KR102116742B1 - Magnetic generation connecting power system - Google Patents

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KR102116742B1
KR102116742B1 KR1020190013804A KR20190013804A KR102116742B1 KR 102116742 B1 KR102116742 B1 KR 102116742B1 KR 1020190013804 A KR1020190013804 A KR 1020190013804A KR 20190013804 A KR20190013804 A KR 20190013804A KR 102116742 B1 KR102116742 B1 KR 102116742B1
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전영철
유영도
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유영도
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Abstract

Disclosed is a system-connected magnetic generator in which a power generation coil and an oscillation coil are inserted into each coil groove of a stator, rotators are formed on both sides of the stator, and a magnetic shield is formed outside the rotator. According to the present invention, a loopback mechanism which provides charged power to a motor coil is implemented.

Description

계통 연계 가능한 마그네틱 발전기{MAGNETIC GENERATION CONNECTING POWER SYSTEM}Magnetic generator that can be connected to a system {MAGNETIC GENERATION CONNECTING POWER SYSTEM}

본 발명은 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마그네틱 발전기에서 발전된 전력을 전력계통으로 송전하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic generator that can be connected to a system, and more particularly, to a technology for transmitting power generated by a magnetic generator to a power system.

종래에는 전력량이 높은 화력 발전 또는 원자력 발전의 환경적인 오염 문제로 인해 수력, 풍력 또는 태양광 발전 등 재생 발전 설비가 세워지고 있다. 최근에는 각각의 재생 설비를 함께 설치한 복합 발전 설비가 세워지고 있다. 그러나 재생 발전 또는 복합 발전은 기후나 날씨에 영향을 받기 때문에 일정한 전력을 생산하기 어려운 문제점이 있다.Conventionally, renewable power generation facilities, such as hydroelectric power, wind power, or solar power, have been established due to environmental pollution problems of thermal power generation or nuclear power generation with high electric power. Recently, a combined-generation power plant in which each recycling facility is installed is being built. However, there is a problem in that it is difficult to produce constant power because renewable power or combined power is affected by weather or weather.

또한 종래에는 재생 발전 또는 복합 발전을 설치하기 위한 넓은 영역이 필요하였으나, 넓은 영역의 토지를 매입하기 어려운 문제점이 있다.In addition, in the prior art, a wide area for installing a renewable power generation or a combined power generation was required, but there is a problem in that it is difficult to purchase a wide area of land.

한국등록특허 제10-1307488호Korean Registered Patent No. 10-1307488

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 환경적인 오염이 없고, 기후나 날씨에 영향을 받지 않으며, 쉽게 가정용으로 설치 가능한 마그네틱 발전기를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a magnetic generator that is free of environmental pollution, is not affected by weather or weather, and can be easily installed for home use.

본 발명은 발전 코일에서 발전된 전력의 일부를 공급받아 충전시키고, 충전된 전력을 모터 코일로 제공하는 루프백 메커니즘이 구현된 마그네틱 발전기를 제공한다.The present invention provides a magnetic generator implemented with a loopback mechanism that receives and charges a portion of the power generated by the power generation coil and provides the charged power to the motor coil.

본 발명은 스테이터들 간의 결합을 제공하고, 스테이터 양측에 로테이터가 형성된 마그네틱 발전기를 제공한다.The present invention provides a coupling between the stators, and provides a magnetic generator formed with rotators on both sides of the stator.

본 발명은 로테이터 외측에 형성되어 마그네틱 발전기들 간의 간섭을 방지하는 마그네틱 실드가 형성된 마그네틱 발전기를 제공한다.The present invention provides a magnetic generator is formed on the outside of the rotator is formed with a magnetic shield to prevent interference between the magnetic generator.

