KR20210122371A - Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage - Google Patents
Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210122371A KR20210122371A KR1020200038655A KR20200038655A KR20210122371A KR 20210122371 A KR20210122371 A KR 20210122371A KR 1020200038655 A KR1020200038655 A KR 1020200038655A KR 20200038655 A KR20200038655 A KR 20200038655A KR 20210122371 A KR20210122371 A KR 20210122371A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power
- unit
- alternating current
- output
- rotating
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K47/00—Dynamo-electric converters
- H02K47/02—AC/DC converters or vice versa
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- H02K99/10—Generators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
- H02M7/54—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by dynamic converters
- H02M7/56—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by dynamic converters using mechanical parts to select progressively, or to vary continuously, the input potential
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 출력전압을 배가시킬 수 있는 비회전식 교류 발생기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 전원을 끊어주는 것만으로 물리적으로 회전하는 것과 같은 기전력을 얻을 수 있는 구조로 만들어진 출력전압을 배가시킬 수 있는 비 회전식 교류 발생기에 관한 것이다.The present invention relates to a non-rotational AC generator capable of doubling an output voltage, and more particularly, to a non-rotating AC generator capable of doubling an output voltage made of a structure that can obtain an electromotive force such as physically rotating just by turning off the power. It relates to a non-rotating alternator.
전기자동차 뿐만 아니라, 가정의 전력 사용, 건물 등의 비상전력의 사용 등 고효율의 교류전력 발생기의 필요성이 점차 더 커지고 있다.In addition to electric vehicles, the need for high-efficiency AC power generators, such as the use of power at home and emergency power in buildings, is gradually increasing.
전기를 사용하는 곳이 많아지면서 안정성과 편리성이 점차 대두되고 있다.As more and more places use electricity, stability and convenience are gradually emerging.
한편, 본 발명의 출원인에 의해 이전에 출원되어 등록된 기술(등록번호10-1913746, 2018년 10월 25일 등록)(발명의 명칭: 주파수 및 전압조절이 가능한 교류전력 발생기)이 개시된 바 있다. 이에 따르면, 비회전식 교류 발생이 가능한 구조가 제시된 바 있으나, 발열량이 많아 효율이 떨어지는 등 여러가지 문제점이 발생된 바 있다.On the other hand, a previously applied and registered technology (registration number 10-1913746, registered on October 25, 2018) by the applicant of the present invention (title of the invention: AC power generator capable of frequency and voltage control) has been disclosed. According to this, although a structure capable of generating a non-rotational alternating current has been proposed, various problems such as a decrease in efficiency due to a large amount of heat generated have occurred.
[선행기술문헌][Prior art literature]
(특허문헌 0001) 공개특허공보 제10-2014-0078732호(2014.06.25)(Patent Document 0001) Patent Publication No. 10-2014-0078732 (June 25, 2014)
(특허문헌 0002) 일본 공개특허공보 특개2000-353627호(2000.12.19)(Patent Document 0002) Japanese Patent Laid-Open No. 2000-353627 (2000.12.19)
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 기존의 회전식 동기발전기의 열, 마찰, 속도, 저항 등의 외력으로 인한 전력손실 및 효율 저하에 따른 문제점과 안정성, 활용성, 친화성 등의 여러 가지 문제점을 해결하고자 회전하지 않는 출력전압을 배가시킬 수 있는 비회전식 교류 발생기를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, and problems, stability, and utilization of power loss and efficiency decrease due to external forces such as heat, friction, speed, resistance, etc. of the conventional rotary synchronous generator An object of the present invention is to provide a non-rotating AC generator capable of doubling the non-rotating output voltage in order to solve various problems such as sex and affinity.
본 발명의 다른 목적은 교류 전원을 생성하되, 회전하지 않는 구조적인 이점을 활용하여, 전력손실 및 효율 저하에 따른 문제점을 개선하는 출력전압을 배가시킬 수 있는 비회전식 교류발생기를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a non-rotating AC generator capable of doubling an output voltage that generates an AC power source and improves the problems caused by power loss and efficiency degradation by utilizing the structural advantage of not rotating.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 출력전압을 배가시킬 수 있는 비회전식 교류전력 발생기는, 직류 전원부(110); 직류전기를 일정 시간, 일정 주기로 전력을 끊어주도록 스위칭 신호를 제공하는 제어부(120); 및 상기 제어부(120) 스위칭 신호에 의해 상기 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어 출력되도록 하는 교류 출력부(130)를 포함하고, 상기 교류 출력부(130)는 철심(131)과, 상기 철심(131)의 길이 방향으로 배열된 자극편(133)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 상기 직류 전원이 공급되는 계자권선(134,135)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 계자 권선(134,135)에 의한 유도기전력에 의해 상기 교류 전원을 출력하는 전기자 권선(136)을 포함하는 구조가 적층되어 이루어진 하나의 유닛으로서, 상기 교류 출력부(130) 및 상기 직류 전원부(110)사이에 연결되며, 상기 직류 전원부(110)로부터의 직류 전원이 일정하게 상기 교류 출력부(130)로 공급되도록 하여 지속적으로 교류 출력부(130)에서 교류가 출력되도록 전력을 공급하는 역할을 수행하는 파워 서플라이(140)(POWER SUPPLY)가 구비된 것으로서,A non-rotating AC power generator capable of doubling an output voltage according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object includes a DC
교류 출력부인 유닛 내부에 적층된 계자권선에 일정 듀티(duty)로 전원을 온/오프(ON/OFF) 해주는 것 만으로 전자의 이동에 의한 자속의 회전으로 기전력을 얻을 수 있고, 전원 공급은 직류(DC)전력을 사용하여, 정해진 듀티(duty)에 의해 전력을 끊어서 공급해주고, 계자에 서로 다른 방향성을 제공해주면서 기존의 회전식 동기발전기가 회전하는 것과 같은 형태의 교번 기전력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.The electromotive force can be obtained from the rotation of magnetic flux due to the movement of electrons simply by turning the power on/off with a certain duty to the field windings stacked inside the unit, which is the AC output unit, and the power supply is DC ( DC) power is used to cut and supply power according to a predetermined duty, and it is characterized in that it generates an alternating electromotive force similar to the rotation of a conventional rotary synchronous generator while providing different directions to the field.
또한, 교류 출력부인 유닛은 전기자의 갯수가 전자석의 갯수보다 더 많은 구조이며, 최종적으로 적층된 유닛의 총 높이가 압착력의 증대로 인해 서로간에 밀접하게 맞닿아 있도록 하여 컴팩트한 구조를 된 것을 특징으로 한다.In addition, the unit that is an AC output has a structure in which the number of armatures is greater than the number of electromagnets, and the total height of the finally stacked units is in close contact with each other due to the increase in compression force, so that it has a compact structure. do.
