KR101141658B1 - generator for high-utility. - Google Patents
generator for high-utility. Download PDFInfo
- Publication number
- KR101141658B1 KR101141658B1 KR1020090088703A KR20090088703A KR101141658B1 KR 101141658 B1 KR101141658 B1 KR 101141658B1 KR 1020090088703 A KR1020090088703 A KR 1020090088703A KR 20090088703 A KR20090088703 A KR 20090088703A KR 101141658 B1 KR101141658 B1 KR 101141658B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- field coil
- generator
- coil part
- field
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
Abstract
본 발명은 고효율 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 발전기와는 다른 전기자 코일과 계자코일의 배열을 통하여 기전력은 정상적으로 유도하면서도 부하 출력 시 발전기 회전자에 발생하는 회전자를 방해하는 힘을 최소화하게 하여 발전기의 에너지 변환 효율을 높인 고효율 발전기에 관한 것이다. The present invention relates to a high-efficiency generator, and more particularly, through the arrangement of the armature coil and the field coil different from the conventional generator to minimize the force disturbing the rotor generated in the generator rotor during load output while normal electromotive force It relates to a high efficiency generator to increase the energy conversion efficiency of the generator.
본 발명인 고효율 발전기는,The high efficiency generator of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
제1자기유도코어부(130) 및 제2자기유도코어부(130a) 사이에 형성되는 회전축(140)과;A rotation shaft 140 formed between the first magnetic induction core portion 130 and the second magnetic induction core portion 130a;
상기 회전축에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first field coil part 120 formed on the rotating shaft;
상기 회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second field coil part 120a formed on the rotating shaft and spaced apart from the first field coil part at a predetermined interval;
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 어느 일측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제1자기유도코어부(130)에 권선되는 제1전기자코일부(110)와;A first electric coil part 110 wound around one side of the first field coil part 120 and the second field coil part 120a at a predetermined interval;
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 타측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제2자기유도코어부(130a)에 권선되는 제2전기자코일부(110a);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a second electric magnetic coil part 110a wound around the second magnetic induction core part 130a formed to be spaced apart from the other sides of the first field coil part 120 and the second field coil part 120a by a predetermined distance. Characterized in that the configuration.
본 발명을 통해 회전자의 회전을 방해하는 역토오크를 감소시켜 발전기의 에너지 변환 효율을 높이는 효과를 제공하게 된다.The present invention provides an effect of increasing the energy conversion efficiency of the generator by reducing the reverse torque that interferes with the rotation of the rotor.
전기자 코일, 계자 코일, 회전자, 발전기, 자석 배열. Armature coil, field coil, rotor, generator, magnetic array.
Description
본 발명은 고효율 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 발전기와는 다른 전기자 코일과 계자코일의 배열을 통하여 기전력은 정상적으로 유도하면서도 부하 출력 시 발전기 회전자에 발생하는 회전자를 방해하는 힘을 최소화하게 하여 발전기의 에너지 변환 효율을 높인 고효율 발전기에 관한 것이다. The present invention relates to a high-efficiency generator, and more particularly, through the arrangement of the armature coil and the field coil different from the conventional generator to minimize the force that interferes with the rotor generated in the generator rotor during load output while normal electromotive force It relates to a high efficiency generator to increase the energy conversion efficiency of the generator.
종래 발전기의 구조는 도 1에 도시한 바와 같이, 일체형으로 구성된 전기자 코일(10)의 한쪽 면에 계자코일(20)의 양극이 교대로 지나가면서 기전력을 유도하는 방식으로, 전기자 코일에 전류가 흐르게 되면 회전자를 방해하는 힘이 발생하여 발전기 회전자의 RPM을 감소시키게 된다. As shown in FIG. 1, the structure of the conventional generator is configured to induce electromotive force while alternately passing through the anodes of the
따라서 동일한 RPM을 유지해 주어야 하는 발전기의 특성 때문에 발전기 회전자에 더 많은 에너지를 공급하여 회전자 RPM이 감소하지 않도록 하여야 한다.Therefore, because of the characteristics of the generator that must maintain the same RPM to supply more energy to the generator rotor should not reduce the rotor RPM.
따라서, 종래의 발전기에서는 터빈이나 원동기 운전에 필요한 입력 에너지 대비 발전기 출력 에너지 비율인 에너지 변환 효율이 35% 수준이다.Therefore, in the conventional generator, the energy conversion efficiency, which is the ratio of the generator output energy to the input energy required for the turbine or prime mover, is about 35%.
발전기는 패러데이의 전자기 유도 법칙을 기초로 하고 있는데 자기장과 도체의 상호 작용에 의해 기전력이 발생하는 원리이다.Generators are based on Faraday's law of electromagnetic induction, which is the principle of electromotive force generated by the interaction of magnetic fields and conductors.
그런데 종래의 발전기는 도 1에 도시한 바와 같이, 일체형을 이룬 자기유도코어(30)에 각각 권선된 전기자 코일(10)의 한 면에 계자 코일(20)이 순차적으로 지나감으로써 기전력을 유도하는 방식으로 구성되어 있다.However, the conventional generator, as shown in FIG. 1, induces electromotive force by passing the
전기자 코일에 전류가 흐르게 되면 전기자 코일에는 자기장이 형성되는데, 이때 발전기에서 발생하는 자기장은 도 2에 도시한 바와 같이, N극이 마주보고 있는 제1전기자코일(10a)과 계자코일(20) 및 제1전기자코일의 반대편에 있는 S극이 마주보고 있는 제2전기자코일(10b)가 직선상에 위치하게 된다.When an electric current flows through the armature coil, a magnetic field is formed in the armature coil. At this time, the magnetic field generated by the generator is, as shown in FIG. 2, the
따라서, 계자 코일의 제1자기장(40)과 제1전기자코일의 제2자기장(41) 및 Thus, the first
제2전기자코일의 제3자기장(42)이 가장 강하게 작용하게 되는 것이며, 상기 자기장끼리의 끌어당기는 힘과 미는 힘이 함께 작용하여 발전기 회전자의 회전을 방해하는 것이다.The third
이것은 자기장 영역에 있는 도체에는 와전류가 발생하고, 이 와전류에 의해 발생한 자기장이 자석의 운동을 방해하는 방향으로 작용하는 와류손의 원리와 동일하다.This is identical to the principle of eddy currents in which eddy currents occur in a conductor in the magnetic field region, and the magnetic field generated by the eddy currents acts in a direction that interferes with the movement of the magnet.
