KR200357587Y1 - 고리식 시동기/발전기 - Google Patents

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KR200357587Y1
KR200357587Y1 KR20-2004-7000002U KR20047000002U KR200357587Y1 KR 200357587 Y1 KR200357587 Y1 KR 200357587Y1 KR 20047000002 U KR20047000002 U KR 20047000002U KR 200357587 Y1 KR200357587 Y1 KR 200357587Y1
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Abstract

1종 고리식 시동기/발전기로서 고리 모양의 고정자 조합체(1)와 고리 모양의 회전자 조합체(2 혹은 3) 및 1조의 전력 소모가 작고 전류 세기가 큰 변류 제어기가 포함되어 있으며, 고리 모양의 고정자 조합체(1)를 엔진 기체 혹은 물펌프의 하우징에 설치하고 고리 모양의 회전자 조합체(2 혹은 3)를 엔진의 회전 플라이휠 혹은 물펌프의 임펠러에 설치하고 엔진 혹은 물펌프 기계장치의 회전축, 베어링과 하우징 등을 이용하여 기계/전기의 일체화 구조를 구성하며 전기기계와 엔진 혹은 물펌프의 기계장치로 하여금 동일축을 에워싸고 회전하여 직접 전동을 하게 한다. 본 고안인 고리식 시동기/발전기는 자동차의 전통적인 전기기계 구조와 기계전동모형을 간소화하였으며 전기기계와 엔진 혹은 물펌프의 결합이 더욱 합리하고 치밀하게 하였으며 고효율의 기계/전기 일체화구조를 실현하였으며 전기기계의 전동성과 공작 효율을 최대한으로 높혔다. 본 고안은 또 방열 장치가 필요 없고 작동 온도가 낮으며 전동/발전 출력이 크고 작동 효율이 높으며 전동력 모멘트가 큰 등의 특징을 가지고 있다.

Description

고리식 시동기/발전기{RING MODE STARTER/GENERATOR}
현재 여러 가지 자동차의 전기기계 장치는 모두 회전축, 베어링, 단부 커버, 하우징 등의 부품으로 구성된 독립 구조이며 벨트, 물림 기어 혹은 회전축의 연결을 통하여 전동하게 된다. 국민경제가 발전하고 과학기술이 진보하고 국민들의 생활 수준이 높아짐에 따라 전기기계의 성능에 대해서도 더욱 새롭고 더욱 높은 요구가 제기되고 있다. 특히는 자동차의 엔진 분야에서 여전히 전통적인 독립 구조의 강제 공기 냉각 발전기와 전자기 스위치식 시동기를 사용하고 있다. 자동차의 발전??향을 놓고 보면 고출력이고 배기 오염이 적으며 높은 경제성과 신뢰도, 쾌적성 및 고급성 등의 방면으로 발전하고 있다. 한층 높은 경제성 요구와 전기 기구 부하의 부단한 증가는 자동차의 발전기, 시동기 및 12V의 전력 시스템이 이미 현재 자동차의 요구에 만족을 주지 못하고 있음을 알 수 있다.
본 고안은 여러 가지 엔진, 전동 혼합 동력 자동차 및 자동차 물펌프 등 분야에 사용되는 고리식 시동기/발전기에 관한 것이다.
도 1은 고리 모양의 고정자 조합체의 정면도.
도 2는 도1의 A-A 단면도.
도 3은 고리 모양의 영구 자석 회전자 조합체의 정면도.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 고리 모양의 감응 회전자 조합체의 정면도.
도 6은 도 5의 평면도.
도 7은 300°고리 모양의 고정자 코어의 구조 설명도.
도 8은 360°고리 모양의 고정자 코어와 코일의 설치 제시도.
도 9는 내부 고리식(inner ring type) 시동기/발전기의 구조 설명도.
도 10은 도 9의 B-B 단면도.
도 11은 변두리가 고리 모양인 병렬 고정자 조합체의 정면도;
도 12는 도 11의 C-C단면도;
도 13은 측방 고리식의 병렬 영구 자석 회전자 조합체의 구조 설명도.
도 14는 도 13의 E-E 단면도.
도 15는 엔진의 고리식 시동기/발전기의 구조 설명도.
도 16은 고리식 시동/발전기의 제어 회로 원리도.
도 17은 1방향 클러치 구조 회전자 플라이휠을 사용한 고리식 시동기/발전기의 구조 설명도.
도 18은 측방 고리식의 물펌프 시동기/발전기의 구조 설명도.
도19는 무브러쉬식 자기유도 내부 고리식(inner ring type) 물펌프 시동기/발전기의 구조 설명도.
본 고안의 목적은 자동차의 엔진의 전통적인 전기기계 구조와 기계 전동 방식을 간결하게 변화시켜 전기기계와 엔진 혹은 자동차의 물펌프와의 결합이 더욱 합리적이고 치밀하게 하여 기계/전기의 시동과 발전의 일체화를 실현하며 생산 원가를 낮추며 전기기계의 구동의 믿음성과 동작 효율을 최대한으로 제고시키는 이상적인 고리식 시동기/발전기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 실현하기 위하여 본 고안에서 채용한 기술 방안은 1종의 고리식 시동기/발전기를 제공한 것으로서 1개의 고리 모양의 고정자 조합체, 1개의 고리 모양의 회전자 조합체 및 1개의 엔진 혹은 물펌프가 포함되며 상기한 고정자 조합체는 엔진의 기체 혹은 플라이휠의 하우징 혹은 물펌프의 하우징에 설치하고 상기한 회전자 조합체는 엔진의 플라이휠 혹은 물펌프의 회전륜에 설치하고 고정자 조합체와 회전자 조합체는 서로 마주 설치하였으며 그 외에 또 1조의 제어 회로 및 MOSFET 그리드 전동회로가 설치되어 있는 동력 소모가 적고 전류 세기가 큰 변류제어기가 포함되게 한다.
상기 고리식 시동기/발전기에서 엔진의 플라이휠은 1개의 1방향 클러치, 1개의 영구 자석 커플링과 복위 스프링을 통하여 엔진 크랭크축에 설치하고, 1개의 전자기제어 코일은 상기 고정자 조합체의 단면에 설치하고, 1방향 클러치는 전자기 제어코일과 영구 자석 커플링을 통하여 동일극의 척력의 작용하에서 단단히 붙거나 떨어지게 되며, 플라이휠의 양쪽 단면에는 모두 베어링을 설치하고, 베어링의 받침판은 각각 고정자 조합체 내원 쪽에 있는 압력 감소판과 플라이휠 외단면 고정판 위에 설치하고, 고정판은 플라이휠 고정 나사를 통하여 엔진 크랭크축에 고정한다.
