KR20210039373A - 무소음 자가발전 발전기 - Google Patents

무소음 자가발전 발전기 Download PDF

Info

Publication number
KR20210039373A
KR20210039373A KR1020217001076A KR20217001076A KR20210039373A KR 20210039373 A KR20210039373 A KR 20210039373A KR 1020217001076 A KR1020217001076 A KR 1020217001076A KR 20217001076 A KR20217001076 A KR 20217001076A KR 20210039373 A KR20210039373 A KR 20210039373A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
rotor
magnetic
phase
excitation body
Prior art date
Application number
KR1020217001076A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102616342B1 (ko
Inventor
저 장
신춘 료우
초우후이 료우
Original Assignee
선전 굿패밀리 스포츠 디벨롭먼트 컴퍼니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 선전 굿패밀리 스포츠 디벨롭먼트 컴퍼니 리미티드 filed Critical 선전 굿패밀리 스포츠 디벨롭먼트 컴퍼니 리미티드
Publication of KR20210039373A publication Critical patent/KR20210039373A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102616342B1 publication Critical patent/KR102616342B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H02K1/165—Shape, form or location of the slots
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/005—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters
    • A63B21/0053—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters using alternators or dynamos
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2786—Outer rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/42—Asynchronous induction generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63B—APPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B21/00—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices
    • A63B21/005—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters
    • A63B21/0051—Exercising apparatus for developing or strengthening the muscles or joints of the body by working against a counterforce, with or without measuring devices using electromagnetic or electric force-resisters using eddy currents induced in moved elements, e.g. by permanent magnets

Landscapes

  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Orthopedic Medicine & Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

무소음 자가발전 발전기는 스테이터 발전 전기자(12) 및 로터 여자체(11)를 포함하고, 스테이터 발전 전기자(12)는 로터 여자체(11) 방향으로 여러 개의 기둥형 유도 자극(122)이 연장 형성되고, 기둥형 유도 자극(122)에는 발전 코일(123)이 권선되며; 로터 여자체(11)는 스테이터 발전 전기자(12)를 향한 방향에 서로 접합되는 적어도 2층의 구조를 포함하고, 한 층은 비자성 재료로 구성되고 다른 한층은 강자성 재료 여자체(1110) 및 자성 재료 자성체(1111)가 원주방향을 따라 번갈아 배열되며; 강자성 재료 기둥형 유도 자극(122)의 개수와 로터 여자체(11) 상의 강자성 재료 여자체(1110)의 개수의 조합 비율은 듀얼 삼상 발전 조건을 만족한다. 상기 발전기는 원리상에서 진동 및 소음의 근본적인 원인을 제거하여 자가발전 발전기 부분이 무소음 상태에서 작동되도록 하고, 특히 자가발전 발전기는 다양한 피트니스 장비의 사용 요구를 잘 만족할 수 있다.

