(57)【要約】本発明は、電気を生成するための電磁発電機に関し、電磁発電機は、第１の磁束を有する励磁器と、第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体と、導体で生成された第２の磁束が、導体に相対する第１の磁束の動きを阻止して、起電力（ＥＭＦ）および第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを同時に生成するように、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、第２の磁束が、第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、導体内に貯蔵された位置エネルギーが解放されるように、第１の磁束と導体との間の相対運動を制御するための手段と、解放された位置エネルギーを、導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段とを備える。本発明は、さらに変圧器および電動機に関する。【選択図】図４１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気を生成するための電磁発電機であって、
少なくとも１つの磁石を含む励磁器であって、第１の磁束を有する前記励磁器と、
前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体と、
前記導体で生成された前記第２の磁束が、前記導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止して、起電力（ＥＭＦ）および前記第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを同時に生成するように、前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記導体との間の前記相対運動を制御するための手段と、
前記解放された位置エネルギーを、前記導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段と
を備える、電磁発電機。
【請求項２】
前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために、前記励磁器および／または前記導体を動かすための手段をさらに備える、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項３】
前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために、前記第１の磁束を前記導体に相対して動かすための手段をさらに備える、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項４】
前記励磁器および／または前記導体を動かすための前記手段が、前記励磁器を前記導体に相対して動かすように動作可能な機械的に動かす手段を含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の電磁発電機。
【請求項５】
前記励磁器が、磁気回路を一緒に提供する、変換器、磁石および鉄鋼材の配置を含み、それにより、前記第１の磁束と前記導体との間の前記相対運動が前記磁気回路の部分の相対運動によって引き起こされる、先行する請求項のいずれか１項に記載の電磁発電機。
【請求項６】
前記励磁器の前記磁気回路の前記変換器に貯蔵されている位置エネルギーが、前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための前記手段に電力を供給するために使用される供給エネルギーとは無関係に解放される、請求項５に記載の電磁発電機。
【請求項７】
前記励磁器の前記磁気回路に貯蔵された前記位置エネルギーが、前記供給エネルギーに関連して非瞬間的に解放される、請求項６に記載の電磁発電機。
【請求項８】
前記導体が、前記励磁器の周辺に延在していて、前記励磁器の表面が前記導体の表面と接触している、請求項５〜請求項７に記載の電磁発電機。
【請求項９】
前記導体と前記励磁器の前記接触面または複数の接触面の間に空隙がない、請求項８に記載の電磁発電機。
【請求項１０】
前記励磁器および前記導体が保護流体内に浸されている、先行する請求項のいずれか１項に記載の電磁発電機。
【請求項１１】
前記保護流体がエポキシ樹脂である、請求項１０に記載の電磁発電機。
【請求項１２】
前記励磁器の前記磁石が電磁石である、先行する請求項のいずれか１項に記載の電磁発電機。
【請求項１３】
前記励磁器の前記磁石が永久磁石である、請求項１〜請求項１２に記載の電磁発電機。
【請求項１４】
少なくとも１つの一次導体および少なくとも１つの二次導体を含む変圧器であって、
前記一次導体が第１の供給エネルギー源を有し、前記二次導体がＥＭＦ出力を生成するためであり、
前記一次導体が少なくとも１つの電磁石を含み、前記一次導体が第１の磁束を有し、
前記二次導体が、前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能である、少なくとも１つの一次導体および少なくとも１つの二次導体と、
同時に、前記二次導体にわたって、または各二次導体で起電力（ＥＭＦ）を生成して、前記第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを生成するために、前記二次導体で生成された前記第２の磁束が前記二次導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止するように、前記第１の磁束と前記二次導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記二次導体との間の前記相対運動を制御するための手段と、
前記解放された位置エネルギーを、前記二次導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段と
を備える、変圧器。
【請求項１５】
前記第１の供給エネルギー源が、交流電流（ＡＣ）を有する電気エネルギー供給である、請求項１４に記載の変圧器。
【請求項１６】
前記電気エネルギー供給が、前記発電機の前記導体にわたる前記起電力（ＥＭＦ）によって供給される、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に従った発電機に接続された、請求項１５に記載の変圧器。
【請求項１７】
機械的エネルギーを生成するための電動機であって、前記電動機が電気エネルギー供給源に接続されていて、
電機子と、
固定子であって、
前記電機子と前記固定子のうちの１つが少なくとも１つの磁石を含み、
前記電機子と前記固定子のうちの他方が、前記電気エネルギー供給に接続されたときに磁束を生成するように動作可能な電気伝導体を形成し、
前記電気エネルギー供給が、前記電機子と前記固定子との間に相対運動を引き起こし、同時に、前記導体の前記磁束内に貯蔵される位置エネルギーを生成する、電機子と、固定子と、
前記磁束が、前記電気エネルギー供給によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体の前記磁束内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記電気エネルギー供給を制御するための手段と、
前記解放された位置エネルギーを機械的エネルギーに変換して、前記電気エネルギー供給とは無関係に、前記電機子と前記固定子との間にさらなる相対運動を引き起こすための手段と
を備える、電動機。
【請求項１８】
電気を生成する方法であって、
少なくとも１つの磁石を含む励磁器を提供することであって、前記励磁器が第１の磁束を有する、励磁器を提供するステップと、
前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体を提供するステップと、
前記導体で生成された前記第２の磁束が、前記導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止し、同時に、起電力（ＥＭＦ）を生成して、位置エネルギーを前記第２の磁束に貯蔵するように、前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための手段を操作するステップと、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記導体との間の前記相対運動を制御するステップと、
前記解放された位置エネルギーを、前記導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するステップと
を含む、電気を生成する方法。
【請求項１９】
前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために前記励磁器および／または前記導体を動かすステップを含む、請求項１８に記載の電気を生成する方法。
【請求項２０】
磁気回路を一緒に有する、変換器、磁石および鉄鋼材の配置を提供するステップと、前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために前記磁気回路の部分を動かすステップとを含む、請求項１８または請求項１９に記載の電気を生成する方法。
【請求項２１】
前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための前記手段に電力を供給する供給エネルギーを提供するステップを含み、前記励磁器の前記磁気回路の前記変換器に貯蔵された位置エネルギーが前記供給エネルギーとは無関係に解放される、請求項２０に記載の電気を生成する方法。
【請求項２２】
前記励磁器の前記磁気回路に貯蔵された前記位置エネルギーを、前記供給エネルギーに関連して非瞬間的に解放するステップを含む、請求項２１に記載の電気を生成する方法。
【請求項２３】
前記励磁器および前記導体を保護流体内に浸すステップを含む、請求項１８〜請求項２２のいずれか１項に記載の電気を生成する方法。
【請求項２４】
起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法であって、
少なくとも１つの電磁石を有し、第１の磁束を有する、一次導体と、前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な二次導体とを備える変圧器を提供するステップと、
第１の供給エネルギー源を前記一次導体に提供するステップと、
前記二次導体で生成された前記第２の磁束が、前記二次導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止し、同時に、起電力（ＥＭＦ）を前記二次導体にわたって、または各二次導体で生成して、前記第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを生成するように、前記第１の磁束と前記二次導体との間に相対運動を引き起こすための手段を操作するステップと、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記二次導体との間の前記相対運動を制御するステップと、
前記解放された位置エネルギーを、前記二次導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するステップと
を含む、起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法。
【請求項２５】
前記第１の供給エネルギー源を交流電流（ＡＣ）を有する電気エネルギー供給として提供するステップを含む、請求項２４に記載の起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法。
【請求項２６】
前記変圧器を、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に従って構成された発電機に接続し、それによって、前記電気エネルギー供給が、前記発電機の前記導体にわたる前記起電力（ＥＭＦ）によって供給されるようにするステップを含む、請求項２５に記載の起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法。
【請求項２７】
機械的エネルギーを生成する方法であって、
電機子と固定子とを含む電動機を提供することであって、
前記電動機が電気エネルギー供給源と接続されている、電動機を提供するステップと、
前記電機子と前記固定子のうちの１つに少なくとも１つの磁石を提供するステップと、
前記電機子と前記固定子のうちの他方を、前記電気エネルギー供給に接続されたときに磁束を生成するように動作可能な電気伝導体として構成するステップと、
前記電機子と前記固定子との間に相対運動を引き起こし、同時に、前記磁束内に貯蔵される位置エネルギーを生成するように、前記電気エネルギー供給を制御するステップと、
前記磁束が、前記電気エネルギー供給によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記磁束内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記電気エネルギー供給をさらに制御するステップと、
前記解放された位置エネルギーを機械的エネルギーに変換して、前記電気エネルギー供給とは無関係に、前記電機子と前記固定子との間にさらなる相対運動を引き起こすステップと
を含む、機械的エネルギーを生成する方法。
【請求項２８】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書で説明し、かつ添付の図面に示すような、電気を生成するための電磁発電機。
【請求項２９】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書で説明し、かつ添付の図面に示すような、変圧器。
【請求項３０】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書で説明し、かつ添付の図面に示すような、機械的エネルギーを生成するための電動機。
【請求項３１】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書で説明し、かつ添付の図面に示すような、電気を生成する方法。
【請求項３２】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書で説明し、かつ添付の図面に示すような、起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法。
【請求項３３】
実質的に、添付の図面を参照して本明細書で説明し、かつ添付の図面に示すような、機械的エネルギーを生成する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電機に関し、より詳細には、連続出力をもつ電磁発電機であって、発電機が出力起電力（ｅｍｆ）サイクルの部分ごとに外部供給エネルギーを引き出すだけの電磁発電機に関する。本発明は、さらに、変圧器および電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
閉回路の部分を形成する導体が磁場環境の近くにあって、その環境と導体との間で運動が生じる場合、その導体内でｅｍｆが生成される。これが従来型発電機の原理である。この相対運動を促進するために、この環境に対して外部エネルギーが必要である。
【０００３】
この環境において単一の運動または「ストローク」で効率的にｅｍｆを生成するために、また熱などへの損失を無視すると、外部供給エネルギーは、流束を導体内でピークにするために必要なエネルギーと等しくすべきであるが、それを超えてはならない。このピークにおいて、生成されたエネルギーのほんの一部だけが導体内でｅｍｆとして現れ、残りは導体の確立された磁束内に貯蔵される。この以前に生成された流束が崩壊すると、その流束が確立されていた場所で生成された以前のｅｍｆに等しいかほぼ等しく、かつそれと対称を成す、さらなるｅｍｆが生成される。
【０００４】
導体内で以前に確立された流束の自然で必然的な崩壊を阻止するために、「仕事」、努力を必要とする、すなわち、流束は、そのエネルギーの一部をこの環境の外部の何か（通常は流束を第１の位置で確立させた供給）に与えて、導体から、この以前に生成されたエネルギーを奪う必要がある。これは、かなりの損失を表す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来技術と関連した問題を緩和しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様によれば、電気を生成するための電磁発電機が提供され、その電磁発電機は、
少なくとも１つの磁石を含む励磁器であって、第１の磁束を有する励磁器と、
第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体と、
導体で生成された第２の磁束が、導体に相対する第１の磁束の動きを阻止し、同時に、起電力（ＥＭＦ）および第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを生成するように、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、
第２の磁束が、第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、導体内に貯蔵された位置エネルギーが解放されるように、第１の磁束と導体との間の相対運動を制御するための手段と、
解放された位置エネルギーを、導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段と
を備える。
【０００７】
別の実施態様では、電磁発電機は、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすために、励磁器および／または導体を動かすための手段をさらに備える。
【０００８】
別の実施態様では、電磁発電機は、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすために、第１の磁束を導体に相対して動かすための手段をさらに備える。
【０００９】
別の実施態様では、励磁器および／または導体を動かすための手段は、励磁器を導体に相対して動かすように動作可能な機械的に動かす手段を含む。
【００１０】
別の実施態様では、励磁器は、磁気回路を一緒に提供する、変換器、磁石および鉄鋼材の配置を含み、それにより、第１の磁束と導体との間の相対運動が磁気回路の部分の相対運動によって引き起こされる。
【００１１】
別の実施態様では、励磁器の磁気回路の変換器に貯蔵されている位置エネルギーが、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすための手段に電力を供給するために使用される供給エネルギーとは無関係に解放される。
【００１２】
別の実施態様では、励磁器の磁気回路に貯蔵された位置エネルギーが、供給エネルギーに関連して非瞬間的に解放される。
【００１３】
別の実施態様では、電磁発電機は、励磁器の周辺に延在する導体をさらに備え、励磁器の表面がその導体の表面と接触している。
【００１４】
別の実施態様では、導体と励磁器との接触面または複数の接触面の間に空隙がない。
【００１５】
好ましくは、励磁器および導体が保護流体内に浸されている。
【００１６】
好ましくは、保護流体がエポキシ樹脂である。
【００１７】
好ましくは、励磁器の磁石が電磁石である。
【００１８】
代替として、励磁器の磁石が永久磁石である。
【００１９】
本発明のさらなる態様によれば、少なくとも１つの一次導体および少なくとも１つの二次導体を含む変圧器が提供され、一次導体が第１の供給エネルギー源を有し、二次導体がＥＭＦ出力を生成するためであり、
一次導体が少なくとも１つの電磁石を含み、一次導体が第１の磁束を有し、
二次導体が、第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能であり、
同時に、二次導体にわたって、または各二次導体で起電力（ＥＭＦ）を生成し、第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを生成するために、二次導体で生成された第２の磁束が二次導体に相対する第１の磁束の動きを阻止するように、第１の磁束と二次導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、
第２の磁束が、第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、導体内に貯蔵された位置エネルギーが解放されるように、第１の磁束と二次導体との間の相対運動を制御するための手段と、
解放された位置エネルギーを、二次導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段と
を備える。
【００２０】
好ましくは、第１の供給エネルギー源が、交流電流（ＡＣ）を有する電気エネルギー供給である。
【００２１】
好ましくは、変圧器が、記述どおりに発電機に接続されていて、電気エネルギー供給が、発電機の導体にわたる起電力（ＥＭＦ）によって供給される。
【００２２】
本発明のさらに別の態様によれば、機械的エネルギーを生成するための電動機が提供され、電動機は電気エネルギー供給源に接続されていて、
電機子、
固定子であって、
電機子と固定子のうちの１つが少なくとも１つの磁石を含み、
電機子と固定子のうちの他方が、電気エネルギー供給に接続されたときに磁束を生成するように動作可能な電気伝導体を形成し、
電気エネルギー供給が、電機子と固定子との間に相対運動を引き起こし、同時に、導体の磁束内に貯蔵される位置エネルギーを生成する、電機子と固定子と、
磁束が、電気エネルギー供給によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、導体の磁束内に貯蔵された位置エネルギーが解放されるように、電気エネルギー供給を制御するための手段と、
解放された位置エネルギーを機械的エネルギーに変換して、電気エネルギー供給とは無関係に、電機子と固定子との間にさらなる相対運動を引き起こすための手段と
を備える。
【００２３】
本発明のさらなる態様によれば、電気を生成する方法が提供され、その方法は、
少なくとも１つの磁石を含む励磁器であって、第１の磁束を有する、励磁器を提供するステップと、
第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体を提供するステップと、
導体で生成された第２の磁束が、導体に相対する第１の磁束の動きを阻止し、同時に、起電力（ＥＭＦ）を生成して、位置エネルギーを第２の磁束に貯蔵するように、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすための手段を操作するステップと、
第２の磁束が、第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、導体内に貯蔵された位置エネルギーが解放されるように、第１の磁束と導体との間の相対運動を制御するステップと、
解放された位置エネルギーを、導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するステップと
を含む。
【００２４】
好ましくは、本方法は、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすために励磁器および／または導体を動かすステップを含む。
【００２５】
好ましくは、本方法は、磁気回路を一緒に有する、変換器、磁石および鉄鋼材の配置を提供するステップと、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすために磁気回路の部分を動かすステップとを含む。
【００２６】
好ましくは、本方法は、第１の磁束と導体との間に相対運動を引き起こすための手段に電力を供給する供給エネルギーを提供するステップを含み、励磁器の磁気回路の変換器に貯蔵された位置エネルギーが供給エネルギーとは無関係に解放される。
【００２７】
好ましくは、本方法は、励磁器の磁気回路に貯蔵された位置エネルギーを、供給エネルギーに関連して非瞬間的に解放するステップを含む。
【００２８】
好ましくは、本方法は、励磁器および導体を保護流体内に浸すステップを含む。
【００２９】
本発明のさらなる態様によれば、起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法が提供され、その方法は、
少なくとも１つの電磁石を有し、第１の磁束を有する、一次導体と、第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な二次導体とを備える変圧器を提供するステップと、
第１の供給エネルギー源を一次導体に提供するステップと、
二次導体で生成された第２の磁束が、二次導体に相対する第１の磁束の動きを阻止し、同時に、起電力（ＥＭＦ）を二次導体にわたって、または各二次導体で生成して、第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを生成するように、第１の磁束と二次導体との間に相対運動を引き起こすための手段を操作するステップと、
第２の磁束が、第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、導体内に貯蔵された位置エネルギーが解放されるように、第１の磁束と二次導体との間の相対運動を制御するステップと、
解放された位置エネルギーを、二次導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するステップと
を含む。
【００３０】
好ましくは、本方法は、第１の供給エネルギー源を、交流電流（ＡＣ）を有する電気エネルギー供給として提供するステップを含む。
【００３１】
好ましくは、本方法は、変圧器を、請求項１〜１２のいずれか１項に従って構成された発電機に接続し、それによって、電気エネルギー供給が、発電機の導体にわたる起電力（ＥＭＦ）によって供給されるようにするステップを含む。
【００３２】
本発明のさらなる態様によれば、機械的エネルギーを生成する方法が提供され、本方法は、
電機子および固定子を含む電動機であって、
電動機が電気エネルギー供給源と接続されている、電動機を提供するステップと、
