KR102676936B1 - No-load test device of disk-type coreless power generation module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고정자 권선코일과 회전자 영구자석 간의 전자기 유도를 적용한 디스크타입의 코어리스 발전모듈을 무부하 상태에서 안정적으로 성능 시험할 수 있는 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치에 관한 것이다.
본 발명은, 원형 판재의 중심으로부터 이격된 일정 회전반경에 복수개의 권선코일들이 등 간격으로 내재되어 있는 고정자 스테이터; 원형 판재의 일측면에 부착되어 마주하는 복수개의 영구자석들이 상기 권선코일과 동일한 회전반경을 따라 등 간격으로 부착되어 있는 회전자 로터;를 포함하여, 상기 스테이터 권선코일 양측에서 작용하는 로터 영구자석의 자기력 변화에 따라 상기 권선코일에 유도기전력이 발생토록 된 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치에 있어서, 상기 스테이터와, 상기 스테이터 양측면에 대칭으로 구비되어 상기 권선코일에 영구자석이 근접하는 한쌍의 로터로 이루어진 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈을 구비하고, 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈 중심부에 삽입되어 로터의 샤프트구멍에 결합되는 샤프트; 상기 스테이터의 둘레면에 방사상으로 형성된 고정부 볼트구멍을 관통하여 중심선 방향으로 연장 형성되고 나사산을 따라 이동하는 복수개의 제 1 및 제 2 고정너트가 각각 2개씩 한쌍으로 구비되며 중간부의 상기 제 1 고정너트가 상기 고정부의 볼트구멍 양측면에 밀착하여 상기 스테이터를 원하는 위치에 고정시킬 수 있는 스테이터볼트; 상기 스테이터의 중앙 통공을 통해서 양측 단부가 양측 로터볼트구멍을 관통하여 상기 로터 외측으로 노출되고 제 3 고정너트로 체결 고정되는 로터볼트; 상기 샤프트에 끼워지고 일측면 플랜지를 상기 로터 외측면에 밀착시켜 상기 로터볼트가 관통하고 제 3 고정너트로 체결되며 샤트트 중심방향 직각볼트를 상기 샤프트 표면에 밀착 고정시켜 상기 로터를 샤프트에 결합시키는 조인트; 상기 로터볼트에 끼워진 채 양측 단부가 상기 스테이터 양측의 로터 내측면에 밀착되어 상기 로터 사이의 간격을 유지하는 스페이서; 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈의 로터와 인접하는 다른 로터 사이에 투입되는 자성체; 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈 외측에 수직으로 이격 설치되고 상기 스테이터볼트 양측 단부가 가장자리 스테이터볼트구멍을 관통하여 노출되고 상기 스테이터볼트의 단부에 위치한 한쌍의 제 2 고정너트가 양측면에 밀착 고정되며, 상기 샤프트의 양단부가 중심부의 샤프트구멍을 통해 외측면 리테이너에 결합하여 아이들(IDLE) 상태로 회전 가능하도록 지지되며 저면에는 베이스플레이트가 수평으로 형성된 수직플레이트; 상기 수직플레이트 하단에 결합하여 수평으로 구비되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트 일측에 설치되어 회전동력을 발생시키는 구동부; 상기 구동부의 회전동력을 상기 샤프트로 전달하는 동력전달부; 상기 권선코일의 출력단자에 전선으로 연결되어 발전량을 표시하는 디스플레이; 상기 권선코일의 출력단자에 전선으로 연결되는 충전형 배터리;를 포함하고, 상기 샤프트 장착하여 상기 발전모듈에서 발생되는 전기에너지 발전량을 상기 디스플레이를 통해 식별할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a no-load test device for a disk-type coreless power generation module that can stably test the performance of a disk-type coreless power generation module applying electromagnetic induction between a stator winding coil and a rotor permanent magnet in a no-load condition.
The present invention includes a stator stator in which a plurality of winding coils are embedded at equal intervals at a constant radius of rotation spaced apart from the center of a circular plate; A rotor rotor in which a plurality of permanent magnets attached to one side of a circular plate and facing each other are attached at equal intervals along the same rotation radius as the winding coil; including a rotor permanent magnet acting on both sides of the stator winding coil. In the no-load test device for a disk-type coreless power generation module in which induced electromotive force is generated in the winding coil according to a change in magnetic force, the stator and a pair of permanent magnets provided symmetrically on both sides of the stator and close to the winding coil. A shaft having first to second,...nth power generation modules consisting of a rotor, and inserted into the center of the first to second,...nth power generation modules and coupled to the shaft hole of the rotor; A plurality of first and second fixing nuts extending in the direction of the center line extend through fixing bolt holes formed radially on the circumferential surface of the stator and moving along the threads are provided in pairs of two each, and the first fixing nut in the middle portion is provided. A stator bolt whose nuts are in close contact with both sides of the bolt hole of the fixing part to fix the stator in a desired position; A rotor bolt with both ends passing through both rotor bolt holes through the central hole of the stator and exposed to the outside of the rotor and fastened with a third fixing nut; It is inserted into the shaft and has one side flange in close contact with the outer surface of the rotor so that the rotor bolt penetrates and is fastened with a third fixing nut, and a right angle bolt in the center direction of the shaft is closely fixed to the surface of the shaft to couple the rotor to the shaft. joint; A spacer inserted into the rotor bolt and having both ends in close contact with the inner surfaces of the rotors on both sides of the stator to maintain the gap between the rotors; A magnetic material introduced between the rotor of the first, second,...nth power generation module and another adjacent rotor; It is installed vertically spaced apart on the outside of the first to second,...nth power generation modules, both ends of the stator bolt are exposed through edge stator bolt holes, and a pair of second fixing nuts located at the ends of the stator bolt are installed. A vertical plate that is tightly fixed to both sides, and has both ends of the shaft coupled to an outer retainer through a shaft hole in the center so as to be rotatable in an idle state, and has a base plate formed horizontally on the bottom; A base plate coupled to the bottom of the vertical plate and provided horizontally; A driving unit installed on one side of the base plate to generate rotational power; A power transmission unit that transmits the rotational power of the drive unit to the shaft; A display connected to the output terminal of the winding coil with a wire to display the amount of power generation; It includes a rechargeable battery connected to the output terminal of the winding coil with a wire, and is configured to be mounted on the shaft so that the amount of electric energy generated by the power generation module can be identified through the display.
Description
본 발명은 디스크타입 코어리스 발전모듈에 관한 것으로, 고정자 권선코일과 회전자 영구자석 간의 전자기 유도를 적용한 디스크타입의 코어리스 발전모듈을 무부하 상태에서 안정적으로 성능 시험할 수 있는 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치에 관한 것이다. The present invention relates to a disk-type coreless power generation module, which can stably test the performance of the disk-type coreless power generation module in a no-load condition by applying electromagnetic induction between the stator winding coil and the rotor permanent magnet. It is about a no-load test device.
일반적으로 코어리스 발전기(CORELESS GENERATOR)는 권선코일이 내재된 고정자(스테이터)와 영구자석이 부착된 회전자(로터)를 구비하고 영구자석의 자기력 변화에 의해 권선코일에 유도기전력이 발생하여 전기에너지를 발생하게 된다. In general, a coreless generator (CORELESS GENERATOR) is equipped with a stator with a winding coil and a rotor with a permanent magnet attached, and an induced electromotive force is generated in the winding coil due to a change in the magnetic force of the permanent magnet, generating electrical energy. occurs.
근자에 들어 코어리스 발전기의 우수한 성능 및 효율성 향상에 따른 생산량 증가와 함께 공급량이 급증하고 있으며, 풍력발전기를 비롯한 각종 산업분야 전반으로 무분별하게 널리 보급되어 있어 제품 성능검증은 물론 각별한 품질관리가 요구된다. In recent years, the supply has been rapidly increasing along with the increase in production due to the excellent performance and efficiency of coreless generators, and they are being spread indiscriminately throughout various industrial fields, including wind power generators, requiring special quality control as well as product performance verification. .
기존의 코어리스 발전기에 관한 선행기술(특허문헌)로는 국내 공개특허공보 제10-2013-0077462호(공개일자 2013년07월09일), '방열효과가 향상된 코어리스 고정자 구비 에이에프피엠 발전기' 등이 널리 공지되어 있으며, 이를 참조하면 좀더 쉽게 이해가 될 것이다. Prior technologies (patent documents) related to existing coreless generators include Domestic Patent Publication No. 10-2013-0077462 (published on July 9, 2013), ‘AFP Generator with Coreless Stator with Improved Heat Dissipation Effect’, etc. This is widely known, and it will be easier to understand if you refer to it.