전기자 코일에 전류가 흐를 때 발생하는 회전자를 방해하는 이 힘을 정리한 것이 플레밍의 왼손 법칙이다. Fleming's left-hand rule sums up this force, which impedes the rotor when current flows through the armature coil.
발전기에서의 전류의 방향은 자기장의 방향과 도선의 운동 방향에 의하여 결정되고(플레밍의 오른쪽 법칙), 도선에 전류가 흐르게 되면 자기장의 방향과 전 류의 방향에 의해 힘이 발생하는 방향이 정해진다.(플레밍의 왼손 법칙)The direction of the current in the generator is determined by the direction of the magnetic field and the direction of movement of the conductors (the right law of Fleming), and when the current flows through the conductors, the direction of the force is determined by the direction of the magnetic field and the current. Fleming's Left Hand Law
이때, 전기자 코일에 전류가 흐르게 되면 발전기 회전자의 회전 방향과 반대 방향으로 작용하는 힘이 발생하게 되는데 이 힘에 의하여 회전자의 회전이 방해를 받아 회전자의 RPM이 감소하게 되는 것이다.At this time, when a current flows in the armature coil, a force acting in a direction opposite to the direction of rotation of the generator rotor is generated, and the rotation of the rotor is disturbed by this force, thereby reducing the RPM of the rotor.
다시 말하자면, 종래의 발전기는 회전자의 RPM이 감소하게 되면 주파수 및 전압, 전류가 감소하게 되어 전기의 품질이 떨어지므로 더 많은 에너지를 공급하여 회전자의 RPM을 동일하게 유지시켜 주어야 한다.In other words, in the conventional generator, when the RPM of the rotor is reduced, the frequency, voltage, and current are reduced, so that the quality of electricity is lowered.
따라서 종래 발전기는 에너지 변환 효율이 떨어지는 것이다.Therefore, conventional generators are inferior in energy conversion efficiency.
예를 들어 정격 출력 20~500KW인 종래의 디젤 발전기의 경우, 100% 부하 운전 시 연료 소모량은 무부하시 연료 소모량의 7~30 배 수준이다.For example, in a conventional diesel generator with a rated output of 20 to 500 kW, the fuel consumption at 100% load operation is 7 to 30 times the fuel consumption at no load.
그러므로 에너지 변환 효율을 향상시키기 위해서는 전기자 코일에 전류가 흐를 때 발생하는 회전자의 회전을 방해하는 힘을 최소화하여야 한다.Therefore, in order to improve the energy conversion efficiency, it is necessary to minimize the force that hinders the rotation of the rotor generated when current flows in the armature coil.
부연 설명하자면, 발전기 부하 운전시 발전기 회전자를 방해하는 힘이 발생하는 주된 이유는 전기자 코일에 전류가 흐르면 전기자 코일 주위에 자기장이 발생하여 계자 코일의 자기장과 상호 작용하기 때문이다.In other words, the main reason for the force that interferes with the generator rotor during generator load operation is that when current flows in the armature coil, a magnetic field is generated around the armature coil and interacts with the magnetic field of the field coil.
다시 말하면 전기자 코일에 전류가 흐르게 되면 전기자 코일에 자기장이 발생하는데 이 자기장이 계자 코일에서 발생한 자기장과 서로 끌어당기거나 밀면서 발전기 회전자의 회전을 방해하기 때문이며, 이것은 와전류에 의해 발생하는 와류손 원리와 같다. In other words, when an electric current flows through the armature coil, a magnetic field is generated in the armature coil, which attracts or pushes the magnetic field generated by the field coil and interferes with the rotation of the generator rotor, which is caused by the eddy current principle. same.
도 2는 종래 발전기 구조에서 발생하는 자기장의 흐름을 나타낸 도면이며, 도 3은 이것을 도식화한 도면이다.2 is a view showing the flow of the magnetic field generated in the conventional generator structure, Figure 3 is a diagram illustrating this.
도 3에서 보면 계자코일(20)의 N극과 마주보는 제1전기자코일(10a)의 경우는 S극이 발생하게 되고 계자코일의 S극과 마주보는 제2전기자코일(10b)의 경우는 N극이 발생하여 서로 정면으로 마주대하고 있는 직선 형태를 취하고 있는데, 이때 계자코일이 전기자 코일과 일직선으로 놓이기 전까지는 계자 코일과 전기자 코일이 서로 밀어 내는 힘이 발생하고, 일직선상을 지난 후에는 계자 코일과 전기자 코일이 서로 끌어당기는 힘이 발생하게 되어 발전기 회전자의 회전을 방해하고 있는 것이다. 그동안 발전기 분야에서는 발전기 회전자에 발생하는 회전을 방해하는 힘을 당연한 물리법칙으로 규정하고 그 힘을 최소화하려는 시도조차 하지 못했다.3, in the case of the first
따라서, 발전기의 에너지 변환 효율을 높이기 위해서는 회전자에 발생하는 힘을 최소화하여야 하며 이를 뒷받침할 기술을 요구하게 되었다.Therefore, in order to increase the energy conversion efficiency of the generator, it is required to minimize the force generated in the rotor and to support the technology.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전자의 회전을 방해하는 역토오크를 감소시켜 발전기의 에너지 변환 효율을 높이는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been proposed in view of the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to increase the energy conversion efficiency of a generator by reducing reverse torque that hinders the rotation of the rotor.
본 발명의 다른 목적은 회전자의 RPM에 관계없이 동일한 출력 전류가 발생하도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to generate the same output current regardless of the RPM of the rotor.
본 발명의 또 다른 목적은 동일한 크기의 전기자 코일의 경우 종래 발전기 대비 출력 전류와 출력 전압이 높은 출력을 제공하도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an output having a higher output current and output voltage than a conventional generator in the case of an armature coil of the same size.
본 발명의 또 다른 목적은 전기자 코일 단락 시에도 회전자에 발생하는 역토오크가 없도록 하는데 있다.It is another object of the present invention to ensure that there is no reverse torque generated in the rotor even when the armature coil is shorted.