상기의 해결하고자 하는 과제를 위한 본 발명의 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기는, 복수의 코일홈(113)이 형성되고, 각 코일홈에 발전 코일(112)과 발진 코일(111)이 삽입된 스테이터(110); 상기 코일홈에 대응하여 마그네틱홈(122)이 형성되고, 마그네틱홈에 영구 마그네틱(121)이 삽입되며, 상기 스테이터 양측에 형성된 로테이터(120); 상기 로테이터 외측에 형성된 마그네틱 실드(130); 상기 로테이터에 회전력을 전달하는 샤프트(140); 발전 코일에서 생성된 전력의 일부를 공급받아 충전시키고, 충전된 전력을 발진 코일에 제공하는 루프백 처리기(150) 및 상기 전력을 전력계통에 송전하는 송전기(160)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The magnetic generator capable of linking the system according to the present invention for the above-mentioned problem to be solved, a plurality of coil grooves 113 are formed, and the stator 110 in which the power generating coil 112 and the oscillation coil 111 are inserted into each coil groove ); A magnetic groove 122 is formed in correspondence to the coil groove, a permanent magnet 121 is inserted into the magnetic groove, and a rotator 120 formed on both sides of the stator; Magnetic shield 130 formed on the outer side of the rotator; A shaft 140 for transmitting rotational force to the rotator; It is characterized by including a loopback processor 150 that receives and charges a portion of the power generated by the power generation coil and provides the charged power to the oscillation coil, and a power transmitter 160 that transmits the power to the power system.

상기 스테이터는 제1 스테이터(110-1)와 제2 스테이터(110-2)를 포함하고, 상기 로테이터는 제1 스테이터 양측에 형성된 제1 로테이터(120-1)와 제2 로테이터(120-2) 및 제2 스테이터 양측에 형성된 제3 로테이터(120-3)와 제4 로테이터(120-4)를 포함하며, 상기 마그네틱 실드는 제1 로테이터 외측에 형성된 제1 마그네틱 실드(130-1), 제2 로테이터와 제3 로테이터 사이에 형성된 제2 마그네틱 실드(130-2) 및 제4 로테이터 외측에 형성된 제3 마그네틱 실드(130-3)를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The stator includes a first stator 110-1 and a second stator 110-2, and the rotator includes first rotators 120-1 and second rotators 120-2 formed on both sides of the first stator. And a second rotator (120-3) and a fourth rotator (120-4) formed on both sides of the second stator, wherein the magnetic shield is a first magnetic shield (130-1), a second formed on the outside of the first rotator It may be characterized in that it comprises a second magnetic shield (130-2) formed between the rotator and the third rotator and the third magnetic shield (130-3) formed on the outside of the fourth rotator.

상기 제1 스테이터와 제2 스테이터는 하나 이상의 조립홈(115)이 형성되고, 조립홈과 결합되는 조립부재(116)를 통해 서로 고정된 것을 특징으로 할 수 있다.The first stator and the second stator may be characterized in that at least one assembly groove 115 is formed and fixed to each other through an assembly member 116 coupled to the assembly groove.

상기 제1 스테이터는 제1 로테이터를 감싸는 제1 보호부재(117-1) 및 제2 로테이터를 감싸는 제2 보호부재(117-2)를 포함하고, 상기 제2 스테이터는 제3 로테이터를 감싸는 제3 보호부재(117-3) 및 제4 로테이터를 감싸는 제4 보호부재(117-4)를 포함하며, 제2 보호부재와 제3 보호부재는 서로 결합이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.The first stator includes a first protective member (117-1) surrounding the first rotator and a second protective member (117-2) surrounding the second rotator, and the second stator is a third surrounding the third rotator It includes a protective member (117-3) and a fourth protective member (117-4) surrounding the fourth rotator, the second protective member and the third protective member may be characterized in that it can be coupled to each other.

상기 발진 코일은 자기장 내 물질의 원자핵 스핀이 갖는 고유 주파수와 일치하는 발진주파수를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The oscillation coil may be characterized in that it generates an oscillation frequency that matches the natural frequency of the atomic nucleus spin of the material in the magnetic field.

본 발명은 발전 설비를 설치하기 위한 토지 매입이 불필요하고, 가정용으로 마그네틱 발전기를 설치함으로써, 마그네틱 발전기에서 발전된 전력으로 가정에서 사용하는 전기 요금을 할인하여 주거나, 보상을 받을 수 있다.In the present invention, land purchase for installing a power generation facility is unnecessary, and by installing a magnetic generator for home use, electricity generated by the magnetic generator can be used to discount electricity rates used at home or to receive compensation.

