KR102549409B1 - Block type levitation module and system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자석의 직접적인 회전 없이 와전류를 발생시켜 공중으로 부상시키는 블록형 부상 모듈 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명에 따른 블록형 부상 모듈은 도체판 위에 탑재될 프레임과, 프레임의 중심에 대해서 프레임의 상부면에 방사형으로 배열되는 복수의 전자석 블록을 포함한다. 여기서 복수의 전자석 블록은 입력되는 교류 전류에 의해 프레임의 하부에 위치하는 도체판에 와전류를 유도하여 프레임을 도체판 위로 부상시킨다.The present invention relates to a block-type levitation module and system for levitating into the air by generating eddy currents without direct rotation of a magnet. A block-type floating module according to the present invention includes a frame to be mounted on a conductor plate, and a plurality of electromagnet blocks radially arranged on the upper surface of the frame with respect to the center of the frame. Here, the plurality of electromagnet blocks induce eddy current in a conductor plate positioned below the frame by an input alternating current to float the frame above the conductor plate.

Description

블록형 부상 모듈 및 시스템{Block type levitation module and system}Block type levitation module and system {Block type levitation module and system}

본 발명은 자력을 이용한 부상 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자석의 직접적인 회전 없이 와전류를 발생시켜 공중으로 부상시키는 블록형 부상 모듈 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a levitation technology using magnetic force, and more particularly, to a block-type levitation module and system for levitating in the air by generating eddy currents without direct rotation of a magnet.

일반적으로 스케이트보드는 하부면에 바퀴가 달린 보드를 의미한다. 스케이트보드는 지면에 바퀴가 접촉한 상태에서 바퀴를 굴려 이동하는 수단이다.In general, a skateboard refers to a board with wheels on a lower surface. A skateboard is a means of moving by rolling wheels while the wheels are in contact with the ground.

호버보드(hover board)는 공중을 부양하는 보드를 의미한다. 즉 호버보드는 바퀴가 없는 스케이트보드라고 할 수 있다. 이러한 호버보드는 영화에서 특수효과를 이용하여 지면에서 호버하는 보드로 묘사되어 왔다.A hoverboard is a board that levitates in the air. In other words, a hoverboard is a skateboard without wheels. Such a hoverboard has been described as a board that hovers on the ground using special effects in movies.

최근에는 공개특허공보 제2017-0015881호(2017.02.10.)에서 와전류를 이용한 호버보드가 소개되고 있다. 호버보드는 복수의 호버 엔진에 각각 구비된 전기 모터의 회전에 의해 유도되는 와전류를 이용하여 공중으로 부양하게 된다.Recently, a hoverboard using eddy currents has been introduced in Publication No. 2017-0015881 (February 10, 2017). The hoverboard is buoyed in the air using eddy currents induced by rotation of electric motors respectively provided in a plurality of hover engines.

이러한 기존의 호버보드는 전기 모터와 같은 기계적인 구조물을 이용하여 자석을 직접 회전시켜 와전류를 발생시키기 때문에, 전기 모터의 회전에 따른 기계적인 진동이 호버보드에 직접 전달되어 기계적인 안정성이 떨어진다.Since these conventional hoverboards generate eddy currents by directly rotating a magnet using a mechanical structure such as an electric motor, mechanical vibrations caused by rotation of the electric motor are directly transmitted to the hoverboard, resulting in poor mechanical stability.

복수의 전기 모터에서 발생되는 와전류를 조절하거나 호버보드에 탑승한 탑승자가 호버보드에 물리적인 힘을 인가하여 이동해야 하는데, 아직까지는 수평적인 균형을 맞추거나 이동하는 데 있어서 안정성이 상당히 떨어진다.The eddy currents generated by the plurality of electric motors must be controlled or the hoverboard must be moved by applying physical force to the hoverboard, but the stability of the hoverboard is still very low in terms of horizontal balance or movement.

그리고 기존의 호버보드는 하부에 복수의 전기 모터가 설치되어 크기가 크고 무게가 많이 나가기 때문에, 사용자가 호버보드를 쉽게 취급할 수 없는 문제점을 안고 있다.In addition, since a plurality of electric motors are installed on the lower part of the existing hoverboard, and the size is large and heavy, the user cannot easily handle the hoverboard.

공개특허공보 제2017-0015881호 (2017.02.10.)Publication No. 2017-0015881 (2017.02.10.)

따라서 본 발명의 목적은 자석의 직접적인 회전 없이 와전류를 발생시켜 공중으로 부상시키는 블록형 부상 모듈 및 시스템을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a block-type levitation module and system for levitating into the air by generating eddy currents without direct rotation of a magnet.

본 발명의 다른 목적은 기계적인 안정성을 제공할 수 있는 블록형 부상 모듈 및 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a block-type floating module and system capable of providing mechanical stability.

