설정하는 것도 가능하다.The structures of the fixed plate 31 and the rotating plate 32 are not limited to the above examples and can be modified in various ways. For example, in the above structure, it is also possible to set the strength of the magnetic force of the magnets 311 and 321 provided on the fixed plate 31 and the rotating plate 32 to change in accordance with the rotation direction.

도 4는 본 발명의 다른 변형예로서, 고정판(31)과 회전판(32)에 설치되는 자석(311, 321)들의 회전방향에 따른 자력세기 분포를 도식적으로 나타낸 것이다.FIG. 4 schematically shows a distribution of magnetic strength in accordance with rotation directions of magnets 311 and 321 installed on the fixed plate 31 and the rotating plate 32 as another modified example of the present invention.

도 4a는 자석(311, 321)의 자력세기가 고정판(31) 및 회전판(32)의 회전방향에 따라 단조적으로 감소하는 형태로 배치되고, 도 4b는 자석(311, 321)의 자력세기가 고정판(31) 및 회전판(32)의 회전방향에 따라 단조적으로 감소하다가 다시 단조적으로 증가하는 형태로 배치되어 있다. 도 4a와 도 4b는 자력의 세기가 가장 큰 위치를 P1, 자력의 세기가 가장 작은 위치를 P1'로 도시하였다. 각 화살표의 높이는 해당 위치의 자력세기를 도식적으로 나타낸 것이다. 4A shows that the magnetic strengths of the magnets 311 and 321 are monotonically reduced in accordance with the rotation directions of the fixed plate 31 and the rotating plate 32. FIG. 4B shows the magnetic strengths of the magnets 311 and 321. The fixed plate 31 and the rotating plate 32 are arranged monotonically and then monotonically increasing in a rotational direction. 4A and 4B show a position where the intensity of the magnetic force is the greatest as P1 and a position where the intensity of the magnetic force is the smallest as P1 '. The height of each arrow is a graphical representation of the magnetic strength at that location.

이와 같이 자석(311, 321)을 배치하면, 고정판(31)의 P1 위치와 회전판(32)의 P1 위치가 대향하여 자석(311, 321)간에 척력이 최대로 작용할 때,해당 순간에는 회전판(32)에 가장 큰 회전력이 제공된다. 그리고 회전판(32)의 P1 위치와 고정판(31)의 P1'위치가 대향한 상태에서 회전판(32)이 회전하는 경우에는 그 후에 위치하는 자석의 척력으로 의해 회전판(32)의 회전력이 순간 작아진다. 이러한 상황이 반복되면서 회전판(32)은 회전하게 된다.When the magnets 311 and 321 are arranged in this way, when the repulsive force acts at the maximum between the magnets 311 and 321 so that the P1 position of the fixed plate 31 and the P1 position of the rotating plate 32 are opposed to each other, the rotating plate 32 at that moment. ) Gives the largest torque. When the rotating plate 32 rotates while the P1 position of the rotating plate 32 and the P1 'position of the fixed plate 31 are opposed to each other, the rotational force of the rotating plate 32 is momentarily reduced by the repulsive force of the magnet located thereafter. . As this situation is repeated, the rotating plate 32 is rotated.

한편, 도 4의 구조에서 고정판(31) 또는 회전판(32)의 P1 위치에 자석 대신에 전자석을 설치하여 상대하는 자석에 적절하게 척력 및 인력을 작용하도록 하면 최소한의 소비전력으로 최대한의 회전 토크를 얻을 수 있게 된다.On the other hand, in the structure of Figure 4 by installing an electromagnet in place of the magnet in the P1 position of the fixed plate 31 or the rotating plate 32 so as to properly act the repulsive force and attraction to the magnet to counteract the maximum rotational torque with a minimum power consumption You can get it.

또 도 4의 예는 고정판(31)과 회전판(32)의 자석 수를 동일하게 구성한 것이나, 고정판(31)과 회전판(32)은 자석의 수를 서로 다르게 할 수 있다.In addition, in the example of FIG. 4, the number of magnets of the fixed plate 31 and the rotating plate 32 is configured to be the same, but the number of the magnets of the fixed plate 31 and the rotating plate 32 can be different from each other.

