JPH11308809A - 発電装置 - Google Patents
発電装置Info
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- JPH11308809A JPH11308809A JP11113698A JP11113698A JPH11308809A JP H11308809 A JPH11308809 A JP H11308809A JP 11113698 A JP11113698 A JP 11113698A JP 11113698 A JP11113698 A JP 11113698A JP H11308809 A JPH11308809 A JP H11308809A
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Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回動輪部材の転走構造として、互いにハ字状
となる転走テーパー面に転走ロールが転走する構造とな
り、転走テーパー面の加工が容易となると共に回動輪部
材の回転位置精度を高めることができる。 【解決手段】 固定輪部材4の外周部両側位置に先細り
の転走テーパー面7aを形成し、かつ、回動輪部材2の
外周部両側位置に転走テーパー面上を接触して転走する
転走ロール8を配設してなる。
となる転走テーパー面に転走ロールが転走する構造とな
り、転走テーパー面の加工が容易となると共に回動輪部
材の回転位置精度を高めることができる。 【解決手段】 固定輪部材4の外周部両側位置に先細り
の転走テーパー面7aを形成し、かつ、回動輪部材2の
外周部両側位置に転走テーパー面上を接触して転走する
転走ロール8を配設してなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば風力や水力を
用いる小型の発電装置に関するものである。
用いる小型の発電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の発電装置としては、例えば
特開平7−236255号に示す如く、固定輪部材の外
周部分に回動輪部材を回動自在に配設し、該回動輪部材
の内周面に複数個の永久磁石を所定間隔を置いて配列し
てなる磁包リングを配設し、該固定輪部材の外周面に鉄
心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を置いて配設
し、該回動輪部材に水力を受ける受圧羽根を設け、該各
々の巻線を出力部に接続してなる構造のものが知られて
いる。
特開平7−236255号に示す如く、固定輪部材の外
周部分に回動輪部材を回動自在に配設し、該回動輪部材
の内周面に複数個の永久磁石を所定間隔を置いて配列し
てなる磁包リングを配設し、該固定輪部材の外周面に鉄
心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を置いて配設
し、該回動輪部材に水力を受ける受圧羽根を設け、該各
々の巻線を出力部に接続してなる構造のものが知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
構造の場合、回動輪部材の転走構造としては、レール輪
と車輪とからなる構造となっており、回動輪の回転位置
精度上からレール輪の加工精度が高く要求され、それだ
け製作が厄介であると共に製作コストの低減を図ること
ができず、又、磁包リングの構造がアルミニュウム等の
非磁性体からなるリング板材に埋め込み状態に複数個の
磁石を配列する構造となっており、この配列構造上から
磁石の大きさが制約されて大きな磁石を用いることがで
きず、発電効率上の不都合を有している。
構造の場合、回動輪部材の転走構造としては、レール輪
と車輪とからなる構造となっており、回動輪の回転位置
精度上からレール輪の加工精度が高く要求され、それだ
け製作が厄介であると共に製作コストの低減を図ること
ができず、又、磁包リングの構造がアルミニュウム等の
非磁性体からなるリング板材に埋め込み状態に複数個の
磁石を配列する構造となっており、この配列構造上から
磁石の大きさが制約されて大きな磁石を用いることがで
きず、発電効率上の不都合を有している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの不都合
を解決することを目的とし、本発明のうち、請求項1記
載の発明は、固定輪部材の外周部分に回動輪部材を回動
自在に配設し、該回動輪部材の内側に複数個の永久磁石
又は電磁石を所定間隔を置いて配設し、該固定輪部材の
外周面に鉄心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を
置いて配設し、該回動輪部材に風力や水力を受ける受圧
羽根を設け、該各々の巻線を出力部に接続してなり、上
記固定輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー
面を形成し、かつ、上記回動輪部材の外周部両側位置に
該転走テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配
設して構成したことを特徴とする発電装置にある。
を解決することを目的とし、本発明のうち、請求項1記
載の発明は、固定輪部材の外周部分に回動輪部材を回動
自在に配設し、該回動輪部材の内側に複数個の永久磁石
又は電磁石を所定間隔を置いて配設し、該固定輪部材の
外周面に鉄心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を
置いて配設し、該回動輪部材に風力や水力を受ける受圧
羽根を設け、該各々の巻線を出力部に接続してなり、上
記固定輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー
面を形成し、かつ、上記回動輪部材の外周部両側位置に
該転走テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配
設して構成したことを特徴とする発電装置にある。
【0005】又、請求項2記載の発明は、上記転走ロー
ルの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比率と同比
率の先細りのテーパー面に形成してなることを特徴とす
るものであり、又、請求項3記載の発明は、上記永久磁
石又は電磁石を導磁体により回動輪部材に取付固定して