본 발명의 다른 목적은 구조적인 안정성을 통해서 부상력과 추진력을 확보할 수 있는 블록형 부상 모듈 및 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a block-type levitation module and system capable of securing levitation and propulsion through structural stability.

본 발명의 또 다른 목적은 크기 축소 및 경량화를 통해서 사용자가 쉽게 취급할 수 있는 블록형 부상 모듈 및 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a block-type floating module and system that can be easily handled by users through size reduction and light weight.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 도체판 위에 탑재될 프레임; 및 상기 프레임의 중심에 대해서 상기 프레임의 상부면에 방사형으로 배열되는 복수의 전자석 블록;을 포함하는 블록형 부상 모듈을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a frame to be mounted on the conductor plate; and a plurality of electromagnet blocks radially arranged on the upper surface of the frame with respect to the center of the frame.

상기 복수의 전자석 블록은 입력되는 교류 전류에 의해 상기 프레임의 하부에 위치하는 상기 도체판에 와전류를 유도하여 상기 프레임을 상기 도체판 위로 부상시킨다.The plurality of electromagnet blocks induce eddy current in the conductor plate positioned below the frame by an input alternating current to float the frame above the conductor plate.

상기 복수의 전자석 블록은 상기 프레임의 중심에 대해서 일정 반경의 원주상에 서로 등각을 이루도록 상기 프레임의 상부면에 배열될 수 있다.The plurality of electromagnet blocks may be arranged on the upper surface of the frame to form equal angles to each other on a circumference having a predetermined radius with respect to the center of the frame.

상기 교류 전류는 상기 복수의 전자석 블록에 순차적으로 90도의 전류 위상차를 갖도록 입력될 수 있다.The alternating current may be sequentially input to the plurality of electromagnet blocks to have a current phase difference of 90 degrees.

상기 복수의 전자석 블록에 입력되는 각 상의 전류의 세기를 조절하여 상기 블록형 부상 모듈의 부상력과 추진력을 제어할 수 있다.It is possible to control the levitation force and propulsive force of the block-type levitation module by adjusting the intensity of the current of each phase input to the plurality of electromagnet blocks.

상기 복수의 전자석 블록은 각각, 코어 블록; 및 상기 프레임의 상부면에 수평한 방향으로 상기 코어 블록의 외주면에 권취된 권선;을 포함한다.Each of the plurality of electromagnet blocks includes a core block; and a winding wire wound on the outer circumferential surface of the core block in a direction parallel to the upper surface of the frame.

상기 코어 블록은 육면체 형태를 가질 수 있다.The core block may have a hexahedral shape.

본 발명은 또한, 도체판; 및 상기 도체판 위에 탑재되며, 입력되는 교류 전류에 의해 상기 도체판에 와전류를 유도하여 상기 도체판 위로 부상하는 상기 블록형 부상 모듈;을 포함하는 부상 시스템을 제공한다.The present invention also, a conductor plate; It provides a levitation system comprising a; and mounted on the conductor plate, the block-type levitation module for inducing an eddy current in the conductor plate by an input alternating current to float on the conductor plate.

그리고 상기 도체판의 소재는 구리 또는 알루미늄을 포함할 수 있다.Also, the material of the conductor plate may include copper or aluminum.

본 발명에 따른 블록형 부상 모듈은 자석의 직접적인 회전 없이 교류를 이용하여 와전류를 발생시켜 공중으로 부상시킨다. 즉 블록형 부상 모듈에 구비되는 복수의 전자석 모듈에 각각 위상차를 갖도록 교류를 인가함으로써, 블록형 부상 모듈이 탑재된 도체판에 와전류를 발생시켜 도체판으로 블록형 부상 모듈을 부상시킬 수 있다.The block-type levitation module according to the present invention uses an alternating current without direct rotation of the magnet to generate eddy currents to levitate in the air. That is, by applying an alternating current to each of the plurality of electromagnet modules provided in the block-type levitation module to have a phase difference, eddy currents may be generated in the conductor plate on which the block-type levitation module is mounted, thereby levitating the block-type levitation module with the conductor plate.

복수의 전자석 모듈에 인가되는 각 상의 입력 전류의 세기를 조절함으로써, 본 발명에 따른 블록형 부상 모듈의 부상력과 추진력을 쉽게 조절할 수 있다.By adjusting the intensity of the input current of each phase applied to the plurality of electromagnet modules, it is possible to easily adjust the levitation force and propulsive force of the block-type levitation module according to the present invention.

본 발명에 따른 블록형 부상 모듈은 전자석 모듈의 직접적인 회전 없이 와전류를 발생시키기 때문에, 기계적인 안정성을 제공을 제공할 수 있다.Since the block-type floating module according to the present invention generates eddy current without direct rotation of the electromagnet module, it can provide mechanical stability.

