KR101392949B1

KR101392949B1 - Electric motor with mixed generator

Info

Publication number: KR101392949B1
Application number: KR1020140011571A
Authority: KR
Inventors: 강경숙; 김선화; 김하늘; 박길용
Original assignee: 강경숙; 박길용; 김하늘; 김선화
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2014-05-09
Also published as: WO2015115762A1

Abstract

The present invention relates to an electric motor having a combined power generation function and, more specifically, to an electric motor having a combined power generation function, which can increase energy efficiency by generating electric power using the electric motor which is operated by power supplied from the outside so that the electric motor can be used as an electric motor and a power generator at the same time and which can be used in various places by outputting both alternating current electricity and direct current electricity at the same time during the power generation. To achieve the forementioned purpose, the present invention comprises a cylindrical housing; a cylindrical field magnet part which is installed on the inner circumferential surface of the housing; and a rotor which is installed to be rotatable inside the field magnet part. An electric coil is wound around a second iron core in the rotor, permanent magnets are installed at predetermined intervals on the inner circumferential surface of the field magnet part, and first power generation coils formed on first iron cores are installed at predetermined intervals on the inner circumferential surface of the field magnet part.

Description

[0001] Electric motors with mixed power generation [0002]

본 발명은 복합 발전기능을 갖는 전동기에 관한 것으로, 상세하게는 외부에서 입력되는 전원으로 작동하는 전동기를 사용하여 전기를 발전하도록 함으로써, 전동기로 사용함과 동시에 발전을 하도록 하여, 에너지 효율을 높일 뿐만 아니라, 발전시에 교류전기와 직류전기를 동시에 출력가능하게 하여 다양한 곳에 사용하도록 하는 복합 발전기능을 갖는 전동기에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to an electric motor having a combined power generation function, and more particularly, to an electric motor that operates with an external power source to generate electric power, thereby enabling electric power to be used as an electric motor, And an electric motor having a combined power generation function for enabling alternating-current electricity and direct-current electricity to be simultaneously output at the time of power generation.

일반적으로 전동기는 전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이다. 대부분의 전동기는 회전운동의 동력을 만들지만 직선운동을 구현하기도 한다. 한편, 발전기는 전동기와 반대되는 장치로서 역학적 에너지를 이용하여 전기를 생산한다. 전동기와 발전기는 서로 역할을 바꿔 대신 할 수 있다. Generally, a motor is a device that converts electric energy into mechanical work by using the force that current receives in the magnetic field. Most motors produce power for rotational motion but also implement linear motion. On the other hand, a generator is a device opposite to an electric motor and produces electricity using mechanical energy. The motor and the generator can replace each other and replace it.

여기서, 전동기는 전원의 종류에 따라 직류전동기와 교류전동기로 분류되며 교류전동기는 3상 교류용과 단상교류용으로 구분되며 각각 유도전동기와 동기전동기가 있다. Here, the electric motor is divided into a DC motor and an AC motor according to the type of power source, and the AC motor is divided into a three-phase alternating current and a single-phase alternating current. There are an induction motor and a synchronous motor.

그리고, 유도전동기는 전원에 바로 연결이 가능하고 구조가 간단하며 튼튼한데 비해 가격이 싸고 취급이 쉬워 세계적으로 가장 많이 사용되고 있다. And the induction motor can be directly connected to the power source, it is simple and durable, but it is cheap and easy to handle, making it the most used in the world.

이와 같은 유도전동기는 회전하지 않는 고정자와 회전할 수 있는 고정자로 이루어지며 고정자 권선에 회전자계를 발생시키기 위한 전류를 공급하면 전자유도에 의하여 회전자 권선에 유도전류가 흘러들고 이에 따라 토크가 발생하여 회전하게 된다 The induction motor is composed of a non-rotating stator and a rotatable stator. When an electric current for generating a rotating magnetic field is supplied to the stator winding, induction current flows through the rotor winding by electromagnetic induction, Rotate

그러나, 이와 같은 일반적인 전동기는 전기전원과 배터리 등의 전류공급수단을 통해 전기에너지를 인가받아 구동하게 되는 것으로, 전류공급이 차단되는 경우에는 전동기의 구동 역시 멈추게 된다.However, such a general motor is driven by receiving electric energy through a current supplying means such as an electric power source and a battery. When the electric current supply is interrupted, the motor is also stopped.

일 예로 배터리의 전원을 인가받아 구동되는 전기자동차와 전기수쿠터 등의 교통수단 이나 각종 산업기계 등은 배터리가 방전되기 전에 주기적으로 충전 하여야 하고 전기자동차의 경우 많은 양의 배터리를 적재하여야 하는 등의 문제가 있다. For example, transportation means such as an electric car and an electric scooter driven by the power of the battery and various industrial machines are required to charge the battery periodically before the battery is discharged, and in the case of an electric car, a large amount of batteries must be loaded .