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본 발명은 스테이터들 간의 결합을 통해 별도의 외부케이스가 불필요하여 부품비용을 절감할 수 있고, 스테이터 양쪽에 로테이터가 형성되고 각 스테이터마다 전력 생성을 제공하여 전력 생성 효율을 향상시킬 수 있다.In the present invention, a separate outer case is unnecessary through the coupling between the stators, thereby reducing component costs, and rotators are formed on both sides of the stator, and power generation is provided for each stator, thereby improving power generation efficiency.

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도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마그네틱 발전기를 도시한 정면도, 분해사시도 및 블록도이다.
도 4는 루프백 처리기와 송전기와 연결된 도 3의 마그네틱 발전기를 도시한 블록도이다.
도 5는 도 1의 스테이터를 상세하게 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3가지 종류의 스테이터를 도시한 것이다.
도 7은 도 2의 로테이터와 마그네틱 실드를 상세하게 도시한 것이다.
도 8은 도 2의 발전 코일과 발진 코일 대응하여 영구 마그네틱이 배치된 구조를 도시한 예이다.
도 9는 마그네틱 실드의 존재 여부에 따른 영구 마그네틱의 자속 집속을 비교한 예이다.
1 to 3 are a front view, an exploded perspective view and a block diagram showing a magnetic generator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing the magnetic generator of FIG. 3 connected to a loopback processor and a power transmitter.
5 shows the stator of FIG. 1 in detail.
6 shows three types of stators according to an embodiment of the present invention.
7 shows the rotator and magnetic shield of FIG. 2 in detail.
FIG. 8 is an example showing a structure in which a permanent magnet is disposed in correspondence with the power generation coil and the oscillation coil of FIG. 2.
9 is an example of comparing the magnetic flux concentration of a permanent magnet according to the presence or absence of a magnetic shield.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마그네틱 발전기를 도시한 정면도, 분해사시도 및 블록도이고, 도 4는 루프백 처리기와 송전기와 연결된 도 3의 마그네틱 발전기를 도시한 블록도이다.1 to 3 is a front view, an exploded perspective view and a block diagram showing a magnetic generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram showing the magnetic generator of FIG. 3 connected to a loopback processor and a power transmitter.

계통 연계 가능한 마그네틱 발전기(100)는 소용량의 교류 전력을 발전시켜 송전기(160)를 통해 전력계통으로 송전한다. 전력계통은 전력을 생산하는 발전소, 생산된 전력을 수송하고 분배하는 송배전소 또는 전력의 생산과 분배가 함께 이루어지는 곳을 의미한다.The grid-connectable magnetic generator 100 generates a small amount of AC power and transmits it to the power system through the power transmission 160. The electric power system means a power generating station, a transmission and distribution station that transports and distributes the generated power, or a place where the production and distribution of electric power occur together.

마그네틱 발전기(100)는 가정용으로 설치 가능하고, 1kw/h 또는 3kw/h 급으로 전력량을 생산할 수 있고, 사이즈에 따라 다양한 전력량을 생산할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.The magnetic generator 100 can be installed for home use, can produce an amount of power at 1kw / h or 3kw / h, and can produce various amounts of power depending on the size, but is not limited thereto.

마그네틱 발전기(100)는 스테이터(110), 로테이터(120), 마그네틱 실드(130) 및 샤프트(140)를 포함한다. 스테이터(110)는 하나 이상의 코일홈(113)이 형성되고, 코일홈(113)에 발전 코일(generator coil)(112)과 발진 코일(oscillator coil)(111)을 포함하는 코일이 결합되며, 비접촉식 베어링부(114)에 샤프트(140)가 삽입되어 결합된다. 비접촉식 베어링부(114)는 스테이터(110) 중심에 형성되고, 볼 베어링 또는 마그네틱 베어링일 수 있으며, 샤프트(140)와 비접촉적으로 결합될 수 있다.The magnetic generator 100 includes a stator 110, a rotator 120, a magnetic shield 130 and a shaft 140. One or more coil grooves 113 are formed in the stator 110, and coils including a generator coil 112 and an oscillator coil 111 are coupled to the coil grooves 113, and are non-contact. The shaft 140 is inserted into the bearing portion 114 to be coupled. The non-contact bearing portion 114 is formed at the center of the stator 110, may be a ball bearing or a magnetic bearing, and may be non-contactly coupled to the shaft 140.

