KR101386247B1 - Apparatus using oened electric coil - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 전동 및 발전장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 자계를 형성하는 계자를 이용 전기를 생산하는 발전기에서 전기자로 이용되거나, 전기를 이용 회전력을 발생시키는 전동기에서 전기를 인가받아 자계를 형성하는 전동자로 이용되는 코일에 관한 것으로, 특히 중심부에 계자가 관통 운동하는 중공이 형성되고 일면에 개방구가 형성된 코일을 이용하여 전기를 생산하거나 회전운동을 발생시키는 장치에 관한 발명이다. The present invention relates to an electric and power generating apparatus using an electric coil having an opening, and more particularly, to an electric motor used in an electric generator to generate electricity using a field forming a magnetic field, or to an electric motor to generate rotational power using electric. The present invention relates to a coil used as an electric motor to generate a magnetic field by applying electricity, and particularly to a device for generating electricity or generating a rotational motion by using a coil having a hollow through which a field penetrates movement in a central part and an opening formed on one surface thereof. Invention.
그동안 자계를 형성하는 계자를 이용하여 전기를 생산하거나 전기를 이용 회전력을 발생시키기 위해서는 자계를 형성하는 계자를 중심에 배치하고, 도체로 자성체를 감싼 구조로 코일을 구성하며, 상기 계자의 운동궤도를 따라 배열; 배치하고, 전기를 생산하는 발전의 경우 외부동력을 이용 계자의 일면이 코일 외면에 근접 교차하도록 회전시켜 계자의 자기력을 코일에 쇄교시켜 도체에 기전력을 유기한다.In the meantime, in order to produce electricity by using a field forming magnetic field or to generate rotational force using electricity, a field is formed around the field forming a magnetic field, and a coil is formed in a structure in which a magnetic body is wrapped with a conductor. According to the arrangement; In the case of power generation to generate electricity, the external power is rotated so that one side of the field crosses the outer side of the coil and the magnetic force of the field is connected to the coil to induce electromotive force on the conductor.
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이때, 계자가 코일의 외부 면을 교차하므로 자기력 쇄교량이 작아 자기력 쇄교량을 증가시키기 위해 자성체를 설치 계자의 자기력을 전달하고 자기력을 전달받은 자성체가 형성하는 자기력이 코일을 쇄교 하는 방법을 주로 이용하여 왔다.At this time, since the field crosses the outer surface of the coil, the amount of magnetic force chain bridge is small, so that the magnetic force is transferred to the magnetic field of the installed field and the magnetic force formed by the magnetic body that receives the magnetic force is used to increase the magnetic chain linkage. Has come.
그러나 이와 같은 발전 방법은 계자의 일면에서 발생하는 자기력만을 발전에 이용할 수 있고 철로 구성된 자성체에 발생되는 와전류에 의한 자력 손실이 발생하며, 발전기의 구성이 복잡하고, 무게와 부피가 커지는 문제점이 있다.However, such a power generation method can use only the magnetic force generated on one side of the field for power generation, magnetic loss due to the eddy current generated in the magnetic material made of iron, there is a problem that the configuration of the generator is complicated, the weight and volume are large.
전동의 경우 상기한 발전의 경우와 동일한 방법으로 계자와 코일을 배치하고 코일에 직류 전기의 극성을 순차 전환 공급 전자석의 자기력발생 원리와 같은 방법으로 자성체에 극성을 달리하는 자기력을 순차 발생시켜 자성체와 교차하는 계자 사이에 발생하는 인력과 척력을 이용 회전력을 발생시키는 방법을 주로 이용하여 왔다.In the case of electric power, the field and the coil are arranged in the same way as in the above power generation, and the polarity of DC electricity is sequentially converted to the coil. The method of generating rotational force using the attractive force and repulsive force generated between the intersecting field has been mainly used.
