KR20060003954A - Levitation and propulsion energy conversion system - Google Patents

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KR20060003954A
KR20060003954A KR1020040051874A KR20040051874A KR20060003954A KR 20060003954 A KR20060003954 A KR 20060003954A KR 1020040051874 A KR1020040051874 A KR 1020040051874A KR 20040051874 A KR20040051874 A KR 20040051874A KR 20060003954 A KR20060003954 A KR 20060003954A
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김재형
권봉기
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김재형
권봉기
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Abstract

본 발명은 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에 대한 것으로서, 서로 접하지 않도록 이격되어 있는 적어도 두개 이상의 회전체와, 상기 회전체를 연결하며, 상기 회전체를 연결하는 적어도 한면에 다수의 자성물을 배열시킨 이동체를 구비한다. 바람직하게, 상기 이동체는 소정의 고정 전도체와 일정 간격 이격된 상태에서 회전 이동하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 에너지 손실을 최소로 하고, 별도의 제어장치가 없어도 안정하게 부상하며, 부상력과 추진력을 동시에 얻는 일체형 에너지 변환이 가능해진다.
The present invention relates to a floating and propulsion integrated energy converter, at least two or more rotating bodies spaced apart from each other, and connecting the rotating body, and arranged a plurality of magnetic material on at least one surface connecting the rotating body It is provided with a movable body. Preferably, the moving body is characterized in that the rotational movement in a state spaced apart from a predetermined fixed conductor at a predetermined interval. As a result, it is possible to integrate energy conversion which minimizes energy loss, stably floats without a separate control device, and at the same time obtains floating force and propulsion force.

부상, 추진, 에너지 변환 Injury, propulsion, energy conversion

Description

부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치{Levitation and Propulsion Energy Conversion System} Flotation and propulsion integrated energy conversion device {Levitation and Propulsion Energy Conversion System}             

도1은 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 2차원 모델을 도시한 도면이다.1 is a view showing a two-dimensional model of the eddy current floating and propulsion integrated energy conversion apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도2는 본 발명의 바람직한 다른 실시 방법의 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에 대한 것이다.2 is an eddy current floating and propulsion integrated energy converter of another preferred embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 바람직한 다른 실시 방법의 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에 대한 것이다.Figure 3 is an eddy current floating and propulsion integrated energy converter of another preferred embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 바람직한 다른 실시 방법의 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에 대한 것이다.4 is an eddy current floating and propulsion integrated energy converter of another preferred embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 해석모델을 도시한 도면이다.5 is a view showing an analysis model of the eddy current floating and propulsion integrated energy conversion apparatus according to the preferred embodiment of the present invention.

도6은 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 힘특성을 공간고조파법과 유한요소법으로 산출하여 비교한 결과를 도시한 도면이다.
FIG. 6 is a diagram showing the results obtained by comparing the force characteristics of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter according to the preferred embodiment of the present invention using the spatial harmonic method and the finite element method.

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

100 : 회전체 105 : 무한 궤도형 이동체100: rotating body 105: infinitely moving body

110 : 영구 자성물 115 : 고정 전도체
110: permanent magnetic material 115: fixed conductor

본 발명은 와전류 자기 반발을 이용하는 에너지 변환장치에 대한 것으로서, 서로 접하지 않도록 이격되어 있는 적어도 두개 이상의 회전체를 적어도 하나 이상의 구간에서 직선으로 이동 및 영구자성물이 일정간격으로 배열되어 있는 무한 궤도형 이동체로 연결하고, 상기 무한 궤도형 이동체의 직선운동 구간에서 상기 직선운동궤적과 평행 및 상기 무한 궤도형 이동체와 비접촉식으로 떨어져있는 고정 전도체를 통해, 상기 회전체의 회전운동 및 그로 인해 발생하는 일정구간에서 상기 무한 궤도형 이동체의 직선운동을 상기 영구자석과 고정 전도체 사이의 부상력(=반발력) 및 상기 직선운동방향과 반대방향의 추진력으로 변환하는 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치를 제공하는 것이다.
The present invention relates to an energy converter using eddy current magnetic repulsion, in which at least two or more rotating bodies spaced apart from each other are moved in a straight line in at least one or more sections and an endless track type in which permanent magnets are arranged at regular intervals. A fixed section connected to a moving body and fixedly spaced in parallel with the linear motion trajectory in the linear motion section of the infinitely movable moving body and non-contactedly separated from the infinitely moving mobile body, and a predetermined section resulting therefrom. It is to provide an eddy current floating and propulsion integrated energy converter for converting the linear motion of the crawler-type movable body into the floating force (= repulsive force) between the permanent magnet and the fixed conductor and the driving force in the direction opposite to the linear movement direction. .

자기부상(Magnetic Levitation)은 자기에 의한 반발력을 제어하여 소정의 물체를 표면에서 일정 높이로 부상시키는 것으로서, 초전도 자기부상(Superconducting Magnetic Levitation)과 상전도 자기부상(Normal Conduction Magnetic Levitation)으로 분류할 수 있다.
Magnetic Levitation is a method of controlling a repulsive force caused by magnetism to raise a certain object to a certain height on the surface. The magnetic Levitation can be classified into a superconducting magnetic levitation and a normal conduction magnetic levitation. have.

초전도 자기부상은 초전도 현상(예컨대, 소정의 임계온도 이하의 저온에서 금속, 합금, 반도체, 및/또는 유기화합물의 전기저항이 상실되는 현상과 완전 반자성 성질을 나타내는 현상)에 의해서 만들어진 강력한 초전도 자석의 반발력을 이용하는 것으로서, 초전도 마이스너 효과(Meissner Effect)를 이용하는 것으로 초전도체에 자석이 놓여있는 경우, 상기 자석에 반발력이 발생하는 것을 이용하여 부상하게 되며, 특별한 제어기가 없어도 안정 부상을 구현할 수 있는 장점을 가지고 있다.
Superconducting magnetic levitation is a powerful superconducting magnet produced by superconducting phenomena (e.g., the loss of electrical resistance of metals, alloys, semiconductors, and / or organic compounds at low temperatures below a certain critical temperature and exhibits fully diamagnetic properties). By using the repulsive force, by using the superconducting Meissner effect (when a magnet is placed on the superconductor, it is injured by using the repulsive force generated in the magnet, and has the advantage of realizing a stable injury without a special controller) have.

상전도 자기부상은 상기 초전도 자기부상과 달리 일반온도에서 자기에 의한 반발력(또는 흡인력)이 발생하는 것을 이용하여 부상하도록 하는 것으로서, 상전도 자기부상에는 흡인식 부상방식(EMS, Electromagnetic Suspension(Levitation)), 반발식 부상방식 및 유도식 부상방식(EDS, Electrodynamics Suspension(Levitation)) 등이 있다.
Unlike the superconducting magnetic levitation, the phase-conducting magnetic levitation causes injury by using a repulsive force (or attraction force) caused by magnetism at a normal temperature, and a phase-induced magnetic levitation (EMS, Electromagnetic Suspension (Levitation) ), Rebound flotation and inductive flotation (EDS, Electrodynamics Suspension (Levitation)).

흡인식 부상방식은 1차측(Primary 또는 고정자(stator))에 철과 같은 자성체를 배치하고, 그 자성체의 하부에 전자석을 위치시킴으로써, 자성체에 전자석이 흡인하는 성질을 이용하되, 상기 자성체와 전자석 사이의 간격을 일정하게 유지되도록 자동제어장치를 설치하여 안정되게 부상시키는 것이다.
The suction floating method utilizes the property of attracting an electromagnet to the magnetic body by placing a magnetic material such as iron on the primary side (primary or stator) and placing the electromagnet on the lower part of the magnetic body, and between the magnetic body and the electromagnet. The automatic control device is installed to maintain a constant interval of the float is to rise stably.

반발식 부상방식은 자석의 같은 극성을 서로 가까이 하면 반발하는 것을 이용하는 것으로서, 자력을 발생시키는 영구자석과 소정의 제어장치에 의해 자력이 제어되는 전자석을 사이에 발생하는 반발력을 통해 부상시키는 것이다.
The repulsion floating method utilizes repulsion when the same polarities of magnets are close to each other. The repulsive floating method uses a repulsive force generated between a permanent magnet that generates magnetic force and an electromagnet whose magnetic force is controlled by a predetermined control device.

유도식 부상방식은 구리와 같은 전도체를 여러 번 감아서 만든 코일을 통과하는 자력선이 시간에 따라 변화할 때(이렇게 만들어지는 기전력을 변압기 기전력이라고 함), 그리고 소정의 도체가 상기 자력선을 가로지를 때(이렇게 만들어지는 기전력을 속도 기전력이라고 함), 소정의 기전력이 발생하게 되는데, 상기 기전력에 의해 도체에 전류가 흐르는 전자유도현상을 이용하여 부상시키는 것이다.
Inductive floatation is characterized by the fact that the line of magnetic force passing through a coil made of several turns of a conductor such as copper changes over time (the electromotive force thus created is called the transformer electromotive force), and when a given conductor crosses the line of magnetic force. (The electromotive force thus produced is called speed electromotive force), and a predetermined electromotive force is generated, which is caused to float by using an electromagnetic induction phenomenon in which current flows through the conductor.