로테이터(120)는 코일홈(113)에 대응하여 마그네틱홈(122)이 형성되고, 마그네틱홈(122)에 영구 마그네틱(121)이 결합되며, 스테이터(110) 양측에 형성되고, 샤프트(140)를 통해 외부로부터 회전력을 전달받는다. 스테이터(110) 양측에 대면하는 각각의 영구 마그네틱(121)은 서로 다른 극성을 가진다. 또한 영구 마그네틱(121)은 네오디뮴(neodymium) 합금으로 이루어질 수 있다.The rotator 120 is formed with a magnetic groove 122 corresponding to the coil groove 113, a permanent magnet 121 is coupled to the magnetic groove 122, and formed on both sides of the stator 110, the shaft 140 It receives the rotational force from the outside. Each permanent magnet 121 facing both sides of the stator 110 has a different polarity. In addition, the permanent magnetic 121 may be made of a neodymium (neodymium) alloy.

스테이터(110)는 로테이터(120) 양측 사이에 형성되기 때문에 발전 코일(112) 사이에 발진 코일(111)이 형성될 수 있다. 발전 코일(112)은 로테이터(120)의 회전에 따른 자기장을 통해 전기를 발생시켜 교류 전력을 생성한다.Since the stator 110 is formed between both sides of the rotator 120, the oscillation coil 111 may be formed between the power generation coils 112. The power generation coil 112 generates electricity through a magnetic field according to the rotation of the rotator 120 to generate AC power.

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본 발명은 마그네틱 발전기(100)를 1개의 스테이터(110)로 구성하여 단일 모드로 동작 가능하고, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 2개의 스테이터(110)로 구성하여 듀얼 모드로 동작 가능하다.The present invention can be operated in a single mode by configuring the magnetic generator 100 as one stator 110, and as shown in FIGS. 2 to 4, it is possible to operate in a dual mode.

듀얼 모드로 동작 가능한 마그네틱 발전기(100-1, 100-2)를 구성하기 위해 스테이터(110)는 제1 스테이터(110-1)와 제2 스테이터(110-2)를 포함하고, 로테이터(120)는 제1 스테이터(110-1) 양측에 형성된 제1 로테이터(120-1)와 제2 로테이터(120-2) 및 제2 스테이터(110-2) 양측에 형성된 제3 로테이터(120-3)와 제4 로테이터(120-4)를 포함하며, 마그네틱 실드(130)는 제1 로테이터(120-1) 외측에 형성된 제1 마그네틱 실드(130-1), 제2 로테이터(120-2)와 제3 로테이터(120-3) 사이에 형성된 제2 마그네틱 실드(130-2) 및 제4 로테이터(120-4) 외측에 형성된 제3 마그네틱 실드(130-3)를 포함한다.To configure the magnetic generators 100-1 and 100-2 operable in the dual mode, the stator 110 includes a first stator 110-1 and a second stator 110-2, and the rotator 120. The first stator 110-1 is formed on both sides of the first rotator 120-1, the second rotator 120-2, and the second rotator 110-2 is formed on both sides of the third rotator 120-3. It includes a fourth rotator (120-4), the magnetic shield 130 is a first magnetic shield (130-1) formed on the outside of the first rotator (120-1), the second rotator (120-2) and the third It includes a second magnetic shield (130-2) formed between the rotator (120-3) and a third magnetic shield (130-3) formed on the outer side of the fourth rotator (120-4).

본 발명은 제3 마그네틱 실드(130-3)의 다음 위치에 제3 스테이터(미도시)를 더 설치할 수 있고, 복수 개의 마그네틱 발전기(100)를 직렬로 모듈화가 가능하다.The present invention may further install a third stator (not shown) at the next position of the third magnetic shield 130-3, and it is possible to modularize a plurality of magnetic generators 100 in series.