본 발명의 목적은 각종 디스크타입 코어리스 발전모듈은 제품 사양이나 디자인, 권선코일의 갯수 또는 권선형태, 영구자석의 갯수 또는 모양별로 다양하게 구비되는데, 이 디스크타입 코어리스 발전모듈을 하나 또는 복수개로 구동 샤프트에 장착하고 자동(전동모터) 또는 수동(페달) 방식으로 동작시켜 동시에 성능 시험할 수 있도록 된 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치를 제공하는 데 있다. The purpose of the present invention is to provide various disk-type coreless power generation modules according to product specifications or designs, the number or winding type of winding coils, and the number or shape of permanent magnets. These disk-type coreless power generation modules can be manufactured in one or multiple pieces. The purpose is to provide a no-load test device for a disk-type coreless power generation module that can be mounted on a drive shaft and operated automatically (electric motor) or manually (pedal) to simultaneously test performance.
본 발명의 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치에 의해 성능시험{발전용량, 부하(LOAD) 등}을 위해 인력(人力)으로 구동하는 수동구동방식(페달)을 제공함과 함께 페달 운동량에 상응하는 전기에너지 발전이 가능한 싸이클링(CYCLING)방식의 친환경 하이브리드(HYBRID) 운동기구를 통해 운동효율을 향상시킬 수 있는 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치를 제공하는 데에 다른 목적이 있다. The no-load test device for the disk-type coreless power generation module of the present invention provides a manual drive method (pedal) driven by human power for performance testing (generation capacity, load, etc.) and corresponds to the pedal momentum. Another purpose is to provide a no-load test device for a disk-type coreless power generation module that can improve exercise efficiency through a cycling-type eco-friendly hybrid (HYBRID) exercise device capable of generating electrical energy.
본 발명은, 원형 판재의 중심으로부터 이격된 일정 회전반경에 복수개의 권선코일들이 등 간격으로 내재되어 있는 고정자 스테이터; 원형 판재의 일측면에 부착되어 마주하는 복수개의 영구자석들이 상기 권선코일과 동일한 회전반경을 따라 등 간격으로 부착되어 있는 회전자 로터;를 포함하여, 상기 스테이터 권선코일 양측에서 작용하는 로터 영구자석의 자기력 변화에 따라 상기 권선코일에 유도기전력이 발생토록 된 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치에 있어서, 상기 스테이터와, 상기 스테이터 양측면에 대칭으로 구비되어 상기 권선코일에 영구자석이 근접하는 한쌍의 로터로 이루어진 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈을 구비하고, 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈 중심부에 삽입되어 로터의 샤프트구멍에 결합되는 샤프트; 상기 스테이터의 둘레면에 방사상으로 형성된 고정부 볼트구멍을 관통하여 중심선 방향으로 연장 형성되고 나사산을 따라 이동하는 복수개의 제 1 및 제 2 고정너트가 각각 2개씩 한쌍으로 구비되며 중간부의 상기 제 1 고정너트가 상기 고정부의 볼트구멍 양측면에 밀착하여 상기 스테이터를 원하는 위치에 고정시킬 수 있는 스테이터볼트; 상기 스테이터의 중앙 통공을 통해서 양측 단부가 양측 로터볼트구멍을 관통하여 상기 로터 외측으로 노출되고 제 3 고정너트로 체결 고정되는 로터볼트; 상기 샤프트에 끼워지고 일측면 플랜지를 상기 로터 외측면에 밀착시켜 상기 로터볼트가 관통하고 제 3 고정너트로 체결되며 샤트트 중심방향 직각볼트를 상기 샤프트 표면에 밀착 고정시켜 상기 로터를 샤프트에 결합시키는 조인트; 상기 로터볼트에 끼워진 채 양측 단부가 상기 스테이터 양측의 로터 내측면에 밀착되어 상기 로터 사이의 간격을 유지하는 스페이서; 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈의 로터와 인접하는 다른 로터 사이에 투입되는 자성체; 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈 외측에 수직으로 이격 설치되고 상기 스테이터볼트 양측 단부가 가장자리 스테이터볼트구멍을 관통하여 노출되고 상기 스테이터볼트의 단부에 위치한 한쌍의 제 2 고정너트가 양측면에 밀착 고정되며, 상기 샤프트의 양단부가 중심부의 샤프트구멍을 통해 외측면 리테이너에 결합하여 아이들(IDLE) 상태로 회전 가능하도록 지지되며 저면에는 베이스플레이트가 수평으로 형성된 수직플레이트; 상기 수직플레이트 하단에 결합하여 수평으로 구비되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트 일측에 설치되어 회전동력을 발생시키는 구동부; 상기 구동부의 회전동력을 상기 샤프트로 전달하는 동력전달부; 상기 권선코일의 출력단자에 전선으로 연결되어 발전량을 표시하는 디스플레이; 상기 권선코일의 출력단자에 전선으로 연결되는 충전형 배터리;를 포함하고, 상기 샤프트 장착하여 상기 발전모듈에서 발생되는 전기에너지 발전량을 상기 디스플레이를 통해 식별할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치를 제안한다. The present invention includes a stator stator in which a plurality of winding coils are embedded at equal intervals at a constant radius of rotation spaced apart from the center of a circular plate; A rotor rotor in which a plurality of permanent magnets attached to one side of a circular plate and facing each other are attached at equal intervals along the same rotation radius as the winding coil; including a rotor permanent magnet acting on both sides of the stator winding coil. In the no-load test device for a disk-type coreless power generation module in which induced electromotive force is generated in the winding coil according to a change in magnetic force, the stator and a pair of permanent magnets provided symmetrically on both sides of the stator and close to the winding coil. A shaft having first to second,...nth power generation modules consisting of a rotor, and inserted into the center of the first to second,...nth power generation modules and coupled to the shaft hole of the rotor; A plurality of first and second fixing nuts extending in the direction of the center line extend through fixing bolt holes formed radially on the circumferential surface of the stator and moving along the threads are provided in pairs of two each, and the first fixing nut in the middle portion is provided. A stator bolt whose nuts are in close contact with both sides of the bolt hole of the fixing part to fix the stator in a desired position; A rotor bolt with both ends passing through both rotor bolt holes through the central hole of the stator and exposed to the outside of the rotor and fastened with a third fixing nut; It is inserted into the shaft and has one side flange in close contact with the outer surface of the rotor so that the rotor bolt penetrates and is fastened with a third fixing nut, and a right angle bolt in the center direction of the shaft is closely fixed to the surface of the shaft to couple the rotor to the shaft. joint; A spacer inserted into the rotor bolt and having both ends in close contact with the inner surfaces of the rotors on both sides of the stator to maintain the gap between the rotors; A magnetic material introduced between the rotors of the first, second,...nth power generation modules and other adjacent rotors; It is installed vertically spaced apart on the outside of the first to second,...nth power generation modules, both ends of the stator bolt are exposed through edge stator bolt holes, and a pair of second fixing nuts located at the ends of the stator bolt are installed. A vertical plate that is tightly fixed to both sides, and has both ends of the shaft coupled to an outer retainer through a shaft hole in the center so as to be rotatable in an idle state, and has a base plate formed horizontally on the bottom; A base plate coupled to the bottom of the vertical plate and provided horizontally; A driving unit installed on one side of the base plate to generate rotational power; a power transmission unit that transmits the rotational power of the drive unit to the shaft; A display connected to the output terminal of the winding coil with a wire to display the amount of power generation; Disk-type coreless, including a rechargeable battery connected to the output terminal of the winding coil with a wire, and configured to be mounted on the shaft so that the amount of electric energy generated by the power generation module can be identified through the display. We propose a no-load test device for power generation modules.
또 본 발명은, 상기 베이스플레이트는 양측 수직플레이트에 각각 분할 형성되어 저면이 안착되는 테이블배드;를 더 포함하고, 상기 테이블배드는 표면 양측에 중심선 방향으로 '⊥'자형 안내홈을 연장 형성하고 상기 안내홈에 끼워져 길이방향으로 슬라이딩 가능한 '⊥'자형 고정볼트가 베이스플레이트의 가장자리 결합구멍에 삽입되어 너트로 고정 가능하여, 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈의 갯수에 따라 상기 베이스플레이트를 이동하고 상기 고정볼트로 고정시켜 상기 수직플레이트 사이의 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention further includes a table bed, wherein the base plate is divided into two vertical plates and the bottom is seated, wherein the table bed has a '⊥'-shaped guide groove extending in the center line direction on both sides of the surface, and A '⊥'-shaped fixing bolt that is inserted into the guide groove and can slide in the longitudinal direction is inserted into the edge coupling hole of the base plate and can be fixed with a nut, so that the It is characterized in that the gap between the vertical plates can be adjusted by moving the base plate and fixing it with the fixing bolt.