상기 고리식 시동기/발전기에서 물펌프의 하우징에 냉각수 통로를 설치한다.
상기 고리식 시동기/발전기에서 고정자 조합체에는 고리 모양의 고정자 코어,고정 밑판, 간극 조절편과 고정자 코일이 포함되어 있으며, 고정자 코어에는 고정자 코일이 감겨 있으며, 고정자 코어는 고정 구멍을 통하여 밑판의 상단면에 고정되어 있고 간극 조절편은 고정 구멍을 통하여 밑판의 하단면에 고정되며 회전자 조합체에는 여러개의 고정 구멍이 나있는 부채형의 영구 자석이 포함되어 있으며 이들을 특수 주형 안에 차례로 N-S 극이 교차되게 설치하고 알루미늄 합금을 부어 넣고 압축한 다음 다시 자화시킨다. 이런 구조의 고정자 조합체와 회전자 조합체를 사용한 시동기/발전기는 측방 고리식 영구 자석 시동기/발전기로 된다.
상기 고리식 시동기/발전기에서 고정자 조합체에는 고리 모양의 고정자 코어, 고정 밑판, 간극 조절편, 및 고정자 코일이 포함되어 있으며, 상기 고정자 코어에는 고정자 코일이 감겨 있으며, 고정자 코어는 고정 구멍을 통하여 밑판의 상단면에 고정하고 간극 조절편은 고정 구멍을 통하여 밑판의 하단면에 고정하고, 상기 회전자 조합체에는 원모양의 내부 전도 링, 외부 전도 링 및 상기 2개의 링을 연결시켜주는 여러개의 도전선으로 구성된 회전자 코일이 포함되어 있으며, 한 조 혹은 여러 조의 코일을 특수 주형에 넣고 알루미늄을 부어 넣거나 플라스틱을 부어 넣어 감응 회전자 조합체를 구성한다. 이런 구조의 고정자 조합체와 회전자 조합체를 사용한 시동기/발전기는 측방 고리식 감응 시동기/발전기로 된다.
상기 시동기/발전기에서 고정자 조합체는 규소 강편을 스탬핑(stamping)하여 만들어진 고리 모양의 고정자 코어와 코일을 사이에 박아 넣고 플라스틱을 부어 넣어 만들며, 선물림홈은 고정자 코어의 내원쪽에 설치하고 상기한 회전자 조합체는 일정한 쌍수(pair)의 기와조각 모양의 영구 자석을 고리 모양의 자성전도철심 주위에 차례로 N-S극이 교차되게 설치하여 만든다. 이런 구조의 고정자 조합체와 회전자 조합체를 사용한 시동기/발전기는 내부 고리식(inner ring type) 영구 자석 시동기/발전기로 된다.
상기 시동기/발전기에서 고정자 조합체에는 고리 모양의 고정자 코어, 고정 밑판, 간극 조절편과 고정자 코일이 포함되어 있으며 고정자 코어 위는 고정자 코일이 감겨 있으며, 고정자 코어는 고정 구멍을 통하여 밑판의 상단면에 고정되어 있고 간극 조절편은 고정 구멍을 통하여 밑판의 하단면에 고정되어 있고, 상기 회전자 조합체에는 직경이 같은 2개의 원모양의 전기 전도 링과 이 2개의 링을 연결시켜주는 여러개의 전기 전도편으로 구성된 회전자 코일이 포함되어 있으며 회전자코일을 내부 고리식(inner ring type) 특수 주형에 넣고 알루미늄을 부어 넣어 내부 고리식(inner ring type) 감응 회전자 조합체를 구성한다. 이런 구조의 고정자 조합체와 회전자 조합체를 사용한 시동기/발전기는 내부 고리식(inner ring type) 감응 시동기/발전기로 된다.
상기 시동기/발전기에서 고정자 조합체는 고정밑판, 간극 조절편, 2조의 직경이 다른 고리 모양의 고정자코어와 2조의 코일로 구성되었으며 2조의 고정자코어와 2조의 코일을 밑판의 상단면에 고정하고 플라스틱을 부어 넣어 완전 폐쇄의 다조(multi-group) 측방 고리식(side ring type) 병렬 고정자 조합체를 구성하며 상기한 회전자 조합체는 2조의 고정 구멍이 나있는 여러 개의 부채형 영구 자석을 특수 주형 안에 차례로 N-S극이 교차되게 설치하고 알루미늄 합금을 부어 넣어 다조(multi-group)의 병렬 영구 자석 회전자 조합체를 구성한다. 이런 구조의 고정자조합체와 회전자 조합체를 사용한 시동기/발전기는 다조(multi-group) 측방 고리식(side ring type) 병렬 영구 자석 시동기/발전기로 된다.
상기 시동기/발전기에서 고정자 조합체는 36개의 홈, 12개의 극을 가진 단층 연쇄식 3상 코일을 채용하여 플라스틱을 부어 넣어 만든 고리 모양의 고정자 조합체이며, 상기한 회전자 조합체는 6쌍, 12개의 부채형 네오디뮴-철-붕소 영구 자석재료를 채용하여 알루미늄을 부어 넣고 자화시켜 만든 고리 모양의 영구 자석 회전자 조합체이며, 이런 구조의 고정자 조합체와 회전자 조합체를 사용한 시동기/발전기는 고리식 영구 자석 시동기/발전기로 된다.
상기 시동기/발전기에서 고정자 조합체는 물펌프의 하우징에 설치하고 회전자 조합체에는 6개의 S극 철심과 6개의 N극 철심을 알루미늄 합금으로 용접하여 만들어진 12개극의 U형 회전자 자성전도철심이 포함되어 있으며 U형 회전자 자성전도철심은 고정자 조합체와 대응되는 물펌프 회전륜의 단면에 설치하고 회전자 조합체의 자기유도회선이 U형 회전자 자성전도철심내의 물펌프 베어링 하우징에 감기게 하여 무브러쉬식 자기유도 내부 고리식(inner ring type) 감응 물펌프 시동기/발전기 로 된다.
