KR101937285B1 - Magnet generator and generating method - Google Patents

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KR101937285B1
KR101937285B1 KR1020160105719A KR20160105719A KR101937285B1 KR 101937285 B1 KR101937285 B1 KR 101937285B1 KR 1020160105719 A KR1020160105719 A KR 1020160105719A KR 20160105719 A KR20160105719 A KR 20160105719A KR 101937285 B1 KR101937285 B1 KR 101937285B1
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김희근
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그레이스이엔지(주)
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    • H02K7/1807Rotary generators

Abstract

본 발명은 마그넷 발전기에 관한 것으로서, 코어 둘레를 감싸는 형상으로 권취된 코일들이 설치되는 고정자; 상기 고정자의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석이 설치되는 회전자; 및 제어 모드에서는 상기 코어가 전자석이 되어 상기 회전자가 자력의 힘으로 강제 회전될 수 있도록 상기 코일에 자화 제어 신호를 인가하고, 발전 모드에서는 상기 회전자의 회전에 의해 상기 코일들에서 발생되는 전기 에너지를 수집하는 제어부;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a magnet generator, and more particularly, to a magnet generator including a stator having coils wound around the core; A rotor rotatably installed in the stator and provided with a permanent magnet capable of generating a current in the coils using magnetic energy during rotation; And in the control mode, the core becomes an electromagnet and a magnetization control signal is applied to the coil so that the rotor can be forcibly rotated by the force of a magnetic force, and in the power generation mode, the electric energy And a control unit for collecting the data.

Description

마그넷 발전기 및 이를 이용한 발전 방법{Magnet generator and generating method}[0001] Magnet generator and generating method [0002]

본 발명은 마그넷 발전기 및 이를 이용한 발전 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자력 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생산할 수 있게 하는 마그넷 발전기 및 이를 이용한 발전 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnet generator and a power generation method using the magnet generator. More particularly, the present invention relates to a magnet generator capable of producing electric energy using magnetic energy and a power generation method using the same.

전기는 산업사회의 주요 에너지원으로 이용되고 있지만 화석에너지의 고갈로 인해 최근에는 태양광발전, 풍력발전, 조력발전, 등 다양한 대체 발전시설에 투자와 개발이 급속하게 진행되고 있다.Electricity is used as a major energy source in the industrial society, but due to the depletion of fossil energy, investment and development are rapidly progressing in various alternative power generation facilities such as solar power generation, wind power generation, and tidal power generation.

그리고, 발전시설로부터 생산된 전기는 전력케이블을 매개로 비교적 큰 사용전력이 요구되는 가정용 및 산업용 장치나 제품에 공급되어 에너지원으로 사용되고 있지만, 소규모의 가전제품이나, 생활용품과 같이 휴대성이나 활동성이 요구되는 대부분의 제품은 1차 전지나 리듐이온전지와 같은 2차 전지와 같은 배터리를 구비하여 전원으로 사용하고 있다.Electricity generated from a power generation facility is supplied to household and industrial devices or products requiring a relatively large amount of electric power through a power cable, and is used as an energy source. However, electric appliances such as small-sized household appliances and household goods, Most of the products required are equipped with a secondary battery such as a primary battery or a lithium ion battery and are used as a power source.

하지만, 배터리는 그 사용시간에 한정되어 있으므로 전원이 방전되면 다시 충전해서 사용하여야 하지만 이동 중에 있거나 야외에서는 충전할 수 없으므로 방전시에는 해당 제품을 사용할 수 없게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 최근에는 다양한 자가 발전장치가 개발되어 비상시에 필요한 전원을 충전하여 사용할 수 있도록 하고 있다.However, since the battery is limited to the use time, the battery must be recharged when the power is discharged. However, since the battery can not be charged while it is in motion or outdoors, the battery can not be used at the time of discharging. In order to solve these problems, various self-generating devices have recently been developed so as to be able to charge the necessary power source in an emergency.

한편, 일반적으로 발전기는 외부 동력원으로부터 기계적 에너지를 전달받아 전기에너지로 변환시키는 장치로서, 상기 외부 동력원으로는 잘 알려진 바와 같이 터빈수차, 전동기, 가솔린 엔진 등이 사용될 수 있다. 상기 외부 동력원을 사용하여 전기에너지를 발생시키는 방법으로는, 물의 위치 에너지 차이를 이용한 수력발전과, 바람의 힘을 이용하는 풍력발전 등 자연력을 직접 이용한 발전이 있으며, 또한 자연에서 채취된 예컨대 석탄이나 우라늄과 같은 천연자원을 이용하여 인공적인 방법에 의해 발전을 실시하는 화력발전과 원자력 발전 등이 있다. 또한, 최근 들어 활발히 연구되고 있는 태양열을 이용한 태양열 발전 등이 있다.Generally, a generator is a device that receives mechanical energy from an external power source to convert it into electric energy. As well known as the external power source, a turbine turbine, an electric motor, a gasoline engine, or the like can be used. As a method of generating electric energy using the external power source, there are a hydroelectric power generation using a difference in potential energy of water and a power generation using natural power such as wind power using wind power. In addition, And thermal power generation and nuclear power generation that utilize natural resources such as natural gas and electricity to generate electricity by artificial methods. In addition, solar power generation using solar heat has been actively studied recently.

상술한 바와 같은 외부 동력원을 이용한 발전기에 있어서 발전의 기본 원리는 도체내의 전자와 자계사이의 상대적 관계에 기초를 두고 있다, 즉, 도체가 자속을 끊으면, 그 도체 양단에 전압이 유기되고 유기된 유도전압에 의해 전류가 흐르게 된다. 이 때, 유도 전압(E)의 크기는 자속밀도(B)와, 그 자계속의 도체의 길이(l) 및 도체의 운동속도(v)의 곱인 E = Blv 로 주어진다.In the generator using the external power source as described above, the basic principle of power generation is based on the relative relationship between the electrons and the magnetic field in the conductor. That is, when the conductor breaks the magnetic flux, a voltage is induced across the conductor, Current flows through the voltage. At this time, the magnitude of the induced voltage E is given by E = Blv, which is the product of the magnetic flux density B, the length l of the conductor continuing its magnetization and the moving speed v of the conductor.

그러나, 상기한 발전 메카니즘(mechanism)은 반드시 외부의 동력원을 필요로 하며 외부 동력원에서 지속적으로 기계적 에너지를 공급하지 않으면 발전을 계속할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 발전에 사용되는 외부 동력원의 기계적 에너지를 발전기를 통해 전기적 에너지로 변환시킬 때 발생하는 마찰 등에 의한 에너지 손실로 발전 에너지 변환 효율이 떨어진다는 문제점이 있다.However, the above-described power generation mechanism necessarily requires an external power source, and power generation can not be continued unless mechanical energy is continuously supplied from an external power source. In addition, there is a problem that energy conversion efficiency of power generation is deteriorated due to energy loss due to friction generated when mechanical energy of an external power source used for power generation is converted into electrical energy through a generator.