なることをことを特徴とするものであり、又、請求項4
記載の発明は、上記永久磁石又は電磁石の数と上記電機
子の数の比を四対三の割合に設定してなることを特徴と
するものである。
ルの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比率と同比
率の先細りのテーパー面に形成してなることを特徴とす
るものであり、又、請求項3記載の発明は、上記永久磁
石又は電磁石を導磁体により回動輪部材に取付固定して
なることをことを特徴とするものであり、又、請求項4
記載の発明は、上記永久磁石又は電磁石の数と上記電機
子の数の比を四対三の割合に設定してなることを特徴と
するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】図1乃至図10は本発明を風力発
電装置に適用した実施の形態例を示し、1は機台であっ
て、この場合地上に支持立設され、機台1にアルミニュ
ーム等の非磁性体からなる固定輪部材2を固定縦軸3に
より固定配置している。
電装置に適用した実施の形態例を示し、1は機台であっ
て、この場合地上に支持立設され、機台1にアルミニュ
ーム等の非磁性体からなる固定輪部材2を固定縦軸3に
より固定配置している。
【0007】4は回動輪部材であって、この場合鉄等の
磁性体からなる左右二個の接続輪5と、この接続輪5の
三等配位置に取り付けられる鉄等の磁性体からなる三個
の回動部材6とからなり、上記固定輪部材2の外周部両
側位置に先細りの転走テーパー面7aをもつ案内リング
7を取付け、この場合角度θ=45度に設定され、しか
して、図2の如く、転走テーパー面7aは外周部両側位
置において互いにハ字状をなし、回動輪部材4の外周部
両側位置に転走テーパー面7a上を接触して転走する転
走ロール8を回転自在に取付け、転走ロール8は取付軸
8aに軸受8bを介して回転自在に取り付けられ、転走
テーパー面7aと転走ロール車輪8とにより回動輪部材
4を固定輪部材2の外周廻りに回動自在に配設してい
る。
磁性体からなる左右二個の接続輪5と、この接続輪5の
三等配位置に取り付けられる鉄等の磁性体からなる三個
の回動部材6とからなり、上記固定輪部材2の外周部両
側位置に先細りの転走テーパー面7aをもつ案内リング
7を取付け、この場合角度θ=45度に設定され、しか
して、図2の如く、転走テーパー面7aは外周部両側位
置において互いにハ字状をなし、回動輪部材4の外周部
両側位置に転走テーパー面7a上を接触して転走する転
走ロール8を回転自在に取付け、転走ロール8は取付軸
8aに軸受8bを介して回転自在に取り付けられ、転走
テーパー面7aと転走ロール車輪8とにより回動輪部材
4を固定輪部材2の外周廻りに回動自在に配設してい
る。
【0008】9は電機子であって、この場合積層珪素鋼
板からなる鉄心9aと、鉄心9aに巻き付けられた導線
からなる巻線9bとからなり、この電機子9を固定輪部
材2の外周の座部2aに複数個所定間隔を置いて取り付
けて構成している。
板からなる鉄心9aと、鉄心9aに巻き付けられた導線
からなる巻線9bとからなり、この電機子9を固定輪部
材2の外周の座部2aに複数個所定間隔を置いて取り付
けて構成している。
【0009】10は永久磁石であって、この場合円柱状
に形成され、図7の如く、上記回動輪部材4の接続輪5
に鉄等の磁性体からなる四角錐状の導磁体11をステン
レス等の非磁性体からなる取付ボルト11aにより取り
付けられ、この複数個の永久磁石10はN極、S極、N
極の如く、電機子9に対向する面の極性を回転方向に交
互に異ならせて、かつ電機子9を境に対向する左右の永
久磁石10の極性を互いに反対にして所定間隔を置いて
配列してなり、したがって、左右の永久磁石10・1
0、導磁体11、接続リング5、固定部材6及び電機子
9により磁気回路を構成している。
に形成され、図7の如く、上記回動輪部材4の接続輪5
に鉄等の磁性体からなる四角錐状の導磁体11をステン
レス等の非磁性体からなる取付ボルト11aにより取り
付けられ、この複数個の永久磁石10はN極、S極、N
極の如く、電機子9に対向する面の極性を回転方向に交
互に異ならせて、かつ電機子9を境に対向する左右の永
久磁石10の極性を互いに反対にして所定間隔を置いて
配列してなり、したがって、左右の永久磁石10・1
0、導磁体11、接続リング5、固定部材6及び電機子
9により磁気回路を構成している。
【0010】この場合、三相交流を発生させるため、上
記永久磁石10の総数を40個、電機子9の数を30個
にして、永久磁石10の数と電機子9の数の比を四対三
の割合に設定している。
記永久磁石10の総数を40個、電機子9の数を30個
にして、永久磁石10の数と電機子9の数の比を四対三
の割合に設定している。
【0011】12は受圧羽根であって、複数個のバケッ
ト状の羽根材12aと環状材12bとからなり、上記回
動輪部材4の外面に取り付けられている。
ト状の羽根材12aと環状材12bとからなり、上記回
動輪部材4の外面に取り付けられている。
【0012】14は出力部であって、この場合上記上記
電機子9の巻線9bを順次U巻線、V巻線、W巻線とし
て、この各々のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ
10個ずつ直列に接続し、図9の如く、U巻線、V巻
線、W巻線の一方端部を接続して中点Oとするとともに
U巻線、V巻線、W巻線の3個の端部を出力端子15と
することによりそれぞれ120度の位相の異なる三相電
圧を得るように構成している。尚、図10の如く、各々
のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ10個ずつ並
列に接続して中点OとするとともにU巻線、V巻線、W
巻線の3個の端部を出力端子15とすることによっても
120度の位相の異なる三相電圧を得ることもできる。
電機子9の巻線9bを順次U巻線、V巻線、W巻線とし
て、この各々のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ
10個ずつ直列に接続し、図9の如く、U巻線、V巻
線、W巻線の一方端部を接続して中点Oとするとともに
U巻線、V巻線、W巻線の3個の端部を出力端子15と
することによりそれぞれ120度の位相の異なる三相電
圧を得るように構成している。尚、図10の如く、各々
のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ10個ずつ並
列に接続して中点OとするとともにU巻線、V巻線、W