본 발명에 따른 블록형 부상 모듈에 구비된 전자석 모듈은 기존의 전기 모터에 비해서 구조가 간단하기 때문에, 경량화 및 크기를 줄일 수 있다. 이로 인해 사용자가 블록형 부상 모듈을 쉽게 취급할 수 있도록 할 수 있다.Since the electromagnet module provided in the block-type floating module according to the present invention has a simpler structure than conventional electric motors, it is possible to reduce weight and size. This makes it possible for users to easily handle the block-type floating module.

도 1은 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈을 포함하는 부상 시스템을 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 블록형 부상 모듈을 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 1의 블록형 부상 모듈에 입력되는 교류 전류를 보여주는 파형도이다.
도 4는 도 3의 교류 전류에 의해 복수의 전자석 모듈의 전류 위상을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 3의 교류 전류에 의해 도체판에 유도되는 와전류를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 3의 교류 전류로 유도된 와전류에 의해 도체판 위로 부상한 블록형 부상 모듈을 보여주는 측면도이다.1 is a perspective view showing a levitation system including a block-type levitation module according to this embodiment.
Figure 2 is a plan view showing the block-type floating module of Figure 1;
Figure 3 is a waveform diagram showing an alternating current input to the block-type floating module of FIG.
FIG. 4 is a view showing current phases of a plurality of electromagnet modules by the alternating current of FIG. 3 .
FIG. 5 is a diagram showing eddy currents induced in a conductor plate by the alternating current of FIG. 3 .
Figure 6 is a side view showing a block-type floating module floating on the conductor plate by the eddy current induced by the alternating current of FIG.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted without departing from the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in this specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors have appropriately used the concept of terms to describe their inventions in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined in the following way. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can replace them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈을 포함하는 부상 시스템을 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 블록형 부상 모듈을 보여주는 평면도이다.1 is a perspective view showing a levitation system including a block-type levitation module according to this embodiment. Figure 2 is a plan view showing the block-type floating module of Figure 1;

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 부상 시스템(100)은 도체판(10)과, 도체판(10) 위로 부상하여 이동하는 블록형 부상 모듈(20)을 포함한다. 블록형 부상 모듈(20)은 도체판(10) 위에 탑재되며, 입력되는 교류 전류에 의해 도체판(10)에 와전류를 유도하여 도체판(10) 위로 부상한다. 이러한 블록형 부상 블록(20)은 프레임(21) 및 복수의 전자석 블록(23)을 포함한다. 프레임(21)은 도체판(10) 위에 탑재된다. 그리고 복수의 전자석 블록(23)은 프레임(21)의 중심에 대해서 프레임(21)의 상부면에 방사형으로 배열된다. 복수의 전자석 블록(23)은 입력되는 교류 전류에 의해 프레임(21)의 하부에 위치하는 도체판(10)에 와전류를 유도하여 프레임(21)을 도체판(10) 위로 부상시킨다.1 and 2, the levitation system 100 according to this embodiment includes a conductor plate 10, and a block-type levitation module 20 that floats and moves over the conductor plate 10. The block-type floating module 20 is mounted on the conductor plate 10 and floats on the conductor plate 10 by inducing eddy currents in the conductor plate 10 by an input alternating current. This block-type floating block 20 includes a frame 21 and a plurality of electromagnet blocks 23. The frame 21 is mounted on the conductor plate 10 . And a plurality of electromagnet blocks 23 are radially arranged on the upper surface of the frame 21 with respect to the center of the frame 21 . The plurality of electromagnet blocks 23 induce eddy current in the conductor plate 10 positioned below the frame 21 by an input alternating current to float the frame 21 above the conductor plate 10 .

도체판(10)은 블록형 부상 모듈(20)이 부상하여 이동할 수 있는 영역을 제공한다. 도체판(10)의 소재로는 와전류를 안정적으로 유도할 수 있는 구리 또는 알루미늄 소개가 사용될 수 있다. 도체판(10)은 블록형 부상 블록(20)에 의해 와전류가 안정적으로 유도될 수 있는 두께로 형성된다.The conductive plate 10 provides an area where the block-type floating module 20 can float and move. Copper or aluminum that can stably induce eddy currents can be used as a material for the conductor plate 10 . The conductor plate 10 is formed to a thickness that allows eddy currents to be stably induced by the block-shaped floating block 20 .