또 본 발명은, 상기 구동부는 인력(人力)에 의해 수동으로 회전 가능한 자전거형 페달을 포함하고, 상기 페달이 장착된 본체 상부에 안장 및 핸들을 갖춘 싸이클링(CYCLING)방식의 운동기구로써, 사용자가 안장에 탑승한 상태에서 하체 근력으로 페달을 작동시킴에 따라 발생되는 회전동력이 동력전달부를 통해 상기 샤프트에 전달되어 회전 가능토록 구성된 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a cycling-type exercise device in which the driving unit includes bicycle-type pedals that can be manually rotated by human force, and a saddle and handle are provided on the upper part of the body on which the pedals are mounted, allowing the user to It is characterized in that the rotational power generated by operating the pedal with lower body strength while riding on the saddle is transmitted to the shaft through the power transmission unit to enable rotation.
본 발명은 디스크타입 코어리스 발전모듈을 하나 또는 복수개로 테스트장치에 장착하고 안정적으로 고정된 무부하 상태에서 자동(전동모터) 또는 수동(페달) 방식으로 발전용량을 시험 가능하며 제품 성능을 실증할 수 있는 효과가 있다. In the present invention, one or more disk-type coreless power generation modules can be mounted on a test device, and the power generation capacity can be tested automatically (electric motor) or manually (pedal) in a stably fixed no-load state, and product performance can be demonstrated. There is an effect.
본 발명은 샤프트에 장착되는 코어리스 발전모듈의 갯수에 따라 수직플레이트 사이의 간격을 가변시킬 수 있어 1개~3개 또는 4개 이상의 발전모듈을 동시에 시험할 수 있는 장점이 있다. The present invention has the advantage of being able to change the spacing between vertical plates depending on the number of coreless power generation modules mounted on the shaft, allowing one to three or four or more power generation modules to be tested simultaneously.
본 발명은 디스크타입 코어리스 발전모듈을 수동으로 구동시킬 수 있는 싸이클링(CYCLING)방식의 운동기구를 통해 신체의 하체 운동과 함께 페달 운동량에 상응하는 전기에너지를 발생 가능한 하이브리드(HYBRID) 운동기구를 제공하여 국민건강 증진과 무공해 전기에너지 생산으로 탄소발생을 억제하고 산업발전에 기여할 수 있는 효과를 제공한다. The present invention provides a HYBRID exercise device that can generate electrical energy corresponding to the pedal momentum along with lower body exercise through a cycling-type exercise device that can manually drive a disk-type coreless power generation module. This provides the effect of suppressing carbon generation and contributing to industrial development by improving public health and producing pollution-free electric energy.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)를 도시한 분리 사시도임.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)를 도시한 분리 사시도임.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)를 종단면으로 도시한 정면도임.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)의 측면도임.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따라 1개 또는 3개의 제 1 내지 제 3 발전모듈(P1, P2, P3)을 장착한 상태에서 전동모터(81)에 의해 회전시켜 자동 테스트하는 모습을 예시한 도면임.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 3개를 초과하는 다수의 제 1 내지 제 n 발전모듈(P1,P2,P3,P4,...Pn) 및 구동부(80)를 구비한 싸이클링(CYCLING)방식의 운동기구에 의해 수동으로 테스트하는 모습을 예시한 도면임. Figure 1 is an exploded perspective view showing a no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing a no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to another embodiment of the present invention.
Figure 3 is a front view showing a longitudinal cross-section of a no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view of a no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to another embodiment of the present invention.
Figure 5 illustrates an automatic test performed by rotating one or three first to third power generation modules (P1, P2, P3) by the electric motor 81 in a mounted state according to an embodiment of the present invention. It's one drawing.
Figure 6 shows a cycling (CYCLING) device having more than three first to nth power generation modules (P1, P2, P3, P4,...Pn) and a driving unit 80 according to another embodiment of the present invention. ) This is a drawing illustrating manual testing using a type of exercise equipment.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하며, 도면상에서 동일한 도면부호는 동일한 요소를 지칭한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. If it is judged that a detailed description of known functions or configurations related to this may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted, and the same reference numerals in the drawings refer to the same elements.
상기 도면에 따른 본 발명의 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)는, 원형 판재의 중심으로부터 이격된 일정 회전반경에 복수개의 권선코일(12)들이 등 간격으로 내재되어 있는 고정자 스테이터(10); 원형 판재의 일측면에 부착되어 마주하는 복수개의 영구자석(22)들이 상기 권선코일(12)과 동일한 회전반경을 따라 등 간격으로 부착되어 있는 회전자 로터(20);를 포함하여, 상기 스테이터(10) 권선코일(12) 양측에서 작용하는 로터(20) 영구자석(22)의 자기력 변화에 따라 상기 권선코일(12)에 유도기전력이 발생토록 된 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치에 있어서, 상기 스테이터(10)와, 상기 스테이터(10) 양측면에 대칭으로 구비되어 상기 권선코일(12)에 영구자석(22)이 근접하는 한쌍의 로터(20)로 이루어진 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)을 구비하고, 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn) 중심부에 관통 삽입되어 로터(20)의 샤프트구멍(24)에 결합되는 샤프트(30); 상기 스테이터(10)의 둘레면에 방사상으로 형성된 고정부(14) 볼트구멍(15)을 관통하여 중심선(C) 방향으로 연장 형성되고 나사산을 따라 이동하는 복수개의 제 1 및 제 2 고정너트(N1, N2)가 각각 2개씩 한쌍으로 구비되며 중간부의 상기 제 1 고정너트(N1)가 상기 고정부(14)의 볼트구멍(15) 양측면에 밀착하여 상기 스테이터(10)를 원하는 위치에 고정시킬 수 있는 스테이터볼트(B1); 상기 스테이터(10)의 중앙 통공(16)을 통해서 양측 단부가 양측 로터볼트구멍(26)을 관통하여 상기 로터(20) 외측으로 노출되고 제 3 고정너트(N3)로 체결 고정되는 로터볼트(B2); 상기 샤프트(30)에 끼워지고 일측면 플랜지(42)를 상기 로터(20) 외측면에 밀착시켜 상기 로터볼트(B2)가 관통하고 제 3 고정너트(N3)로 체결되며 샤프트(30) 중심방향 직각볼트(44)를 상기 샤프트(30) 표면에 밀착 고정시켜 상기 로터(20)를 샤프트(30)에 결합시키는 조인트(40); 상기 로터볼트(B2)에 끼워진 채 양측 단부가 상기 스테이터(10) 양측의 로터(20) 내측면에 밀착되어 상기 로터(20) 사이의 간격을 유지하는 스페이서(50); 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)의 로터(20)와 인접하는 다른 로터(20) 사이에 투입되는 자성체(52); 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn) 외측에 수직으로 이격 설치되고 상기 스테이터볼트(B1) 양측 단부가 가장자리 스테이터볼트구멍(62)을 관통하여 노출되고 상기 스테이터볼트(B1)의 단부에 위치한 한쌍의 제 2 고정너트(N2)가 양측면에 밀착 고정되며, 상기 샤프트(30)의 양단부가 중심부의 샤프트구멍(64)을 통해 외측면 리테이너(66)에 결합하여 아이들(IDLE) 상태로 회전 가능하도록 지지되며 저면에는 베이스플레이트(68)가 수평으로 형성된 수직플레이트(60); 상기 베이스플레이트(68) 일측에 설치되어 회전동력을 발생시키는 구동부(80); 상기 구동부(80)의 회전동력을 상기 샤프트(30)로 전달하는 동력전달부(82); 상기 권선코일(12)의 출력단자에 전선으로 연결되어 발전량을 표시하는 디스플레이(90); 상기 권선코일(12)의 출력단자에 전선으로 연결되는 충전형 배터리(94);를 포함하고, 상기 샤프트(30)에 장착하여 상기 발전모듈(P)에서 발생되는 전기에너지 발전량을 상기 디스플레이(90)를 통해 식별할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다. The no-load test device 100 of the disk-type coreless power generation module of the present invention according to the drawing includes a stator stator ( 10); A rotor rotor (20) in which a plurality of permanent magnets (22) attached to one side of a circular plate and facing each other are attached at equal intervals along the same rotation radius as the winding coil (12). Including, the stator ( 10) In the no-load test device for a disk-type coreless power generation module in which induced electromotive force is generated in the winding coil 12 according to the change in magnetic force of the permanent magnet 22 of the rotor 20 acting on both sides of the winding coil 12. , first to second, consisting of the stator 10 and a pair of rotors 20 symmetrically provided on both sides of the stator 10 and having permanent magnets 22 close to the winding coil 12. It is provided with an n-th power generation module (P1, P2, ... Pn), and is inserted through the center of the first to second, ... n-th power generation modules (P1, P2, ... Pn) to form a rotor ( Shaft 30 coupled to the shaft hole 24 of 20); A plurality of first and second fixing nuts (N1) extending in the direction of the center line (C) through the bolt holes (15) of the fixing portion (14) formed radially on the circumferential surface of the stator (10) and moving along the threads. , N2) are provided in pairs, two each, and the first fixing nut (N1) in the middle part is in close