공개특허공보 제10-2005-0086346호(2005.08.30.)Published Patent Publication No. 10-2005-0086346 (Aug. 30, 2005)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 초기 외부 동력원에 의한 구동 후, 일정한 회전 속도에 도달되면 제어 모드와 발전 모드를 병행하면서 자석의 자력 에너지를 소모하면서 외부 동력이 없이도 자가 발전을 가능하게 하는 마그넷 발전기를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a control method of an internal combustion engine, And to provide a magnet generator capable of self-power generation even without the power generator. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 마그넷 발전기는, 코어 둘레를 감싸는 형상으로 권취된 코일들이 설치되는 고정자; 상기 고정자의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석이 설치되는 회전자; 및 제어 모드에서는 상기 코어가 전자석이 되어 상기 회전자가 자력의 힘으로 강제 회전될 수 있도록 상기 코일에 자화 제어 신호를 인가하고, 발전 모드에서는 상기 회전자의 회전에 의해 상기 코일들에서 발생되는 전기 에너지를 수집하는 제어부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnet generator including: a stator having coils wound around the core; A rotor rotatably installed in the stator and provided with a permanent magnet capable of generating a current in the coils using magnetic energy during rotation; And in the control mode, the core becomes an electromagnet and a magnetization control signal is applied to the coil so that the rotor can be forcibly rotated by the force of a magnetic force, and in the power generation mode, the electric energy And a control unit for collecting the data.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 코어는, 탄소 성분이 포함된 탄소강일 수 있다.Further, according to the present invention, the core may be carbon steel containing a carbon component.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 고정자는, 전방과 후방에 각각 개구가 형성되고, 외경면에 복수개의 홀들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원통형태의 고정 몸체; 상기 고정 몸체의 상기 홀에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연성 수지 재질의 코일 베이스 및 상기 코일 베이스에 권취되는 코일을 포함하는 코일 모듈; 및 상기 고정 몸체의 상기 개구에 설치되고, 베어링을 이용하여 상기 회전자의 회전축을 회전 지지하는 축지지판;을 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a stator comprising: a cylindrical fixed body made of an insulating resin material, the stator having an opening formed in a front side and a rear side, and a plurality of holes formed in an outer side; A coil module detachably installed in the hole of the fixed body, the coil module including the core, a coil base of an insulating resin material surrounding the core, and a coil wound around the coil base; And a shaft support plate installed in the opening of the fixed body and rotatably supporting the rotation shaft of the rotor using a bearing.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 고정 몸체의 외경면 및 상기 코일 베이스에는 전선 안내홈이 형성될 수 있다.Also, according to the present invention, a wire guide groove may be formed in the outer surface of the fixed body and the coil base.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전자는, 상기 고정자의 상기 고정 몸체 내부에 삽입되고, 상기 회전축이 상기 축지지판에 회전이 자유롭게 회전 지지되며, 외경면에 복수개의 홈들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원기둥 형태의 회전 몸체; 및 상기 회전 몸체의 홈에 삽입되는 영구 자석;을 포함할 수 있다.According to the present invention, there is provided a stator comprising: a stator, which is inserted into the fixed body of the stator, rotatably rotatably supported on the shaft support plate, and has a plurality of grooves formed on an outer surface thereof; A rotating body of the form; And a permanent magnet inserted into the groove of the rotating body.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전자의 외경면에 상기 회전축의 일지점을 기준으로 등각 설치되는 상기 영구 자석의 개수를 이와 대응되는 상기 고정자의 상기 코일의 개수로 나누면 무리수 또는 무한 소수가 되는 것일 수 있다.According to the present invention, when the number of the permanent magnets provided on the outer surface of the rotor is set to be coincident with one point of the rotating shaft by the number of the coils of the stator, the number of the permanent magnets becomes irrational or infinite .

또한, 본 발명에 따르면, 상기 고정자의 코일은 상기 회전자의 영구 자석과 대응하는 대응면에 형성되는 전자석의 극성이 특정 시간에 N극과 S극을 번갈아가면서 배치되다가 적어도 일부는 N극과 N극 또는 S극과 S극이 이웃하게 형성될 수 있다.According to the present invention, the coil of the stator is arranged such that the polarity of the electromagnet formed on the corresponding surface corresponding to the permanent magnet of the rotor alternates between the N pole and the S pole at a specific time, A pole or an S pole and an S pole may be formed adjacent to each other.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 상기 고정자의 상기 코일들을 동시에 제어하는 릴레이 제어부를 포함할 수 있다.Also, according to the present invention, the control unit may include a relay control unit for simultaneously controlling the coils of the stator.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 발생되는 1차 교류를 직류로 변환하고, 변환된 직류를 2차 교류로 변환할 수 있도록 적어도 인버터, 컨버터 및 정류기 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는 것일 수 있다.According to the present invention, the control unit may be one selected from at least one of an inverter, a converter, and a rectifier so as to convert the generated primary AC into DC and convert the converted DC into a secondary AC have.

