KR20010025594A - 디스크형 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수력, 풍력, 화력, 원자력등을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서 양쪽 표면에 절연전선을 구비한 한개 또는 여러개의 디스크형의 회전자와 적층 규소강판 철심에 코일을 감은 여러개의 전자석 고정자철심이 있는 고정자 프레임을 회전자의 전후에 구성하여 고정자 철심에 감은 코일에 직류전기를 인가하고 디스크형의 회전자를 회전시키면 교류나 직류전기를 발생시킬 수 있는 디스크형 발전기를 구성하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 디스크형 회전자(이하 발전디스크라 한다)의 상,하면에 절연도체(12)를 한개 또는 여러층으로 부채살모양으로 배열하여 양쪽 끝단을 한개의 전선에 연결하고 처음 발전디스크(11) 절연도체의 중심쪽 끝단은 정류자(15)에 결선하고 다른 한쪽은 발전디스크(11)의 원주면에 있는 고정링(13)의 내측에 구비된 인쇄회로기판(14)에 결선하여 중심 반대쪽에 위치한 절연도체과 연결되게 하고 도 2b에서 도시한 것과 같이 절연도체 ①번에서 절연도체 ⓐ번으로 다시 절연도체 ②번에서 ⓑ번으로 계속 순차적으로 연결하여 절연도체 한묶음의 마지막 절연도체 ⓕ번의 중심쪽 끝단은 발전디스크 반대면의 절연도체 ⓐ와 동일선상에 있는 절연도체의 중심쪽 끝단에 결선하며 반대면의 절연도체(12)도 상기한 것과 같은 방법으로 결선하고 또한 절연도체 한묶음중 마지막 절연도체의 중심쪽 끝단은 정류자에 결선하여

다음번 발전디스크(11)의 절연도체(12)중 처음의 발전디스크 절연도체 ⓐ와 동일 선상에 있는 절연도체의 중심쪽 끝단과 결선되도록 하여 발전디스크(11)가 여러개라도 상기와 같은 방법으로 직렬로 결선하여 절연도체와 발전디스크의 수량에 따라 전기량을 조정할 수 있게 하고, 절연도체 (12) 묶음의 숫자 만큼 정류자(15)를 구비하여 한쪽의 정류자(15)는 발전디스크(11)를 지나면서 계속 직렬로 결선하고 처음 발전디스크의 절연도체와 결선된 후에는 절연도체(12)로부터 정류자(15)에 결선되고 다시 정류자(15)에서 절연도체(12)로 반복하여 직렬로 결선하며 직류발전 일 때에는 발생된 전기를 외부로 송출시킬 수 있는 반원형 브러쉬 두개를 마주보게 구성하고, 교류발전일 때에는 도 2a에서 도시한 것과 같이 정류자(15) 끝단의 슬립링 두개를 설치하는 위치에 정류자판 하나 건너 하나씩 홈을 만들고 절연물질로 절연하여 발생된 전기를 외부로 송출시킬 수 있게 하고 도 1a에서 도시한 것 같이 고정자틀에는 발전디스크의 앞뒤에 위치하는 규소강판 적층 철심(16)에 코일을 감은 고정자를 극을 달리하여 두개씩 마주보게 직류발전 일 경우에는 두쌍을 교류발전일 경우에는 6쌍 이상을 구성하고 발전디스크축의 맨끝에는 냉각팬을 구성할 수 있다.

이렇게 구성된 디스크형발전기의 고정자 코일에 직류전원을 연결하고 기계적인 힘으로 발전디스크(11)를 회전시키면 직류및 교류전기를 발생시킬수 있다.

Description

디스크형 발전기{disk-type generator}

본 발명은 수력, 풍력, 화력, 원자력등을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서 양쪽 표면에 절연전선을 구비한 한개 또는 여러개의 디스크형의 회전자와 적층 규소강판 철심에 코일을 감은 여러개의 전자석 고정자철심이 있는 고정자 프레임을 회전자의 전후에 구성하여 고정자 철심에 감은 코일에 직류전기를 인가하고 디스크형의 회전자를 회전시키면 교류나 직류전기를 발생시킬 수 있는 디스크형 발전기에 관한 것으로써,