그러나 이와 같은 전동방식은 인가되는 전기로 발생하는 자성체의 일면 자기력만 회전력 발생에 이용할 수 있으며 자기력 발생을 위해 이용되는 자성체의 와전류 발생으로 전기 손실이 발생한다. 그리고, 자성체는 일정 전류 이상에서 자기포화로 자력발생이 정지되므로 포화점을 높이기 위해 자성체의 부피가 커져야 하고 따라서 전동기의 구조가 복잡하고 무게와 부피가 커지는 문제점이 있다. However, in this transmission method, only one surface magnetic force of the magnetic body generated by the applied electricity can be used to generate the rotational force, and electrical loss occurs due to the eddy current generation of the magnetic body used to generate the magnetic force. In addition, since the magnetic material is stopped due to magnetic saturation at a predetermined current or more, the volume of the magnetic material must be increased in order to increase the saturation point. Therefore, the structure of the motor is complicated, and the weight and volume are large.
또한, 상기한 발전과 전동방법은 계자를 회전축에 근접 배치해야 하므로 계자 회전지름이 작아 계자 회전으로 발생하는 관성 모멘트를 발전이나 전동에 이용하기 어려운 문제점이 있다. In addition, the power generation and transmission method has a problem that the field rotation diameter is so small that the field moment of inertia generated by the rotation of the field is difficult to use in power generation or transmission because the field should be placed close to the rotation axis.
또한, 계자와 자성체 사이에 발생하는 인력으로 회전 저항이 발생 회전력이 저하되어 문제점이 있다.In addition, there is a problem that the rotational force generated by the attraction force generated between the field and the magnetic material is lowered.
또한, 코일과 자성체에 발생하는 열을 냉각하기 위한 냉각장치를 별도로 구비해야하므로 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
본 발명과 관련 선행 기술로는 국내 특허공개 제10-2009-0129037호 (2009.12.16, 회전 코어형 전동 및 발전 장치)가 있다.In addition, since the cooling device for cooling the heat generated in the coil and the magnetic material must be provided separately, there is a problem that the structure is complicated.
The present invention and related prior art are disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2009-0129037 (2009.12.16, rotary core type electric power generator).
본 발명은 상기한 문제를 개선하기 위해 고안된 것으로 자성체 없이 구성된 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치를 새로이 제공하는 것을 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a device using an electric coil having an opening formed without a magnetic material, which is designed to improve the above problems.
따라서, 전기 생산에 있어 자력의 중간 전달하는 자성체 없이 계자가 직접 코일의 중심부를 관통하며 계자의 양 단 자기력이 코일을 쇄교 자력 손실이 없는 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus using an electric coil in which an opening is formed in which a field penetrates directly through a central portion of a coil without a magnetic body transferring intermediate magnetic force, and magnetic force at both ends of the field crosses the coil. It is done.
또한, 전동에 있어 인가되는 전기로 발생하는 코일 중공 내부 양단 자기력과 계자의 양단 자기력을 이용 회전력을 생산하는 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus using an electric coil formed with an opening that generates rotational force by using the magnetic force at both ends of the coil hollow inside and the magnetic force at both ends of the field.
또한, 자성체가 없어 자성체와 계자 사이에 발생하는 인력으로 인한 회전 저항이 없고 부피와 중량이 작고 계자의 회전 지름이 커 계자 회전으로 발생하는 관성 모멘트를 발전이나 전동에 이용하는 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. In addition, there is no magnetic material, there is no rotational resistance due to the attraction force between the magnetic material and the field, and the volume and weight are small, and the rotation diameter of the field is large. It aims at providing the used apparatus.
또한, 계자와 자성체 사이에 발생하는 인력으로 인한 회전 저항이 없는 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide an apparatus using an electric coil formed with an opening that does not have a rotational resistance due to the attraction force generated between the field and the magnetic material.