또한, 본 발명에 따르면, 맴돌이 전류를 방지할 수 있도록 상기 고정자의 적어도 일부분 또는 상기 회전자의 적어도 일부분은 절연성 수지 재질일 수 있다.Further, according to the present invention, at least a part of the stator or at least a part of the rotor may be made of an insulating resin material so as to prevent an eddy current.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 마그넷 발전기를 이용한 발전 방법은, 코어 둘레를 감싸는 형상으로 권취된 코일들이 설치되는 고정자; 상기 고정자의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석이 설치되는 회전자; 및 제어 모드에서는 상기 코어가 전자석이 되어 상기 회전자가 자력의 힘으로 강제 회전될 수 있도록 상기 코일에 자화 제어 신호를 인가하고, 발전 모드에서는 상기 회전자의 회전에 의해 상기 코일들에서 발생되는 전기 에너지를 수집하는 제어부;를 포함하는 마그넷 발전기를 이용한 발전 방법으로서, 스타트 모터나 인력 등 외부 동력을 이용하여 최초 상기 회전자를 회전시키는 초기 회전 단계; 회전되는 상기 회전자로부터 초기 전력을 생산하는 초기 전력 생산 단계; 상기 초기 전력으로 상기 제어부가 제어 모드를 수행하여 상기 회전자의 회전 속도를 높이는 제어 모드 수행 단계; 및 상기 제어부가 발전 모드를 수행하여 전기 에너지를 생산하는 전력 생산 단계;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of generating electricity using a magnet generator, including: a stator having coils wound around the core; A rotor rotatably installed in the stator and provided with a permanent magnet capable of generating a current in the coils using magnetic energy during rotation; And in the control mode, the core becomes an electromagnet and a magnetization control signal is applied to the coil so that the rotor can be forcibly rotated by the force of a magnetic force, and in the power generation mode, the electric energy The method comprising the steps of: rotating the rotor by using an external power such as a start motor or an attraction force; An initial power generation step of producing initial power from the rotor being rotated; Performing a control mode to increase the rotational speed of the rotor by performing the control mode with the initial power; And a power generation step in which the controller performs the power generation mode to produce electric energy.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어 모드 수행 단계와, 상기 전력 생산 단계를 번갈아가면서 반복적으로 수행하여 기준 회전 속도로 상기 회전자의 회전수를 높이는 회전수 증폭 단계;를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a method for controlling an electric power generating apparatus, comprising the steps of: performing the control mode and repeating the power generation step alternately to increase the number of rotations of the rotor at a reference rotation speed.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 회전수 증폭 단계에서, 상기 기준 회전 속도는 3000 RPM 내지 9000 RPM 일 수 있다.Also, according to the present invention, in the step of amplifying the number of revolutions, the reference revolving speed may be 3000 RPM to 9000 RPM.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 전력 생산 단계는, 생산된 1차 교류를 직류로 변환하는 직류 변환 단계; 및 변환된 직류를 원하는 형태의 2차 교류로 변환하는 교류 변환 단계;를 더 포함할 수 있다.Further, according to the present invention, the power generation step may include: a DC conversion step of converting the produced primary AC into DC; And an AC converting step of converting the converted DC into a desired secondary AC.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 자력 에너지를 소모하면서 장시간에 걸쳐 외부의 동력을 공급받지 않고 자가 발전할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to some embodiments of the present invention as described above, self-power can be generated without consuming external power for a long time while consuming magnetic energy. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 발전기를 나타내는 개념도들이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 발전기를 나타내는 외관 사시도이다.
도 5는 도 4의 마그넷 발전기의 부품 분해 사시도이다.
도 6은 도 4의 마그넷 발전기의 고정자 및 회전자를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 4의 마그넷 발전기의 종단면을 나타내는 단면도이다.
도 8은 도 4의 마그넷 발전기의 고정자를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 9는 도 8의 마그넷 발전기의 코일 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 10은 도 4의 마그넷 발전기의 회전자를 나타내는 부품 분해 사시도이다.
도 11은 도 10의 마그넷 발전기의 영구 자석을 나타내는 사시도이다.
도 12는 도 4의 마그넷 발전기의 제어부를 나타내는 회로도이다.
도 13은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 발전기를 이용한 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 14는 도 4의 마그넷 발전기의 일례를 나타내는 사진이다.
도 15는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 발전기의 사진이다.
1 to 3 are conceptual diagrams showing a magnet generator according to some embodiments of the present invention.
4 is an external perspective view showing a magnet generator according to some other embodiments of the present invention.
5 is an exploded perspective view of the parts of the magnet generator shown in Fig.
6 is a perspective view showing a stator and a rotor of the magnet generator of Fig.
7 is a cross-sectional view showing a longitudinal section of the magnet generator of Fig.
Fig. 8 is an exploded perspective view of the stator of the magnet generator of Fig. 4; Fig.
9 is a perspective view showing a coil module of the magnet generator of FIG.
Fig. 10 is an exploded perspective view of the rotor of the magnet generator of Fig. 4; Fig.
11 is a perspective view showing a permanent magnet of the magnet generator of Fig.
12 is a circuit diagram showing a control unit of the magnet generator of FIG.
13 is a flowchart showing a control method using a magnet generator according to some embodiments of the present invention.
Fig. 14 is a photograph showing an example of the magnet generator of Fig. 4;
15 is a photograph of a magnet generator according to some alternative embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 발전기(100)를 나타내는 개념도들이다.1 to 3 are conceptual diagrams showing a magnet generator 100 according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 발전기(100)는, 크게 고정자(10)와, 회전자(20) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다.1 to 3, a magnet generator 100 according to some embodiments of the present invention may largely include a stator 10, a rotor 20, and a control unit 30.

예컨대, 상기 고정자(10)는, 코어(11) 둘레를 감싸는 형상으로 권취된 코일(12)들이 설치되는 전체적으로 원통 형상의 구조체일 수 있다.For example, the stator 10 may be a generally cylindrical structure in which coils 12 wound around the core 11 are installed.

또한, 예컨대, 상기 회전자(20)는, 상기 고정자(10)의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일(12)들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석(21)이 설치되는 원기둥 형상의 구조체일 수 있다.For example, the rotor 20 may include a permanent magnet (not shown) which is rotatably installed in the stator 10 and is capable of generating current in the coils 12 by using magnetic energy during rotation 21 may be provided.

또한, 예컨대, 상기 제어부(30)는, 제어 모드에서는 상기 코어(11)가 전자석이 되어 상기 회전자(20)가 자력의 힘으로 강제 회전될 수 있도록 상기 코일(12)에 자화 제어 신호를 인가하고, 발전 모드에서는 상기 회전자(20)의 회전에 의해 상기 코일(12)들에서 발생되는 전기 에너지를 수집할 수 있는 기판, 회로 기판, 프로세서, 마이크로 프로세서, 중앙 처리 장치, 연산 장치, 프로그램 형태로 기록된 저장 장치 중 어느 하나 이상을 포함하는 전자 부품일 수 있다. In the control mode, for example, the control unit 30 applies a magnetization control signal to the coil 12 so that the core 11 becomes an electromagnet and the rotor 20 can be forcibly rotated by the force of a magnetic force A circuit board, a processor, a microprocessor, a central processing unit, an arithmetic unit, a program form, and the like, capable of collecting electric energy generated in the coils 12 by rotation of the rotor 20 in a power generation mode The storage device may be an electronic device including one or more of the storage devices recorded with the recording device.

여기서, 상기 영구 자석(21)은 자력이 영원하게 보전되는 것은 아니고, 본 발명은 자력 에너지를 전력 에너지로 변환하는 것으로서, 예컨대, 5년 내지 10년 이후에는 자력이 상실될 수 있다.Here, the magnetic force of the permanent magnet 21 is not permanently preserved. The present invention converts magnetic force energy into electric energy. For example, the magnetic force may be lost after 5 to 10 years.