본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)은 복수의 전자석 블록(23)을 구비하며, 복수의 전자석 블록(23)에 입력되는 교류를 이용하여 블록형 부상 모듈(20)의 기계적인 회전 없이 도체판(10)에 와전류를 유도한다.The block-type levitation module 20 according to this embodiment includes a plurality of electromagnet blocks 23, and without mechanical rotation of the block-type levitation module 20 by using alternating current input to the plurality of electromagnet blocks 23. Eddy current is induced in the conductor plate (10).

프레임(21)은 복수의 전자석 블록(23)이 설치되는 장소를 제공하며, 상부면에 설치되는 복수의 전자석 블록(23)을 지지한다. 이러한 프레임(21)의 소재로는 플라스틱 수지와 같은 비자성체 소재가 사용될 수 있다. 프레임(21)은 중심에 대해서 방사형으로 복수의 전자석 블록(23)이 배치될 수 있도록, 링 형태 또는 원판 형태로 구현될 수 있다. 본 실시예에서는 프레임(21)이 두께가 얇은 판 상의 링 형태로 구현된 예를 개시하였다.The frame 21 provides a place where the plurality of electromagnet blocks 23 are installed, and supports the plurality of electromagnet blocks 23 installed on the upper surface. A non-magnetic material such as plastic resin may be used as a material of the frame 21 . The frame 21 may be implemented in a ring shape or a disc shape so that a plurality of electromagnet blocks 23 may be disposed radially with respect to the center. In this embodiment, an example in which the frame 21 is implemented in a ring shape on a thin plate has been disclosed.

복수의 전자석 블록(23)은 프레임(21)의 중심에 대해서 프레임(21)의 상부면에 방사형으로 배열되어 고정된다. 복수의 전자석 블록(23)은 안정적으로 와전류를 유도할 수 있도록, 프레임(21)의 상부면에 방사형으로 배열될 때 서로 근접하게 배열된다. 복수의 전자석 블록(23)은 접착제를 이용하여 프레임(21)의 상부면에 고정될 수 있다.A plurality of electromagnet blocks 23 are radially arranged and fixed to the upper surface of the frame 21 with respect to the center of the frame 21 . The plurality of electromagnet blocks 23 are arranged close to each other when arranged radially on the upper surface of the frame 21 so as to stably induce eddy currents. A plurality of electromagnet blocks 23 may be fixed to the upper surface of the frame 21 using an adhesive.

복수의 전자석 블록(23)은 각각 코어 블록(25)과, 코어 블록(25)에 권취된 권선(27)을 포함한다.Each of the plurality of electromagnet blocks 23 includes a core block 25 and a winding wire 27 wound around the core block 25 .

코어 블록(25)은 연자성 소재를 이용한 성형 방법으로 제조될 수 있다. 예컨대 연자성 소재는 순철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni) 및 퍼멀로이(Permalloy)로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 소재를 포함할 수 있다. 예컨대 코어 블록(25)의 연자성 소재로는 순철(Fe)과 코발트(Co) 합금이 사용될 수 있다.The core block 25 may be manufactured by a molding method using a soft magnetic material. For example, the soft magnetic material may include one material selected from the group consisting of pure iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), and permalloy. For example, an alloy of pure iron (Fe) and cobalt (Co) may be used as the soft magnetic material of the core block 25 .

이러한 코어 블록(25)은 육면체 형태로 구현될 수 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 코어 블록(25)은 삼각형 또는 사다리꼴 형태의 블록으로 구현될 수 있다.This core block 25 may be implemented in a hexahedral shape, but is not limited thereto. For example, the core block 25 may be implemented as a triangular or trapezoidal block.

권선(27)은 프레임(21)의 상부면에 수평한 방향으로 코어 블록(25)의 외주면에 권취된다. 이러한 권선(27)으로는 구리 코일이 사용될 수 있다.The winding wire 27 is wound around the outer circumferential surface of the core block 25 in a direction parallel to the upper surface of the frame 21 . A copper coil may be used as the winding 27 .

복수의 전자석 블록(23)은, 안정적으로 와전류를 유도할 수 있도록, 프레임(21)의 중심에 대해서 일정 반경의 원주 상에 서로 등각을 이루도록 프레임(21)의 상부면에 배열될 수 있다. 본 실시예에서는 프레임(21) 위에 8개의 전자석 블록(23)이 설치된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다.The plurality of electromagnet blocks 23 may be arranged on the upper surface of the frame 21 so as to form equal angles to each other on a circumference of a predetermined radius with respect to the center of the frame 21 so as to stably induce eddy current. In this embodiment, an example in which eight electromagnet blocks 23 are installed on the frame 21 has been disclosed, but is not limited thereto.