Description

무소음 자가발전 발전기
본 발명은 스포츠 피트니스 장비 분야와 발전기 분야에 관한 것이고, 특히 무소음 자가발전 발전기에 관한 것이다.
스포츠 피트니스 산업의 급속한 발전으로 피트니스 장비와 관련된 댐퍼의 품질 요구 사항이 점점 더 높아지고 있다. 자기 발전 원리를 전자기 댐퍼로 사용하는 것이 가장 과학적인 방법이다. 감쇠력을 획득하면서 전기 에너지도 획득하여 피트니스 장비 자체에 전력을 공급할 수 있어 외부 전원 공급의 번거로움을 해소하고 전원이 없는 곳에서도 피트니스 장비를 사용할 수 있다.
그러나 자가발전 과정에서 발생하는 기술적 난제는 자가발전 발전기가 작동 중에 항상 크거나 작은 진동과 소음을 발생시켜 피트니스 장비의 품질에 영향을 미친다는 점이다. 기존의 자가발전 발전기(댐퍼)와 영구자석 발전기에는 모두 이 결함이 있으며 일부 진동은 아주 심각하다.
자가 발전의 원리는 일반적으로 삼상 발전의 원리를 채택한다. 삼상 발전 코일이 체인 매립 방식을 사용하면 진동과 소음이 좀 낮아 지지만 피트니스 장비의 방진 요구는 만족할 수 없다.
본 발명의 특징과 장점은 아래 내용에서 부분적으로 설명되거나, 아래 내용에서 더 명확해지거나, 또는 본 발명의 실시를 통해 알게 될 것이다.
선행기술의 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 원리상에서 진동 및 소음의 근본적인 원인을 제거하여 자가발전 발전기 부분이 무소음 상태에서 작동되도록 하고, 특히 자가발전 발전기는 다양한 피트니스 장비의 사용 요구를 잘 만족할 수 있는 무소음 자가발전 발전기를 제공한다.
본 발명이 상기 기술적 과제를 해결하기 위해 사용하는 과제의 해결 수단은 아래와 같다.
본 발명은 무소음 자가발전 발전기를 제공하고, 이는 스테이터 발전 전기자 및 로터 여자체(Excitation body)를 포함하고,
스테이터 발전 전기자는 로터 여자체 방향으로 여러 개의 기둥형 유도 자극(Induction pole)이 연장 형성되고, 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선되며;
로터 여자체는 스테이터 발전 전기자를 향한 방향에 서로 접합되는 적어도 2층의 구조를 포함하고, 한 층은 비자성 재료로 구성되고 다른 한층은 강자성 재료 여자체 및 자성 재료 자성체가 원주방향을 따라 번갈아 배열되어 여러 쌍의 발전용 여자체를 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테이터 발전 전기자 및 로터 여자체는 아우터 로터 이너 스테이터 구조를 사용하고, 스테이터 발전 전기자에는 이너 링이 구비되며, 이너 링으로부터 외측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극이 연장 형성되고, 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 로터 여자체는 스테이터 발전 전기자를 향한 방향에 3층 구조를 포함하고, 순차적으로
자성 재료로 구성되는 로터 아우터 링;
비자성 재료로 구성되는 로터 중간층;
강자성 재료 여자체 및 자성 재료 자성체가 원주방향을 따라 번갈아 배열되는 로터 이너 링이다.
바람직하게, 강자성 재료 여자체는 스테이터 발전 전기자를 향한 일면이 중간이 두껍고 내측 원호면을 형성하며, 양측은 얇고 경사 평면을 형성한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 스테이터 발전 전기자 및 로터 여자체는 아우터 스테이터 이너 로터 구조를 사용하고, 스테이터 발전 전기자에는 아우터 링이 구비되며, 아우터 링으로부터 내측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극이 연장 형성되고, 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선된다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 로터 여자체는 스테이터 발전 전기자를 향한 방향에 2층 구조를 포함하고, 순차적으로
비자성 재료로 구성되는 로터 이너 링;
강자성 재료 여자체 및 자성 재료 자성체가 원주방향을 따라 번갈아 배열되는 로터 아우터 링이다.
바람직하게, 강자성 재료 여자체는 중간이 두껍고 외측 원호면을 형성하며, 양측은 얇고 경사 평면을 형성한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기둥형 유도 자극의 개수와 로터 여자체 상의 강자성 재료 여자체의 개수의 조합 비율은 듀얼 삼상 발전 조건을 만족한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기둥형 유도 자극의 개수는 12개, 강자성 재료 여자체의 개수는 5쌍으로서 그 조합 비율이 듀얼 삼상 2극 발전 조건을 만족하거나; 또는, 기둥형 유도 자극의 개수는 24개, 강자성 재료 여자체의 개수는 10쌍으로서, 그 조합 비율이 듀얼 삼상 4극 발전 조건을 만족한다.