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도 5는 그 일 예로써 고정판(31)에 11개의 제1자석(311)을 균등한 간격으로 설치하고, 회전판(32)에 13개의 제2자석(321)을 균등한 간격으로 설치한 것이다. 즉 고정판(31)에 설치되는 제1자석(311)의 수보다 회전판(32)에 설치되는 제2자석(321)의 수를 늘릴 때 회전방향에 따른 자력분포를 나타낸 것이다.5 is an example in which eleven first magnets 311 are installed at equal intervals on the fixed plate 31, and thirteen second magnets 321 are disposed at equal intervals on the rotating plate 32. That is, when the number of the second magnets 321 installed on the rotating plate 32 is increased than the number of the first magnets 311 provided on the fixing plate 31, the magnetic force distribution according to the rotation direction is shown.

도 5의 예는 고정판(31)의 자석 수와 회전판(32)의 자석 수를 달리한 것으로, 회전판(32)이 회전하는 동안 회전판(32)에 결합된 어느 하나의 자석(321)과 고정판(31)에 결합된 어느 하나의 자석(311)이 일치하여 대면할 경우, 고정판(31)과 회전판(32)의 나머지 자석들이 상호 일치하여 대면하지 않도록 한 것이다. 이는 자석(311,321)이 가장 일치하여 대면하는 어느 한 위치에서 회전력으로 작용하는 가장 큰 척력이 발생하고, 다른 위치에서는 이 보다 작은 척력이 발생하도록 하며, 회전에 의해 그 위치가 연속하여 변하도록 한 것이다. 5 shows that the number of magnets of the fixed plate 31 and the number of magnets of the rotating plate 32 are different from each other, and any one magnet 321 and the fixed plate (coupling to the rotating plate 32 while the rotating plate 32 rotates) If any one of the magnets 311 coupled to 31 are faced with each other, the remaining magnets of the fixed plate 31 and the rotating plate 32 do not face each other. This causes the greatest repulsive force acting as a rotational force at one position where the magnets 311 and 321 are most confronted to face each other, and a smaller repulsive force is generated at another position, and its position is continuously changed by rotation. .

도 5의 예에서도 도 4의 예와 마찬가지로 고정판(31)과 회전판(32)에 설치되는 각 자석들의 자력세기를 서로 다르게 설정할 수 있을 것이다.In the example of FIG. 5, as in the example of FIG. 4, magnetic strengths of the magnets installed on the fixed plate 31 and the rotating plate 32 may be set differently.

도 6은 상기한 본 발명의 회전장치를 이용하여 발전장치를 구성하는 경우의 장치 구성의 일례를 나타낸 구성도이다.6 is a configuration diagram showing an example of a device configuration in the case of constituting a power generator using the above-described rotary device of the present invention.

도 6에서 참조번호 51은 모터이다. 이 모터(51)는 이후에 설명할 회전장치(55)의 초기 기동력을 제공하기 위한 것이다. 모터(51)의 구동 샤프트(511)는 커플러(52)를 통해서 회전장치(55)의 회전축(53)과 결합되고, 회전축(53)의 종단에는 회전축(53)의 회전력을 이용하여 전력을 생성하는 발전기(56)가 결합된다. 여기서, 본 발명에 따른 회전장치를 발전 설비가 아닌 구동수단으로 사용하는 경우에는 상기 발전기(56) 대신에 다른 작동장치가 결합될 것이다.In FIG. 6, reference numeral 51 is a motor. This motor 51 is for providing the initial starting force of the rotating device 55 which will be described later. The drive shaft 511 of the motor 51 is coupled to the rotary shaft 53 of the rotary device 55 through the coupler 52, and generates electric power at the end of the rotary shaft 53 by using the rotational force of the rotary shaft 53. The generator 56 is coupled. Here, in the case of using the rotary device according to the present invention as a driving means rather than a power generation facility, another operating device may be combined instead of the generator 56.

상기 회전장치(55)는 상술한 바와 같이 고정판(551, 553)과 회전판(552)을 구비한다. 여기서 하나의 회전판(552) 양측에 고정판(551, 553)을 배치한 것은 고정판(551, 553)에 의해 회전판(552)에 가해지는 회전력을 보다 크게 설정하기 위한 것이다.The rotating device 55 includes the fixing plates 551 and 553 and the rotating plate 552 as described above. Here, the fixing plates 551 and 553 are disposed at both sides of the one rotating plate 552 to set the rotational force applied to the rotating plate 552 by the fixing plates 551 and 553 to be larger.