본 발명의 또 다른 목적은 전기자 코일의 길이를 조절하여 전기자 코일 단락 시 전기자 코일에 발생하는 열을 조절할 수 있도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to adjust the length of the armature coil to be able to control the heat generated in the armature coil when the armature coil short-circuit.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여,In order to achieve the problem to be solved by the present invention,
본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기는,High efficiency generator according to an embodiment of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
제1자기유도코어부(130) 및 제2자기유도코어부(130a) 사이에 형성되는 회전축(140)과;A
상기 회전축에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
상기 회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 어느 일측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제1자기유도코어부(130)에 권선되는 제1전기자코일부(110)와;A first
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 타측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제2자기유도코어부(130a)에 권선되는 제2전기자코일부(110a);를 포함하여 구성되어 본 발명의 과제를 해결하게 된다.And a second electric
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 고효율 발전기는 회전자의 회전을 방해하는 역토오크를 감소시켜 발전기의 에너지 변환 효율을 높이는 효과를 제공하게 된다.The high-efficiency generator according to the present invention having the above configuration and action provides an effect of increasing the energy conversion efficiency of the generator by reducing the reverse torque that interferes with the rotation of the rotor.
또한, 회전자의 RPM에 관계없이 동일한 출력 전류가 발생하는 효과를 제공하게 된다.In addition, it provides the effect that the same output current occurs regardless of the RPM of the rotor.
또한, 동일한 크기의 전기자 코일의 경우 종래 발전기 대비 출력 전류와 출력 전압이 높은 출력을 제공하게 되어 발전기의 소형, 경량화를 제공할 수 있게 된다.In addition, in the case of the armature coil of the same size to provide a higher output current and output voltage than the conventional generator it is possible to provide a compact, lightweight of the generator.
또한, 전기자 코일 단락 시에도 회전자에 발생하는 역토오크가 없게 되어 입력 에너지가 증가하지 않는 효과를 제공하게 된다.In addition, there is no reverse torque generated in the rotor even when the armature coil is shorted, thereby providing an effect of not increasing the input energy.
또한, 전기자 코일의 길이를 조절하여 전기자 코일 단락 시 전기자 코일에 발생하는 열을 조절할 수 있는 효과를 제공하게 된다.In addition, the length of the armature coil is adjusted to provide an effect of controlling the heat generated in the armature coil when the armature coil is short-circuited.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기는,High efficiency generator according to an embodiment of the present invention for achieving the above object,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
제1자기유도코어부(130) 및 제2자기유도코어부(130a) 사이에 형성되는 회전축(140)과;A
상기 회전축에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
상기 회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 어느 일측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제1자기유도코어부(130)에 권선되는 제1전기자코일부(110)와;A first
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 타측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제2자기유도코어부(130a)에 권선되는 제2전기자코일부(110a);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a second electric
이때, 상기 제1계자코일부(120)의 극성과,At this time, the polarity of the first
대향하는 제2계자코일부(120a)의 극성을 서로 반대로 배치하는 것을 특징으로 한다.The opposite polarity of the second
이때, 상기 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a)는,At this time, the first
제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)의 측면 방향과 대향되는 범위(A)를 제외한 부분에만 형성되는 것을 특징으로 한다.The first
이때, 상기 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)는,At this time, the first
영구자석으로 형성하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it is formed of a permanent magnet.
이때, 상기 제1자기유도코어부(130)와 제2자기유도코어부(130a)의,At this time, the first magnetic
재질은 코어용 페라이트인 것을 특징으로 한다.The material is characterized in that the ferrite for the core.
이때, 상기 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a)에 형성된 자기장과,At this time, the magnetic field formed in the first
제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)에 형성된 자기장은 직각인 것을 특징으로 한다.The magnetic fields formed in the first
한편, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기는,On the other hand, the high efficiency generator according to another embodiment of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
회전축(140)과;A
상기 회전축에 형성되되, 회전축의 어느 일측에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
상기 회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a) 사이에 회전축 방향과 평행하게 형성되는 제1자기유도코어부(130)에 권선되는 제1전기자코일부(110)와;A first
상기 제1자기유도코어부와 대향되는 방향에 형성되는 제2자기유도코어 부(130a)에 권선되는 제2전기자코일부(110a);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And a second electric
이때, 상기 제1계자코일부(120)의 극성과,At this time, the polarity of the first
대향하는 제2계자코일부(120a)의 극성을 서로 반대로 배치하는 것을 특징으로 한다.The opposite polarity of the second
이때, 상기 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)는,At this time, the first
영구자석으로 형성하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it is formed of a permanent magnet.
이때, 상기 제1자기유도코어부(130)와 제2자기유도코어부(130a)의,At this time, the first magnetic
재질은 코어용 페라이트인 것을 특징으로 한다.The material is characterized in that the ferrite for the core.
이때, 상기 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a)에 형성된 자기장과,At this time, the magnetic field formed in the first
제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)에 형성된 자기장은 직각인 것을 특징으로 한다.The magnetic fields formed in the first
또한, 본 발명의 일실시예 및 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기는 출력 용량을 높이기 위하여,In addition, the high-efficiency generator according to an embodiment of the present invention and another embodiment to increase the output capacity,
제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a) 이외에 회전축을 중심으로 일정 간격 이격되게 다수의 전기자코일부를 형성시키는 것을 특징으로 한다.In addition to the first
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기는,On the other hand, a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
회전축(140)과;A
상기 회전축에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second field coil part (120a) formed on a rotating shaft and spaced apart from the first field coil part by a predetermined interval;
상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 외측으로 형성되는 다수개의 자기유도코어부와;A plurality of magnetic induction core parts formed outside the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft;
상기 다수개의 자기유도코어부에 각각 권선되는 전기자코일부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an armature coil part wound around each of the plurality of magnetic induction core parts.
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기는,On the other hand, a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
회전축(140)과;A
상기 회전축에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second field coil part (120a) formed on a rotating shaft and spaced apart from the first field coil part by a predetermined interval;
상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부 사이 공간에 형성되는 다수개의 자기유도코어부와;A plurality of magnetic induction core parts formed in a space between the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft;
상기 다수개의 자기유도코어부에 각각 권선되는 전기자코일부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an armature coil part wound around each of the plurality of magnetic induction core parts.
이때, 상기 제1계자코일부(120)의 극성과,At this time, the polarity of the first
대향하는 위치의 제2계자코일부(120a) 극성을 반대로 배치하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the polarity of the second field coil portion (120a) in the opposite position to be reversed.
이때, 상기 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)는,At this time, the first
영구자석으로 형성하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it is formed of a permanent magnet.
이때, 상기 자기유도코어부의,At this time, the magnetic induction core portion,
재질은 코어용 페라이트인 것을 특징으로 한다.The material is characterized in that the ferrite for the core.