電機子と固定子のうちの１つに少なくとも１つの磁石を提供するステップと、
電機子と固定子のうちの他方を、電気エネルギー供給に接続されたときに磁束を生成するように動作可能な電気伝導体として構成するステップと、
電機子と固定子との間に相対運動を引き起こし、同時に、磁束内に貯蔵される位置エネルギーを生成するように、電気エネルギー供給を制御するステップと、
磁束が、電気エネルギー供給によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、磁束内に貯蔵された位置エネルギーが解放されるように、電気エネルギー供給をさらに制御するステップと、
解放された位置エネルギーを機械的エネルギーに変換して、電気エネルギー供給とは無関係に、電機子と固定子との間にさらなる相対運動を引き起こすステップと
を含む。
【００３３】
従って、本発明の第１の態様によれば、励磁器およびコイルを含む電磁発電機が提供され、外部エネルギー供給によって励磁器がコイルの方に動くと、コイル内に磁束を生成して励磁器の動きを阻止するように、前記励磁器およびコイルが互いに相対して動くことが可能である。
【００３４】
好ましくは、コイルを外部から通過するか、またはコイルの中心を通る励磁器の相対運動によって、コイル内の磁束が崩壊する。この実施形態では、この崩壊を阻止するために外部エネルギー供給からの機械的エネルギーは必要ない。この実施形態では、コイルを外部から通過するか、またはコイルの中心を通る励磁器の運動速度は、流束を確立した運動速度（コイルの方に向かう励磁器の運動）と同じでなければならない。
【００３５】
励磁器の配置は、その継続運動またはその運動における変化、例えば、停止が、出力コイル／巻線内に以前に確立された流束の崩壊を阻止できないようなものである。
【００３６】
励磁器は、磁石の「同」極の「同」極への配置から構成されて、励磁器の動きに対して直角で直径方向に位置し、その動きおよび２つの「同」小規模な流束に関して励磁器の長さである幅よりも大きくない、単一の一次で、集束された磁束を、極性において一次流束と逆である励磁器の各端部に対して提供する。
【００３７】
好ましくは、励磁器は、一対の磁石を含み、各磁石の「同」極が互いに向かい合っている。加えて、一次および／または二次流束がシステム内に位置する場合、操作および集束の目的で、鉄極片が磁石間に設置できる。
【００３８】
本明細書で説明する相対運動発電機は、それらが動作するための極片を必要としない。相対運動発電機上に極片があると、磁束を好ましい方向にのみ集束するのに役立つ。
【００３９】
本明細書で説明する非相対運動発電機は、極片の存在を必要とする。極片は、磁気回路の部分として機能する。
【００４０】
極片が必要であると考えられる場合、寸法は発電機の設計および構造に関して決定されるであろう。非相対運動発電機上での極片のサイズおよび形状は、流束および磁石の形状により大きく左右され、例えば、矩形磁石は大抵、矩形片を有するが、必ずしもそうではない。極片は、磁極面のできるだけ近くに、好ましくは、磁極面と接触しているべきである。好ましい実施形態では、磁石の表面および極片は、平らである。これは、巻線を巻き付けるため、または固定するための平面を提供する。代替として、極片は、磁気面の盛り上がりである。
【００４１】
好ましくは、磁石は輪状磁石であるが、磁石は各々、任意の形状をとり得る。励磁器は、電磁石または、磁石と電磁石の組合せを含み得る。
【００４２】
代替実施形態では、励磁器は、単一コイルであり、半分が、前半の反対方向に巻かれる。励磁器は、その動き（または欠いている）が、この同じ継続運動によって生じた、以前に確立された流束の崩壊を、好ましくは全く、またはほとんど阻止できないか、それを欠くように構築される。
【００４３】
相対運動励磁器は、２つの同極を両端部に有し、これらの流束は、「自然な」流束の形であるが、極片が使用される場合には圧縮できる。これらは、本明細書では、励磁器の二次流束と呼ばれる。単一の一次強制流束があり、これは、磁石から利用可能な流束の最大割合を表し、理想的には、利用可能な流束のできるだけ多くを、この面積に集束することである。この強制流束は、動きの方向に、または自然流束の端部に対して直角である。輪状磁石に関しては、それは、励磁器に対して直径方向（励磁器がコイルの穴の中にある場合は、コイルとほぼ同様）である。この流束は、この狭い「窓」に高度に集束される。それは、励磁器の中心に対して直角でピークに達し、励磁器の長さの外側には出ない。流束は、高度に集束されているので、励磁器はコイルの穴の内部で作動される。好ましくは、励磁器の一部の小部分は、必ずコイルの穴の内部になければならない。
【００４４】
好都合に、追加の巻線または巻線のグループを動いている流束に相対して作動させることにより、二重および多相出力が達成できる。
【００４５】
非相対運動励磁器は、端部極以外、ハルバッハ配列と酷似していて、各極幅は、コイルと同様の面積を占有する単一（輪状磁石と直径方向）流束を有する。各極は、両側で極性において逆である。
【００４６】
輪状磁石を有する実施形態では、極片は好ましくは、環状であり、特に好ましくは、極片の内径が輪状磁石の内径に等しい。
【００４７】
好ましくは、励磁器は、取付台をさらに含み、磁石および任意選択で鉄極片がその上に取り付けられる。
【００４８】
非相対運動発電機上の取付台は、磁気回路の部分であるので、好ましくは、鉄である。この実施形態では、鉄製の取付台は、磁気回路の高さを提供しているので、可能な限り薄くすべきである。
【００４９】
この配列の利点は、発電機は、生成されるｅｍｆサイクルの部分ごとに外部供給エネルギーを引き出すだけであることである。外部供給エネルギーは、この力を克服して、励磁器の運動が継続できるようにするために必要である。その間にｅｍｆがコイル内で生成される。言い換えれば、発電機は、生成されるｅｍｆサイクルごとに（流束が確立される）そのサイクルの第１の部分を促進するために外部供給エネルギーを必要とするだけである。
【００５０】
任意選択で、励磁器は１つ以上の同極を含む。
【００５１】
輪状磁石を有する実施形態では、取付台は、好ましくは、輪状磁石の内径と等しい外径をもつ円筒状である。
【００５２】
外部供給エネルギーは、電気的および機械的エネルギーから選択される。
【００５３】
好ましくは、前記供給エネルギーは、生成されたｅｍｆサイクルの半分である。
【００５４】
コイルは導体である。好ましくは、コイルは銅製である。コイルは環状である必要はないことは注目に値する。
【００５５】
好ましい実施形態では、励磁器は、複数の輪状磁石および環状鉄極片を含む磁石アレイを含み、各鉄極片が、２つの磁石、電磁石または磁石と電磁石の組合せの間になるように、前記輪状磁石および鉄極片が配置される。
【００５６】
好ましい実施形態では、前記発電機は、ローターまたは変換器をさらに含む。これらの構成要素はエネルギーを貯蔵するために使用される。
【００５７】
さらなる態様では、本発明は、本明細書で説明する発電機のための変換器を提供し、変換器は取付台およびその上に取り付けられた複数の極片を含む。
【００５８】
変換器は、好ましくは、鋼または別の適した鉄鋼材料で作られ、おそらくは、旋盤または同様のものの上で一片の材料から形成できる。
【００５９】
変換器が極片にわたって位置している場合、流束は完成した磁気回路のために崩壊する。
【００６０】
好ましくは、極片は変換器と接触する。
【００６１】
使用中、変換器のより大きな外径が２つの極片にわたって位置する場合、これらの極片と関連した磁束が崩壊するか、または圧縮されるが、磁気極性は不変である。言い換えれば、変換器が２つの極片にわたって位置している場合、磁気回路が提供され、それは、流束の傾向を、極片を介し、変換器を通して切り換える。
【００６２】
変換器の内径が２つの極片にわたって位置している場合、極片にわたる磁気回路がないときには、これらの極片と関連した流束は、コイルを通って外側へ「拡張される」。変換器の動きにより、２つの隣接する極片にわたる流束が崩壊される場合、この各側に接した極が拡張し、発電機の長さ全体にわたって続く。この場合もやはり、部分サイクルごと（例えば、約半サイクルごと）に、供給からのエネルギーは必要なない。
【００６３】
ストローク長さは、励磁器アレイまたは固定子（コイル）ではなく、安価な変換器によってのみ定義される。
【００６４】
本明細書で説明する発電機は、２つの主なカテゴリに分類される。
‐励磁器（例えば、磁石または磁石アレイ）と出力／界磁巻線（例えば、コイル）との間に相対運動を有する発電機（電動機にもあてはまる）。
【００６５】
かかる発電機では、それが回転またはリニアであっても、入力エネルギー（すなわち、外部供給エネルギー）と出力エネルギー（すなわち、生成されたｅｍｆ）との間の関係は、半瞬間的である。
【００６６】
リニア発電機では、励磁器と固定子（コイル）は好ましくは、長さにおいて等しいか、または近い。
【００６７】
半瞬間的な発電機によって、出力巻線（界磁または二次）内で以前に確立された流束の崩壊は、外部供給エネルギーによって阻止されないことが意味される。従って、この崩壊中に供給から仕事は引き出されないが、ｅｍｆは依然として巻線内で利用可能である。すなわち、出力巻線内で以前に確立された流束の崩壊は、出力巻線内のこの流束を最初に確立させた、元の流束を阻止しない。サイクルのこの「崩壊」部分の間に、出力巻線から利用可能な電力は、流束が出力巻線内で最初に確立されて、エネルギーが供給から引き出された、サイクルの以前の部分で見つかったものに対してほぼ対称であろう。
【００６８】
半瞬間的な発電機は反転でき、回転またはリニア電動機として使用できる。
【００６９】
例えば、相対運動が磁場環境と閉回路導体との間に生じる場合、この環境における単一ストロークに対して、および導体内で流束が確立されてピークに達する時点までのこの継続期間に対して、ｅｍｆが導体内に現れる。供給エネルギーが次いで、導体内の流束がピークに達すると、除去され、この生成されたエネルギーの残りが次いで、この期間に対して、供給エネルギーとは関係なく、導体内のｅｍｆとして現れるであろう。
【００７０】
代替配列では、励磁器は、コイルを通って移動（通過）できず、コイルは、電気供給に接続されて、磁束をこの中に確立させる。この配列では、流束を確立すると、コイルと励磁器との間に相対運動を引き起こす。流束が次いで巻線内でピークに達すると、供給が切断されて、ほぼ同時に、巻線が短絡させられる。巻線内で以前に生成された流束の崩壊により、この崩壊の期間中、供給エネルギーとは無関係に、励磁器の運動がさらに引き起こされる。
【００７１】
励磁器は、好ましくは、短絡した巻線／コイルを含み、好ましくは、鉄コアをさらに含む。
【００７２】
−励磁器と出力／界磁巻線との間に相対運動のない発電機。
【００７３】
かかる発電機は、それが回転またはリニアであっても、大きな逆向きの磁力が必要な条件および低速度運転に対して特に設計されている。これらの発電機の主要な構成要素（磁石／励磁器および巻線／固定子）を、従来型の発電機では可能でない方法で保護して、これらを、最も厳しい条件での運用に対して理想的なものにすることが可能である。例えば、これらの構成要素は、可動部品を促進するために、シールなどを必要とすることなく、エポキシ樹脂、または類似のものに浸すことができる。かかる発電機では、励磁器の長さと導体（固定子）の長さは、好ましくは等しいか、または極めて近い。巻線も励磁器の磁気面に直接巻き付けることができて、空隙の必要性および関連損失をなくす。
【００７４】
代替実施形態では、励磁器と出力／界磁巻線との間に相対運動のない、発電機のローターまたは変換器は、実用上の理由で任意の期間、１週間につき１ｍｍ以下などの、低速度で動くことができる。発電機の流束および磁気回路内に貯蔵されたエネルギーが次いで「燃やされて」、ローター／変換器の高速運動でｅｍｆを生成する。この燃焼は、極片と接触するローター／変換器部が、「燃焼」ポイントに達するときに、駆動媒体とは無関係に動くことができる場合には、さらに促進できる。励磁器が、それを駆動している力に何がそれを接続していても、自由に燃焼できるか、または動くことができて、その動きがもはや流束によって阻止されず、流束がそれを「巻き込む」（ちょうど中央極を通過する）ポイントに達すると、それが自由にジャンプできるようにする手段は、好ましくは、単純なラチェットまたは自由回転装置である。この実施形態は、膨大なトン数の水の潮変位など、発電機を駆動するために膨大で低速な移動力が利用できる場合に特に有用である。従って、入力エネルギーと出力エネルギーとの間の関係は、半瞬間的または非瞬間的であり得る。
【００７５】
非瞬間発電機によって、このシステムに対する機械的エネルギー入力が、通常、出力巻線において、流束が確立されるか、またはこの流束の崩壊に先立つ任意の時に、任意の期間にわたって入力できる、発電機を意味する。
【００７６】
好ましい実施形態では、前記発電機は、ばねをさらに含む。ばねは、エネルギーを貯蔵するために使用される。
【００７７】
非瞬間発電機では、巻線内で確立されて、崩壊している流束は、ともに、外部供給エネルギーとは無関係である。
【００７８】
好ましい実施形態では、コイルと励磁器（例えば、磁石アレイ）との間の相対運動は、往復ストローク（ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ  ｓｔｒｏｋｅ）と同じような方法で生じる。
【００７９】