또한, 유닛은 하나 이상으로 이루어지며, 각 유닛 별로 스위칭이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the unit is composed of one or more, it is characterized in that each unit can be switched.
또한, 유닛을 구성하는 전기자의 높이가 모두 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that all armatures constituting the unit have the same height.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 출력전압을 배가시킬 수 있는 교류전력 발생기에 의하면, 회전하지 않는 구조적인 이점을 활용한 교류전력 발생기를 제공함으로써 교류발전기의 효율이 향상되고 고장의 염려가 줄어든 효과가 있다.As described above, according to the AC power generator capable of doubling the output voltage according to the present invention, the efficiency of the AC generator is improved and the risk of failure is reduced by providing the AC power generator utilizing the structural advantage of not rotating. there is
또한, 직류 전원을 이용하여 교류 전원을 생성하되, 기존의 회전 운동에너지를 이용한 동기 발전기가 아닌, 안정적이고 출력조절이 간편한 고효율 교류전력 발생기를 제공할 수 있게 된 효과가 있다.In addition, there is an effect of being able to provide a high-efficiency AC power generator that is stable and easy to control output, rather than a synchronous generator using the conventional rotational kinetic energy to generate AC power using DC power.
도 1은 종래 기술에 따른 교류전력 발생기를 도시한 블록도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 교류전력 발생기 중에서 일부 구성(유닛)을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교류전력 발생기를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 교류전력 발생기의 일부 구성(유닛)들과 종래 일부 구성(유닛)을 비교한 예를 도시한 개략도이다
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 교류전력 발생기의 일부 구성(유닛)과 종래 일부 구성(유닛)의 결선방법의 예를 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 교번자속에 의한 교류 출력이 가능한 교류 발생기(혹은 발전기) 구조를 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 교번자속에 의한 교류 출력이 가능한 교류 발생기(혹은 발전기)의 유닛의 구조에서 자기장의 방향을 도식적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 유닛의 갯수가 변화하는 모습을 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram showing an AC power generator according to the prior art.
Figure 2 is a schematic diagram showing some components (units) of the AC power generator according to the prior art.
3 is a block diagram illustrating an AC power generator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram illustrating an example of comparing some components (units) of an AC power generator according to an embodiment of the present invention and some components (units) in the prior art
5 is a schematic diagram illustrating an example of a wiring method of a partial configuration (unit) of an AC power generator according to an embodiment of the present invention and a conventional partial configuration (unit).
6 is a diagram schematically showing the structure of an AC generator (or generator) capable of outputting AC by alternating magnetic flux according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram schematically showing the direction of a magnetic field in the structure of a unit of an AC generator (or generator) capable of AC output by alternating magnetic flux according to an embodiment of the present invention.
8 is a diagram illustrating a state in which the number of units is changed.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate the overall understanding, the same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.
본 발명의 교류전력 발생기에 관하여 하기와 같이 실시 예를 들어 자세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위를 실시 예에 한정하는 것은 아니다. The AC power generator of the present invention will be described in detail with reference to an embodiment as follows, and the scope of the present invention is not limited to the embodiment.
본 발명의 실시예는 회전하지 않는 구조적인 이점을 활용한 교류전력 발생기에 관한 것이다. An embodiment of the present invention relates to an AC power generator utilizing the structural advantage of not rotating.
본 발명의 실시예는 전원을 끊어주는 것만으로 물리적으로 회전하는 것과 같은 기전력을 얻을 수 있는 구조로 만들어진 비 회전식 교류 발생기이다.An embodiment of the present invention is a non-rotational AC generator made of a structure that can obtain an electromotive force such as physically rotating simply by turning off the power.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술의 교류 발생기는 직류 전원부(110); 직류전기를 일정 시간, 일정 주기로 전력을 끊어주도록 스위칭 신호를 제공하는 제어부(120); 및 상기 제어부(120) 스위칭 신호에 의해 상기 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어 출력되도록 하는 교류 출력부(130)를 포함하고, 상기 교류 출력부(130)는 철심(131)과, 상기 철심(131)의 길이 방향으로 배열된 자극편(133)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 상기 직류 전원이 공급되는 계자권선(134,135)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 계자 권선(134,135)에 의한 유도기전력에 의해 상기 교류 전원을 출력하는 전기자 권선(136)을 포함할 수 있다.1 and 2, the conventional AC generator includes a DC
이에 비하여 도 3 및 도 4의 본 발명에 의하면, 본 발명의 교류 발생기는 직류 전원부(110); 직류전기를 일정 시간, 일정 주기로 전력을 끊어주도록 스위칭 신호를 제공하는 제어부(120); 및 상기 제어부(120) 스위칭 신호에 의해 상기 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어 출력되도록 하는 교류 출력부(130)를 포함하고, 상기 교류 출력부(130)는 철심(131)과, 상기 철심(131)의 길이 방향으로 배열된 자극편(133)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 상기 직류 전원이 공급되는 계자권선(134,135)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 계자 권선(134,135)에 의한 유도기전력에 의해 상기 교류 전원을 출력하는 전기자 권선(136)을 포함할 수 있고, 상기 교류 출력부(130) 및 상기 직류 전원부(110)사이에 연결되며, 상기 직류 전원부(110)로부터의 직류 전원이 일정하게 상기 교류 출력부(130)로 공급되도록 하여 지속적으로 교류 출력부(130)에서 교류가 출력되도록 전력을 공급하는 역할을 수행하는 파워 서플라이(140)(POWER SUPPLY)가 구비된다. In contrast, according to the present invention of Figures 3 and 4, the AC generator of the present invention includes a DC
상기 제어부(120)는 일정 주기로 전력을 끊어주도록 스위칭 신호를 제공하는 회전 스위칭부와, 상기 회전 조절부의 신호를 속도로 조절해주는 회전 조절부를 포함할 수 있다.The
상기 제어부(120)에 의해 상기 교류 전원의 주파수 및 전압이 간편하게 조절될 수 있다.The frequency and voltage of the AC power can be easily adjusted by the
상기 교류 출력부(130)는 전기자 권선을 중심으로 상기 계자 권선이 상기 철심의 상, 하부에 각각 권취 될 수 있다.In the
상기 교류 출력부(130)의 자극편은 상기 계자권선의 최외측과, 상기 계자 권선의 사이와, 그리고 상기 계자 권선과 상기 전기자 권선 사이에 각각 형성될 수 있다.The pole piece of the
상기 교류 출력부(130)의 회전하지 않는 구조의 이점으로 인해, 이격거리 오차가 발생하지 않아, 전기의 품질을 향상시킬 수 있으며, 회전하지 않는 안정적인 구조의 이점으로 인해, 회전마찰력 또는 마모, 회전관성에 의한 열문제 등이 개선될 수 있다. Due to the advantage of the non-rotating structure of the
상기 교류 출력부(130)의 철심, 자극편, 권선 및 전기자 권선이 제 1유닛을 구성하고, 상기 제 1유닛, 상기 제 2유닛의 계자 권선에 순차적으로 상기 직류 전원이 공급되어 상기 전기자 권선을 통해 단상 교류 전원이 출력될 수 있다.The iron core, the pole piece, the winding and the armature winding of the
상기 제 1유닛과 동일한 구성의 제 2유닛과, 상기 제 1유닛과 동일한 제 3유닛을 더 포함하고, 상기 직류전원이 순차적으로 공급되어 상기 전기자 권선을 통해 삼상 교류 전원이 출력될 수 있다.It may further include a second unit having the same configuration as the first unit and a third unit identical to the first unit, wherein the DC power is sequentially supplied to output three-phase AC power through the armature winding.