본 고안이 제공한 고리식 시동기/발전기는 다음과 같은 특징을 가지고 있다.
① 설비의 새로운 이념을 건립하고 새로운 설계 개념과 분석 방법을 채용하여 고리 모양의 고정자 조합체와 회전자 조합체 2개 부분과 동력 소모가 적고 전류 세기가 큰 변류 제어기로 구성되었고 엔진 혹은 물펌프와 결합하여 새로운 기계/전기가 일체화 된 고리식 시동기/발전기의 복용 장치이다.
② 자동차의 전통적인 시동기와 발전기의 구조 및 설치에 있어서의 통상적인 방식을 개변하여 전기기계의 회전축, 베어링,단부 커버, 하우징 등 부분을 없애고 엔진 혹은 물펌프의 회전축, 베어링과 하우징 등을 이용하여 기계/전기기계의 일체화를 구성하였으며 엔진 혹은 물펌프와 동일한 축을 에워싸고 운행하여 직접 전동할 수 있는 특성을 가지고 있으며 전기기계와 엔진 혹은 물펌프 기계장치의 구조로 하여금 더욱 간결하고 합리적이며 긴밀하게 하였으며 전기기계의 수리와 보수의 문제점을 철저히 제거하였다.
③ 고리식 시동기/발전기는 축의 방향에서의 사이즈가 짧고 전동 모멘트가 크고 설치와 사용이 편리하며 생산 원가가 낮으며 방열 장치(radiator)가 필요 없고 동작 온도가 낮으며 드라이브가 믿음성 있고 사용 수명이 긴 등 특징을 가지고 있다.
④ 고정자 조합체는 특수 기술 공정으로 만들어진 권취 구조 철심을 채용하였으며 120°, 180°, 300°, 360°로 만들 수 있는 고리 모양 구조이다. 동일 고정자 밑판에 2조의 직경이 다른 고정자 코일을 설치하고 동일 자성전도 밑판에 2조의 영구 자석 회전자 조합체를 설치하여 평면 에어갭의 자속 방향이 축의 방향인 고출력의 병렬 고리식 시동기/발전기로 된다.
⑤ 고리식 시동기/발전기와 물펌프는 일체화 구조를 실현하였으며 엔진의 냉각 방열 장치 및 하우징, 단부 커버, 베어링 등 부품을 없애 버렸다. 고리 모양의 물순환 방열 구조 방식을 채용한 고정자 조합체를 물펌프의 하우징에 설치하고, 고정자 조합체에서 발생되는 열이 순환하고 있는 펌프물에 흡수되며, 고리 모양의 회전자 조합체를 물펌프의 회전륜에 설치하고 물펌프 회전륜도 1방향 클러치 구조를 채용하며 구조가 간결하고 합리하며 소음이 작고 효율이 높은 물펌프 시동기/발전기를 구성한다. 엔진의 동작 효율이 대폭 높아지고 동작 온도가 낮아진다. 고리식 시동기/발전기에서 발생되는 축의 방향에서의 자성 흡인력은 펌프물이 발생하는 축의 방향에서의 힘을 보충하여 주어 물펌프 베어링의 사용 수명을 대폭 연장시킨다. 때문에 고리식 시동기/발전기와 물펌프를 기계/전기 일체화 구조로 만드는 것은 아주 이상적이고 완벽한 방안이며 동체에서 전동 물펌프와 고출력 냉각 발전기를 실현한다.
⑥ 고리식 시동기/발전기는 엔진과 일체화 구조를 실현하였으며 시동과 발전 등의 여러 공통 기능의 일체화를 실현하였으며, 기존의 여러 가지 자동차의 엔진의 구조를 조금만 변화시켜도 설치가 가능하게끔 만들어졌으며, 엔진과 일체화된 물순환 방열 구조로 되었으며, 높은 효율, 환경보호, 에너지 절약의 기계/전기 일체화구조를 구성하여 만들어진 새로운 발동기이다. 이는 1종의 환경보호, 에너지 절약, 고효율 발동기의 발전의 새로운 방향을 대표한다.
⑦ 고리식 시동기/발전기의 복용 장치를 채용하여 만들어진 기계/전기 일체화 구조의 고효율, 에너지 절약형 발동기로서 큰 출력으로 시동을 걸고 다전압(multi-voltage)으로 전기를 공급하는 특성을 가지고 있으며, 12V와 36V전원 전력계통을 채용하여 엔진으로 하여금 전동 물펌프, 전동 에어콘 등을 전동화로 자동제어하게 한다. 엔진을 벨트가 없이 전동하게 하며 소음이 적고 높은 동작 신뢰도와 경제성을 가지고 있으며 또 엔진 전체의 사용 수명을 최대한으로 제고하였다. 이로부터21세기의 자동차가 고출력이고 다전압이며 기계/전기가 일체화 된 고효율, 환경보호, 에너지 절약의 엔진 사용이 실현된다.
⑧ 1조의 엔진의 고리식 시동기/발전기와 1조의 물펌프의 고리식 시동기/발전기를 채용하여 1종의 비교적 이상적인 병렬식 혼합 동력 전동 자동차를 설계할 수 있다. 엔진에 시동이 걸리고서부터 고속으로 달릴 때까지 시동기는 전동 가속 보조작용을 하여 자동차로 하여금 짧은 시간 내에 경제적인 운행 속도에 도달하게 하고 또한 발전기 작용을 하여 축전지를 충전시키며 전기부하로 사용된다. 혼합 동력용 큰 공율 고리식 시동기/발전기는 이미 돌파성적인 기술 진보를 가져 왔으며 최대 출력이 50Kw에 도달하였다. 실험을 통하여 증명한 바에 의하면 전기기계는 동일한 체적 조건하에서 회전 모멘트비와 출력비가 전통적인 전기기계보다 크며 회전모멘트비는 5.4N.m/Kg에 도달하였고 출력비는 2.8Kw/Kg이상에 도달하였으며 회전모멘트상수는 0.96N.m/A에 도달하였으며 발전기의 감응 전위 파동율은 2%로서 이상의 계수는 국제적으로 앞자리를 차지하고 있다.
고리식 시동기/발전기의 복용 장치와 1방향 클러치구조의 회전자 플라이휠을 채용함으로써 다음과 같은 문제점을 해결하였다.