또한, 휠의 회전에 따라 송풍판과 계자에서 발생하는 바람을 이용 코일을 냉각시키므로 냉각장치를 별도로 구비하지않아 구조가 단순한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the object of the present invention is to provide a device using an electric coil having an opening having a simple structure since the coil is cooled by using wind generated in the blower plate and the field as the wheel rotates.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치는, 중심부에 중공이 형성되고 일면에 상기 중공에 연통되는 개방구가 형성되도록 권선된 코일, 상기 코일을 거치하는 보빈, 일부분이 상기 개방구를 통해 상기 중공 내에 위치하며 샤프트에 결합되어 회전되는 휠, 및 상기 휠에서 상기 중공 내에 위치하는 부분에 거치되어 자계를 형성하는 계자를 포함한다. The device using the electric coil formed with an opening opening according to the present invention for solving the above problems, the coil is wound so that the hollow is formed in the center and the opening is communicated to the hollow on one surface, the bobbin for mounting the coil And a wheel, a portion of which is located in the hollow through the opening and coupled to the shaft and rotated, and a field mounted to the portion of the wheel positioned in the hollow to form a magnetic field.
본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치는 자성체를 이용하지 않아 와전류와 인력 저항 손실이 없는 이점이 있고. 발전의 경우 계자가 코일의 중심부를 관통하므로 계자의 양단 자기력을 손실 없이 이용 발전에 이용할 수 있는 이점이 있다.The device using the electric coil formed with the opening according to the present invention has the advantage that there is no loss of eddy current and attraction resistance because it does not use a magnetic material. In the case of power generation, since the field penetrates the center of the coil, there is an advantage that the magnetic force at both ends of the field can be used for power generation without loss.
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또한, 전동의 경우 인가되는 전기로 코일 중공내부에 생성되는 양단 자기력을 모두 회전력 발생에 이용할 수 있는 이점이 있다.In addition, in the case of transmission, there is an advantage that both magnetic forces generated in the hollow inside the coil to be applied to generate the rotational force.
또한, 계자의 회전으로 발생하는 관성 모멘트를 발전이나 회전력 발생에 이용할 수 있고 휠의 회전에 따라 송풍판과 계자에서 발생하는 바람을 이용 코일을 냉각시키므로 냉각 장치를 별도로 구비하지 않아 구조가 단순하고 부피와 중량이 작은 발전 장치나 전동 및 발전 장치를 구성할 수 있는 이점이 있다. In addition, since the moment of inertia generated by the rotation of the field can be used for power generation or rotational force generation, and the coil is cooled by the wind generated from the blower plate and the field according to the rotation of the wheel, the cooling device is not provided separately. There is an advantage in that it is possible to configure a small power generator or electric and power generation device.
도 1은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 코일(10) 구성과 보빈(70) 나타내기 위한 도로써 (A)는 코일과 측면과 단면을 (B)는 코일의 보빈 권선 예를 나타내는 도.
도 2는 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 휠 형상 예를 나타내기 위한 도로써 (C)는 평면 예를 (D)는 단면 예를 나타내는 도.
도 3은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 계자 배치와 배치에 따른 자기장 변화를 설명하기 위한 도.
도 4는 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 코일 거치판(I)을 나타내는 도로써 (J)는 보빈 장착 예를 (K)는 보빈과 휠의 장착 예를 나타내는 도.
도 5는 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 구성 예를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 발전의 경우 계자의 운동에 따른 자기장 흐름과 코일 기전력을 설명하기 위한 도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치에서 전동의 경우 계자 운동에 따른 전기 공급과 코일 자기장에 따른 계자 운동을 설명하기 위한 도.1 is a diagram for showing the configuration of the
Figure 2 is a view showing an example of the wheel shape of the device using an electric coil formed with an opening opening according to the present invention (C) is a planar example (D) is a view showing a cross-sectional example.
Figure 3 is a view for explaining the magnetic field changes according to the field arrangement and arrangement of the device using the electric coil formed with the opening according to the present invention.
Figure 4 is a diagram showing a coil mounting plate (I) of the device using an electric coil formed with an opening opening according to the present invention (J) is a bobbin mounting example (K) is a diagram showing an example of mounting the bobbin and the wheel.
