KR20110045120A

KR20110045120A - 충·발전 일체형 전동기

Info

Publication number: KR20110045120A
Application number: KR1020090101529A
Authority: KR
Inventors: 김선화
Original assignee: 김선화
Priority date: 2009-10-26
Filing date: 2009-10-26
Publication date: 2011-05-04

Abstract

본 발명은 충전과 발전 구동력을 동시에 이룰 수 있는 발전기와 전동기가 일체형으로 되어 있는 충전과 발전, 구동력을 동시에 이룰 수 있는 전동기로서 더욱 상세하게는 전동기에 한 쪽 끝에 날개와 날개의 한쪽에 회전계자 또는 회전 전기자를 부착, 전동기를 냉각시키는 날개와 날개의 한쪽에 회전계자 또는 회전전기자와 영구자석을 부착, 전동기가 공급받은 밧데리 전기로 회전과 동시에 충전과 발전 연속 회전 구동력을 갖는 일체형 발전전동기에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 여러 단계를 거치게 되는데

1. 직류 전동기에 부착되어 열을 식혀주는 날개와 날개에 회전 전기자 또는 회전 계자를 부착 열을 식혀주는 날개의 기능과 발전을 동시에 이루게 하는 일체의 전동기로서 전동기의 한쪽 날개에 회전계자 또는 회전전기자 영구자석을 부착하는 단계

2. 부착된 날개와 전동기를 일체형으로 조립하는 단계.

3. 회전계자의 경우 레귤레이터를 부착하는 단계.

4. 레귤레이터는 교류 전기를 직류전기로 바꾸는 단계

5. 전동기에 전원을 공급하는 단계. 전동기가 회전과 동시에 발생되는 열을 날개가 식혀주는 단계.

6. 전류가 발생되는 단계

7. 발생된 전류가 분배기를 통해 분배. 전동기로 공급되는 단계.

8. 여분 전기는 배터리에 공급되는 단계.

9. 전동기는 전동기의 기능과 동시에 충·발전이 이루어지는 단계

이러한 과정을 거침으로써 일반 직류 전동기를 본 발명에 배터리로 충·발전 이루어지는 전동기로 손쉽게 변환 할 수 있는 특징이 있다.

배터리, 전동기, 발전기, 충전, 전류, 계자, 날개

Description

충·발전 일체형 전동기{omitted}

본 발명은 충전과 발전. 냉각기능과 회전구동력을 동시에 이루는 전동기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 전동기의 한쪽에 냉각 날개를 이용하여 냉각 날개에 회전계자 또는 회전전기자를 장착. 냉각기능과 충전·발전·회전구동력을 동시에 이루는 전동기에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 전력을 이용하여 회전 운동의 힘을 얻는 기계이며 전동기의 축에 기계적 부하를 연결하여 운전하며 원리는 전류에서 회전력을 끌어내는 원리는 자계 속을 흐르는 전류에는 자기력이 작용한다라는 것이며, 이 자기력의 방향은 자계와 전류방향에 직각이 된다. 이 관계는 플레밍의 왼손 법칙으로 표시된다. 전류가 자기장속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이다. 대부분의 전동기는 회전운동의 동력을 만들지만 직선운동을 생산하기도 한다. 발전기는 전동기와 반대되는 장치로서, 역학에너지를 이용하여 전기를 생산한다. 전동기와 발전기는 서로의 역할을 바꿔 대신 할 수 있다. 직류전동기와 교류전동기 모두 동일한 원리로 동작한다. 전류가 흐르는 도체를 자기장속에 놓으면 자기장의 방향에 수직한 방향으로 전자기적인 힘(로렌츠) 힘이 발생한다. 전동기 내 부에 자석을 놓아 자기장을 만들고 축에 연결된 도선에 전류를 흘리면 전자력이 발생하여 플레밍의 왼손법칙에 의해 회전하게 되어 동력을 창출한다. 전원의 종류에 따라 직류전동기와 교류전동기로 구분된다.

먼저 직류전동기는 내부의 전기자가 180도 회전할 때마다 방향을 바꾸는 방법에 따라 브러시부착 전동기와 전자 스위칭 기술을 이용한 브레시레스 전동기로 구분된다. 다시 브러시부착전동기는 여자 방식에 따라 타려식, 직류분권식, 직류복권식, 직류직권식으로 나뉜다.

