KR19980072171A - Thin film coil motor and generator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막코일 전동기 및 박막코일 발전기에 관한 것으로서 특히, 자장속을 이동하는 도체가 힘을 받게된다는 원리의 로렌쯔의 힘(Lorentz Force)을 이용한 전동기 및 발전기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film coil motor and a thin film coil generator, and more particularly, to a motor and a generator using Lorentz Force of the principle that a conductor moving in a magnetic field is subjected to a force.

종래의 전동기나 발전기는 파라데이 법칙에 따라서 코일의 단면적을 지나는 자속의 시간의 변화율에 의해서 생기는 힘이나 기전력을 이용하고 있으며, 종래의 전동기와 발전기는 코일이 있기 때문에 인덕턴스가 크고 철심이 있는 경우 철심의 히스테리시스에 의한 손실(Hysteresis Loss)이 커서 효율이 떨어지며, 고정자나 회전자에 코일을 감는 작업이 까다로워 제작단가가 높고, 소형화가 어렵다.Conventional motors and generators use force or electromotive force generated by the rate of change of the magnetic flux passing through the cross-sectional area of the coil in accordance with Faraday's law.In the case of conventional motors and generators with coils, iron cores with large inductance and iron cores Due to the hysteresis loss of Hysteresis, the efficiency is low, and it is difficult to wind the coil around the stator or the rotor.

본 발명은 식각법이나 인쇄기법, 박막 코팅법 등으로 제작한 박막 코일층을 회전자 또는 고정자로 하고 이에 대향하는 짝수개이며 번갈아 자극이 바뀌는 영구자석열을 고정자 또는 회전자로 하여, 상기 박막코일에 전류를 인가하면 회전력이 생성되고, 상기 회전자를 회전시키면 상기 박막코일층에 기전력이 유기되어 발전이 이루어질 수 있도록 한 박막코일 전동기 및 발전기로서, 자동화가 용이할 뿐만 아니라 대량생산이 가능하고 또한 철심 사용이 배제되어 히스테리시스 손실이 없으며 인덕턴스가 무시할 수 있을 정도로 작아서 고효율의 전동기나 발전기의 제작이 가능하게 하였다.According to the present invention, a thin film coil layer manufactured by an etching method, a printing method, a thin film coating method, or the like is used as a rotor or stator, and an even number of opposing and alternating magnetic poles having alternating magnetic poles are stator or rotor. Applying a current to the rotational force is generated, and rotating the rotor is a thin-film coil motor and generator that generates electricity by generating an electromotive force in the thin film coil layer, not only easy automation but also mass production is possible It eliminates the use of iron cores, so there is no loss of hysteresis and the inductance is so small that it can be neglected, making it possible to manufacture highly efficient motors or generators.

Description

박막코일 전동기 및 발전기Thin film coil motor and generator

본 발명은 박막코일 전동기 및 박막코일 발전기에 관한 것으로서 특히, 자장속을 이동하는 도체가 힘을 받게된다는 원리의 로렌쯔의 힘(Lorentz Force)을 이용한 전동기 및 발전기에서 박막코일층과 영구자석열 사이의 상호작용에 의해 회전력 또는 전력을 생산할 수 있도록 한 박막코일 전동기 및 발전기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film coil motor and a thin film coil generator, and in particular, between a thin film coil layer and a permanent magnet train in a motor and a generator using Lorentz Force of the principle that a conductor moving in a magnetic field is subjected to a force. The present invention relates to a thin-film coil electric motor and a generator capable of producing rotational force or electric power by interaction.

종래의 발전기나 전동기는 패러데이 법칙(Faraday's Law)을 이용한 전동기 및 발전기로서, 코일의 단면적을 쇄교하는 자속의 시간당 변화율에 기전력이 비례한다는 원리를 이용해서 코일을 권선한 고정자 또는 회전자를 영구자석과 결합한 형태이다.Conventional generators and motors are motors and generators using Faraday's Law, and the stator or rotor winding the coil using the principle that the electromotive force is proportional to the rate of change of the magnetic flux that bridges the cross-sectional area of the coil is permanent magnet. It is in combination with.

그러므로, 종래의 전동기 및 발전기는 코일의 권선작업이 필수적으로 요구된다.Therefore, the conventional electric motor and generator are required to winding the coil.

코일의 권선이 요구되기 때문에 이 코일의 인덕턴스 성분과, 철심을 부가하는 경우의 히스테리시스 손실(Hysteresis Loss)에 의해서 효율이 떨어진다.Since the winding of the coil is required, the efficiency is inferior due to the inductance component of the coil and the hysteresis loss when the iron core is added.

또한, 코일권선이 요구되기 때문에 작업성이 떨어지고 제작단가가 상승하며 소형화가 어려워서 음향기기, 영상기기, 컴퓨터 주변기기, 사무 자동화기기 등에 많이 사용되는 소형 정밀 전동기나 발전기를 구성하기 어렵다.In addition, since coil winding is required, workability is reduced, manufacturing cost is increased, and miniaturization is difficult, so it is difficult to construct a small precision electric motor or a generator that is used in audio equipment, video equipment, computer peripheral equipment, and office automation equipment.

본 발명은 자장속을 도체가 움직일때 생기는 로오렌쯔의 힘을 이용하는 것으로서, 영구자석에 의해서 생성된 자장속에 박막코일을 도체로 놓고, 이 박막코일에 전류를 흘려줌으로써 자장속에서 도체가 소정의 방향으로 힘을받아 이동하도록 하는 원리로 회전운동 또는 직선운동하는 전동기를 제시한다.The present invention utilizes the force of the Lorentz force generated when the conductor moves the magnetic flux. The thin film coil is placed as a conductor in the magnetic field generated by the permanent magnet, and the current is applied to the thin film coil to produce a predetermined amount of the conductor. It proposes a motor that rotates or moves linearly as a principle to move under a force in a direction.

또한 본 발명은 영구자석에 의해서 생성된 자장속에 박막코일을 도체로 놓고, 이 박막코일 도체를 소정방향으로 이동시켜 줌으로써 소정의 기전력이 도체 양단에서 유기되도록 하는 원리로 전력을 생산하는 발전기를 제시한다.In another aspect, the present invention proposes a generator that generates electric power on the principle that the thin film coil is placed as a conductor in the magnetic field generated by the permanent magnet, and the electromotive force is induced at both ends of the conductor by moving the thin film coil conductor in a predetermined direction. .

본 발명에서는 자장속에 놓이는 박막코일을 식각법이나 인쇄기법, 박막코팅기법을 이용해서 적층된 형태의 코일층으로 구성하고, 이 코일층과 영구자석열 사이의 상호작용에 의해서 회전운동하는 전동기와, 전력을 생산하는 발전기를 제시한다.In the present invention, a thin film coil placed in the magnetic field consisting of a coil layer of a laminated form using an etching method, a printing method, or a thin film coating method, and the electric motor rotates by the interaction between the coil layer and the permanent magnet heat, Present a generator that produces electricity.

또한 본 발명은 3상 반파 및 전파 전동기나 발전기의 박막코일의 구조를 제공함을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a structure of a thin-film coil of a three-phase half-wave and full-wave motor or generator.

도 1a 및 1b는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 개념도1A and 1B are conceptual diagrams for explaining the principle of the present invention.

도 2는 본 발명의 원통형 전동기 및 발전기의 횡단면도Figure 2 is a cross-sectional view of the cylindrical electric motor and the generator of the present invention

도 3의 a,b는 고정자와 회전자를 바꾸었을 경우의 본 발명 원통형 전동기 및 발전기의 횡단면도와 종단면도3A and 3B are cross-sectional and longitudinal sectional views of the present invention cylindrical motor and generator when the stator and the rotor are changed.

도 4는 본 발명의 원판형 전동기 및 발전기의 측면에서 본 단면도Figure 4 is a cross-sectional view from the side of the disk-shaped motor and generator of the present invention

도 5는 고정자와 회전자를 바꾸었을 경우의 본 발명 원판형 전동기 및 발전기 의 측면에서 본 단면도Fig. 5 is a sectional view seen from the side of the disk-shaped motor and generator of the present invention when the stator and the rotor are changed.

도 6은 본 발명의 원통형 전동기 및 발전기의 단수회로 박막코일층의 구성도6 is a configuration diagram of a single-circuit thin film coil layer of the cylindrical motor and generator of the present invention.