5 is a cross-sectional view showing a configuration example of a device using an electric coil having an opening formed therein according to the present invention.
Figure 6 is a view for explaining the magnetic field flow and coil electromotive force according to the movement of the field in the case of the development of the device using the electric coil formed with the opening opening according to the present invention.
7 and 8 are views for explaining the field motion according to the electric supply and the coil magnetic field according to the field motion in the case of transmission in the device using the electric coil formed with the opening according to the present invention.
이하, 본 발명에 의한 개방구가 형성된 코일 및 이를 이용하는 방법의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a coil having an opening according to the present invention and a method of using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 계자의 자기력을 도체에 쇄교시켜 기전력을 유기 발전하거나, 도체에 전기를 인가 자기력을 발생시켜 회전동력을 발생하는 전동 및 발전 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 코일(10) 구성과 보빈(70)을 나타내기 위한 도면으로써, (A)는 코일의 측면과 단면을 도시한 도면이고, (B)는 코일의 보빈에 권선된 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 개방구가 형성된 코일 및 이를 이용하는 방법의 휠 형상 예를 나타내기 위한 도로써 (C)는 평면 예를 (D)는 단면 예를 나타내는 도이다. The present invention relates to a transmission and power generation apparatus for generating a rotating power by organically generating electromotive force by connecting a magnetic force of a field to a conductor or generating magnetic force by applying electricity to a conductor.
1 is a view for showing the configuration of the
또한, 도 3은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 계자 배치와 배치에 따른 자기장 변화를 설명하기 위한 도이고, 도 4는 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 코일 거치판(I)을 나타내는 도로써 (J)는 보빈 장착 예를 (K)는 보빈과 휠의 장착 예를 나타내는 도이다.In addition, Figure 3 is a view for explaining the magnetic field changes according to the field arrangement and arrangement of the device using the electric coil formed with the opening according to the present invention, Figure 4 is a device using the electric coil formed with the opening according to the present invention (J) is a figure which shows the bobbin mounting example, and (K) is a figure which shows the mounting example of a bobbin and a wheel.
또한, 도 5는 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치의 조립 구성예를 나타내는 도이다. 5 is a figure which shows the example of the assembly structure of the apparatus using the electric coil in which the opening opening was formed by this invention.
또한, 도 6은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치에서 발전의 경우 계자의 운동에 따른 자기장 흐름과 코일에 발생되는 기전력을 설명하기 위한 도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치에서 전동의 경우 계자 운동에 따른 전기 공급과 코일 자기장에 따른 계자 운동을 설명하기 위한 도이다.In addition, Figure 6 is a view for explaining the magnetic field flow and the electromotive force generated in the coil in the case of power generation in the device using the electric coil formed with the opening opening according to the present invention, Figures 7 and 8 are the present invention In the electric motor using the electric coil formed with the opening is a diagram for explaining the electric field and the field motion according to the coil magnetic field in accordance with the field motion in the case of transmission.