또한, 전기에너지를 얻을 수 있는 발전기는 여러 종류가 있고, 방법 또한 여러 가지가 있는데 통상적으로 자연을 이용한 수력발전기와 바람의 힘을 이용한 풍력발전기와 태양열을 이용한 태양열 발전기, 그리고 바닷물을 이용한 조력 발전기 등이 널리 사용되고 있고 무연탄이나 석탄 원유 및 천연가스를 연소시켜서 발전시키는 화력발전기, 핵반응을 이용한 원자력발전기 등이 널리 사용되고 있다. In addition, there are many kinds of generators that can get electric energy, and there are various methods. Generally, there are various kinds of electric power generators such as hydroelectric generators using nature, wind power generators using wind power, solar generators using solar heat, and tidal generators using seawater Are widely used, and thermal power generators for burning anthracite or coal crude oil and natural gas, and nuclear power generators using nuclear reactors are widely used.

이렇게 무연탄이나 원유 및 천연가스를 연소시켜 발전하는 발전기는 연료소모에 따른 자원고갈과 더불어 연료연소에 따른 배기가스가 대기를 오염시키므로 이로 인한 지구온난화 문제가 심각하다. In this way, generators that generate electricity by burning anthracite, crude oil, and natural gas are depleted of resources due to fuel consumption, and the exhaust gas from fuel combustion pollutes the atmosphere, thereby causing global warming problems.

나아가, 수력발전기나 풍력 발전기는 자연환경 및 조건과 밀접한 관계가 있어 제한조건이 따르며, 설치하는 데 있어 설비비가 많이 들어가는 문제가 있고, 원자력 발전기는 그 설비가 대형화됨에 따른 설비비와 방사능에 의한 주변 환경 오염문제와 주민의 반대문제 등이 있는 것이다, Furthermore, hydroelectric generators and wind generators are closely related to natural environments and conditions, and there are limitations, and there is a problem that installation costs are large. In addition, the nuclear power generators have a problem in terms of equipment cost due to the large- There is pollution problem and inhabitants' objection problem,

이러한 문제로 인하여 태양열, 풍력, 수력, 조력, 수소가스, 바이오 에너지 등이 개발 및 사용되고 있으나 개인, 산업체, 교통수단에 직접 전기에너지로 사용하기에는 미진한 것이 현실이다. Solar energy, wind power, hydro power, tidal power, hydrogen gas, and bio energy have been developed and used due to these problems, but it is a reality that they are not used directly as electric energy for individuals, industries and transportation means.

또한, 풍력 발전기는 바람에 의해 회전날개가 회전을 할 때 얻는 회전동력으로 발전을 하는 발전방식으로, 이와 같은 풍력발전기가 동력을 얻기 위해서는 무엇보다도 바람이 중요하나 한점의 바람이 불지 않는 날씨에는 풍력 발전기의 회전날개가 멈추어져 있는 상태에서는 원하는 전기에너지를 얻지 못한다는 문제점이 있다. In addition, the wind power generator is a power generation system that generates power by the rotary power obtained when the rotary wing rotates by the wind. In order to obtain the power of such a wind power generator, There is a problem in that desired electric energy can not be obtained in a state where the rotating blades of the generator are stopped.

더욱이 수력 발전기와 조력발전기는 대체 에너지로서 상당히 도움은 되지만 기후 변화에 따른 강한 태풍이나 지진에 의한 시설물 파손 등의 우려와 시설을 위한 오랜 기간과 설비비 등의 문제점이 있다. Furthermore, hydroelectric generators and tidal generators are very helpful as alternative energy sources. However, there are concerns such as strong typhoon due to climate change and destruction of facilities due to earthquake, long time for facilities and equipment cost.

더불어 대체에너지로 많은 각광을 받고 있는 태양열 발전기는 태양열을 이용한 대체에너지로서 태양전지에 태양에너지를 모아서 열로 변환하고 열기관에 의하여 전력으로 변환하여 배터리에 저장 사용하게 되는데 햇빛이 비취는 날씨에만 사용 가능하고 저녁에서 새벽까지 흐린 날 이나 눈, 비가 오는 날 에는 일조량이 거의 없어 제대로 작동이 안된다는 문제점이 있다.In addition, solar power generators, which are attracting much attention as alternative energy, are alternative energy using solar heat. Solar energy is collected into solar cells, converted into heat, converted into electric power by a heat engine, and stored in a battery. There is a problem in that it is not working properly because there is almost no sunshine on the cloudy day from the evening to the dawn, snowy or rainy day.

따라서, 현재로서는 최대한 에너지를 절약하고, 기존의 에너지원을 이용하여 높은 에너지로 변환 사용하는 것이 타당한 방법이라 할 수 있다. Therefore, it is reasonable to save energy as much as possible and convert it to high energy using existing energy source.

한편, 전동기는 앞서 설명한 바와 같이 회전축 외부에 감겨있는 코일의 전력과 영구자석의 자력에 의해 축이 회전하여 동력을 발생시키는 장치로서 특히 자동차, 및 전동기, 선풍기 등 가전제품과 산업기계 등 각처에 사용된다. On the other hand, as described above, the electric motor is a device that generates power by rotating the shaft by the electric power of the coil wound around the rotary shaft and the magnetic force of the permanent magnet, and is used in various places such as automobiles, electric motors, do.