바람직하게, 듀얼 삼상 2극 또는 상기 듀얼 삼상 4극 발전의 발전 출력 회로는 단일 그룹 삼상 발전 출력 또는 듀얼 그룹 삼상 발전 출력을 사용한다.
본 발명의 무소음 자가발전 발전기는 구조적 기술 특징이 로터 여자체가 적어도 2층의 2가지 상이한 재료를 사용하는 것으로서, 한 층은 비자성 재료로 구성되고 다른 한층은 강자성 재료 여자체 및 자성 재료 자성체가 원주방향을 따라 번갈아 배열됨으로써, 여자 자기장이 맞닿은 영역의 기자력 차이가 급변하는 것을 완화하고 발전기 운행 과정에서의 진동과 소음을 효과적으로 감소할 수 있다.
바람직하게, 강자성 재료 여자체는 중간이 두껍고 양측이 얇은 불규칙한 형상으로서 최적화된 해결수단을 설계하였고, 즉 강자성 재료 여자체가 스테이터 발전 전기자를 향한 일면이 중간이 두껍고 내측 원호면을 형성하며, 양측은 얇고 경사 평면을 형성함으로써, 여자 자기장이 맞닿은 영역의 기자력 차이가 급변하는 것을 완화하고 발전기 운행 과정에서의 진동과 소음을 효과적으로 감소할 수 있다.
아울러, 본 발명은 기둥형 유도 자극의 개수와 여자체의 개수의 조합 비율 조건을 결합하여 듀얼 삼상 발전 요구를 만족하고, 여자 자기장이 코어에 대한 진동 작용력을 감소한다.
본 발명의 상기 과제의 해결 수단을 조합하여, 자가발전 발전기의 진동 및 소음의 근본적인 원일을 제거함으로써, 피트니스 장비 업계와 발전기 업계에 우수한 무소음 발전 신제품을 제공한다.
명세서를 열독한 후 당업자는 이런 과제의 해결 수단의 특징 및 내용을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
아래 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하며, 본 발명의 장점 및 실시형태는 더 명확해질 것이다. 도면에 도시된 내용은 본 발명에 대한 해석 설명일 뿐 본 발명에 대한 어떤 제한도 아니다. 도면에서
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아우터 로터 이너 스테이터 듀얼 삼상 2극 조합 비율의 무소음 자가발전 발전기의 구조 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 아우터 스테이터 이너 로터 듀얼 삼상 2극 조합 비율의 무소음 자가발전 발전기의 구조 모식도이다.
도 3은 도 1의 스테이터 발전 전기자의 구조 모식도이다.
도 4는 도 1의 로터 여자체의 구조 모식도이다.
도 5a는 도 1중 단일 강자성 재료 여자체의 단면 모식도이다.
도 5b는 도 2중 단일 강자성 재료 여자체의 단면 모식도이다.
도 6은 도 1에서 단일 그룹 삼상 발전 출력을 사용시의 발전 코일의 구조 모식도이다.
도 7은 도 1에서 듀얼 그룹 삼상 발전 출력을 사용시의 발전 코일의 구조 모식도이다.
도 8은 본 발명 중 일 실시예로서 아우터 로터 이너 스테이터 듀얼 삼상 4극 조합 비율의 무소음 자가발전 발전기의 구조 모식도이다.
도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 무소음 자가발전 발전기(10)는 스테이터 발전 전기자(12) 및 로터 여자체(11)를 포함하고, 스테이터 발전 전기자(12) 및 로터 여자체(11)는 아우터 로터 이너 스테이터 구조를 사용하며, 스테이터 발전 전기자(12)에는 이너 링(121)이 구비되며, 이너 링(121)로부터 외측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극(122)이 연장 형성되고, 기둥형 유도 자극(122)에는 발전 코일(123)이 권선된다.
로터 여자체(11)는 스테이터 발전 전기자(12)를 향한 방향에 3층 구조를 포함하고, 순차적으로
자성 재료로 구성되는 로터 아우터 링(110);
비자성 재료로 구성되는 로터 중간층(112);
강자성 재료 여자체(1110) 및 자성 재료 자성체(1111)가 원주방향을 따라 번갈아 배열되는 로터 이너 링(111)이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 바람직하게 강자성 재료 여자체(1110)는 중간이 두껍고(도면부호 1115 부분) 양측이 얇은(도면부호 1112 부분) 불규칙한 형상이다. 구체적으로 강자성 재료 여자체(1110)가 스테이터 발전 전기자(12)를 향한 일면이 중간이 두껍고 내측 원호면(1113)을 형성하며, 양측은 얇고 경사 평면(1114)을 형성한다.