본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치는 자계를 형성하는 계자(30)가 중공(11)과 개방구(12)가 형성되게 권선 된 코일(10)의 중심부를 관통 운동하며 코일에 자기력 쇄교를 반복 코일에 기전력을 유기 전기를 생산하거나, 코일에 인가되는 전기로 발생하는 코일의 자기력을 이용 계자를 운동시켜 회전력을 발생하기 위한 것이다. In the apparatus using the electric coil formed with the opening according to the present invention, the
본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치는 중심부에 중공(11)이 형성되고 일면에 개방구(12)가 형성되도록 권선 된 하나 이상의 코일(10)과, 계자(30)를 거치하는 하나 이상의 휠(20)과, 자계를 형성하는 하나 이상의 계자(30)와, 하기 보빈(70)을 거치하는 하나 이상의 코일거치판(40)과, 상기 코일거치판(40)과 결합되고 외부장치에 체결 동력을 유입하거나 반출하는 하나 이상의 샤프트(50), 생산된 전기의 출력을 조종하는 전력조절기(60)와, 코일에 인가되는 전원 공급을 조절하는 구동드라이버(61)와 계자의 위치를 파악 구동드라이버로 전송는 센서(62)와,상기 코일을 수납 고정하는 하나 이상의 보빈(70)과, 코일에 인가되는 전기를 공급하는 전력선(80)으로 구성된다.Apparatus using an electric coil formed with an opening according to the present invention is a hollow 11 is formed in the center and one or more coils (10) wound so as to form an
상기 코일(10)은 도 2 의(D) 및 도 5 에 도시한 바와 같이 중심부에 계자를 거치한 휠(20)에서 계자거치구(21)의 단면(26)이 관통할 수 있는 넓이의 중공(11)과 일면에 휠(20)의 단면이 관통할 수 있는 넓이의 개방구(12)가 형성되도록 자속 방향(32)에 대해 직각 길이 방향(18)으로 권선되고, 상기 보빈(70)에 거치 고정되어 구성된다. 상기 계자거치구(21)의 단면(26)은 상기 휠(20)에서 상기 중공(11) 내로 위치하는 부분이다.As shown in (D) of FIG. 2 and FIG. 5, the
여기에서, 상기 코일(10)은 도 1의 (A)에 도시한 바와 같이 개방구(12)의 상단면 형성 위치(12-1)에서 내면을 시작점(12-3)으로 개방구 하단면(12-2)의 형성 위치로 권선 후 다시 역행하며 상단 권선하는 방법을 반복하며 좌우 이동 적층 권선하되, 중심부에 중공(11)이 형성되고, 상기 중공(11)의 일측에 중공과 통하는 개방구(12)가 형성되도록 권선되어 구성된다.Here, the
상기 휠(20)은 비자성체로 외곽부를 따라 하나 이상의 계자거치구(21)를 형성하여 상기 계자(30)를 거치하고, 바람직하게는 복수의 계자거치구(21)가 구비되고, 각 계자거치구(21)에 상기 계자(30)가 거치 고정된다. 상기 휠(20)은 상기 샤프트(50)를 중심으로 상기 코일(10)의 중공(11)을 관통하는 운동궤도를 형성하고, 상기 샤프트(50)와 체결되는 체결키(23)를 구비하여 상기 샤프트(50)로부터 동력을 전달받아 상기 계자(30)를 운동시키거나 상기 계자(30)의 회전동력을 상기 샤프트(50)에 전달한다. 상기 휠(20)은 송풍판(27)을 구비하여 바람을 발생하도록 구성된다.The
상기 계자(30)는 자계를 형성하고, 상기 휠(20)에 형성된 계자거치구(21)에 삽입 고정되어 상기 휠(20)의 회전에 따라 상기 코일(10)의 중공을 관통하는 운동궤도를 따라 운동하게 구성된다.The
여기에서, 상기 계자(30)는 도 3 (F)에 예시한 바와 같이 자속방향(32)을 휠(20)의 회전방향(25)과 일치하도록 배열되며, 배열 시 도 3 (G)에 예시한 바와 같이 계자 극성이 동일한 방향을 향하도록 배열하면 선행하는 계자(30)의 후면 극성(37)과 후행하는 계자의 전면 극성(36) 사이에 인력(33)이 발생 자기장이 흡수되어 자속 폭이 감소되므로 도 3의 (E), (H)에 예시한 바와 같이 배열 순에 따라 선행하는 상기 계자(30)의 후면 극성(37)과 후행하는 상기 계자(30)의 전면 극성(36)이 동일한 극성을 가지도록 순차 배치되고, 도 3(H)의 (34)와 같이 선행하는 상기 계자(30)의 후면 극성(37)과 후행하는 상기 계자(30)의 전면 극성(36) 사이에 발생하는 척력으로 자속을 왜곡 자속의 폭(35)을 넓혀 코일의 자속 쇄교량을 증대시킨다.Here, the