도 7a는 본 발명의 원통형 전동기 및 발전기의 복수 개회로 박막코일층의 구 성도7A is a configuration diagram of a plurality of open circuit thin film coil layers of a cylindrical motor and a generator of the present invention.

도 7b는 본 발명의 원통형 전동기 및 발전기의 복수 폐회로 박막코일층의 구 성도7B is a configuration diagram of a plurality of closed-loop thin film coil layers of the cylindrical motor and generator of the present invention.

도 8은 본 발명의 원판형 전동기 및 발전기의 단수회로 박막코일층의 구성도8 is a block diagram of a single-circuit thin film coil layer of the disc-shaped motor and generator of the present invention

도 9는 본 발명의 원판형 전동기 및 발전기의 복수 개회로 박막코일층의 구성 도9 is a configuration diagram of a plurality of circuit thin film coil layers of the disc-shaped motor and generator of the present invention.

도 10은 본 발명의 원판형 전동기 및 발전기의 복수 폐회로 박막코일층의 구 성도10 is a configuration diagram of a plurality of closed-loop thin film coil layer of the disc-shaped motor and generator of the present invention

도 11은 본 발명의, 3상 반파 및 전파의 단수회로 원통형 박막코일층의 구성 도11 is a configuration diagram of a single-circuit cylindrical thin film coil layer of three-phase half-wave and radio wave of the present invention;

도 12는 본 발명의, 3상 반파 및 전파의 복수 개회로 원통형 박막코일층의 구 성도12 is a configuration diagram of a plurality of open circuit cylindrical thin film coil layers of three-phase half-wave and radio waves of the present invention;

도 13은 본 발명의 3상 반파 및 전파의 복수 폐회로 원통형 박막코일층의 구 성도13 is a configuration diagram of a plurality of closed loop cylindrical thin-film coil layer of the three-phase half-wave and radio wave of the present invention

도 14는 본 발명의 3상 반파 및 전파의 단수 회로 원통형 박막코일층의 구성 도14 is a configuration diagram of a single-circuit cylindrical thin film coil layer of three-phase half-wave and radio waves of the present invention;

도 15는 본 발명의 3상 반파 및 전파의 복수 폐회로 원통형 박막코일층의 구성도15 is a block diagram of a plurality of closed loop cylindrical thin film coil layer of the three-phase half-wave and radio waves of the present invention

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 도면이다.1A and 1B are diagrams for explaining the principle of the present invention.

도 1a, 1b와 같이 짝수개(예를들면 4개)의 영구자석(101-104)(108-111)은 인접한 자석끼리 서로다른 극성으로 번갈아 배열되어 영구자석열을 이루고, 이 영구자석열에 의해서 생성되는 자장의 방향은 지면(紙面)에 대하여 수직인 방향이다.As shown in FIGS. 1A and 1B, even-numbered permanent magnets 101-104 and 108-111 are arranged in alternating polarity with adjacent magnets to form a permanent magnet column. The direction of the generated magnetic field is the direction perpendicular to the ground.

이 영구자석열에 의해서 생성되는 자장속에 도체(105)(112)가 배열되는데, 이 도체(105)(112)에 a-b방향으로 전류(I)를 흘려주면 움직이는 방향과 수직인 도체에 F방향으로 힘이 작용하여 도체가 이동하게 되고, 도체를 속도V로 이동시키면 기전력E가 생성된다(로렌쯔의 원리).The conductors 105 and 112 are arranged in the magnetic field generated by the permanent magnet train, and when the current I is flowed in the ab direction to the conductors 105 and 112, the force in the F direction is applied to the conductor perpendicular to the moving direction. This action causes the conductor to move, and when the conductor moves at speed V, an electromotive force E is produced (Lorenz's principle).

이때 이동방향과 수직인 도체(106)(113)에는 힘이나 기전력이 생성되지만, 수평인 방향의 도체(107)(114)에는 힘이나 기전력이 생성되지 않으며 움직이는 방향과 수직인 도체를 서로 병렬 연결시키거나 직렬 연결시키는 역할을 한다.In this case, force or electromotive force is generated in the conductors 106 and 113 perpendicular to the moving direction, but no force or electromotive force is generated in the conductors 107 and 114 in the horizontal direction, and the conductors perpendicular to the moving direction are connected in parallel. It acts as a serial or serial connection.

이러한 원리는 도 1a와 같은 사각판이나, 도 1b와 같은 원판상에 있는 도체에 대하여 공히 적용된다.This principle applies equally to conductors on a square plate as in FIG. 1A or on a disc as in FIG. 1B.

상기 도 1a 및 도 1b에서 도체가 이동하여 자극의 방향이 바뀌는 경계점에 도달하는 순간 상기 도체에 흐르는 전류의 방향을 바꾸어주면 그 도체는 같은 방향으로 계속 힘을 받으므로 전동기로 사용될 수 있고, 발전기로 사용할 경우에는 그 경계선부터 기전력의 방향이 바뀌므로 도체의 양단으로부터 교류를 얻게된다.1A and 1B, when the conductor moves and reaches a boundary point where the direction of the magnetic pole changes, the direction of the current flowing through the conductor is changed, so that the conductor continues to receive force in the same direction, and thus may be used as an electric motor. When used, the direction of the electromotive force is changed from the boundary line, so an alternating current is obtained from both ends of the conductor.

그러므로 본 발명의 박막코일 전동기 및 발전기는 자극의 수를 짝수로 하여 번갈아 가며 자극의 방향이 바뀌게 배치하고, 사각판이나 원판상에 있는 움직이는 방향과 수직인 도체의 수는 자극의 수에 따라서 등간격으로 배치하고, 이러한 박막코일을 여러장 겹쳐서 각 코일층을 서로 절연시키고 각 코일층의 도선의 끝을 서로 직렬 연결시켜서 회전자나 고정자로 사용하면 회전력이 큰 전동기나 기전력이 큰 발전기가 된다.Therefore, the thin-film coil motor and the generator of the present invention alternately arrange the number of magnetic poles in an even number, and the magnetic poles are alternately arranged, and the number of conductors perpendicular to the moving direction on the square plate or the disk is equally spaced according to the number of magnetic poles. If a plurality of thin film coils are stacked, the coil layers are insulated from each other, and the ends of the conductors of the coil layers are connected to each other in series to be used as a rotor or a stator, thereby generating a motor or a generator having a large electromotive force.

여기서 원판형의 코일층은 원판형 전동기나 발전기의 회전자나 고정자가 되며, 사각판의 코일층은 원통형으로 하여 원통형 발전기의 회전자나 고정자가 된다.Here, the disc-shaped coil layer is a rotor or stator of a disc-shaped motor or generator, and the coil layer of the square plate is cylindrical and is a rotor or stator of a cylindrical generator.

도 2는 본 발명의 박막코일 전동기 및 발전기의 제 1 실시예를 나타내며, 도 1에서 설명한 사각형 코일층을 원통형으로 만들어서 고정자로 하고 영구자석을 회전자로 구성했을 경우의 원통형 전동기와 발전기이다.FIG. 2 shows a first embodiment of the thin-film coil motor and generator of the present invention, which is a cylindrical electric motor and a generator when the rectangular coil layer described in FIG.

원통철심(5)에 짝수의 영구자석(7)을 번갈아 가며 자극의 방향이 바뀌게 부착하여 회전자(1)로 하고, 사각형 코일층을 원통에 감아서 원통관 철심(6)에 끼워 고정자(2)로 한 구조이다.The even number of permanent magnets (7) are alternately attached to the cylindrical core (5) to change the direction of the magnetic pole to the rotor (1), and the square coil layer is wound around the cylinder and inserted into the cylindrical tube core (6) to stator (2 It is a structure.

회전자(1)인 영구자석을 회전시키면 원통 코일층(3)의 도체의 양단에서 곧바로 교류를 얻을 수 있으므로 발전기로 사용할 수 있고, 위치센서(9)에서 회전자(1)의 자극의 위치를 감지하여 영구자석(7)의 자극이 바뀔때마다 구동회로(10)에서 전류의 방향을 스위칭 전환해주어 원통 코일층(3)의 도체의 양단에 공급하면 전동기로 구동할 수 있다.When the permanent magnet, which is the rotor 1, is rotated, alternating current can be directly obtained at both ends of the conductor of the cylindrical coil layer 3, so that it can be used as a generator, and the position sensor 9 allows the position of the magnetic pole of the rotor 1 to be changed. When the magnetic pole of the permanent magnet 7 is detected and switched, the direction of the current is switched in the driving circuit 10 and supplied to both ends of the conductor of the cylindrical coil layer 3 to drive the motor.