도시하지 않았지만, 본 발명에서 상기 영구 자석(21)의 자력을 최대한 유지하고자 상기 영구 자석(21)의 온도가 필요 이상으로 올라가는 것을 방지할 수 있도록 송풍기나 송풍홀이나 유로 등 자성 유지용 냉각 장치가 설치될 수 있다.Although not shown in the drawings, a cooling device for retaining magnetic force, such as a blower, a blowing hole, and a flow path, is provided in order to prevent the temperature of the permanent magnet 21 from rising excessively to maintain the magnetic force of the permanent magnet 21 as much as possible Can be installed.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(S)의 일지점을 기준으로 상기 회전자(20)의 외경면에 등각 설치되는 상기 영구 자석(21)의 개수를 이와 대응되는 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)의 개수로 나누면 무리수가 되는 것일 수 있다. 여기서 무리수란, 소수로 나타내면 순환하지 않는 무한 소수를 말할 수 있고, 무한 소수란 소수로 나타내는 순환하는 소수일 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 1 to 3, the number of the permanent magnets 21 mounted on the outer surface of the rotor 20 on the basis of one point of the rotation axis S And the number of the coils 12 of the stator 10 corresponding thereto. The term irrational number refers to an infinite prime number that does not circulate when expressed as a prime number, and an infinite prime number can be a cyclic prime number as a prime number.

예를 들면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(S)의 일지점을 기준으로 상기 회전자(20)의 외경면에 등각 설치되는 상기 영구 자석(21)의 개수는 12개이고, 이와 대응되는 상기 고정자(10)의 상기 코일의 개수는 11개일 수 있다.For example, as shown in FIGS. 1 to 3, the number of the permanent magnets 21 mounted on the outer surface of the rotor 20 is 12, , And the number of the coils of the stator 10 corresponding thereto may be eleven.

여기서, 상기 영구 자석(21)의 개수를 이와 대응되는 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)의 개수로 나누면 12/11로서, 1.0909...로 무한 소수일 수 있다.If the number of the permanent magnets 21 is divided by the number of the coils 12 of the stator 10 corresponding to the number of the permanent magnets 21, the number of the permanent magnets 21 may be 12/11.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코일(12)의 제어 모드에서 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)은 상기 회전자(20)의 상기 영구 자석(21)과 대응하는 대응면에 형성되는 전자석의 극성이 특정 시간에 N극과 S극을 번갈아가면서 배치되다가 적어도 일부는 N극과 N극 또는 S극과 S극이 이웃하게 형성될 수 있다.2, in the control mode of the coil 12, the coil 12 of the stator 10 is connected to the corresponding surface of the rotor 20 corresponding to the permanent magnet 21, The polarities of the electromagnets formed are alternately arranged at N and S poles at specific times, and at least a part of the electromagnets may be formed such that N poles and N poles or S poles and S poles are adjacent to each other.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 영구 자석(21)은 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)의 위치에 정확하게 일치하여 대응되지 않기 때문에 대응되는 위치마다 인력에 의해 회전력이 급격하게 변동되어 회동 손실되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해서 매우 부드럽게 회전하면서 토크의 변화가 조금씩 연속적으로 상승하여 결과적으로 조그마한 힘으로도 회전수를 크게 증폭시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 2, since the permanent magnets 21 do not correspond exactly to the positions of the coils 12 of the stator 10, the rotational forces are abruptly changed by attraction by the corresponding positions The rotation loss can be prevented, and the change in torque can be continuously increased little by little while rotating very smoothly. As a result, the number of revolutions can be greatly increased even with a small force.

그러므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 초기에 상기 회전자(20)를 인력이나 모터의 동력을 이용한 작은 힘으로 초기 구동시키면 이러한 초기 구동력을 이용하여 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)가 제어 모드를 수행하면서 상기 회전자(20)의 회전 속도를 증폭시키고, 이를 통해서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)가 발전 모드를 수행하면서 상기 영구 자석(21)의 이동에 따라 유도되는 상기 코일(12)의 전력을 수집할 수 있다. 이러한 제어 모드와 발전 모드를 매우 짧은 시간 동안 반복하면서 지속적으로 전력을 수집할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 1, when the rotor 20 is initially driven with a small force using the attraction force or the power of the motor, the control unit 30 The control unit 30 amplifies the rotation speed of the rotor 20 while performing the control mode so that the control unit 30 performs the power generation mode as shown in FIG. To collect the power of the coil 12 that is induced in accordance with the control signal. This control mode and the power generation mode can be continuously collected while repeating a very short time.

결국, 상기 영구 자석(21)의 자력 에너지를 소모하면서 장시간에 걸쳐 외부의 동력을 공급받지 않고 자가 발전할 수 있다. 다만, 상기 영구 자석(21)의 자력이 명칭과 같이 영원하지는 않기 때문에 반복적인 실험 결과, 장시간이 지나면 상기 영구 자석(21)의 자력이 소모되면서 전력 생산량이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 발명은 영구 기관이라 할 수 없다.As a result, self-power generation can be achieved without consuming external power over a long period of time while consuming the magnetic energy of the permanent magnets 21. However, since the magnetic force of the permanent magnet 21 is not permanent as the name suggests, it has been confirmed from repeated experiments that the magnetic force of the permanent magnet 21 is consumed and the electric power production is decreased after a long period of time. Therefore, the present invention is not a permanent organ.

도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 발전기(200)를 나타내는 외관 사시도이고, 도 5는 도 4의 마그넷 발전기(200)의 부품 분해 사시도이고, 도 6은 도 4의 마그넷 발전기(200)의 고정자(10) 및 회전자(20)를 나타내는 사시도이고, 도 7은 도 4의 마그넷 발전기(200)의 종단면을 나타내는 단면도이다.4 is an exploded perspective view showing a magnet generator 200 according to some other embodiments of the present invention, FIG. 5 is an exploded perspective view of parts of the magnet generator 200 of FIG. 4, and FIG. 6 is a perspective view of the magnet generator 200 and FIG. 7 is a cross-sectional view showing a longitudinal section of the magnet generator 200 of FIG.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 발전기(200)는, 크게 고정 케이스(1)와, 전면 덮개(2)와, 후면 덮개(3)와, 고정자(10)와, 회전자(20) 및 제어부(30)를 포함할 수 있다.4 to 7, the magnet generator 200 according to some other embodiments of the present invention includes a fixed case 1, a front cover 2, a rear cover 3, A stator 10, a rotor 20, and a control unit 30. [

예컨대, 상기 고정 케이스(1)는 상술된 상기 고정자(10)와 상기 회전자(20)를 외부의 이물질이나 외력로부터 보호할 수 있는 수용 공간을 갖는 것으로서, 상기 수용 공간에 상기 고정자(10)와 상기 회전자(20)를 조립한 다음, 상기 고정 케이스(1)의 전방 및 후방에 상기 전면 덮개(2)와 상기 후면 덮개(3)를 덮어서 제품화할 수 있다.For example, the fixed case 1 has a housing space capable of protecting the stator 10 and the rotor 20 from external foreign substances or external force, and the stator 10 and the stator 10 are accommodated in the housing space. After the rotor 20 is assembled, the front cover 2 and the rear cover 3 are covered on the front and rear sides of the stationary case 1 to manufacture the product.

