WO2022102023A1 - 超軽量ローター発電機 - Google Patents

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WO2022102023A1
WO2022102023A1 PCT/JP2020/042119 JP2020042119W WO2022102023A1 WO 2022102023 A1 WO2022102023 A1 WO 2022102023A1 JP 2020042119 W JP2020042119 W JP 2020042119W WO 2022102023 A1 WO2022102023 A1 WO 2022102023A1
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rotating
magnetic flux
electromagnet
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須山弘次
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須山弘次
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00Synchronous motors or generators

Definitions

  • the present invention significantly increases the electromotive efficiency of a generator by significantly reducing the weight of the rotor of the generator.
  • Most of the current generators generate electricity by the counter-rotation of the rotor with respect to the stator.
  • the generators mainly used in current thermal power plants burn fossilized energy such as crude oil and gas, generate steam with thermal energy, and use the expanding power of the steam to generate crude oil and gas. This is a method in which a turbine is rotated by the combustion gas expansion force during fossilized energy combustion, and the excitation type electromagnetic rotor is rotated by the rotational force of the turbine to generate electricity.
  • the fuel energy in that case becomes the rotational energy of the turbine, and is transmitted from there to the rotational energy of the electromagnet which is the rotor.
  • the weight of the electromagnet is reduced to the utmost to maximize the power generation efficiency.
  • the rotor is divided into two parts, and one minute is made the lightest as an a-rotating rotor to reduce the rotor and save energy.
  • the a-rotor rotor is lightweight by co-merging the magnetic field of the b-main electromagnet, which is a part of the rotor that is fixed and does not move, and only the pole conversion, and the a-rotor rotor, which is a part of the rotor that actually rotates.
  • a strong magnetic flux integrated with the main electromagnet can be passed through the c electromotive coil iron core, which is a stator for electromagnetization, so that a large electromagnetism can be generated. Since the lightweight a-rotational rotor efficiently uses the rotational energy of a turbine or the like, it can be rotated with much less labor than a generator of a normal heavy rotor.
  • a rotor of (Note 1)
  • the weight of the rotating rotor can be reduced to infinity. In other words, a rotation rotor is 0, that is, it is immovable as none.
  • the main electromagnet rotor is used to generate electricity.
  • the NS conversion of the main electromagnet is switched according to the rotation of the rotating a rotating rotor, and the NS conversion of the main electromagnet is applied to the rotating rotor. It also includes a method in which the rotational force of the turbine, which is an external power source, can be omitted by causing the a-rotation rotor to rotate spontaneously and operating it as a motor by itself. (Note 3)
  • the number of poles of the rotor and stator and the number of pieces of the iron core of the present invention can be up to 0 〜 infinite, and the number of poles and the number of pieces can be freely combined.
  • the iron core of the a-rotating rotor should be limited to a thin iron plate. Or a include making the iron core of the rotating rotor a permanent magnet. (Note 8) In order to reduce the weight of the rotor, it is immovable without the rotor. B Includes the fact that electricity is generated only by switching the NS magnetic pole of the main electromagnet.

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Abstract

当発明は発電機のローターの重量を大幅に軽減することにより発電機の起電効率を大幅に上げるものである。 概要 現在の発電機の大部分はステーターに対するローターの対向回転により起電するものである。 現在の火力発電所などで主に使われている発電機は、原油、ガスなどの化石化エネルギーを燃焼させ、熱エネルギーで水蒸気を発生させ、その水蒸気の拡張力により、また原油、ガスなどの化石化エネルギー燃焼時の燃焼ガス拡張力によりタービンを回して、そのタービンの回転力で励磁式電磁ローターを回し起電する方式である。 その場合の燃料エネルギーはタービンの回転エネルギーになり、そこからローターである電磁石の回転エネルギーに伝達される。 当発明はその場合のエネルギー効率の要であるタービン、ローターの回転性効率を上げるため、電磁石の重さを極限にまで減らして発電効率を極限化するものである。 具体的な方法としてはローターを2分化しその1分をa回転ローターとして最軽量化させローターの軽減を図って省エネルギー化し、もう1部分は回転させずbメイン電磁石として極の変換のみさせ、回転してきたa回転ローターの電磁石と磁石極、磁束形を同期させて、起電コイル鉄心至る磁束を強化するのである。 固定して動かさずに極変換だけさせるローターの1部分であるbメイン電磁石と、実際に回転させるローターの1部分であるa回転ローターの磁場を共有合流させることにより、a回転ローターは軽量であるがbメイン電磁石と一体となった強い磁束を起電用のステーターであるc起電コイル鉄心に通すことができるので大きく起電することができるのである。軽量化したa回転ローターはタービン等の回転エネルギーを効率的に使うため、通常の重たいローターの発電機よりも大幅に省力で回転させることができるのである。(例えばa回転ローターが通常ローターの1/10の重量である場合では、磁束量はa回転ローター1/10+bメイン電磁石磁束量1/9で=10/10と重量当たり10倍の磁束量のローターになる)

Description

超軽量ローター発電機
当発明は発電機のローターの重量を大幅に軽減することにより発電機の起電効率を大幅に上げるものである。
 
概要
現在の発電機の大部分はステーターに対するローターの対向回転により起電するものである。
現在の火力発電所などで主に使われている発電機は、原油、ガスなどの化石化エネルギーを燃焼させ、熱エネルギーで水蒸気を発生させ、その水蒸気の拡張力により、また原油、ガスなどの化石化エネルギー燃焼時の燃焼ガス拡張力によりタービンを回して、そのタービンの回転力で励磁式電磁ローターを回し起電する方式である。
その場合の燃料エネルギーはタービンの回転エネルギーになり、そこからローターである電磁石の回転エネルギーに伝達される。
当発明はその場合のエネルギー効率の要であるタービン、ローターの回転性効率を上げるため、電磁石の重さを極限にまで減らして発電効率を極限化するものである。
 
具体的な方法としてはローターを2分化しその1分をa回転ローターとして最軽量化させローターの軽減を図って省エネルギー化し、もう1部分は回転させずbメイン電磁石として極の変換のみさせ、回転してきたa回転ローターの電磁石と磁石極、磁束形を同期させて、起電コイル鉄心至る磁束を強化するのである。
固定して動かさずに極変換だけさせるローターの1部分であるbメイン電磁石と、実際に回転させるローターの1部分であるa回転ローターの磁場を共有合流させることにより、a回転ローターは軽量であるがbメイン電磁石と一体となった強い磁束を起電用のステーターであるc起電コイル鉄心に通すことができるので大きく起電することができるのである。軽量化したa回転ローターはタービン等の回転エネルギーを効率的に使うため、通常の重たいローターの発電機よりも大幅に省力で回転させることができるのである。(例えばa回転ローターが通常ローターの1/10の重量である場合では、磁束量はa回転ローター1/10+bメイン電磁石磁束量1/9で=10/10と重量当たり10倍の磁束量のローターになる)
 
(注1) 
a回転ローターの重さは無限にまで縮小可能である。つまりa回転ローターが0、つまり無しとして不動であるbメイン電磁石ローターから起電用のステーターc起電コイル鉄心への磁束の変換供給のみで起電することも範囲に含める。
(注2) 
当発明による分割式ローターは、周回するa回転ローターの回転に合わせてbメイン電磁石のNS変換を切り替えa回転ローターに当てるが、a回転ローターのNSに吸着のみまたは反発のみまたは吸着と反発を起こさせてa回転ローターに自発的な回転をもたらし、自らモーターとして稼働させることにより外部動力であるタービン等の回転力が省くことができる方式も含める。
(注3) 
当発明のローターとステーターの極数、鉄心の駒数は0〜無限まで可能であり、その極数、駒数の組み合わせも自由である。
(注4) 
ローターとステーターの内外は逆でも良い。またローターとステーターの積層の数も自由である、例えばローターが3個でステーターが5個の組み合わせでも良い。
(注5)
ローターの軽量化を進めるためにa回転ローター内部の鉄心は動かさないでa回転ローターの電磁石のコイルのみ回転させる方式も含める。
(注6)
ローターの軽量化を進めるためにa回転ローターの鉄心を中空にする事も含める。またその場合鉄心パイプの中部にコイルを入れて更に起電させる箇所を増設する方法も含む。またコイルの中空化も含める。
(注7)
ローターの軽量化を進めるためにa回転ローターの鉄心を薄い鉄板のみにする事も含める。またはa回転ローターの鉄心を永久磁石にすることも含める。
(注8)
ローターの軽量化を進めるためにローターは無しにして不動であるbメイン電磁石のNS磁極の切り替えのみで起電する事も含める。
(注9)
磁束の循環を高めて起電効率上げるために全鉄心を円形循環にして、不動bメイン電磁石→a回転ローター→c起電ステーターコイル鉄心→隣の起電ステーターcコイル鉄心→不動bメイン電磁石へと循環させる形も含める。(ヨーク連携の様に循環強磁する)
(注11)
アキシャルギャップ式のローター、ステーターにすることも含む。
(注12)
aローター電磁石のNS磁極を切り替えたり、電流を流したり止めたりして制御することによりa回転ローターを自己回転させるモーターとして、発電機のタービンを不要にする方法も含める。またその場合ローターとステーターの交互に電流を順番に流して自己回転するモーターとすることも含める。
ローター、ステーター ステーターの回転 アキシャルギャップ式

Claims (1)

  1. 具体的な方法としてはローターを2分化しその1分をa回転ローターとして最軽量化させローターの軽減を図って省エネルギー化し、もう1部分は回転させずbメイン電磁石として極の変換のみさせ、回転してきたa回転ローターの電磁石と磁石極、磁束形を同期させて、起電コイル鉄心至る磁束を強化するのである。
    固定して動かさずに極変換だけさせるローターの1部分であるbメイン電磁石と、実際に回転させるローターの1部分であるa回転ローターの磁場を共有合流させることにより、a回転ローターは軽量であるがbメイン電磁石と一体となった強い磁束を起電用のステーターであるc起電コイル鉄心に通すことができるので大きく起電することができるのである。軽量化したa回転ローターはタービン等の回転エネルギーを効率的に使うため、通常の重たいローターの発電機よりも大幅に省力で回転させることができるのである。(例えばa回転ローターが通常ローターの1/10の重量である場合では、磁束量はa回転ローター1/10+bメイン電磁石磁束量1/9で=10/10と重量当たり10倍の磁束量のローターになる)
     
    (注1) 
    a回転ローターの重さは無限にまで縮小可能である。つまりa回転ローターが0、つまり無しとして不動であるbメイン電磁石ローターから起電用のステーターc起電コイル鉄心への磁束の変換供給のみで起電することも範囲に含める。
    (注2) 
    当発明による分割式ローターは、周回するa回転ローターの回転に合わせてbメイン電磁石のNS変換を切り替えa回転ローターに当てるが、a回転ローターのNSに吸着のみまたは反発のみまたは吸着と反発を起こさせてa回転ローターに自発的な回転をもたらし、自らモーターとして稼働させることにより外部動力であるタービン等の回転力が省くことができる方式も含める。
    (注3) 
    当発明のローターとステーターの極数、鉄心の駒数は0〜無限まで可能であり、その極数、駒数の組み合わせも自由である。
    (注4) 
    ローターとステーターの内外は逆でも良い。またローターとステーターの積層の数も自由である、例えばローターが3個でステーターが5個の組み合わせでも良い。
    (注5)
    ローターの軽量化を進めるためにa回転ローター内部の鉄心は動かさないでa回転ローターの電磁石のコイルのみ回転させる方式も含める。
    (注6)
    ローターの軽量化を進めるためにa回転ローターの鉄心を中空にする事も含める。またその場合鉄心パイプの中部にコイルを入れて更に起電させる箇所を増設する方法も含む。またコイルの中空化も含める。
    (注7)
    ローターの軽量化を進めるためにa回転ローターの鉄心を薄い鉄板のみにする事も含める。またはa回転ローターの鉄心を永久磁石にすることも含める。
    (注8)
    ローターの軽量化を進めるためにローターは無しにして不動であるbメイン電磁石のNS磁極の切り替えのみで起電する事も含める。
    (注9)
    磁束の循環を高めて起電効率上げるために全鉄心を円形循環にして、不動bメイン電磁石→a回転ローター→c起電ステーターコイル鉄心→隣の起電ステーターcコイル鉄心→不動bメイン電磁石へと循環させる形も含める。(ヨーク連携の様に循環強磁する)
    (注11)
    アキシャルギャップ式のローター、ステーターにすることも含む。
    (注12)
    aローター電磁石のNS磁極を切り替えたり、電流を流したり止めたりして制御することによりa回転ローターを自己回転させるモーターとして、発電機のタービンを不要にする方法も含める。またその場合ローターとステーターの交互に電流を順番に流して自己回転するモーターとすることも含める。
     
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5048414A (ja) * 1973-09-03 1975-04-30
JPH04133409U (ja) * 1991-05-31 1992-12-11 東洋電機製造株式会社 ギヤツプ付き変圧器構造
JP2001128397A (ja) * 1999-10-22 2001-05-11 Sawafuji Electric Co Ltd オルタネータ
JP2003284303A (ja) * 2002-03-20 2003-10-03 Denso Corp 回転電機

Patent Citations (4)

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