도 3은 도 2와 반대로 원통 코일층을 회전자로 하고 영구자석을 고정자로 했을 경우의 원통형 전동기와 발전기의 실시예이다.3 is an embodiment of a cylindrical electric motor and a generator when the cylindrical coil layer is used as the rotor and the permanent magnet is used as the stator, as opposed to FIG.

원통관 철심(6)의 안쪽으로 짝수의 영구자석(7)을 번갈아 가며 자극의 방향이 바뀌게 부착하여 고정자(2)로 하고, 사각형 코일층을 원통철심(5)에 감아서 회전자(1)로 만들고 회전축에 고정시켜서 축의 양단에 슬립링(8)을 부착한 구조이다.Alternating the even number of permanent magnets (7) into the inner side of the cylindrical tube core (6) to change the direction of the magnetic pole to the stator (2), winding the square coil layer on the cylindrical core (5) to the rotor (1) And a slip ring 8 is attached to both ends of the shaft by fixing it to a rotating shaft.

회전자(1)인 원통 코일층(3)을 회전시키면 슬립링(8)에서 곧바로 교류를 얻을 수 있으므로 발전기로 사용할 수 있고, 위치센서(9)에서 회전자(1)의 전극의 위치를 감지하여 원통 코일층(3)의 전극이 바뀔때마다 구동회로(10)에서 전류의 방향을 바꾸어 슬립링(8)에 공급하면 전동기로 구동할 수 있다.By rotating the cylindrical coil layer 3, which is the rotor 1, an alternating current can be obtained directly from the slip ring 8, and thus can be used as a generator, and the position sensor 9 detects the position of the electrode of the rotor 1. Therefore, whenever the electrode of the cylindrical coil layer 3 changes, the direction of the current is changed in the driving circuit 10 and supplied to the slip ring 8 to drive the motor.

도 4는 도 1에서 설명한 원판형 코일층을 고정자로 하고 영구자석을 회전자로 했을 경우의 원판형 전동기와 발전기의 실시예이다.FIG. 4 is an embodiment of a disc-shaped electric motor and a generator when the disc-shaped coil layer described in FIG. 1 is used as a stator and a permanent magnet is used as a rotor.

한쌍의 서로 마주보는 원판형철심(4)에 짝수개의 영구자석(7)을 번갈아 가며 자극의 방향이 바뀌게 부착하고 서로 마주보고 있는 영구자석(7)의 자극의 방향이 반대인 자극이 오도록 한쌍의 영구자석판을 같은 회전축에 연결하여 회전자(1)로 하였다.A pair of opposing disk-shaped iron cores (4) alternately attach even number of permanent magnets (7) alternately, and the magnetic poles of opposite pairs are placed so that the magnetic poles facing each other are opposite. The permanent magnet plate was connected to the same rotating shaft to make the rotor 1.

그리고, 고정자(2)인 원판형 코일층(3)을 서로 마주보고 있는 영구자석판 사이에 배치하였다.And the disk-shaped coil layer 3 which is the stator 2 was arrange | positioned between the permanent magnet plates facing each other.

이 실시예에서 회전자(1)인 영구자석을 회전시키면 원판형 코일층(3)의 도체 양단에서 곧바로 교류가 생성되어 발전기로 사용할 수 있고, 위치센서(9)에서 회전자(1)의 자극의 위치를 감지하여 영구자석(7)의 자극이 바뀔때마다 구동회로(10)에서 전류의 방향을 스위칭 전환하여 원판형 코일층(3)의 도체 양단에 공급하면 전동기로 구동할 수 있게 된다.In this embodiment, when the permanent magnet, which is the rotor 1, is rotated, alternating current is immediately generated at both ends of the conductor of the disc-shaped coil layer 3 to be used as a generator, and the magnetic pole of the rotor 1 is positioned at the position sensor 9. When the magnetic pole of the permanent magnet 7 changes by detecting the position of the switching circuit, the direction of the current is switched in the driving circuit 10 and supplied to both ends of the conductor of the disc-shaped coil layer 3 to be driven by an electric motor.

도 5는 도 4와 반대로 원판형 코일층을 회전자로 하고 영구자석을 고정자로 했을 경우의 원판형 전동기와 발전기의 실시예이다.5 is an embodiment of a disc-shaped electric motor and a generator in the case where the disc-shaped coil layer is used as the rotor and the permanent magnet is the stator as opposed to FIG. 4.

한쌍의 서로 마주보는 원판형철심(4)에 짝수개의 영구자석(7)을 번갈아 가며 자극의 방향이 바뀌게 부착하고 서로 마주보고 있는 영구자석(7)의 자극의 방향이 반대인 자극이 오도록 한 쌍의 영구자석판을 고정시켜서 고정자(2)로 하였다.A pair of opposite magnetic poles (4) are alternately attached to the pair of disk-shaped iron cores (4) facing each other so that the direction of the magnetic poles is altered and the magnetic poles opposite to each other are opposite. The permanent magnet plate of was fixed and it was set as the stator (2).

그리고, 회전자(1)인 원판형 코일층(3)을 서로 마주보고 있는 영구자석판 사이에 배치하여 회전축에 고정시켜서 축 양단에 슬립링(8)을 부착하였다.Then, the disk-shaped coil layer 3, which is the rotor 1, was disposed between the permanent magnet plates facing each other, fixed to the rotating shaft, and slip rings 8 were attached to both ends of the shaft.

이 실시예에서 회전자(1)인 원판형 코일층(3)을 회전시키면 슬립링(8) 양단에서 곧바로 교류가 생성되어 발전기로 사용할 수 있고, 위치센서(9)에서 회전자(1)의 자극의 위치를 감지하여 원판형 코일층(3)의 자극이 바뀔때마다 구동회로(10)에서 전류의 방향을 스위칭 전환하여 슬립링(8)에 공급하면 전동기로 구동할 수 있게 된다.In this embodiment, when the disk coil layer 3, which is the rotor 1, is rotated, an alternating current is immediately generated at both ends of the slip ring 8, and used as a generator, and the position sensor 9 of the rotor 1 Whenever the magnetic pole of the disc-shaped coil layer 3 is changed by sensing the position of the magnetic pole, the driving circuit 10 switches the direction of the current and supplies the slip ring 8 to drive the electric motor.

도 6은 본 발명의 원통형 전동기와 발전기의 원통 코일층의 구성에 대한 것으로서, 원통형 전동기 및 발전기의 단수회로 박막코일층의 구성도이다.6 is a configuration of the cylindrical coil layer of the cylindrical motor and the generator of the present invention, it is a configuration diagram of the single-circuit thin film coil layer of the cylindrical motor and the generator.

긴 절연막(601)위에 운동방향과 수직인 회로(602)를 운동방향과 평행한 회로(603)로 직렬 연결한 박막코일(604)을 원통(600)에 감은 것이다.The thin film coil 604 obtained by connecting the circuit 602 perpendicular to the movement direction on the long insulating film 601 in series with the circuit 603 parallel to the movement direction is wound around the cylinder 600.

여기서 운동 방향과 수직인 회로의 간격은 영구자석의 자극의 간격과 같게하여 자극의 방향이 서로 다른 자석에서 운동방향과 수직방향의 회로에 같은 방향의 힘이 작용하게 하였다.Here, the spacing of the circuits perpendicular to the direction of motion is equal to the spacing of the magnetic poles of the permanent magnets, so that the same force acts on the circuits in the direction of motion and the vertical direction in magnets with different directions of magnetic poles.

또, 각 코일층의 운동방향과 수직인 회로의 위치를 항상 일치되도록 겹쳐서 자극이 바뀔때마다 모든 코일층에서 같은 방향의 힘이나 기전력이 생성되도록, 각 코일층에 있는 운동방향과 수직인 회로(602) 들 사이의 간격을 코일층의 직경에 따라 조정하였다.In addition, circuits perpendicular to the direction of motion in each coil layer are superimposed so that the position of the circuit perpendicular to the direction of motion of each coil layer is always coincident so that the same direction force or electromotive force is generated in all coil layers whenever the magnetic poles are changed. 602) was adjusted according to the diameter of the coil layer.