또한, 발전기는 전자기유도작용으로 기전력을 발생시키는 점에서 기계의 대, 소, 직류, 교류 발전기 등 모두 공통된 원리에 기초를 두고 있으며, 이 기전력의 크기는 자기장의 세기와 도체의 길이 및 자기장과 도체의 상대적 속도에 비례하고 기전력의 방향은 플레밍의 오른손 법칙에 의해 알 수 있다. In addition, generators are based on a common principle that they generate electromotive force by electromagnetic induction, and the magnitude of this electromotive force depends on the intensity of the magnetic field, the length of the conductor, the magnetic field and the conductor And the direction of EMF can be found by Fleming 's right - hand rule.

여기서, 상기 발전기를 구성하는 데는 자기장을 만들기 위한 강력한 자석과 기전력을 발생시키는 도체가 필요한데 이 둘 중 하나가 작용할 수 있도록 되어 있어야 한다. 실제로 사용되는 발전기에는 회전계자형과 회전전기자형이 있으며, 상기 회전계자형은 도체가 정지하고 자기장이 회전하는 발전기이고, 회전전기자형은 이와 반대의 것이다. Here, the generator is constructed of a strong magnet for generating a magnetic field and a conductor for generating an electromotive force, and one of them must be able to operate. The generator actually used is a rotary type and a rotary type, and the rotary type is a generator in which a conductor stops and a magnetic field rotates.

또한, 매우 작은 발전기에는 영구자석이 사용되는 예가 있으나 일반적으로는 철심에 계좌 코일을 감고 이것에 직류를 흐르게 하는 전자석이 사용되며 이 경우에는 전류를 가감하면 자석의 세기도 가감할 수 있으므로 기전력의 크기를 자유롭게 바꿀 수 있다. In addition, there is an example in which a permanent magnet is used in a very small generator. However, in general, an electromagnet is used in which an account coil is wound around an iron core and a DC current is applied thereto. In this case, Can freely change.

이때, 강한 자석을 사용하여 회전속도를 높여도 한 개의 기전력은 몇십 볼트가 한도이므로 발전기 내에 많은 도체를 두고 각 도체에 발생하는 기전력이 직렬로 가산되도록 연결하면 수백 수천 볼트를 얻을 수 있도록 구성된다. In this case, even if the rotating speed is increased by using a strong magnet, since one electromotive force is limited to several tens of volts, it is configured to obtain hundreds of thousands of volts by connecting a large number of conductors in the generator and adding up the electromotive force generated in each conductor in series.

그러나, 이러한 종래의 발전기는 일반적으로 교류를 출력하도록 구성되며, 직류전기를 사용하기 위해서는 별도의 변환장치를 구비하여야 하는 번거로움이 있으며, 직류를 출력하는 발전기는 직류만을 출력하도록 형성됨으로써, 상황에 따라 직류 및 교류를 모두 사용하여야 하는 곳에서는 사용이 용이하지 않은 문제점이 있다.
However, such conventional generators are generally configured to output alternating current, and it is troublesome to provide a separate conversion device in order to use direct current. The generator outputting direct current is formed to output only direct current, Therefore, there is a problem that it is not easy to use in a place where both direct current and alternating current should be used.

