TWI704748B

TWI704748B - 動力發電機組

Info

Publication number: TWI704748B
Application number: TW108135482A
Authority: TW
Inventors: 林岡嶔
Original assignee: 林岡嶔
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2020-09-11
Also published as: TW202115989A

Abstract

一種動力發電機組，是將電動機與發電機的磁場改良成同一耦合磁場、同一轉子，使電動機與發電機的轉子的轉動方向同一，而且該電動機的激磁線圈繞組和發電機的磁場線圈繞組通過一直流無刷驅動控制器按順序換相給予相電壓。藉此，以將電動機的反電勢、發電機的反動勢之干擾效應轉換成正面效應者。

Description

動力發電機組

本發明是一種動力發電機組，具有將干擾效應之電動機的反電勢、發電機的反動勢轉換成正面效應的動力發電機組。

按，電動機又稱為馬達，是一種將電能轉化成機械能，並可再使用機械能產生動能，用來驅動其他裝置的電氣設備。大部分的電動馬達通過磁場和繞組電流，為馬達提供能量。發電機是通過原動機先將各類一次能源蘊藏的能量轉換為機械能，然後通過發電機轉換為電能，經輸電、配電網絡送往各種用電場所，因此，發電機是把動能或及其它形式的能量轉化成電能的裝置。電動機與發電機的原理基本一樣，其分別在於能量轉化的方向不同。惟，電動機在正常運轉時會產生感應電勢，叫做反電勢(counter-electromotive force ，cemf)，該反電勢會阻止產生感應電勢導體的運動方向，因此，該反電勢對電動機會產生干擾效應。發電機在運轉時則會產生反動勢，該反動勢對發電機而言是一負面的干擾效應。

本發明人有鑑於習知電動機及發電機在正常運轉中分別存在有負面的反電勢及反動勢干擾效應，乃加以改良，遂有本發明之產生。

爰是，本發明之主要發明目的是在提供一種將電動機的反電勢、發電機的反動勢之干擾效應轉換成正面效應的動力發電機組。

本發明的主要特徵係在將該電動機與發電機的磁場改良成同一耦合磁場、同一轉子，使電動機與發電機的轉子之轉動方向同一，而且該電動機的激磁線圈繞組和發電機的磁場線圈繞組通過一直流無刷驅動控制器按順序換相給予相電壓。藉此，將電動機的反電勢、發電機的反動勢之干擾效應轉換成正面效應。

有關本發明為達成上述目的、功效，所採用的技術手段及結構，茲舉以下實施例配合圖示說明如下。

請參閱圖1所示，本發明實施例的動力發電機組1具有電動機1a及發電機1b功能。該動力發電機組1包含有一定子10，及設在該定子10內部中間的一轉子20，其中

該定子10為中空狀，於內壁配置有圓形排列的複數個線槽11，該等線槽11以交叉方式配置有電動機1a的激磁線圈繞組12a和發電機1b的磁場線圈繞組12b。例如，單數的線槽11配置電動機1a的激磁線圈繞組12a，雙數的線槽11內配置發電機1b的磁場線圈繞組12b。

如圖2所示，另設置有一蓄電池30，該蓄電池30的輸出電流分別經一直流無刷驅動控制器40以按順序換相通電方式提供該電動機1a的激磁線圈繞組12a與發電機1b的磁場線圈繞組12b相電壓(即分相次通電、斷電，如圖7)，該激磁線圈繞組12a與磁場線圈繞組12b通電時，會在該定子10內部產生一耦合磁場，以驅動轉子20轉動。該轉子20轉動後，除可輸出供應動力能之外，亦因該轉子20在該電動機1a的激磁線圈繞組12a與發電機1b的磁場線圈繞組12b所圍繞的中間旋轉，與直流無刷驅動控制器40未給予電源時的該電動機1a的激磁線圈繞組12a或發電機1b的磁場線圈繞組12b做切割磁力線運動，從而產生感應電勢，該所發出的電力通過接線端子引出，該引出的發電電力一方面可經一電壓調節器(AVR)50及一變壓器60的變壓後輸出交流電力供應用；另一方面，經一整流器70的整流後輸出直流電對前揭蓄電池30充電，以提升蓄電池30的電量。

因電動機1a的激磁線圈繞組12a和發電機1b的磁場線圈繞組12b以交叉方式配置於定子10的線槽11內，且經由直流無刷驅動控制器40按順序換相通電，提供該電動機1a的激磁線圈繞組12a與發電機1b的磁場線圈繞組12b之電流，具同一耦合磁場，而且該電動機1a與發電機1b的轉子20又屬同一、共用，該電動機1a與發電機1b的轉子20旋轉方向一致，依據弗來明左手定則(又稱電動機定則)及弗來明右手定則(又稱發動機定則)，該電動機1a通電後所產生的反電勢之干擾(負面)效應，會是發電機1b正面效應；而發電機1b的反動勢之干擾(負面)

效應，會是電動機1a的正面效應。因此，形成，其中x為電動機1a的出力、-x為電動機1a的反電勢、y為發電機1b的發電、-y為發電機1b的反動勢，提升了電動機1a、發電機1b各一倍的效益。