도 8은 도 4의 마그넷 발전기(200)의 고정자(10)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 9는 도 8의 마그넷 발전기(200)의 코일 모듈(14)을 나타내는 사시도이다.FIG. 8 is an exploded perspective view of the stator 10 of the magnet generator 200 of FIG. 4, and FIG. 9 is a perspective view of the coil module 14 of the magnet generator 200 of FIG.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 고정자(10)는, 그 내부에 상기 회전자(20)를 수용할 수 있는 전체적으로 원통 형상의 구조체인 것으로서, 코어(11) 둘레를 감싸는 형상으로 권취된 코일(12)들이 설치되는 것으로서, 전방과 후방에 각각 개구(13a)가 형성되고, 외경면에 복수개의 홀(H1)들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원통형태의 고정 몸체(13)와, 상기 고정 몸체(13)의 상기 홀(H1)에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 코어(11)와, 상기 코어(11)를 둘러싸는 절연성 수지 재질의 코일 베이스(15) 및 상기 코일 베이스(15)에 권취되는 코일(12)을 포함하는 코일 모듈(14) 및 상기 고정 몸체(13)의 상기 개구(13a)에 설치되고, 베어링(B)을 이용하여 상기 회전자(20)의 회전축(S)을 회전 지지하는 축지지판(16)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 코어(11)는, 보다 쉽게 전자석화될 수 있도록 탄소 성분이 포함된 탄소강 또는 산화철이 포함될 수 있다. 특히, 이러한 상기 코어(11)는 맴돌이 전류를 최소화하고 자화가 용이하도록 다양한 재질의 탄소강이 적용될 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 8 and 9, the stator 10 is a generally cylindrical structure capable of accommodating the rotor 20 therein, and the core 11 ) Of a cylindrical shape, which is an insulating resin material, having openings (13a) formed on the front and rear sides thereof and a plurality of holes (H1) formed on the outer diametric surface, the coils (12) A core 13 and a coil base 15 made of an insulating resin material and detachably installed in the hole H1 of the fixed body 13 and surrounding the core 11, A coil module 14 including a coil 12 wound on the coil base 15 and a coil module 14 mounted on the opening 13a of the fixed body 13 and bearing the rotor 20 And a shaft supporting plate 16 for rotatably supporting the rotary shaft S of the rotary shaft. Here, the core 11 may include carbon steel or iron oxide containing a carbon component so as to be easily electropolished. Particularly, the core 11 may be made of carbon steel of various materials so as to minimize the eddy current and facilitate the magnetization.

또한, 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 각각의 상기 코일 모듈(14)들은 상기 제어부(30)와 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 고정 몸체(13)의 외경면 및 상기 코일 베이스(15)에는 전선 안내홈(GH)이 형성될 수 있다. 이러한 상기 전선 안내홈(GH)은 도면에 국한되지 않고 매우 다양한 형상으로 형성될 수 있고, 전선 이외에도 각종 단자나 배선층들이 적용될 수 있다.9, each of the coil modules 14 is electrically connected to the outer surface of the fixed body 13 and to the coil base 15 by means of wires (not shown) The guide groove GH can be formed. The wire guide grooves GH may be formed in various shapes without being limited to the drawings, and various terminals and wiring layers other than wires may be used.

예컨대, 상기 전선 안내홈(GH)은 도면에 국한되지 않고 상기 고정 몸체(13)의 외경면에 가로줄 및 세로줄 형태로 형성될 수 있다.For example, the electric wire guide grooves GH are not limited to the drawings, but may be formed in the form of a horizontal line and a vertical line on the outer surface of the fixed body 13.

따라서, 복수개의 상기 코일 모듈(14)들을 상기 고정 몸체(13)의 상기 홀(H1)에 삽입하여 고정적인 구조체를 형성할 수 있고, 상기 축지지판(16)을 이용하여 후술될 상기 회전자(20)를 회전이 자유롭게 지지하는 것이 가능하다.Therefore, a plurality of the coil modules 14 can be inserted into the holes H1 of the fixed body 13 to form a fixed structure. By using the shaft supporting plate 16, 20 can freely rotate.

도 10은 도 4의 마그넷 발전기(200)의 회전자(20)를 나타내는 부품 분해 사시도이고, 도 11은 도 10의 마그넷 발전기(200)의 영구 자석(21)을 나타내는 사시도이고, 도 14는 도 4의 마그넷 발전기(200)의 일례를 나타내는 사진이다.11 is a perspective view showing a permanent magnet 21 of the magnet generator 200 of FIG. 10, and FIG. 14 is a perspective view of the permanent magnet 21 of the magnet generator 200 of FIG. 4 is a photograph showing an example of the magnet generator 200. Fig.

더욱 구체적으로 예를 들면, 도 10, 도 11 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(20)는, 상기 고정자(10)의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일(12)들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석(21)이 설치되는 원기둥 형상의 구조체로서, 상기 고정자(10)의 상기 고정 몸체(13) 내부에 삽입되고, 상기 회전축(S)이 상기 축지지판(16)에 회전이 자유롭게 회전 지지되며, 외경면에 복수개의 홈(H2)들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원기둥 형태의 회전 몸체(22) 및 상기 회전 몸체(22)의 홈(H2)에 삽입되는 영구 자석(21)을 포함할 수 있다.More specifically, for example, as shown in FIGS. 10, 11, and 14, the rotor 20 is rotatably installed inside the stator 10, and uses magnetic energy during rotation And a permanent magnet 21 capable of generating an electric current in the coils 12. The permanent magnet 21 is inserted into the fixed body 13 of the stator 10, A rotating body 22 in the form of a cylindrical insulative resin material having a plurality of grooves H2 formed on an outer surface of the shaft support plate 16 so as to be freely rotatable and rotatable, And a permanent magnet 21 inserted into the permanent magnet 21.

더욱 구체적으로 예를 들면, 상기 영구 자석(21)의 상기 코일 대향면은 구형 표면(21a)이 형성되어 상기 코일(12)과의 거리를 더욱 좁힐 수 있다.More specifically, for example, the coil-facing surface of the permanent magnet 21 may be formed with a spherical surface 21a to further narrow the distance from the coil 12. [

한편, 상기 회전축(S)의 일지점을 기준으로 상기 회전자(20)의 외경면에 등각 설치되는 상기 영구 자석(21)의 개수를 이와 대응되는 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)의 개수로 나누면 무리수 또는 무한 소수가 될 수 있다.The number of the permanent magnets 21 installed on the outer circumferential surface of the rotor 20 relative to one point of the rotation axis S is set to be larger than the number of the permanent magnets 21 of the coils 12 of the stator 10, Divide by number can be irrational or infinite prime.