本発明のさらなる態様によれば、励磁器とコイルを含む変圧器が提供され、励磁器は少なくとも１つの電磁石を含む。
【００８０】
好ましくは、励磁器は、少なくとも２つの磁石および任意選択で、少なくとも１つの鉄極片を含み、各磁石の「同」極は互いに、または、もし存在すれば、極片と面しており、負荷は、生成されたｅｍｆサイクルの部分ごとに、供給を阻止しない。
【００８１】
好ましくは、コイルは銅製である。
【００８２】
本明細書で説明する発電機は、機械的エネルギーを励磁器の流束および関連した磁気回路内に貯蔵する。この貯蔵が生じ得るレートまたは速度に対する下限は（実用性以外、すなわち、１年あたり１ｍｍ未満の範囲内）ない。その後、この貯蔵されたエネルギーは、電気エネルギーを生成するために「燃やす」ことができる。この貯蔵／燃焼の効果は、機械ばねまたは類似のものでさらに強化できる。
【００８３】
好ましくは、機械的エネルギーを励磁器の流束および関連した磁気回路内に貯蔵する発電機は、水体などの重量によって駆動され得る転倒型水力発電機である。
【００８４】
転倒型水力発電機は、極幅の半分の距離下だけで一方向に動く。磁束および磁気回路内に貯蔵されたエネルギーは次いで、反対の方向で燃焼されるか、または、初期移動が極幅の半分をわずかに超えた場合は、同じ方向に進む。エネルギーのこの貯蔵および「燃焼」は、ばねまたは類似のものでさらに増加できる。動きのこの制約は、機械的供給によって課すことができる。このサイクルは、間断なく起こらなければならない。
【００８５】
転倒型水力発電機は、重りが除去されるか、または移動されると、燃焼する。この設計は、主に、大量で動きの遅い潮汐水または類似の塊を電気エネルギーに変換することを意図している。貯蔵されるエネルギーは、水の水平流にそれほど関連しておらず、これが必要とされているにも関わらず、関連するのは、これに直交するエネルギー、質量×重力である。これを達成するための様々な手段があり、本明細書では、必要とされる発電機の特質についてのみ説明する。
【００８６】
変換器の動きは、元の流束を、巻線を通じて、ゆっくりと弱めるか、または崩壊させる。
【００８７】
本明細書で説明する発電機の技術の主な態様は次のとおりである。
【００８８】
ａ）部分ごと、通常は、生成されるｅｍｆサイクルの半分ごとに、外部供給エネルギーを引き出すだけの電磁発電機。これにも関わらず、生成される出力は、連続的である。これを可能にするために、以前に確立された流束が発電機の出力コイルを通して崩壊する必要性および傾向は、サイクルのこの部分において励磁器／一次巻線内の流束（元の流束）の特質または動きを妨害しない。
【００８９】
ｂ）エネルギーは、ローターまたは変換器運動により、任意の速度で任意の期間にわたってばね内に、励磁器流束と関連した磁気回路との間と同様の方法で、貯蔵できる。このエネルギーは、次いで、高速で「燃焼」または解放できる。エネルギーのこの貯蔵は、ばねまたは類似のものでさらに強化できる。実際には、この「燃焼」は、間断なく起こらなければならない。
【００９０】
ｃ）本発明による転倒型水力発電機は、毎日刻々と、投棄され、次いで、海岸および川などから得られる、潮汐水の変位および膨大なトン数からエネルギーを利用するために特に設計されている発電機であるが、この用途に制限されない。これは、最小の面積に対して毎秒、これらの発電機を駆動するために、秒毎に利用可能な何千トンもの海水に重力を掛けたものを表す。このエネルギーは、絶え間なく、毎日毎秒利用可能であって、膨大である。任意の他の水力電気システムと同様、本発明による転倒型水力発電機は、海または川に隣接しているか、または沿った、貯水槽を必要とする。従来型の水力システムで必要な方法で必要とされる水の上体（ｕｐｐｅｒ  ｂｏｄｙ）はない。代わりに、使用される水の上体が、貯水槽から海本体に順に交代される。本発明による転倒型水力発電機の出力は、このエネルギーを変換するために利用可能な貯水槽のサイズおよび機器によって決定される。
【００９１】
１つを除き、本明細書で説明する全ての発電機は、簡単にするために、リニアモデルを参照する。しかし、これらの原則は、回転または回転／リニア混合型の発電機に等しく当てはまる。従って、発電機は、リニア方式で、回転方式で、リニア／回転の組合せで駆動できる。
【００９２】
回転式発電機は、導体内に流束を生成する代替的方法を示す。任意選択として、回転式バージョンでは、２つのコイルの真ん中に励磁器をはさんで、第２のコイルを他のコイルの上に置くことができる。コイルは、次いで、並列または直列に接続できる。
【００９３】
相対運動が発電機のコイルと励磁器との間で生じる発電機に対して、鉄極片は、強制的な必須要件ではないが、励磁器の質量とコイルとの間に相対運動がない発電機には当てはまる。
【００９４】
好ましい実施形態では、発電機は、取付台に取り付けられた少なくとも２つの磁石および少なくとも３つの鉄極片を有する多極リニア発電機であり、励磁器の質量とコイルとの間に相対運動は必要ない。
【００９５】
従来型のリニア発電機と異なり、本明細書で説明するリニア発電機では、主要な構成要素（磁石および巻線（複数可））のいずれも決して冗長ではない。加えて、この構造の特質により、主要な構成要素を（エポキシ樹脂内などで）１００％保護して、それらを、従来型の発電機では可能でない方法で、湿気進入などに影響されないようにすることが可能である。鎖交磁束に関連した利点もあり、励磁器の磁気面とコイル（複数可）との間に空隙は必要ない。空隙は、通常、リニア発電機において重要であり、利用可能な流束における大きな冗長性を表す。
【００９６】
本明細書で説明する発電機は、生成されたｅｍｆ出力サイクルの、部分、好ましくは半分につき、励磁器の流束とコイルの流束との間に相対運動がない場合、部分サイクルごとに供給から仕事を引き出す。
【００９７】
好ましくは、発電機は、励磁器の質量（巻線／磁石）と出力の質量（固定子／巻線／コイル）との間に相対運動を有していない。励磁器の磁気面と出力巻線との間に空隙は必要ない。
【００９８】
本明細書で説明する技術は、ファラデーの法則に完全に準拠し、次のように適用される。
【００９９】
１）導体が磁場環境に相対して動き、その導体と関連している磁束または磁界が確立されている場合、この増大している流束が磁場環境（元の流束）を阻止し、今度はこの動きが阻止される。これらの流束間でこの相対運動を促進するためには、それが機械的でも電気でも、外部エネルギーが必要である。
【０１００】
２）この動きの継続期間中に、この継続運動により磁束がピークまで確立されて、導体と関連付けられる場合、元の流束と、その導体と関連していたものとの間の相対運動が停止して（これは必ずしも、これら両方の流束と関連した質量が互いに相対して動いていないことを意味しない）、導体の流束が次いで、崩壊し始める。この流束がその最大ピークに達するポイントまで、この動きに対して、ｅｍｆが導体内に現れていて、さらに生成されたエネルギーが導体内で現れるであろうが、確立された磁束内に貯蔵されたエネルギーとしてである。この流束のピークから、その崩壊の期間、これは元の流束、磁場環境によって阻止されない。従って、サイクルのこの部分における流束間にはまだ相対運動がないので、サイクルのこの部分で外部エネルギーは必要なく、この崩壊の期間中にｅｍｆが測定されて、導体内で利用可能である。このｅｍｆは、通常、サイクルの第１の部分（導体と関連した流束が確立されているところ）で測定されたｅｍｆにほぼ等しくて対称的である。
【０１０１】
このサイクルの第２の部分で測定されて利用可能なこのｅｍｆは、サイクルの第１の部分に貯蔵されたエネルギーから引き出され、サイクルの第１の部分を生じた外部エネルギーの結果であり、サイクルの第１の部分で、流束が導体内で確立される。簡単に言えば、このｅｍｆは、導体と関連した以前に確立された磁束／磁界の自然崩壊により利用可能である。
【０１０２】
導体内の流束のこの崩壊の期間中、元の流束と導体の流束との間に相対運動はないが、これらの流束、励磁器および出力巻線の各々と関連した質量間に相対運動があり得ることに留意することは重要である。
【０１０３】
発電機、変圧器、およびインダクタを含め、本明細書で説明する設計の出力巻線内で生成された流束は、これらの出力巻線内に流束が確立されている間、元の磁束の動きを阻止するだけである。これらのマシンでこれを達成するためには、導体の質量および磁場環境（例えば、磁石）と関連した質量と関連した相対運動に関係なく、一旦、磁束が導体ピークにおいて確立されると、この導体内で以前に確立された流束が完全に崩壊するまで、この環境において磁束間に相対運動はない可能性がある。
【０１０４】
励磁器が導体に（相対的に）近づき、次いでそれを通過するか、または通り過ぎる（同じ方向に動きながら）場合、その導体に対する元の磁束の極性が、生成されたｅｍｆサイクルの間ずっと導体に関して維持される必要がある。代替として、流束が導体内で確立された後、導体内の流束が完全に崩壊するまで、励磁器と関連した質量と導体と関連した質量との間の運動または運動の欠如により、導体／励磁器の磁場環境において相対運動を引き起こさないように、元の磁束が操作される必要がある。
【０１０５】
本明細書で説明する装置の出力巻線内の流束の自然減衰または崩壊は、サイクルのこの部分において、この生成された流束を導体／巻線と最初に関連付けた元の流束の継続した運動、または運動の欠如により、従って、それが電気でも機械的でも、供給とは関係なく、阻止されない。
【０１０６】
本発明は、単なる例として与えられた、そのいくつかの実施形態の以下の記述から、添付の図面を参照して、さらに明らかに理解されるであろう。
【０１０７】
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】単純な従来型の発電機を示す。
【図２】図１の発電機の磁石が、コイルを通過したところを示す。
【図３】オシロスコープ上で図１および図２の発電機に対して測定された正弦波の近似値を示す。
【図４】図１および図２に示す発電機と同じ運動を経験している、本発明に従った発電機の単純化バージョンを示す。
【図５】図１および図２に示す発電機と同じ運動を経験している、本発明に従った発電機の単純化バージョンを示す。
【図６】オシロスコープ上で図４および図５の発電機に対して測定された正弦波の近似値を示す。
【図７】励磁器とコイルとの間に相対運動を有する、本発明に従った発電機の単純な分解バージョンを示す。
【図８】励磁器とコイルとの間に相対運動を有する、本発明に従った発電機の単純な分解バージョンを示す。
【図９】励磁器とコイルとの間に相対運動を有する、本発明に従った発電機の単純な分解バージョンを示す。
【図１０ａ】コイルと励磁器との間の相対運動を、往復ストロークのような方法で使用する本発明に従った、構造（図７〜図９）および単純に動く発電機を示す。
【図１０ｂ】コイルと励磁器との間の相対運動を、往復ストロークのような方法で使用する本発明に従った、構造（図７〜図９）および単純に動く発電機を示す。
【図１０ｃ】コイルと励磁器との間の相対運動を、往復ストロークのような方法で使用する本発明に従った、構造（図７〜図９）および単純に動く発電機を示す。
【図１０ｄ】コイルと励磁器との間の相対運動を、往復ストロークのような方法で使用する本発明に従った、構造（図７〜図９）および単純に動く発電機を示す。
【図１１】励磁器の質量とコイルとの間に相対運動がない場合の本発明に従った多極リニア発電機の多極磁石アレイおよび極片を示す。
【図１２】図１１の発電機のための極ごとに必要な巻線を示す。
【図１３】図１１の発電機のための励磁器磁石アレイの磁気極性を示す。
【図１４】図１１の発電機のための変換器を示す。
【図１５】図１１の発電機のための変換器を示す。
【図１６】適当な位置に変換器がない、図１１の発電機の断面を示す。
【図１７】適当な位置に変換器がある、図１１の発電機の断面を示す。
【図１８】適当な位置に変換器があって作動している、図１１の発電機の断面を示す。
【図１９】極幅の半分の距離下だけで一方向に動くように設計されている、図１８の発電機のバージョンである、本発明に従った転倒型水力発電機を示す。
【図２０】極幅の半分の距離下だけで一方向に動くように設計されている、図１８の発電機のバージョンである、本発明に従った転倒型水力発電機を示す。
【図２１】極幅の半分の距離下だけで一方向に動くように設計されている、図１８の発電機のバージョンである、本発明に従った転倒型水力発電機を示す。
【図２２】流束が巻線を通って外側に拡張するとき、巻線内に確立されている流束を示す。
【図２３】元の流束を、巻線を通して弱めるか、または崩壊させる、変換器の運動を示す。
【図２４】図２３の変圧器の構成要素を示す。
【図２５】ＡＣ供給に接続された図２３の変圧器および負荷に接続された二次巻線の断面を示す。
【図２６】図２３の発電機の二次巻線内に確立された流束を示す。
【図２７】図２３の発電機のように、二次巻線内の崩壊している流束が阻止されないことを示す。
【図２８】ＡＣ供給への接続に対して理想的な、本発明の変圧器の可能な配列を示す。
【図２９】従来型の発電機の動作を示す、ブロック概略図である。
【図３０】従来型の発電機の動作を示す、ブロック概略図である。
【図３１】従来型の発電機の動作を示す、ブロック概略図である。