contact with both sides of the bolt hole (15) of the fixing part (14) to fix the stator (10) in a desired position. stator bolt (B1); A rotor bolt (B2) whose both ends penetrate the rotor bolt holes 26 on both sides through the central hole 16 of the stator 10 is exposed to the outside of the rotor 20 and is fastened and fixed with a third fixing nut (N3). ); It is inserted into the shaft 30, and one side flange 42 is brought into close contact with the outer surface of the rotor 20, so that the rotor bolt B2 penetrates, is fastened with a third fixing nut N3, and is connected to the center of the shaft 30. A joint 40 that couples the rotor 20 to the shaft 30 by tightly fixing a right angle bolt 44 to the surface of the shaft 30; A spacer (50) inserted into the rotor bolt (B2) and having both ends in close contact with the inner surfaces of the rotors (20) on both sides of the stator (10) to maintain the gap between the rotors (20); A magnetic material 52 inserted between the rotor 20 of the first to second,...nth power generation modules (P1, P2,...Pn) and another adjacent rotor 20; The first to second, ... n-th power generation modules (P1, P2, ... Pn) are installed vertically apart from each other, and both ends of the stator bolt (B1) penetrate the edge stator bolt hole (62). A pair of second fixing nuts (N2) that are exposed and located at the ends of the stator bolt (B1) are tightly fixed to both sides, and both ends of the shaft (30) are connected to the outer retainer (66) through the shaft hole (64) in the center. ) is coupled to the vertical plate (60), which is supported to rotate in an idle state and has a base plate (68) formed horizontally on the bottom; A driving unit 80 installed on one side of the base plate 68 to generate rotational power; A power transmission unit 82 that transmits the rotational power of the drive unit 80 to the shaft 30; A display 90 connected to the output terminal of the winding coil 12 with a wire to display the amount of power generation; A rechargeable battery (94) connected to the output terminal of the winding coil (12) with a wire, and mounted on the shaft (30) to display the amount of electric energy generated by the power generation module (P) on the display (90). ) is characterized in that it is configured to be identified through.
이하에서 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)를 도시한 분리 사시도이다. 또 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)를 도시한 분리 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)를 종단면으로 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)의 측면도이다. Figure 1 is an exploded perspective view showing a no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to an embodiment of the present invention. Also, Figure 2 is an exploded perspective view showing a no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to another embodiment of the present invention. And Figure 3 is a front view showing a longitudinal cross-section of the no-load test device 100 of a disk-type coreless power generation module according to another embodiment of the present invention, and Figure 4 is a front view of a disk-type coreless power generation module according to another embodiment of the present invention. This is a side view of the no-load test device 100.
도 1을 참조하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)는 고정자 스테이터(10), 회전자 로터(20)를 구비한 발전모듈(P)을 포함한다. 발전모듈(P)은 권선코일(12) 양측에서 작용하는 영구자석(22)의 자기력 변화에 따라 권선코일(12)에 유도기전력이 발생하여 전기에너지를 생성할 수 있다. 이를 위해 발전모듈(P)은 하나 또는 복수개가 샤프트(50)에 직렬로 장착되어 구동부(80)에 의해 회전 구동할 수 있다. Referring to FIG. 1, the no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to an embodiment of the present invention includes a power generation module (P) having a stator stator 10 and a rotor rotor 20. do. The power generation module (P) can generate electric energy by generating induced electromotive force in the winding coil 12 according to changes in the magnetic force of the permanent magnets 22 acting on both sides of the winding coil 12. To this end, one or more power generation modules (P) may be mounted in series on the shaft 50 and driven to rotate by the driving unit 80.
스테이터(10)는 고정자 역할을 하는 것으로, 디스크 타입으로 원형 판재의 중심으로부터 이격된 일정 회전반경에 복수개의 권선코일(12)들이 등 간격으로 내재될 수 있다. 스테이터(10)는 소정의 형틀(금형)에서 원형 또는 사각형, 다각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또 스테이터(10)는 디스크 중심부에 형성된 통공(16)으로 샤프트(50) 및 로터볼트(B2)가 통과하여 회전동작시 간섭을 방지할 수 있다. 스테이터(10)는 디스크 둘레면에 스테이터볼트구멍(15)을 가지는 고정부(14)들이 방사상으로 돌출 형성되어 스테이터볼트구멍(15)으로 스테이터볼트(B1)을 관통 삽입하고 한쌍의 고정너트(N1)에 의해 원하는 위치에 체결 고정될 수 있다. The stator 10 serves as a stator, and is of a disk type in which a plurality of winding coils 12 may be embedded at equal intervals at a constant radius of rotation spaced apart from the center of a circular plate. The stator 10 may be formed in various shapes, such as circular, square, or polygonal, in a predetermined mold. In addition, the stator 10 can prevent interference during rotation by allowing the shaft 50 and the rotor bolt B2 to pass through the through hole 16 formed in the center of the disk. The stator (10) has fixing parts (14) having stator bolt holes (15) radially protruding from the circumferential surface of the disk, inserting the stator bolt (B1) through the stator bolt hole (15), and inserting a pair of fixing nuts (N1). ) can be fastened and fixed to the desired position.
권선코일(12)은 권선코일 간격이 최대 밀착된 상태로 압축 권선된 코어리스(CORELESS)타입으로, 속이 빈 도넛형, 타원형, 사각형, 다각형, 유선형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. The winding coil 12 is a coreless type that is compressed and wound with the winding coil spacing as close as possible, and can be formed in various shapes such as a hollow donut, oval, square, polygon, or streamlined shape.
한편, 스테이터(10)는 경질 합성수지를 고온에서 액체상태로 녹여서 소정의 형들(금형) 내에 주입하여 사출 성형하게 되는데, 형틀 내 성형공간에 권선코일(12)이 투입된 상태에서 인서트사출방식으로 일체 성형될 수 있다. Meanwhile, the stator 10 is injection molded by melting hard synthetic resin into a liquid state at high temperature and injecting it into predetermined molds. The stator is integrally molded using the insert injection method with the winding coil 12 inserted into the molding space within the mold. It can be.
로터(20)는 회전자 역할을 하는 것으로, 디스크 타입으로 원형 판재의 일측면에 복수개의 영구자석(22)들이 일체로 형성될 수 있다. 로터(20)는 스테이터(10) 양측에 일정 간격을 두고 대칭으로 구비되어 한쌍이 서로 마주한 채 중간의 권선코일(12)에 자기력이 작용할 수 있다. The rotor 20 serves as a rotor, and is of a disk type in which a plurality of permanent magnets 22 may be integrally formed on one side of a circular plate. The rotors 20 are provided symmetrically at regular intervals on both sides of the stator 10, so that a magnetic force can be applied to the middle winding coil 12 with the pair facing each other.
영구자석(22)은 권선코일(12)에 대응하여 동일한 회전반경을 따라 디스크 측면 또는 디스크 내부에 중앙 샤프트구멍(24)을 기준으로 일정 간격을 두고 둥글게 방사상으로 배치될 수 있다. 영구자석(22)은 권선코일(12) 갯수와 동일하거나 또는 그 이상으로 배치하여 자기력을 증대시킬 수 있다. 영구자석(22)은 자력(磁力)의 세기가 매우 강한 네오디움(NEODYMIUM)이 적합하며, 원형, 타원형, 사각형 및 직사각형, 다각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. The permanent magnets 22 may be arranged radially at regular intervals around the central shaft hole 24 on the side of the disk or inside the disk along the same rotation radius corresponding to the winding coil 12. The magnetic force can be increased by arranging the number of permanent magnets 22 equal to or greater than the number of winding coils 12. The permanent magnet 22 is suitable for neodymium (NEODYMIUM), which has a very strong magnetic force, and can be formed in various shapes such as round, oval, square, rectangular, and polygonal.
즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)는 권선코일(12) 및 영구자석(22)의 구성(형태, 갯수, 배치구조 등)을 갖춘 다양한 종류의 복잡다단한 발전모듈(P)을 쉽고 안정적으로 성능 시험할 수 있는 범용성을 제공할 수 있다. In other words, the no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to an embodiment of the present invention has various types with the configuration (shape, number, arrangement structure, etc.) of the winding coil 12 and the permanent magnet 22. It can provide versatility to easily and reliably test the performance of complex power generation modules (P).
발전모듈(P)은 스테이터(10)와 한쌍의 로터(20)를 포함하여, 한쌍의 로터(20)가 스테이터(10)의 양측면에 대칭으로 구비되고 영구자석(22)이 권선코일(12)에 근접하도록 설치되어 코일에 가해지는 자기장의 세기를 극대화할 수 있다. 이러한 동일 구성의 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)을 하나 또는 복수개로 구비하여 1개 또는 2개 이상으로 복수개를 장착하여 성능 시험할 수 있다. The power generation module (P) includes a stator (10) and a pair of rotors (20). The pair of rotors (20) are symmetrically provided on both sides of the stator (10), and the permanent magnets (22) are connected to the winding coil (12). It can be installed close to the coil to maximize the strength of the magnetic field applied to the coil. One or more first to second,...nth power generation modules (P1, P2,...Pn) of the same configuration can be installed, and performance can be tested by mounting one or more than two. .
샤프트(30)는 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn) 중심부에 관통 삽입되고 로터(20)를 회전시킬 수 있도록 샤프트구멍(24)에 조인트(40)로 고정될 수 있다. 샤프트(30)는 양측 단부가 수직플레이트(60) 샤프트구멍(64)을 관통하여 외측으로 노출되고 리테이너(66)로 회전 가능토록 지지대될 수 있다.The shaft 30 is inserted through the center of the first to second,...nth power generation modules (P1, P2,...Pn) and has a joint (24) in the shaft hole 24 to rotate the rotor 20. 40) can be fixed. The shaft 30 has both ends exposed to the outside through the shaft hole 64 of the vertical plate 60 and can be rotatably supported by a retainer 66.
스테이터볼트(B1)는 중심선(C) 방향으로 나란히 연장 형성되어 스테이터(10) 외곽의 고정부(14) 볼트구멍(15)을 관통하고 양측 단부가 수직플레이트(60)에 결합하여 고정될 수 있다. 스테이터볼트(B1)에는 나사산을 따라 이동하는 복수개의 제 1 및 제 2 고정너트(N1, N2)가 각각 2개씩 한쌍으로 구비될 수 있다. 중간부분에 있는 제 1 고정너트(N1)를 고정부(14)의 볼트구멍(15) 양측면에 밀착시켜 스테이터(10)를 원하는 지점에 손쉽게 고정시킬 수 있다. 물론 나머지 제 2 내지 제 3... 제 n 발전모듈(P2, P3, ... Pn) 역시 동일한 방식으로 원하는 지점에 반복적으로 고정할 수 있다. The stator bolt (B1) extends in parallel in the direction of the center line (C), penetrates the bolt hole (15) of the fixing part (14) on the outside of the stator (10), and can be fixed by coupling both ends to the vertical plate (60). . The stator bolt (B1) may be provided with a plurality of first and second fixing nuts (N1, N2), two each, moving along the screw thread. The stator (10) can be easily fixed at a desired point by attaching the first fixing nut (N1) in the middle part to both sides of the bolt hole (15) of the fixing part (14). Of course, the remaining second to third...nth power generation modules (P2, P3,...Pn) can also be repeatedly fixed at desired points in the same manner.
로터볼트(B2)는 스테이터(10) 양측의 로터(20)가 유동하지 않도록 고정할 수 있다. 로터볼트(B2)는 양측 단부가 양측 로터볼트구멍(26)을 관통하여 로터(20) 외측으로 노출되고 제 3 고정너트(N3)로 체결하여 고정될 수 있다. 한편 로터볼트(B2)는 스테이터(10)의 중앙 통공(16)으로 인해 회전동작시 간섭되지 않을 수 있다. The rotor bolt (B2) can fix the rotor 20 on both sides of the stator 10 to prevent it from moving. Both ends of the rotor bolt (B2) penetrate the rotor bolt holes (26) on both sides and are exposed to the outside of the rotor (20), and can be fixed by fastening with a third fixing nut (N3). Meanwhile, the rotor bolt B2 may not interfere during rotation due to the central hole 16 of the stator 10.
조인트(40)는 로터(20)를 샤프트(30)에 고정시키는 것으로, 샤프트(30)에 끼워지고 일측면 플랜지(42)를 로터(20) 외측면에 밀착될 수 있다. 그리고 로터볼트(B2) 끝부분이 플랜지(42) 구멍에 관통 삽입되어 제 3 고정너트(N3)로 체결 고정할 수 있다. 또 샤프트(30) 중심방향을 향하는 직각볼트(44)로 조인트(40)를 샤프트(30) 표면에 밀착 고정시켜 로터(20)가 샤프트(30)에 일체화하여 연동될 수 있다. The joint 40 fixes the rotor 20 to the shaft 30, and can be inserted into the shaft 30 and have one side flange 42 in close contact with the outer surface of the rotor 20. And the end of the rotor bolt (B2) is inserted through the hole of the flange (42) and can be fastened and fixed with the third fixing nut (N3). In addition, the rotor 20 can be integrated and interlocked with the shaft 30 by tightly fixing the joint 40 to the surface of the shaft 30 with a right-angle bolt 44 pointing toward the center of the shaft 30.
스페이서(50)는 로터볼트(B2)에 끼워지고 양측 단부가 스테이터(10) 양측의 로터(20) 내측면에 밀착한 채 로터(20) 사이의 간격을 유지할 수 있다. The spacer 50 is inserted into the rotor bolt B2 and can maintain the gap between the rotors 20 with both ends in close contact with the inner surfaces of the rotors 20 on both sides of the stator 10.
자성체(52)는 영구자석 간의 자기장 투자율(PERMEABILITY)을 향상시키는 것으로, 도 1 및 도 5처럼, 제 1 발전모듈(P1)과 다른 제 2 발전모듈(P2), 제 3 발전모듈(P3)... 제 n 발전모듈(Pn) 사이에 투입하여 자기장(磁氣場) 및 발전량을 높일 수 있다. 자성체(52)는 로터(20)와 인접하는 다른 로터(20) 사이에 투입되어 예컨대, 제 1 발전모듈(P1)과 제 2 발전모듈(P2)에서 발생되는 자기장을 증대시킬 수 있다. 자성체(52)는 규소 강판 및 철(Fe), 니켈(Ni)합금, 코발트(Co)합금, 망간(Mn)합금, 또는 니켈 내지 코발드, 망간 중 선택된 원소를 하나 이상 포함하는 철합금과 같은 강자성체를 포함하여 철손(鐵損)이 적고 높은 투자율(投資率) 등 전기적 특성을 확용하여 발전효율을 향상시킬 수 있다. The magnetic material 52 improves the magnetic field permeability (PERMEABILITY) between permanent magnets, and as shown in FIGS. 1 and 5, the first power generation module (P1), the second power generation module (P2), and the third power generation module (P3) are different. .. By inserting it between the nth power generation modules (Pn), the magnetic field and power generation can be increased. The magnetic material 52 can be inserted between the rotor 20 and another adjacent rotor 20 to increase the magnetic field generated in, for example, the first power generation module (P1) and the second power generation module (P2). The magnetic material 52 is a silicon steel sheet, iron (Fe), nickel (Ni) alloy, cobalt (Co) alloy, manganese (Mn) alloy, or an iron alloy containing one or more elements selected from nickel, cobalt, and manganese. Power generation efficiency can be improved by utilizing electrical characteristics such as low iron loss and high magnetic permeability, including ferromagnetic materials.
수직플레이트(60)는 저면에 수평으로 형성된 베이스플레이트(68)의 양측 가장자리 상면에 수직으로 형성되고 제 1 및 제 2 발전모듈(P1, P2) 외측에 수직으로 이격 설치되어 스테이터볼트(B1) 양측 단부가 결합하여 고정될 수 있다. The vertical plate 60 is formed vertically on the upper surface of both edges of the base plate 68 formed horizontally on the bottom, and is installed vertically spaced apart on the outside of the first and second power generation modules (P1, P2) on both sides of the stator bolt (B1). The ends may be coupled and fixed.