예컨대, 상기 회전축(S)의 일지점을 기준으로 상기 회전자(20)의 외경면에 등각 설치되는 상기 영구 자석(21)의 개수는 12개이고, 이와 대응되는 상기 고정자(10)의 상기 코일의 개수는 11개일 수 있다.For example, the number of the permanent magnets 21 equally mounted on the outer surface of the rotor 20 is 12, and the number of the permanent magnets 21 of the coils of the stator 10 The number may be eleven.

또한, 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)은 상기 회전자(20)의 상기 영구 자석(21)과 대응하는 대응면에 형성되는 전자석의 극성이 특정 시간에 N극과 S극을 번갈아가면서 배치되다가 적어도 일부는 N극과 N극 또는 S극과 S극이 이웃하게 형성될 수 있다. 이러한 배치를 통해 회전 토크의 변화를 연속적으로 부드럽게 증폭시킬 수 있다.The coil 12 of the stator 10 is arranged such that the polarities of the electromagnets formed on the corresponding surfaces of the rotor 20 corresponding to the permanent magnets 21 alternate between N poles and S poles And at least a part of them may be arranged so that the N pole and the N pole or the S pole and the S pole are adjacent to each other. This arrangement can smoothly and continuously amplify the change in the rotation torque.

또한, 맴돌이 전류를 방지할 수 있도록 상기 고정자(10)의 적어도 일부분 또는 상기 회전자(20)의 적어도 일부분은 절연성 수지 재질일 수 있다.At least a part of the stator 10 or at least a part of the rotor 20 may be made of an insulating resin material so as to prevent the eddy current.

특히, 맴돌이 전류를 최소화할 수 있도록 예컨대, 상기 고정자(10)의 상기 고정 몸체(13)나 상기 회전자(20)의 상기 회전 몸체(22)나 상기 코일 베이스(15) 등은 최대한 절연성 수지 재질을 기반으로 제작될 수 있다. 예컨대, 아크릴이나 플라스틱 등 각종 폴리계열의 합성 수지가 적용될 수 있다.Particularly, in order to minimize the eddy current, for example, the fixed body 13 of the stator 10, the rotating body 22 of the rotor 20, the coil base 15 and the like are made of an insulating resin material As shown in FIG. For example, various poly-series synthetic resins such as acrylic and plastic can be applied.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 영구 자석(21)은 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)의 위치에 정확하게 일치하여 대응되지 않기 때문에 대응되는 위치마다 인력에 의해 회전력이 급격하게 변동되어 회동 손실되는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해서 매우 부드럽게 회전하면서 토크의 변화가 조금씩 연속적으로 상승하여 결과적으로 조그마한 힘으로도 회전수를 크게 증폭시킬 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 7, since the permanent magnets 21 do not correspond exactly to the positions of the coils 12 of the stator 10, the rotational forces are abruptly changed due to attraction by the corresponding positions The rotation loss can be prevented, and the change in torque can be continuously increased little by little while rotating very smoothly. As a result, the number of revolutions can be greatly increased even with a small force.

도 12는 도 4의 마그넷 발전기(200)의 제어부(30)를 나타내는 회로도이다.12 is a circuit diagram showing the control unit 30 of the magnet generator 200 of FIG.

도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)는, 상기 고정자(10)의 상기 코일(12)들을 동시에 제어하는 릴레이 제어부(31)를 포함할 수 있다.12, the control unit 30 may include a relay control unit 31 for controlling the coils 12 of the stator 10 at the same time.

이외에도, 도시하지 않았지만, 상기 제어부(30)는, 발생되는 1차 교류를 직류로 변환하고, 변환된 직류를 2차 교류로 변환할 수 있도록 적어도 인버터, 컨버터 및 정류기 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어질 수 있다.In addition, although not shown, the control unit 30 may select at least one of an inverter, a converter, and a rectifier so as to convert the generated primary AC into DC and convert the converted DC into a secondary AC .

이러한 상기 제어부(30)는 제어 모드에서 상기 코어(11)가 전자석이 되어 상기 회전자(20)가 자력의 힘으로 강제 회전될 수 있도록 상기 코일(12)에 자화 제어 신호를 인가하고, 발전 모드에서 상기 회전자(20)의 회전에 의해 상기 코일(12)들에서 발생되는 전기 에너지를 수집할 수 있는 기판, 회로 기판, 프로세서, 마이크로 프로세서, 중앙 처리 장치, 연산 장치, 프로그램 형태로 기록된 저장 장치 중 어느 하나 이상을 포함하는 전자 부품일 수 있다. In the control mode, the control unit 30 applies a magnetizing control signal to the coil 12 so that the core 11 becomes an electromagnet and the rotor 20 can be forcibly rotated by the force of a magnetic force, A substrate, a circuit board, a processor, a microprocessor, a central processing unit, a computing unit, a storage unit (not shown) in the form of a program capable of collecting electric energy generated in the coils 12 by the rotation of the rotor 20, Or an electronic device including any one or more of the devices.

도 13은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 발전기를 이용한 제어 방법을 나타내는 순서도이다.13 is a flowchart showing a control method using a magnet generator according to some embodiments of the present invention.

도 1 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 마그넷 발전기를 이용한 제어 방법은, 스타트 모터나 인력 등 외부 동력을 이용하여 최초 상기 회전자(20)를 회전시키는 초기 회전 단계(S1)와, 회전되는 상기 회전자(20)로부터 초기 전력을 생산하는 초기 전력 생산 단계(S2)와, 상기 초기 전력으로 상기 제어부(30)가 제어 모드를 수행하여 상기 회전자(20)의 회전 속도를 높이는 제어 모드 수행 단계(S3)와, 상기 제어부(30)가 발전 모드를 수행하여 전기 에너지를 생산하는 전력 생산 단계(S4) 및 상기 제어 모드 수행 단계(S3)와, 상기 전력 생산 단계(S4)를 번갈아가면서 반복적으로 수행하여 기준 회전 속도로 상기 회전자의 회전수를 높이는 회전수 증폭 단계(S5)를 포함할 수 있다.1 to 13, a control method using a magnet generator according to some embodiments of the present invention includes an initial rotation (rotation) of rotating the rotor 20 for the first time using an external power such as a start motor or a pulling force, The control unit 30 controls the rotor 20 so that the rotor 20 is rotated by the initial power to generate the initial power from the rotor 20, A power generation step S4 for generating electric energy by performing the power generation mode and a control mode execution step S3 for controlling the power generation mode, And repeating the step S4 repeatedly to increase the number of rotations of the rotor at the reference rotation speed.