도 7a는본 발명의 원통형 전동기 및 발전기의 복수회로 박막코일층의 구성도로서, 긴 절연막(701,701a:코일층)위에 운동방향과 수직인 회로(702,702a)를 운동방향과 평행한 회로(703,703a)로 직렬 연결한 회로가 복수로 된 구조이다.7A is a schematic diagram of a multi-circuit thin film coil layer of a cylindrical motor and generator according to the present invention, wherein circuits 702 and 702a perpendicular to the direction of movement on the long insulating films 701 and 701a (coil layer) are parallel to the direction of movement. The circuit connected in series by) is plural.

도 7a에서 복수개의 회로가 직렬 연결되면서 운동방향과 수직한 회로(702)에서 같은 전류방향을 가지기 위해서는 하나의 코일층(701)은 다시 절연막을 사이에 두고 상하의 두개의 코일층(701,701a)으로 분리되어 있으며, 상하의 각 회로는 서로 짝을 이루어 긴 코일층의 양쪽 끝(704,704a:회로접속부)에서 절연막에 난 구멍을 통해서 직렬 연결되어 있다.In FIG. 7A, in order to have the same current direction in the circuit 702 that is perpendicular to the movement direction while the plurality of circuits are connected in series, one coil layer 701 is again divided into two coil layers 701 and 701a with an insulating layer therebetween. The upper and lower circuits are separated from each other and are connected in series through holes formed in the insulating film at both ends 704 and 704a (circuit connecting portions) of the long coil layer.

복수의 회로로된 코일층은 각 회로의 운동방향과 수직한 회로에서 같은 전류방향을 가지므로, 하나의 코일층으로 회로수만큼의 회전력과 기전력을 얻을 수 있는 것이다.Since a coil layer composed of a plurality of circuits has the same current direction in a circuit perpendicular to the direction of motion of each circuit, one coil layer can obtain as much rotational force and electromotive force as the number of circuits.

도 7a는 긴 절연막 위에 운동방향과 수직인 회로와 운동방향과 평행한 회로가 개회로로 연결된 반면, 도 7b는 긴 절연막(705)위에 운동방향과 수직인 회로와 운동방향과 평행한 회로(706)가 폐회로로 연결된 구조이다.FIG. 7A shows that a circuit perpendicular to the direction of motion and a circuit parallel to the direction of motion are connected in an open circuit on the long insulating film, while FIG. 7B illustrates a circuit 706 perpendicular to the direction of motion and a circuit parallel to the direction of motion on the long insulating film 705. ) Is a closed circuit.

도 7b에서는 복수개의 직사각형으로 된 폐회로가 절연막을 사이에 두고 상하 두개의 코일층을 번갈아 가며 형성되어 있고, 상하의 코일층에 있는 폐회로는 서로 짝을 이루어 각 폐회로의 시작점과 끝점에서 절연막에 난 구멍을 통하여 직렬로 연결되어 있다.In FIG. 7B, a plurality of rectangular closed circuits are formed by alternating two upper and lower coil layers with an insulating film interposed therebetween, and closed circuits in the upper and lower coil layers are paired with each other to form holes formed in the insulating film at the start and end points of each closed circuit. Are connected in series.

복수개의 폐회로로된 코일층은 복수개의 개회로로된 코일층과 같이 하나의 코일층으로 회로 수만큼의 회전력과 기전력을 얻을 수 있다.The coil layer of the plurality of closed circuits may obtain rotational force and electromotive force as many as the number of circuits in one coil layer like the coil layer of the plurality of open circuits.

도 7a, 도 7b의 복수회로 코일층은 전기 저항이 크기 때문에 전동기로 사용할 때는 고전압 소전류로 구동할 때 적합하고, 발전기로 사용할 때는 고전압 소전류의 출력을 얻을 수 있다.Since the multiple-circuit coil layers of FIGS. 7A and 7B have a large electric resistance, they are suitable for driving with a high voltage and low current when used as an electric motor, and outputs with high voltage and low current when used as a generator can be obtained.

도 8과 도 9는 본 발명의 원판형 전동기 및 발전기의 단수회로 박막코일층 및 복수회로 박막 코일층의 구성도로서, 자석의 자극의 수가 4개일 때의 코일층의 구성을 예시한 것이다.8 and 9 are schematic diagrams of the single-circuit thin film coil layer and the multi-circuit thin film coil layer of the disc-shaped motor and generator of the present invention, illustrating the configuration of the coil layer when the number of magnetic poles of the magnet is four.

도 8의 단수회로 코일층은 각 코일층의 회로의 수가 단수인 반면 도9의 복수회로 코일층은 각 코일층의 회로의 수가 복수개로 되어 있다. 그리고 각 코일층은 절연층으로 절연되어 있으며, 각 코일층이 서로 직렬 연결되도록 각 절연층의 구조가 차이를 가진다.The single-circuit coil layer in FIG. 8 has the number of circuits in each coil layer, whereas the multiple-circuit coil layer in FIG. 9 has a plurality of circuits in each coil layer. Each coil layer is insulated with an insulating layer, and the structure of each insulating layer has a difference so that each coil layer is connected in series with each other.

도 8의 경우는, 직렬형 코일층으로서 4개의 방사상의 회로가 2개의 동심원의 회로로 직렬로 연결된 구조이며 제1코일층(801),제1절연층(802),제2코일층(803),제2절연층(804)의 순으로 적층된다.In FIG. 8, a series coil layer is a structure in which four radial circuits are connected in series by two concentric circuits, and include a first coil layer 801, a first insulating layer 802, and a second coil layer 803. ) And the second insulating layer 804 are stacked in this order.

이 구조는 하나의 코일층(800)에서 4배의 힘이나 기전력을 얻을 수 있다.This structure can obtain four times the force or electromotive force in one coil layer 800.

각 코일층의 방사상의 회로의 위치는 항상 일치되도록 겹쳐서 자극이 바뀔때마다 모든 코일층에서 같은 방향의 힘이나 기전력이 생성된다.The position of the radial circuit of each coil layer is always overlapped so that the same direction force or electromotive force is generated in all coil layers as the magnetic pole changes.

제1절연층(802)은 제1코일층(801)의 회로의 끝점과 제2코일층(803)의 회로의 시작점이 노출되어 그 부분에서 연결되도록 절연층이 터진 구조(802a)로 되어 있고, 제2절연층(804)도 제2코일층(803)의 회로의 끝점과 제3코일층의 회로의 시작점이 연결되도록 그 부분에서 절연층이 터진 구조(804a)이다.The first insulating layer 802 has a structure 802a in which the insulating layer is blown so that the end point of the circuit of the first coil layer 801 and the starting point of the circuit of the second coil layer 803 are exposed and connected at the portion thereof. The second insulating layer 804 is also a structure 804a in which the insulating layer has burst from the end of the circuit of the second coil layer 803 to the start of the circuit of the third coil layer.

상기의 코일층의 구성은 각 코일층과 절연층을 순서대로 겹친 구조로 되어 있고, 코일층의 수에 비례하는 구동력과 기전력을 얻을 수 있다.The coil layer has a structure in which each of the coil layers and the insulating layer are stacked in order, and a driving force and an electromotive force proportional to the number of coil layers can be obtained.

도 9는 본 발명의 원판형 전동기 및 발전기의 복수회로 박막코일층의 구성도로서, 도 8의 형상을 가지는 회로(제1코일층(901), 제1절연층(902), 제2코일층(903), 제2절연층(904))가 하나의 코일층에 복수개로 된 구조이다.FIG. 9 is a configuration diagram of a multi-circuit thin film coil layer of the disc-shaped motor and generator of the present invention, wherein the circuit having the shape of FIG. 8 (first coil layer 901, first insulating layer 902, and second coil layer) is shown. 903 and the second insulating layer 904 have a structure in which one coil layer is plural.

각 코일층의 방사상의 회로의 위치는 항상 일치되도록 겹쳐서 자극이 바뀔때마다 모든 코일층에서 같은 방향의 힘이나 기전력이 생성된다.The position of the radial circuit of each coil layer is always overlapped so that the same direction force or electromotive force is generated in all coil layers as the magnetic pole changes.