도 5는 도 1의 스테이터를 상세하게 도시한 것으로서, 도 5a는 스테이터의 일측을 도시한 사시도이고, 도 5b는 스테이터의 타측을 도시한 사시도이다. 스테이터(110)의 정면도는 도 1을 참조하기로 한다. 제1 스테이터(110-1)와 제2 스테이터(110-2)는 하나 이상의 조립홈(115)이 형성되고, 조립홈(115)과 결합되는 조립부재(116)를 통해 서로 고정된다. 조립부재(116)는 조립용 봉과 볼트를 포함할 수 있다.5 is a detailed view of the stator of FIG. 1, FIG. 5A is a perspective view showing one side of the stator, and FIG. 5B is a perspective view showing the other side of the stator. The front view of the stator 110 will be referred to FIG. 1. The first stator 110-1 and the second stator 110-2 are formed with one or more assembly grooves 115 and are fixed to each other through an assembly member 116 coupled with the assembly groove 115. The assembly member 116 may include an assembly rod and a bolt.

본 발명은 스테이터(110)들 간의 결합을 통해 별도의 외부케이스가 불필요하여 부품비용을 절감할 수 있고, 스테이터(110) 양쪽에 로테이터(120)가 형성되고 각 스테이터(110)마다 전력 생성을 제공하여 전력 생성 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, a separate external case is unnecessary through the coupling between the stators 110 to reduce component costs, and the rotator 120 is formed on both sides of the stator 110 and provides power generation for each stator 110. By doing so, it is possible to improve the power generation efficiency.

제1 스테이터(110-1)는 제1 로테이터(120-1)를 감싸는 제1 보호부재(117-1) 및 제2 로테이터(120-2)를 감싸는 제2 보호부재(117-2)를 포함하고, 제2 스테이터(110-2)는 제3 로테이터(120-3)를 감싸는 제3 보호부재(117-3) 및 제4 로테이터(120-4)를 감싸는 제4 보호부재(117-4)를 포함한다. 각각의 보호부재(117)는 로테이터(120)를 감싸고, 마그네틱 실드(130)의 일부분을 감쌀 수 있다. 스테이터(110) 일측에 형성된 보호부재(117)는 이웃하는 보호부재(117)와의 결합을 위해 결합용 홈 또는 돌기가 형성될 수 있다.The first stator 110-1 includes a first protection member 117-1 surrounding the first rotator 120-1 and a second protection member 117-2 surrounding the second rotator 120-2. And, the second stator 110-2 includes a third protection member 117-3 surrounding the third rotator 120-3 and a fourth protection member 117-4 surrounding the fourth rotator 120-4. It includes. Each protective member 117 may surround the rotator 120 and wrap a portion of the magnetic shield 130. The protection member 117 formed on one side of the stator 110 may be formed with a coupling groove or protrusion for coupling with the neighboring protection member 117.

제2 보호부재(117-2)와 제3 보호부재(117-3)는 서로 결합이 가능하여, 내부에 위치하는 제2 로테이터(120-2), 제2 마그네틱 실드(130-2) 및 제3 로테이터(120-3)를 감싸 부품들을 보호할 수 있고, 이물질 침투를 방지할 수 있으며, 샤프트(140)의 회전력이 감소될 수 있는 요인들을 제거할 수 있다.The second protective member 117-2 and the third protective member 117-3 can be coupled to each other, so that the second rotator 120-2, the second magnetic shield 130-2, and the second rotator 120 are located therein. 3 It is possible to protect parts by wrapping the rotator 120-3, to prevent foreign substances from penetrating, and to eliminate factors that may reduce the rotational force of the shaft 140.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3가지 종류의 스테이터를 도시한 것으로서, 스테이터(110)는 도 6a에 나타낸 바와 같이 6개의 코어 수를 가질 수 있고, 도 6b에 나타낸 바와 같이 9개의 코어 수를 가질 수 있으며, 도 6c에 나타낸 바와 같이 12개의 코어 수를 가질 수 있고, 다양한 개수의 코어로 구성할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.FIG. 6 shows three types of stators according to an embodiment of the present invention, and the stator 110 may have 6 cores as shown in FIG. 6A, and 9 cores as shown in FIG. 6B. It may have, and may have a number of 12 cores, as shown in Figure 6c, may be composed of a number of cores, but is not limited thereto.