여기서, 상기 회전수가 너무 느리면 관성력을 충분히 얻을 수 없고, 너무 빠르면 기계적으로 각종 발열이나 부품 마모 현상이 발생될 수 있다.Here, if the number of revolutions is too slow, inertial force can not be sufficiently obtained, and if it is too fast, various kinds of heat generation and parts wear may occur mechanically.

따라서, 시뮬레이션 및 반복적인 실험 결과, 바람직하기로는 상기 회전수 증폭 단계(S5)에서, 상기 기준 회전 속도는 3000 RPM 내지 9000 RPM일 수 있다.Therefore, in the simulation and repetitive experimental results, preferably in the step of amplifying the number of revolutions (S5), the reference rotational speed may be 3000 RPM to 9000 RPM.

또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 전력 생산 단계(S4)는, 생산된 1차 교류를 직류로 변환하는 직류 변환 단계(S41) 및 변환된 직류를 원하는 형태의 2차 교류로 변환하는 교류 변환 단계(S42)를 포함할 수 있다.13, the power production step S4 includes a DC converting step S41 for converting the produced primary AC into DC, and an AC converting step S41 for converting the converted DC into a desired secondary AC And a conversion step S42.

도 15는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 마그넷 발전기의 사진이다.15 is a photograph of a magnet generator according to some alternative embodiments of the present invention.

도 15에 도시된 바와 같이, 실제 제품으로 실험한 결과, 초기 구동력을 이용하여 자력 에너지를 소모하면서 시간당 10킬로 와트 이상의 전력을 생산할 수 있었다. 그러나, 이러한 실험 결과는 한정된 시간과 한정된 재화만으로 도출된 것으로, 영구 자석의 품질이나 코일의 권취 회수나 제품의 재질 등이 영향을 줄 수 있다.As shown in FIG. 15, as a result of experimenting with an actual product, it was possible to produce electric power of 10 kilowatts or more per hour while consuming magnetic energy using the initial driving force. However, the results of these experiments are derived only from limited time and limited goods, and may affect the quality of the permanent magnet, the number of turns of the coil, and the material of the product.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

1: 고정 케이스
2: 전면 덮개
3: 후면 덮개
10: 고정자
11: 코어
12: 코일
13: 고정 몸체
14: 코일 모듈
15: 코일 베이스
16: 축지지판
20: 회전자
21: 영구 자석
22: 회전 몸체
30: 제어부
31: 릴레이 제어부
100, 200: 마그넷 발전기
1: Fixed case
2: Front cover
3: Rear cover
10: Stator
11: Core
12: Coil
13: Fixing body
14: Coil module
15: Coil base
16:
20: Rotor
21: permanent magnet
22: rotating body
30:
31: Relay controller
100, 200: Magnet generator

Claims (15)

