モーションレス電磁発電機(MEG)完全ガイド:回路設計のエキスパート解説
電気発電機は、機械的エネルギーや動力を電気エネルギーに変換し、外部回路を駆動する装置です。直流発電機やME発電機など様々な種類がありますが、本記事ではモーションレス電磁発電機(MEG)に焦点を当て、その構造と動作原理を詳しく解説します。
モーションレス電磁発電機の仕組み
MEGの動作は、フェライトコア、コイル、永久磁石の3要素の相互作用と配置によって成り立っています。
(フェライトコアを備えた4つのインダクタ、基板上)
MEGは、誘導入力のトリガー電力よりも大きな電圧出力信号を生成するポテンシャルを持ちます。
MEGデバイスの巻線構成
- 第1出力コイルと入力コイル(誘導コイル)は、第1磁束経路の領域で機能します。
- 第2出力コイルと入力コイルは、第2磁束経路の領域で機能します。
MEG動作時、入力コイルを外部パルセーション直流で交互に励磁します。入力コイルからの逆起電力により、二次コイルにも同様のパルセーション電流が誘導されます。これは特定のレートと大きさで達成可能です。
発明者による入力電力測定では、COP3の改善が確認されています。
注:
COPは性能係数(Coefficient of Performance)を意味します。COP3は、入力電力の3倍の出力電力が得られることを意味します。つまり、1Wの入力で3Wの出力が生成されます。
実際、MEGデバイスは熱力学の法則に違反しません。COP値の向上は、中心フェライトコアが永久磁石とコイルの適用と相互作用するためです。
本記事で提案するMEG回路は、永久磁石に蓄えられた休眠電力を呼び起こし、印加入力のトリガーパルスより大きな電気エネルギー出力を生成する原理を利用しています。
モーションレス電磁発電機の基本コイル・磁石レイアウト
上記2つの図は、コア、磁石、コイルのシンプルなセットアップ/レイアウトを示しています。1つはMEGの上面図、もう1つは側面図です。
MEGデバイス側面図
MEGデバイス正面図
- 無色部分(コレクタコイル): プラスチックボビンに巻かれたコレクタコイルを表します。集中したパルセーション電磁場があるとコイルが反応し、磁場をCOP3オーバーユニティ出力またはCOP3電気エネルギーに変換します。
- 着色部分(磁気コア): 2つのC字コアをエッジツーエッジで接合した構造の磁気コアを表します。ラミネート鉄Cコアの周波数は50〜200Hzの範囲であるべきです。COP値に基づく最適な結果を得るには実験が必要です。
- 小さなトリガーコイル(アクチュエータ/入力コイル): 外部電源からパルスDC入力を受け取ります。コア仕様で指定された周波数でコイルを交互にパルセーションさせる必要があります。
- 磁石: ネオジム磁石タイプを使用します。
モーションレス電磁発電機 回路図
以下の回路図は、MEGデバイスの一次コイルを効果的に励磁する方法を示しています。
モーションレス電磁回路図
まとめ
電流や電場から電気エネルギーを生成することは、電気発電機を用いれば容易に達成できます。その一例として、本記事で解説したモーションレス電磁発電機があります。
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