공개특허번호 제10-2002-0023787Published Patent No. 10-2002-0023787

따라서 본 발명의 목적은 원통형상의 하우징과 상기 하우징의 내주면에 구비되는 원통형상의 계자부와 상기 계자부의 내측에 회전가능하게 구비되는 회전자로 이루어지며, 상기 계자부에는 영구자석이 일정간격으로 구비되고, 상기 회전자에는 회전축의 외측에 방사 형상으로 구비되는 제2철심에 전류가 흐르는 전동코일이 권취되어, 외부에서 공급되는 전류와 계자부에 구비되는 영구자석에 의해 회전축이 회전하게 되는데, 상기 계자부의 내주면에는 계자부의 내측 중심부를 향하여 일정 간격으로 제1철심이 돌출 형성되고, 상기 제1철심에는 제1발전코일이 권취되게 되어, 외부에서 공급되는 전류에 의해 회전자가 회전하게 되고, 그 회전력에 의해 제1철심에 권취된 제1발전코일에 전류가 흐르게 되므로, 전동기로 사용함과 동시에 발전을 가능하게 하는 복합 발전기능을 갖는 전동기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a magnetic bearing device comprising a cylindrical housing, a cylindrical sector portion provided on an inner circumferential surface of the housing, and a rotor rotatably disposed inside the sector portion, A rotating coil is wound around the rotor and a current flows through the second iron core disposed radially outside the rotating shaft so that the rotating shaft is rotated by the current supplied from the outside and the permanent magnet provided on the rotor, A first iron core is protruded from the inner circumferential surface of the field portion at a predetermined interval toward the inner center portion of the field portion and the first power generating coil is wound on the first iron core so that the rotor is rotated by the current supplied from the outside, The current flows through the first power generation coil wound on the first iron core, so that it can be used as an electric motor, And to provide a motor having a combined power generating function.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 외부에서 공급되는 전류에 의해 회전자를 회전시켜, 회전자의 자기장에 의해 제1철심에 권취된 제1발전코일에 유도전류를 생성시켜 발전할 뿐만 아니라, 회전자를 구성하는 제2철심에 외부의 전류가 흐르는 전동코일과 제2발전코일을 번갈아 권취하되, 제2철심에 권취되는 전동코일은 회전축의 일측에 구비되는 제1정류자와 연결되고, 제2철심에 권취되는 제2발전코일은 회전축의 타측에 구비되는 제2정류자와 연결되도록 하여, 외부의 전류에 의해 회전자를 회전시켜, 계자부에 구비되는 제1발전코일과 회전자의 제2철심에 구비되는 제2발전코일 모두에서 유도전류를 발생시켜 발전하도록 하며, 상기 제2정류자에는 제2브러쉬가 구비되어 제2발전코일에서 생성되는 전류를 직류로 변환하여 출력하도록 함으로써, 교류전기와 직류전기를 모두 출력할 수 있는 복합 발전기능을 갖는 전동기를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide a power generating apparatus that not only generates power by generating an induction current in a first power generation coil wound around a first core by a magnetic field of a rotor by rotating the rotor by an electric current supplied from the outside, The electric coil wound around the second iron core is connected to the first commutator provided on one side of the rotary shaft, and the second iron core is wound around the second iron core, The second power generation coil wound up is connected to the second commutator provided on the other side of the rotation shaft so that the rotor is rotated by an external current so that the second power generation coil is wound around the first power generation coil and the second iron core of the rotor And the second brush is provided in the second commutator so that the current generated in the second power generation coil is converted into direct current and output, And a direct current to provide an electric motor with a combined cycle power generation function capable of outputting both.

이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은;SUMMARY OF THE INVENTION [0006]

원통 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내주면에 구비되는 원통 형상의 계자부와, 상기 계자부의 내측에 회전가능하게 구비되는 회전자로 이루어지고, 상기 회전자에는 제2철심이 구비되어 전동코일이 권취되며, 상기 계자부의 내주면에는 일정간격으로 영구자석이 구비되고, 상기 계자부의 내주면에는 일정간격으로 제1철심에 형성되어 제1발전코일이 구비되는 것을 특징으로 한다.And a rotor provided rotatably inside the field section, wherein the rotor is provided with a second iron core, and the electric coil is wound around the rotor Wherein permanent magnets are provided on the inner circumferential surface of the field unit at regular intervals and the first power generating coil is formed on the inner circumferential face of the field unit at regular intervals on the first iron core.

여기서, 상기 계자부는 내주면에 영구자석이 일정간격으로 구비되고, 상기 영구자석의 사이에는 제1발전코일이 권취되는 제1철심이 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the field portion has permanent magnets at regular intervals on the inner circumferential surface, and a first iron core around which the first power generation coils are wound is formed between the permanent magnets.

그리고, 상기 회전자는 하우징을 좌우 관통하는 회전축과, 상기 회전축의 중심부에 구비되는 제2철심과, 상기 제2철심에 권취되는 전동코일과, 상기 회전축의 일측에 구비되는 제1정류자로 이루어지며, 상기 하우징의 양측에는 상기 회전축의 단부가 관통되는 커버가 구비되며, 일측의 커버 내주면에는 상기 제1정류자에 대응되는 제1브러쉬가 구비되는 것을 특징으로 한다.The rotor includes a rotating shaft passing through the housing, a second iron core provided at the center of the rotating shaft, a transmission coil wound around the second iron core, and a first commutator provided at one side of the rotating shaft, The housing has a cover through which the end of the rotating shaft passes, and a first brush corresponding to the first commutator is provided on an inner circumferential surface of the cover on one side.

이때, 상기 제2철심에는 전동코일과 제2발전코일이 번갈아 권취되는 것을 특징으로 한다.At this time, the electric coil and the second power generation coil are alternately wound around the second iron core.

또한, 상기 회전축의 일측에 구비되는 제1정류자는 제2철심에 권취된 전동코일과 전기적으로 연결되고, 상기 회전축의 타측에 구비되는 제2정류자는 제2철심에 권취된 제2발전코일과 전기적으로 연결되며, 상기 하우징의 타측에 구비되는 커버의 내주면에는 상기 제2정류자에 대응되는 제2브러쉬가 구비되는 것을 특징으로 한다.The first commutator provided on one side of the rotary shaft is electrically connected to the electric coil wound on the second iron core, and the second commutator provided on the other side of the rotary shaft is electrically connected to the second power coil wound on the second iron core. And a second brush corresponding to the second commutator is provided on an inner circumferential surface of a cover provided on the other side of the housing.