도 4를 참조하면, 전기자 (권선)과 전자석(제1 및 제2 계좌 권선을 지칭함)간의 배치를 살펴보면, 종래의 구조(a)는 전자석과 전자석 사이에 제 1 계좌 권선(전자석)(N극<->S극)과 제2 계좌권선(전자석)(S<->N)이 수직으로 적층되어 배치되며, 이러한 구조가 연속적으로 반복된다.4, looking at the arrangement between the armature (winding) and the electromagnet (referring to the first and second account windings), the conventional structure (a) is a first account winding (electromagnet) (N pole) between the electromagnet and the electromagnet <->S pole) and the second account winding (electromagnet) (S<->N) are vertically stacked and arranged, and this structure is continuously repeated.
종래 유닛 적층 구조에서는 전자석이 자화 후 탈자가 반복되면서 발생되는 에너지에 의해 열이 발생되면서 발열량이 증대되어 효율이 떨어진다.In the conventional unit stacked structure, heat is generated by the energy generated as the electromagnet is repeatedly demagnetized after magnetization, and the amount of heat generated increases, resulting in lower efficiency.
즉, 종래 유닛의 적층 구조일 경우, 기자력을 발생시키는 NS 전자석과 SN전자석이 밀착되어 있어, 복사열로 인한 유닛 내부의 열에 의한 온도가 높이 상승하는 경우가 있었다. 때문에, 전원 스위칭의 DUTY 비율을 높이지 못하였으며, 안전을 보장하기 어렵다는 단점이 있었다. 게다가, 이 전자석의 발열이 전기자에도 영향을 끼치게 되면서 출력 전력에도 이상 발생하는 문제점이 있었다. 다시 설명하면, 종래 유닛 구조에서 가장 문제가 되는 부분은 열문제였다. 유닛 내부의 열 때문에 발전기를 오래 가동시킬 때 안전성에 문제가 있었다.That is, in the case of a stacked structure of a conventional unit, the NS electromagnet generating magnetomotive force and the SN electromagnet are in close contact with each other, and the temperature due to the heat inside the unit due to radiant heat may rise. Therefore, the DUTY ratio of power switching could not be increased, and it was difficult to ensure safety. In addition, as the heat of the electromagnet affects the armature, there is a problem in that an abnormality occurs in the output power. In other words, the most problematic part in the conventional unit structure was the thermal problem. There was a safety problem when running the generator for a long time because of the heat inside the unit.
또한, 이전 종래 유닛의 적층 구조에서는 전자석의 갯수가 전기자의 갯수보다 더 많은 구조이다. 하지만 변경된 본 발명의 유닛의 적층 구조는 전기자의 갯수가 전자석의 갯수보다 더 많은 구조를 가지거나 또한 종래와 동일한 갯수의 전기자와 전자석의 적층 구조를 가진 경우에도 최종적으로 적층된 유닛의 총 높이가 압착력의 증대로 인해 서로간에 밀접하게 맞닿아 있도록 하여 컴팩트한 구조를 만들었다는 점에 특징이 있다. In addition, in the stacked structure of the previous conventional unit, the number of electromagnets is larger than the number of armatures. However, in the modified stacked structure of the unit of the present invention, even if the number of armatures has a structure greater than the number of electromagnets or has a stacked structure of the same number of armatures and electromagnets as in the prior art, the total height of the finally stacked units is the compression force It is characterized in that it has a compact structure by making it closely contact with each other due to the increase of
또한, 종래 유닛의 적층 구조는 한 가지로 국한되어, 스위칭 방법에 따라 단상과 3상의 구조가 되었다. 그러나, 본 발명의 유닛의 적층 구조에 따르면, 유닛 별로 스위칭도 가능해진 상태이다(???).In addition, the stacked structure of the conventional unit is limited to one, and has become a single-phase and three-phase structure according to a switching method. However, according to the stacked structure of the units of the present invention, switching is also possible for each unit (???).
한편, 본 발명의 유닛의 적층구조에 있어서, 전기자의 높이가 동일해야 한다(필수 조건:유의 법칙(YOO'S LAW).On the other hand, in the stacked structure of the unit of the present invention, the height of the armature must be the same (required condition: YOO'S LAW).
도 4에서 본 발명의 유닛 적층구조의 일예를 살펴보면, 도 4 (b)는 전기자 사이에 각각 NS 전자석과 SN 전자석을 한개씩 배치한 점에서 적층 구조가 차이가 있다. 이런 유닛 구조에 따르면, 기자력을 발생시키는 NS 전자석과 SN전자석이 쇄교되는 전기자를 사이에 두고 떨어져 있기 때문에 전자석을 탈자 현상으로 인한 열이 분산되어 내부의 열이 한쪽에만 편향되지 않는다. 따라서, 전원 스위칭의 DUTY비율을 일정 비율 이상으로 하였으며, 전자석의 안정적인 스위칭으로 인한 출력의 안정성을 확보할 수 있다. 즉, 도 4 (b)의 구조에서는 이전 도 4(a) 구조에서의 문제를 해결하게 되면서 출력 전력의 안정성을 확보하게 되었다.Referring to an example of the unit stacked structure of the present invention in FIG. 4, FIG. 4(b) has a different stacked structure in that one NS electromagnet and one SN electromagnet are disposed between the armatures. According to this unit structure, since the NS electromagnet, which generates the magnetomotive force, and the SN electromagnet, which generate the magnetomotive force, are separated from the armature to be linked, the heat caused by the demagnetization of the electromagnet is dispersed, so that the internal heat is not deflected to only one side. Therefore, the DUTY ratio of the power switching is set to a certain ratio or more, and stability of the output can be secured due to the stable switching of the electromagnet. That is, in the structure of FIG. 4(b), the stability of the output power was secured while solving the problem of the previous structure of FIG. 4(a).