상기에서, "자속방향을 휠(20)의 회전방향(25)과 일치하도록 배열한다." 함은 자속 방향이 휠의 회전방향과 동일하다는 의미로 자속의 흐름은 계자의 배치에 따라 휠의 회전방향과 동일하거나 역행될 수 있다. In the above, "arrange the magnetic flux direction so as to coincide with the
상기 코일거치판(40)은 비자성체로 형성되고 보빈체결구(41)를 구비한다. 상기 코일거치판(40)은 상기 계자(30)와 상기 휠(40)이 마찰 없이 상기 코일(10)의 중공(11)과 개방구(12)를 관통하여 운동하도록, 하나 이상의 상기 코일(10), 더 상세하게는 복수의 상기 코일(10)과, 상기 코일(10)이 거치되는 각각의 상기 보빈(70)을 상기 계자(30)의 운동궤도를 따라 배열 고정하고, 상기 베어링 삽입구(43)와 영구자석 삽입구(44)가 구비되어 구성된다.The
상기 샤프트(50)는 동력유입과 유출을 위한 체결조인트(51), 상기 휠(20)과 체결되는 키홈(52)과, 영구자석삽입구(53)가 형성되고, 베어링(55), 영구자석(56)구비되고 발전의 경우 외부 동력을 유입하여 상기 휠(20)을 회전 운동시키고, 전동의 경우 상기 계자(30)의 회전동력을 외부로 인출하도록 구성된다.The
여기에서, 상기 베어링(55)이 상기 코일거치판(40)의 베어링 삽입구(43)에 삽입 고정되고, 상기 샤프트(50)가 베어링(55)에 체결 고정되어 상기 베어링(55)에 샤프트 수직하중이 작용하므로, 상기 코일거치판(40)의 영구자석 삽입구(44)와 상기 샤프트(50)의 영구자석 삽입구(53)에 상기 샤프트(50)의 수직하중과 동일한 크기의 척력이 발휘되는 영구자석(56)을 동일한 극성이 마주하도록 각각 삽입하여 상기 베어링(55)에 작용하는 샤프트 수직하중을 감쇄시켜 베어링 부하를 줄이도록 구성한다.Here, the
상기 보빈(70)은 상기 코일(10)을 거치 고정하고 상기 코일거치판(40)에 체결하기 위한 체결구(71)가 구비되고, 상기 보빈 체결구(41)로 체결되어 구성된다.The
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 전동 및 발전장치의 작동 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the electric and power generation apparatus using the electric coil formed with the opening according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 발전의 경우 회전 동력원을 상기 샤프트(50)에 유입시켜, 상기 베어링(55)에 체결된 상기 샤프트(50)를 회전시키고, 상기 샤프트(50)의 회전에 따라 상기 휠(20)이 회전하게 된다. 상기 휠(20)에 거치된 계자(30)는 상기 휠(20)이 배치된 복수의 상기 코일(10)의 중공(11)을 관통하는 운동궤도를 따라 회전한다. 이때, 도 5의 예시와 같이 상기 계자(30)의 자속방향(32)이 운동방향(45)과 동일하므로 계자 가기력이 상기 코일(10)에 직각으로 쇄교하고, 상기 코일(10)에 기전력이 발생 전기가 생산된다.First, in the case of power generation, a rotational power source is introduced into the
이때, 상기 코일(10)에 유기되는 기전력은 도 6에 예시한 바와같이 계자(30)가 상기 코일(10)의 입구에 근접하면 접근하는 계자 전면(36) 극성과 동일한 극성의 자기력이 생성되는 기전력이 발생하고, 상기 계자 후면(37)이 코일 출구에 위치하면 계자 후면(37)과 반대의 자기력 극성이 생성되는 기전력이 발생된다. At this time, the electromotive force induced in the
생산된 전기는 전력조절기(60)로 조절 출력선(81)을 통해 외부로 출력한다.