직류전동기는 속도, 토크 및 회전방향의 제어가 용이한 장점이 있다. 그러나 정류기가 필요하고, 정류문제나 기계적인 강도상의 문제 브러시부착 전동기는 정기적인 보수 점검이 필요한 단점 등이 있다. 소형 직류전동기는 대게 12v 정도의 저전압에서 작동한다. 직류전동기는 속도 제어가 쉬워 폭넓게 사용된다.

전동기의 경우 동력이 되는 전류가 필요하고, 직류전동기의 경우 배터리의 사용 시 충전을 해야 하는 등의 번거러움이 따르고. 연속 회전 시 전동기가 열을 받아 사용을 못하게 되는 등의 문제점이 많다. 발전기는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변화하는 기계로서 대부분 회전기이며 일반적인 발전기에는 회전계자형과 회전 전기자형이 있다. 회전계자형은 도체가 정지하고 자기장이 회전하는 발전기이고 회전 전기자형은 이와 반대의 것이다, 매우 작은 발전기에는 영구자석이 사용되는 예가 있으나. 일반적으로는 철심에 계자코일을 감고 이것에 직류를 흐르는 전자석이 사용된다. 전동기는 동력에너지 전류를 필요로 하고 발전기는 전류를 만들기 위하여 마찬가지로 전류를 필요로 하게 된다. 또한 전지자동차와 전기오토바이, 전 기발전기 농기구, 가전제품 등에 모든 배터리를 장착 사용하나 쓰는 만큼의 배터리가 소모되어 일일이 충전기능 등을 사용 충전해야 되는 등의 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 전동기를 회전구동 시키기 위하여 배터리 동력을 사용해야 하고, 발전기 또한 동력을 얻기 위해서는 전동기 또는 발전엔진을 구동 회전 구동력을 사용, 발전 동력을 얻어야 하는 등의 불편함이 있다. 또한 회전동력이 없으면 발전전류를 얻지 못하고 배터리 역시 소모된 만큼의 전류를 충전기 등을 사용. 하나하나 충전해야하는 불편함이 있고, 충전전류가 없으면 사용하지 못하는 불편이 따르게 된다. 또한 연속 구동 시 전동기의 과열로 인한 전동기의 손실을 가져오게 된다.

본 발명은 직류전동기의 한쪽에 냉각날개와 회전계자 또는 회전전기자와 영구자석을 장착하여 냉각기능과 발전기능, 충전기능, 전동기의 회전 구동력을 동시에 이루는 일체형 전동기이다. 이러한 일체형 전동기의 과제 해결 수단으로는 여러 단계를 거치게 된다.

직류전동기의 한쪽부분에 날개부분과 축심부에 영구자석을 장착하는 단계, 필요에 의해 반대로 회전계자형으로 코일을 감는 단계, 송풍이 잘되게 제작된 뒤커버, 부분에 영구자석을 또는 계자코일을 감는 단계, 일체형으로 조립하는 단계, 교류 전기를 직류로 바꾸는 레귤레이터를 장착, 교류를 직류로 바꾸는 단계, 분배기 를 장착하여 전류를 전동기와 배터리로 공급 충전 후에 전동기로 공급되는 단계, 초소형 등의 작은 전동기에 회로 판을 제작, 장착하는 단계로 이루어진 특징이 있다.

본 발명은 기존의 전동기와 발전기의 기능을 일체로 하여 전동기와 발전기를 회전시키기 위한 동력 에너지를 줄일 수 있음은 물론 배터리를 충전시키는 번거로움과 충전기를 따로 구입해야하는 부담이 없고 또한 충전기를 통해 충전 시 전류를 사용해야 하는 하는데 충전이 필요 없으므로 전력 소비 또한 줄일 수 있다. 발전기의 회전구동으로 연속적인 전류의 생산이 용이 연속적인 회전동력을 얻을 수 있는데 모든 자동차 오토바이 자전거 발전기 가전제품 농기계 등의 에너지로 사용 에너지 창출과 에너지 절감 효과 가 크다.

또한발전시 발생되는 오염물질이 없으므로 본발명의 일체형 발전 전동기는 대체에너지 효과 역시크게 기여할수 있다.