또한, 본 발명에서는 유닛을 마감할 때, 종래 유닛과는 다르게(종래 유닛에서는 결선부분의 철편에서 합선이 일어나서 고장이 발생하거나 화재의 위험이 발생하였다) 에폭시 자체로 유닛을 코팅함으로써, 종래 유닛에서의 문제가 개선되었다(제조 방법에서의 차이점). In addition, in the present invention, when finishing the unit, unlike the conventional unit (in the conventional unit, a short circuit occurred in the iron piece of the wiring part, which caused a failure or a risk of fire) By coating the unit with epoxy itself, in the conventional unit problem has been improved (difference in manufacturing method).
또한, 종래 유닛(도 2 및 도 4(a) 참조)에서는 일반 에나멜동선 코일을 사용하여 유닛을 제작하면서, 일정 온도(일반 에나멜 동선의 절연이 버티는 온도 섭씨 130도)가 넘어가게 되면서, 에나멜 동선의 절연이 파괴되어 전자석이 합선되고, 그로 인한 저항 값의 변동에 의해 합선된 전자석 쪽으로 전력이 쏠리게 되며, 전력이 쇼트(short)된 쪽으로 무한히 흐르게 된다. 이와 동시에 스파크(spark)로 인한 안전상의 문제가 발생하게 되었다.In addition, in the conventional unit (see FIGS. 2 and 4 (a)), while manufacturing the unit using a general enameled copper wire coil, a certain temperature (the temperature at which the insulation of the general enameled copper wire withstands 130 degrees Celsius) is exceeded, enameled copper wire The insulation of the electromagnet is broken and the electromagnet is short-circuited, and the electric power is concentrated toward the short-circuited electromagnet due to the change in the resistance value. At the same time, safety problems due to sparks occurred.
본 발명의 유닛 적층 구조에 따르면, 폴리에스테르동선(종래 유닛)을 폴리에스테르이미드 동선으로 변경하여 절연 온도(섭씨 200~220도)가 상승하게 되었다. 따라서, 안정적인 입력 전력과 출력 전력 구조를 가질 수 있게 되었다.According to the unit stack structure of the present invention, the insulation temperature (200 to 220 degrees Celsius) is increased by changing the polyester copper wire (conventional unit) to the polyester imide copper wire. Accordingly, it is possible to have a stable input power and output power structure.
도 4(c)의 유닛의 적층구조는 도 4(b)의 유닛의 적층구조에서 SN 전자석을 제외한 나머지 장치들로 이루어진 다른 실시예의 유닛의 적층 구조이다. 이러한 유닛의 적층 구조도 도 4(a)의 유닛의 적층구조를 개선한 효과가 나타난다.The stacked structure of the unit of FIG. 4( c ) is a stacked structure of units of another embodiment including devices other than the SN electromagnet in the stacked structure of the unit of FIG. 4( b ). The stacked structure of these units also has the effect of improving the stacked structure of the units of FIG. 4( a ).
전력 종류의 변화change in power type
도 4(a)의 종래의 유닛의 적층 구조는 열발생의 문제점도 있었지만, AC만 출력이 가능하다. 즉 직류 교류의 교번 자속을 통해 교류의 출력을 얻을 수 있었고, DC 전력을 사용할 경우에는 다이오드를 사용하거나, 인버터를 사용하여 AC를 DC로 변환하는 작업을 한 번 거쳐야 했다.Although the stacked structure of the conventional unit of FIG. 4( a ) has a problem of heat generation, only AC can be output. In other words, the output of AC could be obtained through alternating magnetic flux of DC and AC, and when DC power was used, it was necessary to use a diode or an inverter to convert AC to DC once.
이에 비해 개선된 도 4(b) 및 도 4(c)의 유닛의 적층구조들에서는, NS와 SN의 전력을 통해 교류를 얻게 되며, SN 전자석의 위치를 NS로 뒤집어 적층하게 되면, DC의 출력을 얻을 수 있다.(DC 전자제품용 DC 발전기로 제작가능하며 소형화가 가능하다).In comparison, in the improved stacked structures of the units of FIGS. 4(b) and 4(c), alternating current is obtained through the power of NS and SN, and when the position of the SN electromagnet is reversed to NS and stacked, the output of DC (It can be manufactured as a DC generator for DC electronic products and can be miniaturized).
도 4(d)의 유닛의 적층구조는 도 4(a)의 유닛의 적층구조와 동일하나, 이 구조에서는 유닛의 적층 구조에서의 결선 방법을 달리하였으며(SN NS의 전자석의 위치를 다르게 할 수도 있다), 이에 대한 설명을 이하 계속하기로 한다.The stacked structure of the unit of FIG. 4(d) is the same as that of the unit of FIG. ), and the description thereof will be continued below.
출력 전력의 변화(도 5 참조)Change in output power (see Fig. 5)
도 4(a)의 종래 유닛 결선방법은 전자석의 결선을 병렬구조로 진행했다. (+)단자로 연결되는 전자석의 안선 부분의 거리감을 줄이기 위해 같은 방향으로, 유닛을 조립하면서 NS 전자석과 SN전자석의 안선이 겹치는 부분의 합선 우려가 컸으며, 유닛이 압착되면서 전체적으로 일정하게 조여져야 질이 좋고, 출력이 더 높아진다(이격거리). 하지만, 안선의 코일의 굵기가 높이로 작용하게 되면서 유닛을 압착시키는 것에 문제가 있었다(압축강도의 차이가 발생)(도 5 참조). 약 1mm 코일의 지름이 유닛의 높이에 영향을 미치게 된다.In the conventional unit wiring method of FIG. 4( a ), the connection of the electromagnets was performed in a parallel structure. In order to reduce the sense of distance between the lining of the electromagnet connected to the (+) terminal, there was a high risk of a short circuit in the part where the lining of the NS electromagnet and the SN electromagnet overlapped while assembling the unit in the same direction. The quality is good, and the output is higher (separation distance). However, there was a problem in compressing the unit as the thickness of the coil of the angseon acts as a height (a difference in compressive strength occurs) (see FIG. 5). The diameter of the coil about 1mm will affect the height of the unit.