이와 같은 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)에, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 다상의 교류 전류가 입력될 수 있다. 여기서 도 3은 도 1의 블록형 부상 모듈(20)에 입력되는 교류 전류를 보여주는 파형도이다. 그리고 도 4는 도 3의 교류 전류에 의해 복수의 전자석 모듈(23)의 전류 위상을 보여주는 도면이다.To the block-type floating module 20 according to this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, multi-phase alternating current may be input. Here, Figure 3 is a waveform diagram showing an alternating current input to the block-type floating module 20 of Figure 1. And FIG. 4 is a diagram showing the current phase of the plurality of electromagnet modules 23 by the alternating current of FIG.

복수의 전자석 블록(23)에 입력되는 다상의 교류 전류에 의해 안정적으로 와전류를 유도할 수 있도록, 교류 전류는 복수의 전자석 블록(23)에 순차적으로 90도의 전류 위상차를 갖도록 입력된다.In order to stably induce eddy currents by the multi-phase AC currents input to the plurality of electromagnet blocks 23, the AC currents are sequentially input to the plurality of electromagnet blocks 23 with a current phase difference of 90 degrees.

예컨대 복수의 전자석 블록(23)은 8개의 전자석 블록(23a~23h)으로 구현되는 경우, 다음과 같이 교류 전류가 입력될 수 있다. 복수의 전자석 블록(23)은 제1 내지 제8 전자석 블록(23a~23h)을 포함한다. 도면부호 23a에 따른 제1 전자석 블록을 기준으로 반시계 방향으로 순차적으로 제2 내지 제8 전자석 블록(23b~23h)이라 한다.For example, when the plurality of electromagnet blocks 23 are implemented with 8 electromagnet blocks 23a to 23h, an alternating current may be input as follows. The plurality of electromagnet blocks 23 include first to eighth electromagnet blocks 23a to 23h. Second to eighth electromagnet blocks 23b to 23h are sequentially referred to in a counterclockwise direction based on the first electromagnet block 23a.

제1 전자석 블록(23a)에 위상이 0도인 교류 전류가 인가되는 경우, 표 1에 도시된 바와 같이 제2 내지 제8 전자석 블록(23b~23h)에는 순차적으로 90도의 전류 위상차를 갖도록 입력된다.When an alternating current having a phase of 0 degrees is applied to the first electromagnet block 23a, as shown in Table 1, the second to eighth electromagnet blocks 23b to 23h are sequentially inputted with a current phase difference of 90 degrees.

Figure 112021027947882-pat00001
Figure 112021027947882-pat00001

이와 같이 제1 내지 제4 전자석 블록(23a~23d)에 U상, V상, -U상 및 -V상의 교류 전류가 입력되고, 제5 내지 제8 전자석 블록(23e~23h)에 U상, V상, -U상 및 -V상의 교류 전류가 입력될 수 있다. 즉 제1 내지 제8 전자석 블록(23a~23h)은 4개의 전자석을 수반하는 극성 패턴이 2번 반복된다. 도 4에서 화살표는 제1 내지 제8 전자석 블록(23a~23h) 입력되는 교류 전류의 위상을 나타낸다.As such, the U-phase, V-phase, -U-phase, and -V-phase AC currents are input to the first to fourth electromagnet blocks 23a to 23d, and the U-phase to the fifth to eighth electromagnet blocks 23e to 23h, Alternating currents of phase V, phase -U and phase -V may be input. That is, in the first to eighth electromagnet blocks 23a to 23h, a polar pattern involving four electromagnets is repeated twice. In FIG. 4 , arrows indicate phases of alternating currents input to the first to eighth electromagnet blocks 23a to 23h.

이와 같이 제1 내지 제8 전자석 블록(23a~23h)에 교류 전류를 인가하여 교번되게 자력을 발생시킴으로써, 기존의 자석을 기계적으로 회전시켜 도체판에 와전류를 유도하는 것과 동일한 메카니즘으로, 제1 내지 제8 전자석 블록(23a~23h)을 기계적으로 회전시키지 않더라도 도체판(10)에 와전류를 유도할 수 있다.In this way, by applying alternating current to the first to eighth electromagnet blocks 23a to 23h to generate magnetic force alternately, the same mechanism as inducing eddy current in the conductor plate by mechanically rotating an existing magnet, the first to eighth electromagnet blocks 23a to 23h Eddy currents can be induced in the conductor plate 10 without mechanically rotating the eighth electromagnet blocks 23a to 23h.