其次，請參閱圖3所示，本發明於應用上亦可多台動力發電機組1、2、3以同一轉子20同軸方式串接配置，以增加更大的出力及電量。

本發明實施例動力發電機組1以△結線之三相線圈繞組為例，可如圖4所示。其中線圈繞組在相與相之間的連接點a、b、c為三相交流電的輸出點；每一線圈繞組的中心點A、B、C為相電壓輸入點，以此完成三相線圈繞組的配置。

本發明實施例動力發電機組1以Y結線之三相線圈繞組為例，可如圖5所示。其中線圈繞組在每一相的端點a、b、c為電源輸出點；線圈繞組的中性點以△結線，該△結線的中心點A、B、C為相電壓輸入點，以此完成三相線圈繞組的配置。

本發明實施例動力發電機組1以△&Y結線之三相線圈繞組為例，可如圖6所示。於圖4所示的△結線內部配置一圖5所示的Y結線，Y結線的每一相的端點與△結線的相與相之間的連接點a、b、c連接，該△結線之相與相之間的連接點a、b、c為三相交流電的輸出點，△結線每一線圈繞組的中心點A、B、C為相電壓輸入點，以此臻至共併效果。

前述直流無刷驅動控制器40對動力發電機組1的線圈繞組，做順序換相給予相電壓，以圖7所示Y結線為例，依順序A〜B通電、A〜C通電、B〜C通電，以此臻至對線圈繞組按順序換相通電之效果。

綜上所述，本發明不僅具新穎性且具產業利用性，依法提出發明專利申請，謹請惠予審查並核予專利，實感德便。

1、2、3:動力發電機組 1a:電動機 1b:發電機 10:定子 11:線槽 12a:激磁線圈繞組 12b:磁場線圈繞組 20:轉子 30:蓄電池 40:直流無刷驅動控制器 50:電壓調節器(AVR) 60:變壓器 70:整流器

圖1所示是本發明實施例之電動機與發電機具同一耦合磁場的激磁線圈繞組、磁場線圈繞組配置圖。圖2所示是本發明實施例的方塊圖。圖3所示是本發明實施例由複數動力發電機組合的方塊圖。圖4所示是本發明實施例的動力發電機組三相繞組以△結線配置圖。圖5所示是本發明實施例的動力發電機組三相繞組以Y結線配置圖。圖6所示是本發明實施例的動力發電機組三相繞組以△&Y結線配置圖。圖7所示是本發明實施例的直流無刷驅動控制器對線圈繞組順序通電圖。

1:動力發電機組

1a:電動機

1b:發電機

30:蓄電池

40:直流無刷驅動控制器

50:電壓調節器(AVR)

60:變壓器

70:整流器

Claims

一種動力發電機組，係在一定子的線槽以交叉方式配置有電動機的激磁線圈繞組及發電機的磁場線圈繞組，構成同一磁場；設置在該定子內部的一轉子，該轉子為所述電動機與該發電機所共用、共軸，使該電動機與該發電機的轉子同一方向轉動，且該激磁線圈繞組和該磁場線圈繞組通過一直流無刷驅動控制器按順序換相通電，驅動所述轉子運轉；該動力發電機組以△結線，所述線圈繞組在相與相之間的連接點為三相交流電的輸出點；每一線圈繞組的中心點為相電壓輸入點，以此完成三相線圈繞組的配置。
一種動力發電機組，係在一定子的線槽以交叉方式配置有電動機的激磁線圈繞組及發電機的磁場線圈繞組，構成同一磁場；設置在該定子內部的一轉子，該轉子為所述電動機與該發電機所共用、共軸，使該電動機與該發電機的轉子同一方向轉動，且該激磁線圈繞組和該磁場線圈繞組通過一直流無刷驅動控制器按順序換相通電，驅動所述轉子運轉；該動力發電機組以Y結線，所述線圈繞組在每一相的端點為電源輸出點；所述線圈繞組的中性點以△結線，該△結線的中心點為相電壓輸入點，以此完成三相線圈繞組的配置。
一種動力發電機組，係在一定子的線槽以交叉方式配置有電動機的激磁線圈繞組及發電機的磁場線圈繞組，構成同一磁場；設置在該定子內部的一轉子，該轉子為所述電動機與該發電機所共用、共軸，使該電動機與該發電機的轉子同一方向轉動，且該激磁線圈繞組和該磁場線圈繞組通過一直流無刷驅動控制器按順序換相通電，驅動所述轉子運轉；該動力發電機組以△&Y結線共併組成，於該Y結線的每一相的端點與所述△結線的相與相之間的連接點連接，該 △結線之相與相之間的連接點為三相交流電的輸出點，△結線每一線圈繞組的中心點為相電壓輸入點。
如請求項1或2或3所述之動力發電機組，其中該直流無刷驅動控制器的輸入端係與一蓄電池連接；該動力發電機組的電力輸出端一部分係與一整流器連接，將輸出的交流電整流後再與該蓄電池連接，對該蓄電池充電，另一部分係經由一電壓調節器、一變壓器後輸出交流電力供應用；該轉子轉動後，係能輸出動力供應用。
如請求項1或2或3所述之動力發電機組，其中該動力發電機組係可設置多台，以所述轉子共用、共軸方式配置。