이에 비해 본 발명의 실시예에 따른(도 4(d) 참조) 유닛의 적층구조에서는, 전자석의 결선을 직,병렬 구조로 진행하게 되면서 압착되는 부분이 양쪽으로 나눠지게 되면서 유닛을 압착시킬 때 한쪽으로 편향되지 않고, 양쪽으로 나눠지면서 압축강도를 일정하게 유지시킬 수 있게 되었고, 전기의 질이 더 좋아졌다. 게다가, 유닛이 압착될 때, 높이로 작용하게 되던 안선이 다방면으로 나눠지게 되면서 유닛을 압착시킬 때, 더 많은 강도로 압축시킬 수 있게 되어, 출력이 더 높아지게 되었다(이격거리). 이 구조에서는 결선작업도 종래 유닛 구조에서 비해 더 쉽고 편리해졌다.In contrast, in the stacked structure of the unit according to the embodiment of the present invention (see FIG. 4(d)), the part to be compressed is divided into both sides as the electromagnet is connected in a series and parallel structure, and when the unit is compressed, one side It is not deflected to the side, and it is divided into two sides to keep the compressive strength constant, and the quality of electricity is improved. In addition, when the unit is compressed, the lining, which used to act as a height, is divided into various directions, and when the unit is compressed, it can be compressed with more strength, resulting in a higher output (separation distance). In this structure, the wiring operation is also easier and more convenient than in the conventional unit structure.
결선방법은 전자석의 결선을 병렬구조로 진행했다. (+)단자로 연결되는 전자석의 안선 부분의 거리감을 줄이기 위해 같은 방향으로, 유닛을 조립하면서 NS 전자석과 SN전자석의 안선이 겹치는 부분의 합선 우려가 컸으며, 유닛이 압착되면서 전체적으로 일정하게 조여져야 질이 좋고, 출력이 더 높아진다(이격거리). 하지만, 안선의 코일의 굵기가 높이로 작용하게 되면서 유닛을 압착시키는 것에 문제가 있었다(압축강도의 차이가 발생)(도 5 참조). 약 1mm 코일의 지름이 유닛의 높이에 영향을 미치게 된다.As for the wiring method, the connection of the electromagnets was carried out in a parallel structure. In order to reduce the sense of distance between the lining of the electromagnet connected to the (+) terminal, there was a high risk of a short circuit in the part where the lining of the NS electromagnet and the SN electromagnet overlapped while assembling the unit in the same direction. The quality is good, and the output is higher (separation distance). However, there was a problem in compressing the unit as the thickness of the coil of the angseon acts as a height (a difference in compressive strength occurs) (see FIG. 5). The diameter of the coil about 1mm will affect the height of the unit.
이에 비해 본 발명의 실시예에 따른(도 4(d) 참조) 유닛의 적층구조에서는, 전자석의 결선을 직,병렬 구조로 진행하게 되면서 압착되는 부분이 양쪽으로 나눠지게 되면서 유닛을 압착시킬 때 한쪽으로 편향되지 않고, 양쪽으로 나눠지면서 압축강도를 일정하게 유지시킬 수 있게 되었고, 전기의 질이 더 좋아졌다. 게다가, 유닛이 압착될 때, 높이로 작용하게 되던 안선이 다방면으로 나눠지게 되면서 유닛을 압착시킬 때, 더 많은 강도로 압축시킬 수 있게 되어, 출력이 더 높아지게 되었다(이격거리). 이 구조에서는 결선작업도 종래 유닛 구조에서 비해 더 쉽고 편리해졌다.In contrast, in the stacked structure of the unit according to the embodiment of the present invention (see FIG. 4(d)), the part to be compressed is divided into both sides as the electromagnet is connected in a series and parallel structure, and when the unit is compressed, one side It is not deflected to the side, and it is divided into two sides to keep the compressive strength constant, and the quality of electricity is improved. In addition, when the unit is compressed, the lining, which used to act as a height, is divided into various directions, and when the unit is compressed, it can be compressed with more strength, resulting in a higher output (separation distance). In this structure, the wiring operation is also easier and more convenient than in the conventional unit structure.
입력전력의 변화(도 5 참조)Change of input power (refer to FIG. 5)
도 4(a)의 종래 유닛의 병렬 구조는 단 방향 결선으로, 가장 큰 문제는 유닛의 압착으로 인한 합선 문제가 가장 큰 문제였으며, 그에 더하여 전자석 전체가 병렬로 연결되면서 입력 전력과 IGBT 용량에 있어서 한계가 있었다.The parallel structure of the conventional unit of FIG. 4(a) is a unidirectional connection, and the biggest problem was a short circuit problem due to the compression of the unit. There were limits.
이에 비하여 도 4(b)의 본 발명의 실시예의 유닛의 적층 구조에서는, 직병렬 구조의 결선은 다 방향 결선으로, 가장 큰 문제인 유닛의 압착으로 인한 합선 문제를 해결하게 되었으며, 그에 더하여 전자석 전체가 직렬과 병렬로 나뉘어 연결되면서 입력 전력과 IGBT 용량에 있어서, 자유로운 조절이 가능하게 되었다. 입력전압 100V에 대하여 IGBT를 통해 저항을 높일 수 있으므로 예를 들어 종래 입력이 50V가 한계이던 것을 100V로 높일 수 있게 된 것이다. 또한 IGBT의 갯수를 줄일 수 있게 되었다.On the other hand, in the stacked structure of the unit of the embodiment of the present invention of FIG. 4(b), the serial-parallel connection is a multi-directional connection, which solves the short circuit problem due to the crimping of the unit, which is the biggest problem. In addition, the entire electromagnet is By dividing and connecting in series and parallel, it became possible to freely adjust the input power and IGBT capacity. Since the resistance can be increased through the IGBT with respect to the input voltage of 100V, for example, it is possible to increase the conventional input voltage of 50V to 100V. In addition, it became possible to reduce the number of IGBTs.
도 6을 참조하면, 상기에서 일부 설명되기는 하였지만, 본 발명에서는 교번자속에 의한 교류 출력이 가능한 교류 발생기(혹은 발전기) 구조를 제공하였다, (일명 스마트 전자 발전기 라고도 칭함)(발명자의 성을 기초로 최의 법칙(CHOI'S LAW)이 적용된 것으로도 칭함). 즉, 상기 최의 법칙은 교류 발생기에 적용되는 새로운 법칙이며, 유닛의 구조적인 기술을 이용해 전기자를 적층시켜 출력을 배가시킬 수 있도록 할 수 있음을 나타내는 법칙이다.Referring to FIG. 6, although it has been partially described above, the present invention provides an AC generator (or generator) structure capable of outputting AC by alternating magnetic flux, (also called smart electronic generator) (based on the inventor's last name) Also referred to as CHOI'S LAW applied). That is, the Choi's Law is a new law applied to an AC generator, and is a law indicating that the output can be doubled by stacking armatures using the structural technology of the unit.