상기와 같은 자기 부상력을 이용하는 대표적인 에너지 변환 시스템에는 자기부상열차와 자기 베어링 등이 있는데, 자기부상열차는 열차와 철로 사이에 자기 반발력(또는 흡인력)을 발생 및 제어하여 상기 자기 반발력(또는 흡인력)을 부상력으로 변환하면서 동시에 소정의 추진장치를 통해 추진력을 발생하는 것을 특징으로 하며, 자기 베어링은 자기 흡인력 또는 반발력을 이용하여 회전축을 공중에 부양시키는 것을 특징으로 한다.
Representative energy conversion systems using the magnetic levitation force, such as a magnetic levitation train and a magnetic bearing, the magnetic levitation train generates and controls the magnetic repulsive force (or suction force) between the train and the railway tracks, the magnetic repulsive force (or suction force) It is characterized in that to generate a propulsion force through a predetermined propulsion device at the same time while converting to the floating force, the magnetic bearing is characterized in that to support the rotating shaft in the air by using magnetic attraction force or repulsive force.

자기부상열차는 독일과 일본 등이 정부주도 하에 꾸준히 개발해 오고 있으며, 독일의 자기부상열차 개발은 시멘스(Siemens), 티씬(Thyseen) 등의 회사들이 참여하여 1970년대 초 시험 선로(Test Track)에서 다양한 실시 모델에 대한 개념 테스트(Conceptual Test) 후에 HMB2(1976), 트랜스라피드(Transrapid; TR)05(1979), TR06(1983), TR07(1989)을 거쳐 TR08을 시험 중에 있으며, 현재는 중국 상하이에서 베이징 간 1300km에 달하는 선로 건설을 계획 중에 있다.
Maglev trains have been steadily developed by Germany and Japan under government leadership, and German Maglev trains have been developed by various companies such as Siemens and Thyseen in the early 1970s. After the conceptual test of the implementation model, the TR08 was tested through HMB2 (1976), Transrapid (TR) 05 (1979), TR06 (1983), and TR07 (1989). Plans to build a 1300km track between Beijing and Beijing.

일본 역시 1970년대 초부터 꾸준히 자기부상열차를 개발해오고 있다. 일본은 초고속용으로 초전도 자기부상열차인 MLU(Magnetically Levitated U-shape) 시리즈와 중저속용의 HSST(High Speed Surface Transport) 모델을 개발해오고 있다. 특히, 1962년부터 개발이 진행되고 있는 초전도 반발식 자기부상열차는 1970년부터는 일본의 RTRI(Railway Technical Research Institute)에 의하여 주도되고 있으며, 1972년에 ML-100을 제작하였고, 1979년에는 미야자키 7km 시험 선로에서 ML-500이 517km/h의 최고속도를 기록하였다. 또한 중저속도용으로 상전도 자기 흡인식 자기부상열차인 HSST 시스템은 1973년부터 자펜 에어라인(Japan Airline)에 의하여 개발이 시작되어 현재는 HSST 주식회사에 의하여 25년 이상 개발해오고 있다.
Japan has also been developing magnetic levitation trains since the early 1970s. Japan has developed the MLU (Magnetically Levitated U-shape) series of superconducting magnetic levitation trains for ultra high speed and HSST (High Speed Surface Transport) models for medium and low speed. In particular, the superconducting repulsion magnetic levitation train, which has been in development since 1962, has been led by Japan's Railway Technical Research Institute (RTRI) since 1970, and produced the ML-100 in 1972 and 7 km in Miyazaki in 1979. On the test track, the ML-500 recorded a top speed of 517 km / h. In addition, HSST system, which is a phase-conducting magnetic suction type magnetic levitation train for medium to low speeds, has been developed by Japan Airline since 1973 and has been developed by HSST Corporation for more than 25 years.

자기베어링은 자기 흡인력 또는 반발력을 이용하여 회전축을 공중에 부양시킴으로써, 상기 회전축의 마찰력을 최소화시키는 것으로서, 프랑스를 중심으로 하여 스위스, 미국, 일본 등이 이에 대한 연구를 활발하게 수행하여 고진공 터보분자펌프(Turbo Molecular Pump; TMP)를 비롯한 고속 공작기계용 주축계, 터보압축기 및 에너지 저장 플라이휠(Flywheel)과 인공심장 혈액 펌프 등에 활용하는 단계까지 실용화되고 있다. 자기 베어링은 기계적인 마찰, 마모가 없기 때문에 에너지손실이 적고 수명이 반영구적이면서 윤활이나 밀봉의 필요성이 없어 진공이나 부식성 대기 및 광범위한 온도에서 사용할 수 있다. 특히 비접촉 베어링이어서 최대 허용속도를 매우 높일 수 있으며, 전기적인 제어가 가능하여 회전축의 회전정밀도를 고정도로 유지할 수 있고 회전시스템의 진동뿐만 아니라 불균형에 대한 자동 밸런싱도 능동제어로 유지할 수 있는 기능을 갖는다.
Magnetic bearing is to minimize the frictional force of the rotating shaft by floating the rotating shaft in the air by using magnetic attraction or repulsive force, and Switzerland, the United States, Japan, etc., mainly in France, actively research the high vacuum turbomolecular pump (Turbo Molecular Pump; TMP), including high speed machine tools such as spindle system, turbo compressor and energy storage flywheel (Flywheel) and heart blood pump has been put to practical use. Magnetic bearings can be used in vacuum or corrosive atmospheres and a wide range of temperatures due to the absence of mechanical friction, wear, low energy loss, semi-permanent life, and no need for lubrication or sealing. In particular, because it is a non-contact bearing, the maximum allowable speed can be greatly increased, and electrical control is possible to maintain the rotational accuracy of the rotating shaft with high accuracy, and it can maintain the automatic balancing of the imbalance as well as the vibration of the rotating system with the active control. .

또한, 상기와 같이 자력을 이용하여 추진력을 얻는 것으로 선형 전동기(Liner Motor)가 있는데, 선형 전동기는 기존 회전형 전동기를 회전축 방향으로 잘라서 펼쳐 놓은 형태의 전동기로서, 기존 회전형 전동기가 회전형의 운동력을 발생시키는 것에 비해, 상기 선형 전동기는 직선방향으로 미는 힘인 추력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.
In addition, there is a linear motor (Liner Motor) by using the magnetic force to obtain a propulsion force as described above, the linear motor is a type of electric motor by cutting out the existing rotary motor in the direction of the rotation axis, and the existing rotary motor is a rotary motor force Compared with generating the linear motor, the linear motor generates a thrust which is a pushing force in a linear direction.

그러나, 상기 선형 전동기는 회전방향으로 무한연속운동을 하는 기존 회전형 전동기에 비해 구조적으로 유한한 길이를 가지며, 입구단(Entry End)과 출구단(Exit End)이 구조적으로 존재하기 때문에 누설자속(Leakage Flux)과 에너지의 왜형 및 손실을 유발하여 특성을 악화시키는 길이방향으로의 단부효과(Longitudinal End Effect)가 발생하는 단점을 포함하고 있다. 또한, 측면 모서리방향으로도 에너지의 누설이 발생하는 횡방향 모서리 효과(Transverse Edge Effect)에 의해 전동기의 추력 및 수직력 등의 손실은 물론, 그 분포를 왜형시켜 운전특성을 나쁘게 하는 단점도 포함하고 있다.
However, the linear motor has a structurally finite length compared to a conventional rotary motor that performs infinite continuous motion in the rotational direction, and since the entry end and exit end are structurally present, the leakage magnetic flux ( Leakage Flux) and the Longitudinal End Effect, which causes distortion and loss of energy and degrades its properties, are included. In addition, the loss of thrust and vertical force of the motor by the transverse edge effect, in which energy leakage occurs in the side edge direction, as well as the disadvantage of distorting the distribution and deteriorating operating characteristics. .

또한, 상기 선형 전동기는 기존 회전형 전동기에 비해 수직력이 전자석이나, 바퀴 등의 지지장치에 크게 작용하여 부하의 중량이 증가되는데, 이 문제를 해결하기 위하여 근본적으로 공극(Air-Gap)을 크게 한다. 그러나, 이와 같이 큰 공극에 의해 상기 선형 전동기는 기존 회전형 전동기에 비해 누설자속의 증가, 자화전류(Magnetizing Current)의 증가, 및 역률(Power Factor) 및 효율(Efficiency)의 악화 등이 필연적으로 발생하게 된다.
In addition, the linear motor has a vertical force is greater than the conventional rotary motor to act on the support device, such as electromagnets, wheels, etc. to increase the weight of the load, in order to solve this problem, essentially increase the air gap (Air-Gap) . However, due to such a large gap, the linear motor inevitably causes an increase in leakage flux, an increase in magnetizing current, and a deterioration in power factor and efficiency, compared to a conventional rotary motor. Done.

즉, 상기 선형 전동기는 자력을 이용하여 직선방향의 추진력을 얻는 수단으로서 유용(예컨대, 회전형 전동기를 통해 직선운동을 얻기 위해서는 스크류, 체인, 기어시스템 등의 기계적인 변환장치가 반드시 필요하게 되는데, 이때 마찰에 의한 에너지의 손실과 소음이 필연적으로 발생하기 때문에 선형 전동기가 직선방향의 추진력을 얻기 위한 수단으로는 절대적으로 우세)하지만, 상기와 같은 길이방향으로의 단부효과 및 횡방향 모서리 효과, 그리고 누설자속의 증가, 자화전류의 증가, 및 역률 및 효율의 악화 등이 필연적으로 발생하는 문제점을 포함하기 때문에, 기존 자기부상열차에서 추진력을 얻기 위하여 사용하는 선형 전동기는 매우 비효율적이다.
That is, the linear motor is useful as a means for obtaining a linear propulsion force by using a magnetic force (for example, a mechanical converter such as a screw, a chain, a gear system, etc. is necessary to obtain a linear motion through a rotary motor, At this time, since the loss of energy and noise due to friction inevitably occur, the linear motor is absolutely superior as a means for obtaining the propulsion force in the linear direction), but the end effect in the longitudinal direction and the transverse edge effect, and Since the leakage flux, the magnetization current, and the power factor and efficiency deteriorate, the linear motors used to obtain propulsion in the existing magnetic levitation train are very inefficient.