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기는,On the other hand, a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
회전축(140)과;A
회전축에 형성되되, N극 및 S극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하여 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 S극 및 N극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하되, 제1계자코일부(120)의 극성과 대향하는 위치의 극성을 반대로 배치하여 형성되는 제2계자코일부(120a)와;Is formed on the rotating shaft, spaced apart from the first field coil portion at regular intervals and arranged a plurality of S poles and N poles in an even number in turn, formed by arranging the polarity of the position opposite to the polarity of the first field coil portion 120 A second
상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 외측으로 형성되는 다수개의 자기유도코어부와;A plurality of magnetic induction core parts formed outside the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft;
상기 다수개의 자기유도코어부에 각각 권선되는 전기자코일부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an armature coil part wound around each of the plurality of magnetic induction core parts.
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기는,On the other hand, a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
회전축(140)과;A
회전축에 형성되되, N극 및 S극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하여 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 S극 및 N극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하되, 제1계자코일부(120)의 극성과 대향하는 위치의 극성을 반대로 배치하여 형성되는 제2계자코일부(120a)와;Is formed on the rotating shaft, spaced apart from the first field coil portion at regular intervals and arranged a plurality of S poles and N poles in an even number in turn, formed by arranging the polarity of the position opposite to the polarity of the first field coil portion 120 A second
상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 사이 공간으로 형성되는 다수개의 자기유도코어부와;A plurality of magnetic induction core parts formed in a space between the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft;
상기 다수개의 자기유도코어부에 각각 권선되는 전기자코일부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an armature coil part wound around each of the plurality of magnetic induction core parts.
이때, 상기 전기자코일부는,At this time, the armature coil portion,
홀수 개로 형성되는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the odd number.
이때, 상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 외측에 형성되는 다수개의 자기유도코어부 및 전기자코일부를 한 조로 하여 횡으로 연속 배열하여 형성시키는 것을 특징으로 한다.At this time, the plurality of magnetic induction core portion and the armature coil portion formed on the outer side of the first field coil portion and the second field coil portion formed on the rotating shaft are characterized in that formed in a continuous arrangement horizontally.
이때, 상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 사이 공간에 형성되는 다수개의 자기유도코어부 및 전기자코일부를 한 조로 하여 횡으로 연속 배열하여 형성시키는 것을 특징으로 한다.At this time, the plurality of magnetic induction core portion and the armature coil portion formed in the space between the first field coil portion and the second field coil portion formed on the rotating shaft is characterized in that formed in a continuous arrangement horizontally.
이때, 상기 어느 한 조에 형성된 제1계자코일부에 다른 한 조에 형성된 제2계자코일부를 결합시키되, 제1계자코일부의 극성과 대향하는 위치의 제2계자코일부의 극성을 반대로 배치하는 것을 특징으로 한다.At this time, the second field coil portion formed in the other pair is coupled to the first field coil portion formed in one of the pairs, and the polarization of the second field coil portion at the position opposite to the polarity of the first field coil portion It features.
이하, 본 발명에 의한 고효율 발전기의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한 다.Hereinafter, it will be described in detail through an embodiment of the high efficiency generator according to the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명인 고효율 발전기는,As shown in Figure 4, the high efficiency generator of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
제1자기유도코어부(130) 및 제2자기유도코어부(130a) 사이에 형성되는 회전축(140)과;A
상기 회전축에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
상기 회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 어느 일측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제1자기유도코어부(130)에 권선되는 제1전기자코일부(110)와;A first
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a)의 타측과 일정 간격 이격되어 형성되는 제2자기유도코어부(130a)에 권선되는 제2전기자코일부(110a);를 포함하여 구성된다.And a second electric
이때, 상기 제1계자코일부(120)의 극성과,At this time, the polarity of the first
대향하는 제2계자코일부(120a)의 극성을 서로 반대로 배치하는 것을 특징으로 하고 있다.The opposite polarity of the second
또한, 상기 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a)는,In addition, the first
제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)의 측면 방향과 대향되는 범위(A) 를 제외한 부분에만 형성되는 것을 특징으로 한다.The first
또한, 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)는,In addition, the first
영구자석으로 형성하는 것을 특징으로 하며, 제1자기유도코어부(130)와 제2자기유도코어부(130a)의 재질은 코어용 페라이트인 것을 특징으로 한다.Characterized in that it is formed of a permanent magnet, the material of the first magnetic
이때, 상기 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a)에 형성된 자기장과,At this time, the magnetic field formed in the first
제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)에 형성된 자기장은 직각인 것을 특징으로 한다.The magnetic fields formed in the first
상기와 같은 종래 발전기와는 다른 전기자 코일과 계자코일의 배열을 통하여 기전력은 정상적으로 유도하면서도 부하 출력 시 발전기 회전자에 발생하는 회전자를 방해하는 힘을 최소화하게 하여 발전기의 에너지 변환 효율을 높일 수 있게 된다.Through the arrangement of the armature coil and field coil different from the conventional generator as described above, the electromotive force can be induced normally, while minimizing the force that disturbs the rotor generated in the generator rotor during load output, thereby improving the energy conversion efficiency of the generator. do.
다시 설명하자면 상기와 같은 배치를 통해 회전자의 회전을 방해하는 역토오크를 감소시켜 발전기의 에너지 변환 효율을 높일 수 있게 된다.In other words, it is possible to increase the energy conversion efficiency of the generator by reducing the reverse torque that interferes with the rotation of the rotor through the arrangement as described above.
또한, 상기 제1계자코일부(120)의 극성과 제2계자코일부(120a)의 극성을 서로 반대로 배치하는 것을 특징으로 하고 있는데, 도 4와 같이 제1계자코일부(120)의 N극에 대향하는 위치의 제2계자코일부(120a)에는 S극이 배치되고, 제1계자코일부(120)의 S극에 제2계자코일부(120a)의 N극이 배치되도록 형성하게 된다.In addition, the polarity of the first
따라서, 회전축에 형성되는 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)를 회전시키게 되면 제1자기유도코어부의 어느 일측에 N극 및 S극이 통과하게 되고, 타 측에 S극 및 N극이 통과하게 되는 것이다.Therefore, when the first
상기와 같은 자극을 반대로 배치함으로써, 회전자의 RPM에 관계없이 동일한 출력 전류가 발생하게 되며, 동일한 크기의 전기자 코일의 경우 종래 발전기 대비 출력 전류와 출력 전압이 높은 출력을 제공할 수 있게 되며, 전기자 코일 단락 시에도 회전자에 발생하는 역토오크가 제거될 수 있으며, 전기자 코일의 길이를 조절하여 전기자 코일 단락 시 전기자 코일에 발생하는 열을 조절할 수 있게 되는 것이다.By arranging the magnetic poles as described above, the same output current is generated regardless of the RPM of the rotor, and in the case of an armature coil of the same size, it is possible to provide an output with a higher output current and output voltage than a conventional generator. The reverse torque generated in the rotor can be removed even when the coil is short-circuited, and the heat generated in the armature coil can be controlled by shortening the armature coil by adjusting the length of the armature coil.