도 1은 듀얼 삼상 2극 발전기의 스테이터 발전 전기자(12) 및 로터 여자체(11)의 구조 모식도이다. 이는 아우터 로터 이너 스테이터를 주체 구조로 한다. 기둥형 유도 자극(122)의 개수와 로터 여자체(11) 상의 강자성 재료 여자체(1110)의 개수의 조합 비율이 듀얼 삼상 발전 조건을 만족한다. 도 1에 도시된 강자성 재료 여자체(1110)는 10개이고, 스테이터 기둥형 유도 자극(122)은 12개이다. 10개의 여자체에 대응되는 12개의 기둥형 유도 자극은 전체 자기 통로 분포 구조에서 듀얼 삼상 2극 발전 조건을 구성하고, 구체적으로 도 1에 도시된 A1, A1°는 제1 그룹 삼상의 A상이 상응한 기둥형 유도 자극에서 차지하는 위치를 가리키고, 도면에서 A2, A2°는 제2 그룹 삼상의 A상이 상응한 기둥형 유도 자극에서 차지하는 위치를 가리키며, 도면에서 A1, B1, C1의 헤드 엔드는 120도의 전기적 각도 차이가 있어 삼상 2극 발전 조건에 부합되고, A2, B2, C2의 헤드 엔드는 120도의 전기적 각도 차이가 있어 삼상 2극 발전 조건에 부합되기에, 발전기의 전반 시스템 내에서 듀얼 삼상 2극 발전 조건을 만족한다.
듀얼 삼상 2극 발전기의 주체 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 스테이터 발전 전기자에 이너 링이 구비되고, 이너 링으로부터 외측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극이 연장 형성되며, 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 로터 여자체는 3층의 3가지 상이한 재료로 이루어지고, 3층의 3가지 상이한 재료는 각각 자성 재료로 이루어지되 자성 재료는 공업 순철, 주철, 주강 등을 사용할 수 있는 로터 아우터 링(110); 비자성 재료로 이루어지되 비자성 재료는 알루미늄, 스테인리스, 플라스틱 등을 사용할 수 있는 로터 중간층(112); 강자성 재료 여자체(1110) 및 자성 재료 자성체(1111)가 번갈아 배열되되 강자성 재료 여자체(1110)는 네오디뮴-철-붕소, 페라이트 등을 사용할 수 있고 자성 재료 자성체(1111)는 철판, 강판 등을 사용할 수 있는 로터 이너 링(111)이다. 물론 강자성 재료 여자체(1110)는 영구자석 여자를 사용할 수도 있고, 전기자석 여자를 사용할 수도 있다.
가공 방법: 로터 아우터 링(110)은 일반적으로 로터의 다른 부분과 함께 주조를 통해 형성되고, 로터 중간층(112)은 일반적으로 단독으로 동그라미 모양으로 가공되어 로터 아우터 링(110) 내부에 삽입될 수 있기만 하면 된다. 로터 이너 링(111)은 강자성 재료 여자체(1110)를 가공 성형 후 자화시켜 자가발전 발전기를 여자시키며, 자성 재료 자성체(1111)는 일반적으로 철판 또는 강판을 스탬핑하여 작은 쇠꼬챙이를 형성하고, 2개의 강자성 재료 여자체(1110)(예를 들면 영구자석 또는 전기자석 재료) 사이에 작은 쇠꼬챙이를 사입하여, 2개의 영구자석 또는 전기자석 재료의 N, S 두 자극 사이의 기차력 차이를 완화시키고, 즉 여자 자기장이 맞닿은 영역의 기자력 차이가 급변하는 것을 완화시킨다.
본 발명의 기둥형 유도 자극의 개수와 여자체의 개수의 조합 비율 조건은 듀얼 삼상 발전 요구를 만족하고, 여자 자기장이 코어에 대한 진동 작용력을 감소한다.
듀얼 삼상 2극 또는 듀얼 삼상 4극 발전의 발전 출력 회로는 단일 그룹 삼상 발전 출력 연결을 사용할 수 있고, 듀얼 그룹 삼상 발전 출력 연결을 사용할 수도 있다.
도 6은 도 1에서 단일 그룹 삼상 발전 출력을 사용시의 발전 코일의 구조 모식도이다. 도면에서 A상은 헤드 엔드이고 1호 기둥형 유도 자극으로부터 시작하여 권선되며, 권선 후 1°호 기둥형 유도 자극을 타고 넘어가 계속하여 권선되어 A상 권선이 완료된 후 A상의 테일 엔드는 1°호 기둥형 유도 자극으로부터 들어간다. 구체적인 권선 방법은 도 6의 발전 코일을 상세히 참조할 수 있다. 도 6에서 B상, C상의 권선 방법은 A상과 같다. AS, BS, CS는 각각 A상 헤드 엔드, B상 헤드 엔드, C상 헤드 엔드를 가리키고; AW, BW, CW는 각각 A상 테일 엔드, B상 테일 엔드, C상 테일 엔드를 가리킨다.
도 7은 도 1에서 듀얼 그룹 삼상 발전 출력을 사용시의 발전 코일의 구조 모식도이다. A1S, B1S, C1S는 각각 A1상 헤드 엔드, B1상 헤드 엔드, C1상 헤드 엔드를 가리키고；A1W, B1W, C1W는 각각 A1상 테일 엔드, B1상 테일 엔드, C1상 테일 엔드를 가리키며；A2S, B2S, C2S는 각각 A2상 헤드 엔드, B2상 헤드 엔드, C2상 헤드 엔드를 가리키고；A2W, B2W, C2W는 각각 A2상 테일 엔드, B2상 테일 엔드, C2상 테일 엔드를 가리킨다. 도면에서 제1그룹 삼상은 A1상 헤드 엔드(1호)가 A1 테일 엔드(1°호)에 연결되고, B1상 헤드 엔드(3°호)가 B1상 테일 엔드(3호)에 연결되며, C1상 헤드 엔드(5호)가 C1상 테일 엔드(5°호)에 연결된다. 도면에서 제2 그룹 삼상은 A2상 헤드 엔드(2호)가 A2 테일 엔드(2°호)에 연결되고, B2상 헤드 엔드(4°호)가 B2상 테일 엔드(4호)에 연결되며, C2상 헤드 엔드(6호)가 C2상 테일 엔드(6°호)에 연결된다. 구체적인 권선 방법은 도 7을 상세히 참고하기 바란다.