【図３２】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図３３】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図３４】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図３５】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図３６】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図３７】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図３８】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図３９】本発明に従った回転式発電機を示す。
【図４０】本発明に関連した比較テストと関連して使用された励磁器の構成を示す。
【図４１】本発明に関連した比較テストと関連して使用された励磁器の構成を示す。
【図４２】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図４３】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図４４】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図４５】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図４６】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図４７】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図４８】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図４９】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【図５０】図４０および図４１に示す励磁器に基づき本発明と関連して実行されたテストの総効率結果を示す表である。
【０１０９】
同様の参照番号が同様の構成要素に対して使用される。
【発明を実施するための形態】
【０１１０】
図１および図２を参照すると、単純な従来型の発電機１００が示されている。磁石１がコイル２に向かって（矢印で示すように）動くと、磁界がコイル内に設定され、それが磁石の動きを阻止する。この力を克服して、磁石の動きを継続できるようにするために機械的エネルギーを必要とする。それと同時にｅｍｆがコイル２内で生成される。電球１６０も示されている。
【０１１１】
図２は、磁石１がコイル２を通過したところを示している。コイル２内の磁界が極性を変えて、今は、磁石１に引張力を及ぼすことにより、磁石の動きを阻止する。この力を克服して、磁石の動きを継続できるようにするために機械的エネルギーを必要とする。
【０１１２】
図３では、従来型の発電機１００の５往復ストロークにわたる電圧波形１５０が示されている。大きな矢印は、ストロークの動きの方向を示す。「Ｚ」およびＺ１は、本発明に従った発電機２００（図４〜図６を参照）および従来型の発電機１００の両方によって共有される共通の特性を示す。
【０１１３】
図４および図５を参照すると、参照番号２００によって示された、本発明に従った発電機の単純化バージョンが、図１および図２の磁石１と同じ動きでコイル２０を通過する励磁器１０とともに、示されている。発電機２００の励磁器１０は、単純に描かれている。励磁器１０がコイル２０に向かって動くと、励磁器の動きを阻止する磁界がコイル内に設定される。この力を克服して、励磁器の動きを継続できるようにするために機械的エネルギーを必要とする。それと同時にｅｍｆがコイル２０内で生成される。
【０１１４】
動いている励磁器１０がコイル２０の中心を通ると、コイルの流束が崩壊し始める。図２に見られる事象とは異なり、これは励磁器１０を引っ張らない。動いている励磁器１０は、巻線またはそれに関連した流束に影響を及ぼすことはできず、たとえ、これらの質量の間に相対運動があっても及ぼすことはできない。磁場環境内、またはコイル２０と関連した流束と励磁器１０と関連した流束との間に相対運動はない。コイルの流束は崩壊することができ、この崩壊を阻止するために供給から機械的エネルギーは引き出されない。
【０１１５】
図６では、発電機２００の５往復ストロークにわたる電圧波形１５１が示されている。大きな矢印は、ストロークの動きの方向を示す。両矢印は、機械的供給から引き出された仕事を表す。
【０１１６】
従来型の発電機１００は、生成されるｅｍｆサイクル（図３）につき、そのサイクルの前半（図１）を促進するために必要な機械的エネルギーのほぼ２倍を必要とする。発電機２００は、図６に見られるように、生成されるｅｍｆサイクルにつき、そのサイクルの前半を促進するための機械的エネルギーだけを必要とする。
【０１１７】
図７〜図１０ａを参照すると、発電機２００内での励磁器１０に対する可能な配置が示されている。発電機２００は、励磁器１０と導体２０との間に相対運動を有する。励磁器１０は２つの輪状磁石１１、１２および環状鉄極片１３から成る。磁石の「同」極が、極片に面している。非鉄取付台１４も示されている。
【０１１８】
図１０ｂは、単一巻線を通過する相対運動リニア変換器６００を示す。図示されているのは、軸６０２、鉄製スペーサーまたは極間隙６０４、巻線６０６および励磁器極６０８である。
【０１１９】
図１０ｃは、図１０ｂの断面図である。図示されているのは、巻かれた巻線６０６、空隙６１０、非鉄取付台または軸６０２、鉄製スペーサーまたは極間隙６０４、励磁器６０８および空隙６１０である。
【０１２０】
図１０ｄは、複数の巻線を通過する相対運動リニア変換器６００を示す。図示されているのは、巻かれた巻線６０６、空隙６１０、非鉄取付台または軸６０２、鉄製スペーサーまたは極間隙６０４および励磁器６０８である。
【０１２１】
図１１〜図１６を参照すると、多極リニア発電機３００の構成要素と構造が示されており、そこでは、励磁器３１０の質量とコイル３２０との間に相対運動がない。従来型のリニア発電機１００とは異なり、また、本明細書で説明する発電機２００および２０１の利点に加えて、このリニア発電機３００では、主要な構成要素（磁石３１１、３１２および巻線３２０）のいずれも決して冗長でない。加えて、この構造の特質により、主要な構成要素を（エポキシ樹脂内などで）完全に保護して、それらを、従来型の発電機では可能でない方法で、湿気進入などに影響されないようにすることが可能である。鎖交磁束に関連した利点もあり、励磁器の磁気面と巻線との間に空隙は必要ない。空隙は、通常、リニア発電機において重要であり、利用可能な流束における大きな冗長性を表す。
【０１２２】
図１４および図１５を参照すると、発電機３００のための変換器４０が示されている。これは好ましくは、鋼または別の適した鉄鋼材料で作られ、おそらくは、旋盤または同様のものの上で一片の材料から形成できる。変換器４０のより大きな外径が２つの極片３１３にわたって位置するところでは、これらの極片と関連した磁束が崩壊するか、または圧縮されるが、磁気極性は不変である。変換器の内径が２つの極片にわたって位置するところでは、これらの極片と関連した流束が外側へ巻線３２０を通って「拡張」される。変換器４０の動きが２つの隣接した極片３１３にわたる流束を崩壊させるところでは、この両側に接した極が拡張し、発電機３００の長さ全体にわたって拡張し続ける。この場合もやはり、半サイクルごとに（概算）供給からのエネルギーは必要ない。
【０１２３】
図１８は、適当な位置に変換器４０があって作動している、発電機３００の断面を示す。変換器４０のより大きな外径が発電機極片３１３のうちの２つの間に位置するところでは、コイル３２０を通って拡張した流束がコイル３２０を通って崩壊する。この両側の巻線を通る流束は、コイル３２０を通って拡張されるであろう。変換器の外径が、２つの極片３１３の間から離れる方に動くと、流束が外側へ、コイル３２０を通って拡張される。この動きが極幅Ｐをわずかに超えると、変換器は、「ジャンプ」して、再度、極片３１３の間に落ちる傾向がある。このサイクルの両方の部分でｅｍｆが生成される。
【０１２４】
変換器４０に及ぼされる力は相当である。発電機本体で、内径２５ｍｍ、外径４０ｍｍのネオジム磁石から構築された手の長さがこの方法で構築されると、変換器４０を手で駆動することは、たとえ可能であっても、困難であろう。
【０１２５】
従来型のリニア発電機１００とは異なり、発電機３００が動作している間、励磁器３１０または巻線３２０のいずれも冗長でない。
【０１２６】
ストローク長は、励磁器３１０ではなく、安価な変換器４０によってのみ定義される。
【０１２７】
図１９〜図２１を参照すると、極幅の半分の距離下だけ一方向に動くように設計された発電機３００の１バージョンである、転倒型水力発電機４００が示されている。磁束および磁気回路内に貯蔵されたエネルギーが次いで、反対方向で燃焼され、エネルギーのこの貯蔵および「燃焼」は、ばねまたは類似のものでさらに増加できる。動きのこの制約は、機械的供給によって課すことができる。このサイクルは間断なく起こるはずである。具体的には、この発電機４００は、本明細書で先に説明したように、転倒型水力発電の目的のために設計された。発電機３００もこの目的を満足する。
【０１２８】
巻線の幅は、図１６において「ｘ」で示す極幅を超えてはいけない。
【０１２９】
転倒型水力発電機４００は、重りＷが除去または移動されると、燃焼する。この設計は、主に、膨大な量のゆっくりと動く潮汐水を電気エネルギーに変換することを意図したものである。貯蔵されたエネルギーは、水の水平流にはそれほど関連しておらず、これが必要とされているにも関わらず、関連するのは、これに直交するエネルギー、質量×重力である。これを達成するための様々な手段があり、本明細書では、必要とされる発電機の特質についてのみ説明する。
【０１３０】
図２２は、機械的エネルギーが供給から引き出される、サイクルの部分を表す。流束が巻線を通って外側へ拡張するときに、流束が巻線４２０内に確立される。
【０１３１】
図２３に示すように、変換器４０の動きによって、元の流束を、巻線４２０を通して弱めるか、または崩壊させる。サイクルのこの部分では、機械的エネルギーは必要ない。
【０１３２】
図２４〜図２７を参照すると、変換器５００が示されており、構造は、説明した発電機２００、３００および４００とよく似ていて、同様の構成要素に対して同様の参照番号が使用される。
【０１３３】
図２５〜図２７を参照すると、図示されているのは、直列に接続された２つの巻線５２１、５２２から成る一次巻線、任意選択の鉄極片５１３、二次巻線５２５、Ａ／Ｃ供給５３０、一次巻線を通る電流が一方向にだけ流れることができるように動作可能なａｃ供給５３０上のダイオード「Ｄ」であり、また、一次巻線の磁気極性および関連した磁気回路は反転可能であってはならない。発電機２００、３００、４００と同様に、各巻線の同極は、鉄極片５１３に面している。供給電流５３１、一次流束の極性および動き５３３、ならびに二次流束の極性および動き５３２も示されている。図示された例では、一次巻線の流束が二次巻線を通って外側へ、示された方向に移動されて、二次巻線内に磁束を生成する。
【０１３４】
図２６に示すように、流束がピークに達して、供給電流が方向を変えると、一次巻線がダイオードのために開回路になる。従って、二次巻線を通った流束の崩壊は、開回路であるので一次巻線に関連した流束によって阻止されず、一次巻線は、サイクルのこの部分に流束をもつことができない。一次巻線を流れる電流がない場合、それらは開回路で、二次巻線内の流束の崩壊は阻止されない。
【０１３５】
図２７に示すように、二次の流束５３２がピークに達した後、二次の流束５３２は崩壊し、その磁気極性が反転した。ダイオードおよび供給電流の方向の変化のために、一次巻線は開回路である。この期間またはサイクルの部分において、二次の流束は供給とは無関係で、一次巻線は二次流束を阻止するための流束をもたない。
【０１３６】
図２８に示されているのは、家庭内の電源供給に接続されている場合など、供給エネルギーを最善に利用している変圧器に対する可能な配置である。図のように、図２６の配置は電源供給に接続されて、その後、同じ期間、切断される。このプロセスを（超高速で）繰り返す。これは、供給エネルギーが時間の半分はアイドルであることを意味する。図２８で提供する配置は、変圧器のうちの１つが供給から切断されると、他が自動的に供給に接続されるようになることを確実にする。供給エネルギーは連続して作動しており、たとえ、変圧器が供給ａｃサイクルの半分毎に供給から切断されても、それらの出力は連続していて中断されない。
【０１３７】
図２９〜図３１を参照すると、従来型の発電機の動作を示すブロック概略図が示されている。
【０１３８】
ファラデーの法則は、２つの事象を生じた事象（原因）の継続期間を超える総継続期間にわたって示されたこれら２つの事象（結果）を説明する。示された事象（結果）の総継続期間は、常に、第１の事象（原因）の継続期間よりも大きい。常にではないが、通常、結果の継続期間は原因の継続期間の２倍である。慣例的に、電磁発電機は、その導体内に流束を確立するように「仕事」をする。一旦、この流束が従来型発電機の導体内に確立されると、以前に生成されて貯蔵されたエネルギーに抗する（崩壊を阻止する）ためにさらなる「仕事」がシステムに導入されるような設計で、これらのシステム内に不必要な非効率性を引き起こす。従来型の発電機は、以下の基本原理のいくつかの変形例に関して機能するが、その基本原理は次の２つの部分で考えられるべきである。