일반적으로 발전기는 고압의 전류가 흐르고 또한 고속으로 회전하기 때문에 고온의 열이 발생하여 그열을 냉각시키는 데 상당한 기술과 노력을 기울이지 않으면 안되었고 회전자의 고속회전은 발전기 전체의 구조및 재질의 구성에 있어서 매우 큰 진동이나 충격에도 견딜 수 있는 요소로 구성되어야 했기 때문에 큰 비용의 문제뿐 아니라 발전기의 내구성및 수명이 단축되는 문제가 있었다.또한 대부분의 직류발전기는 평활전류에 가까운 전류를 발생시키지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 수력, 풍력, 화력, 원자력등을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서 양쪽 표면에 절연전선을 구비한 한개 또는 여러개의 디스크형의 회전자와 적층 규소강판 철심에 코일을 감은 여러개의 전자석 고정자철심이 있는 고정자 프레임을 회전자의 전후에 구성하여 고정자 철심에 감은 코일에 직류전기를 인가하고 디스크형의 회전자를 회전시키면 교류나 직류전기를 발생시킬 수 있는 디스크형 발전기에 관한 것으로써,

본 발명은 발전디스크상의 절연전선과 정류자,그리고 고정자틀에 있는 고정자철심과 코일의 수량을 많이 할 수록 많은 전기량과 높은 주파수의 전기를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 저속회전만으로도 기존의 전기와같은 주파수의 전기를 생산할 수있고, 전류의 파형이 안정적인 전기를 생산할 수 있으며 고온과 고압을 발생시키지 않고도 많은 양의 전기를 발생시킬 수 있고 적은 힘으로도 큰 전기를 만들 수 있는 디스크형 발전기를 제공한다.

도 1a는 고정자 프레임에 고정자 철심이 있는 것을 도시한 사시도

도 1b는 규소강판 적층 고정자철심을 도시한 사시도

도 2a는 발전디스크를 도시한 사시도

도 2b는 절연도체의 사시도와 발전디스크의 절연도체 결선방법을 도시한 단면도

본 발명은 수력, 풍력, 화력, 원자력등을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서 양쪽 표면에 절연전선을 구비한 한개 또는 여러개의 디스크형의 회전자와 적층 규소강판 철심에 코일을 감은 여러개의 전자석 고정자철심이 있는 고정자 프레임을 회전자의 전후에 구성하여 고정자 철심에 감은 코일에 직류전기를 인가하고 디스크형의 회전자를 회전시키면 교류나 직류전기를 발생시킬 수 있는 디스크형 발전기를 구성하는 것을 목적으로 한다.