수직플레이트(60)는 가장자리에 스테이터볼트(B1) 위치에 대응하는 스테이터볼트구멍(62)들이 형성될 수 있다. 스테이터볼트(B1)는 양측 단부가 스테이터볼트구멍(62)을 관통하여 외측으로 노출되고 스테이터볼트(B1)의 바깥쪽 단부에 위치하고 있는 한쌍의 제 2 고정너트(N2)가 스테이터볼트구멍(62) 양측면에 밀착하여 수직플레이트(60)에 고정될 수 있다. The vertical plate 60 may have stator bolt holes 62 formed at its edges corresponding to the positions of the stator bolts B1. The stator bolt (B1) has both ends exposed to the outside through the stator bolt hole (62), and a pair of second fixing nuts (N2) located at the outer ends of the stator bolt (B1) are connected to the stator bolt hole (62). It can be fixed to the vertical plate 60 in close contact with both sides.
한편, 스테이터볼트구멍(62)은 스테이터(10)의 규격(크기, 지름 등) 또는 고정부(14) 볼트구멍(15) 위치에 대응하여 스테이터볼트(B1) 단부가 원만히 관통 조립될 수 있도록 방사상 내지는 가로, 세로 방향으로 연장된 타원형으로 형성될 수 있다. Meanwhile, the stator bolt hole 62 is radial so that the end of the stator bolt (B1) can be smoothly assembled through the standard (size, diameter, etc.) of the stator (10) or the position of the bolt hole (15) of the fixing part (14). It may be formed in an oval shape extending horizontally or vertically.
수직플레이트(60)는 중심부에 형성된 샤프트구멍(64)에 샤프트(30)의 양단부가 관통하여 외측으로 노출되고 샤프트구멍(64) 외측면에 부착된 리테이너(66)가 결합하여 아이들(IDLE) 상태에서 원활히 회전 가능하도록 지지될 수 있다. The vertical plate 60 is exposed to the outside by penetrating the shaft hole 64 formed in the center, and the retainer 66 attached to the outer surface of the shaft hole 64 is coupled to the idle state. It can be supported so that it can rotate smoothly.
리테이너(66)는 샤프트(30)의 회전마찰(저항)력을 최소화하는 것으로, 베어링(BERAING) 및 베어링 하우징(BERAING HOUSING)을 포함할 수 있다. The retainer 66 minimizes the rotational friction (resistance) force of the shaft 30 and may include a bearing (BERAING) and a bearing housing (BERAING HOUSING).
베이스플레이트(68)는 가장자리에 고정구멍(69)에 고정볼트(74)와 같은 고정구를 끼워 발전모듈(P)을 테스트 테이블 또는 프레임 등에 안정적으로 고정시킬 수 있다. 이에 발전모듈(P)이 흔들리지 않도록 단단히 고정된 상태에서 정확히 테스트할 수 있게 됨은 물론 시험 정밀도를 높일 수 있다. The base plate 68 can stably fix the power generation module (P) to a test table or frame by inserting a fixture such as a fixing bolt 74 into the fixing hole 69 at the edge. As a result, it is possible to accurately test the power generation module (P) while it is firmly fixed so that it does not shake, and the test precision can be improved.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따라 1개 또는 3개의 제 1 내지 제 3 발전모듈(P1, P2, P3)을 장착한 상태에서 전동모터(81)에 의해 회전시켜 자동 테스트하는 모습을 예시한 도면이다. 그리고 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따라 3개를 초과하는 다수의 제 1 내지 제 n 발전모듈(P1,P2,P3,P4,...Pn) 및 구동부(80)를 구비한 싸이클링(CYCLING)방식의 운동기구에 의해 수동으로 테스트하는 모습을 예시한 도면이다. Figure 5 illustrates an automatic test performed by rotating one or three first to third power generation modules (P1, P2, P3) by the electric motor 81 in a mounted state according to an embodiment of the present invention. It is a drawing. And Figure 6 shows a cycling system ( This is a drawing illustrating manual testing using a CYCLING type exercise device.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)는 수평으로 형성된 일체형 베이스플레이트(68)의 상면 양측에 수직플레이트(60)를 이격 설치하고 1개 ~ 3개의 제 1, 제 2, 제 3 발전모듈(P1, P2, P3)을 선택적으로 장착하고 동시 시험할 수 있다. Referring to FIG. 5, the no-load test device 100 for a disk-type coreless power generation module according to an embodiment of the present invention installs vertical plates 60 spaced apart on both sides of the upper surface of the horizontally formed integrated base plate 68. One to three first, second, and third power generation modules (P1, P2, P3) can be selectively installed and tested simultaneously.
또는 도 6처럼, 발전모듈(P)의 갯수가 3개 이상으로 증가할 경우에는 수직플레이트(60) 사이의 간격을 확장시켜 다수의 제 4 내지 제 n 발전모듈(P4, ... Pn)이 장착될 수 있으며, 다수 발전모듈들을 동시 시험할 수 있는 확장성 및 실용성을 제공할 수 있다. Or, as shown in Figure 6, when the number of power generation modules (P) increases to three or more, the gap between the vertical plates 60 is expanded to form a plurality of fourth to nth power generation modules (P4, ... Pn). It can be installed and provides scalability and practicality for testing multiple power generation modules simultaneously.
이를 위해 본 발명은, 상기 베이스플레이트(68)는 양측 수직플레이트(60)에 각각 분할 형성되어 저면이 안착되는 테이블배드(70);를 더 포함하고, 상기 테이블배드(70)는 표면 양측에 중심선(C) 방향으로 '⊥'자형 안내홈(72)을 연장 형성하고 상기 안내홈(72)에 끼워져 길이방향으로 슬라이딩 가능한 '⊥'자형 고정볼트(74)가 베이스플레이트(68)의 가장자리 고정구멍(69)에 삽입되어 너트로 고정 가능하여, 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)의 갯수에 따라 상기 베이스플레이트(68)를 이동하고 상기 고정볼트(74)로 고정시켜 상기 수직플레이트(60) 사이의 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. To this end, the present invention further includes a table bed 70, wherein the base plate 68 is divided into two vertical plates 60 and the bottom is seated, and the table bed 70 has a center line on both sides of the surface. A '⊥'-shaped guide groove 72 is extended in the (C) direction, and a '⊥'-shaped fixing bolt 74 that is inserted into the guide groove 72 and can slide in the longitudinal direction is provided at an edge fixing hole of the base plate 68. It can be inserted into (69) and fixed with a nut, so that the base plate 68 is moved according to the number of the first to second, ... n-th power generation modules (P1, P2, ... Pn) and the It is characterized in that the gap between the vertical plates (60) can be adjusted by fixing them with fixing bolts (74).
즉, 테이블배드(70)는 베이스플레이트(68) 저면에 중심선(C) 방향으로 충분히 연장 형성되어 양측 수직플레이트(60)의 간격을 가변시킬 수 있다. 베이스플레이트(68)는 양측 수직플레이트(60) 저면에 각각 분할 형성되고 베이스플레이트(68) 상면에 형성된 안내홈(72)의 고정볼트(74)로 원하는 위치에 고정할 수 있다. That is, the table bed 70 is formed to sufficiently extend in the direction of the center line (C) on the bottom of the base plate 68, so that the spacing between the vertical plates 60 on both sides can be varied. The base plate 68 is formed in segments on the bottom of the vertical plate 60 on both sides and can be fixed at a desired position with the fixing bolt 74 of the guide groove 72 formed on the upper surface of the base plate 68.
테이블배드(70) 표면에는 전후 양측에 '⊥'자형 안내홈(72)을 중심선(C) 방향으로 연장 형성하고 이에 대응하는 '⊥'자형 고정볼트(74)가 '⊥'자형 안내홈(72)에 끼워져 길이방향으로 슬라이딩 이동할 수 있다. 또 고정볼트(74) 상단부가 베이스플레이트(68) 가장자리에 형성된 고정구멍(69)에 삽입되어 너트로 고정할 수 있다. On the surface of the table bed (70), '⊥'-shaped guide grooves (72) are formed on both front and rear sides extending in the direction of the center line (C), and corresponding '⊥'-shaped fixing bolts (74) are formed with '⊥'-shaped guide grooves (72). ) and can slide in the longitudinal direction. In addition, the upper end of the fixing bolt 74 can be inserted into the fixing hole 69 formed on the edge of the base plate 68 and fixed with a nut.
이처럼, 발전모듈(P)의 성능 시험을 위해 수직플레이트(60) 사이로 투입되는 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)의 갯수에 따라 수직플레이트(60) 사이의 간격을 적절히 조절 가능하므로써, 진동이나 소음 발생을 최소화하여 안정적인 성능시험환경을 제공할 수 있다. In this way, in order to test the performance of the power generation module (P), the vertical plate ( 60) By appropriately adjusting the distance between them, it is possible to provide a stable performance test environment by minimizing vibration and noise generation.