【０１３９】
この磁気サイクルの第１の部分：磁石／励磁器が、導体の中心を占めるまで、導体に近づく。この磁気サイクルの第２の部分：磁石／励磁器が、導体から離れる。
【０１４０】
図２９〜図３１は、起動後、および稼働中の、単純な従来型の発電機７００を示しており、図２９に示すように、励磁器７０１が導体７０２に相対して一定速度を有する場合、負荷が固定されて、示された導体７０２への、および導体７０２からの距離が等しい。
【０１４１】
損失を無視すると、必要な機械的エネルギーおよび生成される電気エネルギーに関して、図３０に示すように、磁気サイクルの第１の部分において、すなわち、励磁器７０１が、導体７０２の中心を占めるポイントまで、導体７０２に近づく場合：（必要な機械的エネルギー＝「Ａ」および生成される電気エネルギー＝「Ｘ」。従って、損失を無視すると、（入力エネルギー「Ａ」）＝（出力エネルギー「Ｂ」）
【０１４２】
損失を無視すると、必要な機械的エネルギーおよび生成される電気エネルギーに関して、図３１に示すように、磁気サイクルの第２の部分において、すなわち、励磁器が、導体に向かうその以前のアプローチで行ったのと同じように、今、等しい移動および速度を有する導体の中心から離れている場合：（必要な機械的エネルギー＝「Ｂ」および生成される電気エネルギー＝「Ｙ」。従って、損失を無視すると、（入力エネルギー「Ｂ」）＝（出力エネルギー「Ｙ」）
【０１４３】
エネルギーの保存および原因と結果に関して、これは、次のように考えられる。熱などへの損失がないと仮定する。入力エネルギーおよび原因の合計は（Ａ＋Ｂ）である。出力エネルギーおよび結果の合計は（Ｘ＋Ｙ）である。従って、（Ａ＋Ｂ）＝（Ｘ＋Ｙ）。
【０１４４】
エネルギーの観点から記述されたシナリオでは、（Ａ＝Ｂ＝Ｘ＝Ｙ）と言うこともできる。問題は、等式（Ａ＋Ｂ）＝（Ｘ＋Ｙ）が、エネルギーの保存または原因と結果を満足できず、また、ファラデーの法則を正しく説明できなかったことも表すことである。
【０１４５】
「Ｂ」である理由は、我々がそうであると信じる入力エネルギーではない。「Ｂ」は、機械的エネルギーとして現れた発電機内で以前に生成されたエネルギーから引き出された、生成された出力エネルギーである。
【０１４６】
「Ｂ」は、電気出力への寄与から引き出されて、代わりに供給エネルギーを阻止する。上で説明した発電機をエネルギーの保存と一致させるために、次いで、「Ａ」、入力エネルギーおよび原因＝（Ｘ＋Ｙ＋Ｂ）結果の合計および生成された出力エネルギー。従って、「Ａ」＝（Ｘ＋Ｙ＋Ｂ）。
【０１４７】
時間に関して：原因と結果の関係は、瞬間的ではなく、半瞬間的である。励磁器／磁石が、導体の中心を占めるまで近づく場合、これには２つの結果がある。この相対運動の継続期間中、瞬間的にｅｍｆが導体内に現れる。同時に、導体内に現れているｅｍｆに等しい質の位置エネルギーがばね状磁束に貯蔵される。
【０１４８】
しかし、この貯蔵されたエネルギーは、この継続期間、導体内にｅｍｆとして現れていない。従来型のシステムでは、流束が導体内で確立された後、この崩壊している流束によって与えられた貯蔵エネルギーの解放が、これが供給エネルギーと接触するのを可能にすることにより阻止されて、２つの不必要な一次非効率性が生じる（これから導出されたさらなる二次非効率性があり、それは、磁束の特性および、それが接続されるか、または作用する、質量とのその関係性に関連する）。第１に、このエネルギーは不必要に供給エネルギーを阻止し、第２に、従って、それは、意図した／ｅｍｆ出力が促進されなくなる。
【０１４９】
これは、負荷の駆動／移動を目的としてばねを圧縮するために働かせるエネルギーに相当し、次いで、ばねのエネルギーを解放するとき、最初にこの圧縮を生じた力が再度、ばねのエネルギーの解放に対して働き、その結果として、負荷に加えるために利用可能なエネルギーが減少する。これらの一次非効率性の解決は、２面の利点を有し、二次非効率性も解消する。もはや以前に生成されたエネルギーによって阻止されていないので、入力エネルギーが減少し、同時に、通常は供給に反して働く、貯蔵された生成されたエネルギーが、今は出力だけを促進し、従って、出力エネルギーが増加する。
【０１５０】
本発明に従って構成された発電機によれば、従来型の電磁発電機と同じ方法で、流束が、発電機の導体内に確立される。本発明によれば、一旦、磁気サイクルの第１の部分における運動に起因して、導体内で流束が確立されるか、またはピークに達すると、導体／磁場環境内での相対運動は、貯蔵されたエネルギーの全てがｅｍｆとして導体内で現れるまで、停止するはずである。すなわち、継続期間中、この以前に確立された流束が導体を通して崩壊するのにかかる。実際には、これは、磁気サイクルのこの後半（または第２の磁気サイクル）の期間、発電機は、供給エネルギーと無関係であるか、または供給エネルギーを解放する必要があることを意味する。一旦、導体の流束が完全に崩壊すると、この磁気サイクルが繰り返す。
【０１５１】
導体の質量と相対的な磁場環境と関連した質量の間の運動は、必ずしも、導体／磁場環境内の相対運動を意味しない。逆も真である。電磁気装置内で生じるこれら２つの別個の相対運動を区別することは重要である。
【０１５２】
本発明に従って構成された相対運動発電機によれば、流束が巻線内で確立されているサイクルの第１の部分において、導体の質量と相対的な磁場環境と関連した質量の運動がある。導体／磁場環境内に相対運動もある（これらの運動は等しくない）。
【０１５３】
流束が巻線を通して崩壊しているサイクルの第２の部分では、導体の質量と相対的な磁場環境と関連した質量の運動がある。しかし、導体／磁場環境内には相対運動がない。それに応じて、本発明に従って構成された発電機、モーターおよび変圧器は、それらの関連導体を通して崩壊している流束が供給エネルギーを決して阻止できないが、代わりに、迂回させて、意図する出力を、それが機械的でも電気的でも、促進するように設計されている。
【０１５４】
図３２〜図３９は、本発明に従った回転式発電機を示す。
【０１５５】
図３２は、本発明に従った、交流ローター（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  ｒｏｔｏｒ）、単相回転式発電機８００を示す。発電機は、直列または並列に接続され得る、２つの巻線８０１、８０２を含み、それにより出力巻線極性が、参照番号８０５で示される水平面に対して直角に交互に入れ替わる。また、巻線の中心８０４、および電磁ローター８０３も示されており、それはブラシまたはブラシレスであり得る。巻線８０１、８０２は、固定子の長さに対向して直径方向に位置する。
【０１５６】
図３３は、最小間隙８０６をもつ、参照番号「Ａ」によって示される線に沿った、巻線８０１、８０２の断面を示す。
【０１５７】
図３４に示すように、ローター８０３および巻線８０１、８０２は、等しい極幅を有するはずである。
【０１５８】
図３５は、それぞれの角度におけるローター８０３の磁気極性を示し、それにより、図示する特定の設計に対して、ローター８０３の磁気極性、ＡおよびＢが、９０度の間隔で交互に入れ替わる。図３５（ａ）では、ローター８０３が、水平を０〜９０度過ぎたところを示しており（「Ａ」はＮを示し、「Ｂ」はＳを示す）。図３５（ｂ）では、ローター８０３が、水平を９０〜１９０度過ぎたところを示しており（「Ｂ」はＮを示し、「Ａ」はＳを示す）。図３５（ｃ）では、ローター８０３が、水平を１８０〜２７０度過ぎたところを示しており（「Ａ」はＮを示し、「Ｂ」はＳを示す）。図３５（ｄ）では、ローター８０３が、水平を２７０〜０度過ぎたところを示している（「Ｂ」はＮを示し、「Ａ」はＳを示す）。
【０１５９】
巻線に入ると、流束が巻線内（０〜９０度および１８０〜２７０度）で完全に確立されるまで、これは、任意の他の電磁発電機と同じである。
【０１６０】
流束が確立された後、９０度および２７０度における上述の例では、流束は次いで、供給エネルギーによって妨げられずに崩壊できる必要がある。これを達成できるいくつかの方法がある。
【０１６１】
１．ダイオードが、ローター励磁器巻線（複数可）にわたって接続できる。ローターが、９０度および２７０度において巻線の中心を占めると、供給エネルギーがローターから切断される。電流が次いで、ダイオード（複数可）を介して、その磁気極性を反転しているローター巻線（複数可）を通って逆に流れることができる。
【０１６２】
２．ローター巻線に供給する交流給電は、ローターの極性を必要に応じて交互に入れ替えるように同期される。たとえローターが供給エネルギーに接続されていても、界磁巻線流束とローターの流束との間に相対運動がないので、界磁巻線内での流束の崩壊中はこれから引き出される仕事はない。
【０１６３】
３．あまり効率的でない代替手段は、ローターが９０度および２７０度で巻線の中心を占めると、ローターへの供給回路が次の９０度に対して開回路にされ、同時に、ローターの励磁器巻線（複数可）を同じ継続期間中、開回路にすることである。これは、ローターの磁気回路と関連した継続している流束についてさらなる考慮も必要とする。
【０１６４】
図３６は、１つの出力巻線８１１を備えた単相回転式発電機８１０を示す。ローター８１２は巻線８１１の内部で回転し、固定極性を有する。ローター８１２は、固定極電磁ローターの永久磁石、ブラシまたはブラシレスであり得、出力巻線の極性は、線８１３と平行に交互に入れ替わる。図３７は、固定ローター単一巻線８１１の断面図を示す。
【０１６５】
図３８は、直列または並列に接続され得る２つの入力巻線８２１、８２２を備えた単相またはＤＣ回転モーター８２０を示す。電磁ブラシもしくはブラシレスまたは永久磁石電機子／ローター８２３も図示されている。巻線の中心８２４も示されている。出力巻線の極性は、水平面８２５と平行に交互に入れ替わる。モーター巻線８２１、８２２は、直列または並列に接続される。交流磁束は平面８２５に対して直角である。図３９は巻線８２１、８２２の断面図である。
【０１６６】
巻線に入ると、流束が巻線内（０〜９０度および１８０〜２７０度）で完全に確立されるまで、これは、任意の他の電磁発電機と同じである。図３８に示すモーターでは、界磁巻線は、ローターを０から９０度まで、および１８０から２７０度まで引っ張るｄｃ供給によって通電される。ローターが９０度および２７０度で巻線の中心を占める場合、供給エネルギーは切断される。この時点で、界磁巻線上のダイオードを通して、電流が、その磁気極性を反転している供給巻線を通って反転できる。次の９０度（１８０度および０度へ）に対して、入力巻線は、供給エネルギーと無関係にローターを反発させる。
【０１６７】
図３８および図３９は、２スポークローターを示しており、２スポークローターでは、描かれているように、ローターが巻線内部で回転して、ローターのスポークが９０度を占めるはずであり、各ロータースポーク間の間隔もこの９０度と等しいはずである。２つの同相巻線および４本のロータースポークがある場合、これらの幅は比例して減少しなければならない。図示する他の巻線は、ローターの動きと平行に位置する。この場合、スポークの極幅は巻線の全幅と等しく、各巻線間の間隔もこの極幅に等しい。例えば、３つの巻線および３本のロータースポークを有するシステムは、６０度の極幅、６０度を占有して６０度でオフセットされる巻線を有するであろう。多相システムは、巻線間の間隔においてのみ異なるであろう。
【０１６８】
図４０〜図５０は、本発明に従ったプロトタイプリニア発電機の効率性および電力品質試験の結果を示す。本発明のリニア発電機の背後にある理論により、ＥＭＦをゼロにする際に損失が考慮されていないので、設計は従来型の励磁器設計よりも大幅に効率的なはずであることが示唆された。この改善された効率の主張は、以下の試験を通して検証／反証された。テストプログラムでは、本発明に従ったプロトタイプリニア発電機の効率性を従来型のハルバッハ設計と比較して、波形における差を分析しようとした。テストには、駆動モーターを推進している固定子コイルが含まれていた。再設計からの、モーター上の低減された負荷、低減された摩擦損失、および均等化された重量配分によって、両方の発電機に対してより現実的な効率性評価が提供された。
【０１６９】
試験は、一連の論理測定ならびに、低電力応用（Ｎｅｗｔｏｎの４ｔｈ  ＰＰＡ５５３０  ３  Ｐｈａｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｎａｌｙｓｅｒ）、高帯域幅デジタルオシロスコープ（Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘ  ＴＤＳ３０１４Ｂ  Ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ）および高精度ベンチ測定（Ａｇｉｌｅｎｔ  ３４４０１Ａ  Ｍｕｌｔｉｍｅｔｅｒ）のための最新式電力分析装置を使用したステップで着手された。テスト速度は、ＲＳ  １６３−５３４８  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｈｏｔｏ／Ｃｏｎｔａｃｔ  ｔａｃｈｏｍｅｔｅｒを使用して測定された。
【０１７０】
試験リグは、１２ボルトＤＣモーターおよび、回転運動をカムシステムに供給した、０〜３０Ｖ、０〜１２Ａの電力供給で動くギアボックスから構成された。回転運動の直線運動への変換は、出力コイル（固定子）を含み、磁気励磁器の両側上の２つのトラックによって自由に支持される、プラスチック筐体に連結されたピストンによって達成された。これは、試験リグ設計の２番目の繰返しであった。最初は、より重い鋼カムディスクを用いて、より重い励磁器の推進を引き起こした。初期の設計には、高レベルの振動、磁極の位置に起因した摩擦における振動および温度によって変化する潤滑剤粘度に関する問題があった。