상기와 같은 문제점들을 보완하기 위한 본 발명의 목적은 소정의 도체판 위에 비접촉식으로 영구자성물을 이동시킬 때, 상기 도체판에는 상기 영구자성물에 의해 소정의 반발력과 제동력을 포함하는 와전류가 유도되는데, 본 발명은 상기와 같이 유도되는 와전류의 반발력을 부상력으로 전환하고, 상기 와전류의 제동력을 역으로 변환하여 추진력을 얻음으로써, 부상력과 추진력을 동시에 얻는 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치를 목적으로 한다.
An object of the present invention for solving the above problems is that when the permanent magnetic material is moved in a non-contact manner on a predetermined conductive plate, the conductive plate is induced by the permanent magnetic material, the eddy current including the predetermined repulsive force and braking force The present invention converts the repulsive force of the eddy current induced as described above to the flotation force, and by converting the braking force of the eddy current to the reverse to obtain a propulsion force, an eddy current type floating and propulsion energy conversion device that simultaneously obtains the flotation force and the propulsion force The purpose.

본 발명의 다른 목적은 적어도 두개 이상의 회전축을 통해 무한 궤도 방식으로 연결하며, 영구자성물이 일정간격으로 무한 궤도형 이동체를 회전 이동시킴으로써, 상기 무한 궤도형 이동체의 운동궤적 중 일정구간에서 상기 영구자성물의 직선운동을 연속적으로 발생시키고, 상기 직선운동궤적과 평행하게 소정의 고정 전도체를 비접촉식으로 위치시킴으로써, 상기 고정 전도체에 대응하여 상기 무한 궤도형 이동체에 소정의 부 상력과 상기 직선운동방향의 반대방향으로 추진력이 발생하도록 하는 에너지 변환장치를 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to connect in an infinite orbit manner through at least two rotary shafts, the permanent magnetic material by rotating the infinitely moving type of moving object at a predetermined interval, the permanent magnet in a certain period of the motion trajectory of the infinitely moving type moving body By continuously generating linear motion of water and positioning a predetermined fixed conductor in a non-contact manner in parallel with the linear motion trajectory, a predetermined floating force is applied to the infinitely movable moving body corresponding to the fixed conductor, and the direction opposite to the linear motion direction. It is aimed at the energy converter to generate the driving force.

본 발명의 또다른 목적은 적어도 두개 이상의 회전축 및 상기 회전축을 무한 궤도 방식으로 연결하며, 영구자성물이 일정간격으로 무한 궤도형 이동체를 자기부상열차에 구비하고, 지면에 고정되며 상기 무한 궤도형 이동체의 직선운동 구간에서 상기 무한 궤도형 이동체의 직성운동궤적과 평행한 철로 또는 선로를 고정 전도체로 사용함으로써, 별도의 제어장치 없이 부상력과 추진력을 동시에 발생하는 에너지 변환장치를 목적으로 한다.
Still another object of the present invention is to connect at least two or more rotary shafts and the rotary shafts in an endless orbital manner, and the permanent magnetic material is provided on the magnetic levitation train with a fixed orbital movable body at a predetermined interval, and is fixed to the ground and the endless orbital movable body By using a rail or a line parallel to the linear motion trajectory of the tracked moving object in the linear motion section of the fixed conductor, the purpose of the energy conversion device to generate a floating force and a driving force at the same time without a separate control device.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은 에너지 변환장치에 있어서, 서로 접하지 않도록 이격되어 있는 적어도 두개 이상의 회전체와, 상기 회전체를 연결하며, 상기 회전체를 연결하는 적어도 한면에 다수의 자성물을 배열시킨 이동체를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 이동체는 소정의 고정 전도체와 일정 간격 이격된 상태에서 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에 관한 것이다.
The present invention for achieving the above object, in the energy converter, at least two or more rotating bodies spaced apart from each other, and connecting the rotating body, a plurality of magnetic materials arranged on at least one surface connecting the rotating body It characterized in that it comprises a movable body, the movable body relates to a floating and propulsion integrated energy converter characterized in that the rotational movement in a state spaced apart from a predetermined fixed conductor at a predetermined interval.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 회전체의 단면은 원형(Circle)으로 이루어지는 것이 바람직하며, 또는 상기 회전체를 연결하는 무한 궤도형 이동체의 특성에 따라 톱니바퀴(Serrated Wheel), 또는 N(N>=3)개의 면을 갖는 정다각형으로 이루어 지는 것이 바람직하다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the cross section of the rotating body is preferably made of a circular (Circle), or according to the characteristics of the tracked moving body connecting the rotating body (Serrated Wheel), or N ( It is preferable that it consists of a regular polygon having N> = 3) planes.

또한, 상기 회전체는 접하지 않는 적어도 두개 이상 구비되는 것이 바람직한데, 상기 회전체를 연결하는 무한 궤도형 이동체의 장력(Tension)을 조절하기 위한 적어도 하나 이상의 보조 회전체가 구비되어도 무방하다.
In addition, it is preferable that at least two or more the rotating bodies are not in contact with each other, and at least one auxiliary rotating body may be provided to adjust the tension of the crawler-type moving body connecting the rotating bodies.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 무한 궤도형 이동체는 상기 회전체의 단면이 원형인 경우 유연한 재질로 이루어진 소정의 벨트(예컨대, 콘베어벨트, V벨트, 타이밍벨트), 상기 회전체가 톱니바퀴인 경우 상기 톱니에 물리는 소정의 체인(Chain), 또는 상기 회전체의 단면이 N(N>=3)개의 면을 갖는 정다각형인 경우 상기 정다각형의 일면에 맞물리는 체인 등으로 이루어지는 것이 바람직하다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the endless track type moving body is a predetermined belt (for example, conveyor belt, V belt, timing belt) made of a flexible material when the cross section of the rotating body, the rotating gear is a cog wheel In the case of the tooth is a predetermined chain (Chain), or when the cross-section of the rotating body is a regular polygon having N (N> = 3) planes, it is preferable that it is made of a chain that meshes with one surface of the regular polygon.

또한, 상기 무한 궤도형 이동체는 상기 회전체와 접하지 않는 일면(예컨대, 회전체를 중심으로 무한 궤도형 이동체의 바깥면, 또는 옆면)에 다수의 영구자성물이 일정간격으로 배열되는 것이 바람직하며, 이와 같이 영구자성물이 배열되는 무한 궤도형 이동체는 비자성체이다.
In addition, it is preferable that a plurality of permanent magnets are arranged at a predetermined interval on one surface (for example, the outer surface or the side surface of the crawler body around the rotating body) that is not in contact with the rotating body. In this way, the infinitely movable moving body in which permanent magnets are arranged is a nonmagnetic material.

본 발명의 다른 실시 방법에 따르면, 상기 무한 궤도형 이동체가 소정의 체인인 경우, 상기 체인의 일개 구성물 자체가 영구자성물로 이루어짐으로써, 상기와 같이 비자성체의 무한 궤도형 이동체에 다수의 영구자성물이 일정간격으로 배열된 것과 동일한 효과를 발생하는 것도 가능하다.
According to another embodiment of the present invention, when the crawler-type movable body is a predetermined chain, one component of the chain itself is made of a permanent magnetic material, as described above, a plurality of permanent magnets in a non-magnetic trackless movable body as described above. It is also possible to produce the same effect as water is arranged at regular intervals.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 무한 궤도형 이동체는 상기 회전체에 의해 무한 궤도의 궤적으로 운동하는데, 상기 무한 궤도 중에서 일정구간에서 직선운동을 하며, 상기 직선운동구간은 소정의 고정 전도체와 비접촉식으로 평행한 상태를 유지하는 것이 바람직하며, 반드시 평행을 이루지 않고 상기 고정 전도체와 비접촉식으로 마주보는 것도 무방하다. 만약 상기 회전체와 무한 궤도형 이동체가 자기부상열차에 탑재된다면, 상기 무한 궤도형 이동체의 무한 궤도 궤적 중에서 직선운동구간은 선로방향(예컨대, 자기부상열차의 하부, 또는 지구중심방향)에서 이루어지는 것이 바람직하다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the crawler-type moving body moves by the rotational body in the trajectory of the infinite track, the linear motion in a certain section of the infinite track, the linear motion section is a predetermined fixed conductor and It is preferable to maintain the contactless parallel state, and it is also possible to face the fixed conductor in a non-contact manner without necessarily being parallel. If the rotating body and the trackless moving body are mounted on the maglev train, the linear motion section of the trackless track of the trackless moving body is made in the line direction (for example, the lower part of the maglev train or the earth center direction). desirable.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 적어도 두개 이상의 회전체와, 상기 회전체를 연결하며, 적어도 두 개 이상의 자성물을 배열시킨 이동체를 포함하여 이루어진 이동자(Mover) 및 상기 이동자의 회전체 및 이동체와 비접촉식으로 이격되며, 지면(Surface) 또는 소정의 고정물(Fixed Object)에 고정되는 고정 전도체로 이루어진 고정자(Stator);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에 관한 것이다.
In addition, according to another embodiment of the present invention, a mover (Mover) and a rotating body of the mover comprising at least two or more rotating bodies, the moving body connecting the rotating body, arranged at least two magnetic materials and It relates to a floating and propulsion-integrated energy conversion device comprising a; a stator made of a fixed conductor which is contactlessly spaced apart from the moving body and fixed to a surface or a fixed object.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 고정전도체는 지면 또는 소정의 고정물에 의해 고정되는 것이 바람직하며, 상기 무한 궤도형 이동체와 비접촉식으로 마주보는 것이 바람직하다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the fixed conductor is preferably fixed by the ground or a predetermined fixture, it is preferable to face in contact with the caterpillar moving body in a non-contact manner.