구동부(80)는 회전동력을 발생시키는 동력발생수단으로, 베이스플레이트(68) 일측에 설치되어 샤프트(30)를 회전시키기 위한 회전동력을 제공할 수 있다. 구동부(80)는 베이스플레이트(68) 또는 테이블배드(70) 일측에 설치될 수 있으며, 구동부(80)에서 발생된 회전동력이 동력전달부(81)를 통해 샤프트(30)에 전달되어 샤프트(30)를 회전시킬 수 있다. The drive unit 80 is a power generating means that generates rotational power and is installed on one side of the base plate 68 to provide rotational power to rotate the shaft 30. The driving unit 80 may be installed on one side of the base plate 68 or the table bed 70, and the rotational power generated by the driving unit 80 is transmitted to the shaft 30 through the power transmission unit 81 to drive the shaft ( 30) can be rotated.
구동부(80)는 도 3 및 도 5처럼, 전동모터(81)에 의한 자동구동방식 또는 페달(84)에 의한 수동구동방식으로 구성할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 5, the driving unit 80 can be configured as an automatic driving method using an electric motor 81 or a manual driving method using a pedal 84.
먼저, 자동구동방식의 전동모터(81)는 별도 전기에너지에 의해 일정한 회전동력을 제공하므로써 발전모듈(P)의 안정적인 성능 시험이 가능하여 정밀한 시험 결과를 얻을 수 있다. 한편 전동모터(81)는 회전 속도 및 방향 제어가 가능한 서보모터(SERVO MOTOR)가 적합하다. First, the automatic drive type electric motor 81 provides constant rotational power through separate electrical energy, enabling stable performance testing of the power generation module (P) and obtaining precise test results. Meanwhile, the electric motor 81 is suitable as a servo motor capable of controlling rotation speed and direction.
본 발명에 따르면, 상기 구동부(80)는 인력(人力)에 의해 수동으로 회전 가능한 자전거형 페달(84)을 포함하고, 상기 페달(84)이 장착된 본체(85) 상부에 안장(86) 및 핸들(87)을 갖춘 싸이클링(CYCLING)방식의 운동기구로써, 사용자가 안장(86)에 탑승한 상태에서 하체 근력으로 페달(84)을 작동시킴에 따라 발생되는 회전동력이 동력전달부(82)를 통해 상기 샤프트(30)에 전달되어 회전 가능토록 구성된 것을 특징으로 한다. According to the present invention, the driving unit 80 includes a bicycle-type pedal 84 that can be manually rotated by human force, and a saddle 86 and a saddle 86 on the upper part of the body 85 on which the pedal 84 is mounted. It is a cycling-type exercise device equipped with a handle (87), and the rotational power generated as the user operates the pedal (84) with lower body strength while riding on the saddle (86) is transmitted to the power transmission unit (82). It is characterized in that it is transmitted to the shaft 30 through and configured to rotate.
다시말해, 수동구동방식의 구동부(80)는 페달(84)을 가지는 싸이클링(CYCLING)방식의 운동기구 본체(85) 상부에 마련된 안장(86)에 사용자가 탑승한 상태에서 양손으로 핸들(87)을 안전하게 잡고 인력(人力)으로 하체(다리) 근력을 사용하여 페달(84)을 회전 동작시킴에 따라 하체 운동에 탁월하고 운동량에 상응하는 회전동력이 동력전달부(82)를 통해 샤프트(30)에 전달될 수 있도록 구성할 수 있다. In other words, the manual drive type driving unit 80 holds the handle 87 with both hands while the user is riding on the saddle 86 provided on the upper part of the cycling type exercise equipment body 85 having pedals 84. By safely holding the pedal (84) and rotating the pedal (84) using the lower body (leg) strength, the rotational power that is excellent for lower body exercise and corresponding to the amount of momentum is transmitted to the shaft (30) through the power transmission unit (82). It can be configured to be delivered to .
한편, 동력전달부(82)는 구동부(80)의 회전동력을 샤프트(30)로 전달하기 위한 동력전달수단으로, 체인(CHAIN) 및 스프로킷(SPROCKET), 밸트(BELT) 및 풀리(PULLY), 기어(GEAR)방식 등으로 구성할 수 있다. 또 샤프트(30)에는 원웨이 베어링(ONE-WAY BEARING)을 구비하여 페달(84)이 역회전시 아이들(IDLE) 상태로 페달을 공회전하여 샤프트(30)의 역회전을 방지할 수 있다. Meanwhile, the power transmission unit 82 is a power transmission means for transmitting the rotational power of the drive unit 80 to the shaft 30, and includes a chain, a sprocket, a belt and a pulley, It can be configured using a gear method, etc. In addition, the shaft 30 is equipped with a one-way bearing (ONE-WAY BEARING), so that when the pedal 84 rotates in reverse, the pedal idles in an idle state, thereby preventing reverse rotation of the shaft 30.
즉, 본 발명의 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치(100)로 디스크타입 코어리스 발전모듈(P)이 적용된 싸이클링(CYCLING)방식의 친환경 하이브리드(HYBRID) 운동기구를 제공하여 운동량에 상응하는 전기에너지 발전과 함께 운동효율를 향상시킬 수 있게 된다. In other words, the no-load test device 100 of the disk-type coreless power generation module of the present invention provides a cycling type eco-friendly hybrid (HYBRID) exercise equipment to which the disk-type coreless power generation module (P) is applied, providing a Movement efficiency can be improved along with electrical energy generation.
다음, 디스플레이(90)는 권선코일(12)의 출력단자에 전선을 통해 전기적으로 접속되어 발전모듈(P)에서 생성된 전기에너지 발전량을 시각적으로 표시할 수 있다. 디스플레이(90)는 컨트롤박스(92)의 전면에 잘 볼 수 있게 노출되어 처리부(미도시)에서 권선코일(12)의 발전량 데이터(정보)를 시각적으로 출력하여 사용자가 확인할 수 있다. Next, the display 90 is electrically connected to the output terminal of the winding coil 12 through a wire to visually display the amount of electric energy generated by the power generation module (P). The display 90 is exposed to be clearly visible on the front of the control box 92, so that the processing unit (not shown) visually outputs the power generation data (information) of the winding coil 12 so that the user can check it.
더불어, 컨트롤박스(92)는 처리부에서 권선코일(12)에서 생산되는 발전량 데이터를 운동량으로 환산하여 사용자로 하여금 편리하게 운동량을 확인할 수도 있다. 컨트롤박스(92)는 전압계, 전류계, AC/DC컨버터, 스피커 등을 포함하여 구성할 수 있다. In addition, the control box 92 can convert the power generation data produced by the winding coil 12 into momentum in the processing unit, allowing the user to conveniently check the momentum. The control box 92 can be configured to include a voltmeter, ammeter, AC/DC converter, speaker, etc.
충전형 배터리(94)는 권선코일(12)의 출력단자 또는 컨트롤박스(92)에 전선을 통해 전기적으로 접속되어 발전모듈(P)에서 생성된 전기에너지를 충전할 수 있고, 필요시 전원으로 재사용할 수 있다. The rechargeable battery 94 is electrically connected to the output terminal of the winding coil 12 or the control box 92 through a wire and can charge the electric energy generated by the power generation module (P) and reuse it as a power source when necessary. can do.