도 6에 따른 교류 발생기도 회전식 동기발전기의 전자기 유도 작용을 응용한 것으로, 계자 권선에 전력을 입력시켜 자계가 발생하고 그 자속이 전기자에 쇄교되는 원리는 동일하나, 기존의 회전식 동기발전기의 문제점을 보완할 수 있도록 전원의 스위칭만으로 전자기장을 회전시켜 물리적인 회전과 같거나 더 큰 기전력을 얻을 수 있는 구조다.The AC generator according to FIG. 6 also applies the electromagnetic induction action of the rotary synchronous generator, and the principle of generating a magnetic field by inputting power to the field winding and the magnetic flux is linked to the armature is the same, but the problems of the conventional rotary synchronous generator are solved. To compensate, it is a structure that can obtain an electromotive force equal to or greater than the physical rotation by rotating the electromagnetic field only by switching the power supply.
도 6의 (b)는 기존의 회전식 동기발전기를 도형화한 그림이다. 동기발전기 (synchronous generator)는 전기로 회전하는 기계동력을 전기 출력으로 변환하는 동기 교류 발전기로서, 정해진 회전속도(rpm)로 운전하여, 일정 주파수의 교류전력을 발생시키는 발전기이다. 지금까지의 동기발전기는 전자기 유도작용을 응용한 것으로, 회전자의 계자권선에 직류전기를 가하면, 계자는 자극이 생기고, 계자가 회전하면서 고정자 권선에 자속이 쇄교되어 교번 기전력을 발생시키는 원리이다. 하지만, 이 회전과정에서 회전저항, 회전마찰, 발열현상, 베어링의 마찰계수 문제, 감속현상, 정밀도 문제 등의 여러 가지의 문제로 인한 출력 저하 문제가 있고, 진동에 의한 소음, 수명단축, 위험성이 있으며, 공간 활용도가 매우 어려운 여러 가지의 애로사항을 갖고 있다.6 (b) is a diagram illustrating a conventional rotary synchronous generator. A synchronous generator is a synchronous alternator that converts mechanical power that rotates into electricity into an electrical output, and is a generator that operates at a predetermined rotational speed (rpm) to generate AC power of a predetermined frequency. Synchronous generators so far have applied electromagnetic induction, and when direct current is applied to the field winding of the rotor, the magnetic field is stimulated, and as the field rotates, magnetic flux is linked in the stator winding to generate an alternating electromotive force. However, in the course of this rotation, there is a problem of output decrease due to various problems such as rotational resistance, rotational friction, heat generation, friction coefficient problem of bearing, deceleration phenomenon, precision problem, etc. And there are various difficulties that make it very difficult to utilize the space.
반면, 도 6의 (a)는 비회전식 교류 발생기기 유닛의 일부를 도형화 한 그림이다. 비회전식 교류 발생기도 마찬가지로 전자기 유도 작용을 응용한 것은 동일하나, 기존의 회전하는 것에 대한 문제점을 보완·해결하고자 만든 발전기로써, 전원의 스위칭만으로 물리적으로 회전하는 것과 같은 기전력을 얻을 수 있는 구조이다. 정지되어있는 비 회전식(정지식) 발전기로 물리적으로는 회전시키지 않고, 유닛 내부에 적층된 계자권선에 일정 듀티(duty)로 전원을 온/오프(ON/OFF) 해주는 것 만으로 전자의 이동에 의한 자속의 회전으로 기전력을 얻을 수 있는 발전기이다.On the other hand, Fig. 6 (a) is a diagram illustrating a part of the non-rotating AC generator unit. The non-rotating AC generator has the same application of electromagnetic induction, but it is a generator made to supplement and solve the problem of the existing rotation. It is a non-rotating (stationary) generator that is stationary and does not rotate physically, but only turns on/off the power to the field windings stacked inside the unit at a certain duty. It is a generator that can obtain electromotive force by rotation of magnetic flux.
전원 공급은 직류(DC)전력을 사용하여, 정해진 듀티(duty)에 의해 전력을 끊어서 공급해주고, 계자에 서로 다른 방향성을 제공해주면서 기존의 회전식 동기발전기가 회전하는 것과 같은 형태의 교번 기전력을 발생시키는 발전기이다.The power supply uses direct current (DC) power, cuts off power according to a predetermined duty, and provides different directions to the field while generating an alternating electromotive force similar to the rotation of a conventional rotary synchronous generator. it is a generator
기존의 동기발전기와는 다르게 정지해있기 때문에, 회전과정에서 생기는 회전저항, 회전마찰, 발열현상, 베어링의 마찰계수, 감속현상 등의 문제를 줄일 수 있으며, 회전하면서 생기는 진동, 소음, 수명단축, 위험성에 대한 노출이 없다. 기존의 동기 발전기보다 공간 활용도가 뛰어나며, 동기발전기가 회전할 때보다 자력이 전기자에 쇄교되는 이격거리가 일정하고, 계자권선과 전기자가 밀착되어있기 때문에, 보다 많은 자계를 쇄교 시킬 수 있으며, 적층 되어있는 구조로 인해 계자권선과 계자석의 상하 자극을 동시에 사용하여, 회전식 동기발전기보다 안전하고 질 좋은 전기를 얻을 수 있다. 무엇보다 간단하고 안전한 발전을 할 수 있다는 점이 특이점이다.Unlike conventional synchronous generators, since they are stationary, problems such as rotational resistance, rotational friction, heat generation, bearing friction coefficient, and deceleration can be reduced. No exposure to risk. The space utilization is superior to that of the existing synchronous generator, and the separation distance at which magnetic force is linked to the armature is constant compared to when the synchronous generator rotates, and since the field winding and the armature are in close contact, more magnetic fields can be linked, and the Due to its structure, it is possible to obtain safer and better quality electricity than a rotary synchronous generator by using the field winding and the upper and lower magnetic poles of the field magnet at the same time. Above all, it is unique in that it enables simple and safe development.