이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원 리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 방법 중에서 바람직한 실시 방법에 대한 것이며, 본 발명이 하기의 도면과 설명만으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 청구범위에 의해 결정된다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and description will be described in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention. However, the drawings and the following description shown below are for the preferred method among various methods for effectively explaining the features of the present invention, the present invention is not limited only to the drawings and description below. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present invention, the technical spirit of the present invention is determined by the claims of the present invention.

도면1은 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 2차원 모델을 도시한 도면이다.
1 is a view showing a two-dimensional model of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter according to a preferred embodiment of the present invention.

도면1을 참조하면, 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치는 적어도 두개 이상의 회전체(100)와 상기 회전체(100)를 무한 궤도 방식으로 연결하며 다수의 영구 자성물(110)이 배열된 무한 궤도형 이동체(105)를 포함하여 이루어진 1차측(Primary, 또는 이동자(Mover))과 상기 1차측의 회전체(100) 및 무한 궤도형 이동체(105)와 비접촉식으로 떨어져 있으며 지면 또는 소정의 고정물에 고정되어 있는 고정 전도체(115)로 이루어진 2차측(Secondary, 또는 고정자(Stator))을 포함하여 이루어지며, 정지상태에서 상기 1차측과 2차측은 비접촉성을 유지한다.
Referring to FIG. 1, the floating and propulsion integrated energy converter connects at least two or more rotors 100 and the rotors 100 in an endless orbit manner, and has an infinite track type in which a plurality of permanent magnetic materials 110 are arranged. It is fixed to the ground or a predetermined fixture in contact with the primary side (Primary or Mover), including the moving body 105 and the primary side (rotator) 100 and the orbital moving body 105 in a non-contact manner It comprises a secondary side (Secondary, or stator) made of a fixed conductor 115, which is in a stationary state, the primary side and the secondary side maintains a non-contact.

본 발명의 바람직한 실시예로서 본 도면1에서 도시한 에너지 변환장치가 자기부상열차에 탑재된다면, 상기 2차측은 상기 자기부상열차가 운행되는 철로 또는 선로에 해당하며, 상기 1차측은 상기 자기부상열차에서 상기 철로 또는 선로와 마주보는 열차의 하부에 구비되는 것이 바람직하다.
As a preferred embodiment of the present invention, if the energy converter shown in FIG. 1 is mounted on a magnetic levitation train, the secondary side corresponds to a railway or a track on which the magnetic levitation train operates, and the primary side is the magnetic levitation train. In the rail or tracks facing the train is preferably provided at the bottom.

상기 1차측의 회전체(100)에는 소정의 회전형 전동기가 연결되어 있으며, 상기 회전형 전동기에 의해 회전축을 중심으로 소정의 방향(예컨대, 시계방향 또는 시계반대방향)으로 회전 운동하는데, 무한 궤도형 이동체(105)를 통해 연결된 상기 회전체(100)는 같은 방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.
A predetermined rotary motor is connected to the rotating body 100 on the primary side, and rotates in a predetermined direction (for example, clockwise or counterclockwise) about the rotating shaft by the rotary motor. The rotating body 100 connected through the moving member 105 is characterized in that to rotate in the same direction.

상기 회전체(100)를 무한 궤도 방식으로 연결하는 무한 궤도형 이동체(105)는 상기 회전체(100)의 회전운동에 의해 소정의 궤적을 따라 이동하는데, 도면1과 같이 2차측의 고정 전도체(115)와 마주보는 구간에서 직선운동을 하며, 상기 직선운동구간에서 상기 고정 전도체(115)와 소정의 속도로 상대운동(Relative Motion)을 하게 된다.
An endless track type moving body 105 connecting the rotating body 100 in an infinitely orbital manner moves along a predetermined trajectory by a rotational movement of the rotating body 100, as shown in FIG. 1. The linear motion in the section facing the 115, and the relative motion (Relative Motion) at a predetermined speed with the fixed conductor 115 in the linear motion section.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 상기 무한 궤도형 이동체(105)에는 영구 자성물(110)이 배열되어 있는데, 상기 영구 자성물(110)은 상기 무한 궤도형 이동체(105)와 상기 고정 전도체(115) 사이의 상대속도만큼 상기 고정 전도체(115)와 지속적으로 상대운동을 하게 되며, 이 때 상기 2차측의 고정 전도체(115)에는 상기 상대속도에 대한 속도기전력(Motional Electromotive force)에 의한 와전류가 유도된다.
According to the preferred embodiment of the present invention, the permanent magnet 110 is arranged in the infinitely movable body 105, the permanent magnetic material 110 is the infinitely movable body 105 and the fixed conductor ( The relative speed between the fixed conductor 115 and the fixed conductor 115 continues to move relative to each other, and at this time, the secondary conductor fixed side 115 has an eddy current caused by the speed of the electromotive force relative to the relative speed. Induced.

본 발명에 따르면, 상기 와전류와 상기 무한 궤도형 이동체(105)에 배열된 영구 자성물(110)에 의한 자속밀도(Flux Density)에 의해 상기 1차측에는 로렌츠력(Lorentz Force)이 발생하게 됨으로써, 수직방향으로의 부상력과 상기 영구 자성물(110)의 상대적 이동방향의 반대방향으로의 추진력이 지속적으로 발생하게 된다. 이 때 부상력은 상기 1차측의 영구 자성물(110)과 2차측의 고정 전도체(115) 사이의 상대속도가 증가함에 따라 증가하며, 상기 1차측의 영구 자성물(110)과 2차측의 고정 전도체(115) 사이의 거리가 증가함에 따라 거리의 자승에 반비례하여 감소하게 된다. 또한, 추진력(Propulsion)은 상기 1차측의 영구 자성물(110)과 2차측의 고정 전도체(115) 사이의 상대속도가 증가함에 따라 증가하다가 감소하게 되며, 상기 1차측의 영구 자성물(110)과 2차측의 고정 전도체(115) 사이의 거리가 증가함에 따라 상기 부상력과 마찬가지로 거리의 자승에 반비례하여 감소하게 된다.
According to the present invention, the Lorentz force is generated on the primary side by the flux density caused by the eddy current and the permanent magnetic material 110 arranged in the infinitely moving object 105. Flotation force in the vertical direction and the driving force in the opposite direction of the relative movement direction of the permanent magnetic material 110 is continuously generated. At this time, the floating force increases as the relative speed between the permanent magnetic material 110 on the primary side and the fixed conductor 115 on the secondary side increases, and the permanent magnetic material 110 on the primary side and the secondary side are fixed. As the distance between conductors 115 increases, it decreases in inverse proportion to the square of the distance. In addition, propulsion increases and decreases as the relative speed between the permanent magnetic material 110 on the primary side and the fixed conductor 115 on the secondary side increases and decreases, and the permanent magnetic material 110 on the primary side. As the distance between the fixed conductor 115 and the secondary side increases, it decreases in inverse proportion to the square of the distance as in the case of the flotation force.

따라서, 본 도면1과 같은 에너지 변환장치에서 일정한 추진력을 얻고자 하는 경우, 상기 1차측의 회전체(100)의 회전축에 연결된 회전형 전동기를 일정한 속도로 회전시키면, 상기 무한 궤도형 이동체(105) 및 상기 무한 궤도형 이동체(105)에 배열된 영구 자성물(110)이 상기 2차측의 고정 전도체(115)와 일정한 상대속도로 움직이기 되며, 이로 이해 상기 1차측은 일정한 추진력을 얻을 수 있다.
Therefore, in order to obtain a constant propulsion force in the energy conversion device as shown in FIG. 1, when the rotary motor connected to the rotating shaft of the rotating body 100 of the primary side at a constant speed, the infinitely movable body 105 And the permanent magnetic material 110 arranged in the crawler-type moving object 105 moves at a constant relative speed with the fixed conductor 115 on the secondary side, and thus the primary side can obtain a constant propulsion force.

또한, 상기와 같이 1차측의 영구 자성물(110)과 2차측의 고정 전도체(115) 사이에 일정한 상대속도가 유지되면, 상기 1차측에는 로렌츠력에 의한 부상력이 작용하여 상기 1차측이 부상하게 된다. 이 때 상기 1차측은 지구중력에 의해 다시 2차측쪽(예컨 대, 도면1에서 아래방향)으로 외력이 작용하게 되는데, 상기 지구중력에 의해 상기 1차측과 상기 2차측의 거리가 가까워지면 상기 1차측과 2차측 사이에는 거리의 자승에 비례하는 반발력이 증가함으로 인하여 상기 1차측에 지구중심방향의 반대방향으로 부상력이 증가하게 된다. 상기와 같은 부상력에 의해 상기 1차측과 2차측 사이의 거리가 멀어지면, 상기 1차측과 2차측 사이의 반발력이 감소하게 되며, 지구중심방향으로 중력에 의해 상기 1차측과 2차측의 거리는 다시 가까워지게 된다.
In addition, if a constant relative speed is maintained between the permanent magnetic material 110 on the primary side and the fixed conductor 115 on the secondary side as described above, the primary side is injured by the floating force caused by Lorentz force on the primary side. Done. At this time, the primary side causes the external force to act on the secondary side again (for example, downward in FIG. 1) by the earth gravity, and when the distance between the primary side and the secondary side approaches by the earth gravity, Due to the increase in repulsion force proportional to the square of the distance between the vehicle side and the secondary side, the flotation force increases in the direction opposite to the earth center direction on the primary side. When the distance between the primary side and the secondary side is increased by the floating force as described above, the repulsive force between the primary side and the secondary side is reduced, and the distance between the primary side and the secondary side is again caused by gravity in the earth center direction. You get closer.