이를 위하여 디스크형 회전자(이하 발전디스크라 한다)의 상,하면에 절연도체(12)를 한개 또는 여러층으로 부채살모양으로 배열하여 양쪽 끝단을 한개의 전선에 연결하고 처음 발전디스크(11) 절연도체의 중심쪽 끝단은 정류자(15)에 결선하고 다른 한쪽은 발전디스크(11)의 원주면에 있는 고정링(13)의 내측에 구비된 인쇄회로기판(14)이나 필름전선에 결선하여 중심 반대쪽에 위치한 절연도체과 연결되게 하고 도 2b에서 도시한 것과 같이 절연도체 ①번에서 절연도체 ⓐ번으로 절연도체 ⓐ번의 중심쪽 끝단은 발전디스크의 중심쪽 고정링의 인쇄회로기판이나 필름전선을 통해 절연도체 ②번으로 결선하고 다시 절연도체 ②번에서 ⓑ번으로 계속 순차적으로 연결하여 절연도체 한묶음의 마지막 절연도체 ⓕ번의 중심쪽 끝단은 발전디스크 반대면의 절연도체 ⓐ와 동일선상에 있는 절연도체의 중심쪽 끝단에 결선하며 반대면의 절연도체(12)도 상기한 것과 같은 방법으로 결선하고 또한 절연도체 한묶음중 마지막 절연도체의 중심쪽 끝단은 정류자에 결선하여 다음번 발전디스크(11)의 절연도체(12)중 처음의 발전디스크 절연도체 ⓐ와 동일 선상에 있는 절연도체의 중심쪽 끝단과 결선되도록 하여 발전디스크(11)가 여러개라도 상기와 같은 방법으로 직렬로 결선하여 절연도체와 발전디스크의 수량에 따라 전기량을 조정할 수 있게 하고, 절연도체 (12) 묶음의 숫자 만큼 정류자(15)를 구비하여 한쪽의 정류자(15)는 발전디스크(11)를 지나면서 계속 직렬로 결선하고 처음 발전디스크의 절연도체와 결선된 후에는 절연도체(12)로부터 정류자(15)에 결선되고 다시 정류자(15)에서 절연도체(12)로 반복하여 직렬로 결선하며 직류발전 일 때에는 발생된 전기를 외부로 송출시킬 수 있는 반원형 브러쉬 두개를 마주보게 구성하고, 교류발전일 때에는 도 2a에서 도시한 것과 같이 정류자(15) 끝단의 슬립링이나 베어링 두개를 설치하는 위치에 정류자판 하나 건너 하나씩 홈을 만들고 절연물질로 절연하여 발생된 전기를 외부로 송출시킬 수 있게 하고 도 1a에서 도시한 것 같이 고정자틀에는 발전디스크의 앞뒤에 위치하는 규소강판 적층 철심에 코일을 감은 고정자철심(16)을 극을 달리하여 두개씩 마주보게 직류발전 일 경우에는 두쌍을 교류발전일 경우에는 6쌍 이상을 구성하고 설치 위치는 중심으로부터 동일 선상의 각각의 고정자틀에 설치하며 동일선상의 각 고정자철심(16)의 자속의 방향은 모두 같게 구성하고 고정자철심(16)의 권선방법은 직류전원으로부터 각기의 고정자틀은 병렬로 결선되고 각기의 고정자틀에 있는 여러개의 고정자철심은 하나씩 권선방향을 바꿔가며 병렬로 권선하여 전류가 흘러 전자기력이 생길 때 자극이 엇갈리게 생기게 하고 중심을 기준으로 서로 대칭의 위치에 있는 고정자 철심(16)은 서로 극성이 반대되게 구성하여 절연도체(12)에 발생되는 전류의 방향이 원주면에서 중심쪽으로 다시 중심쪽에서 반대쪽 원주면으로 반복될 수 있게 하고 고정자 철심(16)은 얇은 규소강판으로 구성하며 발전디스크의 재질도 규소강판등으로 할 수 있으며 발전디스크(11)의 표면에는 자기 척력에 의한절연도체(12)의 밀림을 방지하는 밀림방지턱을 구비하고 발전디스크의 원주면과 중심원주면은 T자형으로 구성하여 절연도체를 지지해주고 그 외부의 고정링으로 절연도체를 고정시키며, 절연도체(12)는 구리나 은합금 구리로 구성하여 각각 절연하고 큰 충격이나 힘에 견딜 수 있게 사다리꼴육면체등으로 구성한다. 고정자프레임은 발전디스크(11)가 두개 이상 있을 때에는 중심을 기준으로 이등분하여 제작하고 발전디스크를 장착후 결합시킬 수 있게 구성하며 발전디스크축의 맨끝에는 냉각팬을 구성할 수도 있다. 이렇게 구성된 디스크형발전기의 고정자 코일에 직류전원을 인가하고 기계적인 힘으로 발전디스크(11)를 회전시키면 직류및 교류전기를 발생시킬수 있으며 인가되는 직류전원은 자려식이나 타려식 모두 구성이 가능하다.

또한 이와 같은 구조의 발전기에서 각 고정자 코일에 직류전원을 인가하고 전류 전원을 인가하면 모터가 될수 있다.

본 발명은 수력, 풍력, 화력, 원자력등을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서 양쪽 표면에 절연전선을 구비한 한개 또는 여러개의 디스크형의 회전자와 적층 규소강판 철심에 코일을 감은 여러개의 전자석 고정자철심이 있는 고정자 프레임을 회전자의 전후에 구성하여 고정자 철심에 감은 코일에 직류전기를 인가하고 디스크형의 회전자를 회전시키면 교류나 직류전기를 발생시킬 수 있는 디스크형 발전기에 관한 것으로써,

본 발명은 발전디스크상의 절연전선과 정류자,그리고 고정자틀에 있는 고정자철심의 수량을 많이 할 수록 많은 전기량과 높은 주파수의 전기를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 저속회전만으로도 기존의 전기와같은 주파수의 전기를 생산할 수있고, 전류의 파형이 안정적인 전기를 생산할 수 있으며 고온과 고압을 발생시키지 않고도 많은 양의 전기를 발생시킬 수 있고 적은 힘으로도 큰 전기를 만들 수 있는 디스크형 발전기를 제공한다.

Claims (2)

1. 본 발명은 수력, 풍력, 화력, 원자력등을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서 양쪽 표면에 절연전선을 구비한 한개 또는 여러개의 디스크형의 회전자와 적층 규소강판 철심에 코일을 감은 여러개의 전자석 고정자철심이 있는 고정자 프레임을 회전자의 전후에 구성하여 고정자 철심에 감은 코일에 직류전기를 인가하고 디스크형의 회전자를 회전시키면 교류나 직류전기를 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 디스크형 발전기.
2. 제 1 항에 있어서, 각 고정자코일에 직류전원을 인가하고 전류 출력단자를 입력 전원단자로 바꿔주어 전원을 인가하면 고효율의 평활한 토오크가 발생되는 것을 특징으로 하는 디스크형 모터.