1. 고리식 시동기/발전기의 고정자와 회전자 평면 에어갭의 축방향에서의 흡입력이 큰 문제점을 해결하였다.
2. 엔진과 고리식 시동기/발전기가 동일축의 부하 사이의 연접을 언로딩하여, 엔진과 시동기/발전기로 하여금 독립적이거나 함께 자동차를 전동하여 운행하게 한다.
자동차가 시동을 걸어서부터 저속(혹은 전동력으로만 운행할 때)으로 작동할 때 시동기/발전기의 회전자(즉 발전기의 플라이휠)가 회전하여 전동 자동차를 전동시키며 고리식 시동기/발전기의 회전자(즉 플라이휠)는 1방향 클러치의 작용하에서 엔진 크랭크축과 부하를 부리고 운행하게 된다. 즉 이 때에는 엔진 및 크랭크축이 운행을 정지하게 된다. 자동차가 전동력으로만 운행할 때 엔진의 운행 정지로 하여 전기기계의 고정자 조합체내의 냉각액이 순환을 정지하게 된다. 이때 물펌프 시동기/발전기가 물펌프를 전동시켜 엔진과 전기기계 고정자 조합체 내의 냉각액으로 하여금 계속 순환하게 하여 방열시키며 전기기계의 정상적인 운행을 보증하게 된다. 엔진이 시동을 걸려고 할때 1방향 클러치의 영구자석 커플링의 제어 코일에 전원을 연결하여 동일 자극의 척력의 작용하에서 영구자석 커플링은 엔진 크랭크축과 플라이휠을 단단히 붙게 하여 플라이휠이 크랭크축을 운행시켜 엔진에 시동이 걸리게 한다. 엔진에 시동이 걸린 다음에는 시동기/발전기와 함께 자동차로 하여금 혼합 동력 상태에서 전동을 하게 한다. 이때 전동 물펌프는 운행을 정지하게 되며 물펌프의 회전륜은 엔진의 피대의 전동에 의하여 작동하게 되며 물펌프 시동기는 또 발전기로 되어 전기기계에 12V 혹은 더욱 높은 전압을 공급하는 축전지를 충전시키거나 전기부하로 사용된다. 자동차가 감속 할 때 관성 운동에너지는 차바퀴, 변속함, 클러치를 통하여 플라이휠에 전동을 하게 되며 플라이휠로 하여금 감응 고정자 조합체를 회전하게 하여 발전하게 함과 동시에 축전지를 충전시킨다. 이때 엔진 크랭크축은 저속 혹은 운행을 정지하게 된다. 즉 감속시 엔진이 받는 부하를 감소시키며 자동차가 감속 할 때의 에너지 회수량을 늘일 수 있다.
도면에서의 도면 부호는 다음과 같다.
1-고정자 조합체; 2-영구 자석 회전자 조합체; 3-감응 회전자 조합체; 4-고정자 코어; 5-고정 밑판; 6-간극 조절편; 7-영구자석; 8-회전자 코일; 9-고정자 코일; 10-자성전도철심; 11-고정 구멍; 12-고정 구멍; 13-선물림 홈 ; 14-알루미늄 합금; 15-내부 전도 링; 16-외부 전도 링; 17-전기 전도편; 18-제어 회로; 19-MOSFET 그리드 전동 회로; 20-엔진 실린더; 21-엔진 크랭크축; 22-엔진 플라이휠; 23-클러치; 24-엔진 플라이휠 하우징; 25-변속함; 26-변속함 전동축; 27-물펌프 회전륜; 28-전자기 제어코일; 29-영구 자석 커플링; 30-물펌프 하우징 냉각수 통로; 31-물펌프 임펠러; 32-물펌프 회전축; 33-물펌프 하우징; 34-플라이휠 고정나사; 35-고정판; 36-압력 감소판; 37-물펌프 베어링; 38-베어링; 39-고정구멍; 40-복위스프링; 41-1방향 클러치.
본 고안이 제공한 고리식 시동기/발전기는 주로 고리 모양의 고정자 조합체(1)와 고리 모양의 영구 자석 회전자 조합체(2)[혹은 감응 회전자 조합체(3)] 및 1조의 전력 소모가 적고 전류 세기가 큰 변류 제어기로 구성되었으며 고리 모양의 고정자 조합체(1)를 엔진 기체내 혹은 플라이휠 하우징에 설치하고 고리 모양의 회전자 조합체(2)[혹은 감응 회전자 조합체(3)]를 엔진의 회전 플라이휠 내에 설치하여 영구 자석 혹은 감응 발동기의 고리식 시동기/발전기를 구성한다. 고리 모양의 고정자 조합체(1)를 물펌프의 하우징에 설치하고 고리 모양의 회전자 조합체(2)[혹은 감응 회전자조립(3)]를 물펌프의 회전륜에 설치하여 영구 자석 혹은 감응 물펌프의 고리식 시동기/발전기를 구성한다. 엔진 혹은 물펌프 기계장치의 회전축, 베어링과 하우징 등을 이용하여 기계/ 전기기계가 일체화 된 새로운 구조를 구성하여 전기기계와 엔진 혹은 물펌프 기계장치가 동일한 축에서 운행하며 전동을 하게 된다.
상기 고리식 시동기/발전기는 각기 다른 설치 구조에 따라 측방 고리식(side ring type), 내부 고리식(inner ring type), 병렬식 및 다조 고정자 조합체, 회전자 조합체로 구성된 조합식 등으로 나뉜다.
내부 고리식 시동기/발전기는 주로 한 조 혹은 여러 조의 고리 모양의 고정자 조합체(1)와 영구 자석 회전자 조합체(2) 혹은 감응 회전자 조합체(3)가 평면 에어갭에서의 자속 방향이 축의 방향으로 된 고리식 시동기/발전기를 구성한다.
도 1 및 도 2에서 고리 모양의 고정자 조합체(1)는 고리 모양의 고정자 코어(4)(홈이 단면에 나있는 철심일 수도 있고 홈이 양면에 나있는 철심일 수도 있으며 홈이 없는 철심일 수도 있다), 고정 밑판(5), 간극 조절편(6), 고정자 코일(9)(선을 여러 가지 형식으로 설치할 수 있다) 등으로 구성되었으며 고정자코어(4)에는 고정코일(9)이 에둘러 감겨 있으며 고정자코어(4)는 고정구멍(12)을 통하여 밑판(5)의 상단면에 고정되어 있으며 간극 조절편(6)은 고정구멍(11)을 통하여 밑판(5)의 하단면에 고정되어 있으며 고정자코어(4)는 120°, 180°, 300°, 360°의 고리 모양일 수 있다.