【０１７１】
制約には、削減されたストローク長を含み、試験リグでは、ストローク長を励磁器の全長未満に制限していた。両方の励磁器に対して、固定子（コイル）は、非整数の極を遮って、運動サイクルの両端における波形歪みとなった。これは、本発明に従った励磁器および従来型のハルバッハ励磁器に対し、各ストロークにおいて遮られた極数に起因して異なって、影響を及ぼす。本発明の励磁器は、コイルの１前方ストロークの間にコイルによって切断された６極を有する。その一方、ハルバッハ設計では、空隙の欠如に起因して、作動中に、コイルの前方ストロークにより１３極が切断された。従って、本発明の励磁器の結果は、ハルバッハ極の１６％とは対照的に、本発明の発電機の極の３３％が影響を受けるので偏って影響を受ける。加えて、速度変動−線形運動変換方法は、ストローク全体にわたって一定速度を提供しない。これは、単振動を再現しようと試みるカム機構に起因する。波形の振幅はストロークの真ん中でピークに達し、そこでは速度が最大であって、両端で減少し、そこで速度が、方向転換点におけるゼロに向かって低下する。この問題は、両方の励磁器に対して現れ、従って、結果に大きな影響を及ぼさない。
【０１７２】
このテストの基礎は、２つの励磁器設計、すなわち、図４０に示す、従来型のハルバッハ励磁器９００、および図４１に示す、本発明の原理に従って構成された励磁器９２０、の性能を比較することである。図４１の励磁器の特定の構成は、本発明の効率性を示すためにほんの一例として示されており、従って、特定の構成は、決して制限するものと考えられるべきではないことが理解されるであろう。
【０１７３】
図４０に示しているのは第１の励磁器設計であり、一連の輪状磁石９０１から構築された標準的な「ハルバッハ」励磁器９００である。ハルバッハ配列は、磁石９０１を特定の順序で配置することにより磁界の方向を制御するという概念に基づく。その概念は、元々は、粒子加速器ビームを集束するために使用された。
【０１７４】
この励磁器９００では、交互に入れ替わるＮ極とＳ極を間隙なしで生成するために、磁石が４つから成るグループで配置されている。これは、磁界がＮ極からＳ極に重なり合い、固定子コイル９０２が、１つの極から次に直接移動すると、磁気摩擦を被ることを意味する。コイル９０２は、一様な波形を確実にするために極の各々と同じ幅になるように設計されている。アルミニウム製の励磁器取付台９０３および非磁性レール軸９０４も示されている。Ｎの磁極幅９０５は１５ｍｍであり、Ｓの磁極幅９０６は１５ｍｍである。巻線９０２の幅９０７は１５ｍｍであり、４２ｍｍの内径および８０ｍｍの外径をもつ。空隙９０８も示されている。
【０１７５】
ハルバッハ励磁器に対してモデル化された磁界はＦＥＭＭで生成された。これは、磁界が各Ｎ極からＳ極にどのように予想通りに重なり合うかを確認する。結果として、流束における変化は、実際には、もっと正弦曲線であろう。モデルと実際の構造との間の唯一の相違は、プロトタイプでは、ＦＥＭＭでモデル化されたＢ４０磁石ではなく、入手可能性のために、Ｂ４２磁石が使用されたことである。極の間に分離がなく、コイルが極の全長とほぼ同じ幅であるので、コイルが「Ｎ」極と「Ｓ」極の間を移動するとき、ハルバッハはコイルの両端において異なる流束を経験するであろう。結果として、生じる流束密度の変化速度は、電圧の大きさを決定するであろう。
【０１７６】
図４１に示されているのは、本発明を具現化する励磁器９２０の設計である。図示されているのは、磁石９２１、コイル巻線９２２、アルミニウム製スリーブ９２３、ステンレス鋼非磁性軸９２４、磁石９２１間の鉄製スペーサー９２６、および空隙９２５である。磁極幅９２７は１５ｍｍである。巻線９２２の幅９２９は１５ｍｍ未満であり、４２ｍｍの内径および８０ｍｍの外径をもつ。各鉄製スペーサー９２６は、１３ｍｍの幅であり、２５ｍｍの内径および３０ｍｍの外径、ならびに１７ｍｍの磁極間隙幅９２８をもつ。
【０１７７】
設計は、磁界が極間に重なり合うことにより、また、図４０に示すハルバッハ配置のようなコイル内にエネルギーを貯蔵しないことにより生じた磁気摩擦を除去することに基づいて機能するが、それは、極を、コイルの幅をわずかに下回るだけ間隔を空けて置きながら、同じ磁石を使用することによって達成される。これを行うことにより、コイルは、一度に１極の流束密度によってのみ影響を及ぼされ、流束の変化速度がより極端であることを意味する。極間隔は、磁石が互いに引き付けられる／反発するのを防ぎ、同時に漂遊磁束を吸収する、鉄製スペーサーによって維持される。この設計に対する磁界挙動もＦＥＭＭでシミュレートされた。結果として生じる流束密度は、主として、ほぼゼロ流束密度の極に対して間隙内に含まれる。これは、磁束における変化はさらに急で、より大きなｅｍｆの生成につながることを示唆するであろう。テストの目的は、これがユーザーに対してより高効率となるかどうかを証明することである。
【０１７８】
テストの結果は、本発明の励磁器は、全ての負荷および速度に関して、従来型のハルバッハ発電機（負荷への電力供給時、出力電力対入力電力）より１５％〜６０％効率的（総効率）であったことを示している。（波形の歪んでいない部分に対する効率が分析できるようにする）オシロスコープからの結果の比較により、本発明の励磁器を使用してテストされた負荷およびモーター速度に関して、１２％〜７０％の間の改善された総効率が示された。これは、本発明の発電機に対して発行されたコンセプト文書で説明された、効率における想定された論理上の向上よりも低いが、従来型のハルバッハ設計よりも、本発明の励磁器を使用する利益があることを示している。
【０１７９】
この改善された効率性に対して特定された主な理由は、固定子が同じ速度で駆動される場合、本発明のプロトタイプ励磁器によって、より大きなｅｍｆ振幅が生成されることである。これは次いで、所与の負荷に対してより高い電流を生成して、より高い出力電力をもたらす。励磁器上での磁極の間隔に起因して、電気周波数が従来型の励磁器のおおよそ半分であり、それは、いくつかの用途に対する関心事であり得る。
【０１８０】
全てのテスト結果の内訳が図４２〜図５０の表に示されており、表中、本発明の励磁器のテスト結果は「ＺＡＧ励磁器」として参照され、従来型のハルバッハ励磁器のテスト結果は「従来型励磁器」として参照されている。
【０１８１】
図４２〜図４６は、本発明の励磁器およびハルバッハ励磁器に対する総効率テスト結果（ＰＰＡ５５３０  Ｐｏｗｅｒ  Ａｎａｌｙｓｅｒ）を示す表である。
【０１８２】
図４２は、２．２１オームの実際の負荷を用いた２オームテストの結果を示し、図４３は、１１．４８オームの実際の負荷を用いた１１オームテストの結果を示し、図４４は、１６．２７オームの実際の負荷を用いた１６オームテストの結果を示し、図４５は、ＲＬテスト−直列の２オーム＋２０ｍＨの結果を示し、図４６は、ＬＥＤテスト−直列の５ＬＥＤ並列ペア＋１．０１５オーム抵抗の結果を示す。
【０１８３】
図４７〜図５０は、本発明の励磁器およびハルバッハ励磁器に対する総効率テスト結果（オシロスコープ出力データ）を示す表である。
【０１８４】
図４７は、２．２１オームの実際の負荷を用いた２オームテストの結果を示し、図４８は、１１．４８オームの実際の負荷を用いた１１オームテストの結果を示し、図４９ａおよび図４９ｂは、１６．２７オームの実際の負荷を用いた１６オームテストの結果を示し、図５０は、ＲＬテスト−２オーム＋２０ｍＨインダクタの結果を示す。
【０１８５】
全体的な結果は、本発明の励磁器は、対照として使用された従来型のハルバッハ設計よりも、出電力に対する総入電力の観点から、１５％〜６０％の間でより効率的であることを示す。これは、Ｐｏｗｅｒ  Ａｎａｌｙｓｅｒおよびオシロスコープの両方から収集されたデータを使用して検証された。
【０１８６】
性能差は、主に、本発明の励磁器が、ハルバッハ発電機と比較された場合に、コイルに対する磁束変化のはるかに大きい速度を生じるという事実により達成されることは疑わしい。ファラデーの法則によれば、変化の改善された速度はより大きな電圧振幅を生じる。
【０１８７】
しかし、「ピーキング」波形は、平均電圧出力に十分に繰り越されない。本発明の歪んでいない励磁器波形に対する１．７のより高い波高率は、ピーク出力／平均の率が、ハルバッハまたは理想的な正弦波発電機のいずれよりも２０％高いことを示す。
【０１８８】
本発明の発電機からの瞬間的電力出力は、ハルバッハ設計によって生成される瞬間的電力出力の２〜２．５倍である。より高い波高率の効果は、有用な出力（ＲＭＳ）を１．４〜１．６以上の振幅まで削減することである。
【０１８９】
両方の励磁器とも非理想的プロトタイプなので、両方の励磁器に対する電圧出力波形（および当然ながら電流波形）内に存在する調波がある。
【０１９０】
本発明の歪んでいない波形は、存在する調波の数および振幅の観点から、より高い調和性を有する。最も顕著な調波は、９．３％の振幅をもつ３番目である。波形内に存在するいくつかの中間調波（ｉｎｔｅｒ−ｈａｒｍｏｎｉｃｓ）もあり、それは、デジタルオシロスコープ測定のトラックまたは偽信号に沿って駆動された、コイルの一定でない速度の結果であり得る。
【０１９１】
上述した全ての結果も、電力分析器データが、試験リグの制約のために、発電機の出力波形が、サイクルの両端において歪められたという事実を条件とすることに基づき修正される必要がある。
【０１９２】
本発明の態様は、ほんの一例として説明されており、添付の特許請求の範囲に定義されているとおり、その範囲から逸脱することなく、それに対して追加および／または修正が行われ得ることが理解されよう。
【図１】
2017511118.tif 000003
【図２】
2017511118.tif 000004
【図３】
2017511118.tif 000005
【図４】
2017511118.tif 000006
【図５】
2017511118.tif 000007
【図６】
2017511118.tif 000008
【図７】
2017511118.tif 000009
【図８】
2017511118.tif 000010
【図９】
2017511118.tif 000011
【図１０ａ】
2017511118.tif 000012
【図１０ｂ】
2017511118.tif 000013
【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
2017511118.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2017511118.tif 000018
【図１４】
2017511118.tif 000019
【図１５】
2017511118.tif 000020
【図１６】
2017511118.tif 000021
【図１７】
2017511118.tif 000022
【図１８】
2017511118.tif 000023
【図１９】
2017511118.tif 000024
【図２０】
2017511118.tif 000025
【図２１】
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【図２２】
2017511118.tif 000027
【図２３】
2017511118.tif 000028
【図２４】
2017511118.tif 000029
【図２５】
2017511118.tif 000030
【図２６】
2017511118.tif 000031
【図２７】
2017511118.tif 000032
【図２８】
2017511118.tif 000033
【図２９】
2017511118.tif 000034
【図３０】
2017511118.tif 000035
【図３１】
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【図３２】
2017511118.tif 000037
【図３３】
2017511118.tif 000038
【図３４】
2017511118.tif 000039
【図３５（ａ）】
2017511118.tif 000040
【図３５（ｂ）】
2017511118.tif 000041
【図３５（ｃ）】
2017511118.tif 000042
【図３５（ｄ）】
2017511118.tif 000043
【図３６】
2017511118.tif 000044
【図３７】
2017511118.tif 000045
【図３８】
2017511118.tif 000046
【図３９】
2017511118.tif 000047
【図４０】
2017511118.tif 000048
【図４１】
2017511118.tif 000049
【図４２】
2017511118.tif 000050
【図４３】
2017511118.tif 000051
【図４４】
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【図４５】
2017511118.tif 000053
【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
2017511118.tif 000058