한편, 복합 발전기능을 갖는 전동기는 회전축을 연결하되, 상기 제2발전코일에서 출력되는 전류는 인접한 복합 발전기능을 갖는 전동기의 전동코일로 공급되도록 전기적으로 연결하여 연속발전을 가능하게 하는 것을 특징으로 한다.
The electric motor having a combined power generating function is connected to a rotary shaft so that the electric current outputted from the second electric power generating coil is electrically connected to be supplied to the electric motor of an electric motor having an adjacent combined electric power generating function, do.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 원통형상의 하우징과 상기 하우징의 내주면에 구비되는 원통형상의 계자부와 상기 계자부의 내측에 회전가능하게 구비되는 회전자로 이루어지며, 상기 계자부에는 영구자석이 일정간격으로 구비되고, 상기 회전자에는 회전축의 외측에 방사 형상으로 구비되는 제2철심에 전류가 흐르는 전동코일이 권취되어, 외부에서 공급되는 전류와 계자부에 구비되는 영구자석에 의해 회전축이 회전하게 되는데, 상기 계자부의 내주면에는 계자부의 내측 중심부를 향하여 일정 간격으로 제1철심이 돌출 형성되고, 상기 제1철심에는 제1발전코일이 권취되게 되어, 외부에서 공급되는 전류에 의해 회전자가 회전하게 되고, 그 회전력에 의해 제1철심에 권취된 제1발전코일에 전류가 흐르게 되므로, 전동기로 사용함과 동시에 발전을 가능하게 하는 효과가 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the permanent magnet is formed of a cylindrical housing, a cylindrical sector portion provided on the inner circumferential surface of the housing, and a rotor rotatably provided inside the sector portion, In the rotor, a transmission coil through which a current flows is wound on a second iron core radially provided outside the rotation shaft, and the rotation shaft is rotated by a current supplied from the outside and a permanent magnet provided on the magnetic pole portion A first iron core is protruded and formed on the inner peripheral surface of the field portion at regular intervals toward the inner center portion of the field portion, the first power generation coil is wound on the first iron core, the rotor is rotated by the current supplied from the outside, The current flows to the first power generation coil wound around the first iron core by the rotational force, so that it is used as an electric motor, This has the effect of neunghage.

그리고, 본 발명은 외부에서 공급되는 전류에 의해 회전자를 회전시켜, 회전자의 자기장에 의해 제1철심에 권취된 제1발전코일에 유도전류를 생성시켜 발전할 뿐만 아니라, 회전자를 구성하는 제2철심에 외부의 전류가 흐르는 전동코일과 제2발전코일을 번갈아 권취하되, 제2철심에 권취되는 전동코일은 회전축의 일측에 구비되는 제1정류자와 연결되고, 제2철심에 권취되는 제2발전코일은 회전축의 타측에 구비되는 제2정류자와 연결되도록 하여, 외부의 전류에 의해 회전자를 회전시켜, 계자부에 구비되는 제1발전코일과 회전자의 제2철심에 구비되는 제2발전코일 모두에서 유도전류를 발생시켜 발전하도록 하며, 상기 제2정류자에는 제2브러쉬가 구비되어 제2발전코일에서 생성되는 전류를 직류로 변환하여 출력하도록 함으로써, 교류전기와 직류전기를 모두 출력할 수 있는 효과가 있다
According to the present invention, not only is the rotor rotated by the current supplied from the outside to generate an induction current in the first power generation coil wound around the first iron core by the magnetic field of the rotor, The electric coil wound around the second iron core is connected to the first commutator provided on one side of the rotary shaft, and the electric motor wound around the second iron core is wound around the second iron core, 2 generator coils are connected to the second commutator provided on the other side of the rotating shaft so that the rotor is rotated by an external current so that the first and second power generating coils provided in the first and second rotor coils And a second brush is provided in the second commutator so as to convert the current generated in the second power generation coil into a direct current and output the direct current so that the alternating current and the direct current It is possible to output all of them

도 1은 본 발명에 따른 복합 발전기능을 갖는 전동기의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 복합 발전기능을 갖는 전동기의 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 복합 발전기능을 갖는 전동기의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 복합 발전기능을 갖는 전동기의 사용 상태도이다. 1 is a perspective view of a motor having a combined power generating function according to the present invention.
2 is a side sectional view of a motor having a combined power generation function according to the present invention.
3 is a longitudinal sectional view of a motor having a hybrid power generation function according to the present invention.
4 is a use state diagram of a motor having a combined power generation function of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서 각 도면의 각 구성 요소들에 대해 참조 부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호로 표기되었음에 유의 하여야 한다. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components in different drawings, even if they are shown in different drawings.

도 1은 본 발명에 따른 복합 발전기능을 갖는 전동기의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 복합 발전기능을 갖는 전동기의 측단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 복합 발전기능을 갖는 전동기의 종단면도이고, 도 4는 본 발명의 복합 발전기능을 갖는 전동기의 사용 상태도이다.
FIG. 1 is a perspective view of a motor having a combined power generation function according to the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of a motor having a combined power generation function according to the present invention, FIG. 3 is a cross- And Fig. 4 is a use state diagram of the electric motor having the hybrid power generation function of the present invention.