도 3 및 도 4에서 고리 모양의 영구 자석 회전자 조합체(2)는 여러개의 고정구멍이 나있는 부채형(혹은 원형 등 기타 모양)의 영구자석(7)이 특수 주형 안에 차례로 N-S극이 교차되게 설치되어 있으며 알루미늄 합금(14)(혹은 강도가 높은 플라스틱)을 부어 넣어 영구 자석 회전자 조합체(2)로 되었으며 사용시 자화시켜 사용한다. 알루미늄 합금(14)에는 고정 구멍(11)이 설치되어 있다.
상기한 도 1 및 도 2에서의 고리 모양 고정자 조합체(1)를 엔진 기체 및 플라이휠 하우징 혹은 물펌프의 하우징에 설치하고 도 3 및 도 4에서의 영구 자석 회전자 조합체(2)를 엔진의 회전 플라이휠 혹은 물펌프 회전륜 단면에 설치한다. 고정자 조합체(1)와 영구 자석 회전자 조합체(2)가 엔진 혹은 물펌프와 조합되면 평면 에어갭의 자속방향이 축의 방향인 측방 고리식의 영구 자석 시동기/발전기로 된다.
도 5 및 도 6에서 측방 고리식(side ring type) 감응 회전자 조합체(3)는 원모양의 내부 전도 링(15), 외부 전도 링(16)과 여러개의 내부 전도 링과 외부 전도 링을 연결시켜주는 전기 전도편(17)이 회전자코일(8)을 구성하였으며 전문용 측방 고리식의 회전자코일(8)은 동 혹은 알루미늄을 용접하여 만들 수 있으며 한 조 혹은 여러 조의 코일(8)을 설치한 다음 특수 주형에 넣고 알루미늄 혹은 플라스틱을 부어 넣어 감응 회전자 조합체(3)를 구성한다. 상기한 감응 회전자 조합체(3)가 도 1 및 도 2에서의 측방 고리식(side ring type) 고정자 조합체(1)와 결합되면 ??측방 고리식의 감응 발전기로 된다.
도 7은 300°의 고리 모양의 고정자코어(4)로서 그 위에서는 선물림 홈(13)이 설치되어 있으며 300°의 고정자 코어는 규소 강편을 스탬핑한 다음 감아서 만들어진 것이다.
도 8은 다른 한가지인 360°의 고리 모양의 고정자코어(4)로서 규소강편을 스탬핑하여 감아서 만들거나 혹은 조각을 스탬핑하여 겹치거나 감아논 다음 맞대이게 용접하여 만들며 위에 고정구멍(12)이 나있으며 코일(9)은 전문 장치 및 정밀도가 높은 권선 기계로 만들며 고정자 코어의 단면에 있는 선물림 홈(13)에 끼워 넣는다. 코일(9)을 끼워 넣은 다음 특수 주형에 플라스틱을 부어 넣으면 완전 폐쇄식 고정자 조합체(1)로 된다.
내부 고리식(inner ring type) 시동기/발전기는 영구 자석 회전자 조합체(2) 혹은 감응 회전자 조합체(3)가 고리 모양의 고정자 조합체(1)의 안쪽에서 운행하는 고리식 시동기/발전기 이다.
도 9 및 도 10은 내부 고리식(inner ring type) 영구 자석 전기기계로서 고리 모양의 고정자 조합체(1)를 직접 엔진 기체 및 플라이휠의 하우징 혹은 물펌프의 하우징에 고정하고 고리 모양의 회전자 조합체(2)를 엔진 플라이휠 혹은 물펌프 회전륜에 고정하여 내부 고리식(inner ring type) 영구 자석 시동기/발전기를 구성한다. 규소 강편을 스탬핑하여 겹쳐서 만든 고리 모양의 고정자코어(4)와 코일(9)은 플라스틱을 부어 넣어 완전 폐쇄식 고리 모양의 고정자 조합체(1)를 구성하며 고리 모양의 고정자 조합체(1)의 선물림 홈(13)은 고정자코어(4)의 안쪽 원에 설치되어 있으며 일정한 쌍수(pair)의 기와 조각 모양의 영구자석(7)을 원모양의 자성전도철심(10)의 주위에 차례로 N-S극이 교차되게 고정하여 고리 모양의 영구 자석 회전자 조합체(2)를 구성한다. 자성전도철심(10)도 규소강편을 스탬핑하여 겹쳐서 만들 수 있으며 자성전도철심(10)에는 제형의 영구 자석 고정 구멍과 알루미늄을 부어 넣는구멍이 있으며, 철심에 알루미늄을 부어 넣은 다음 제형의 영구자석(7)을 끼워 넣으면 내부 고리식(inner ring type) 영구 자석 회전자 조합체(2)로 된다.
내부 고리식(inner ring type) 감응 전기기계에서 고리 모양의 감응 회전자 조합체(3)는 2개의 동일 직경의 원모양의 전기 전도 링(15, 16)과 이 두 전기 전도 링을 연결시켜주는 여러 개의 전기 전도편(17)으로 구성된 회전자 코일(8)을 포함하였으며 회전자 코일(8)은 동과 알루미늄편을 용접하여 만들었으며 코일(8)을 내부 고리식(inner ring type) 특수 주형 안에 넣고 알루미늄 혹은 플라스틱(14)을 부어 넣어 내부 고리식(inner ring type) 감응 회전자 조합체(3)를 구성하며 이를 엔진 플라이휠의 하우징 혹은 물펌프의 하우징에 설치하면 엔진 플라이휠 하우징 혹은 물펌프 하우징에 고정되어 있는 고리 모양의 고정자 조합체(1)와 내부 고리식(inner ring type) 감응 시동기/발전기를 구성한다.
도 11 및 도 12는 다조(multi-group) 내부 고리식의 병렬 고정자 조합체(1)의 구조도로서 2조의 고정자 조합체(1)는 고정밑판(5), 간극 조절편(6), 2개의 직경이 다른 고리 모양의 고정자코어(4)와 2조의 코일(9)로 구성되었으며 2개의 고정자코어(4)는 2조의 코일(9)과 밑판(5)의 상단면에 고정되었으며 플라스틱을 부어 넣어 완전 폐쇄의 다조의 측방 고리식 병렬 고정자 조합체(1)로 된다.