도 7은 도 2의 로테이터와 마그네틱 실드를 상세하게 도시한 것으로서, 마그네틱 실드(130)는 부착 또는 조립 방식으로 로테이터(120)에 결합될 수 있다. 마그네틱 실드(130)는 예를 들어 철판과 같은 투자율이 높은 자성체이고, 자기 차폐 기능을 제공한다. 자기 차폐는 일정한 공간을 투자율이 큰 자성체에 의해 감싸면 자속이 자성체에 집속되어 자성체 외부가 자계의 영향이 미치지 않는 것을 의미한다.FIG. 7 shows the rotator and magnetic shield of FIG. 2 in detail, and the magnetic shield 130 may be coupled to the rotator 120 in an attaching or assembling manner. The magnetic shield 130 is a magnetic material having a high magnetic permeability, for example, an iron plate, and provides a magnetic shielding function. Magnetic shielding means that when a certain space is enclosed by a magnetic material having a large magnetic permeability, the magnetic flux is focused on the magnetic material, so that the magnetic field is not affected by the magnetic field.

도 8은 도 2의 발전 코일과 발진 코일 대응하여 영구 마그네틱이 배치된 구조를 도시한 예로서, 스테이터(110)는 코일홈(113)에 코일(111, 112)을 마운트시키기 위한 마운트부재(118)를 더 포함할 수 있다. 마그네틱 실드(130)는 도 8에 나타낸 바와 같이 전체적으로 영구 마그네틱(121) 부분만 감싸도록 도너츠의 형상을 가질 수 있고, 영구 마그네틱(121)의 개수에 해당하는 원 형상을 가져 영구 마그네틱(121)이 위치하는 부분에 부착 또는 조립될 수 있다. 발전 코일(112)은 로테이터(120)의 회전에 따른 자기장을 통해 전기를 발생시켜 교류 전력을 생성한다.8 is an example showing a structure in which permanent magnets are disposed in correspondence with the power generation coil and the oscillation coil of FIG. 2, the stator 110 is a mounting member 118 for mounting the coils 111 and 112 in the coil groove 113 ) May be further included. As shown in FIG. 8, the magnetic shield 130 may have a shape of donuts so as to cover only the portion of the permanent magnetic 121 as a whole, and the permanent magnetic 121 may have a circular shape corresponding to the number of permanent magnetic 121 It can be attached or assembled to the location. The power generation coil 112 generates electricity through a magnetic field according to the rotation of the rotator 120 to generate AC power.

물질의 원자핵은 고유의 스핀을 가지고 있고, 물질 속에서 이들 스핀은 무질서하게 분포되어 있으나, 자기장을 가하게 되면 스핀이 배향되고, 여기에 전기장을 가하게 되면 섭동(perturbation)현상이 발생한다. 섭동현상으로 세차운동이 발생한다. 이 때 자기장 내 원자핵이 갖는 고유주파수와 일치하는 발진주파수를 발생시키면 핵자기 공명(NMR: Nuclear Magnetic Resonance)이 발생한다. 핵자기 공명은 자기장 내에서 원자핵의 자기모멘트에 발진 코일(111)의 전기 에너지가 작용하여 그 에너지를 흡수하고, 다른 에너지 준위로 전이하는 현상을 의미한다.The atomic nucleus of a material has its own spin, and these spins are distributed in disorder in the material, but when a magnetic field is applied, the spin is oriented, and when an electric field is applied thereto, perturbation occurs. Precession occurs due to perturbation. At this time, when generating an oscillation frequency that matches the natural frequency of the atomic nucleus in the magnetic field, nuclear magnetic resonance (NMR) occurs. Nuclear magnetic resonance refers to a phenomenon in which the electric energy of the oscillation coil 111 acts on the magnetic moment of the atomic nucleus in the magnetic field to absorb the energy and transition to another energy level.

도 9는 마그네틱 실드의 존재 여부에 따른 영구 마그네틱의 자속 집속을 비교한 예로서, 마그네틱 실드(130)가 존재할 때 영구 마그네틱(121)은 B부분만큼 자속이 집속될 수 있다.9 is an example of comparing the magnetic flux concentration of the permanent magnet according to the presence or absence of the magnetic shield. When the magnetic shield 130 is present, the magnetic flux of the permanent magnet 121 may be focused as much as the B portion.

본 발명은 마그네틱 실드(130)가 마그네틱 발전기(100)들 간의 간섭을 배제하기 때문에 인접하여 연속적으로 복수 개의 마그네틱 발전기(100)를 설치할 수 있다.In the present invention, since the magnetic shield 130 excludes interference between the magnetic generators 100, a plurality of magnetic generators 100 may be continuously installed adjacent to each other.