즉, 상기와 같은 배열을 통해 전기자코일에 전류가 흐를 때 발생하는 회전자(여기서는 제1계자코일부 및 제2계자코일부)의 회전을 방해하는 힘인 역토오크를 최소화하여 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.That is, the energy conversion efficiency is improved by minimizing the reverse torque, which is a force that hinders the rotation of the rotor (here, the first field coil part and the second field coil part) generated when current flows through the armature coil through the above arrangement. It becomes possible.
또한, 제1자기유도코어부(130)와 제2자기유도코어부(130a)의,In addition, the first magnetic
재질은 코어용 페라이트를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use a ferrite for core as a material.
그 이유는 종래의 발전기는 와전류가 거의 없는 페라이트 대신 와전류가 상당한 규소강판을 사용하는데 페라이트는 규소강판에 비해 자속밀도가 1/4에 불과하기 때문에 출력이 매우 떨어진다. The reason is that conventional generators use silicon steel sheets with substantial eddy currents instead of ferrites with little eddy currents. However, ferrites have a very low magnetic flux density compared to silicon steel sheets, so the output is very low.
따라서, 종래의 발전기는 페라이트를 사용하는 것이 불가능하나 본 발명에 의한 발전기는 페라이트 코어와 규소강판 코어의 출력이 동일하므로 페라이트 코어를 사용하게 되면 와전류에 의한 철손을 대폭 줄일 수 있는 장점을 제공하게 된다. Therefore, the conventional generator is not possible to use ferrite, but the generator according to the present invention has the same output of the ferrite core and the silicon steel sheet core, so that the use of the ferrite core provides an advantage of greatly reducing iron loss due to eddy currents. .
또한, 상기 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a)는 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)의 측면 방향과 대향되는 범위(A)를 제외한 부분에 만 형성되는 것을 특징으로 하는데, 이는 A 범위에 감기게 되면 기전력이 약하게 되므로 효율이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.In addition, the first
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 자기장을 도식화한 도면이다.4A is a diagram illustrating a magnetic field of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 4a에 도시한 바와 같이, 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a)에 형성된 자기장과 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)에 의해 형성된 자기장이 도 3에 도시한 바와 같은 직선 형태가 아닌 직각 형태로 형성되어 진다.As shown in FIG. 4A, the magnetic field formed in the first
따라서, 계자코일부와 전기자코일부 사이에 작용하는 자기장의 힘이 계자코일부와 전기자코일부가 종래와 같이 서로 마주보고 있을 때보다 작게 작용하게 된다.Therefore, the force of the magnetic field acting between the field coil portion and the armature coil portion is smaller than when the field coil portion and the armature coil portion face each other.
상기한 것은 영구자석 2개를 가지고 실험해보면 그 차이를 쉽게 알 수 있다.The above can be easily seen by experimenting with two permanent magnets.
즉, 영구자석의 자기장 세기는 N과 S극을 마주보게 배치했을 때 가장 세며 N극과 S극을 평행하게 배치시키면 서로 끌어당기는 힘이 감소하게 된다. That is, the magnetic field strength of the permanent magnet is the highest when the N and S poles face each other, and when the N and S poles are arranged in parallel, the pulling force decreases.
상기 제1전기자코일부(110)는 제1자기유도코어부(130)에 권선되며, 제2전기자코일부(110a)는 상기 제1자기유도코어부와 일정 거리 이격되어 형성되는 제2자기유도코어부(130a)에 권선된다.The first electric
한편, 본 발명의 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)는 계자코일부 대신에 영구자석으로 형성할 수도 있다.On the other hand, the first
극성을 보자면, 제1계자코일부(120)와 제2계자코일부(120a)가 형성된 회전축을 회전시키면 제1자기유도코어부 어느 일측에는 N-S-N-S...가 통과하게 되고 타측 에는 S-N-S-N...이 통과하게 되어 제1자기유도코어부의 양측에는 서로 반대극이 순차적으로 동시에 통과하게 되는 것이다. In terms of polarity, when the rotating shaft in which the first
제2자기유도코어부에는 제1자기유도코어부와는 반대의 극이 동시에 통과하게 된다. In the second magnetic induction core portion, the pole opposite to the first magnetic induction core portion passes simultaneously.
계자 코일과 전기자 코일을 배열하는 방법에 의하여 자기장의 상호 작용에 의해 발생하는 발전기 회전자를 방해하는 힘을 감소시키는 본 발명에 의해 개발된 발전기는 같은 출력을 기준으로 회전자에 필요한 토오크를 비교하면 종래의 발전기 회전자 토오크의 약 3/4 ~ 2/4 수준이다.The generator developed by the present invention, which reduces the forces that interfere with the generator rotor caused by the interaction of the magnetic field by arranging the field coil and the armature coil, compares the torque required for the rotor based on the same output. It is about 3/4 to 2/4 level of conventional generator rotor torque.
토오크 차이가 발생하는 이유는 발전기의 정격 용량에 따라서 발생하는 토오크가 다르기 때문이다.The reason for the torque difference is that the generated torque differs according to the rated capacity of the generator.
따라서, 본 발명에 의한 발전기의 연료 소모량은 종래 발전기 연료 소모량을 약 25% ~ 50% 감소시킬 수 있다.Therefore, the fuel consumption of the generator according to the present invention can reduce the conventional generator fuel consumption by about 25% to 50%.
또한, 본 발명에 따른 발전기는 전기자코일부의 한 면을 통과하는 계자코일부의 자극이 서로 반대극으로 구성되어 있고 나머지 한 면을 통과하는 다른 계자코일부의 자극 역시 반대극으로 구성하여 N-S, S-N의 순서로 자극을 순차적으로 교대시킴으로써 종래 발전기에서는 발생할 수 없는 다음과 같은 특성을 제공하게 된다.In addition, in the generator according to the present invention, the magnetic poles of the field coils passing through one side of the armature coil part are composed of opposite poles, and the magnetic poles of the other field coils passing through the other side are also composed of opposite poles NS, By sequentially alternating stimuli in the order of SN, the following characteristics are not possible in a conventional generator.