10: 스테이터(STATOR)
12: 권선코일(COIL)
20: 로터(ROTOR)
22: 영구자석
30: 샤프트(SHAFT)
40: 조인트(JOINT)
50: 스페이서(SPACER)
60: 수직플레이트(V-PLATE)
70: 테이블배드(TABLE BED)
80: 구동부
82: 동력전달부
84: 페달(PEDAL)
90: 디스플레이(DISPLAY)
94: 배터리(BATTERY)
B1: 스테이터볼트(STATOR BOLT)
B2: 로터볼트(ROTOR BOLT)
N1, N2, N3: 고정너트(NUT)10: STATOR
12: Winding coil (COIL)
20: ROTOR
22: Permanent magnet
30: Shaft
40: JOINT
50: SPACER
60: Vertical plate (V-PLATE)
70: TABLE BED
80: driving unit
82: Power transmission unit
84: PEDAL
90: DISPLAY
94: BATTERY
B1: STATOR BOLT
B2: ROTOR BOLT
N1, N2, N3: Fixing nut (NUT)
Claims (3)
상기 스테이터(10)와, 상기 스테이터(10) 양측면에 대칭으로 구비되어 상기 권선코일(12)에 영구자석(22)이 근접하는 한쌍의 로터(20)로 이루어진 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)을 구비하고,
상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn) 중심부에 관통 삽입되어 로터(20)의 샤프트구멍(24)에 결합되는 샤프트(30);
상기 스테이터(10)의 둘레면에 방사상으로 형성된 고정부(14) 볼트구멍(15)을 관통하여 중심선(C) 방향으로 연장 형성되고 나사산을 따라 이동하는 복수개의 제 1 및 제 2 고정너트(N1, N2)가 각각 2개씩 한쌍으로 구비되며 중간부의 상기 제 1 고정너트(N1)가 상기 고정부(14)의 볼트구멍(15) 양측면에 밀착하여 상기 스테이터(10)를 원하는 위치에 고정시킬 수 있는 스테이터볼트(B1);
상기 스테이터(10)의 중앙 통공(16)을 통해서 양측 단부가 양측 로터볼트구멍(26)을 관통하여 상기 로터(20) 외측으로 노출되고 제 3 고정너트(N3)로 체결 고정되는 로터볼트(B2);
상기 샤프트(30)에 끼워지고 일측면 플랜지(42)를 상기 로터(20) 외측면에 밀착시켜 상기 로터볼트(B2)가 관통하고 제 3 고정너트(N3)로 체결되며 샤프트(30) 중심방향 직각볼트(44)를 상기 샤프트(30) 표면에 밀착 고정시켜 상기 로터(20)를 샤프트(30)에 결합시키는 조인트(40);
상기 로터볼트(B2)에 끼워진 채 양측 단부가 상기 스테이터(10) 양측의 로터(20) 내측면에 밀착되어 상기 로터(20) 사이의 간격을 유지하는 스페이서(50);
상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)의 로터(20)와 인접하는 다른 로터(20) 사이에 투입되는 자성체(52);
상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn) 외측에 수직으로 이격 설치되고 상기 스테이터볼트(B1) 양측 단부가 가장자리 스테이터볼트구멍(62)을 관통하여 노출되고 상기 스테이터볼트(B1)의 단부에 위치한 한쌍의 제 2 고정너트(N2)가 양측면에 밀착 고정되며, 상기 샤프트(30)의 양단부가 중심부의 샤프트구멍(64)을 통해 외측면 리테이너(66)에 결합하여 아이들(IDLE) 상태로 회전 가능하도록 지지되며 저면에는 베이스플레이트(68)가 수평으로 형성된 수직플레이트(60);
상기 베이스플레이트(68) 일측에 설치되어 회전동력을 발생시키는 구동부(80);
상기 구동부(80)의 회전동력을 상기 샤프트(30)로 전달하는 동력전달부(82);
상기 권선코일(12)의 출력단자에 전선으로 연결되어 발전량을 표시하는 디스플레이(90);
상기 권선코일(12)의 출력단자에 전선으로 연결되는 충전형 배터리(94);를 포함하고,
상기 샤프트(30)에 장착하여 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)에서 발생되는 전기에너지 발전량을 상기 디스플레이(90)를 통해 식별할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치.
A stator stator (10) in which a plurality of winding coils (12) are embedded at equal intervals at a constant radius of rotation spaced apart from the center of a circular plate; A rotor rotor (20) in which a plurality of permanent magnets (22) attached to one side of a circular plate and facing each other are attached at equal intervals along the same rotation radius as the winding coil (12). Including, the stator ( 10) In the no-load test device for a disk-type coreless power generation module in which induced electromotive force is generated in the winding coil 12 according to the change in magnetic force of the permanent magnet 22 of the rotor 20 acting on both sides of the winding coil 12. ,
First to second, ... consisting of the stator 10 and a pair of rotors 20 that are symmetrically provided on both sides of the stator 10 and have permanent magnets 22 close to the winding coil 12. Equipped with the nth power generation module (P1, P2, ... Pn),
A shaft (30) inserted through the center of the first, second, ... n-th power generation modules (P1, P2, ... Pn) and coupled to the shaft hole (24) of the rotor (20);
A plurality of first and second fixing nuts (N1) extending in the direction of the center line (C) through the bolt holes (15) of the fixing portion (14) formed radially on the circumferential surface of the stator (10) and moving along the threads. , N2) are provided in pairs, two each, and the first fixing nut (N1) in the middle part is in close contact with both sides of the bolt hole (15) of the fixing part (14) to fix the stator (10) in a desired position. stator bolt (B1);
A rotor bolt (B2) whose both ends penetrate the rotor bolt holes 26 on both sides through the central hole 16 of the stator 10 is exposed to the outside of the rotor 20 and is fastened and fixed with a third fixing nut (N3). );
It is inserted into the shaft 30, and one side flange 42 is brought into close contact with the outer surface of the rotor 20, so that the rotor bolt B2 penetrates, is fastened with a third fixing nut N3, and is connected to the center of the shaft 30. A joint 40 that couples the rotor 20 to the shaft 30 by tightly fixing a right angle bolt 44 to the surface of the shaft 30;
A spacer (50) inserted into the rotor bolt (B2) and having both ends in close contact with the inner surfaces of the rotors (20) on both sides of the stator (10) to maintain the gap between the rotors (20);
A magnetic material 52 inserted between the rotor 20 of the first to second,...nth power generation modules (P1, P2,...Pn) and another adjacent rotor 20;
The first to second... A pair of second fixing nuts (N2) that are exposed and located at the ends of the stator bolt (B1) are tightly fixed to both sides, and both ends of the shaft (30) are connected to the outer retainer (66) through the shaft hole (64) in the center. ) is coupled to the vertical plate (60), which is supported to rotate in an idle state and has a base plate (68) formed horizontally on the bottom;
A driving unit 80 installed on one side of the base plate 68 to generate rotational power;
A power transmission unit 82 that transmits the rotational power of the drive unit 80 to the shaft 30;
A display 90 connected to the output terminal of the winding coil 12 with a wire to display the amount of power generation;
It includes a rechargeable battery 94 connected to the output terminal of the winding coil 12 with a wire,
It is mounted on the shaft 30 so that the amount of electric energy generated from the first to second, ... n-th power generation modules (P1, P2, ... Pn) can be identified through the display 90. A no-load test device for a disk-type coreless power generation module, characterized in that:
상기 베이스플레이트(68)는 양측 수직플레이트(60)에 각각 분할 형성되어 저면이 안착되는 테이블배드(70);를 더 포함하고,
상기 테이블배드(70)는 표면 양측에 중심선(C) 방향으로 '⊥'자형 안내홈(72)을 연장 형성하고 상기 안내홈(72)에 끼워져 길이방향으로 슬라이딩 가능한 '⊥'자형 고정볼트(74)가 베이스플레이트(68)의 가장자리 고정구멍(69)에 삽입되어 너트로 고정 가능하여, 상기 제 1 내지 제 2, ... 제 n 발전모듈(P1, P2, ... Pn)의 갯수에 따라 상기 베이스플레이트(68)를 이동하고 상기 고정볼트(74)로 고정시켜 상기 수직플레이트(60) 사이의 간격을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치.
According to claim 1,
The base plate 68 further includes a table bed 70 that is divided into two vertical plates 60 and is seated on the bottom,
The table bed 70 has a '⊥'-shaped guide groove 72 extending in the direction of the center line (C) on both sides of the surface, and a '⊥'-shaped fixing bolt 74 that is inserted into the guide groove 72 and can slide in the longitudinal direction. ) can be inserted into the edge fixing hole 69 of the base plate 68 and fixed with a nut, corresponding to the number of the first to second, ... n-th power generation modules (P1, P2, ... Pn). A no-load test device for a disk-type coreless power generation module, characterized in that the gap between the vertical plates (60) can be adjusted by moving the base plate (68) and fixing it with the fixing bolt (74).
상기 구동부(80)는 인력(人力)에 의해 수동으로 회전 가능한 자전거형 페달(84)을 포함하고, 상기 페달(84)이 장착된 본체(85) 상부에 안장(86) 및 핸들(87)을 갖춘 싸이클링(CYCLING)방식의 운동기구로써, 사용자가 안장(86)에 탑승한 상태에서 하체 근력으로 페달(84)을 작동시킴에 따라 발생되는 회전동력이 동력전달부(82)를 통해 상기 샤프트(30)에 전달되어 회전 가능토록 구성된 것을 특징으로 하는 디스크타입 코어리스 발전모듈의 무부하 테스트장치.
According to claim 1,
The driving unit 80 includes a bicycle-type pedal 84 that can be manually rotated by human force, and a saddle 86 and a handle 87 are installed on the upper part of the body 85 on which the pedal 84 is mounted. As a cycling-type exercise device, the rotational power generated as the user operates the pedal 84 with lower body strength while riding on the saddle 86 is transmitted through the power transmission unit 82 to the shaft ( 30) A no-load test device for a disk-type coreless power generation module, characterized in that it is configured to be transmitted and rotated.
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