마그네틱 발전기(100)는 발전 코일(112)에서 생성된 교류 전력의 일부를 공급받아 충전시키고, 충전된 전력을 발진 코일(111)에 제공하는 루프백 처리기(150)를 포함할 수 있다. 루프백 처리기(150)는 발전 코일(112)에서 생성된 교류 전력의 일부를 공급받아 직류로 변환하여 충전하고, 충전된 직류를 교류 전기장으로 바꾸어 발진 코일(111)에 인가할 수 있다.The magnetic generator 100 may include a loopback processor 150 that receives and charges a portion of the AC power generated by the power generation coil 112 and provides the charged power to the oscillation coil 111. The loopback processor 150 receives a portion of the AC power generated by the power generation coil 112, converts it into DC, charges it, converts the charged DC into an AC electric field, and applies it to the oscillation coil 111.

루프백 처리기(150)는 각각의 마그네틱 발전기(100)에 포함될 수 있고, 복수 개의 마그네틱 발전기의 발진 코일에 전력 공급이 가능하다. 예를 들어 루프백 처리기(150)는 마그네틱 발전기와 1대1로 연결될 수 있고, 복수 개의 캐패시터를 포함하여 도 4에 나타낸 바와 같이 2개의 마그네틱 발전기(100-1, 100-2)와 1대2로 연결될 수 있으며, N개의 마그네틱 발전기(100)와 1대N으로 연결될 수 있고, 이에 한정하지 않는다.The loopback processor 150 may be included in each magnetic generator 100, and may supply power to oscillation coils of a plurality of magnetic generators. For example, the loopback processor 150 may be connected on a one-to-one basis with a magnetic generator, and includes a plurality of capacitors, as shown in FIG. 4, with two magnetic generators 100-1, 100-2 and one-to-two. It can be connected, it can be connected to the N magnetic generator 100 and 1 to N, but is not limited thereto.

마그네틱 발전기(100)는 로테이터(120)의 회전을 위한 소스를 공급하는 소스 공급기(미도시)를 더 포함할 수 있다.The magnetic generator 100 may further include a source supplyer (not shown) that supplies a source for rotation of the rotator 120.

본 발명에 따른 마그네틱 발전기(100)는 독립적인 전원으로 사용할 수 있고, 남는 전력을 송전계통에 연계하여 외부 전력시스템에 공급할 수 있다. 계통 연계를 위해서는 유무효 전력제어뿐만 아니라 주파수 제어 등 다양한 제어 기술이 필요하다.The magnetic generator 100 according to the present invention can be used as an independent power source and can supply the remaining power to an external power system in connection with a transmission system. In order to link the grid, various control technologies such as frequency control as well as reactive power control are required.

본 발명에서는 송전기(160)에 폐루프 제어(closed loop control) 방법으로 예비력을 제어한다. 계통에서 부하량이 증가하면 주파수가 감소하고, 발전량이 부하량보다 많을 경우 주파수는 증가하기 때문에 본 발명에서는 예비력 감발 기능이 있는 주파수 제어기(미도시)를 사용하여 주파수를 제어한다. 예비력 감발 기능은 100% 정상운전에 대해서 수%(일반적으로 5%)의 예비력을 가지고 줄여서 발전하다가 부하량이 증가하면 발전량을 증가시키는 기능을 의미한다.In the present invention, the preliminary force is controlled by the closed loop control method on the power transmission 160. In the system, the frequency decreases when the load increases, and when the power generation exceeds the load, the frequency increases. In the present invention, the frequency is controlled using a frequency controller (not shown) with a preliminary force detection function. The preliminary power reduction function refers to a function of reducing power generation with several% (generally 5%) of reserve power for 100% normal operation, and increasing power generation when the load increases.