즉, 첫째, 출력 전류가 RPM에 상관없이 일정하게 된다.That is, firstly, the output current is constant regardless of RPM.
구체적으로 설명하자면 종래의 발전기는 출력 전류가 RPM에 비례하여 증가하는데 본 발명에 의한 발전기는 RPM에 상관없이 일정하다.Specifically, in the conventional generator, the output current increases in proportion to RPM, but the generator according to the present invention is constant regardless of RPM.
왜냐하면, 종래의 발전기에서 전류가 회전자 RPM에 비례하여 증가하는 것은 단위 시간당 전기자코일부에 작용하는 자기장의 양이 증가하여 전하가 더 많이 통과하기 때문인데 본 발명에 의한 발전기는 반대극이 교대로 전기자코일부를 통과하기 때문에 전하의 통과량이 일정해지는 것이다.This is because the current increases in proportion to the rotor RPM in the conventional generator because the amount of magnetic field acting on the armature coil unit increases per unit time, so that more charge passes. Since the armature passes through the armature coil portion, the amount of charge passing through is constant.
둘째, 동일한 크기의 전기자코일부에서 출력되는 전력량이 종래 발전기보다 높게 형성된다.Second, the amount of power output from the armature coil portion of the same size is formed higher than the conventional generator.
본 발명에 의한 발전기는 종래 발전기의 전기자코일부보다 전류와 전압이 각각 높게 출력되게 된다.In the generator according to the present invention, the current and the voltage are output higher than the armature coil part of the conventional generator.
따라서, 출력이 종래 발전기보다 높게 형성된다면 발전기의 소형, 경량화가 가능하게 되며, 전기자코일부의 양 면에 계자코일부가 동시에 통과함으로써 가능한 것이다.Therefore, if the output is formed higher than the conventional generator, it is possible to reduce the size and weight of the generator, it is possible by passing the field coil portion on both sides of the armature coil portion at the same time.
셋째, 전기자코일부의 단락 시 회전자(계자코일부)에 발생하는 역토오크가 없으며, 입력 에너지도 증가하지 않는다.Third, there is no reverse torque generated in the rotor (field coil portion) when the armature coil portion is short-circuited, and the input energy does not increase.
종래 발전기는 전기자코일부를 단락시키면 전기자코일부에 발생하는 저항이 '0'에 가까워지면서 전류가 무한대로 커진다. In a conventional generator, when the armature coil portion is shorted, the resistance generated in the armature coil portion approaches '0', and the current increases indefinitely.
따라서, 발전기 회전자를 방해하는 힘이 극도로 커져 발전기 회전자의 RPM이 급속히 감소하게 되며, 결국에 회전자가 멈추게 된다.Therefore, the force that disturbs the generator rotor becomes extremely large, so that the RPM of the generator rotor is rapidly reduced, and eventually the rotor stops.
그러나 본 발명에 의한 발전기는 전기자코일부를 단락시켜도 발전기 회전자에 발생하는 회전을 방해하는 힘이 발생하지 않는다.However, the generator according to the present invention does not generate a force that prevents rotation generated in the generator rotor even if the armature coil portion is shorted.
이 효과 역시 반대극으로 이루어진 계자코일부가 순차적으로 전기자코일부를통과하기 때문에 발생하는 현상이다.This effect is also a phenomenon that occurs because the field coil portion consisting of the opposite pole sequentially passes through the armature coil portion.
종래의 발전기는 전기자코일부가 단락되면, 다시 말하면 전기자코일부의 저항과 전압이 '0'이 되면 전기자코일부에 발생하는 자기장과 계자코일부의 자기장이 가장 강하게 끌어당겨 입력 에너지가 최대가 되고, 동시에 회전자의 회전이 불가능하게 되는데 본 발명에 의한 발전기는 반대 현상이 발생한다.In the conventional generator, when the armature coil part is short-circuited, that is, when the resistance and voltage of the armature coil part are '0', the magnetic field generated in the armature coil part and the magnetic field of the field coil part are attracted most strongly and the input energy is maximized. At the same time, the rotation of the rotor is impossible, the generator according to the present invention the opposite phenomenon occurs.
따라서, 본 발명에 의한 발전기는 전기자코일부를 단락시키면 회전자의 RPM은 정상적으로 유지되면서 전류는 최대로 발생하고, 회전자를 회전시키는 입력 에너지는 전기자코일부를 장착하지 않거나 계자코일부에 여자 전류를 공급하지 않는 상태의 입력 에너지와 동일하게 되는 것이다.Therefore, when the generator according to the present invention shorts the armature coil portion, while the RPM of the rotor is normally maintained, the maximum current is generated, and the input energy for rotating the rotor does not mount the armature coil portion or excitation current in the field coil portion. It will be the same as the input energy without supplying.
따라서 본 발명에 의한 발전기의 에너지 변환 효율은 저전압, 고전류일 때 가장 높다.Therefore, the energy conversion efficiency of the generator according to the present invention is the highest when the low voltage, high current.
이 현상 역시 전기자코일부의 양면을 반대극이 동시에 순차적으로 통과하기 때문에 발생하는 것이다.This phenomenon also occurs because the opposite poles sequentially pass through both sides of the armature coil part.
넷째, 전기자코일부의 단락시 전기자코일부의 발열을 제어할 수 있다.Fourth, it is possible to control the heat generation of the armature coil portion in the short circuit of the armature coil portion.
종래의 발전기는 전기자코일부의 단락 시 전류가 무한대로 증가하여 전기자 코일부가 타는 문제점을 발생시키게 되는데 본 발명에 의한 발전기는 최대 출력 전류가 고정되어 있기 때문에 전기자코일부의 단락 시에도 전류가 최대 출력 이상 증가하지 않는다.Conventional generators cause a problem that the armature coil part burns due to an infinite increase in current when the armature coil is short-circuited. In the generator according to the present invention, the maximum output current is fixed even when the armature coil part is short-circuited. Do not increase over.