제1절연층(902)은 제1코일층(901)의 회로의 끝점과 제2코일층(903)의 회로의 시작점이 노출되어 그 부분에서 연결되도록 절연층이 터진 구조(902a)로 되어 있고, 제2절연층(904)도 제2코일층(903)의 회로의 끝점과 제3코일층의 회로의 시작점이 연결되도록 그 부분에서 절연층이 터진 구조(904a)이다.The first insulating layer 902 has a structure 902a in which the insulating layer is blown so that the end point of the circuit of the first coil layer 901 and the start point of the circuit of the second coil layer 903 are exposed and connected at the portion thereof. The second insulating layer 904 is also a structure 904a in which the insulating layer has burst from the end of the circuit of the second coil layer 903 and the start of the circuit of the third coil layer.

상기의 코일층의 구성은 각 코일층과 절연층을 순서대로 겹친 구조로 되어 있고, 코일층의 수에 비례하는 구동력과 기전력을 얻을 수 있다.The coil layer has a structure in which each of the coil layers and the insulating layer are stacked in order, and a driving force and an electromotive force proportional to the number of coil layers can be obtained.

도 8의 단수회로 코일층은 전기저항이 작기때문에 전동기로 사용할 때는 저전압 대전류로 구동할 때 적합하고 발전기로 사용할 때는 저전압 대전류의 출력을 얻을 수 있다.Since the single-circuit coil layer of Fig. 8 has a small electric resistance, it is suitable for driving with low voltage and high current when used as an electric motor, and output of low voltage and high current when used as a generator can be obtained.

도 9의 복수회로 코일층은 전기저항이 크기때문에 전동기로 사용할 때는 고전압 소전류로 구동할 때 적합하고, 발전기로 사용할때는 고전압 소전류의 출력을 얻을 수 있다.Since the multiple-circuit coil layer of Fig. 9 has a large electric resistance, it is suitable for driving with high voltage and low current when used as an electric motor, and when outputting with a generator, output of high voltage and low current can be obtained.

특히, 도 10은 본 발명의 원판형 전동기 및 발전기의 복수 폐회로 박막코일층의 구성도로서, 각 코일층(1001)(1003)의 방사상의 회로의 위치는 항상 일치되도록 겹처서 자극이 바뀔 때마다 모든 코일층에서 같은 방향의 힘이나 기전력이 생기게 구성되어 있으며, 제 1 절연층은 제 1 코일층의 회로의 끝점과 제 2 코일층의 회로의 시작점이 노출되어 그 부분에서 연결되도록 절연층이 터진구조(1002)(1004)로 되어 있으며, 제 2 절연층도 제 2 코일층의 회로의 끝점과 제 3 코일층의 회로이 시작점이 연결되도록 그 부분에서 절연층이 터진 구조이다.In particular, FIG. 10 is a configuration diagram of a plurality of closed-circuit thin film coil layers of the disc-shaped motors and generators of the present invention, wherein the positions of the radial circuits of the coil layers 1001 and 1003 always overlap so that the magnetic poles are changed each time. Forces or electromotive forces in the same direction are generated in all coil layers, and the first insulating layer is exposed so that the end point of the circuit of the first coil layer and the start point of the circuit of the second coil layer are exposed and connected at that portion. Structures 1002 and 1004, and the second insulating layer is also a structure in which the insulating layer is blown out so that the end point of the circuit of the second coil layer and the circuit of the third coil layer are connected.

도 8,9,10은 원판형 전동기와 발전기의 원판 코일층의 구성에 대한 것으로서, 자석의 자극의 수가 4개일 때의 코일층의 구성을 예시한 것이다.8, 9, and 10 show a configuration of a disc coil layer of a disc-shaped electric motor and a generator, and illustrates a configuration of the coil layer when the number of magnetic poles of the magnet is four.

상기한 바와같이 도 8의 단수회로 코일층은 전기 저항이 작기 때문에 저전압 대전류 구동 전동기나 저전압 대전류 출력 발전기에 적합하고, 도 9, 도 10의 복수회로 코일층은 전기 저항이 크기 때문에 고전압 소전류 구동 전동기나, 고전압 소전류 출력 발전기에 적합하다.As described above, the single-circuit coil layer of FIG. 8 is suitable for a low voltage high current driving motor or a low voltage high current output generator because of low electrical resistance, and the multi-circuit coil layer of FIGS. 9 and 10 is high voltage small current driving because of its large electrical resistance. Suitable for motors and high voltage small current output generators.

도 11, 도 12, 도 13은 3상 반파 및 전파의 원통형 전동기나 발전기의 원통 코일층의 구성에 대한 것으로서, 도 6, 도 7a, 도 7b의 코일층과 동일한 코일층을 3회 반복하여 절연막(1101)위에 각 상에 대응하는 코일층(1102)을 형성한 것으로서, 각 상의 코일층의 운동방향과 수직한 회로의 위치가 원통 코일층으로 만들었을 때 1주기의 1/3씩 서로 엇갈려 있는 구조로 되어 있다.11, 12, and 13 show a configuration of a cylindrical coil layer of a cylindrical electric motor or a generator of three-phase half-wave and electric wave, and the same coil layer as that of the coil layer of FIGS. 6, 7A, and 7B is repeated three times. Coil layer 1102 corresponding to each phase is formed on (1101), and the position of the circuit perpendicular to the direction of motion of the coil layer of each phase is staggered by one third of one cycle when the cylindrical coil layer is formed. It is structured.

도 11은 도 6의 단수회로 코일층을 3회 반복하여 3상의 코일층을 이루고, 도 12는 도 7a에 대응하여 절연막(1201)과 코일층(1202), 이 것과 대향하는 절연막(1203)과 코일층(1204)으로 이루어진 것으로, 도 7a의 복수개의 개회로로된 코일층을 3회 반복하여 3상의 코일층을 이루며, 도 13은 도 7b의 절연막(1301)(1303)위에 복수개의 폐회로로된 코일층(1302)(1304)을 3회 반복하여 3상의 코일층을 이루게 되어 있다.FIG. 11 repeats the single-circuit coil layer of FIG. 6 three times to form a three-phase coil layer, and FIG. 12 shows an insulating film 1201 and a coil layer 1202 corresponding to FIG. 7A, and an insulating film 1203 facing the same. The coil layer 1204 is formed by repeating the coil layer of the plurality of open circuits of FIG. 7A three times to form a three-phase coil layer, and FIG. 13 includes a plurality of closed circuits on the insulating films 1301 and 1303 of FIG. 7B. The repeated coil layers 1302 and 1304 are repeated three times to form a three-phase coil layer.

각 원통 코일층에 있어서 각 상의 코일층에 있는 운동방향과 수직한 회로의 위상은 원통 코일층을 이루었을 때 1주기의 1/3 위상차만큼 서로 엇갈리게 3상의 코일층을 형성하게 된다.In each cylindrical coil layer, the phase of the circuit perpendicular to the direction of motion in the coil layer of each phase forms three-phase coil layers staggered with each other by 1/3 phase difference of one cycle when the cylindrical coil layer is formed.

각 상의 코일층의 단자를 별개로 형성하여 각 상의 단자를 연결하는 방법에 따라 반파나 전파의 3상 코일층이 만들어진다.The terminal of the coil layer of each phase is formed separately, and the three-phase coil layer of half wave or electric wave is made according to the method of connecting the terminals of each phase.

여기서, 3상 반파 및 전파의 원판형 전동기나 발전기의 원판형 코일층의 구성은, 도 8, 도 9, 도 10의 코일층과 동일한 코일층을 3회 반복하여 적층하여 각 상의 코일층을 구성하면서, 각 상의 코일층의 운동방향과 수직한 회로의 위치가 원판 코일층으로 만들었을 때 1주기의 1/3씩 서로 엇갈려 있는 구조로 되어 있다.Here, the configuration of the disk-shaped coil layer of the disk-shaped electric motor or generator of three-phase half-wave and radio wave is repeated three times by laminating the same coil layer as the coil layer of FIGS. 8, 9, and 10 to form a coil layer of each phase. However, when the position of the circuit perpendicular to the direction of motion of the coil layer of each phase is made into the original coil layer, the structure is staggered by 1/3 of one cycle.