도 13 및 도 14는 다조의 측방 고리식 병렬 영구 자석 회전자 조합체(2)의 구조도로서 두개조의 고정구멍이 나있는 여러개의 부채형(혹은 원형 등 기타 모양)의 영구자석(7)을 전문 주형내에 차례로 N-S극이 교차되게 설치하고 알루미늄(14)(혹은 강도가 높은 플라스틱)을 부어 넣고 압축하여 다조 병렬 영구 자석 회전자 조합체(2)를 구성하며 사용시 자화시켜 사용하며 측방 고리식 병렬 영구 자석 회전자 조합체(2)로 된다.
상기 병렬 고정자 조합체(1)는 엔진 실린더의 단면에 설치하고 2개의 고정자코일은 병렬되어 운행하며 회전자 조합체(2)는 엔진 플라이휠의 단면에 설치한다. 병렬 고정자 조합체(1)와 병렬 영구 자석 회전자 조합체(2)는 특수한 다조 측방 고리식 병렬 영구 자석 전기기계로 된다.
도 15는 엔진에 상용되는 영구 자석(혹은 감응) 고리식 시동기/발전기로서 고정자 조합체(1)는 홈이 36개이고 극이 12개인 단층 연쇄식 삼상코일 혹은 다른 구조의 코일을 채용하며 플라스틱을 부어 넣어 고리 모양의 고정자 조합체(1)를 구성하며 고정자 조합체(1)는 시동기/발전기의 코일 혹은 다중(multiple) 코일의 구조를 채용할 수 있으며 고정자 조합체(1)는 엔진 실린더(20)의 후단면에 설치하며 6쌍 12개의 부채형 네오디뮴-철-붕소 영구 자석 재료(7)를 채용하여 알루미늄을 부어 넣은 다음 자화시켜 고리 모양의 영구 자석 회전자 조합체(2)로 되며 영구 자석 회전자 조합체(2)는 플라이휠(22)의 전단면에 설치하며 상기 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(2)는 서로 마주하게 설치한다. 고정자 조합체(1)와 영구 자석 회전자 조합체(2)를 조절하여 직경 방향에서의 에어갭 사이가 일정하고 자성의 방향이 축의 방향인 측방 고리식 시동기/발전기로 된다.
도 16에서 본 고안인 고리식 시동기/발전기는 1조의 제어회로(18) 및 MOSFET 그리드 전동회로(19)를 포함하고 있는 전력 소모가 적고 전류 세기가 큰 반도체 변류 제어기를 채용하였다. 엔진이 시동을 걸때 이 회로는 자동차의 12V(혹은 24V)혹은 더욱 높은 전압의 직류를 삼상교류로 변화시켜 고정자 조합체(1)의 3상 코일로 하여금 변화되는 자기장을 발생하게 하여 영구 자석 회전자 조합체(2)(혹은 감응 회전자 조합체(3)를 감응시키고 플라이휠이 엔진의 운행 방향으로 회전하게 한다. 비교적 짧은 시간 내에 엔진이 시동이 걸리게 되며 전류의 세기 방향은 도면에서 실선 화살표로 표시한다. 엔진이 시동이 걸리면 정상적으로 운행하게 되며 이때 영구 자석 회전자 조합체(2)와 플라이휠(22)은 계속 시동 방향으로 회전하여 고정자 조합체(1)로 하여금 3상 교류를 발생하게 하며 MOSFET의 반대 방향의 특성을 이용하여 격자전원 제어신호의 작용하에서 전류의 세기를 MOSFET의 드레인 극(drain pole)으로부터 소스 극(source pole)(D→S)으로 흐르게 하여 반도체 변류기로 하여금 전압을 조절하게 하여 고정자 조합체(1)에서 출력되는 3상 교류를 전압 조절하여 직류로 변화시켜 축전지와 자동차 전기기계부하에 공급한다. 엔진에서 출력되는 전류의 세기 방향은 도면에서 점선 화살표로 표시하였다.
도 17은 1방향 클러치구조인 회전자 플라이휠을 사용한 고리식 시동기/발전기의 구조도로서 회전자 조합체(2)는 플라이휠(22)의 단면에 설치하고 플라이휠(22)은 1방향 클러치(41), 영구자석 커플링(29)과 복위 스프링(40)을 통하여 엔진 크랭크축(21)에 설치하고 전자기제어코일(28)은 고정자 조합체(1)의 단면에 설치하고 1방향 클러치(41)는 전자기제어코일(28)과 영구자석 커플링(29)의 동성극의 척력에 의하여 붙거나 떨어지게 된다. 플라이휠(22)의 양쪽단면에는 각각 베어링(38)이 설치되어 있으며 베어링(38)의 받침판은 각각 고정자 조합체(1)의 안쪽 압력 감소판(36)과 플라이휠 외단면 고정판(35)에 고정하고, 고정판(35)은 플라이휠 고정나사(34)를 통하여 엔진 크랭크축(21)에 고정하고 상기 구조는 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(2) 평면 에어갭에서 발생되는 축의 방향에서의 흡입력을 극복할 수 있다.