따라서, 전기자코일부의 길이를 조절하여 전기자코일부의 단락 시 전기자코일부에 발생하는 열을 조절할 수 있다.Therefore, by adjusting the length of the armature coil portion it is possible to control the heat generated in the armature coil portion when the armature coil portion short.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 자기장을 도식화한 도면이다.5A is a diagram illustrating a magnetic field of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기는,As shown in Figure 5, the high efficiency generator according to another embodiment of the present invention,
고효율 발전기에 있어서,In the high efficiency generator,
회전축(140)과;A
상기 회전축에 형성되되, 회전축의 어느 일측에 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
상기 회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 형성되는 제2계자코일부(120a)와;A second
상기 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a) 사이에 회전축 방향과 평행하게 형성되는 제1자기유도코어부(130)에 권선되는 제1전기자코일부(110)와;A first
상기 제1자기유도코어부와 대향되는 방향에 형성되는 제2자기유도코어부(130a)에 권선되는 제2전기자코일부(110a);를 포함하여 구성된다.And a second electric
도 4와 차이점은 제1계자코일부(120) 및 제2계자코일부(120a) 사이에 회전축 방향과 평행하게 형성되는 제1자기유도코어부(130)에 권선되는 제1전기자코일부(110)와 상기 제1자기유도코어부와 대향되는 방향에 제2자기유도코어부(130a)에 권선되는 제2전기자코일부(110a)를 형성하고 있는 것이다.4 is different from the first
상기한 구성을 통해서도 도 5a에 도시한 바와 같이 자기장이 직각을 이루게 되므로 이 또한 계자코일부와 전기자코일부 사이에 작용하는 자기장의 힘이 계자코 일부와 전기자코일부가 종래와 같이 서로 마주보고 있을 때보다 작게 작용하게 된다.Since the magnetic field forms a right angle as shown in FIG. 5A through the above-described configuration, the magnetic field force acting between the field coil portion and the electric coil portion may face each other and the field coil portion face each other as in the prior art. It will work smaller than ever.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 평면도이다.8 is a plan view of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 평면도이다.9 is a plan view of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 8에 도시한 바와 같이, 발전기의 출력 용량을 높이기 위하여 제1전기자코일부(110)와 제2전기자코일부(110a) 이외에 회전축을 중심으로 일정 간격 이격되게 다수의 전기자코일부를 형성하여 달성할 수도 있으며, 다른 일실시예에 따른 발전기도 상기와 같이 다수 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 8, in order to increase the output capacity of the generator, in addition to the first
도 8에서는 제1전기자코일부와 제2전기자코일부 이외에도 두 개의 전기자코일부를 일정 간격 이격되게 형성하였다.In FIG. 8, two armature coil parts are formed to be spaced apart from each other in addition to the first armature coil part and the second armature coil part.
상기 회전축을 중심으로 제1계자코일부 및 제2계자코일부가 자유롭게 회전할 수 있다. The first field coil part and the second field coil part may rotate freely about the rotation axis.
다시 말하자면, 출력 용량을 높이기 위하여 전기자코일부를 기본적인 2개 이외에 추가적으로 다수를 적용하게 되는 것이다.In other words, in order to increase the output capacity, an additional number of armature coil units in addition to the basic two will be applied.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 고용량 발전기 구성시 를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the configuration of a high capacity generator of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시한 바와 같이, 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 외측에 형성되는 다수개의 자기유도코어부 및 전기자코일부를 한 조로 하여 횡으로 연속 배열하여 형성시킬 수 있는데 이를 통해 고용량의 발전기를 구성할 수 있게 된다.As shown in FIG. 6, a plurality of magnetic induction core parts and the armature coil parts formed on the outer side of the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft may be formed in a row and arranged horizontally in a row. This makes it possible to configure a high capacity generator.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 고용량 발전기 구성시를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the configuration of a high capacity generator of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 7에 도시한 바와 같이, 상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 사이 공간에 형성되는 다수개의 자기유도코어부 및 전기자코일부를 한 조로 하여 횡으로 연속 배열하여 형성시킬 수 있는 다른 실시예를 도시한 것으로서 이를 통해 고용량의 발전기를 구성할 수 있게 된다.As shown in FIG. 7, a plurality of magnetic induction core parts and armature coil parts formed in a space between the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft are arranged in a row to be arranged in a row. As shown in another embodiment that can be configured a high capacity generator through this.
또한, 일실시예 또는 다른 일실시예에 따른 고용량 발전기 구성시 어느 한 조에 형성된 제1계자코일부에 다른 한 조에 형성된 제2계자코일부를 결합시키되, 제1계자코일부의 극성과 대향하는 위치의 제2계자코일부의 극성을 반대로 배치하는 것을 특징으로 하고 있다.In addition, in the configuration of a high capacity generator according to one embodiment or another embodiment coupled to the first field coil portion formed in one set of the second field coil portion formed in the other, the position facing the polarity of the first field coil portion It is characterized by arranging the polarities of the second field coil portions in the reverse direction.
이에 대한 이유는 지금까지 서술한 바와 동일하다.The reason for this is the same as described so far.
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 본 발명의 고효율 발전기는,On the other hand, the high efficiency generator of the present invention according to another embodiment of the present invention,
회전축(140)과;A
회전축에 형성되되, N극 및 S극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하여 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 S극 및 N극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하되, 제1계자코일부(120)의 극성과 대향하는 위치의 극성을 반대로 배치하여 형성되는 제2계자코일부(120a)와;Is formed on the rotating shaft, spaced apart from the first field coil portion at regular intervals and arranged a plurality of S poles and N poles in an even number in turn, formed by arranging the polarity of the position opposite to the polarity of the first field coil portion 120 A second
상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 외측으로 형성되는 다수개의 자기유도코어부와;A plurality of magnetic induction core parts formed outside the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft;
상기 다수개의 자기유도코어부에 각각 권선되는 전기자코일부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an armature coil part wound around each of the plurality of magnetic induction core parts.
한편, 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 본 발명의 고효율 발전기는,On the other hand, the high efficiency generator of the present invention according to another embodiment of the present invention,
회전축(140)과;A
회전축에 형성되되, N극 및 S극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하여 형성되는 제1계자코일부(120)와;A first
회전축에 형성되되, 상기 제1계자코일부와 일정 간격 이격되어 S극 및 N극을 차례로 짝수 개로 다수 배열하되, 제1계자코일부(120)의 극성과 대향하는 위치의 극성을 반대로 배치하여 형성되는 제2계자코일부(120a)와;Is formed on the rotating shaft, spaced apart from the first field coil portion at regular intervals and arranged a plurality of S poles and N poles in an even number in turn, formed by arranging the polarity of the position opposite to the polarity of the first field coil portion 120 A second
상기 회전축에 형성된 제1계자코일부 및 제2계자코일부의 사이 공간으로 형성되는 다수개의 자기유도코어부와;A plurality of magnetic induction core parts formed in a space between the first field coil part and the second field coil part formed on the rotating shaft;
상기 다수개의 자기유도코어부에 각각 권선되는 전기자코일부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.And an armature coil part wound around each of the plurality of magnetic induction core parts.