본 발명에 따르면, 상기 1차측과 2차측은 상기 1차측의 영구 자성물(110)과 2차측의 고정 전도체(115) 사이에 일정한 상대속도에 발생하는 반발력에 의한 부상력과 지구중심방향으로 중력과 평형을 이루는 점에서 안정 부상하게 된다.
According to the present invention, the primary side and the secondary side are caused by the repulsive force generated at a constant relative speed between the permanent magnetic material 110 of the primary side and the fixed conductor 115 of the secondary side and gravity in the direction of the earth's center. Stable rise in equilibrium with.

도면2, 도면3, 내지 도면4는 본 발명으로부터 확장되는 다른 실시 방법에 따른 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 2차원 모델을 도시한 도면이다.
2, 3, and 4 show a two-dimensional model of an eddy current floating and propulsion integrated energy conversion device according to another embodiment extending from the present invention.

도면2는 상기 도면1에 도시된 바람직한 실시 방법의 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 2차원 모델의 1차측에 회전체가 하나 더 추가된 경우에 대한 것이다.
FIG. 2 is for the case where one more rotor is added to the primary side of the two-dimensional model of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter of the preferred embodiment shown in FIG.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 무한 궤도형 이동체(105)는 유연한 벨트로 이루어지는데, 상기 벨트에 다수의 영구 자성물(110)이 배열되는 경우, 상기 무한 궤도형 이동체(105)는 자체 중략에 의 해 늘어지게 된다. 도면2는 상기와 같이 늘어지는 무한 궤도형 이동체(105)의 장력을 제3 회전체(100)를 통해 조절할 수 있으며, 이로 인해 무한 궤도형 이동체(105)가 자체 중략에 의해 늘어지는 것을 방지할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the crawler type moving body 105 of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter is made of a flexible belt, when the plurality of permanent magnetic material 110 is arranged on the belt, The crawler type moving body 105 is stretched by its own omission. FIG. 2 can adjust the tension of the crawler-type movable body 105 as described above through the third rotating body 100, thereby preventing the crawler-type movable body 105 from sagging by itself. Can be.

또한, 상기 무한 궤도형 이동체(105)는 상기 회전체(100)를 무한 궤도 방식으로 연결함에 있어서, 해당 이동체의 일면에 배열된 영구 자성물(110)에 의해 상기 무한 궤도형 이동체(105)가 특정각도 이상 꺽일 경우 상기 영구 자성물(110)과 무한 궤도형 이동체(105) 사이의 부착력(예컨대, 볼트를 통해 고정한 경우 상기 볼트에 의한 부착력)이 떨어지거나, 또는 상기 무한 궤도형 이동체(105)의 운동에 악영향을 줄 수 있는데, 도면2는 제3 회전체(100)를 통해 상기 무한 궤도형 이동체(105)의 꺽임 각도를 보다 완만하게 조절할 수 있다.
In addition, the infinitely movable body 105 is connected to the rotating body 100 in an infinitely orbital manner, the infinitely movable body 105 by the permanent magnetic material 110 arranged on one surface of the movable body When the angle is bent over a certain angle, the adhesion between the permanent magnetic material 110 and the infinitely movable body 105 (for example, the fixing force by the bolt when fixed through the bolt) is reduced, or the infinitely movable body 105 It may adversely affect the movement of, Figure 2 can be adjusted more gently the bending angle of the crawler-type mobile body 105 through the third rotating body (100).

도면3은 상기 도면1에 도시된 바람직한 실시 방법의 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 2차원 모델의 1차측의 회전체(100)를 톱니바퀴 형태로 가공하고, 상기 회전체(100)를 무한 궤도 방식으로 연결하는 무한 궤도형 이동체(105)가 상기 톱니바퀴에 의해 움직이도록 타이밍 벨트 형태로 가공한 경우에 대한 것이다.
FIG. 3 illustrates the machining of the rotor 100 on the primary side of the two-dimensional model of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter of the preferred embodiment shown in FIG. This is for the case where the endless track type moving body 105 connected in the endless track manner is processed in the form of a timing belt so as to move by the gear.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 무한 궤도형 이동체(105)는 유연한 벨트로 이루어지며, 상기 무한 궤도형 이동체(105)의 운동속도는 상기 회전체(100)의 회전속도에 의해 결정되는데, 상기 에너지 변환장치의 에너지 효율 및 상기 무한 궤도형 이동체(105)의 정확한 운동속도를 얻기 위 해서는 상기 무한 궤도형 이동체(105)와 회전체(100)가 접하는 면의 사이의 마찰력은 무한대가 되어야 한다. 그러나, 상기 마찰력이 무한대가 될 수는 없기 때문에, 상기 도면3과 같이 톱니바퀴 형태의 회전체(100)와 상기 톱니바퀴에 물리는 타이밍 벨트 형태의 무한 궤도형 이동체(105)를 사용하여 상기 에너지 변환장치의 에너지 효율을 극대화하고, 무한 궤도형 이동체(105)의 정확한 운동속도를 얻을 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the crawler type moving body 105 of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter is made of a flexible belt, and the moving speed of the crawler type moving body 105 is the rotating body 100. It is determined by the rotational speed of), in order to obtain the energy efficiency of the energy converter and the exact movement speed of the crawler-type movable body 105, the plane where the crawler-type movable body 105 and the rotor 100 are in contact with each other. The frictional force between and should be infinite. However, since the friction force cannot be infinite, as shown in FIG. 3, the energy conversion is performed by using the rotary body 100 in the form of a cogwheel and the infinitely movable body 105 in the form of a timing belt snapped onto the cog wheels. The energy efficiency of the device can be maximized, and the accurate movement speed of the crawler type moving body 105 can be obtained.

도면4는 상기 도면1에 도시된 바람직한 실시 방법의 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 2차원 모델의 회전체(100)의 단면을 12개의 변으로 이루어진 정12각형으로 가공하고, 상기 회전체(100)의 회전 중에 무한 궤도형 이동체(105)에 배열되는 영구 자성물(110)을 상기 정12각형의 1개 변에 1개씩 배열되도록 한 경우에 대한 것이다.
4 is a cross-sectional view of the rotating body 100 of the two-dimensional model of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter of the preferred embodiment shown in FIG. This is a case where one permanent magnetic material 110 arranged on the crawler-type moving object 105 is arranged one by one side of the regular 12 hexagon during the rotation of the 100.

본 발명의 바람직한 실시 방법에 따르면, 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 무한 궤도형 이동체(105)는 유연한 벨트로 이루어지며, 상기 무한 궤도형 이동체(105)에 다수의 영구 자성물(110)이 배열되는데, 상기 회전체(100)가 원형인 경우 상기 회전체(100)와 무한 궤도형 이동체(105)가 접하는 부분에서 상기 무한 궤도형 이동체(105)에 배열된 영구 자성물(110)의 부착력을 악화시킬 수 있는데, 도면4와 같이 12개의 변으로 이루어진 정12각형을 이용하는 경우 상기 영구 자성물(110)의 부착력을 그대로 유지할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, the infinitely movable body 105 of the eddy-current floating and propulsion integrated energy converter is made of a flexible belt, a plurality of permanent magnetic material 110 in the infinitely movable body 105. When the rotor 100 is circular, the permanent magnets 110 of the permanent magnets arranged in the caterpillar moving body 105 at a portion where the rotor 100 and the caterpillar moving body 105 abuts. Adhesion may be deteriorated. As shown in FIG. 4, when a square 12 having 12 sides is used, the adhesion of the permanent magnetic material 110 may be maintained as it is.

또한, 상기 도면4와 같이 정12각형의 회전체(100)를 이용하는 경우, 상기 정12각 형의 꼭지점에서 상기 회전체(100)와 무한 궤도형 이동체(105) 사이의 마찰력이 크게 증가하기 때문에, 상기 도면1의 경우보다 에너지 효율이 증가하게 된다.
In addition, as shown in FIG. 4, since the frictional force between the rotational body 100 and the crawler type moving body 105 is greatly increased at the vertex of the regular 12-corner, as shown in FIG. 4. As shown in FIG. 1, energy efficiency is increased.

도면5는 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 해석모델을 도시한 도면이다.
5 is a diagram illustrating an analytical model of an eddy current floating and propulsion integrated energy conversion device according to a preferred embodiment of the present invention.

도면5를 참조하면, 1차측의 무한 궤도형 이동체(105)는 비자성체로서, 투자율(Permeability)이 공기(Air)와 비슷한 알루미늄, 스테인레스, 나무, 및/또는 고무 등과 같이 영구자석에 붙지 않는 재질로 이루어져 있으며, 2차측의 고정 전도체(115)에 대하여 수직으로 자화된 영구 자성물(110)로 구성되어 있다. 또한, 2차측의 고정 전도체(115)는 와전류의 발생을 크게하기 위하여 도전율(Conductivity)이 크고, 정지 상태에서 영구자석과 부착력을 소거할 수 있는(예컨대, 공기의 비슷한 투자율을 포함하는) 도체판으로서, 알루미늄 및/또는 구리 등으로 구성되어 있다.
Referring to FIG. 5, the primary endless track moving body 105 is a nonmagnetic material, and has a permeability that does not adhere to a permanent magnet such as aluminum, stainless steel, wood, and / or rubber, which is similar to air. It consists of, and consists of a permanent magnetic material 110 magnetized perpendicularly to the fixed conductor 115 of the secondary side. In addition, the fixed conductor 115 on the secondary side has a high conductivity in order to increase the generation of eddy currents, and a conductor plate capable of canceling the permanent magnet and the adhesive force in a stationary state (for example, including a similar permeability of air). It is composed of aluminum and / or copper.

상기 2차측이 고정된 상태에서 상기 1차측이 V의 속도로 운동하면, 상기 2차측에는 속도 기전력이 유도되어 와전류가 발생하게 된다. 이 때 상기 2차측에 발생하는 와전류에 의한 자기적 극성은 1차측의 영구자석이 만드는 자기적 극성과 전기적으로 90°의 위상차를 가지며, 로렌츠력식(Lorentz Force Equation)에 의해 도면5에 도시된 방향으로 추진력과 부상력이 동시에 발생한다.
When the primary side moves at a speed of V while the secondary side is fixed, a velocity electromotive force is induced on the secondary side to generate an eddy current. At this time, the magnetic polarity due to the eddy current generated on the secondary side has a phase difference of 90 ° electrically with the magnetic polarity made by the permanent magnet on the primary side, and is shown in FIG. 5 by the Lorentz force equation. Propulsion and flotation occur simultaneously.

본 도면5에 도시된 바와 같은 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 해석 모델에서 전자기적 특성을 해석하는 대표적인 방법은 전자장 이론(Electromagnetic Theory)을 이용한 공간고조파법(Space Harmonic Analysis)과 해석 모델을 유한의 요소로 나누고, 각 요소의 형상함수(Shape Function)와 경계 조건(Boundary Condition)을 이용하여 해석하는 유한요소법(Finite Element Analysis) 등이 있다.
Representative methods for analyzing the electromagnetic characteristics in the analytical model of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter as shown in FIG. 5 include a spatial harmonic analysis and an analytical model using an electromagnetic theory. Finite Element Analysis is divided into finite elements and analyzed using the Shape Function and Boundary Condition of each element.

이하 본 발명의 기술적 사상의 이해를 돕기 위해 상기 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에서 부상력과 추진력을 동시에 얻는 과정을 상기 공간고조파법과 유한요소법을 이용하여 해석하고, 상기 두 가지 해석법에 의한 전자기적 특성값을 비교하여 설명한다.
Hereinafter, in order to help understand the technical idea of the present invention, the process of simultaneously obtaining the floating force and the driving force in the eddy current floating and propulsion integrated energy converter is analyzed using the spatial harmonic method and the finite element method, and the electrons by the two analysis methods The miracle characteristic values are compared and explained.

일단 본 발명이 제시하는 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 해석의 편의성을 위해 다음과 같이 가정하는데, 이것은 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 다음의 가정이 유효함을 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
For convenience of interpretation of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter proposed by the present invention, the following assumptions are made, which is clearly understood by those skilled in the art to which the following assumptions are valid. Could be.

Ⅰ. 1차측은 x-방향으로 V의 속도로 직선운동한다. I. The primary side moves linearly at a speed of V in the x-direction.

Ⅱ. 모든 영구 자석은 x 또는 y-방향 자화 성분만을 갖는다. II. All permanent magnets have only x or y-direction magnetization components.

Ⅲ. 모든 전류는 z-방향 성분만을 갖는다. 이것은 벡터 자기 포텐셜(Vector Magnetic Potential)의 방향과 일치한다. III. All currents have only z-direction components. This coincides with the direction of the Vector Magnetic Potential.

Ⅳ. 철심의 투자율은 등방성(Isotrope)이다.
Ⅳ. The core permeability is isotrope.

도면5에서 영구 자성물(110)은 본 발명의 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치에서 기자력(Magnetomotive Force)을 발생시키는 소스로서 식 (1)과 같이 영구자석의 자화량(Magnetization)을 푸리에 급수(Fourier Series)로 전개할 수 있다.
In FIG. 5, the permanent magnetic material 110 is a source for generating magnetomotive force in the eddy-current floating and propulsion integrated energy converter of the present invention as a source of Fourier water supply of magnetization of the permanent magnet as shown in Equation (1). Can be deployed in (Fourier Series).

M_y = 4M_0 over nπsin ( nπk_τ over 2 ) e^jβx M_y = 4M_0 over nπsin (nπk_τ over 2) e ^ jβx

(1)
(One)

또한, 도면5에서 각 영역에 대한 지배 방정식은 맥스웰의 방정식에 기초하여 식 (2)와 같이 표현된다.
Further, in Fig. 5, the governing equation for each region is expressed as Eq. (2) based on Maxwell's equation.

TRIANGLED TIMES ( TRIANGLED TIMES r atop A_i ) = mu _i TRIANGLED TIMES r atop M TRIANGLED TIMES (TRIANGLED TIMES r atop A_i) = mu _i TRIANGLED TIMES r atop M

(2.a)     (2.a)

TRIANGLED TIMES ( TRIANGLED TIMES r atop A_i ) = sigma _i mu _i [ r atop U TIMES ( TRIANGLED TIMES r atop A_i )] TRIANGLED TIMES (TRIANGLED TIMES r atop A_i) = sigma _i mu _i [r atop U TIMES (TRIANGLED TIMES r atop A_i)]

(2.b)
(2.b)

여기서 식 (2.a)는 영구자석이 포함된 영역에서의 지배방정식이며, 식 (2.b)는 영구자석을 제외한 모든 영역에서의 지배방정식의 일반적이 형태이다. 식 (2)의 지배 방정식으로부터 각 영역의 자기 벡터 포텐셜은 식 (3)과 같이 계산된다.
Where Eq. (2.a) is the governing equation in the region containing the permanent magnet, and Eq. (2.b) is the general form of the governing equation in all domains except the permanent magnet. From the governing equation of equation (2), the magnetic vector potential of each region is calculated as in equation (3).

A_zi = ( C_i e^alpha _i y + D_i e^-alpha _i y ) e^jkx + j over k M_yi e^jkxA_zi = (C_i e ^ alpha _i y + D_i e ^ -alpha _i y) e ^ jkx + j over k M_yi e ^ jkx

(3.a)     (3.a)

A_zi = ( C_i e^alpha _i y + D_i e^-alpha _i y ) e^jkxA_zi = (C_i e ^ alpha _i y + D_i e ^ -alpha _i y) e ^ jkx

(3.b)
(3.b)

식 (3)의 자기 벡터 포텐셜과 정의 에 의하여 각 영역의 자속밀도는 식 (4)와 같이 표현할 수 있다. According to the magnetic vector potential and definition of equation (3), the magnetic flux density of each region can be expressed as in equation (4).

B_ chii = alpha _i [C_i e^ alpha_i y - D_i e^ -alpha_i y ] e^jk_i xB_ chii = alpha _i [C_i e ^ alpha_i y-D_i e ^ -alpha_i y] e ^ jk_i x

, B_ yi = a-jk _i [C_i e^ alpha_i y + D_i e^ -alpha_i y ] e^jk_i x + S_Bi , B_ yi = a-jk _i [C_i e ^ alpha_i y + D_i e ^ -alpha_i y] e ^ jk_i x + S_Bi

(4)         (4)

각 영역의 자속밀도식에서 미정계수(Undefined Coefficient)를 구하기 위하여 경계조건을 사용한다. 모든 영역에 만족하는 경계조건을 요약하면 다음과 같다.
The boundary condition is used to find the undefined coefficient in the magnetic flux density equation of each region. The boundary conditions satisfying all the areas are summarized as follows.

1. y = ±∞ 에서의 벡터 자기 포텐셜은 존재하지 않는다.1. There is no vector magnetic potential at y = ± ∞.

2. 각 영역의 경계면에서 법선 성분 자속밀도 B는 연속이다.2. The normal magnetic flux density B at the interface of each region is continuous.

3. 각 영역의 경계면에서 접선 성분 자계의 세기 H는 연속이다.
3. The intensity H of the tangential component magnetic field at the boundary of each region is continuous.

이상의 경계조건과 지배방정식으로부터 해석모델의 시스템 행렬을 구하면 식 (5)와 같다.
The system matrix of the analytical model is obtained from the boundary conditions and governing equations as shown in Eq. (5).

[T][X]=[M][T] [X] = [M]

(5)
(5)

여기서 각 행렬식은 다음과 같이 일반화할 수 있다.
Here, each determinant can be generalized as follows.

[T]= BMATRIX P_1 (1)& P_2 (1)&P_3 (1) &P_4 (1) & 0 & 0 & 0 & 0 & L & 0# Q_1 (1)& Q_2 (1)& Q_3 (1) & Q_4 (1) & 0 & 0 & 0 & 0 & L & 0# 0 & 0 & P_1 (1)& P_2 (1)&P_3 (1) &P_4 (1) &0 &0 & L & 0# 0& 0& Q_1(1) & Q_2(1) & Q_3(1) & Q_4(1) & 0 & 0 & L &0# M& M& M & M & 0 & M & M & M & M &M# 0& 0& L & L & L & L & P_1 (N-1) & P_2 (N-1) & P_3 (N-1) &P_4 (N-1) # 0& 0& L & L & L & L & Q_1 (N-1) & Q_2 (N-1) & Q_3 (N-1) &[T] = BMATRIX P_1 (1) & P_2 (1) & P_3 (1) & P_4 (1) & 0 & 0 & 0 & 0 & L & 0 # Q_1 (1) & Q_2 (1) & Q_3 (1) & Q_4 (1) & 0 & 0 & 0 & 0 & L & 0 # 0 & 0 & P_1 (1) & P_2 (1) & P_3 (1) & P_4 (1) & 0 & 0 & L & 0 # 0 & 0 & Q_1 (1 ) & Q_2 (1) & Q_3 (1) & Q_4 (1) & 0 & 0 & L & 0 # M & M & M & M & 0 & M & M & M & M & M # 0 & 0 & L & L & L & L & P_1 (N-1) & P_2 (N-1) & P_3 (N-1) & P_4 (N-1) # 0 & 0 & L & L & L & L & Q_1 (N-1) & Q_2 (N-1 ) & Q_3 (N-1) &

[X]=[C_1 D_1 C_2 D_2 L C_N D_N ]^T[X] = [C_1 D_1 C_2 D_2 L C_N D_N] ^ T [M]=[00L - M(y) over jk 0 M(y) over jk 0 L 00 ]^T[M] = [00L-M (y) over jk 0 M (y) over jk 0 L 00] ^ T

상기 식 (5)를 이용하여 각 영역의 자속밀도식에서 미정계수를 도출하고, 공극 자속밀도와 맥스웰의 스트레스 텐서(Maxwell Stress Tensor)를 이용하여 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 작용력을 계산할 수 있다. 맥스웰의 스트레스 텐서는 식 (6)과 같은 행렬식으로 표현할 수 있다.
By using Equation (5), the undetermined coefficient can be derived from the magnetic flux density equation of each region, and the force of the floating and propulsion integrated energy converter can be calculated using the pore flux density and the Maxwell Stress Tensor of Maxwell. Maxwell's stress tensor can be expressed as a determinant such as (6).

T^* = 1 over mu _0 BMATRIX B _x^2 - 1 over2 LEFT| B RIGHT |^2 & B_x B_y & B_x B_z # B_y B_x & B _y^2 - 1 over2 LEFT| B RIGHT |^2 & B_y B_z # B_z B_x & B_z B_y & B _z^2 - 1 over2 LEFT| B RIGHT |^2T ^ * = 1 over mu _0 BMATRIX B _x ^ 2-1 over2 LEFT | B RIGHT ^ 2 & B_x B_y & B_x B_z # B_y B_x & B _y ^ 2-1 over2 LEFT | B RIGHT | ^ 2 & B_y B_z # B_z B_x & B_z B_y & B _z ^ 2-1 over2 LEFT | B RIGHT | ^ 2

(6)
(6)

작용력은 식 (6)을 적분하여 구할 수 있으며, 식 (7)과 같이 표현된다.
The action force can be obtained by integrating Eq. (6), and is expressed as Eq. (7).

F = INT _ V TRIANGLED CDOT T^* dV = INT _ S T^* TIMES dSF = INT _ V TRIANGLED CDOT T ^ * dV = INT _ S T ^ * TIMES dS

(7)
(7)

상기 식 (7)과 같이 산출된 작용력을 해석하면 식 (8)과 같은 부상력과 추진력을 계산할 수 있다.
By analyzing the action force calculated as in Equation (7), it is possible to calculate the floating force and the propulsion force as in Equation (8).

F_i = w_s p over 2 mu _o INT _ 0 ^2 tau Re(B_t B_n )dxF_i = w_s p over 2 mu _o INT _ 0 ^ 2 tau Re (B_t B_n) dx

(8.a)
(8.a)

F_n = w_s p over 2 mu _o INT _ 0 ^2 tau ( |B_n |^2 - |B_t |^2 )dxF_n = w_s p over 2 mu _o INT _ 0 ^ 2 tau (| B_n | ^ 2-| B_t | ^ 2) dx

(8.b)
(8.b)

식 (8)은 본 해석 모델의 힘 특성식을 나타내고 있다. 해석 모델에서 1차측이 V의 속도로 x-축 방향으로 진행할 경우 속도 기전력에 의하여 2차측에는 와전류가 유도된다. 이 와전류는 본 해석 모델에서 z-축 성분만을 갖는다고 가정하였으며, 이 가정은 일반적으로 타당성이 있는 가정이다. 또한 전류가 흐르는 곳에서는 암페어의 법칙(Ampere’s Law)에 의해 자계의 세기(Magnetic Field Strength)(H)가 형성되므로 2차측의 고정 전도체(115)는 리액션 플레이트(Reaction Plate)의 역할을 한다.
Formula (8) has shown the force characteristic formula of this analysis model. In the analytical model, when the primary side proceeds in the x-axis direction at the velocity of V, the eddy current is induced on the secondary side by the velocity electromotive force. This eddy current is assumed to have only z-axis components in our analytical model, which is generally a valid assumption. In addition, the magnetic field strength (H) is formed by the Ampere's Law in the place where the current flows, so the fixed conductor 115 of the secondary side serves as a reaction plate.

따라서 영구자석에 의한 자속밀도와 2차측 고정 전도체(115)에 발생한 와전류에 의하여 로렌츠력이 작용하고 이 힘을 식 (9)와 같은 성분을 갖는다.
Therefore, the Lorentz force acts by the magnetic flux density by the permanent magnet and the eddy current generated in the secondary fixed conductor 115, and this force has a component as shown in Equation (9).

F_n = J TIMES B = BMATRIX a_x & a_y & a_z # 0 & 0 & J_z # B_x & B_y & 0 = -J_z B_y a_x + J_z B_x a_yF_n = J TIMES B = BMATRIX a_x & a_y & a_z # 0 & 0 & J_z # B_x & B_y & 0 = -J_z B_y a_x + J_z B_x a_y

(9)
(9)

식 (9)를 해석 모델에서 적분한 값은 식 (8)의 값과 일치한다. 따라서 어떤 수식으로 해석 모델의 힘 특성식을 구하여도 서로 같은 값을 나타낸다.
The value of integrating equation (9) in the analytical model is consistent with the value in equation (8). Therefore, the equations for the force characteristics of the analytical model are the same.

즉 2차측에 유도된 와전류는 z-성분만을 갖으며, 자속 밀도는 x-성분(해석 모델에서, x-성분은 다른 말로 접선 성분(Tangential component)이라고 함)과 y-성분(해석 모델에서, y-성분은 다른 말로 법선 성분(Normal component)이라고 함)만을 갖는다 따라서 식 (9)와 같이 x-성분과 y-성분의 힘이 작용하게 된다.
That is, the eddy currents induced on the secondary side have only z-components, and the magnetic flux density is x-component (in the analysis model, where x-component is called Tangential component) and y-component (in the analysis model, In other words, the y-component has only a normal component. Therefore, the forces of the x-component and the y-component act as shown in Equation (9).

도면6은 본 발명의 바람직한 실시 방법에 따른 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 힘특성을 공간고조파법과 유한요소법으로 산출하여 비교한 결과를 도시한 도면이다.
FIG. 6 is a diagram showing the result of comparing the force characteristics of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter according to the preferred embodiment of the present invention by using the spatial harmonic method and the finite element method.

특히, 본 도면6은 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 힘특성은, 상기 도면5와 같은 공간고조파법을 통해 산출된 힘특성 결과와, Ansoft사의 Maxwell 2D를 이용하여 유한요소법을 통해 산출된 힘특성 결과를 비교한 것이다.
Particularly, in FIG. 6, the force characteristics of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter are calculated by the finite element method using the results of the force characteristics calculated through the spatial harmonic method as shown in FIG. 5 and Maxwell 2D of Ansoft. The force characteristic results are compared.

본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 도면6을 참조하여 상기 도면5와 같은 공간고조파법을 통해 산출된 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 힘특성과 유한요소법을 통해 산출된 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 힘특성이 매우 잘 일치함을 명백하게 이해할 수 있을 것이다.
Those skilled in the art to which the present invention pertains, with reference to this figure 6 through the force characteristics and finite element method of the eddy current floating and propulsion integrated energy converter calculated through the spatial harmonic method as shown in FIG. It will be clearly understood that the force characteristics of the resulting eddy current floating and propulsion integrated energy converters are very well matched.

도면6을 참조하면, 1차측과 2차측 사이의 상대속도가 증가함에 따라 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치의 부상력은 계속 증가하게 되고, 추진력은 증가하다가 감소함을 알 수 있다.
Referring to FIG. 6, it can be seen that as the relative speed between the primary side and the secondary side increases, the floating force of the eddy current floating and propulsion integrated energy converters continues to increase, and the driving force increases and then decreases.

본 발명에 따르면, 본 발명의 기술적 사상에 해당하는 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치가 자기부상열차에 탑재될 경우, 별도의 제어장치없이 안정 부상 이 가능하며, 이에 의해 자기부상열차의 부상 및 추진 시스템이 간단해지고, 상기 부상 및 추진 시스템이 차지하는 부피 및 면적이 감소되며, 자기부상열차의 제작 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, when the eddy current type floating and propulsion integrated energy converter corresponding to the technical idea of the present invention is mounted on the magnetic levitation train, stable injury can be performed without a separate control device, thereby injuring the magnetic levitation train and The propulsion system is simplified, the volume and area occupied by the flotation and propulsion system are reduced, and the manufacturing cost of the magnetic levitation train can be reduced.