자동차가 시동을 걸어 저속으로 운행할 때 1방향 클러치(41)는 엔진 플라이휠(22)로 하여금 크랭크축(21)과 떨어져 운행하게 하여 엔진의 부하를 언로딩하며 고리식 시동기/발전기의 회전자 조합체(2)(혹은 3)와 엔진 플라이휠(22)이 회전으로 자동차가 운행하게 되며 이때 엔진 크랭크축(21)은 운행을 정지한다. 엔진의 시동을 걸려고 할 때에는 전자기 제어코일(28)에 전원을 연결하여 영구자석 커플링(29)와 동일극의 전자기장을 발생하게 하며 영구자석 커플링(29)과 전자기 제어코일(28)의 동성극의 척력의 작용으로 1방향 클러치(41)는 엔진크랭크축(21)에 맞닿게 되며, 회전하고 있는 엔진 플라이휠(22)이 엔진 크랭크축(21)을 전동하여 회전하게 되며, 이때 엔진은 시동이 걸리게 되며 정상적인 동작 상태에 들어가게 된다. 1방향 클러치(41)가 엔진 크랭크축(21)에 닿아 있음으로 하여 엔진 크랭크축(21)은 플라이휠(22)을 이끌어 함께 회전하게 되어 자동차가 운행하게 된다. 자동차가 감속 할 때 전자기 제어코일(28)의 전원이 끊기며 이때 영구자석 커플링(29)은 복위 스프링(40)의 작용하에서 복위되어 1방향 클러치(41)와 엔진 크랭크축(21)으로 하여금 다시 떨어지게 하며 관성 운동에너지는 차바퀴, 변속기, 클러치를 통하여 플라이휠(22)에 전동력을 주게 되어 플라이휠(22)로 하여금 고속으로 회전하게 하여 고정자 조합체(1)가 감응되게 하여 전기를 발생하게 되며 동시에 축전지를 충전시킨다. 이때 엔진 크랭크축(21)은 저속으로 운행하거나 운행을 정지하게 된다. 즉 감속시의 엔진이 받는 부하를 감소시키고 자동차가 감속할 때의 에너지 회수량을 대폭 늘일 수 있다.
도 18은 측방 고리식(side ring type) 물펌프의 시동기/발전기의 구조 설명도로서 3상 고정자 조합체(1)는 물펌프 하우징(33)의 단면에 설치하고 영구 자석 회전자 조합체(2)는 고정자 조합체(1)와 대응되는 물펌프 임펠러(27)의 단면에 설치하여 1종의 자성 방향이 축의 방향인 3상 측방 고리식 영구 자석 시동기/발전기를 구성한다. 엔진이 물펌프의 임펠러(27)를 회전시킬 때 고정자 조합체(1)가 감응되게 하여 3상 교류를 발생하며 자동차가 전동력에만 의하여 운행할 때 물펌프의 시동기/발전기는 물펌프를 전동하여 펌프물이 순환되게 한다. 고정자 조합체(1)를 물펌프의 하우징(33)에 직접 설치하였기 때문에 고정자 조합체(1)가 발생하는 열량은 물펌프 속의 물에 흡수되어 냉각식 시동기/발전기로 되며 고리식 시동기/발전기의 운행온도를 대폭 낮출수 있으며 엔진의 하우징, 단부 커버, 베어링, 회전축 및 냉각 방열장치 등 부품을 없애 버릴 수 있어 구조가 간결화 되고 원가를 낮출수 있다. 즉 온도가 낮고 구조가 간결하고 합리하며 치밀한 냉각식의 소음이 없고 효율이 높은 물펌프 시동기/발전기로 된다.
도 19는 브러쉬가 없는 자기 유도 내부 고리식(inner ring type) 물펌프 시동기/발전기로서 고정자 조합체(1) 를 물펌프 하우징(33)의 단면에 설치하고 물펌프 하우징(33)에는 냉각수 통로(30)가 설치되어 있으며 무브러쉬식 감응회전자 조합체(3)는 6개의 S극 철심과 6개의 N극 철심을 알루미늄 합금(혹은 비전도성 재료)(14)으로 용접하여 만들어진 12개 극의 U형 회전자 자성전도철심(10)은 고정자조합체(1)에 대응되는 물펌프 임펠러(27)의 단면에 설치되어 감응 회전자 조합체(3)를 구성한다. 회전자 조합체(3)는 회전자 조합체(3)의 자기유도회선은 U형 회전자 자성전도철심(10) 내의 물펌프 베어링의 하우징에 에둘러 감겨 무브러쉬식 자기유도 내부 고리식(inner ring type) 감응 물펌프 시동기/발전기로 된다. 물펌프 임펠러(27)가 회전할 때 U형 회전자 자성전도철심(10)을 이끌어 회전하여 고정자 조합체(1)를 감응시켜 3상 교류를 발생하게 하며 다른 1종의 냉각식 무브러쉬식 자기유도 물펌프 시동기/발전기를 구성하여 동체에서 전동 물펌프와 큰 공율의 발전기를 실현한다.
첨부 도면에서 비록 비교적 합당한 실시예로 본 고안을 서술하였지만 본 고안은 첨부 도면에 표시된 범위에만 적용되는 것이 아니다. 본 기술 분야의 당업자들이라면 쉽게 알 수 있는 바, 본 고안의 범위 및 기술 사상을 초월하지 않는 범위에서 여러 가지 변경 및 수정을 가할 수 있기 때문에 본 고안의 범위는 특허청구범위대로 한정하게 된다.