본 발명은 복합 발전기능을 갖는 전동기에 관한 것으로 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 그 구성은 원통 형상의 하우징(100)과 상기 하우징(100)의 내측에 구비되는 계자부(200)와 상기 계자부(200)의 내측에 구비되는 회전자(300)로 이루어진다.The present invention relates to an electric motor having a combined power generating function and, as shown in FIGS. 1 to 3, comprises a cylindrical housing 100, a stator 200 provided inside the housing 100, And a rotor 300 provided inside the magnet portion 200.

여기서, 상기 계자부(200)는 원통 형상으로 형성되어 상기 하우징(100)의 내주면에 고정 결합되며, 상기 회전자(300)는 계자부(200)의 내측에 회전가능하게 구비되게 된다.The rotor 200 is formed in a cylindrical shape and is fixedly coupled to the inner circumferential surface of the housing 100. The rotor 300 is rotatably installed inside the rotor 200.

이때, 상기 회전자(300)에는 제2철심(320)이 구비되는데, 상기 제2철심(320)는 방사형상으로 형성되어, 전동코일(322)이 권취되게 되며, 상기 계자부(200)의 내주면에는 일정 간격으로 영구자석(220)이 구비됨으로써, 외부에서 공급되는 전류가 상기 전동코일(322)을 흐르게 되면, 플래밍의 왼손법칙에 따라 회전자(300)가 회전하게 된다.At this time, the rotor 300 is provided with a second iron core 320. The second iron core 320 is radially formed to wind the electric coil 322, The permanent magnet 220 is provided at an interval on the inner circumferential surface so that when the electric current supplied from the outside flows through the electric coil 322, the rotor 300 rotates according to the left hand rule of flashing.

한편, 상기 계자부(200)의 내주면에는 제1철심(210)이 형성되는데, 상기 제1철심(210)은 계자부(200)의 내주면에 일정간격으로 구비되는 영구자석(220)의 사이에 위치하게 되며, 상기 제1철심(210)에는 제1발전코일(214)이 권취된다.A first iron core 210 is formed on the inner circumferential surface of the magnet portion 200. The first iron core 210 is interposed between the permanent magnets 220 provided at regular intervals on the inner circumferential surface of the magnet portion 200 And the first power generating coil 214 is wound on the first iron core 210. [

그래서, 외부에서 공급되는 전류가 전동코일(322)로 공급되면 영구자석(220)과의 사이에서 플래밍의 왼손법칙이 작용하게 되어, 회전자(300)가 회전하게 된다.Therefore, when an electric current supplied from the outside is supplied to the electric coil 322, the left hand rule of the fingering with the permanent magnet 220 is applied, and the rotor 300 is rotated.

이때, 상기 회전자(300)에 권취된 전동코일(322)에 의해 발생하는 자기장이 플래밍의 오른속 법칙에 의해 상기 계자부(200)의 제1철심(210)에 권취된 제1발전코일(214)에 유도 기전력을 생성시키게 되어 제1발전코일(214)에 전류가 생성되게 됨으로써, 외부에서 공급된 전류로 회전자(300)의 회전축(310)을 회전시켜 동력으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 제1발전코일(214)에서 전기를 생성시킬 수 있어, 에너지 효율을 높일 수 있게 된다.The magnetic field generated by the electric coil 322 wound on the rotor 300 is transmitted to the first power generating coil 210 wound on the first iron core 210 of the field unit 200 by the right- The induction electromotive force is generated in the first power generation coil 214 and the current is generated in the first power generation coil 214 so that the rotation shaft 310 of the rotor 300 can be rotated and used as a power , It is possible to generate electricity in the first power generation coil 214, thereby increasing energy efficiency.

그리고, 이렇게 생성된 전기는 전기가 필요한 곳에 사용할 수도 있고, 배터리에 저장하여 필요시에 사용할 수도 있다.The generated electricity can be used where electricity is required, or stored in a battery and used when necessary.

한편, 상기 회전자(300)는 하우징(100)을 좌우로 관통하는 회전축(310)과 상기 회전축(310)의 중심부에 구비되는 제2철심(320)으로 이루어지되, 상기 제2철심(320)은 상기 회전축(310)을 중심으로 방사 형상으로 형성되어 전동코일(322)이 권취되며, 상기 회전축(310)의 일측에는 제1정류자(312)가 구비된다.The rotor 300 includes a rotating shaft 310 passing through the housing 100 to the left and right and a second iron core 320 disposed at the center of the rotating shaft 310. The second iron core 320, And a first commutator 312 is provided on one side of the rotation shaft 310. The first commutator 312 is provided on the first side of the rotation shaft 310. The first commutator 312 is disposed on the first side of the rotation shaft 310,

여기서, 상기 하우징(100)의 양측에는 각각 커버(110,120)가 구비되는데, 하우징(100)의 일측에 구비되는 커버(110)의 내주면에는 상기 제1정류자(312)에 대응되는 제1브러쉬(114)가 구비된다.The covers 110 and 120 are provided on both sides of the housing 100. A first brush 114 corresponding to the first commutator 312 is provided on an inner circumferential surface of the cover 110 provided at one side of the housing 100, .