The electricity produced is output to the outside through the
전동의 경우 상기 발전방식의 방법과 동일하게 구성된 상태에서 도 7에 예시한 바와 같이 상기 코일(10)에 직류 전기를 인가하면 상기 코일(10)의 자기력선 접선(10-1)양 방향에 극성을 달리하는 자성이 생성된다 이때, 상기 코일(10)에 발생하는 극성은 인가되는 전기의 극성에 따라 변화한다.In the case of power transmission, when direct current is applied to the
도 7에 예시한 바와 같이 상기 계자(30)의 전면(36)이 코일에 근접하면 상기 코일(10)의 입구에 상기 계자(30)의 전면(36) 극성(N)과 반대의 극성(S)이 띄도록 전기를 공급하면 계자의 전면(36)과 상기 코일(10)의 입구 사이에 인력이 발생하고, 상기 계자(30)가 중공(11) 내부로 진입하여, 상기 코일(10)의 출구 방향으로 운동한다, 계자가 코일 자기력접선(10-1)에 통과하면 코일에 인가되는 전기를 코일 출구 극성이 계자 후면(37) 극성과 동일한 극성을 띄도록 극성을 전환하면 코일과 계자 후면 사이에 척력이 발생 계자가 운동을 계속하게 된다.As illustrated in FIG. 7, when the
이때, 도 8 의(N)에 도시한 바와 같이 배치되는 코일은 배열 순에 따라 인가되는 전기의 극성이 반대로 공급 선행 배치된 코일(10-2)에 반대 극성의 자기력이 생성 계자 전면(36)과 선행 배치된 코일입구(14) 사이에 인력이 발생 된다. At this time, the coils arranged as shown in FIG. 8 (N) are supplied with reverse polarity of electricity applied in the order of arrangement. And attraction force between the
즉, 계자(30)는 후면(37)에서는 척력이 발생되고, 전면(36)에서는 인력이 발생되어 회전하게 된다.That is, the
배치된 코일(10)과 계자(30)는 상기한 순으로 동작을 반복하고, 계자(30)의 회전력을 계속하게 된다.The arranged
상기 센서(62)는 상기 계자(30)의 위치를 파악하여 구동드라이버(61)로 전송하고, 상기 구동드라이버(61)는 상기 계자(30)의 신호를 수신하고, 연산하며, 전기를 공급; 차단; 극성전환하는 방법으로 상기 조종 전력선(80)을 통해 상기 코일(10)에 공급한다.The
상기한 바와 같이 계자와 코일의 사이에서 발생하는 인력과 척력으로 휠에 회전 회전에너지가 발생하고 발생한 회전에너지는 휠에 체결된 샤프트를 통해 외부로 출력된다.As described above, the rotational rotation energy is generated on the wheel by the attraction force and the repulsive force generated between the field and the coil, and the generated rotational energy is output to the outside through the shaft fastened to the wheel.
상기 코일(10)은 상기 휠(20)의 회전에 따라 송풍판(27)과 계자(30)에서 발생되는 바람으로 냉각된다.The
본 발명에 의한 개방구가 형성된 코일 및 이를 이용하는 방법은 자성체가 없어 인력으로 인한 회전저항과 자성체의 와전류 발생으로 인한 자기력과 전력손실이 없고, 계자 회전으로 발생하는 관성모멘트를 이용할 수 있고, 휠의 회전에 따라 송풍판 과 계자 에서 발생하는 바람을 이용 코일을 냉각시키므로 별도의 냉각 장치를 구비하지 않으므로 구조가 간단하고 부피와 중량이 작은 발전장치나 전동장치 생산에 이용될 수 있다.According to the present invention, a coil having an opening and a method using the same have no magnetic material, and thus, there is no magnetic force and power loss due to rotational resistance due to attraction and eddy current generation of the magnetic material, and the moment of inertia generated by field rotation can be used. As the coil is cooled by using the wind generated from the blower plate and the field as it rotates, it does not have a separate cooling device, so the structure is simple and can be used to produce a power generating device or a transmission device with small volume and weight.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 코일 20: 휠
30: 계자 40: 코일거치판
50:샤프트 60:전력조절기 70:보빈 80: 전력선<Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10: Coil 20: Wheel
30: field 40: coil mounting plate
50: shaft 60: power regulator 70: bobbin 80: power line
Claims (6)
상기 코일을 거치하는 보빈;
일부분이 상기 개방구를 통해 상기 중공 내에 위치하는 휠;
상기 휠에서 상기 중공 내에 위치하는 부분에 거치되어 자계를 형성하는 계자;
상기 보빈을 거치하는 비자성체의 코일거치판;
일측이 상기 휠에 고정되고, 타측이 상기 코일거치판과 회전 가능하게 결합되는 샤프트;
상기 계자의 위치를 감지하는 센서; 및