巻線の3個の端部を出力端子15とすることによっても
120度の位相の異なる三相電圧を得ることもできる。
【0013】又、この場合、図8の如く、上記転走ロー
ル8の外周面としての転走面8cを転走テーパー面7a
のテーパー比率A:Bと同比率a:b、即ち、A:B=
a:bとなる先細りのテーパー面に形成して構成してい
る。
ル8の外周面としての転走面8cを転走テーパー面7a
のテーパー比率A:Bと同比率a:b、即ち、A:B=
a:bとなる先細りのテーパー面に形成して構成してい
る。
【0014】この実施の形態例は上記構成であるから、
機台1を屋外等に立設し、風Mは受圧羽根12に衝突
し、この風Mの衝突により回動輪部材4は転走テーパー
面7aと転走ロール8との作用によりR方向に連続回転
し、この回動輪部材4の回転により固定輪部材2に配設
された複数個の電機子9と回動輪部材4に配設された複
数個の永久磁石10との電磁誘導により巻線9bに起電
力が発生し、この起電力は出力部14により取り出され
ることになる。
機台1を屋外等に立設し、風Mは受圧羽根12に衝突
し、この風Mの衝突により回動輪部材4は転走テーパー
面7aと転走ロール8との作用によりR方向に連続回転
し、この回動輪部材4の回転により固定輪部材2に配設
された複数個の電機子9と回動輪部材4に配設された複
数個の永久磁石10との電磁誘導により巻線9bに起電
力が発生し、この起電力は出力部14により取り出され
ることになる。
【0015】しかして、複数個の電機子9と複数個の永
久磁石10とにより多極発電機が構成され、単相や三相
等の交流起電力を容易に得ることができ、例えば10r
pm乃至120rpm程度の回転数で回動輪部材4を回
転させても、増速することなく最適な発生電力を得るこ
とができる。
久磁石10とにより多極発電機が構成され、単相や三相
等の交流起電力を容易に得ることができ、例えば10r
pm乃至120rpm程度の回転数で回動輪部材4を回
転させても、増速することなく最適な発生電力を得るこ
とができる。
【0016】この際、上記固定輪部材2の外周部両側位
置に先細りの転走テーパー面7aを形成し、かつ、上記
回動輪部材4の外周部両側位置に該転走テーパー面7a
上を接触して転走する転走ロール8を配設しているか
ら、回動輪部材4の転走構造として、互いにハ字状とな
る転走テーパー面7a・7aに転走ロール8・8が転走
する構造となり、転走テーパー面7aの加工が容易とな
ると共に転走テーパー面7a・7aを転走ロール8・8
がハ字状に挟む構造となって回動輪部材4の回転位置精
度を高めることができ、それだけ組み付け及び製作が容
易となって製作コストの低減を図ることができる。
置に先細りの転走テーパー面7aを形成し、かつ、上記
回動輪部材4の外周部両側位置に該転走テーパー面7a
上を接触して転走する転走ロール8を配設しているか
ら、回動輪部材4の転走構造として、互いにハ字状とな
る転走テーパー面7a・7aに転走ロール8・8が転走
する構造となり、転走テーパー面7aの加工が容易とな
ると共に転走テーパー面7a・7aを転走ロール8・8
がハ字状に挟む構造となって回動輪部材4の回転位置精
度を高めることができ、それだけ組み付け及び製作が容
易となって製作コストの低減を図ることができる。
【0017】又、この場合、上記転走ロール8の転走面
8cを上記転走テーパー面7aのテーパー比率A:Bと
同比率a:b、即ち、A:B=a:bとなる先細りのテ
ーパー面に形成しているので、転走テーパー面7a・7
a上を転走する転走ロール8・8の滑り接触回転を抑制
することができ、それだけ回動輪部材4を円滑に回転さ
せることができ、又、この場合、上記永久磁石10は円
柱状に形成され、永久磁石10を導磁体11により回動
輪部材4に取付固定しているから、大きな磁石を用いる
ことができ、それだけ発電効率を高めることができる。
8cを上記転走テーパー面7aのテーパー比率A:Bと
同比率a:b、即ち、A:B=a:bとなる先細りのテ
ーパー面に形成しているので、転走テーパー面7a・7
a上を転走する転走ロール8・8の滑り接触回転を抑制
することができ、それだけ回動輪部材4を円滑に回転さ
せることができ、又、この場合、上記永久磁石10は円
柱状に形成され、永久磁石10を導磁体11により回動
輪部材4に取付固定しているから、大きな磁石を用いる
ことができ、それだけ発電効率を高めることができる。
【0018】またこの場合、上記永久磁石10の数を4
0個、電機子9の数を30個にして、永久磁石10の数
と電機子9の数の比を四対三の割合に設定することによ
り、単相のみならず三相交流を発生させることができ、
充電や送電に際しては効果的なものとなり、起電力利用
時の利便性を高めることができる。
0個、電機子9の数を30個にして、永久磁石10の数
と電機子9の数の比を四対三の割合に設定することによ
り、単相のみならず三相交流を発生させることができ、
充電や送電に際しては効果的なものとなり、起電力利用
時の利便性を高めることができる。
【0019】尚、本発明は上記実施の形態例に限られる
ものではなく、例えば、永久磁石10に代えて電磁石を
採用することもでき、この際、この電磁石の駆動電源と
しては、上記出力部14や他の別途の電源からの電流を
用いることができ、又、例えば永久磁石10の数と電機
子9の数の比は四対三の割合に限られるものではなく、
また永久磁石10の形状は円柱に限らず、四角ブロック
板状のものでもよい等、適宜変更して設計されるもので
あり、又、回動輪部材4に固定輪部材2や転走ロール
8、永久磁石10、電機子9等を雨水や外力等から保護
するカバーを取り付けることもある。
ものではなく、例えば、永久磁石10に代えて電磁石を
採用することもでき、この際、この電磁石の駆動電源と
しては、上記出力部14や他の別途の電源からの電流を
用いることができ、又、例えば永久磁石10の数と電機
子9の数の比は四対三の割合に限られるものではなく、
また永久磁石10の形状は円柱に限らず、四角ブロック
板状のものでもよい等、適宜変更して設計されるもので
あり、又、回動輪部材4に固定輪部材2や転走ロール
8、永久磁石10、電機子9等を雨水や外力等から保護
するカバーを取り付けることもある。
【0020】また上記実施の形態例では、複数個の電機
子9と複数個の永久磁石10とからなる多極発電機を一
組のみ設けているが、これを二組乃至複数組並設するこ
とも、勿論可能であり、また上記実施の形態例で示す構
造の風力を受ける受圧羽根に限らず、空気流を受ける他
の構造の羽根を用いることもでき、又、風に限らず、流
水を受ける水車状の受圧羽根12に形成し、水力により