또한, 상기 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치가 차량에 이용될 경우, 에너지 변환효율을 최적화하여 차량의 에너지 소모를 절감할 수 있다. 일반적으로 추진력을 얻기 위한 선형 전동기의 에너지 효율이 50% 내외인 반면, 회전형 전동기의 에너지 효율은 약 93%인데, 본 발명의 기술적 사상에 해당하는 와전류식 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치는 직선 운동에 의한 에너지 효율을 상기 회전형 전동기의 에너지 효율까지 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the eddy current floating and propulsion integrated energy converter is used in a vehicle, energy consumption of the vehicle may be reduced by optimizing energy conversion efficiency. In general, while the energy efficiency of the linear motor to obtain the propulsion force is about 50%, the energy efficiency of the rotary motor is about 93%, the eddy current floating and propulsion integrated energy converter corresponding to the technical idea of the present invention is a linear motion Energy efficiency by the has the effect of reducing the energy efficiency of the rotary motor.

Claims (31)

에너지 변환장치에 있어서,In the energy converter, 서로 접하지 않도록 이격되어 있는 적어도 두개 이상의 회전체와,At least two rotors spaced apart from each other, 상기 회전체를 연결하며, 상기 회전체를 연결하는 적어도 한면에 다수의 자성물을 배열시킨 이동체를 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,It characterized in that it comprises a movable body connecting the rotating body, a plurality of magnetic materials arranged on at least one surface connecting the rotating body, 상기 이동체는 소정의 고정 전도체와 일정 간격 이격된 상태에서 회전 이동하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.The moving body is a floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that the rotational movement in a state spaced apart from a predetermined fixed conductor. 제 1항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 1, wherein the moving body, 상기 회전체를 무한 궤도(Endless Track/Endless Belt) 방식으로 연결하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that for connecting the rotating body in an endless track (Endless Track / Endless Belt) method. 제 1항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 1, wherein the moving body, 영구 자성물(Permanent Magnet)을 일정간격으로 배열하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that the permanent magnet (Permanent Magnet) arranged at a predetermined interval. 제 1항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 1, wherein the moving body, 소정의 고정 전도체와 일정 간격 이격된 상태에서 회전 이동하면서 소정의 부상력과 추진력을 동시에 발생시키는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.The floating and propulsion integrated energy converter, which generates a predetermined floating force and a driving force at the same time while rotating while being spaced apart from the predetermined fixed conductor at a predetermined interval. 제 1항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 1, wherein the moving body, 상기 고정 전도체와 마주보는 구간에서 직선운동을 하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter characterized in that the linear movement in the section facing the fixed conductor. 제 1항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 1, wherein the moving body, 소정의 직선운동구간에서 상기 고정 전도체와 소정의 속도로 상대운동(Relative Motion)을 하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.A floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that for performing a relative motion (Relative Motion) at a predetermined speed with the fixed conductor in a predetermined linear motion section. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 이동체는,The said moving body of any one of Claims 1-6, 벨트 또는 체인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that consisting of a belt or chain. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 이동체는,The said moving body of any one of Claims 1-6, 소정의 체인으로 이루어진 경우,In the case of a predetermined chain, 상기 체인을 이루는 복수의 연결고리중 일부분을 영구자성물로 배열시키는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that a portion of the plurality of connecting rings constituting the chain arranged in a permanent magnetic material. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한항에 있어서, 상기 이동체는,The said moving body of any one of Claims 1-6, 비자성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that the non-magnetic material. 제 1항에 있어서, 상기 회전체는,The method of claim 1, wherein the rotating body, 원형(Circle) 단면, 또는 톱니바퀴(Serrated Wheel)형 단면, 또는 정다각형 단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.An integrated floating and propulsion energy converter comprising a circular cross section, a serrated wheel cross section, or a regular polygonal cross section. 제 1항에 있어서, 상기 회전체는,The method of claim 1, wherein the rotating body, 정12각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that consisting of a regular 12 square. 제 1항에 있어서, 상기 회전체는,The method of claim 1, wherein the rotating body, 소정의 회전형 전동기가 연결되는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter characterized in that the predetermined rotary electric motor is connected. 제 1항에 있어서, 상기 에너지 변환장치는,The method of claim 1, wherein the energy converter, 상기 이동체의 장력(Tension)을 조절하는 적어도 하나 이상의 보조 회전체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter further comprises at least one auxiliary rotating body for adjusting the tension (Tension) of the moving body. 제 1항에 있어서, 상기 에너지 변환장치는,The method of claim 1, wherein the energy converter, 자기부상열차에 탑재되는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치. Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that mounted on the magnetic levitation train. 적어도 두개 이상의 회전체와,At least two rotors, 상기 회전체를 연결하며, 적어도 두 개 이상의 자성물을 배열시킨 이동체를 포함하여 이루어진 이동자(Mover); 및A mover (Mover) which connects the rotating body and comprises a moving body in which at least two magnetic materials are arranged; And 상기 이동자의 회전체 및 이동체와 비접촉식으로 이격되며, 지면 또는 소정의 고정물에 고정되는 고정 전도체로 이루어진 고정자(Stator);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치. The stator (Stator) is a non-contact spaced apart from the rotor and the moving body of the mover, the fixed conductor which is fixed to the ground or a predetermined fixture; floating and propulsion integrated energy conversion device comprising a. 제 15항에 있어서, 상기 이동자는,The method of claim 15, wherein the mover, 상기 이동체의 장력(Tension)을 조절하는 적어도 하나 이상의 보조 회전체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter further comprises at least one auxiliary rotating body for adjusting the tension (Tension) of the moving body. 제 16항에 있어서, 상기 보조 회전체는,The method of claim 16, wherein the auxiliary rotating body, 상기 이동체의 꺽임 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that for adjusting the bending angle of the movable body. 제 15항 또는 제 16항에 있어서, 상기 이동자는,The method of claim 15 or 16, wherein the mover, 자기부상열차에 탑재되는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치. Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that mounted on the magnetic levitation train. 제 15항에 있어서, 상기 회전체는,The method of claim 15, wherein the rotating body, 소정의 회전형 전동기가 연결되는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that the predetermined rotary electric motor is connected. 제 15항에 있어서, 상기 회전체는,The method of claim 15, wherein the rotating body, 원형(Circle) 단면, 또는 톱니바퀴(Serrated Wheel)형 단면, 또는 정다각형 단면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.An integrated floating and propulsion energy converter comprising a circular cross section, a serrated wheel cross section, or a regular polygonal cross section. 제 15항에 있어서, 상기 회전체는,The method of claim 15, wherein the rotating body, 정12각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that consisting of a regular 12 square. 제 15항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15, wherein the movable body, 상기 회전체를 무한 궤도(Endless Track/Endless Belt) 방식으로 연결하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that for connecting the rotating body in an endless track (Endless Track / Endless Belt) method. 제 15항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15, wherein the movable body, 영구 자성물(Permanent Magnet)을 일정간격으로 배열하는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that the permanent magnet (Permanent Magnet) arranged at a predetermined interval. 제 15항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15, wherein the movable body, 소정의 고정 전도체와 일정 간격 이격된 상태에서 회전 이동하면서 소정의 부상력과 추진력을 동시에 발생시키는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.The floating and propulsion integrated energy converter, which generates a predetermined floating force and a driving force at the same time while rotating while being spaced apart from the predetermined fixed conductor at a predetermined interval. 제 15항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15, wherein the movable body, 상기 고정 전도체와 마주보는 구간에서 직선운동을 하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that the linear movement in the section facing the fixed conductor. 제 15항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15, wherein the movable body, 소정의 직선운동구간에서 상기 고정 전도체와 소정의 속도로 상대운동(Relative Motion)을 하는 것을 특징으로 하는 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.An integrated floating and propulsion energy converter, characterized in that for performing a relative motion (Relative Motion) at a predetermined speed with the fixed conductor in a predetermined linear motion section. 제 15항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15, wherein the movable body, 벨트 또는 체인으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that consisting of a belt or chain. 제 15항 또는 제 27항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15 or 27, wherein the movable body, 소정의 체인으로 이루어진 경우,In the case of a predetermined chain, 상기 체인을 이루는 복수의 연결고리중 일부분을 영구자성물로 배열시키는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that a portion of the plurality of connecting rings constituting the chain arranged in a permanent magnetic material. 제 15항에 있어서, 상기 이동체는,The method of claim 15, wherein the movable body, 비자성체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that the non-magnetic material. 제 15항에 있어서, 상기 고정 전도체는,The method of claim 15, wherein the fixed conductor, 도체판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy converter, characterized in that consisting of a conductor plate. 제 15항에 있어서, 상기 고정자는,The method of claim 15, wherein the stator, 자기부상열차가 운행되는 철로 또는 선로인 것을 특징으로 하는 부상 및 추진 일체형 에너지 변환장치.Floating and propulsion integrated energy conversion device, characterized in that the magnetic levitation train is a railway or track.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100873660B1 (en) * 2007-07-03 2008-12-12 한국기계연구원 Magnetic levitation train system with linear switched reluctance motor on the side
KR100965154B1 (en) * 2009-07-06 2010-06-23 김재형 Devices for Energy Conversion
JP2021513028A (en) * 2018-02-11 2021-05-20 プライム ライトワークス インク.Prime Lightworks Inc. Tapered cavity resonator Electromagnetic energy momentum propeller using evanescent mode

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100873660B1 (en) * 2007-07-03 2008-12-12 한국기계연구원 Magnetic levitation train system with linear switched reluctance motor on the side
KR100965154B1 (en) * 2009-07-06 2010-06-23 김재형 Devices for Energy Conversion
JP2021513028A (en) * 2018-02-11 2021-05-20 プライム ライトワークス インク.Prime Lightworks Inc. Tapered cavity resonator Electromagnetic energy momentum propeller using evanescent mode

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