도 8은 본 발명 중 일 실시예로서 아우터 로터 이너 스테이터 듀얼 삼상 4극 조합 비율의 무소음 자가발전 발전기의 구조 모식도이다. 무소음 자가발전 발전기(30)는 스테이터 발전 전기자(32) 및 로터 여자체(31)를 포함하고, 스테이터 발전 전기자(32) 및 로터 여자체(31)는 아우터 로터 이너 스테이터 구조를 사용하며, 스테이터 발전 전기자(32)에는 이너 링이 구비되며, 이너 링으로부터 외측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극이 연장 형성되고, 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선된다. 로터 여자체(31)는 스테이터 발전 전기자(32)를 향한 방향에 3층 구조를 포함하고, 순차적으로
자성 재료로 구성되는 로터 아우터 링(310);
비자성 재료로 구성되는 로터 중간층(312);
강자성 재료 여자체(3110) 및 자성 재료 자성체(3111)가 원주방향을 따라 번갈아 배열되는 로터 이너 링(311)이다.
구조 원리는 도 1과 유사하고, 도면에서 로터 여자체가 20개의 강자성 재료 여자체(3110)를 포함하며, 스테이터 발전 전기자(32) 상의 24개 기둥형 유도 자극은 자기 통로 분포가 듀얼 삼상 4극 발전 조건을 만족시킨다.
듀얼 삼상 4극 발전에 있어서, 각 상의 코일 구조 원리는 듀얼 삼상 2극 발전과 같기에 다시 상세히 설명하지 않는다. 예를 들면, 스테이터 발전 전기자(32) 상의 스테이터 기둥형 유도 자극에는 4개의 A1가 표기되어 있고, 서로 90도의 각을 이루면서 분포되며, 제1 그룹 삼상 4극 A상 코일이 점유하는 위치를 가리키고, 다른 각 상들은 이런 방법으로 유추할 수 있다.
실험을 통해 증명된 바에 따르면, 듀얼 삼상 2극 또는 듀얼 삼상 4극 발전은 모두 단일 그룹 삼상 발전 출력, 또는 듀얼 그룹 삼상 발전 출력을 사용할 수 있고 모드 진동 방지 효과에 영향을 주지 않는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에서 무소음 자가발전 발전기(20)는 스테이터 발전 전기자(22) 및 로터 여자체(21)를 포함하고, 스테이터 발전 전기자(22) 및 로터 여자체(21)는 아우터 스테이터 이너 로터 구조를 사용하며, 스테이터 발전 전기자(22)에는 아우터 링이 구비되며, 아우터 링으로부터 내측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극이 연장 형성되고, 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선된다.
로터 여자체(21)는 스테이터 발전 전기자(22)를 향한 방향에 2층 구조를 포함하고, 순차적으로
비자성 재료로 구성되는 로터 이너 링(212);
강자성 재료 여자체(2110) 및 자성 재료 자성체(2111)가 원주방향을 따라 번갈아 배열되는 로터 아우터 링(211)이다.
도 2에 도시된 구조는 내부 로터 여자체이고, 강자성 재료 여자체(2110)가 로터 아우터 링(211)에 밀착되고 자성 재료 자성체(2111)와 번갈아 배열되며, 로터 이너 링의 축과 다른 부분에 일반적으로 사용되는 강질 재료 자체가 자성 재료에 속하기에, 로터 여자체(21)는 통상적인 상황에서 다른 별도의 자성 재료로 자기장을 차폐할 필요가 없이 2층이면 된다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 바람직하게 강자성 재료 여자체(2110)는 중간이 두껍고(도면부호 2115 부분) 양측이 얇은(도면부호 2112 부분) 불규칙한 형상이다. 구체적으로 강자성 재료 여자체(2110)가 중간이 두껍고 내측 원호면(2113)을 형성하며, 양측은 얇고 경사 평면(2114)을 형성한다.
도 2와 도 1은 원리가 같고, 로터 여자체가 약간 다를 뿐이며, 스테이터, 로터의 구조 관계는 서로 교환이 가능하고, 여기서는 도 2에 대해 더 구체적으로 설명하지 않는다.
본 발명 무소음 발전 기술 방안에 있어서, 구조적 특징은 여자체가 적어도 2층의 상이한 재료로 구성되고, 강자성 재료 여자체가 중간이 두껍고 양측이 얇은 불규칙한 형상이며; 방법 특징은 듀얼 삼상 발전의 자기 통로 분포 특징을 응용함으로써 무소음 자가발전 발전기의 진동 및 소음의 근본적인 원일을 제거함으로써 스포츠 피트니스 장비 업계 및 요구가 높은 발전 장소에 우수한 발전기 신제품을 제공한다.
앞에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였고, 당업자는 본 발명의 범위 및 실질을 벗어나지 않으면서 다양한 변형을 진행하여 본 발명을 실시할 수 있다. 예를 들면 하나의 실시예에서 부분적으로 보여지거나 설명된 특징은 다른 하나의 실시예에 적용되어 또 다른 실시예를 얻을 수 있다. 상술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시예일 뿐 이에 의해 본 발명의 권리 범위가 한정되는 것이 아니다. 본 발명의 명세서 및 도면 내용을 응용하여 진행한 등가 변화는 모두 본 발명의 권리범위 내에 속한다.