도면에 구체적으로 나타내지는 않았으나 회전축(53)은 고정판(551, 553)에 예컨대 베어링 등의 결합체를 통해서 결합되어 고정판(551, 553)은 회전축(53)에 에 회전과 슬라이딩 이동이 가능하게 지지된다. 그리고, 회전판(552)은 회전축(53)에 고정적으로 결합되어 회전판(552)이 회전할 때 회전축(53)이 함께 회전하도록 되어 있다.Although not specifically illustrated in the drawing, the rotation shaft 53 is coupled to the fixing plates 551 and 553 through an assembly such as a bearing, such that the fixing plates 551 and 553 are rotatably supported on the rotation shaft 53 by rotation and sliding movement. . The rotating plate 552 is fixedly coupled to the rotating shaft 53 so that the rotating shaft 53 rotates together when the rotating plate 552 rotates.

상기 고정판(551, 553)의 회전판(552)과 대향하는 측면에는 다수의 자석(551a, 553a)이 설치된다. 그리고, 회전판(552)의 양측면에는 각각 다수의 자석(552a, 552b)이 설치된다. 고정판(551, 553)과 회전판(552)에 설치되는 자석들은 도면에 나타낸 바와 같이 서로 동일한 극성이 대향하도록 배치된다. 여기서 바람직하게는 회전판(552)의 양측면에 설치되는 자석(552a, 552b)은 그 형상 및 배치형태가 동일하게 설정되고, 고정판(551, 553)에 설치되는 자석(551a, 553a)는 상호 대칭되도록 배치되어 회전판(552)이 고정판(551, 553)에 의해 동일한 방향으로 척력을 받을 수 있도록 구성된다.A plurality of magnets 551a and 553a are installed on side surfaces of the fixing plates 551 and 553 that face the rotating plate 552. A plurality of magnets 552a and 552b are provided on both side surfaces of the rotating plate 552, respectively. The magnets installed on the fixed plates 551 and 553 and the rotating plate 552 are arranged to face the same polarity as shown in the figure. Here, preferably, the magnets 552a and 552b installed on both sides of the rotating plate 552 have the same shape and arrangement, and the magnets 551a and 553a installed on the fixed plates 551 and 553 are symmetrical with each other. The rotating plate 552 is arranged to receive the repulsive force in the same direction by the fixing plates 551 and 553.

또한, 고정판(551)은 유압장치(54)에 의해 회전축(53)의 길이 방향을 따라 좌우로 이동할 수 있도록 되어 있다. 따라서, 유압장치(54)가 작동하여 고정판(551)이 우측으로 이동되면 도 7에 나타낸 바와 같이 고정판(551, 553)과 회전판(552)에 설치되어 있는 자석(551a, 552a, 552b, 553a)들 간의 척력에 의해 회전판(552)이 적절하게 우측으로 이동되고, 이에 따라 회전축(53)이 함께 우측으로 이동되면서 커플러(52)에서 회전축(53)이 구동 샤프트(511)와 분리된다. 그리고, 이 상태에서는 고정판(551, 553)과 회전판(552)의 간격이 보다 작게 설정되므로 회전판(552)에 보다 강한 회전력이 가해지게 된다.In addition, the fixed plate 551 is able to move left and right along the longitudinal direction of the rotary shaft 53 by the hydraulic device (54). Therefore, when the hydraulic device 54 is operated and the fixing plate 551 is moved to the right side, as shown in FIG. 7, the magnets 551a, 552a, 552b, and 553a installed in the fixing plates 551 and 553 and the rotating plate 552 are shown. The revolving plate 552 is properly moved to the right by the repulsive force between them, and thus the rotating shaft 53 is separated from the drive shaft 511 at the coupler 52 while the rotating shaft 53 is moved to the right together. In this state, since the distance between the fixed plates 551 and 553 and the rotating plate 552 is set smaller, a stronger rotational force is applied to the rotating plate 552.

상기 모터(51)와 유압장치(54)는 도시되지 않은 콘트롤러에 의해 그 구동이 제어된다.The drive of the motor 51 and the hydraulic device 54 is controlled by a controller (not shown).