回動輪部材4を回転させる水力発電構造にも適用するこ
とができる。
子9と複数個の永久磁石10とからなる多極発電機を一
組のみ設けているが、これを二組乃至複数組並設するこ
とも、勿論可能であり、また上記実施の形態例で示す構
造の風力を受ける受圧羽根に限らず、空気流を受ける他
の構造の羽根を用いることもでき、又、風に限らず、流
水を受ける水車状の受圧羽根12に形成し、水力により
回動輪部材4を回転させる水力発電構造にも適用するこ
とができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は上述の如く、風力や水力を受け
る受圧羽根により回動輪部材は連続回転し、回動輪部材
の回転により固定輪部材に配設された複数個の電機子と
回動輪部材に配設された複数個の永久磁石又は電磁石と
の電磁誘導により起電力が発生し、起電力は出力部によ
り取り出され、複数個の電機子と複数個の永久磁石又は
電磁石とにより多極発電機が構成され、単相や三相等の
交流起電力を容易に得ることができ、この際、上記固定
輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー面を形
成し、かつ、上記回動輪部材の外周部両側位置に該転走
テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配設して
いるから、回動輪部材の転走構造として、互いにハ字状
となる転走テーパー面に転走ロールが転走する構造とな
り、転走テーパー面の加工が容易となると共に転走テー
パー面を転走ロールがハ字状に挟む構造となって回動輪
部材の回転位置精度を高めることができ、それだけ組み
付け及び製作が容易となって製作コストの低減を図るこ
とができる。
る受圧羽根により回動輪部材は連続回転し、回動輪部材
の回転により固定輪部材に配設された複数個の電機子と
回動輪部材に配設された複数個の永久磁石又は電磁石と
の電磁誘導により起電力が発生し、起電力は出力部によ
り取り出され、複数個の電機子と複数個の永久磁石又は
電磁石とにより多極発電機が構成され、単相や三相等の
交流起電力を容易に得ることができ、この際、上記固定
輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー面を形
成し、かつ、上記回動輪部材の外周部両側位置に該転走
テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配設して
いるから、回動輪部材の転走構造として、互いにハ字状
となる転走テーパー面に転走ロールが転走する構造とな
り、転走テーパー面の加工が容易となると共に転走テー
パー面を転走ロールがハ字状に挟む構造となって回動輪
部材の回転位置精度を高めることができ、それだけ組み
付け及び製作が容易となって製作コストの低減を図るこ
とができる。
【0022】又、請求項2記載の発明にあっては、上記
転走ロールの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比
率と同比率となる先細りのテーパー面に形成しているの
で、転走テーパー面上を転走する転走ロールの滑り接触
回転を抑制することができ、それだけ回動輪部材を円滑
に回転させることができ、又、請求項3記載の発明にあ
っては、上記永久磁石又は電磁石を導磁体により回動輪
部材に取付固定しているから、大きな磁石を用いること
ができ、それだけ発電効率を高めることができる。
転走ロールの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比
率と同比率となる先細りのテーパー面に形成しているの
で、転走テーパー面上を転走する転走ロールの滑り接触
回転を抑制することができ、それだけ回動輪部材を円滑
に回転させることができ、又、請求項3記載の発明にあ
っては、上記永久磁石又は電磁石を導磁体により回動輪
部材に取付固定しているから、大きな磁石を用いること
ができ、それだけ発電効率を高めることができる。
【0023】又、請求項4記載の発明にあっては、上記
永久磁石又は電磁石の数と電機子の数の比を四対三の割
合に設定することにより、単相のみならず三相交流を発
生させることができ、充電や送電に際しては効果的なも
のとなり、起電力利用時の利便性を高め得る。
永久磁石又は電磁石の数と電機子の数の比を四対三の割
合に設定することにより、単相のみならず三相交流を発
生させることができ、充電や送電に際しては効果的なも
のとなり、起電力利用時の利便性を高め得る。
【0024】以上、初期の目的を充分達成することがで
きる。
きる。
【図1】本発明の実施の形態例の全体平面図である。
【図2】本発明の実施の形態例の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態例の部分平断面図である。
【図4】本発明の実施の形態例の部分縦断面図である。
【図5】本発明の実施の形態例の部分側面図である。
【図6】本発明の実施の形態例の部分拡大側断面図であ
る。
る。
【図7】本発明の実施の形態例の部分斜視図である。
【図8】本発明の実施の形態例の部分拡大説明図であ
る。
る。
【図9】本発明の実施の形態例の電気回路図である。
【図10】本発明の実施の形態例の他の電気回路図であ
る。
る。
M 風 2 固定輪部材 4 回動輪部材 7a 転走テーパー面 8 転走ロール 9 電機子 10 永久磁石 11 導磁体 12 受圧羽根 14 出力部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 発電装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば風力や水力を
用いる小型の発電装置に関するものである。
用いる小型の発電装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の発電装置としては、例えば
特開平7−236255号に示す如く、固定輪部材の外
周部分に回動輪部材を回動自在に配設し、該回動輪部材
の内周面に複数個の永久磁石を所定間隔を置いて配列し
てなる磁包リングを配設し、該固定輪部材の外周面に鉄
心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を置いて配設
し、該回動輪部材に水力を受ける受圧羽根を設け、該各
々の巻線を出力部に接続してなる構造のものが知られて
いる。
特開平7−236255号に示す如く、固定輪部材の外