Claims (10)

1개의 고리 모양의 고정자 조합체(1)，1개의 회전자 조합체(2，3）및 1개의 엔진 혹은 물펌프가 포함되어 있으며, 상기 고정자 조합체(1)가 엔진의 기체(20) 혹은 플라이휠 하우징(24) 혹은 물펌프 하우징(33)에 설치되어 있으며, 회전자 조합체(2,3)는 엔진 플라이휠(22) 혹은 물펌프 임펠러(27)에 설치되어 있으며, 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(2,3)는 서로 마주 설치되어 있으며, 제어회로(18) 및MOSFET 그리드 전동회로(19)가 설치되어 있는 전력 소모가 적고 전류의 세기가 큰 변류 제어기가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
제1항에 있어서, 상기 엔진 플라이휠(22)은 1개의 1방향 클러치(41), 1개의 영구 자석 커플링(29) 및 복위 스프링(40)을 통하여 엔진 크랭크축(21)에 설치되어 있으며, 1개의 전자기 제어코일(28)은 고정자 조합체(1)의 단면에 설치되어 있으며, 상기 1방향 클러치(41)는 전자기 제어코일(28)과 영구 자석 커플링(29)을 통하여 동성극의 척력에 의하여 붙거나 떨어지게 되며 플라이휠(22)의 양쪽 단면에 각각 베어링(38)이 설치되어 있으며, 베어링(38)의 받침판은 각각 고정자 조합체(1)의 내측의 압력 감소판(36)과 플라이휠의 외단면의 고정판(35)에 고정되어 있으며, 고정판(35)은 플라이휠 고정나사(34)를 통하여 엔진 크랭크축(21)에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
제1항에 있어서, 물펌프 하우징(33)에 냉각수 통로(30)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/전동기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고정자 조합체(1)에는 고리 모양 고정자 코어(4), 고정 밑판(5), 간극 조절편(6) 및 고정자코일(9)이 포함되어 있으며, 고정자 코어(4)에 고정자코일(9)이 감겨 있고, 고정자 코어(4)는 고정구멍(12)을 통하여 밑판(5)의 상단면에 고정되어 있으며, 간극 조절편(6)은 고정구멍(11)을 통하여 밑판(5)의 하단면에 고정되어 있으며, 회전자 조합체(2)는 여러 개의 고정구멍을 가진 부채형의 영구자석(7)이 포함되어 있으며, 영구자석(7)은 전문 주형 내에 차례로 N-S극이 교차되게 설치되어 있으며 알루미늄 합금(14)으로 압축하고 다시 자화시켜 만들어졌으며, 이런 구조의 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(2)를 사용한 시동기/발전기는 영구 자석 시동기/발전기로 되는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고정자 조합체(1)에는 고리 모양의 고정자코어(4),고정 밑판(5), 간극 조절편(6) 및 고정자 코일(9)이 포함되어 있으며 고정자 코어(4)에는 고정자 코일(9)이 감겨 있으며, 고정자 코어(4)는 고정구멍(12)을 통하여 밑판(5)의 상단면에 고정되어 있으며, 간극 조절편(6)은 고정구멍(11)을 통하여 밑판(5)의 하단면에 고정되어 있으며, 상기 회전자 조합체(3)는 원모양의 내부 전도 링(15), 원모양의 외부 전도 링(16), 상기 2개의전도 링을 연결시키는 전기 전도편(17)으로 구성된 회전자코일(8)이 포함되어 있으며, 한 조 혹은 여러 조의 코일(8)을 전문 주형에 넣고 알루미늄 혹은 플라스틱을 부어 넣어 감응 회전자 조합체(3)를 구성하며, 이런 구조의 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(3)를 사용한 시동기/발전기는 측방 고리식 감응 시동기/발전기로 되는 것을 특징으로하는 고리식 시동기/발전기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고정자 조합체(1)는 규소 강편을 스탬핑하여 겹쳐 만들어진 고리 모양의 고정자코어(4)와 코일(9)을 끼워 넣은 다음 플라스틱을 부어 넣어 만들어 졌으며 선물림 홈(13)은 고정자코어(4)의 내원 쪽에 설치되어 있으며 상기 회전자 조합체(2)는 한 조의 기와조각 모양의 영구자석(7)을 원모양의 자성전도철심(10)의 주위에 차례로 N-S극이 교차되게 설치하여 만들어졌으며 이런 구조의 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(2)를 사용한 시동기/발전기는 내부 고리식(inner ring type) 영구 자석 시동기/발전기로 되는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고정자 조합체(1)에는 고리 모양의 고정자코어(4), 고정 밑판(5), 간극 조절편(6) 및 고정자코일(9)이 포함되어 있으며, 상기 고정자코어(4)에는 고정자코일(9)이 감겨 있으며, 상기 고정자코어(4)는 고정구멍(12)을 통하여 밑판(5)의 상단면에 고정되어 있으며, 간극 조절편(6)은 고정구멍(11)을 통하여 밑판(5)의 하단면에 고정되어 있으며, 상기 회전자조합체(3)에는 2개의 직경이 동일한 원모양의 전도 링(15,16)과 이 두 전도 링을 연결시켜주는 전기 전도편(17)으로 구성된 회전자 코일(8)이 포함되어 있으며, 회전자 조합체(8)를 내부 고리식(inner ring type) 전문 주형에 넣고 알루미늄을 부어 넣어 내부 고리식(inner ring type) 감응 회전자 조합체(3)를 구성하며 이런 구조의 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(3)을 사용한 시동기/발전기는 내부 고리식(inner ring type) 감응 시동기/발전기로 되는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고정자 조합체(1)는 고정 밑판(5), 간극 조절편(6), 2조의 다른 직경의 고리 모양의 고정자코어(4)과 2조의 코일(9)로 구성되었으며 2조의 고정자코어(4)와 2조의 코일(9)은 밑판(5)의 상단면에 고정되어 있으며 플라스틱을 부어 넣어 완전 폐쇄식 다조(multi-group) 측방 고리식(side ring type) 병렬 고정자 조합체(1)를 구성하였으며, 상기 회전 조합체(2)는 2조의 고정 구멍이 나있는 여러 개의 부채형의 영구자석(7)을 전문 주형 안에 차례로 N-S극이 교차되게 설치하고 알루미늄 합금(14)을 부어 넣고 압축하여 다조(multi-group) 병렬 영구 자석 회전자 조합체(2)를 구성하며, 이런 구조의 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(2)를 사용한 시동기/발전기는 다조(multi-group) 측방 고리식(side ring type) 병렬 영구 자석 시동기/발전기로 되는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 고정자 조합체(1)는 36개의 홈, 12개의 단층 연쇄식 3상 코일을 채용하여 알루미늄을 부어 넣어 만들어진 고리 모양의 고정자 조합체(1)이며, 상기 회전자 조합체(2)는 6쌍, 12개의 부채형 네오디뮴-철-붕소 영구 자석 재료(7)를 채용하여 알루미늄을 부어 넣은 다음 자화시켜 만들어진 고리 모양의 영구 자석 회전자 조합체(2)이며, 이런 구조의 고정자 조합체(1)와 회전자 조합체(2)를 사용한 시동기/발전기가 측방 고리식(side ring type) 영구 자석 시동기/발전기로 되는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
제1항 또는 제3항에 있어서, 고정자 조합체(1)는 물펌프 하우징(33)의 단면에 설치되어 있으며, 회전자 조합체(3)는 6개의 S극 철심과 6개의 N극 철심을 알루미늄 합금(14)으로 용접하여 만들어진 12극의 U형 회전자 자성전도철심(10)이 포함되어 있으며, U형 회전자 자성전도철심(10)은 고정자 조합체(1)에 대응되는 물펌프 임펠러(27)의 단면에 설치되어 있으며, 회전자 조합체(3)의 자기유도회선은 U형 회전자 자성전도철심(10)내의 물펌프 베어링의 하우징에 권취되어 있어 1종의 무브러쉬식 자기유도 내부 고리식(inner ring type) 감응 물펌프 시동기/발전기로 되는 것을 특징으로 하는 고리식 시동기/발전기.
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