그래서, 상기 커버(110)에 구비되는 입력전선(112)을 통하여 공급되는 전류가 상기 회전자(300)에 권취되는 전동코일(322)로 공급되게 되어, 회전자(300)가 회전되게 된다.The current supplied through the input wire 112 provided in the cover 110 is supplied to the electric coil 322 wound on the rotor 300 so that the rotor 300 is rotated.

한편, 상기 회전자(300)를 형성하는 제2철심(320)에는 외부의 전류를 공급받는 전동코일(322)뿐만 아니라, 제2발전코일(324)이 더 구비되는데, 상기 전동코일(322)과 제2발전코일(324)은 제2철심(320)의 방사상으로 형성되는 권취부(321)에 번갈이 권취되게 된다.The second iron core 320 forming the rotor 300 is further provided with a second power generation coil 324 as well as an electric coil 322 supplied with an external current. And the second power generation coil 324 are alternately wound on the winding portion 321 formed in the radial direction of the second iron core 320.

여기서, 상기 권취부(321)에 권취된 전동코일(322)은 회전축(310)의 일측부에 구비되는 제1정류자(312)와 전기적으로 연결되게 되며, 상기 권취부(321)에 권취되는 제2발전코일(324)은 회전축(310)의 타측부에 구비되는 제2정류자(314)와 전기적으로 연결된다.The electromotive coil 322 wound on the winding portion 321 is electrically connected to the first commutator 312 provided on one side of the rotating shaft 310 and is wound around the winding portion 321 2 generating coil 324 is electrically connected to the second commutator 314 provided on the other side of the rotating shaft 310. [

그리고, 상기 제2정류자(314)가 위치하는 하우징(100)에 구비되는 커버(120)의 내주면에는 상기 제2정류자(314)에 대응되도록 제2브러쉬(124)가 구비되며, 상기 커버(110,120)에는 베어링(316)이 구비되어 회전축(310)이 안정적으로 회전할 수 있게 된다.A second brush 124 is provided on an inner circumferential surface of the cover 120 provided in the housing 100 where the second commutator 31 is located to correspond to the second commutator 314, The bearing 316 is provided to allow the rotation shaft 310 to rotate stably.

그래서, 상기 제1정류자(312)가 위치한 부분의 커버(110)에 설치된 입력전선(112)를 통하여 외부의 전류가 공급되어, 회전자(300)의 전동코일(322)로 전류가 공급됨으로써, 회전자(300)가 회전하게 되면, 회전자(300)에 권취된 전동코일(322)의 자기장에 의해 계자부(200)에 권취된 제1발전코일(214)에서 유도 기전력이 발생하게 되며, 계자부(200)의 내주면에 구비된 영구자석(220)에 의해 회전하는 회전자(300)에 권취된 제2발전코일(324)에도 유도 기전력이 발생하게 되어, 이중으로 전기를 생산하게 된다.An external current is supplied through the input wire 112 provided on the cover 110 of the portion where the first commutator 312 is located and current is supplied to the transmission coil 322 of the rotor 300, When the rotor 300 is rotated, an induced electromotive force is generated in the first power generation coil 214 wound on the field portion 200 by the magnetic field of the electric coil 322 wound on the rotor 300, An induction electromotive force is generated also in the second power generation coil 324 wound on the rotor 300 rotated by the permanent magnet 220 provided on the inner circumferential surface of the field unit 200,

이때, 상기 계자부(200)에 권취된 제1발전코일(214)에서 생성되는 전류는 교류전류로서 하우징(100)에 설치되는 제1출력전선(212)을 통하여 외부로 출력되며, 상기 제2발전코일(324)에서 유도되는 전류 역시 교류전류지만, 회전축(310)에 구비되는 제2정류자(314)와 커버(120)에 구비되는 제2브러쉬(124)에 의해 교류전류는 직류전류로 변경되어 커버(120)에 설치되는 제2출력전선(122)을 통하여 출력되게 된다.At this time, a current generated in the first power generation coil 214 wound on the stator 200 is output to the outside through a first output wire 212 installed in the housing 100 as an alternating current, The current induced in the power generation coil 324 is also an alternating current but the alternating current is changed to the direct current by the second commutator 314 provided on the rotary shaft 310 and the second brush 124 provided on the cover 120 And is output through the second output wire 122 installed on the cover 120.

따라서, 본 발명의 복합 발전기능을 갖는 전동기는 직류와 교류전류 모두를 출력하게 되므로, 필요에 따라 사용할 수 있게 된다.Therefore, the motor having the combined power generation function of the present invention outputs both the direct current and the alternating current, so that it can be used as needed.

그리고, 본 발명의 복합 발전기능을 가진 전동기는 도 4에 도시된 바와 같이, 여러 대를 직렬로 연결하여 사용할 수 있게 되는데, 연결시에 각 전동기에 구비되는 회전축(310)을 서로 연결하여 사용하게 된다.As shown in FIG. 4, a plurality of motors having a combined power generation function of the present invention can be connected in series, and the rotating shafts 310 provided in the respective motors may be connected to each other at the time of connection. do.