Claims (10)

  1. 스테이터 발전 전기자 및 로터 여자체(Excitation body)를 포함하고,
    상기 스테이터 발전 전기자(armature)는 상기 로터 여자체 방향으로 여러 개의 기둥형 유도 자극(Induction pole)이 연장 형성되고, 상기 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선되며;
    상기 로터 여자체는 서로 접합되는 적어도 2층의 구조를 포함하고, 한 층은 비자성 재료로 구성되고 다른 한층은 강자성(ferromagnetism) 재료 여자체 및 자성(Magnetic) 재료 자성체가 원주방향을 따라 번갈아 배열되어 여러 쌍의 발전용 여자체를 형성하는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터 발전 전기자 및 로터 여자체는 아우터 로터 이너 스테이터 구조를 사용하고, 상기 스테이터 발전 전기자에는 이너 링이 구비되며, 이너 링으로부터 외측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극이 연장 형성되고, 상기 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선되는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로터 여자체는 상기 스테이터 발전 전기자를 향한 방향에 3층 구조를 포함하고, 순차적으로
    자성 재료로 구성되는 로터 아우터 링;
    비자성 재료로 구성되는 로터 중간층;
    강자성 재료 여자체 및 자성 재료 자성체가 원주방향을 따라 번갈아 배열되는 로터 이너 링인 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 강자성 재료 여자체는 상기 스테이터 발전 전기자를 향한 일면이 중간이 두껍고 내측 원호면(inner arc surface)을 형성하며, 양측은 얇고 경사 평면을 형성하는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터 발전 전기자 및 로터 여자체는 아우터 스테이터 이너 로터 구조를 사용하고, 상기 스테이터 발전 전기자에는 아우터 링이 구비되며, 아우터 링으로부터 내측을 향해 여러 개의 기둥형 유도 자극이 연장 형성되고, 상기 기둥형 유도 자극에는 발전 코일이 권선되는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로터 여자체는 상기 스테이터 발전 전기자를 향한 방향에 2층 구조를 포함하고, 순차적으로
    비자성 재료로 구성되는 로터 이너 링;
    강자성 재료 여자체 및 자성 재료 자성체가 원주방향을 따라 번갈아 배열되는 로터 아우터 링인 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 강자성 재료 여자체는 중간이 두껍고 외측 원호면을 형성하며, 양측은 얇고 경사 평면을 형성하는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기둥형 유도 자극의 개수와 상기 로터 여자체 상의 강자성 재료 여자체의 개수의 조합 비율은 듀얼 삼상 발전 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 기둥형 유도 자극의 개수는 12개, 상기 강자성 재료 여자체의 개수는 5쌍으로서 그 조합 비율이 듀얼 삼상 2극 발전 조건을 만족하거나; 또는,
    상기 기둥형 유도 자극의 개수는 24개, 상기 강자성 재료 여자체의 개수는 10쌍으로서, 그 조합 비율이 듀얼 삼상 4극 발전 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 듀얼 삼상 2극 또는 상기 듀얼 삼상 4극 발전의 발전 출력 회로는 단일 그룹 삼상 발전 출력 또는 듀얼 그룹 삼상 발전 출력을 사용하는 것을 특징으로 하는 무소음 자가발전 발전기.
KR1020217001076A 2018-07-13 2019-07-09 무소음 자가발전 발전기 KR102616342B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810768348.3 2018-07-13
CN201810768348.3A CN108649720B (zh) 2018-07-13 2018-07-13 一种静音自发电发电机
PCT/CN2019/095243 WO2020011161A1 (zh) 2018-07-13 2019-07-09 一种静音自发电发电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210039373A true KR20210039373A (ko) 2021-04-09
KR102616342B1 KR102616342B1 (ko) 2023-12-21