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月26日(2017.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気を生成するための電磁発電機であって、
少なくとも１つの磁石を含む励磁器であって、第１の磁束を有する励磁器と、
前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体と、
前記導体で生成された前記第２の磁束が、前記導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止して、起電力（ＥＭＦ）および前記第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを同時に生成するように、前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記導体との間の前記相対運動を制御するための手段と、
前記解放された位置エネルギーを、前記導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段と
を備える、電磁発電機。
【請求項２】
前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために、前記励磁器および／または前記導体を動かすための手段をさらに備える、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項３】
前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために、前記第１の磁束を前記導体に相対して動かすための手段をさらに備える、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項４】
前記励磁器および／または前記導体を動かすための前記手段が、前記励磁器を前記導体に相対して動かすように動作可能な機械的に動かす手段を含む、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項５】
前記励磁器が、磁気回路を一緒に提供する、変換器、磁石および鉄鋼材の配置を含み、それにより、前記第１の磁束と前記導体との間の前記相対運動が前記磁気回路の部分の相対運動によって引き起こされる、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項６】
位置エネルギーが、前記励磁器の前記磁気回路の前記変換器に貯蔵されており、前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための前記手段に電力を供給するために使用される供給エネルギーとは無関係に解放される、請求項５に記載の電磁発電機。
【請求項７】
前記励磁器の前記磁気回路に貯蔵された前記位置エネルギーが、前記供給エネルギーに関連して非瞬間的に解放される、請求項６に記載の電磁発電機。
【請求項８】
前記導体が、前記励磁器の周辺に延在していて、前記励磁器の表面が前記導体の表面と接触している、請求項５に記載の電磁発電機。
【請求項９】
前記導体と前記励磁器の前記接触面または複数の接触面の間に空隙がない、請求項８に記載の電磁発電機。
【請求項１０】
前記励磁器および前記導体が保護流体内に浸されている、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項１１】
前記保護流体がエポキシ樹脂である、請求項１０に記載の電磁発電機。
【請求項１２】
前記励磁器の前記磁石が電磁石である、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項１３】
前記励磁器の前記磁石が永久磁石である、請求項１に記載の電磁発電機。
【請求項１４】
少なくとも１つの一次導体および少なくとも１つの二次導体を含む変圧器であって、
前記一次導体が第１の供給エネルギー源を有し、前記二次導体がＥＭＦ出力を生成するためであり、
前記一次導体が少なくとも１つの電磁石を含み、前記一次導体が第１の磁束を有し、
前記二次導体が、前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能である、少なくとも１つの一次導体および少なくとも１つの二次導体と、
同時に、前記二次導体にわたって、または各二次導体で起電力（ＥＭＦ）を生成して、前記第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを生成するために、前記二次導体で生成された前記第２の磁束が前記二次導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止するように、前記第１の磁束と前記二次導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記二次導体との間の前記相対運動を制御するための手段と、
前記解放された位置エネルギーを、前記二次導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段と
を備える、変圧器。
【請求項１５】
前記第１の供給エネルギー源が、交流電流（ＡＣ）を有する電気エネルギー供給である、請求項１４に記載の変圧器。
【請求項１６】
前記電気エネルギー供給が、前記発電機の前記導体にわたる前記起電力（ＥＭＦ）によって供給される、請求項１〜請求項１３のいずれか１項に従った発電機に接続された、請求項１５に記載の変圧器。
【請求項１７】
機械的エネルギーを生成するための電動機であって、前記電動機が電気エネルギー供給源に接続されていて、
電機子と、
固定子であって、
前記電機子と前記固定子のうちの１つが少なくとも１つの磁石を含み、
前記電機子と前記固定子のうちの他方が、前記電気エネルギー供給に接続されたときに磁束を生成するように動作可能な電気伝導体を形成し、
前記電気エネルギー供給が、前記電機子と前記固定子との間に相対運動を引き起こし、同時に、前記導体の前記磁束内に貯蔵される位置エネルギーを生成する、電機子と、固定子と、
前記磁束が、前記電気エネルギー供給によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体の前記磁束内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記電気エネルギー供給を制御するための手段と、
前記解放された位置エネルギーを機械的エネルギーに変換して、前記電気エネルギー供給とは無関係に、前記電機子と前記固定子との間にさらなる相対運動を引き起こすための手段と
を備える、電動機。
【請求項１８】
電気を生成する方法であって、
少なくとも１つの磁石を含む励磁器を提供するステップであって、前記励磁器が第１の磁束を有する、励磁器を提供するステップと、
前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体を提供するステップと、
前記導体で生成された前記第２の磁束が、前記導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止し、同時に、起電力（ＥＭＦ）を生成して、位置エネルギーを前記第２の磁束に貯蔵するように、前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための手段を操作するステップと、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記導体との間の前記相対運動を制御するステップと、
前記解放された位置エネルギーを、前記導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するステップと
を含む、電気を生成する方法。
【請求項１９】
前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために前記励磁器および／または前記導体を動かすステップを含む、請求項１８に記載の電気を生成する方法。
【請求項２０】
磁気回路を一緒に有する、変換器、磁石および鉄鋼材の配置を提供するステップと、前記第１の磁束と前記導体との間に前記相対運動を引き起こすために前記磁気回路の部分を動かすステップとを含む、請求項１８に記載の電気を生成する方法。
【請求項２１】
前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための前記手段に電力を供給する供給エネルギーを提供するステップを含み、前記励磁器の前記磁気回路の前記変換器に貯蔵された位置エネルギーが前記供給エネルギーとは無関係に解放される、請求項２０に記載の電気を生成する方法。
【請求項２２】
前記励磁器の前記磁気回路に貯蔵された前記位置エネルギーを、前記供給エネルギーに関連して非瞬間的に解放するステップを含む、請求項２１に記載の電気を生成する方法。
【請求項２３】
前記励磁器および前記導体を保護流体内に浸すステップを含む、請求項１８に記載の電気を生成する方法。
【請求項２４】
起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法であって、
少なくとも１つの電磁石を有し、第１の磁束を有する、一次導体と、前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な二次導体とを備える変圧器を提供するステップと、
第１の供給エネルギー源を前記一次導体に提供するステップと、
前記二次導体で生成された前記第２の磁束が、前記二次導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止し、同時に、起電力（ＥＭＦ）を前記二次導体にわたって、または各二次導体で生成して、前記第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを生成するように、前記第１の磁束と前記二次導体との間に相対運動を引き起こすための手段を操作するステップと、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記二次導体との間の前記相対運動を制御するステップと、
前記解放された位置エネルギーを、前記二次導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するステップと
を含む、起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法。
【請求項２５】
前記第１の供給エネルギー源を交流電流（ＡＣ）を有する電気エネルギー供給として提供するステップを含む、請求項２４に記載の起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法であって、
少なくとも１つの磁石を含む励磁器であって、第１の磁束を有する励磁器と、
前記第１の磁束に相対して動くときに第２の磁束を生成するように動作可能な電気伝導体と、
前記導体で生成された前記第２の磁束が、前記導体に相対する前記第１の磁束の前記動きを阻止して、起電力（ＥＭＦ）および前記第２の磁束に貯蔵される位置エネルギーを同時に生成するように、前記第１の磁束と前記導体との間に相対運動を引き起こすための手段と、
前記第２の磁束が、前記第１の磁束によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記導体内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記第１の磁束と前記導体との間の前記相対運動を制御するための手段と、
前記電気供給エネルギーが発電機の導体にわたる起電力（ＥＭＦ）によって供給されるように、前記解放された位置エネルギーを、前記導体にわたる起電力（ＥＭＦ）に変換するための手段と
を備える発電機に、前記変圧器を接続するステップを含む、請求項２５に記載の起電力（ＥＭＦ）出力を生成する方法。
【請求項２７】
機械的エネルギーを生成する方法であって、
電機子と固定子とを含む電動機を提供することであって、
前記電動機が電気エネルギー供給源と接続されている、電動機を提供するステップと、
前記電機子と前記固定子のうちの１つに少なくとも１つの磁石を提供するステップと、
前記電機子と前記固定子のうちの他方を、前記電気エネルギー供給に接続されたときに磁束を生成するように動作可能な電気伝導体として構成するステップと、
前記電機子と前記固定子との間に相対運動を引き起こし、同時に、前記磁束内に貯蔵される位置エネルギーを生成するように、前記電気エネルギー供給を制御するステップと、
前記磁束が、前記電気エネルギー供給によって妨げられずに崩壊できるようにすることにより、前記磁束内に貯蔵された前記位置エネルギーが解放されるように、前記電気エネルギー供給をさらに制御するステップと、
前記解放された位置エネルギーを機械的エネルギーに変換して、前記電気エネルギー供給とは無関係に、前記電機子と前記固定子との間にさらなる相対運動を引き起こすステップと
を含む、機械的エネルギーを生成する方法。
【国際調査報告】
2017511118.tif 000059
2017511118.tif 000060
2017511118.tif 000061
2017511118.tif 000062