3상 단수회로 코일층은 도 8의 단수회로로된 코일층을 3회 반복하여 3상의 코일층을 이루고, 3상 복수 개회로 코일층은 도 9의 복수개의 개회로로된 코일층을 3회 반복하여 3상의 코일층을 이루며, 3상 복수 폐회로 코일층은 도 10의 복수개의 폐회로로된 코일층을 3회 반복하여 3상의 코일층을 이루게 되어 있다.The three-phase single-circuit coil layer repeats the coil layer of the single-circuit circuit of FIG. 8 three times to form a three-phase coil layer, and the three-phase plurality of open-circuit coil layers three times of the coil layer of the plurality of open circuits of FIG. The three-phase coil layer is repeatedly formed, and the three-phase plural closed-circuit coil layer repeats the coil layer of the plurality of closed circuits of FIG. 10 three times to form a three-phase coil layer.

각 원판 코일층에 있어서 각 상의 코일층에 있는 운동방향과 수직한 회로의 위상은 원판 코일층을 이루었을 때 1주기의 1/3 위상차 만큼 서로 엇갈리게 3상의 코일층을 형성하게 된다.In each disc coil layer, the phases of the circuit perpendicular to the direction of motion in the coil layer of each phase form three-phase coil layers that are alternated with each other by a third phase difference of one cycle when the disc coil layer is formed.

각 상의 코일층의 단자를 별개로 만들어 각 상의 단자를 연결하는 방법에 따라 반파나 전파의 3상 코일층이 형성된다.According to the method of connecting the terminals of each phase by making the terminals of the coil layers separate from each other, a three-phase coil layer of half wave or electric wave is formed.

한편 본 발명의 3상 반파 및 전파의 전동기와 발전기의 원판형 코일층(3)의 다른 실시예가 도 14 및 도 15에 도시되어 있다.Meanwhile, another embodiment of the disc-shaped coil layer 3 of the three-phase half-wave and radio wave electric motor and the generator of the present invention is shown in Figs.

복수개의 부채꼴 모양의 폐회로로 된 3개의 독립된 코일(502a∼502c)을 가지는 제 1 코일층, 상기 제 1 코일층과 같은 제 2 코일층, 상기 제 1 코일층과 같은 형상을 가지면서 상기 부채꼴 모양의 폐회로로 된 3개의 독립된 코일(504a∼504c)이 제 1 코일층의 코일과 서로 엊갈리게 배치된 제 3 코일층, 상기 제 3 코일층과 같은 제 4 코일층으로 구성되며, 각 코일층들은 도 2와 같은 구성을 가지며 제 1 코일층과 제 2 코일층이 번갈아 가며 적층되고, 제 3 코일층과 제 4 코일층이 번갈아 가면서 적층되어 적층된 수 만큼 큰 회전력을 얻는다.The fan coil having three independent coils 502a to 502c of a plurality of closed fan loops, a second coil layer like the first coil layer, and the same shape as the first coil layer. The three independent coils 504a to 504c which are closed circuits of the first coil layer are composed of a third coil layer arranged alternately with the coil of the first coil layer, and a fourth coil layer such as the third coil layer. 2 has a configuration as shown in FIG. 2, and the first coil layer and the second coil layer are alternately stacked, and the third coil and the fourth coil layer are alternately stacked to obtain as much rotational force as the stacked number.

그리고 인접한 상하 코일층의 연결은 같은 위치에 있는 폐회로의 시작점과 끝점의 구멍을 통해서 연결되며, 제 1 코일층과 제 2 코일층이 번갈아 가며 적층되면서 3개의 독립된 코일이 같은 위치에 있는 코일들끼리 직렬로 연결되고 제 3 코일층과 제 4 코일층이 번갈아 가며 적층되면서 3개의 독립된 코일이 같은 위치에 있는 코일들끼리 직렬로 연결되며, 6개의 독립된 코일의 단자를 연결하는 방법에 따라 반파나 전파의 3상 코일층이 형성된다.The upper and lower coil layers are connected to each other through the holes of the start and end points of the closed circuit in the same position, and the coils having three independent coils at the same position are alternately stacked as the first coil layer and the second coil layer are alternately stacked. The third coil layer and the fourth coil layer are alternately stacked in series, and three independent coils are connected in series with each other in series, and half waves or radio waves are generated depending on a method of connecting terminals of six independent coils. The three-phase coil layer of is formed.

한편, 도 15에 나타낸 본 발명의 3상 반파 및 전파의 원판형 코일층의 구성을 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, look at the configuration of the disk-like coil layer of the three-phase half-wave and radio waves of the present invention shown in FIG.

복수개의 부채꼴 모양의 폐회로로 된 3개의 독립된 코일(502a∼502c)을 가지는 제 1 코일층, 상기 제 1 코일층과 같은 형상을 가지면서 상기 부채꼴 모양의 폐회로로 된 3개의 독립된 코일(503a∼503c)이 제 1 코일층의 코일과 서로 엇갈리게 배치된 제 2 코일층, 상기 제 1 코일층과 같은 구조의 제 3 코일층, 상기 제 2 코일층과 같은 구조의 제 5 코일층이 순차적으로 적층되며, 각 코일층들은 도 2와 같은 코일층의 구성을 가지며, 제 1 코일층과 제 2 코일층이 반복해서 번갈아 가며 여러번 적층되며, 반복해서 적층된 수 만큼 큰 회전력을 얻는다.A first coil layer having three independent coils 502a to 502c of a plurality of closed loops, and three independent coils 503a to 503c having the same shape as the first coil layer and of the closed loop of a fan shape ) Is alternately stacked with the coil of the first coil layer, the third coil layer having the same structure as the first coil layer, and the fifth coil layer having the same structure as the second coil layer are sequentially stacked. Each coil layer has a configuration of a coil layer as shown in FIG. 2, and the first coil layer and the second coil layer are repeatedly stacked alternately several times, and a rotation force as large as the number of the repeatedly stacked layers is obtained.

또, 여기에서는 복수개의 부채꼴 모양의 폐회로로 된 코일로 이루어져서 하나의 코일층에서 폐회로의 수만큼의 회전력을 얻을 수 있게 하였다.In this case, a plurality of fan-shaped closed loop coils can be used to obtain as much rotational force as the number of closed loops in one coil layer.

그리고, 인접한 상하의 코일층의 연결은 같은 위치에 있는 폐회로의 시작점과 끝점의 구멍을 통해서 연결되며, 제 1 코일층과 제 2 코일층이 번갈아 가며 적층되면서 6개의 독립된 코일이 같은 위치에 있는 코일들 끼리 직렬로 연결되는 구조이다.And, the adjacent upper and lower coil layers are connected through the holes of the starting and ending points of the closed circuit in the same position, and the coils having six independent coils in the same position are alternately stacked with the first coil layer and the second coil layer. It is a structure that is connected in series with each other.

본 발명의 박막코일 전동기 및 발전기는 철심과 영구자석의 공극이나 영구자석과 영구자석의 공극이 작을수록 자속밀도의 향상에 따른 구동력 및 기전력 향상이 기대된다.In the thin film coil motor and the generator of the present invention, as the pores of the iron core and the permanent magnet or the pores of the permanent magnet and the permanent magnet are smaller, the driving force and the electromotive force of the magnetic flux density are improved.

그러므로, 박막코일층을 얇게 제작할수록 자속밀도의 향상을 가져와서 고출력 고효율의 전동기나 발전기의 제작이 가능하다.Therefore, as the thin film coil layer is made thinner, the magnetic flux density is improved, and a high output and high efficiency motor or generator can be manufactured.

본 발명의 박막코일 전동기나 발전기의 코일층 제작을 위해서는 식각법이나 인쇄기법, 박막코팅법으로 제작하면 쉽게 자동화가 가능하고 얇게 제작할 수 있으며, 정밀 소형 전동기나 발전기도 쉽게 제작할 수 있다.In order to manufacture the coil layer of the thin film coil motor or the generator of the present invention, it can be easily automated and thinly manufactured by an etching method, a printing method, or a thin film coating method, and a precision small electric motor or a generator can be easily manufactured.

그리고, 본 발명의 박막코일 전동기나 발전기는 코일권선이나 철심이 배제되므로 히스테리시스 손실이 적고 또한 인덕턴스가 무시할 수 있을 정도로 작아서 고효율 전동기나 발전기의 제작이 가능하다.In addition, since the coil winding or the core of the thin film coil motor or the generator of the present invention is excluded, the hysteresis loss is small and the inductance is negligible so that it is possible to manufacture a high efficiency motor or a generator.