100: 마그네틱 발전기 110: 스테이터
120: 로테이터 130: 마그네틱 실드
140: 샤프트 150: 루프백 처리기
160: 송전기
100: magnetic generator 110: stator
120: rotator 130: magnetic shield
140: shaft 150: loopback processor
160: power transmission

Claims (5)

복수의 코일홈(113)이 형성되고, 각 코일홈에 발전 코일(112)과 발진 코일(111)이 삽입된 스테이터(110);
상기 코일홈에 대응하여 마그네틱홈(122)이 형성되고, 마그네틱홈에 영구 마그네틱(121)이 삽입되며, 상기 스테이터 양측에 형성된 로테이터(120);
상기 로테이터 외측에 형성된 마그네틱 실드(130);
상기 로테이터에 회전력을 전달하는 샤프트(140);
발전 코일에서 생성된 전력의 일부를 공급받아 충전시키고, 충전된 전력을 발진 코일에 제공하는 루프백 처리기(150) 및
상기 전력을 전력계통에 송전하는 송전기(160)를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기.
Stator 110 in which a plurality of coil grooves 113 are formed, and the power generating coil 112 and the oscillation coil 111 are inserted into each coil groove;
A magnetic groove 122 is formed in correspondence to the coil groove, a permanent magnetic 121 is inserted into the magnetic groove, and a rotator 120 formed on both sides of the stator;
Magnetic shield 130 formed on the outer side of the rotator;
A shaft 140 for transmitting rotational force to the rotator;
A loopback processor 150 that receives and charges a portion of the power generated by the power generation coil and provides the charged power to the oscillation coil, and
A grid-connectable magnetic generator comprising the power transmission unit 160 that transmits the power to the power system.
제1항에 있어서,
상기 스테이터는 제1 스테이터(110-1)와 제2 스테이터(110-2)를 포함하고,
상기 로테이터는 제1 스테이터 양측에 형성된 제1 로테이터(120-1)와 제2 로테이터(120-2) 및 제2 스테이터 양측에 형성된 제3 로테이터(120-3)와 제4 로테이터(120-4)를 포함하며,
상기 마그네틱 실드는 제1 로테이터 외측에 형성된 제1 마그네틱 실드(130-1), 제2 로테이터와 제3 로테이터 사이에 형성된 제2 마그네틱 실드(130-2) 및 제4 로테이터 외측에 형성된 제3 마그네틱 실드(130-3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기.
According to claim 1,
The stator includes a first stator 110-1 and a second stator 110-2,
The rotator includes a first rotator 120-1 and a second rotator 120-2 formed on both sides of the first stator, and a third rotator 120-3 and a fourth rotator 120-4 formed on both sides of the second stator. It includes,
The magnetic shield is a first magnetic shield (130-1) formed on the outside of the first rotator, a second magnetic shield (130-2) formed between the second rotator and the third rotator, and a third magnetic shield formed on the outside of the fourth rotator (130-3) a magnetic generator that can be connected to the system, characterized in that it comprises a.
제2항에 있어서,
상기 제1 스테이터와 제2 스테이터는 하나 이상의 조립홈(115)이 형성되고, 조립홈과 결합되는 조립부재(116)를 통해 서로 고정된 것을 특징으로 하는 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기.
According to claim 2,
The first stator and the second stator have one or more assembling grooves 115 formed therein, and a system-connectable magnetic generator characterized in that they are fixed to each other through an assembling member 116 coupled to the assembling groove.
제2항에 있어서,
상기 제1 스테이터는 제1 로테이터를 감싸는 제1 보호부재(117-1) 및 제2 로테이터를 감싸는 제2 보호부재(117-2)를 포함하고,
상기 제2 스테이터는 제3 로테이터를 감싸는 제3 보호부재(117-3) 및 제4 로테이터를 감싸는 제4 보호부재(117-4)를 포함하며,
제2 보호부재와 제3 보호부재는 서로 결합이 가능한 것을 특징으로 하는 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기.
According to claim 2,
The first stator includes a first protective member 117-1 surrounding the first rotator and a second protective member 117-2 surrounding the second rotator,
The second stator includes a third protection member 117-3 surrounding the third rotator and a fourth protection member 117-4 surrounding the fourth rotator,
The second protective member and the third protective member is a magnetic generator that can be connected to the system, characterized in that can be coupled to each other.
제1항에 있어서,
상기 발진 코일은 자기장 내 물질의 원자핵 스핀이 갖는 고유 주파수와 일치하는 발진주파수를 발생시키는 것을 특징으로 하는 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기.
According to claim 1,
The oscillation coil is a magnetic generator that can be connected to a system, characterized in that to generate an oscillation frequency that matches the natural frequency of the atomic nucleus spin of the material in the magnetic field.
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