상기 구성에서는 장치의 동작 초기에 콘트롤러는 모터(51)를 구동시켜 회전축(53)을 회전 구동하게 된다. 따라서, 이때 회전장치(55)에 초기 기동력이 제공되고, 이에 따라 회전판(552)이 회전하기 시작한다.In the above configuration, the controller drives the motor 51 to drive the rotation shaft 53 at the initial stage of operation of the device. Thus, an initial maneuvering force is provided to the rotating device 55 at this time, so that the rotating plate 552 starts to rotate.

이어, 초기 기동이 완료되면 콘트롤러는 유압장치(54)를 작동시켜 회전축(53)과 구동 샤프트(511)를 분리시킴과 더불어 모터(51)를 정지시키게 된다.Subsequently, when the initial start is completed, the controller operates the hydraulic device 54 to separate the rotation shaft 53 and the drive shaft 511 and to stop the motor 51.

상술한 바와 같이 회전장치(55)에서 고정판(551, 553)에 대하여 회전판(552)이 회전하게 되면 고정판(551, 553)과 회전판(552)에 구비되는 자석들간의 상호 작용에 의해 회전판(552)이 회전하게 된다. 그리고 이러한 회전판(552)의 회전에 따라 회전축(53)이 회전하게 되고, 이 회전축(53)의 회전력에 의해 발전기(56)가 구동되어 발전동작을 실행하게 된다.As described above, when the rotating plate 552 rotates with respect to the fixed plates 551 and 553 in the rotating device 55, the rotating plate 552 is formed by the interaction between the magnets provided in the fixed plates 551 and 553 and the rotating plate 552. ) Will rotate. As the rotation plate 552 rotates, the rotation shaft 53 rotates, and the generator 56 is driven by the rotational force of the rotation shaft 53 to perform the power generation operation.

따라서, 상술한 실시예에 의하면, 저전력으로 발전기를 포함하는 외부 작동기기를 구동할 수 있는 회전장치가 구현된다.Therefore, according to the above-described embodiment, a rotary device capable of driving an external operating device including a generator at low power is implemented.

이상으로 본 발명에 따른 실시예를 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The embodiment according to the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.

도 1 및 도 2는 본 발명의 기본 개념을 설명하기 위한 설명도.1 and 2 are explanatory diagrams for explaining the basic concept of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 회전장치의 구조를 설명하기 위한 도면.3 is a view for explaining the structure of a rotating apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전장치의 구조를 설명하기 위한 도면.4 and 5 are views for explaining the structure of a rotating apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 6는 본 발명에 따른 회전장치가 적용된 발전장치의 구성을 나타낸 구성도.Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a power generation apparatus applied to the rotary device according to the present invention.

도 7은 도 6에 나타낸 발전장치의 동작상태를 설명하기 위한 구성도.7 is a configuration diagram for explaining an operating state of the power generation device shown in FIG.

Claims

A rotating plate 32 whose center is coupled to the rotating shaft;

A fixed plate 31 disposed on one surface of the rotary plate 32 so as to face the rotary plate 32 in a spaced state, and having a center thereof coinciding with the center of the rotary plate 32;

A plurality of first magnets 311 coupled to one surface of the fixing plate 31 so as to face the rotating plate 32, the width of which gradually increases from the center of the fixing plate 31 toward the circumference thereof, and the first plate 311 is bent in a first radius of curvature; ;

It is coupled to one surface of the rotating plate 32 so as to face the first magnet 311, the width is gradually wider toward the circumferential side from the center of the rotating plate 32 and bent in a second radius of curvature different from the first radius of curvature A plurality of second magnets 321 disposed so that the same poles as the poles of the first magnets 311 face each other so that the repulsive force acts;

A motor (51) for rotating the rotary shaft for initial startup of the rotary plate (32);

And a hydraulic device (54) for moving the fixed plate (31) in the longitudinal direction of the rotating shaft to adjust the distance between the fixed plate (31) and the rotating plate (32).

The method of claim 1,

The plurality of first magnets (311) is a rotary device using a magnet, characterized in that having different magnetic strength.

The method of claim 1,

The plurality of second magnets 321 is a rotating device using a magnet, characterized in that having different magnetic strength.

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The method of claim 1,

Eleven of the first magnets are arranged at equal intervals on the fixed plate,

The second magnet is a rotary device using a magnet, characterized in that 13 are arranged at equal intervals on the rotating plate.

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