이와 같이 서로 마주보는 전자석 블록(23)에 동일한 위상의 교류 전류가 입력되고, 이로 인해 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 도체판(10)에 와전류가 유도된다. 여기서 도 5는 도 3의 교류 전류에 의해 도체판(10)에 유도되는 와전류(30)를 보여주는 도면이다. 그리고 도 6은 도 3의 교류 전류로 유도된 와전류에 의해 도체판(10) 위로 부상한 블록형 부상 모듈(20)을 보여주는 측면도이다.As such, alternating currents of the same phase are input to the electromagnet blocks 23 facing each other, and as a result, eddy currents are induced in the conductor plate 10 as shown in FIGS. 4 to 6 . Here, FIG. 5 is a diagram showing eddy currents 30 induced in the conductor plate 10 by the alternating current of FIG. 3 . And FIG. 6 is a side view showing the block-type floating module 20 floated above the conductor plate 10 by the eddy current induced by the alternating current of FIG.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 8개의 전자석 블록(23)에 순차적으로 90도의 전류 위상차를 갖도록 입력함으로써, 도체판(10)에 4개의 원형 와전류(30)가 유도되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIGS. 4 to 6 , it can be confirmed that four circular eddy currents 30 are induced in the conductor plate 10 by sequentially inputting a current having a phase difference of 90 degrees to the eight electromagnet blocks 23.

이로 인해 블록형 부상 모듈(20)의 자력과, 도체판(10)에 유도된 와전류(30)에 따른 자력 간의 반발력에 의해 도체판(10)에 탑재된 블록형 부상 모듈(20)은 도체판(10)의 상부면 위로 부상하게 된다.As a result, the block-type levitation module 20 mounted on the conductor plate 10 by the repulsive force between the magnetic force of the block-type levitation module 20 and the magnetic force according to the eddy current 30 induced in the conductor plate 10 is a conductor plate It floats above the upper surface of (10).

이때 제1 내지 제8 전자석 모듈(23a~23h)에 일정한 세기의 교류 전류가 인가되는 경우, 블록형 부상 모듈(20)은 도체판(10) 위로 부상한다.At this time, when an alternating current of a certain intensity is applied to the first to eighth electromagnet modules 23a to 23h, the block-type floating module 20 floats on the conductor plate 10.

이어서 제1 내지 제8 전자석 모듈(23a~23h)에 입력되는 교류 전류의 세기를 차등 있게 조절함으로써, 도체판(10) 위에 부상된 블록형 부상 모듈(20)을 전후좌우로 이동시킬 수 있다. 즉 교류 전류의 세기를 조절하여 도체판(10)에 유도되는 4개의 원형 와전류(30)의 세기를 각각 제어함으로써, 블록형 부상 모듈(10)의 이동 방향을 결정할 수 있다. 예컨대 4개의 원형 와전류(30)에 있어서, 상하의 원형 와전류(30)의 세기를 동일하게 유도하고, 전후의 원형 와전류(30)의 세기를 다르게 유도할 경우, 원형 와전류(30)의 세기가 상대적으로 약하게 유도된 앞 또는 뒤 방향으로 블록형 부상 모듈(20)이 이동하게 된다.Then, by differentially adjusting the strength of the alternating current input to the first to eighth electromagnet modules 23a to 23h, the block-type floating module 20 floating on the conductor plate 10 can be moved back and forth and left and right. That is, it is possible to determine the moving direction of the block-type floating module 10 by controlling the intensity of the four circular eddy currents 30 induced in the conductor plate 10 by adjusting the intensity of the alternating current, respectively. For example, in four circular eddy currents 30, when the intensities of the upper and lower circular eddy currents 30 are equally induced and the intensities of the front and rear circular eddy currents 30 are induced differently, the intensities of the circular eddy currents 30 are relatively The block-type injury module 20 moves in a weakly induced forward or backward direction.

이와 같이 본 실시예에 따른 부상 시스템(100)은 블록형 부상 모듈(20)에 입력되는 교류 전류의 세기를 조절함으로써, 부상력과 추진력을 쉽게 조절할 수 있다.Thus, the levitation system 100 according to the present embodiment can easily adjust the levitation force and the driving force by adjusting the intensity of the alternating current input to the block-type levitation module 20.

본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)은 자석의 직접적인 회전 없이 교류를 이용하여 와전류(30)를 발생시켜 공중으로 부상시킨다. 즉 블록형 부상 모듈(20)에 구비되는 복수의 전자석 모듈(23)에 각각 위상차를 갖도록 교류를 인가함으로써, 블록형 부상 모듈(20)이 탑재된 도체판(10)에 와전류를 발생시켜 도체판(10)으로 블록형 부상 모듈(20)을 부상시킬 수 있다.The block-type levitation module 20 according to this embodiment uses an alternating current without direct rotation of the magnet to generate an eddy current 30 to levitate into the air. That is, by applying alternating current to each of the plurality of electromagnet modules 23 provided in the block-type levitation module 20 to have a phase difference, an eddy current is generated in the conductor plate 10 on which the block-type levitation module 20 is mounted, thereby generating a conductor plate (10) it is possible to float the block-type floating module (20).