Family

ID=63751162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217001076A KR102616342B1 (ko) 2018-07-13 2019-07-09 무소음 자가발전 발전기

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210135540A1 (ko)
EP (1) EP3823137A4 (ko)
JP (1) JP7309113B2 (ko)
KR (1) KR102616342B1 (ko)
CN (1) CN108649720B (ko)
BR (1) BR112021000495A2 (ko)
WO (1) WO2020011161A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459958B1 (ko) * 2022-03-04 2022-11-04 주식회사 티앤에스테크 오프로드용 아이피엠 허브 모터

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11666793B2 (en) * 2018-01-31 2023-06-06 Sound Shore Innovations L.L.C. Modified weight training equipment
US11260257B2 (en) 2018-01-31 2022-03-01 Sound Shore Innovations L.L.C. Modified weight training equipment
USD969941S1 (en) 2018-01-31 2022-11-15 Sound Shore Innovations L.L.C. Weight plate
CN108649720B (zh) * 2018-07-13 2024-08-20 张喆 一种静音自发电发电机
JP7293701B2 (ja) * 2019-02-08 2023-06-20 株式会社デンソー 回転電機
WO2024040426A1 (zh) * 2022-08-23 2024-02-29 张喆 一种静音自发电发电机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050093391A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-05 Mcmullen Patrick T. Sleeveless permanent magnet rotor construction
JP2008005603A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Mitsubishi Electric Corp 同期機、およびこれを発電機として用いた発電システム
JP2010110128A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Toshiba Corp 永久磁石回転電機
JP2013085381A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Panasonic Corp 同期電動機駆動システム
WO2016044925A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-31 Tm4 Inc. Reluctance assisted external rotor pmsm
CN103795169B (zh) * 2006-06-14 2016-07-06 歌美飒创新技术公司 用于低惯性永磁电机的转子