周部分に回動輪部材を回動自在に配設し、該回動輪部材
の内周面に複数個の永久磁石を所定間隔を置いて配列し
てなる磁包リングを配設し、該固定輪部材の外周面に鉄
心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を置いて配設
し、該回動輪部材に水力を受ける受圧羽根を設け、該各
々の巻線を出力部に接続してなる構造のものが知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
構造の場合、回動輪部材の転走構造としては、レール輪
と車輪とからなる構造となっており、回動輪の回転位置
精度上からレール輪の加工精度が高く要求され、それだ
け製作が厄介であると共に製作コストの低減を図ること
ができず、又、磁包リングの構造がアルミニュウム等の
非磁性体からなるリング板材に埋め込み状態に複数個の
磁石を配列する構造となっており、この配列構造上から
磁石の大きさが制約されて大きな磁石を用いることがで
きず、発電効率上の不都合を有している。
構造の場合、回動輪部材の転走構造としては、レール輪
と車輪とからなる構造となっており、回動輪の回転位置
精度上からレール輪の加工精度が高く要求され、それだ
け製作が厄介であると共に製作コストの低減を図ること
ができず、又、磁包リングの構造がアルミニュウム等の
非磁性体からなるリング板材に埋め込み状態に複数個の
磁石を配列する構造となっており、この配列構造上から
磁石の大きさが制約されて大きな磁石を用いることがで
きず、発電効率上の不都合を有している。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの不都合
を解決することを目的とし、本発明のうち、請求項1記
載の発明は、固定輪部材の外周部分に回動輪部材を回動
自在に配設し、該回動輪部材の内側に複数個の永久磁石
又は電磁石を所定間隔を置いて配設し、該固定輪部材の
外周面に鉄心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を
置いて配設し、該回動輪部材に風力や水力を受ける受圧
羽根を設け、該各々の巻線を出力部に接続してなり、上
記固定輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー
面を形成し、かつ、上記回動輪部材の内周部両側位置に
該転走テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配
設して構成したことを特徴とする発電装置にある。
を解決することを目的とし、本発明のうち、請求項1記
載の発明は、固定輪部材の外周部分に回動輪部材を回動
自在に配設し、該回動輪部材の内側に複数個の永久磁石
又は電磁石を所定間隔を置いて配設し、該固定輪部材の
外周面に鉄心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔を
置いて配設し、該回動輪部材に風力や水力を受ける受圧
羽根を設け、該各々の巻線を出力部に接続してなり、上
記固定輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー
面を形成し、かつ、上記回動輪部材の内周部両側位置に
該転走テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配
設して構成したことを特徴とする発電装置にある。
【0005】又、請求項2記載の発明は、上記転走ロー
ルの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比率と同比
率の先細りのテーパー面に形成してなることを特徴とす
るものであり、又、請求項3記載の発明は、上記永久磁
石又は電磁石を導磁体により回動輪部材に取付固定して
なることをことを特徴とするものであり、又、請求項4
記載の発明は、上記永久磁石又は電磁石の数と上記電機
子の数の比を四対三の割合に設定してなることを特徴と
するものである。
ルの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比率と同比
率の先細りのテーパー面に形成してなることを特徴とす
るものであり、又、請求項3記載の発明は、上記永久磁
石又は電磁石を導磁体により回動輪部材に取付固定して
なることをことを特徴とするものであり、又、請求項4
記載の発明は、上記永久磁石又は電磁石の数と上記電機
子の数の比を四対三の割合に設定してなることを特徴と
するものである。
【0006】
【発明の実施の形態】図1乃至図10は本発明を風力発
電装置に適用した実施の形態例を示し、1は機台であっ
て、この場合地上に支持立設され、機台1にアルミニュ
ーム等の非磁性体からなる固定輪部材2を固定縦軸3に
より固定配置している。
電装置に適用した実施の形態例を示し、1は機台であっ
て、この場合地上に支持立設され、機台1にアルミニュ
ーム等の非磁性体からなる固定輪部材2を固定縦軸3に
より固定配置している。
【0007】4は回動輪部材であって、この場合鉄等の
磁性体からなる左右二個の接続輪5と、この接続輪5の
三等配位置に取り付けられる鉄等の磁性体からなる三個
の回動部材6とからなり、上記固定輪部材2の外周部両
側位置に先細りの転走テーパー面7aをもつ案内リング
7を取付け、この場合角度θ=45度に設定され、しか
して、図4の如く、転走テーパー面7aは外周部両側位
置において互いにハ字状をなし、回動輪部材4の内周部
両側位置に転走テーパー面7a上を接触して転走する転
走ロール8を回転自在に取付け、転走ロール8は取付軸
8aに軸受8bを介して回転自在に取り付けられ、転走
テーパー面7aと転走ロール車輪8とにより回動輪部材
4を固定輪部材2の外周廻りに回動自在に配設してい
る。
磁性体からなる左右二個の接続輪5と、この接続輪5の
三等配位置に取り付けられる鉄等の磁性体からなる三個
の回動部材6とからなり、上記固定輪部材2の外周部両
側位置に先細りの転走テーパー面7aをもつ案内リング
7を取付け、この場合角度θ=45度に設定され、しか
して、図4の如く、転走テーパー面7aは外周部両側位
置において互いにハ字状をなし、回動輪部材4の内周部
両側位置に転走テーパー面7a上を接触して転走する転
走ロール8を回転自在に取付け、転走ロール8は取付軸
8aに軸受8bを介して回転自在に取り付けられ、転走
テーパー面7aと転走ロール車輪8とにより回動輪部材
4を固定輪部材2の外周廻りに回動自在に配設してい
る。
【0008】9は電機子であって、この場合積層珪素鋼
板からなる鉄心9aと、鉄心9aに巻き付けられた導線
からなる巻線9bとからなり、この電機子9を固定輪部
材2の外周の座部2aに複数個所定間隔を置いて取り付
けて構成している。
板からなる鉄心9aと、鉄心9aに巻き付けられた導線
からなる巻線9bとからなり、この電機子9を固定輪部
材2の外周の座部2aに複数個所定間隔を置いて取り付
けて構成している。
【0009】10は永久磁石であって、この場合円柱状
に形成され、図7の如く、上記回動輪部材4の接続輪5
に鉄等の磁性体からなる四角錐状の導磁体11をステン
レス等の非磁性体からなる取付ボルト11aにより取り
付けられ、この複数個の永久磁石10はN極、S極、N
極の如く、電機子9に対向する面の極性を回転方向に交
互に異ならせて、かつ電機子9を境に対向する左右の永
久磁石10の極性を互いに反対にして所定間隔を置いて
配列してなり、したがって、左右の永久磁石10・1
0、導磁体11、接続リング5、固定部材6及び電機子
9により磁気回路を構成している。
に形成され、図7の如く、上記回動輪部材4の接続輪5
に鉄等の磁性体からなる四角錐状の導磁体11をステン
レス等の非磁性体からなる取付ボルト11aにより取り
付けられ、この複数個の永久磁石10はN極、S極、N
極の如く、電機子9に対向する面の極性を回転方向に交
互に異ならせて、かつ電機子9を境に対向する左右の永
久磁石10の極性を互いに反対にして所定間隔を置いて
配列してなり、したがって、左右の永久磁石10・1
0、導磁体11、接続リング5、固定部材6及び電機子
9により磁気回路を構成している。
【0010】この場合、三相交流を発生させるため、上
記永久磁石10の総数を40個、電機子9の数を30個
にして、永久磁石10の数と電機子9の数の比を四対三
の割合に設定している。
記永久磁石10の総数を40個、電機子9の数を30個
にして、永久磁石10の数と電機子9の数の比を四対三
の割合に設定している。
【0011】12は受圧羽根であって、複数個のバケッ
ト状の羽根材12aと環状材12bとからなり、上記回
動輪部材4の外面に取り付けられている。
ト状の羽根材12aと環状材12bとからなり、上記回
動輪部材4の外面に取り付けられている。
【0012】14は出力部であって、この場合上記上記
電機子9の巻線9bを順次U巻線、V巻線、W巻線とし
て、この各々のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ
10個ずつ直列に接続し、図9の如く、U巻線、V巻
線、W巻線の一方端部を接続して中点Oとするとともに
U巻線、V巻線、W巻線の3個の端部を出力端子15と
することによりそれぞれ120度の位相の異なる三相電
圧を得るように構成している。尚、図10の如く、各々
のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ10個ずつ並
列に接続して中点OとするとともにU巻線、V巻線、W
巻線の3個の端部を出力端子15とすることによっても
120度の位相の異なる三相電圧を得ることもできる。
電機子9の巻線9bを順次U巻線、V巻線、W巻線とし
て、この各々のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ
10個ずつ直列に接続し、図9の如く、U巻線、V巻
線、W巻線の一方端部を接続して中点Oとするとともに
U巻線、V巻線、W巻線の3個の端部を出力端子15と
することによりそれぞれ120度の位相の異なる三相電
圧を得るように構成している。尚、図10の如く、各々
のU巻線、V巻線、W巻線同士をそれぞれ10個ずつ並
列に接続して中点OとするとともにU巻線、V巻線、W
巻線の3個の端部を出力端子15とすることによっても
120度の位相の異なる三相電圧を得ることもできる。
【0013】又、この場合、図8の如く、上記転走ロー
ル8の外周面としての転走面8cを転走テーパー面7a
のテーパー比率A:Bと同比率a:b、即ち、A:B=
a:bとなる先細りのテーパー面に形成して構成してい
る。
ル8の外周面としての転走面8cを転走テーパー面7a
のテーパー比率A:Bと同比率a:b、即ち、A:B=
a:bとなる先細りのテーパー面に形成して構成してい
る。
【0014】この実施の形態例は上記構成であるから、
機台1を屋外等に立設し、風Mは受圧羽根12に衝突
し、この風Mの衝突により回動輪部材4は転走テーパー
面7aと転走ロール8との作用によりR方向に連続回転
し、この回動輪部材4の回転により固定輪部材2に配設
された複数個の電機子9と回動輪部材4に配設された複
数個の永久磁石10との電磁誘導により巻線9bに起電
力が発生し、この起電力は出力部14により取り出され
ることになる。
機台1を屋外等に立設し、風Mは受圧羽根12に衝突
し、この風Mの衝突により回動輪部材4は転走テーパー
面7aと転走ロール8との作用によりR方向に連続回転
し、この回動輪部材4の回転により固定輪部材2に配設
された複数個の電機子9と回動輪部材4に配設された複
数個の永久磁石10との電磁誘導により巻線9bに起電
力が発生し、この起電力は出力部14により取り出され
ることになる。
【0015】しかして、複数個の電機子9と複数個の永
久磁石10とにより多極発電機が構成され、単相や三相
等の交流起電力を容易に得ることができ、例えば10r
pm乃至120rpm程度の回転数で回動輪部材4を回
転させても、増速することなく最適な発生電力を得るこ
とができる。
久磁石10とにより多極発電機が構成され、単相や三相
等の交流起電力を容易に得ることができ、例えば10r
pm乃至120rpm程度の回転数で回動輪部材4を回
転させても、増速することなく最適な発生電力を得るこ
とができる。
【0016】この際、上記固定輪部材2の外周部両側位
置に先細りの転走テーパー面7aを形成し、かつ、上記
回動輪部材4の内周部両側位置に該転走テーパー面7a
上を接触して転走する転走ロール8を配設しているか
ら、回動輪部材4の転走構造として、互いにハ字状とな
る転走テーパー面7a・7aに転走ロール8・8が転走
する構造となり、転走テーパー面7aの加工が容易とな
ると共に転走テーパー面7a・7aを転走ロール8・8
がハ字状に挟む構造となって回動輪部材4の回転位置精
度を高めることができ、それだけ組み付け及び製作が容
易となって製作コストの低減を図ることができる。
置に先細りの転走テーパー面7aを形成し、かつ、上記
回動輪部材4の内周部両側位置に該転走テーパー面7a
上を接触して転走する転走ロール8を配設しているか
ら、回動輪部材4の転走構造として、互いにハ字状とな
る転走テーパー面7a・7aに転走ロール8・8が転走
する構造となり、転走テーパー面7aの加工が容易とな
ると共に転走テーパー面7a・7aを転走ロール8・8
がハ字状に挟む構造となって回動輪部材4の回転位置精
度を高めることができ、それだけ組み付け及び製作が容
易となって製作コストの低減を図ることができる。
【0017】又、この場合、上記転走ロール8の転走面
8cを上記転走テーパー面7aのテーパー比率A:Bと
同比率a:b、即ち、A:B=a:bとなる先細りのテ
ーパー面に形成しているので、転走テーパー面7a・7
a上を転走する転走ロール8・8の滑り接触回転を抑制
することができ、それだけ回動輪部材4を円滑に回転さ
せることができ、又、この場合、上記永久磁石10は円
柱状に形成され、永久磁石10を導磁体11により回動
輪部材4に取付固定しているから、大きな磁石を用いる
ことができ、それだけ発電効率を高めることができる。
8cを上記転走テーパー面7aのテーパー比率A:Bと
同比率a:b、即ち、A:B=a:bとなる先細りのテ
ーパー面に形成しているので、転走テーパー面7a・7
a上を転走する転走ロール8・8の滑り接触回転を抑制
することができ、それだけ回動輪部材4を円滑に回転さ
せることができ、又、この場合、上記永久磁石10は円
柱状に形成され、永久磁石10を導磁体11により回動
輪部材4に取付固定しているから、大きな磁石を用いる
ことができ、それだけ発電効率を高めることができる。
【0018】またこの場合、上記永久磁石10の数を4
0個、電機子9の数を30個にして、永久磁石10の数
と電機子9の数の比を四対三の割合に設定することによ
り、単相のみならず三相交流を発生させることができ、
充電や送電に際しては効果的なものとなり、起電力利用
時の利便性を高めることができる。
0個、電機子9の数を30個にして、永久磁石10の数
と電機子9の数の比を四対三の割合に設定することによ
り、単相のみならず三相交流を発生させることができ、
充電や送電に際しては効果的なものとなり、起電力利用
時の利便性を高めることができる。
【0019】尚、本発明は上記実施の形態例に限られる
ものではなく、例えば、永久磁石10に代えて電磁石を
採用することもでき、この際、この電磁石の駆動電源と
しては、上記出力部14や他の別途の電源からの電流を
用いることができ、又、例えば永久磁石10の数と電機
子9の数の比は四対三の割合に限られるものではなく、
また永久磁石10の形状は円柱に限らず、四角ブロック
板状のものでもよい等、適宜変更して設計されるもので
あり、又、回動輪部材4に固定輪部材2や転走ロール
8、永久磁石10、電機子9等を雨水や外力等から保護
するカバーを取り付けることもある。
ものではなく、例えば、永久磁石10に代えて電磁石を
採用することもでき、この際、この電磁石の駆動電源と
しては、上記出力部14や他の別途の電源からの電流を
用いることができ、又、例えば永久磁石10の数と電機
子9の数の比は四対三の割合に限られるものではなく、
また永久磁石10の形状は円柱に限らず、四角ブロック
板状のものでもよい等、適宜変更して設計されるもので
あり、又、回動輪部材4に固定輪部材2や転走ロール
8、永久磁石10、電機子9等を雨水や外力等から保護
するカバーを取り付けることもある。
【0020】また上記実施の形態例では、複数個の電機
子9と複数個の永久磁石10とからなる多極発電機を一
組のみ設けているが、これを二組乃至複数組並設するこ
とも、勿論可能であり、また上記実施の形態例で示す構
造の風力を受ける受圧羽根に限らず、空気流を受ける他
の構造の羽根を用いることもでき、又、風に限らず、流
水を受ける水車状の受圧羽根12に形成し、水力により
回動輪部材4を回転させる水力発電構造にも適用するこ
とができる。
子9と複数個の永久磁石10とからなる多極発電機を一
組のみ設けているが、これを二組乃至複数組並設するこ
とも、勿論可能であり、また上記実施の形態例で示す構
造の風力を受ける受圧羽根に限らず、空気流を受ける他
の構造の羽根を用いることもでき、又、風に限らず、流
水を受ける水車状の受圧羽根12に形成し、水力により
回動輪部材4を回転させる水力発電構造にも適用するこ
とができる。
【0021】
【発明の効果】本発明は上述の如く、風力や水力を受け
る受圧羽根により回動輪部材は連続回転し、回動輪部材
の回転により固定輪部材に配設された複数個の電機子と
回動輪部材に配設された複数個の永久磁石又は電磁石と
の電磁誘導により起電力が発生し、起電力は出力部によ
り取り出され、複数個の電機子と複数個の永久磁石又は
電磁石とにより多極発電機が構成され、単相や三相等の
交流起電力を容易に得ることができ、この際、上記固定
輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー面を形
成し、かつ、上記回動輪部材の内周部両側位置に該転走
テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配設して
いるから、回動輪部材の転走構造として、互いにハ字状
となる転走テーパー面に転走ロールが転走する構造とな
り、転走テーパー面の加工が容易となると共に転走テー
パー面を転走ロールがハ字状に挟む構造となって回動輪
部材の回転位置精度を高めることができ、それだけ組み
付け及び製作が容易となって製作コストの低減を図るこ
とができる。
る受圧羽根により回動輪部材は連続回転し、回動輪部材
の回転により固定輪部材に配設された複数個の電機子と
回動輪部材に配設された複数個の永久磁石又は電磁石と
の電磁誘導により起電力が発生し、起電力は出力部によ
り取り出され、複数個の電機子と複数個の永久磁石又は
電磁石とにより多極発電機が構成され、単相や三相等の
交流起電力を容易に得ることができ、この際、上記固定
輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパー面を形
成し、かつ、上記回動輪部材の内周部両側位置に該転走
テーパー面上を接触して転走する転走ロールを配設して
いるから、回動輪部材の転走構造として、互いにハ字状
となる転走テーパー面に転走ロールが転走する構造とな
り、転走テーパー面の加工が容易となると共に転走テー
パー面を転走ロールがハ字状に挟む構造となって回動輪
部材の回転位置精度を高めることができ、それだけ組み
付け及び製作が容易となって製作コストの低減を図るこ
とができる。
【0022】又、請求項2記載の発明にあっては、上記
転走ロールの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比
率と同比率となる先細りのテーパー面に形成しているの
で、転走テーパー面上を転走する転走ロールの滑り接触
回転を抑制することができ、それだけ回動輪部材を円滑
に回転させることができ、又、請求項3記載の発明にあ
っては、上記永久磁石又は電磁石を導磁体により回動輪
部材に取付固定しているから、大きな磁石を用いること
ができ、それだけ発電効率を高めることができる。
転走ロールの転走面を上記転走テーパー面のテーパー比
率と同比率となる先細りのテーパー面に形成しているの
で、転走テーパー面上を転走する転走ロールの滑り接触
回転を抑制することができ、それだけ回動輪部材を円滑
に回転させることができ、又、請求項3記載の発明にあ
っては、上記永久磁石又は電磁石を導磁体により回動輪
部材に取付固定しているから、大きな磁石を用いること
ができ、それだけ発電効率を高めることができる。
【0023】又、請求項4記載の発明にあっては、上記
永久磁石又は電磁石の数と電機子の数の比を四対三の割
合に設定することにより、単相のみならず三相交流を発
生させることができ、充電や送電に際しては効果的なも
のとなり、起電力利用時の利便性を高め得る。
永久磁石又は電磁石の数と電機子の数の比を四対三の割
合に設定することにより、単相のみならず三相交流を発
生させることができ、充電や送電に際しては効果的なも
のとなり、起電力利用時の利便性を高め得る。
【0024】以上、初期の目的を充分達成することがで
きる。
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例の全体平面図である。
【図2】本発明の実施の形態例の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態例の部分平断面図である。
【図4】本発明の実施の形態例の部分縦断面図である。
【図5】本発明の実施の形態例の部分側面図である。
【図6】本発明の実施の形態例の部分拡大側断面図であ
る。
る。
【図7】本発明の実施の形態例の部分斜視図である。
【図8】本発明の実施の形態例の部分拡大説明図であ
る。
る。
【図9】本発明の実施の形態例の電気回路図である。
【図10】本発明の実施の形態例の他の電気回路図であ
る。
る。
【符号の説明】 M 風 2 固定輪部材 4 回動輪部材 7a 転走テーパー面 8 転走ロール 9 電機子 10 永久磁石 11 導磁体 12 受圧羽根 14 出力部
Claims (4)
- 【請求項1】 固定輪部材の外周部分に回動輪部材を回
動自在に配設し、該回動輪部材の内側に複数個の永久磁
石又は電磁石を所定間隔を置いて配設し、該固定輪部材
の外周面に鉄心と巻線をもつ複数個の電機子を所定間隔
を置いて配設し、該回動輪部材に風力や水力を受ける受
圧羽根を設け、該各々の巻線を出力部に接続してなり、
上記固定輪部材の外周部両側位置に先細りの転走テーパ
ー面を形成し、かつ、上記回動輪部材の外周部両側位置
に該転走テーパー面上を接触して転走する転走ロールを
配設して構成したことを特徴とする発電装置。 - 【請求項2】 上記転走ロールの転走面を上記転走テー
パー面のテーパー比率と同比率の先細りのテーパー面に
形成してなることを特徴とする請求項1記載の発電装
置。 - 【請求項3】 上記永久磁石又は電磁石を導磁体により
回動輪部材に取付固定してなることを特徴とする請求項
1又は2記載の発電装置。 - 【請求項4】 上記永久磁石又は電磁石の数と上記電機
子の数の比を四対三の割合に設定してなる請求項1、2
又は3記載の発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11113698A JPH11308809A (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11113698A JPH11308809A (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11308809A true JPH11308809A (ja) | 1999-11-05 |
Family
ID=14553378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11113698A Pending JPH11308809A (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | 発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11308809A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006517081A (ja) * | 2003-01-27 | 2006-07-13 | エイール・コンスルト・アクチボラゲット | 回転電気機械 |
| WO2013182556A3 (de) * | 2012-06-06 | 2014-01-30 | Aktiebolaget Skf | Vorrichtung mit zumindest einem stator und wenigstens einem scheibenläufermotorrotor |
| KR101374948B1 (ko) * | 2012-08-28 | 2014-03-17 | 곽진준 | 휴대용 풍력발전기 |
-
1998
- 1998-04-21 JP JP11113698A patent/JPH11308809A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006517081A (ja) * | 2003-01-27 | 2006-07-13 | エイール・コンスルト・アクチボラゲット | 回転電気機械 |
| WO2013182556A3 (de) * | 2012-06-06 | 2014-01-30 | Aktiebolaget Skf | Vorrichtung mit zumindest einem stator und wenigstens einem scheibenläufermotorrotor |
| KR101374948B1 (ko) * | 2012-08-28 | 2014-03-17 | 곽진준 | 휴대용 풍력발전기 |
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