이때, 상기 회전축(310)을 연결할 때는 별도의 연결부재(130)를 사용하여 연결하게 되는데, 상기 회전축(310)의 단부에는 고정돌부(318)가 외측으로 돌출 형성되며, 상기 연결부재(130)는 원통형상으로 형성되되 내주면에는 상기 고정돌부(318)가 삽입되는 가이드홈(132)이 형성되어, 인접한 회전축(310)의 회전력을 안정적으로 전달할 수 있게 된다.When the rotation shaft 310 is connected, a separate connection member 130 is used to connect the rotation shaft 310. At the end of the rotation shaft 310, a fixing protrusion 318 protrudes outward, And a guide groove 132 into which the fixing protrusion 318 is inserted is formed on the inner circumferential surface so that the rotational force of the adjacent rotation shaft 310 can be stably transmitted.

그리고, 각 전동기에 구비되는 제2출력전선(122)은 인접한 전동기의 입력전선(112)와 전기적으로 연결되게 된다.The second output wire 122 of each electric motor is electrically connected to the input wire 112 of the adjacent electric motor.

즉, 상기 제2발전코일(324)에서 생산된 전류는 제2정류자(314)와 제2브러쉬(124)를 통하여 상기 제2출력전선(122)으로 출력되게 되며, 인접한 전동기의 입력전선(112)으로 공급된 전류는 제1브러쉬(114)와 제1정류자(312)를 통하여 전동코일(322)로 공급되어 회전자(300)를 회전시키게 된다.That is, the current generated by the second power generation coil 324 is output to the second output wire 122 through the second commutator 314 and the second brush 124, and the input wire 112 Is supplied to the electric coil 322 through the first brush 114 and the first commutator 312 to rotate the rotor 300. [

그래서, 다수의 전동기를 사용하여 연결된 각각의 회전축(310)을 회전시키게 되므로 회전축(310)을 회전시키는 토크를 보다 크게 하여, 필요한 토크에 따라 적절한 수의 전동기를 연결하여 사용할 수 있게 된다.Therefore, since each of the rotation shafts 310 connected by using the plurality of electric motors is rotated, the torque for rotating the rotation shaft 310 is made larger, and an appropriate number of electric motors can be connected and used according to the required torque.

물론, 각 전동기는 개별적으로 발전을 하게 되므로, 에너지 효율이 높아지는 것은 당연하다.
Of course, since each electric motor is individually generated, it is natural that the energy efficiency is increased.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리 범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.
While the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 하우징 110,120 : 커버
112 : 입력전선 114 : 제1브러쉬
122 : 제2출력전선 124 : 제2브러쉬
200 : 계자부 210 : 제1철심
212 : 제1출력전선 214 : 제1발전코일
220 : 영구자석 300 : 회전자
310 : 회전축 312 : 제1정류자
314 : 제2정류자 316 : 베어링
320 : 제2철심
321 : 권취부 322 : 전동코일
324 : 제2발전코일100: housing 110, 120: cover
112: input wire 114: first brush
122: second output wire 124: second brush
200: Field part 210: First iron core
212: first output wire 214: first power generation coil
220: permanent magnet 300: rotor
310: rotating shaft 312: first commutator
314: second commutator 316: bearing
320: 2nd iron core
321: Winding section 322: Electric coil
324: Second power generation coil

Claims

A cylindrical housing,
A cylindrical threaded portion provided on an inner peripheral surface of the housing,
And a rotor rotatably provided inside the field unit,
The rotor is provided with a second iron core to wind the electric coil,
Permanent magnets are provided on the inner peripheral surface of the field portion at regular intervals,
And the first power generation coil is formed on the inner circumferential surface of the field portion at a predetermined interval on the first iron core.

The method according to claim 1,
Wherein the field portion has permanent magnets at regular intervals on an inner peripheral surface thereof,
And a first iron core around which the first power generation coil is wound is formed between the permanent magnets.

The method according to claim 1,
The rotor includes a rotation shaft passing through the housing in the left-
A second iron core provided at the center of the rotating shaft,
An electric coil wound around the second iron core,
And a first commutator provided on one side of the rotating shaft,
Wherein a cover is provided on both sides of the housing to allow an end of the rotation shaft to pass therethrough,
And a first brush corresponding to the first commutator is provided on an inner circumferential surface of the cover on one side.

The method of claim 3,
And the electric motor and the second electric power generation coil are alternately wound around the second iron core.

The method of claim 4, wherein
The first commutator provided at one side of the rotating shaft is electrically connected to the electric coil wound around the second iron core,
The second commutator provided on the other side of the rotating shaft is electrically connected to the second power generating coil wound on the second iron core,
And a second brush corresponding to the second commutator is provided on an inner circumferential surface of a cover provided on the other side of the housing.

6. The method of claim 5,
An electric motor having a combined power generation function is connected to a rotary shaft,
And the electric current output from the second power generation coil is electrically connected to be supplied to an electric coil of an electric motor having an adjacent combined electric power generating function to enable continuous electric power generation.