코어 둘레를 감싸는 형상으로 권취된 코일들이 설치되는 고정자;
상기 고정자의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석이 설치되는 회전자; 및
제어 모드에서는 상기 코어가 전자석이 되어 상기 회전자가 자력의 힘으로 강제 회전될 수 있도록 상기 코일에 자화 제어 신호를 인가하고, 발전 모드에서는 상기 회전자의 회전에 의해 상기 코일들에서 발생되는 전기 에너지를 수집하는 제어부;
를 포함하고,
상기 고정자는,
전방과 후방에 각각 개구가 형성되고, 외경면에 복수개의 홀들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원통형태의 고정 몸체;
상기 고정 몸체의 상기 홀에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연성 수지 재질의 코일 베이스 및 상기 코일 베이스에 권취되는 코일을 포함하는 코일 모듈; 및
상기 고정 몸체의 상기 개구에 설치되고, 베어링을 이용하여 상기 회전자의 회전축을 회전 지지하는 축지지판;
을 포함하고,
상기 회전자는,
상기 고정자의 상기 고정 몸체의 내부에 삽입되고, 상기 회전축이 상기 축지지판에 회전이 자유롭게 회전 지지되며, 외경면에 복수개의 홈들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원기둥 형태의 회전 몸체; 및
상기 회전 몸체의 홈에 삽입되는 영구 자석;
을 포함하고,
상기 회전축의 일지점을 기준으로 상기 회전자의 외경면에 등각 설치되는 상기 영구 자석의 개수를 이와 대응되는 상기 고정자의 상기 코일의 개수로 나누면 무리수 또는 무한 소수가 되고,
상기 고정자의 상기 코일은 상기 회전자의 상기 영구 자석과 대응하는 대응면에 형성되는 전자석의 극성이 특정 시간에 N극과 S극을 번갈아가면서 배치되다가 적어도 일부는 N극과 N극 또는 S극과 S극이 이웃하게 형성되는, 마그넷 발전기.
A stator on which coils wound in a shape to surround the core are installed;
A rotor rotatably installed in the stator and provided with a permanent magnet capable of generating a current in the coils using magnetic energy during rotation; And
In the control mode, a magnetization control signal is applied to the coil so that the core becomes an electromagnet and the rotor can be forcibly rotated by the force of a magnetic force. In the power generation mode, the electric energy generated in the coils by the rotation of the rotor A control unit for collecting information;
Lt; / RTI >
The stator comprises:
A cylindrical fixed body of an insulating resin material having an opening formed at a front side and a rear side thereof and a plurality of holes formed at an outer side;
A coil module detachably installed in the hole of the fixed body, the coil module including the core, a coil base of an insulating resin material surrounding the core, and a coil wound around the coil base; And
A shaft support plate installed in the opening of the fixed body and rotatably supporting the rotary shaft of the rotor using a bearing;
/ RTI >
The rotor
A cylindrical rotating body inserted in the fixed body of the stator and rotatably supported on the shaft support plate and rotatably supported on the shaft support plate and having a plurality of grooves formed on an outer diameter surface thereof; And
A permanent magnet inserted into the groove of the rotating body;
/ RTI >
The number of the permanent magnets provided on the outer surface of the rotor relative to one point of the rotary shaft is divided by the number of the coils of the stator,
The coil of the stator is arranged such that the polarity of the electromagnet formed on the corresponding surface of the rotor corresponding to the permanent magnet alternates between the N pole and the S pole at a specific time, S pole is formed adjacent to the magnet generator.
제 1 항에 있어서,
상기 코어는, 탄소 성분이 포함된 탄소강인, 마그넷 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein the core is carbon steel containing a carbon component.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 고정 몸체의 외경면 및 상기 코일 베이스에는 전선 안내홈이 형성되는, 마그넷 발전기.
The method according to claim 1,
And a wire guide groove is formed in the outer surface of the fixed body and the coil base.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 회전축의 일지점을 기준으로 상기 회전자의 외경면에 등각 설치되는 상기 영구 자석의 개수는 12개이고, 이와 대응되는 상기 고정자의 상기 코일의 개수는 11개인, 마그넷 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein the number of the permanent magnets provided on the outer surface of the rotor relative to one point of the rotary shaft is 12 and the number of the coils of the corresponding stator is 11.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 고정자의 상기 코일들을 동시에 제어하는 릴레이 제어부;
를 포함하는, 마그넷 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein,
A relay controller for simultaneously controlling the coils of the stator;
The magnet generator.
제 9 항에 있어서,
상기 제어부는, 발생되는 1차 교류를 직류로 변환하고, 변환된 직류를 2차 교류로 변환할 수 있도록 적어도 인버터, 컨버터 및 정류기 중 어느 하나 이상을 선택하여 이루어지는, 마그넷 발전기.
10. The method of claim 9,
Wherein the control unit is configured to select at least one of an inverter, a converter, and a rectifier so as to convert the generated primary AC into DC and convert the converted DC into a secondary AC.
제 1 항에 있어서,
맴돌이 전류를 방지할 수 있도록 상기 고정자의 적어도 일부분 또는 상기 회전자의 적어도 일부분은 절연성 수지 재질인, 마그넷 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein at least a part of the stator or at least a part of the rotor is made of an insulating resin material so as to prevent an eddy current.
코어 둘레를 감싸는 형상으로 권취된 코일들이 설치되는 고정자; 상기 고정자의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석이 설치되는 회전자; 및 제어 모드에서는 상기 코어가 전자석이 되어 상기 회전자가 자력의 힘으로 강제 회전될 수 있도록 상기 코일에 자화 제어 신호를 인가하고, 발전 모드에서는 상기 회전자의 회전에 의해 상기 코일들에서 발생되는 전기 에너지를 수집하는 제어부;를 포함하고, 상기 고정자는, 전방과 후방에 각각 개구가 형성되고, 외경면에 복수개의 홀들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원통형태의 고정 몸체, 상기 고정 몸체의 상기 홀에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 코어와, 상기 코어를 둘러싸는 절연성 수지 재질의 코일 베이스 및 상기 코일 베이스에 권취되는 코일을 포함하는 코일 모듈 및 상기 고정 몸체의 상기 개구에 설치되고, 베어링을 이용하여 상기 회전자의 회전축을 회전 지지하는 축지지판을 포함하고, 상기 회전자는, 상기 고정자의 상기 고정 몸체의 내부에 삽입되고, 상기 회전축이 상기 축지지판에 회전이 자유롭게 회전 지지되며, 외경면에 복수개의 홈들이 형성되는 절연성 수지 재질인 원기둥 형태의 회전 몸체 및 상기 회전 몸체의 홈에 삽입되는 영구 자석을 포함하고, 상기 회전축의 일지점을 기준으로 상기 회전자의 외경면에 등각 설치되는 상기 영구 자석의 개수를 이와 대응되는 상기 고정자의 상기 코일의 개수로 나누면 무리수 또는 무한 소수가 되고, 상기 고정자의 상기 코일은 상기 회전자의 상기 영구 자석과 대응하는 대응면에 형성되는 전자석의 극성이 특정 시간에 N극과 S극을 번갈아가면서 배치되다가 적어도 일부는 N극과 N극 또는 S극과 S극이 이웃하게 형성되는, 마그넷 발전기를 이용한 발전 방법으로서,
외부 동력을 이용하여 최초 상기 회전자를 회전시키는 초기 회전 단계;
회전되는 상기 회전자로부터 초기 전력을 생산하는 초기 전력 생산 단계;
상기 초기 전력으로 상기 제어부가 제어 모드를 수행하여 상기 회전자의 회전 속도를 높이는 제어 모드 수행 단계; 및
상기 제어부가 발전 모드를 수행하여 전기 에너지를 생산하는 전력 생산 단계;
를 포함하는, 마그넷 발전기를 이용한 발전 방법.
A stator on which coils wound in a shape to surround the core are installed; A rotor rotatably installed in the stator and provided with a permanent magnet capable of generating a current in the coils using magnetic energy during rotation; And in the control mode, the core becomes an electromagnet and a magnetization control signal is applied to the coil so that the rotor can be forcibly rotated by the force of a magnetic force, and in the power generation mode, the electric energy And a control unit for collecting the stator, wherein the stator comprises: a cylinder-shaped fixed body made of an insulating resin material having an opening formed at a front side and a rear side thereof and a plurality of holes formed at an outer side; A coil module mounted on the coil base and including a coil wound around the core, a coil base of an insulating resin material surrounding the core, and a coil wound around the coil base, And a shaft support plate for rotatably supporting a rotary shaft of the former, And a plurality of grooves formed on an outer surface of the rotating body, wherein the rotating body is rotatably supported on the shaft supporting plate, and the permanent magnet is inserted into the groove of the rotating body, Wherein the number of the permanent magnets provided on the outer circumferential surface of the rotor is divided by the number of the coils of the stator corresponding to one point of the rotary shaft, The coil is arranged such that the polarity of the electromagnet formed on the corresponding surface of the rotor corresponding to the permanent magnet alternates between the N pole and the S pole at a certain time, and at least part of the N pole and the N pole, or the S pole and the S pole, And a power generator for generating power by using the magnet generator,
An initial rotation step of initially rotating the rotor using external power;
An initial power generation step of producing initial power from the rotor being rotated;
Performing a control mode to increase the rotational speed of the rotor by performing the control mode with the initial power; And
A power generation step in which the control unit performs electric power generation to produce electric energy;
And a power generator for generating power by using the magnet generator.
제 12 항에 있어서,
상기 제어 모드 수행 단계와, 상기 전력 생산 단계를 번갈아가면서 반복적으로 수행하여 기준 회전 속도로 상기 회전자의 회전수를 높이는 회전수 증폭 단계;
를 더 포함하는, 마그넷 발전기를 이용한 발전 방법.
13. The method of claim 12,
Performing the control mode execution step and the power generation step alternately and repeatedly to increase the number of rotations of the rotor at a reference rotation speed;
Further comprising the steps of:
제 13 항에 있어서,
상기 회전수 증폭 단계에서, 상기 기준 회전 속도는 3000 RPM 내지 9000 RPM인, 마그넷 발전기를 이용한 발전 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the reference rotation speed is 3000 RPM to 9000 RPM in the rotation number amplification step.
제 12 항에 있어서,
상기 전력 생산 단계는,
생산된 1차 교류를 직류로 변환하는 직류 변환 단계; 및
변환된 직류를 원하는 형태의 2차 교류로 변환하는 교류 변환 단계;
를 더 포함하는, 마그넷 발전기를 이용한 발전 방법.
13. The method of claim 12,
The power generation step may include:
A DC converting step of converting the produced primary AC into DC; And
An AC converting step of converting the converted DC into a second-order AC of a desired shape;
Further comprising the steps of:
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