상기 센서에 연결되며, 직류 전원을 상기 코일에 공급하여 상기 계자의 위치에 따라 상기 코일의 극성을 전환하는 구동 드라이버를 포함하며,
상기 휠에는 회전 시 상기 중공 내에 위치하는 복수의 계자 거치구가 형성되고, 각 계자 거치구에 상기 계자가 거치 고정되고,
상기 계자는 자속 방향이 휠의 회전방향과 일치하도록 배치; 배열되고 배열 순에 따라 극성 방향을 역방향으로 순차 배치하고, 동일한 극성이 마주하도록 배열되어 거치 고정되며,
상기 코일 거치판에는 베어링 삽입구와 영구자석 삽입구가 구비되고,
상기 샤프트는 상기 베어링 삽입구에 구비되는 베어링에 체결되고, 영구자석 삽입구가 형성되며,
상기 코일거치판의 영구자석 삽입구와 상기 샤프트의 영구자석 삽입구에 영구자석을 동일한 극성이 마주하도록 각각 삽입한 것을 특징으로 하는 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치.A coil formed to form a hollow in a central portion thereof and an opening formed therein to communicate with the hollow on one surface thereof;
Bobbin for mounting the coil;
A wheel, a portion of which is located in the hollow through the opening;
A field mounted to a portion of the wheel positioned in the hollow to form a magnetic field;
A coil holding plate of a nonmagnetic material that mounts the bobbin;
A shaft having one side fixed to the wheel and the other side rotatably coupled to the coil mounting plate;
A sensor for sensing the position of the field; And
A driving driver connected to the sensor and supplying DC power to the coil to switch the polarity of the coil according to the position of the field;
The wheel is provided with a plurality of field holders located in the hollow when rotating, the field holder is fixed to each field holder,
The field is arranged such that the magnetic flux direction coincides with the rotation direction of the wheel; Arranged in a reverse order according to the arrangement order in the reverse direction, arranged to face the same polarity is fixed fixed
The coil mounting plate is provided with a bearing insert and a permanent magnet insert,
The shaft is fastened to a bearing provided in the bearing insert, a permanent magnet insert is formed,
The permanent magnet insertion port of the coil mounting plate and the permanent magnet insertion port of the shaft using the electric coil formed with the opening, characterized in that the permanent magnet is inserted so as to face the same polarity respectively.
상기 휠은 비자성체로 형성되고, 상기 코일을 냉각시키는 바람을 발생시키는 송풍판이 구비되는 것을 특징으로 하는 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치.The method according to claim 1,
The wheel is formed of a non-magnetic material, the apparatus using an electric coil formed with an opening is characterized in that the blowing plate for generating a wind for cooling the coil is provided.
상기 코일거치판에는 상기 계자와 상기 휠이 복수의 상기 코일의 중공과 개방구를 관통하여 운동하도록 상기 코일이 거치되는 각각의 상기 보빈을 상기 계자의 운동궤도를 따라 배열 고정된 것을 특징으로 하는 개방구가 형성된 전기코일을 이용한 장치.The method according to claim 1,
And each bobbin on which the coil is mounted is fixed along the trajectory of the field so that the field and the wheel move through the hollows and openings of the plurality of coils. A device using an electric coil having a fart formed.
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- 2013-03-12 KR KR1020130026041A patent/KR101386247B1/en not_active IP Right Cessation
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