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0628929Y2 (ja) * 1984-12-13 1994-08-03 神鋼電機株式会社 モ−タ用永久磁石の形状
DE4406471C2 (de) * 1994-02-23 1998-04-09 Mannesmann Sachs Ag Rotierende elektrische Maschine mit Außenläufer
CN2207656Y (zh) * 1994-07-06 1995-09-13 刘志新 一种永磁发电机转子
TW533652B (en) * 2000-08-25 2003-05-21 Honda Motor Co Ltd Permanent magnet type rotary electric machine and drive unit for same
EP1251023B1 (fr) * 2001-04-17 2004-11-17 Moteurs Leroy-Somer Machine électrique à rotor extérieur
EA200601821A1 (ru) * 2006-09-28 2007-06-29 Открытое Акционерное Общество "Инжиниринговая Нефтегазовая Компания-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт По Строительству И Эксплуатации Трубопроводов, Объектов Тэк" Многофазная электрическая машина
US8084911B2 (en) * 2008-10-16 2011-12-27 Asmo Co., Ltd. Motor
CN201781395U (zh) * 2010-05-11 2011-03-30 湖南科力电机股份有限公司 一种低齿槽转矩的直流无刷电机定、转子装置
JP5423770B2 (ja) * 2011-11-15 2014-02-19 株式会社デンソー マルチギャップ型回転電機
CN102545436B (zh) * 2012-02-08 2013-12-11 中国科学院电工研究所 一种永磁同步直驱电机的磁极结构及其设计方法
JP6207929B2 (ja) * 2013-08-29 2017-10-04 株式会社日立産機システム 永久磁石回転電機およびそれを用いたエレベータ装置
CN107404160A (zh) 2016-05-18 2017-11-28 德昌电机(深圳)有限公司 电机
CN106208460A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 广东威灵电机制造有限公司 电机转子、电机和空调器
CN208423958U (zh) * 2018-07-13 2019-01-22 张喆 一种静音自发电发电机
CN108649720B (zh) * 2018-07-13 2024-08-20 张喆 一种静音自发电发电机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050093391A1 (en) * 2003-11-03 2005-05-05 Mcmullen Patrick T. Sleeveless permanent magnet rotor construction
CN103795169B (zh) * 2006-06-14 2016-07-06 歌美飒创新技术公司 用于低惯性永磁电机的转子
JP2008005603A (ja) * 2006-06-21 2008-01-10 Mitsubishi Electric Corp 同期機、およびこれを発電機として用いた発電システム
JP2010110128A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Toshiba Corp 永久磁石回転電機
JP2013085381A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Panasonic Corp 同期電動機駆動システム
WO2016044925A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-31 Tm4 Inc. Reluctance assisted external rotor pmsm

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459958B1 (ko) * 2022-03-04 2022-11-04 주식회사 티앤에스테크 오프로드용 아이피엠 허브 모터

Also Published As

Publication number Publication date
US20210135540A1 (en) 2021-05-06
EP3823137A4 (en) 2022-04-06
WO2020011161A1 (zh) 2020-01-16
KR102616342B1 (ko) 2023-12-21
BR112021000495A2 (pt) 2021-04-06
CN108649720B (zh) 2024-08-20
JP2021532708A (ja) 2021-11-25
CN108649720A (zh) 2018-10-12
JP7309113B2 (ja) 2023-07-18
EP3823137A1 (en) 2021-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210039373A (ko) 무소음 자가발전 발전기
JP6055725B2 (ja) 回転子および回転子を用いたアキシャル型回転電機
US10250112B2 (en) Transverse flux machine
JP2006087296A (ja) 永久磁石モータ
JP2007143335A (ja) 界磁子およびモータ
JP2017055493A (ja) 埋込磁石型ロータおよび埋込磁石型ロータの製造方法
CN106655697A (zh) 一种线性振动马达
JP2005151785A (ja) リング状の電機子コイルを有する同期発電機
JP2011172359A (ja) 分割型回転子及び電動機
JP2015047009A (ja) 回転電機
TWM548923U (zh) 風扇、轉子及其永久磁性元件
JP2018046590A (ja) 回転電機
JP5404230B2 (ja) アキシャルギャップ型モータ
JP2011193627A (ja) 回転子鉄心および回転電機
JP5985067B2 (ja) 回転電機、及びエレベータ用巻上機
JP2014155276A (ja) 永久磁石式電動機
WO2023032040A1 (ja) モータ
US20240356399A1 (en) Motor
TWI632761B (zh) 風扇、轉子及其永久磁性元件
JPS59217030A (ja) 回転体用制振装置
JP5340809B2 (ja) モータ用マグネット、およびモータ
JP2003274581A (ja) 同期機
JPH1127920A (ja) 電磁アクチュエータ
JP2006158118A (ja) ハイブリッド型ステッピングモータ
JPS63202006A (ja) 着磁装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant