KR910005527B1

KR910005527B1 - Brushless generator

Info

Publication number: KR910005527B1
Application number: KR1019890012814A
Authority: KR
Inventors: 임종하; 김순태
Original assignee: 김순태; 임종하; 임종순
Priority date: 1989-09-04
Filing date: 1989-09-04
Publication date: 1991-07-31
Also published as: KR910007218A

Abstract

The blocking rotary type generator includes a dirve shaft (2), three permanent magnet discs (3)(4)(5) fixed to the housing (1) and having several permanent magnets, two coil discs (6)(7) fixed to the drive shaft (2) and interposed between the permanent magnet discs (3)(4)(5), and blocking rotary discs (8-11) fixed to the drive shaft (2). Each rotary disc having urethane nonconductors (8a-8d) are located between a permanent magnet disc and a coil disc. The electromotive force is obtained on the coil discs (6)(7). The rotary discs (8-11) block the reverse-electromotive force.

Description

Brushless cut-off rotary generator

제1도는 본 발명의 발전기를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a generator of the present invention.

제2도는 본 발명의 발전기 요부를 발췌한 사시도.Figure 2 is a perspective view of the main portion of the generator of the present invention.

제3도는 본 발명의 영구자석 디스크를 나타낸 사시도로서,3 is a perspective view showing a permanent magnet disk of the present invention,

제3a도는 영구자석만을 삽입한 디스크 사시도.Figure 3a is a perspective view of the disk inserted only the permanent magnet.

제3b도는 영구자석과 보조영구자석을 삽입한 사시도.3b is a perspective view of the permanent magnet and the auxiliary permanent magnet inserted.

제4도는 본 발명의 원리를 설명하기위한 블록도.4 is a block diagram for explaining the principle of the present invention.

제5도는 본 발명의 출력파형도로서, a도는 전압출력파형도. b도는 전류출력파형도.5 is an output waveform diagram of the present invention, and a is a voltage output waveform diagram. b is the current output waveform.

제6도는 본 발명에 의한 전력백터도.6 is a power vector diagram according to the present invention.

제7도는 본 발명의 코일과 부하저항을 연결한 회로도.7 is a circuit diagram connecting the coil and the load resistor of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 발전기 본체 케이스 2 : 회전축1: generator body case 2: rotary shaft

3, 4, 5 : 영구자석디스크 6, 7 : 코일디스크3, 4, 5: permanent magnet disk 6, 7: coil disk

8-11 : 차단회전판8-11: Blocking turntable

31-34, 41-44, 51-54 : 영구자석31-34, 41-44, 51-54: permanent magnet

61-64, 71-74 : 코일61-64, 71-74: Coil

본 발명은 코일회전형 발전방법 및 발전기에 관한 것으로서, 특히 코일과 부하 저항으로 전류의 위상각을 조정하고 처단회전판을 이용하여 역기전력을 극소화시켜 발전기의 효율을 높이도록 한것에 주안점을 둔 것이다.The present invention relates to a coil rotation type power generation method and a generator, and in particular, the focus is to increase the efficiency of the generator by minimizing the counter electromotive force by adjusting the phase angle of the current with the coil and the load resistance and using the cutting rotor.

일반적으로 발전기는 도체로 사용한 코일선을 자계내에서 회전시키면 기전력이 유기되고, 코일의 리드선은 전류를 얻기위한 정류자편에 연결한다. 이때 발생되는 전압은 자계의 세기 및 도체가 자력선을 자르는 속도에 따라서 전압의 크기가 다르다. 그러나 이와같은 기존의 발전기는 운전시 회전자의 유도전류에 의하여 발생되는 무효전력은 필드(field)의 90˚방향의 외부로 방출하게 되므로 효율이 떨어지게 되는 문제점을 가지고 있었다. 또한 코일을 회전시켜 링의 브러쉬에서 기전력을 얻게하였기 때문에 브러쉬가 필요하게 되는 문제점을 가지고 있었다.In general, when a generator rotates a coil wire used as a conductor in a magnetic field, electromotive force is induced, and the lead wire of the coil is connected to a commutator piece for obtaining current. The voltage generated at this time varies in magnitude depending on the strength of the magnetic field and the speed at which the conductor cuts the lines of magnetic force. However, such a conventional generator has a problem that the reactive power generated by the induction current of the rotor during operation is discharged to the outside of the field 90 ° direction, the efficiency is reduced. In addition, since the electromotive force was obtained from the brush of the ring by rotating the coil, the brush was required.

본 발명은 차단회전판을 이용하여 역기전력을 극소화시키고, 코일과 부하저항을 사용하여 전류의 위상각을 조정하므로서 발전기의 효율을 향상시킬수 있도록 한것에 주목적을 둔 것이다. 이를 첨부도면에 따라서 설명하면 다음과 같다.The present invention aims to minimize the counter electromotive force by using a blocking rotating plate, and to improve the efficiency of the generator by adjusting the phase angle of the current using the coil and the load resistance. This will be described according to the accompanying drawings.

제2도와 같이 원통형 판에 90˚방향으로 삽입구를 형성하여 이에 영구자석(31,32,33,34)를 강제삽입하여 고정설치하여 영구자석디스크(3)를 구성하고, 이와같이 영구자석(41-44)를 삽입고정한 영구자석디스크(4)와, 영구자석(51-54)를 삽인한 영구자석디스크(5)를 구성한다. 상기 영구자석디스크(3,4,5)는 제1도와 같이 발전기 본체 케이스(1)에 소정의 간격을 가지고 고정 설치한다.As shown in FIG. 2, the insertion hole is formed in the cylindrical plate in the 90 ° direction, and the permanent magnets 31, 32, 33, and 34 are forcibly inserted into the permanent magnet disk 3, and the permanent magnets 3 are formed. The permanent magnet disk 4 into which the 44 is inserted is fixed, and the permanent magnet disk 5 into which the permanent magnets 51-54 are inserted. The permanent magnet disks 3, 4, and 5 are fixedly installed at a predetermined interval in the generator body case 1 as shown in FIG.

그리고 디스크(6)에 90˚방향으로 코일(61-64)를 권회시킨 코어(61a-64a)를 고정시켜서 코일디스크(6)를 구성하고 이와같이 코일(71-74)를 권회한 코어를 삽입한 코일디스크(7)를 구성한다.The coils 6 are formed by fixing the cores 61a-64a wound with the coils 61-64 in the 90 ° direction to the disc 6, and the cores wound with the coils 71-74 are inserted. The coil disk 7 is constituted.

상기 영구자석디스크(3,4,5)사이에 코일디스크(6,7)를 본체 케이스(1)에 고정설치되게하여 영구자석(31-34)(41-44)사이에는 코일(61-64)이 대향되게하고, 영구자석(41-44)(51-54)사이에는 코일(71-74)이 대향되도록 한다.The coil disks 6 and 7 are fixed to the main body case 1 between the permanent magnet disks 3, 4 and 5, and the coils 61-64 between the permanent magnets 31-34 and 41-44. ) And the coils 71-74 are opposed between the permanent magnets 41-44 and 51-54.

또한 제3도 및 제2도와 같이 영구자석디스크(6,7)사이에 차단회전판(8,9)(10,11)을 회전축(2)에 고정시켜 회전하게하는데 상기 차단회전판(8-11)에 각각 90˚방향으로 우레탄계열의 비도체(8a,8b,8c,8d)(9a,9b,9c,9d)(10a,10b,10c,10d)(11a,11b,11c,11d)를 부착시켜서된 것이다. 상기에서 영구자석과 보조영구자석은 페라이트(ferrite)영구자석을 사용하여 회전시에 열발생을 방지하도록 한다. 그리고 제4도는 본 발명의 블록도를 나타낸 것으로 영구자석디스크(3)(4)사이에 코일디스크(6)를 두고 차단디스크(8,9,10,11)를 회전시키고 상기 코일판(6)의 코일과 부하(110)를 연결하여 회전시에 불필요한 역기전력을 차단디스크(100)에서 커팅할수 있도록 하고, 상기 코일회전판(6)의 코일(L)과 부하저항(R)로서 전류의 위상각을 조정하여 가기전력을 얻도록하고 역기전력은 차단회전판(8-11)으로서 커팅함에 따라서 효율을 증대시키도록 한 것이다. 제5도 및 본 발명의 전압전류의 출력파형도이고, 제6도는 전력의 위상각을 나타낸 백터도이며 제7도는 코일과 부하저항을 연결한 회로이다.Also, as shown in FIGS. 3 and 2, the blocking rotating plates 8, 9 and 10 and 11 are fixed to the rotating shaft 2 between the permanent magnet disks 6 and 7 to rotate the blocking rotating plates 8-11. Urethane series non-conductors (8a, 8b, 8c, 8d) (9a, 9b, 9c, 9d) (10a, 10b, 10c, 10d) (11a, 11b, 11c, 11d) in the 90 ° directions, respectively. It is. The permanent magnet and the auxiliary permanent magnet in the above is to use a ferrite permanent magnet to prevent heat generation during rotation. 4 is a block diagram of the present invention, in which the coil disks 6 are disposed between the permanent magnet disks 3 and 4, and the blocking disks 8, 9, 10, and 11 are rotated, and the coil plate 6 is rotated. Of the coil 110 and the load 110 so as to cut unnecessary back EMF at the time of rotation from the blocking disk 100, and the phase angle of the current as the coil (L) and the load resistance (R) of the coil rotating plate (6) Adjusting to obtain the electromotive force, and the counter electromotive force is to increase the efficiency by cutting as the blocking rotary plate (8-11). 5 is a waveform diagram of output voltage and current of the present invention, FIG. 6 is a vector diagram showing a phase angle of power, and FIG. 7 is a circuit connecting a coil and a load resistor.

이와같은 본 발명의 동작 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention as follows.

영구자석디스크(3,4,5)과 코일디스크(6,7)는 본체 케이스(1)에 고정설치되었고 회전축(2)을 회전시키면 차단회전판(8-11)은 회전하게된다.Permanent magnet disks (3, 4, 5) and coil disks (6, 7) are fixed to the main body case (1), and when the rotating shaft (2) is rotated blocking plate 8-11 is rotated.

이 상태를 제2도와 같은 상태로 회전시킨다고 하면 이는 제4도와 같이 영구자석디스크(3,4,5)와 코일디스크(6,7)사이를 차단회전판(8-11)이 회전하게되는데 이때 전압은 제5a도와 같은 Sin출력파형이 나타나게 되고, 전류 역시 발생하게 된다.If the state is rotated to the state shown in FIG. 2, the blocking plate 8-11 rotates between the permanent magnet disks 3, 4, 5 and the coil disks 6, 7 as shown in FIG. Sin output waveforms as shown in Fig. 5a will appear, and current will also be generated.

상기에 전류의 위상각을 설정하기위한 수단을 구체적으로 살펴보면, 코일디스크(6)에 코일 L이 존재하고 부하(100)에 저항 R이 존재하게된다. 예를들어, 상기 코일디스크(6)의 코일 L=118(mH)이고 부하저항(110)은 R=22(Ω)인 상태로 설정하여 900RPM(60Hz)으로 회전시킨다고 하면,Looking specifically at the means for setting the phase angle of the current above, the coil L is present in the coil disk 6, the resistance R is present in the load 100. For example, if the coil L of the coil disk 6 = 118 (mH) and the load resistance 110 is set to R = 22 (Ω) to rotate at 900 RPM (60 Hz),

또한 상기에서 회전속도를 1200RPM(80Hz)으로 회전시켰다면In addition, if the rotation speed was rotated at 1200 RPM (80 Hz)

이와같이 위상각은 부하저항(R)과 코일 및 차단판 회전수에 따라서 설정할 수 있게 되므로서 전류의 위상각을 4만큼 빠르게 조정할 수 있게되어 제5b도와 같이 전류를 4만큼 앞선 위상각을 얻게된다.Thus, the phase angle can be set according to the load resistance (R) and the number of rotations of the coil and the blocking plate, so that the phase angle of the current can be adjusted as fast as 4, so that the phase angle preceding the current by 4 is obtained as shown in FIG.

상기와 같이 전류의 위상각을 얻게 하므로 전압과 다른 출력파형을 얻게되는데, 초기에는 전압과 다른 위상각을 가지므로서 코일디스크(6)은 영구자석디스크(3)(4)와 다른 극성을 가지므로 흡입력이 증가할 것이고, 회전판(6)이 영구자석(3)(4)를 지나면서 같은 극성이 될 때는 반발력이 증가하므로서 회전속도를 증가하게 하는 영역은 가기전력이 된다.Since the phase angle of the current is obtained as described above, an output waveform different from the voltage is obtained. Initially, the coil disk 6 has a different polarity from that of the permanent magnet disks 3 and 4, having a phase angle different from that of the voltage. Therefore, the suction force will increase, when the rotating plate 6 is the same polarity passing through the permanent magnet (3) (4), the repulsive force is increased and the area for increasing the rotational speed becomes the electromotive force.

또한 상기에서 코일디스크(6)과 영구자석디스크(3)(4)를 지나가기전에 전압전류의 파형의 극성이 같으면 이때는 흡입하려는 힘을 방해하는 역기전력의 전류가 발생하는데 이때, 이 전류를 차단회전판(8,9)이 회전하면서 이 회전판(8,9)의 비도체(8a-8d)(9a-9d)부분이 지나면서 커팅하여 주므로서 역기전력은 최소화시킬 수 있게되어 회전력의 방해기전력이 적으므로 회전력을 향상시킬수 있게 된다.In addition, if the polarity of the waveform of the voltage current is the same before passing through the coil disk 6 and the permanent magnet disk (3) (4) at this time, a current of the counter electromotive force is generated, which interrupts the force to be sucked, the current is cut off the rotating plate As the (8,9) rotates, the non-conductors (8a-8d) (9a-9d) of the rotating plate (8,9) are cut while passing, so that the counter electromotive force can be minimized and the disturbance force of the rotational force is small. It can improve the torque.

또한 본 발명은 코일을 회전시켜서 기전력을 얻는 것이 아니라 차단판을 회전시켜 기전력을 얻기 때문에 브러쉬를 필요로 하지않는 발전기 구성이 가능하다.In addition, the present invention is not possible to obtain an electromotive force by rotating the coil, it is possible to configure the generator that does not require a brush because the electromotive force is obtained by rotating the blocking plate.

이와같이 본 발명은 브러쉬레스형으로 전력의 위상각을 회전속도와 코일 및 부하저항의 설정으로서 가기전력이 발생하게하여 흡입력과 반발력을 증가시키고, 불필요한 역기전력을 차단디스크로 커팅하므로서 발전기의 효율을 증대시킬수 있개된 매우 유용한 것이다.As described above, the present invention is a brushless type, and the phase angle of the electric power is increased by the setting of the rotational speed, the coil and the load resistance so that the electric potential is generated, the suction power and the repulsive power are increased, and unnecessary back electromotive force is cut to the blocking disk, thereby increasing the efficiency of the generator. It is a very useful thing.

Claims

The permanent magnet disks 3, 4 and 5 fix the coil disks 6 and 7, and fix the blocking rotating plate 8-11 to the rotating shaft 2 so as to be rotatable, so that the electromotive force on the coil disks 6 and 7 Brushless cut-off rotary generator, characterized in that configured to obtain.

The brushless cut-off rotary generator according to claim 1, wherein a urethane-based non-conductor (8a-8d) is attached to the blocking circuit board (8) to block back EMF.