또한, 각 코일층의 움직이는 방향과 나란한 방향의 회로폭을 넓게함으로써 구동력이나 기전력에 관계하지 않는 곳의 전기저항을 줄여서 고효율의 전동기나 발전기를 제작할 수 있다.In addition, by increasing the width of the circuit in the direction parallel to the moving direction of each coil layer, it is possible to reduce the electric resistance of a place that is not related to driving force or electromotive force, thereby producing a high-efficiency electric motor or a generator.

또한, 영구자석 대신 전자석을 이용해서 자장을 형성하면 대출력 대용량의 전동기나 발전기도 용이하게 제작할 수 있다.In addition, if a magnetic field is formed using an electromagnet instead of a permanent magnet, a large-capacity electric motor or a generator can be easily manufactured.

또한 본 발명은 3상 반파 및 전파 전동기나 발전기의 박막코일의 구조를 제공하며, 각 상의 코일층의 단자를 별개로 만들어 각 상의 단자를 연결하는 방법에 따라 반파나 전파의 3상 코일층이 형성될 수 있는 박막코일 전동기 및 발전기를 제공한다.In addition, the present invention provides a structure of a three-phase half-wave and a thin film coil of a full-wave motor or generator, and the three-phase coil layer of half-wave or radio wave is formed according to the method of connecting the terminals of each phase by making the terminals of the coil layers separately. It provides a thin film coil motor and generator that can be.

Claims (16)