이하 본 발명에 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 일체형 충·발전 전동기의 상세도이다. 도1의 10은 전동기의 중심축으로 기어 또는 v벨트 푸리 등의 동력 전달 축으로 전동기의 회전 동력을 용도에 맞게 전달하게 되며 도1의 11은 베어링으로 회전을 부드럽게 한다. 10∼14까지는 전동기의 몸체로 일반 전동기와 동일한 작용을 하게 된다. 도1의 15번은 전 동기의 날개로 전동기의 발생 열을 식혀주는 작용을 하여 연속 회전 구동 시 발생되는 열을 식혀주게 되며 날개의 한 부분에 영구자석을 부착. 도1의 17은 회전계자코일과 전동기의 회전 구동의 힘으로 전력을 생산하게 된다. 한쪽의 전동기에서는 회전구동의 동력을 일 생산 다른 한쪽의 발전기에서는 전동기의 회전 구동과 동시에 발전을 시작. 전류를 생산하게 되는 것이다. 이때 영구자석을 사용 반영구적으로 전류를 생산하게 되는데 연속회전 전류 생산과 흐름을 보면 도2와 같다.

도2의 2는 전동기로서 도2의 1의 배터리에서 전원을 공급하게 되면 전동기가 회전구동을 하게 되는데 이때 3의 발전기가 동시에 회전을 하게 되면서 전류를 생산하게 된다. 3의 발전기에서 생산된 전류는 4 레귤레이터를 통해 직류로 변환, 5의 분배기를 통해 전동기의 구동동력으로 또는 배터리로 충전이 되면서 연속 충전과 연속 회전구동이 되게 된다.

배터리는 소모가 되지 않으므로 동력을 필요로 하지 않고 연속 충전이 됨과 동시에 전동기의 동력 에너지로 사용되게 하므로 일체의 다른 동력이 필요치 않고 발전과 충전 회전 구동을 하게 되는 것이다. 또한 전동기를 사용한 만큼의 전류가 발전기가 전동기와 동시에 구동하면서 발전을 하여 항상 충전이 가능하다.

도 1은 본 발명에 위한 충,발전 일체형 전동기 사시도.

도 2은 본 발명에 의한 충,발전 일체형 전동기의 제어수단과 활용을 보인 블럭도

[도면의 명칭 설명]

[도 2]

1. 배터리

2. 전동기

3. 발전기

4. 레귤레이터

5. 분배기

6. 스위치 ON, OFF, 강약

7. 충전단자

8. 배터리 공급 (+),(-)전선

9. 전동기의 회전 동력 활용도

[도 1] 도2의 2. 전동기의 상세도

10. 전동기 회전축

11. 베어링

12. 철심

13. 코일

14. 무브러쉬

15. 냉각날개

16. 영구자석

17. 발전코일

18. 베어링

19. 커버

20. 교류전류

21. 철심

22. 전동코일

23. 코일선

24. 발전전동기 커버

25. 전동기축 커버

26. 송풍구

Claims

충전과 발전. 회전구동을 일시에 하는 일체형 발전전동기에 있어 전동기의 한쪽에 전동기가 회전구동 시 발생되는 열 을 식혀주는 냉각 날개와 같이 영구자석을 장착하는 단계와 커버 부분에 발전계자코일 을 장착하는 단계 발전기와 전동기를 일체로 조립하는 단계. on. off. 강 약.스위치를 장착하는 단계. 교류 전기를 직류로 바꾸는 레귤레이터를 장착하는 단계. 전동기에 배터리로부터 전류를 공급하는 단계. 공급받은 전류로부터 전동기와 발전기가 동시에 회전 구동 후 전동기는 회전구동력을 발전기는 발전 전류를 생산하는 단계. 생산된 전류는 배터리로 교류전류는 레귤레이터를 통해 직류로 변환 분배기와 충전단자를 통해 배터리로 공급 충전되는 단계, 충전된 전류는 다시전동기로 전동기는 다시발전과구동력을 순환하는 단계. 전동기를 사용한 만큼 발전이동시에 이루어져 충전이 되는 단계. 충전된 전류다시 연속하여 전동기의 회전구동 에너지로 발전기는 전동기와 동시 회전발전 을 하는 단계. 전기 자동차. 전기오토바이 자전거 농기계. 가전제품. 산업기계. 등 전동기가 필요한 모든 곳에 발전전동기와 전동기를 겸한 발전에너지로 기존의 전동기 를 손쉽게 일체형 발전전동기로 교체 모든 전동기를 발전에너지로 활용할수있는 것을 특징으로 하는 충,발전 일체형 전동기.