이때, 상기 전기자코일부는,At this time, the armature coil portion,
홀수 개로 형성되는 것을 특징으로 한다.Characterized in that the odd number.
구체적으로 설명하자면, 계자코일부를 짝수 개로 구성하고, 전기자코일부를 홀수 개로 구성하게 되는데, 예를 들어 제1계자코일부가 4 극일 경우에 제2계자코일부도 4 극이 되고, 전기자코일부는 3 개 혹은 5개로 배열하게 되는 것이다.Specifically, an even number of field coil parts and an odd number of armature coil parts are included. For example, when the first field coil part is four poles, the second field coil part is four poles, and the armature coil part is four poles. It will be arranged in three or five.
왜냐하면, 와전류에 의한 철손을 줄이기 위하여 상기와 같이 구성하게 되는 것이다.Because it is configured as described above to reduce the iron loss caused by the eddy current.
상기와 같은 내용의 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. Those skilled in the art to which the present invention pertains as described above may understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시된 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not restrictive.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구 범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
본 발명인 고효율 발전기는 회전자의 회전을 방해하는 역토오크를 감소시켜 발전기의 에너지 변환 효율을 높이는 효과를 제공하게 고효율용 발전기 분야에 널리 활용할 수 있게 될 것이다.The high efficiency generator of the present invention will be able to be widely used in the field of high-efficiency generators to reduce the reverse torque that interferes with the rotation of the rotor to increase the energy conversion efficiency of the generator.
도 1은 종래의 회전 계자형 발전기 구조이다. 1 is a conventional rotating field generator structure.
도 2는 종래 발전기 구조에서 발생하는 자기장의 흐름을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing the flow of the magnetic field generated in the conventional generator structure.
도 3은 도 2를 도식화한 도면이다.3 is a diagram schematically illustrating FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 자기장을 도식화한 도면이다.4A is a diagram illustrating a magnetic field of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 사시도이다.Figure 4b is a perspective view of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 4c는 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 다극 단면도이다.4C is a cross-sectional view of a multipole of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 자기장을 도식화한 도면이다.5A is a diagram illustrating a magnetic field of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 사시도이다.5B is a perspective view of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 5c는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 다극 단면도이다.5C is a multi-pole cross-sectional view of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 고용량 발전기 구성시 를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the configuration of a high capacity generator of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 고용량 발전기 구성시를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the configuration of a high capacity generator of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고효율 발전기의 평면도이다.8 is a plan view of a high efficiency generator according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 고효율 발전기의 평면도이다.9 is a plan view of a high efficiency generator according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110 : 제1전기자코일부110: first electric magnetic coil part
110a : 제2전기자코일부110a: second electric magnetic coil part
120 : 제1계자코일부120: first field coil part
120a : 제2계자코일부120a: second field coil part
130 : 제1자기유도코어부130: first magnetic induction core part
130a : 제2자기유도코어부130a: second magnetic induction core part
140 : 회전축140: rotation axis
Claims (23)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090060412 | 2009-07-02 | ||
| KR20090060412 | 2009-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110002771A KR20110002771A (en) | 2011-01-10 |
| KR101141658B1 true KR101141658B1 (en) | 2012-05-04 |
Family
ID=43610932
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090088703A KR101141658B1 (en) | 2009-07-02 | 2009-09-18 | generator for high-utility. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101141658B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102211248B1 (en) * | 2019-04-18 | 2021-02-01 | 성삼경 | Highly efficient generator with reduced load |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110063A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-08 | Tadashi Sato | Power generator |
| KR20000046658A (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 안종석 | Secondary load eliminated in generator |
-
2009
- 2009-09-18 KR KR1020090088703A patent/KR101141658B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57110063A (en) * | 1980-12-24 | 1982-07-08 | Tadashi Sato | Power generator |
| KR20000046658A (en) * | 1998-12-31 | 2000-07-25 | 안종석 | Secondary load eliminated in generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110002771A (en) | 2011-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Soderlund et al. | A permanent-magnet generator for wind power applications | |
| Hua et al. | Analysis and optimization of back EMF waveform of a flux-switching permanent magnet motor | |
| KR101484980B1 (en) | Poly-phasic multi-coil generator | |
| Zhao et al. | Design and analysis of a new modular linear flux-reversal permanent-magnet motor | |
| CN109672276B (en) | Alternating pole permanent magnet biased bearingless doubly salient motor and control method thereof | |
| US10742080B2 (en) | Annular magnetic flux channel rotor mechanism | |
| JP2009534015A (en) | Electric generator using a single magnetic flux path | |
| CN108494197A (en) | One kind determining/rotor permanent magnet type change magnetic flux axial magnetic flux switching permanent magnet generator | |
| US20170098972A1 (en) | Enhanced Flux-Density Magnet | |
| CN105186749B (en) | A kind of ring-shaped yoke portion double winding composite excitation permanent magnet motor | |
| CN208489780U (en) | A kind of two-sided permanent magnet straight line flux switch motor | |
| CN105141104B (en) | A kind of yoke portion Exciting Windings for Transverse Differential Protection high power density composite excitation permanent magnet linear electric generator | |
| KR101141658B1 (en) | generator for high-utility. | |
| Li et al. | A new linear vernier permanent-magnet machine using high-temperature superconducting DC field excitation | |
| KR200386338Y1 (en) | High efficiency Generator which does not have a second electrical load | |
| CN205081587U (en) | Excitation winding high power density mixed excitation permanent magnet linear generator of yoke portion | |
| KR101058611B1 (en) | High efficiency generator | |
| CN111342573A (en) | Super energy efficiency generator | |
| US11831210B2 (en) | Non-cogging high efficiency electric generator | |
| KR20130020972A (en) | A high efficiency electric power generator | |
| US11936246B2 (en) | Axial flux motor | |
| Hu et al. | A Novel Bipolar Magnetic Field Crosslinking Transverse Flux Permanent Magnet Machine with High Torque Density | |
| US9742252B2 (en) | Magnetic electricity generator | |
| KR20110038792A (en) | High-efficiency generator using wind | |
| KR960011699B1 (en) | Coil bipolar disk rotation generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160105 Year of fee payment: 4 |
|
| R401 | Registration of restoration | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |