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公開番号2024030872
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-07
出願番号2022134072
出願日2022-08-25
発明の名称磁気浮上式発電機アセンブリ
出願人個人
代理人個人
主分類H02K 7/09 20060101AFI20240229BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】風力発電効率を大幅に高める、磁気浮上式発電機アセンブリの提供。
【解決手段】ハウジング内に主軸が設置され、当該主軸の上端と下端がそれぞれ磁気浮上支持座体により浮上状態で支持され、かつ当該主軸の側面方向が磁気浮上軸受により支持され、当該主軸がさらに発電機の回転子とする少なくとも1つの回転盤を備え、当該回転盤上に円周に沿って複数の誘導磁石が配置され、当該主軸の周囲に沿って複数のコイルが固定子として当該ハウジングに固定され、かつ電力伝送ケーブルに接続され、当該主軸の上端に伝動機構が設置され、当該伝動機構が動力源となるファンユニットまたはモーターに連接され、当該ファンユニットまたはモーターが動力で当該主軸を駆動して旋回させることで、当該回転盤を回転させ、当該誘導磁石を当該コイルに相対して回転させて誘導電流を発生させ、本発明は磁気浮上方式で当該主軸を支持し、当該主軸の回転の抵抗を最低に抑える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
磁気浮上式発電機アセンブリであって、内部空間を備えたハウジングを含み、
前記ハウジングが、下磁気浮上支持座体と、上磁気浮上支持座体と、複数の磁気浮上軸受と、主軸と、発電機と、ファンユニットと、を含み、
前記下磁気浮上支持座体が、前記内部空間の底面に設置され、
前記上磁気浮上支持座体が、前記内部空間の頂面に設置され、
前記複数の磁気浮上軸受が、前記内部空間内の垂直方向に沿って前記下磁気浮上支持座体に対応する上方の異なる高さ位置に設置され、
前記主軸が、前記内部空間内の前記複数の磁気浮上軸受に垂直に配置され、前記主軸の上端と下端がそれぞれ前記上磁気浮上支持座体と前記下磁気浮上支持座体に連接され、前記主軸の上端が前記ハウジングの外部まで延伸され、
前記発電機が、固定子とする複数のコイルと、回転子とする少なくとも１つの回転盤を備え、前記コイルが前記主軸の周囲に沿って前記ハウジングに固定して設置され、かつ電力伝送ケーブルに接続され、前記少なくとも１つの回転盤が前記主軸に固定され、前記回転盤上に円周に沿って配置された複数の誘導磁石が設置され、前記誘導磁石が前記コイルに相対して回転するとき、誘導電流を発生し、前記電力伝送ケーブルにより前記電流が出力され、
前記ファンユニットが前記主軸に連接され、前記ファンユニットの運転時、前記主軸を駆動して回転させることで、前記発電機の前記回転盤を回転させて電力を生成する、
ことを特徴とする、磁気浮上式発電機アセンブリ。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記下磁気浮上支持座体が、下回転盤と、下固定盤を含み、前記上磁気浮上支持座体が、上回転盤と、上固定盤を含み、
前記下回転盤が、前記主軸の下端に固定され、前記下回転盤の下面の中心及び円周に複数の第１磁石が配置され、
前記下固定盤が、前記ハウジングの前記内部空間の底面に固定され、前記下固定盤の上面の中心及び円周に複数の第２磁石が配置され、
前記上回転盤が、前記主軸に固定され、前記上回転盤の上面の中心及び円周に複数の前記第２磁石が配置され、
前記上固定盤が、前記ハウジングの前記内部空間の頂面に配置され、前記上固定盤の下面の中心及び円周に複数の前記第１磁石が配置され、
そのうち、前記第１磁石と前記第２磁石が同じ磁性を有し、前記上回転盤と前記上固定盤間、及び前記下回転盤と前記下固定盤間が、前記第１磁石と前記第２磁石の相互反発により接触しない、ことを特徴とする、請求項１に記載の磁気浮上式発電機アセンブリ。
【請求項３】
前記複数の磁気浮上軸受が、それぞれ回転子と、固定子を含み、
前記回転子が、前記主軸の外囲に沿って配置された複数の第４磁石であり、
前記固定子が、シリンダー体であり、その内円周に沿って複数の第３磁石が配置され、前記固定子が前記ハウジングに固定され、前記複数の第３磁石により前記複数の第４磁石を包囲させ、
そのうち、前記第３磁石と前記第４磁石が同じ磁性を有し、前記主軸と前記固定子間が前記第３磁石と前記第４磁石の相互に反発により接触しない、ことを特徴とする、請求項２に記載の磁気浮上式発電機アセンブリ。
【請求項４】
前記発電機が２つの前記回転盤を備え、前記２つの回転盤が、前記主軸に固定され、かつ前記コイルの相対する両側に対称に配置される、ことを特徴とする、請求項３に記載の磁気浮上式発電機アセンブリ。
【請求項５】
前記ファンユニットがブレードを備え、前記ブレードが回転軸に連接され、前記回転軸に能動かさ歯車が設置され、かつ前記主軸の上端に受動かさ歯車が設置され、前記能動かさ歯車と前記受動かさ歯車が噛合され、前記ブレードが回転すると、前記能動かさ歯車及び前記受動かさ歯車により前記主軸を駆動して回転させ、前記発電機に発電させる、ことを特徴とする、請求項４に記載の磁気浮上式発電機アセンブリ。
【請求項６】
磁気浮上式発電機アセンブリであって、内部空間を備えたハウジングを含み、
前記ハウジングが、下磁気浮上支持座体と、上磁気浮上支持座体と、複数の磁気浮上軸受と、主軸と、発電機と、モーターと、を含み、
前記下磁気浮上支持座体が、前記内部空間の底面に設置され、
前記上磁気浮上支持座体が、前記内部空間の頂面に設置され、
前記複数の磁気浮上軸受が、前記内部空間内の垂直方向に沿って前記磁気浮上支持座体に対応する上方の異なる高さ位置に設置され、
前記主軸が、前記内部空間内の前記複数の磁気浮上軸受に垂直に配置され、前記主軸の上端と下端がそれぞれ前記上磁気浮上支持座体と前記下磁気浮上支持座体に連接され、前記主軸の上端が前記ハウジングの外部まで延伸され、
前記発電機が、固定子とする複数のコイルと、回転子とする少なくとも１つの回転盤を備え、前記コイルが前記主軸の周囲に沿って前記ハウジングに固定して設置され、かつ電力伝送ケーブルに接続され、前記少なくとも１つの回転盤が前記主軸に固定され、前記回転盤上に円周に沿って配置された複数の誘導磁石が設置され、前記誘導磁石が前記コイルに相対して回転するとき、誘導電流を発生し、前記電力伝送ケーブルにより前記電流が出力され、
前記モーターが前記主軸に連接され、前記モーターの運転時、前記主軸を駆動して回転させることで、前記発電機の前記回転盤を回転させて電力を生成する、
ことを特徴とする、磁気浮上式発電機アセンブリ。
【請求項７】
前記主軸の上端に受動かさ歯車が設置され、前記モーターに歯車機構が連接され、前記歯車機構の能動かさ歯車が前記受動かさ歯車に噛合され、前記モーターの運転時、前記歯車機構を通じて前記主軸を駆動して回転させることで、前記発電機に発電させる、ことを特徴とする、請求項６に記載の磁気浮上式発電機アセンブリ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機に関するものであり、より詳細には、磁気浮上式発電機アセンブリに関するものである。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
台湾特許第Ｍ５６１７２８号において、風力一点磁気浮上方式による安定型最小抵抗の発電機が開示されており、これは、ハウジングに貫通する回転軸が設置され、当該ハウジングの内側の空間の内径壁に複数の固定子とプレートが設置され、当該固定子がリング状に配置された複数の第２磁石であり、当該回転軸の上端に第３磁石が設置され、下端に尖端が形成され、上端と下端の間にファンと、発電機と、複数の回転子が設置され、当該尖端が当該ハウジングの当該プレートに接触し、当該回転子が当該第２磁石と同じまたは反対の磁気特性を有する第１磁石であり、当該第１磁石と第２磁石の反発または吸引により、当該回転軸が垂直状態に保たれ、さらに当該回転軸の上端上方に第４磁石が設置され、当該第４磁石と第３磁石が相対する面の磁気特性が反対であることにより、当該第４磁石が第３磁石に吸引力を発生し、回転軸の重量を軽減することで、回転軸の回転の抵抗を最小限に抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
台湾特許第Ｍ５６１７２８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、発電機アセンブリの運転過程において発生する摩擦抵抗を大幅に減少することにより、風力発電効率を大幅に高めた発電機アセンブリを提供することにある。当該発電機アセンブリは、風力発電や小出力のモーターで動力を入力する発電に適している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下本発明について説明する。請求項１に記載する磁気浮上式発電機アセンブリは、内部空間を備えたハウジングを含み、
前記ハウジングが、下磁気浮上支持座体と、上磁気浮上支持座体と、複数の磁気浮上軸受と、主軸と、発電機と、ファンユニットと、を含み、
前記下磁気浮上支持座体が、前記内部空間の底面に設置され、
前記上磁気浮上支持座体が、前記内部空間の頂面に設置され、
前記複数の磁気浮上軸受が、前記内部空間内の垂直方向に沿って前記下磁気浮上支持座体に対応する上方の異なる高さ位置に設置され、
前記主軸が、前記内部空間内の前記複数の磁気浮上軸受に垂直に配置され、前記主軸の上端と下端がそれぞれ前記上磁気浮上支持座体と前記下磁気浮上支持座体に連接され、前記主軸の上端が前記ハウジングの外部まで延伸され、
前記発電機が、固定子とする複数のコイルと、回転子とする少なくとも１つの回転盤を備え、前記コイルが前記主軸の周囲に沿って前記ハウジングに固定して設置され、かつ電力伝送ケーブルに接続され、前記少なくとも１つの回転盤が前記主軸に固定され、前記回転盤上に円周に沿って配置された複数の誘導磁石が設置され、前記誘導磁石が前記コイルに相対して回転するとき、誘導電流を発生し、前記電力伝送ケーブルにより前記電流が出力され、
前記ファンユニットが前記主軸に連接され、前記ファンユニットの運転時、前記主軸を駆動して回転させることで、前記発電機の前記回転盤を回転させて電力を生成する。
【０００６】
当該発電機アセンブリによれば、当該主軸が磁気浮上支持座体と磁気浮上軸受の支持により立った状態に維持され、当該主軸の回転時における摩擦抵抗を先行技術より低減し、発電効率を高めることができる。
【０００７】
請求項２に記載する磁気浮上式発電機アセンブリは、請求項１における下磁気浮上支持座体が、下回転盤と、下固定盤を含み、前記上磁気浮上支持座体が、上回転盤と、上固定盤を含み、
前記下回転盤が、前記主軸の下端に固定され、前記下回転盤の下面の中心及び円周に複数の第１磁石が配置され、
前記下固定盤が、前記ハウジングの前記内部空間の底面に固定され、前記下固定盤の上面の中心及び円周に複数の第２磁石が配置され、
前記上回転盤が、前記主軸に固定され、前記上回転盤の上面の中心及び円周に複数の前記第２磁石が配置され、
前記上固定盤が、前記ハウジングの前記内部空間の頂面に配置され、前記上固定盤の下面の中心及び円周に複数の前記第１磁石が配置され、
そのうち、前記第１磁石と前記第２磁石が同じ磁性を有し、前記上回転盤と前記上固定盤間、及び前記下回転盤と前記下固定盤間が、前記第１磁石と前記第２磁石の相互反発により接触しない。
【０００８】
これにより、当該磁気浮上支持座体が当該主軸の垂直方向上の重量を浮上状態で支持する。
【０００９】
請求項３に記載する磁気浮上式発電機アセンブリは、請求項２における複数の磁気浮上軸受が、それぞれ回転子と、固定子を含み、
前記回転子が、前記主軸の外囲に沿って配置された複数の第４磁石であり、
前記固定子が、シリンダー体であり、その内円周に沿って複数の第３磁石が配置され、前記固定子が前記ハウジングに固定され、前記複数の第３磁石により前記複数の第４磁石を包囲させ、
そのうち、前記第３磁石と前記第４磁石が同じ磁性を有し、前記主軸と前記固定子間が前記第３磁石と前記第４磁石の相互に反発により接触しない。
【００１０】
請求項４に記載する磁気浮上式発電機アセンブリは、請求項３における複数の磁気浮上軸受が、それぞれ回転子と、固定子を含み、発電機が２つの前記回転盤を備え、前記２つの回転盤が、前記主軸に固定され、かつ前記コイルの相対する両側に対称に配置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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