도 7은 유닛의 내부의 계자권선과 전기자의 적층부분을 나타낸 그림이다. 계자권선과 전기자를 번갈아 가며, 중공형(내부 원통의 지름의 크기는 가변가능함-중공 지름이 환기구 역할을 하여 냉각기능을 가진 구조임) 코어에 적층시켜 하나의 유닛을 조립할 수 있다. 하지만, 코어의 모양은 중공형에 국한되는 것은 아니고, 내부는 다각형(미도시, 삼각, 사각, 기타 형태) 형태로도 가능할 것이다. 계자와 전기자의 개수는 용량에 알맞게 설계되어야 하며, 유닛 내부의 코어와 계자, 코어와 전기자, 계자와 전기자 사이가 맞닿아 있기 때문에, 절연 부분에 각별히 신경 써야 하며, 코어부분이나 자극편 부분의 절연히 확실하게 되어 있어야 한다. 상기 계자의 제 1계자와 제 2계자의 부분으로 나뉠 경우, 제 1계자에 직류전기를 공급해줄 경우, 제 1계자에는 자극이 생기고, 제 2계자는 작동하지 않는다. 그 다음, 제 2계자에 직류전기를 공급해 줄 경우, 제 2계자에는 자극이 생기고 제 1계자는 작동하지 않는다. 이렇게 계속 교번 자속을 발생시켜 주면서 상기 교번 자속이 전기자에 쇄교되어 교번 기전력이 발생하게 되는 것이다. 동기 발전기의 전자기 유도 작용을 보면, 회전 계자가 회전할 때, 고정자 권선에 N극 S극이 계속 번갈아가면서 자극을 주게 되는 것과 같은 원리이다(도 7의 (a) 및 (b) 참조). 여기서 가장 중요한 것은 유닛의 내부의 제 1계자와 제 2계자가 전기자 하나에 자극을 1:1로 쇄교시키는 것이 아니라, 제 1계자와 제 2계자의 자극이 1:1+α로 쇄교시키기 때문에, 종래의 동기발전기보다 전기자에 더 많은 자극을 준다. 쉽게 종래의 학문을 비교하여 말하자면, 편자기자력을 사용하면서 동시에 감자기자력을 역으로 이용하는 것과 같다고 볼 수 있다. 유닛의 길이는 원하는 용량에 맞춰서 제작하면 된다. 출력용량에 맞는 개수로 적층해야 하며, 결선법에 따라 출력 전압이 달라진다. 출력 전압과 용량이 정해지면 그에 따른 입력 또한 알맞은 용량에 따라 설계가 이루어져야 한다.7 is a diagram illustrating a laminated portion of a field winding and an armature inside the unit. One unit can be assembled by alternately stacking field windings and armatures on a hollow type core (the diameter of the inner cylinder is variable - the hollow diameter acts as a ventilation hole and has a cooling function). However, the shape of the core is not limited to the hollow type, and the interior may be in the form of a polygon (not shown, triangle, square, or other shape). The number of fields and armatures should be designed to suit the capacity, and since the core and the field, the core and the armature, and the field and the armature inside the unit are in contact, special attention should be paid to the insulation part, and the insulation of the core part or the pole piece part must be quite certain. When the field is divided into a first field and a second field, when direct current is supplied to the first field, a magnetic pole is generated in the first field and the second field does not work. Then, when DC electricity is supplied to the second field, the magnetic field is stimulated in the second field and the first field does not work. As the alternating magnetic flux is continuously generated in this way, the alternating magnetic flux is linked to the armature to generate an alternating electromotive force. Looking at the electromagnetic induction action of the synchronous generator, when the rotating field rotates, it is the same principle as the N pole and the S pole continuously alternately stimulate the stator winding (refer to (a) and (b) of FIG. 7). The most important thing here is that the first and second fields inside the unit do not link the magnetic poles to one armature 1:1, but the magnetic poles of the first and second fields link 1:1+α. It gives more stimulation to the armature than the conventional synchronous generator. To put it simply by comparing the conventional studies, it can be seen that it is equivalent to using a demagnetizing magnetic force while at the same time using a demagnetizing magnetic force in reverse. The length of the unit can be manufactured according to the desired capacity. It should be stacked in the number suitable for the output capacity, and the output voltage varies according to the wiring method. When the output voltage and capacity are determined, the corresponding input must also be designed according to the appropriate capacity.
도 8은 유닛의 갯수가 변화하는 모습을 나타낸 도면으로서, 도 8을 참조하면, 유닛 내부의 계자와 전기자의 개수는 임의로 정한 것이며, 계자와 전기자의 갯수가 적은 것에서(a) 갯수를 늘려서(b) 유닛을 제작할 수 있으므로 계자와 전기자의 갯수는 제한적인 것은 아니다.8 is a view showing a change in the number of units. Referring to FIG. 8, the number of fields and armatures inside the unit is arbitrarily determined, and the number of fields and armatures is small (a) by increasing the number (b ) unit can be manufactured, so the number of fields and armatures is not limited.
상기 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 비회전식 교류전력 발생기에 의하면, 회전하지 않는 구조적인 이점을 활용한 교류전력 발생기를 제공함으로써 교류발전기의 효율이 향상되고 고장의 염려가 줄어든다.As described above, according to the non-rotating AC power generator according to the present invention, the efficiency of the AC generator is improved and the risk of failure is reduced by providing the AC power generator utilizing the structural advantage of not rotating.