복수의 전자석 모듈(23)에 인가되는 각 상의 입력 전류의 세기를 조절함으로써, 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)의 부상력과 추진력을 쉽게 조절할 수 있다. 즉 기존의 호버보드는 부상 후 이동할 때 물리적으로 힘을 작용하여 이동하는 방식이기 때문에 핸들링이 쉽지 않다. 하지만 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)은 물리적인 힘을 인가하지 않더라도, 입력되는 교류 전류에 있어서 각 상의 입력 전류의 세기를 조절함으로써, 블록형 부상 모듈(20)의 이동 방향을 쉽게 조절할 수 있다.By adjusting the strength of the input current of each phase applied to the plurality of electromagnet modules 23, it is possible to easily adjust the levitation force and propulsive force of the block-type levitation module 20 according to this embodiment. In other words, the existing hoverboard is not easy to handle because it moves by applying physical force when moving after being injured. However, even if the block-type injury module 20 according to this embodiment does not apply a physical force, by adjusting the intensity of the input current of each phase in the input alternating current, the moving direction of the block-type injury module 20 is easily can be adjusted

본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)은 전자석 모듈(23)의 직접적인 회전 없이 와전류(30)를 발생시키기 때문에, 기계적인 안정성을 제공을 제공할 수 있다.Since the block-type floating module 20 according to this embodiment generates eddy currents 30 without direct rotation of the electromagnet module 23, it is possible to provide mechanical stability.

그리고 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)에 구비된 전자석 모듈(23)은 기존의 전기 모터에 비해서 구조가 간단하기 때문에, 경량화 및 크기를 줄일 수 있다. 이로 인해 사용자가 블록형 부상 모듈(20)을 쉽게 취급할 수 있도록 할 수 있다.In addition, since the electromagnet module 23 provided in the block-type floating module 20 according to this embodiment has a simpler structure than conventional electric motors, it is possible to reduce weight and size. Due to this, it is possible for the user to easily handle the block-type floating module 20.

이와 같은 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)은 호버보드에 적용될 수 있다. 호버보드에는 복수 개의 블록형 부상 모듈이 설치될 수 있다. 예컨대 보드의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 블록형 부상 모듈이 설치될 수 있다.The block-type floating module 20 according to this embodiment can be applied to a hoverboard. A plurality of block-type floating modules may be installed on the hoverboard. For example, block-type floating modules may be installed on the front and rear sides of the board, respectively.

또는 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)은 도체판(10)에 대해서 부상하여 이동하는 이동 장치에 적용될 수 있다. 그 외 본 실시예에 따른 블록형 부상 모듈(20)은 다양한 기기에 응용될 수 있음은 물론이다.Alternatively, the block-type floating module 20 according to the present embodiment may be applied to a moving device that floats and moves with respect to the conductor plate 10 . In addition, of course, the block-type injury module 20 according to this embodiment can be applied to various devices.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in this specification and drawings are only presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.

10 : 도체판
20 : 블록형 부상 모듈
21 : 프레임
23 : 전자석 블록
25 : 코어 블록
27 : 권선
30 : 와전류
100 : 부상 시스템10: conductor plate
20: block type floating module
21: frame
23: electromagnet block
25: core block
27: winding
30: eddy current
100: injury system

Claims (12)