인접한 자석끼리 극성이 서로 다르게 번갈아 배열되는 영구자석열과 이 영구자석열에 소정의 간격을 두고 대향하여 그 공간격에 자장이 형성되도록 하며, 상기 공간격에 위치하고 자장에 직교하면서 전류가 흘러 회전이동하는 힘을 생성하는 도체를 포함하고, 상기 도체는 개별적으로 독립된 4각형의 루프를 이루는 도체를 서로 대향하는 적어도 한 쌍의 절연막위에 형성하고 각 절연막 위에 형성된 도체는 서로 일부가 겹치고 일부가 엇갈려서 각 도체의 단부가 상대측 절연막 위의 도체의 단부와 연결되는 구조를 가지고 있어서, 상기 도체와 통전되는 전류와 상기 자장에 의해서 생성된 힘에 의해서 상대적으로 상기 영구자석열이나 상기 도체가 회전하는 것을 특징으로 하는 박막코일 전동기.Forces in which current flows while the adjacent magnets are alternately arranged with different polarities and magnetic fields are formed in the spaced spaces facing each other at predetermined intervals. Wherein the conductors are formed on at least one pair of insulating films facing each other, each of which forms a separate independent quadrangular loop, and the conductors formed on each insulating film overlap with each other and part of each other so that the ends of each conductor are separated. Has a structure connected to the end of the conductor on the opposite side insulating film, the thin film coil, characterized in that the permanent magnet heat or the conductor is relatively rotated by the current generated by the conductor and the force generated by the magnetic field Electric motor. 제 1항에 있어서, 상기 적어도 한쌍의 서로 대향하는 절연막 위에 각각 형성된 도체는 서로 1/3씩 위상차를 유지하도록 하여 3상 전파 또는 3상 반파에 의해 구동됨을 특징으로 하는 박막코일 전동기.The thin film coil motor of claim 1, wherein the conductors formed on the at least one pair of mutually opposing insulating films are driven by three-phase propagation or three-phase half-wave so as to maintain a phase difference by one third. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 도체는 단수 또는 복수의 개회로나 폐회로의 루프를 가지는 것을 특징으로 하는 박막코일 전동기.The thin film coil motor according to claim 1 or 2, wherein the conductor has a single or a plurality of open or closed loops. 인접한 자석끼리 극성이 서로 다르게 번갈아 배열되는 영구자석열과 이 영구자석열에 소정의 간격을 두고 대향하여 그 공간격에 자장이 형성되도록 하며, 상기 공간격에 위치하고 자장에 직교하면서 전류가 흘러 회전이동하는 힘을 생성하는 도체를 포함하고, 상기 도체는 서로 대향하는 적어도 한 쌍의 절연막위에 형성하고 각 절연막 위에 형성된 도체는 서로 일부가 겹치고 일부가 엇갈려서 각 도체의 단부가 상대측 절연막 위의 도체의 단부와 연결되고 상대방 도체를 경유하여 자기측 도체로 폐회로가 이루어지는 구조를 가지고 있어서, 상기 도체와 통전되는 전류와 상기 자장에 의해서 생성된 힘에 의해서 상대적으로 상기 영구자석열이나 상기 도체가 회전하는 것을 특징으로 하는 박막코일 전동기.Forces in which current flows while the adjacent magnets are alternately arranged with different polarities and magnetic fields are formed in the spaced spaces facing each other at predetermined intervals. A conductor formed on at least one pair of insulating films that face each other, and the conductors formed on each insulating film partially overlap each other and partially overlap each other so that the ends of each conductor are connected to the ends of the conductors on the opposite insulating film; A thin film, characterized in that a closed circuit is formed by a magnetic side conductor via a counterpart conductor, and the permanent magnet train or the conductor rotates relatively by a current generated by the conductor and a force generated by the magnetic field. Coil electric motor. 제 4항에 있어서, 상기 적어도 한쌍의 서로 대향하는 절연막 위에 각각 형성된 도체는 서로 1/3씩 위상차를 유지하도록 하여 3상 전파 또는 3상 반파에 의해 구동됨을 특징으로 하는 박막코일 전동기.5. The thin film coil motor of claim 4, wherein the conductors formed on the at least one pair of mutually opposing insulating films are driven by three-phase propagation or three-phase half-wave so as to maintain a phase difference by one third. 제 4항 또는 제 5항에 있어서, 상기 도체는 단수 또는 복수의 개회로나 폐회로의 루프를 가지는 것을 특징으로 하는 박막코일 전동기.6. The thin film coil motor according to claim 4 or 5, wherein the conductor has a single or a plurality of open or closed loops. 인접한 자석끼리 극성이 서로 다르게 번갈아 배열되는 영구자석열과 이 영구자석열에 소정의 간격을 두고 대향하여 그 공간격에 자장이 형성되도록 하며, 상기 공간격에 위치하고 자장에 직교하면서 전류가 흘러 회전이동하는 힘을 생성하는 도체를 포함하고, 상기 도체는 개별적으로 독립된 부채꼴의 루프를 이루는 도체를 절연층을 사이에 두고 상호 적층시키고 또 각 절연층 위에 적층되는 도체는 서로 겹치고 각 도체의 단부가 절연층을 통해 적층된 인접 도체의 단부와 연결되는 구조를 가지고 있어서, 상기 도체와 통전되는 전류와 상기 자장에 의해서 생성된 힘에 의해서 상대적으로 상기 영구자석열이나 상기 도체가 회전하는 것을 특징으로 하는 박막코일 전동기.Forces in which current flows while the adjacent magnets are alternately arranged with different polarities and magnetic fields are formed in the spaced spaces facing each other at predetermined intervals. The conductors are formed by laminating conductors that form individually independent fan loops with an insulating layer interposed therebetween, and the conductors stacked on each insulating layer overlap each other, and the ends of the respective conductors pass through the insulating layer. A thin film coil electric motor having a structure connected to an end portion of a stacked adjacent conductor, wherein the permanent magnet train or the conductor rotates relatively by a current generated by the conductor and a force generated by the magnetic field. 인접한 자석끼리 극성이 서로 다르게 번갈아 배열되는 영구자석열과 이 영구자석열에 소정의 간격을 두고 대향하여 그 공간격에 자장이 형성되도록 하며, 상기 공간격에 위치하고 자장에 직교하면서 전류가 흘러 회전이동하는 힘을 생성하는 도체를 포함하고, 상기 도체는 개별적으로 독립된 4각형의 루프를 이루는 도체를 서로 대향하는 적어도 한 쌍의 절연막위에 형성하고 각 절연막 위에 형성된 도체는 서로 일부가 겹치고 일부가 엇갈려서 각 도체의 단부가 상대측 절연막 위의 도체의 단부와 연결되는 구조를 가지고 있어서, 상기 영구자석열이나 상기 도체중의 어느 하나가 회전함에 따라 상기 도체에 기전력이 유기되는 것을 특징으로 하는 박막코일 발전기.Forces in which current flows while the adjacent magnets are alternately arranged with different polarities and magnetic fields are formed in the spaced spaces facing each other at predetermined intervals. Wherein the conductors are formed on at least one pair of insulating films facing each other, each of which forms a separate independent quadrangular loop, and the conductors formed on each insulating film overlap with each other and part of each other so that the ends of each conductor are separated. Has a structure that is connected to the end of the conductor on the opposite side insulating film, so that electromotive force is induced in the conductor as either the permanent magnet train or the conductor rotates. 제 8항에 있어서, 상기 적어도 한쌍의 서로 대향하는 절연막 위에 각각 형성된 도체는 서로 1/3씩 위상차를 유지하도록 하여 3상 전파 또는 3상 반파를 생성함을 특징으로 하는 박막코일 발전기.9. The thin film coil generator as set forth in claim 8, wherein the conductors formed on the at least one pair of mutually opposing insulating films maintain a phase difference by 1/3 of each other to generate three-phase propagation or three-phase half-wave. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 도체는 단수 또는 복수의 개회로나 폐회로의 루프를 가지는 것을 특징으로 하는 박막코일 발전기.The thin film coil generator according to claim 8 or 9, wherein the conductor has a single or a plurality of open or closed loops. 인접한 자석끼리 극성이 서로 다르게 번갈아 배열되는 영구자석열과 이 영구자석열에 소정의 간격을 두고 대향하여 그 공간격에 자장이 형성되도록 하며, 상기 공간격에 위치하고 자장에 직교하면서 전류가 흘러 회전이동하는 힘을 생성하는 도체를 포함하고, 상기 도체는 서로 대향하는 적어도 한 쌍의 절연막위에 형성하고 각 절연막 위에 형성된 도체는 서로 일부가 겹치고 일부가 엇갈려서 각 도체의 단부가 상대측 절연막 위의 도체의 단부와 연결되고 상대방 도체를 경유하여 자기측 도체로 폐회로가 이루어지는 구조를 가지고 있어서, 상기 영구자석열이나 상기 도체중의 어느 하나가 회전함에 따라 상기 도체에 기전력이 유기되는 것을 특징으로 하는 박막코일 발전기.Forces in which current flows while the adjacent magnets are alternately arranged with different polarities and magnetic fields are formed in the spaced spaces facing each other at predetermined intervals. A conductor formed on at least one pair of insulating films that face each other, and the conductors formed on each insulating film partially overlap each other and partially overlap each other so that the ends of each conductor are connected to the ends of the conductors on the opposite insulating film; A thin film coil generator having a structure in which a closed circuit is formed by a magnetic side conductor via a counterpart conductor, and electromotive force is induced in the conductor as either the permanent magnet train or the conductor rotates. 제 11항에 있어서, 상기 적어도 한쌍의 서로 대향하는 절연막 위에 각각 형성된 도체는 서로 1/3씩 위상차를 유지하도록 하여 3상 전파 또는 3상 반파를 생성함을 특징으로 하는 박막코일 발전기.12. The thin film coil generator as set forth in claim 11, wherein the conductors respectively formed on the at least one pair of opposing insulating films maintain three-third phase propagation or three-phase half-wave to maintain the phase difference by one third. 제 11항 또는 제 12항에 있어서, 상기 도체는 단수 또는 복수의 개회로나 폐회로의 루프를 가지는 것을 특징으로 하는 박막코일 발전기.The thin film coil generator according to claim 11 or 12, wherein the conductor has a single or a plurality of open or closed loops. 인접한 자석끼리 극성이 서로 다르게 번갈아 배열되는 영구자석열과 이 영구자석열에 소정의 간격을 두고 대향하여 그 공간격에 자장이 형성되도록 하며, 상기 공간격에 위치하고 자장에 직교하면서 전류가 흘러 회전이동하는 힘을 생성하는 도체를 포함하고, 상기 도체는 개별적으로 독립된 부채꼴의 루프를 이루는 도체를 절연층을 사이에 두고 상호 적층시키고 또 각 절연층 위에 적층되는 도체는 서로 겹치고 각 도체의 단부가 절연층을 통해 적층된 인접 도체의 단부와 연결되는 구조를 가지고 있어서, 상기 영구자석열이나 상기 도체중의 어느 하나가 회전함에 따라 상기 도체에 기전력이 유기되는 것을 특징으로 하는 박막코일 발전기.Forces in which current flows while the adjacent magnets are alternately arranged with different polarities and magnetic fields are formed in the spaced spaces facing each other at predetermined intervals. The conductors are formed by laminating conductors that form individually independent fan loops with an insulating layer interposed therebetween, and the conductors stacked on each insulating layer overlap each other, and the ends of the respective conductors pass through the insulating layer. A thin film coil generator having a structure connected to an end portion of a stacked adjacent conductor, wherein electromotive force is induced in the conductor as either the permanent magnet train or the conductor rotates. 인접한 자석끼리 극성이 서로 다르게 번갈아 배열되는 영구자석열과 이 영구자석열에 소정의 간격을 두고 대향하여 그 공간격에 자장이 형성되도록 하며, 상기 공간격에 위치하고 자장에 직교하면서 전류가 흘러 회전이동하는 힘을 생성하는 도체로서 원판형의 박막 코일층을 포함하고, 이 박막 코일층은;Forces in which current flows while the adjacent magnets are alternately arranged with different polarities and magnetic fields are formed in the spaced spaces facing each other at predetermined intervals. As a conductor to produce a disk-like thin film coil layer, the thin film coil layer; 복수개의 부채꼴 모양의 폐회로로 된 3개의 독립된 코일(502a∼502c)을 가지는 제 1 코일층, 상기 제 1 코일층과 같은 제 2 코일층, 상기 제 1 코일층과 같은 형상을 가지면서 상기 부채꼴 모양의 폐회로로 된 3개의 독립된 코일(504a∼504c)이 제 1 코일층의 코일과 서로 엇갈리게 배치된 제 3 코일층, 상기 제 3 코일층과 같은 제 4 코일층으로 구성되어 있으며, 제 1 코일층과 제 2 코일층이 번갈아 가며 적층되고, 제 3 코일층과 제 4 코일층이 번갈아 가면서 적층되어 적층된 수와 비례하는 큰 회전력을 얻게 되는 구조를 가지고 있어서, 상기 도체와 통전되는 전류와 상기 자장에 의해서 생성된 힘에 의해서 상대적으로 상기 영구자석열이나 상기 도체가 회전하는 것을 특징으로 하는 박막코일 전동기.The fan coil having three independent coils 502a to 502c of a plurality of closed fan loops, a second coil layer like the first coil layer, and the same shape as the first coil layer. The three independent coils 504a to 504c which are closed circuits of the first coil layer are composed of a third coil layer arranged alternately with the coil of the first coil layer, and a fourth coil layer same as the third coil layer. And the second coil layer are alternately stacked, and the third and fourth coil layers are alternately stacked to obtain a large rotational force proportional to the number of stacked layers, so that the current and the magnetic field are energized with the conductor. Thin film coil motor, characterized in that the permanent magnet heat or the conductor is relatively rotated by the force generated by the. 제 15항에 있어서, 상기 인접한 상하 코일층의 연결은 같은 위치에 있는 폐회로의 시작점과 끝점의 구멍을 통해서 연결되며, 제 1 코일층과 제 2 코일층이 번갈아 가며 적층되면서 3개의 독립된 코일이 같은 위치에 있는 코일들끼리 직렬로 연결되고 제 3 코일층과 제 4 코일층이 번갈아 가며 적층되면서 3개의 독립된 코일이 같은 위치에 있는 코일들끼리 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 박막코일 전동기.16. The method of claim 15, wherein the connection between the adjacent upper and lower coil layers is connected through the openings and end points of the closed circuit at the same position, and the three independent coils are the same as the first coil layer and the second coil layer are alternately stacked. Thin film coil motor, characterized in that the coils in the position are connected in series, and the third coil layer and the fourth coil layer are alternately stacked so that three independent coils are connected in series with the coils in the same position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20000063730A (en) * 2000-08-01 2000-11-06 제환영 Absolute dc motor
KR101415260B1 (en) * 2011-11-21 2014-07-04 이명산 Generator that use conducting plate And Method for manufacturing conducting plate of generator
EP3084928A2 (en) * 2013-12-20 2016-10-26 SAVE Innovations Electromagnetic machine having elements with optimised electromagnetic circuits built into tracks in the form of annular crenelated lines

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