또한, 직류 전원을 이용하여 교류 전원을 생성하되, 기존의 회전 운동에너지를 이용한 동기 발전기가 아닌, 안정적이고 출력조절이 간편한 고효율 교류전력 발생기를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a high-efficiency AC power generator that is stable and easy to control the output, rather than a synchronous generator using the conventional rotational kinetic energy to generate AC power using DC power.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the best embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms are used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. Therefore, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
133: 자극편
134,135: 전기자(계자)
136: 전자석133: pole piece
134,135: armature (field)
136: electromagnet
Claims (5)
직류 전원부(110); 직류전기를 일정 시간, 일정 주기로 전력을 끊어주도록 스위칭 신호를 제공하는 제어부(120); 및 상기 제어부(120) 스위칭 신호에 의해 상기 직류 전원이 교류 전원으로 변환되어 출력되도록 하는 교류 출력부(130)를 포함하고, 상기 교류 출력부(130)는 철심(131)과, 상기 철심(131)의 길이 방향으로 배열된 자극편(133)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 상기 직류 전원이 공급되는 계자권선(134,135)과, 상기 자극편(133) 사이의 상기 철심(131)에 권취되어 계자 권선(134,135)에 의한 유도기전력에 의해 상기 교류 전원을 출력하는 전기자 권선(136)을 포함하는 구조가 적층되어 이루어진 하나의 유닛으로서, 상기 교류 출력부(130) 및 상기 직류 전원부(110)사이에 연결되며, 상기 직류 전원부(110)로부터의 직류 전원이 일정하게 상기 교류 출력부(130)로 공급되도록 하여 지속적으로 교류 출력부(130)에서 교류가 출력되도록 전력을 공급하는 역할을 수행하는 파워 서플라이(140)(POWER SUPPLY)가 구비된 것으로서,
교류 출력부인 유닛 내부에 적층된 계자권선에 일정 듀티(duty)로 전원을 온/오프(ON/OFF) 해주는 것 만으로 전자의 이동에 의한 자속의 회전으로 기전력을 얻을 수 있고, 전원 공급은 직류(DC)전력을 사용하여, 정해진 듀티(duty)에 의해 전력을 끊어서 공급해주고, 계자에 서로 다른 방향성을 제공해주면서 기존의 회전식 동기발전기가 회전하는 것과 같은 형태의 교번 기전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 출력전압을 배가시킬 수 있는 비회전식 교류전력 발생기.In the non-rotating AC power generator capable of doubling the output voltage,
DC power supply unit 110; a control unit 120 that provides a switching signal to cut off direct current electricity at a predetermined period and for a predetermined period of time; and an AC output unit 130 for converting the DC power into AC power and outputting the DC power by the switching signal of the control unit 120 , wherein the AC output unit 130 includes an iron core 131 and the iron core 131 . ) between the magnetic pole pieces 133 arranged in the longitudinal direction, the field windings 134 and 135 wound around the iron core 131 between the magnetic pole pieces 133 and supplied with the DC power, and the magnetic pole pieces 133 . As one unit in which a structure including an armature winding 136 wound around the iron core 131 and outputting the AC power by induced electromotive force by the field windings 134 and 135 is stacked, the AC output unit 130 ) and the DC power supply unit 110, so that the DC power from the DC power supply unit 110 is constantly supplied to the AC output unit 130 so that the AC output unit 130 continuously outputs AC. As provided with a power supply 140 (POWER SUPPLY) that serves to supply power,
The electromotive force can be obtained from the rotation of magnetic flux due to the movement of electrons simply by turning the power on/off with a certain duty to the field windings stacked inside the unit, which is the AC output unit, and the power supply is DC ( An output characterized in that by using DC) power, the power is cut and supplied according to a predetermined duty, and an alternating electromotive force is generated in the same form as the rotation of a conventional rotary synchronous generator while providing different directions to the field. A non-rotating AC power generator capable of doubling the voltage.
The method according to claim 1, wherein the first field and the second field inside the unit do not link the magnetic poles 1:1 to one armature, but the magnetic poles of the first field and the second field link 1:1+α. Therefore, a non-rotating AC power generator capable of doubling the output voltage, characterized in that it gives more stimulation to the armature than the conventional synchronous generator.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200038655A KR102399038B1 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage |
KR1020220058062A KR102494026B1 (en) | 2020-03-30 | 2022-05-11 | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200038655A KR102399038B1 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220058062A Division KR102494026B1 (en) | 2020-03-30 | 2022-05-11 | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20210122371A true KR20210122371A (en) | 2021-10-12 |
KR102399038B1 KR102399038B1 (en) | 2022-05-19 |
Family
ID=78078587
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200038655A KR102399038B1 (en) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage |
KR1020220058062A KR102494026B1 (en) | 2020-03-30 | 2022-05-11 | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020220058062A KR102494026B1 (en) | 2020-03-30 | 2022-05-11 | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (2) | KR102399038B1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240007866A (en) * | 2022-07-08 | 2024-01-17 | 유형주 | Non-rotation type power converting apparatus |
KR20240007867A (en) * | 2022-07-08 | 2024-01-17 | 유형주 | Non-rotation type power converting apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009540776A (en) * | 2006-06-08 | 2009-11-19 | エクスロ テクノロジーズ インコーポレイテッド | Multiphase multiple coil generator |
KR101792411B1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-10-31 | 박찬희 | Electric power generator of nonrevolution type used alternate magnetic field |
KR101849175B1 (en) * | 2017-09-01 | 2018-04-16 | 김호봉 | Improved high-voltage electrical power generator with multiple coil stators |
-
2020
- 2020-03-30 KR KR1020200038655A patent/KR102399038B1/en active IP Right Grant
-
2022
- 2022-05-11 KR KR1020220058062A patent/KR102494026B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009540776A (en) * | 2006-06-08 | 2009-11-19 | エクスロ テクノロジーズ インコーポレイテッド | Multiphase multiple coil generator |
KR101792411B1 (en) * | 2016-05-02 | 2017-10-31 | 박찬희 | Electric power generator of nonrevolution type used alternate magnetic field |
KR101849175B1 (en) * | 2017-09-01 | 2018-04-16 | 김호봉 | Improved high-voltage electrical power generator with multiple coil stators |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102494026B1 (en) | 2023-01-31 |
KR102399038B1 (en) | 2022-05-19 |
KR20220075197A (en) | 2022-06-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102494026B1 (en) | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Mulitplying Output Voltage | |
US8987967B2 (en) | Claw-pole motor with permanent magnet and electrically exciting parts | |
CN111049288B (en) | Surrounding type winding magnetic flux modulation stator structure | |
Madhavan et al. | A novel axial flux segmented SRM for electric vehicle application | |
JP3232972U (en) | Electrical machinery | |
CN103248158A (en) | Six-phase flux switching type permanent magnet motor | |
CN100454729C (en) | Bidirectional hybrid excitation brushless electric machine | |
CN103812294A (en) | Five-phase doubly-salient motor | |
CN102005879B (en) | Electric excitation part double stator brushless mixed excitation synchronous generator | |
CN107508440B (en) | A kind of axial direction multiple-unit stator electrical excitation bipolarity inductor machine | |
EP2782215A1 (en) | Retractable modular stator for an electric motor/generator | |
RU2313885C2 (en) | Electric machine (variants) | |
US9831753B2 (en) | Switched reluctance permanent magnet motor | |
CN207766040U (en) | A kind of generator | |
CN102403860B (en) | Equal pole double-section reluctance generator | |
KR102395916B1 (en) | Non-Rotation Type Alternating Current Generator | |
KR102399042B1 (en) | Non-Rotation Type Alternating Current Generator With Increased Output Power Efficiency | |
Nukki et al. | Exterior-rotor permanent magnet synchronous machine with toroidal windings for unmanned aerial vehicles | |
KR102395914B1 (en) | Non-Rotation Type Alternating Current Generator Capable of Increasing Output Power According to Increase of Units | |
CN103269134A (en) | Nine-phase flux-switching permanent magnet motor | |
KR102332746B1 (en) | Unit Structure of Non-Rotation Type Alternating Current Generator | |
KR102395915B1 (en) | Non-Rotation Type Alternating Current Generator | |
CN112737258A (en) | Magnetic field modulation type brushless excitation salient pole synchronous motor | |
CN106549545B (en) | A kind of six magnetoes being isolated | |
KR100787931B1 (en) | Generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right |