도체판 위에 탑재될 프레임; 및
상기 프레임의 중심에 대해서 상기 프레임의 상부면에 방사형으로 배열되어 고정되는 복수의 전자석 블록;을 포함하고,
상기 복수의 전자석 블록은, 상기 복수의 전자석 블록의 직접적인 회전 없이, 입력되는 교류 전류에 의해 상기 프레임의 하부에 위치하는 상기 도체판에 와전류를 유도하여 상기 복수의 전자석 블록과 함께 상기 프레임을 상기 도체판 위로 부상시키는 것을 특징으로 하는 블록형 부상 모듈.A frame to be mounted on the conductor plate; and
A plurality of electromagnet blocks radially arranged and fixed on the upper surface of the frame with respect to the center of the frame;
The plurality of electromagnet blocks induce eddy currents in the conductor plate located below the frame by an input alternating current without direct rotation of the plurality of electromagnet blocks, thereby forming the frame together with the plurality of electromagnet blocks as the conductor Block-type levitation module, characterized in that levitation on the plate. 제1항에 있어서,
상기 복수의 전자석 블록은 상기 프레임의 중심에 대해서 일정 반경의 원주상에 서로 등각을 이루도록 상기 프레임의 상부면에 배열되는 것을 특징으로 하는 블록형 부상 모듈.According to claim 1,
The plurality of electromagnet blocks are block-type floating module, characterized in that arranged on the upper surface of the frame so as to form an equal angle to each other on a circumference of a certain radius with respect to the center of the frame. 제2항에 있어서,
상기 교류 전류는 상기 복수의 전자석 블록에 순차적으로 90도의 전류 위상차를 갖도록 입력되는 것을 특징으로 하는 블록형 부상 모듈.According to claim 2,
The alternating current is a block-type floating module, characterized in that input to have a current phase difference of 90 degrees sequentially to the plurality of electromagnet blocks. 제3항에 있어서,
상기 복수의 전자석 블록에 입력되는 각 상의 전류의 세기를 조절하여 상기 블록형 부상 모듈의 부상력과 추진력을 제어하는 것을 특징으로 하는 블록형 부상 모듈.According to claim 3,
Block-type levitation module, characterized in that for controlling the levitation force and propulsive force of the block-type levitation module by adjusting the intensity of the current of each phase input to the plurality of electromagnet blocks. 제3항에 있어서, 상기 복수의 전자석 블록은 각각,
코어 블록; 및
상기 프레임의 상부면에 수평한 방향으로 상기 코어 블록의 외주면에 권취된 권선;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 블록형 부상 모듈.The method of claim 3, wherein each of the plurality of electromagnet blocks,
core block; and
windings wound on the outer circumferential surface of the core block in a direction parallel to the upper surface of the frame;
Block-type injury module, characterized in that it comprises a. 제5항에 있어서,
상기 코어 블록은 육면체 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 블록형 부상 모듈.According to claim 5,
The core block is a block-type floating module, characterized in that it has a hexahedral shape. 도체판; 및
상기 도체판 위에 탑재되며, 입력되는 교류 전류에 의해 상기 도체판에 와전류를 유도하여 상기 도체판 위로 부상하는 블록형 부상 모듈;을 포함하고,
상기 블록형 부상 블록은,
상기 도체판 위에 탑재되는 프레임; 및
상기 프레임의 중심에 대해서 상기 프레임의 상부면에 방사형으로 배열되어 고정되는 복수의 전자석 블록;을 포함하고,
상기 복수의 전자석 블록은, 상기 복수의 전자석 블록의 직접적인 회전 없이, 입력되는 교류 전류에 의해 상기 프레임의 하부에 위치하는 상기 도체판에 와전류를 유도하여 상기 복수의 전자석 블록과 함께 상기 프레임을 상기 도체판 위로 부상시키는 것을 특징으로 하는 부상 시스템.conductor plate; and
A block-type floating module mounted on the conductor plate and floating on the conductor plate by inducing an eddy current in the conductor plate by an input alternating current;
The block-type floating block,
a frame mounted on the conductor plate; and
A plurality of electromagnet blocks radially arranged and fixed on the upper surface of the frame with respect to the center of the frame;
The plurality of electromagnet blocks induce eddy currents in the conductor plate located below the frame by an input alternating current without direct rotation of the plurality of electromagnet blocks, thereby forming the frame together with the plurality of electromagnet blocks as the conductor A levitation system characterized by levitation over a plate. 제7항에 있어서,
상기 복수의 전자석 블록은 상기 프레임의 중심에 대해서 일정 반경의 원주상에 서로 등각을 이루도록 상기 프레임의 상부면에 배열되는 것을 특징으로 하는 부상 시스템.According to claim 7,
The plurality of electromagnet blocks are levitating system, characterized in that arranged on the upper surface of the frame to form an equal angle to each other on a circumference of a predetermined radius with respect to the center of the frame. 제8항에 있어서,
상기 교류 전류는 상기 복수의 전자석 블록에 순차적으로 90도의 전류 위상차를 갖도록 입력되는 것을 특징으로 하는 부상 시스템.According to claim 8,
Levitation system, characterized in that the alternating current is input to the plurality of electromagnet blocks sequentially to have a current phase difference of 90 degrees. 제9항에 있어서,
상기 복수의 전자석 블록에 입력되는 각 상의 전류의 세기를 조절하여 상기 블록형 부상 모듈의 부상력과 추진력을 제어하는 것을 특징으로 하는 부상 시스템.According to claim 9,
Levitation system, characterized in that for controlling the levitation force and propulsive force of the block-type levitation module by adjusting the intensity of the current of each phase input to the plurality of electromagnet blocks. 제9항에 있어서, 상기 복수의 전자석 블록은 각각,
코어 블록; 및
상기 프레임의 상부면에 수평한 방향으로 상기 코어 블록의 외주면에 권취된 권선;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 부상 시스템.The method of claim 9, wherein each of the plurality of electromagnet blocks,
core block; and
windings wound on the outer circumferential surface of the core block in a direction parallel to the upper surface of the frame;
Injury system comprising a. 제11항에 있어서,
상기 도체판의 소재는 구리 또는 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 부상 시스템.According to claim 11,
Floatation system, characterized in that the material of the conductor plate comprises copper or aluminum.
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