JPH0757082B2 - 永久磁石界磁型電動機 - Google Patents
永久磁石界磁型電動機Info
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- JPH0757082B2 JPH0757082B2 JP60204280A JP20428085A JPH0757082B2 JP H0757082 B2 JPH0757082 B2 JP H0757082B2 JP 60204280 A JP60204280 A JP 60204280A JP 20428085 A JP20428085 A JP 20428085A JP H0757082 B2 JPH0757082 B2 JP H0757082B2
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- Japan
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- permanent magnet
- demagnetization
- magnet piece
- field
- magnetic flux
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/17—Stator cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K23/00—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors
- H02K23/02—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting
- H02K23/04—DC commutator motors or generators having mechanical commutator; Universal AC/DC commutator motors characterised by arrangement for exciting having permanent magnet excitation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
- H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、永久磁石界磁型電動機に関し、特に内燃機関
始動用電動機等に好適な補助極付き永久磁石界磁を具え
た永久磁石界磁型電動機に関する。
始動用電動機等に好適な補助極付き永久磁石界磁を具え
た永久磁石界磁型電動機に関する。
永久磁石を界磁に用いた永久磁石界磁型電動機は小形で
高出力であることから広く採用されている。この種電動
機に用いられる永久磁石片の形状は一般に円弧状で、異
方性磁石が主流である。
高出力であることから広く採用されている。この種電動
機に用いられる永久磁石片の形状は一般に円弧状で、異
方性磁石が主流である。
これら永久磁石の着磁は、例えば特開昭58−43167号に
示すような装置で行われるが、異方性の方向線に沿って
ほぼ界磁中心へ向って着磁される。このため、電機子電
流による電機子反作用の磁束が作用すると、減磁側に配
置された永久磁石が減磁されるという問題があった。
示すような装置で行われるが、異方性の方向線に沿って
ほぼ界磁中心へ向って着磁される。このため、電機子電
流による電機子反作用の磁束が作用すると、減磁側に配
置された永久磁石が減磁されるという問題があった。
また、フェライト磁石の磁束密度分布波形を正弦波状に
近づけるために、磁性材料の異方性の方向線を中央部に
おいて放射状とし、両端部においては両端縁部を含む平
面と略直交する方向線とすることも特開昭49−95116号
公報で知られている。
近づけるために、磁性材料の異方性の方向線を中央部に
おいて放射状とし、両端部においては両端縁部を含む平
面と略直交する方向線とすることも特開昭49−95116号
公報で知られている。
しかしながら、この構成は異方性磁石とすることは開示
されているが着磁について、或いは電機子反作用による
永久減磁防止についてはなんら触れていない。従って、
磁束密度分布を正弦波に近付けて磁気的雑音を抑えるこ
とが出来ても永久減磁防止には成らない。
されているが着磁について、或いは電機子反作用による
永久減磁防止についてはなんら触れていない。従って、
磁束密度分布を正弦波に近付けて磁気的雑音を抑えるこ
とが出来ても永久減磁防止には成らない。
本発明の目的は、永久磁石の減磁側の端部に作用する電
機子反作用による磁束の流れを阻止し、これにより界磁
の減磁を容易に防止できる界磁用永久磁石を具えた永久
磁石界磁型電動機を提供することにある。
機子反作用による磁束の流れを阻止し、これにより界磁
の減磁を容易に防止できる界磁用永久磁石を具えた永久
磁石界磁型電動機を提供することにある。
永久磁石片の周方向の増磁側の一端に該永久磁石より透
磁率の高い磁性材料を並設して界磁極を構成した永久磁
石界磁型電動機において、 前記界磁極は、前記永久磁石片の減磁側端部の異方性の
方向線を前記永久磁石片の端面を構成する端部線と交差
させ、前記端部以外の異方性の方向線を界磁中心に向か
う方向とし、かつ前記永久磁石片の減磁側端部は、該磁
石片の内周と同じ極性になるように着磁してあることを
特徴とした永久磁石界磁型電動機。
磁率の高い磁性材料を並設して界磁極を構成した永久磁
石界磁型電動機において、 前記界磁極は、前記永久磁石片の減磁側端部の異方性の
方向線を前記永久磁石片の端面を構成する端部線と交差
させ、前記端部以外の異方性の方向線を界磁中心に向か
う方向とし、かつ前記永久磁石片の減磁側端部は、該磁
石片の内周と同じ極性になるように着磁してあることを
特徴とした永久磁石界磁型電動機。
以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。第１図
は２極機の永久磁石界磁型電動機の軸方向断面図であ
る。図において、シャフト１には整流子２と、電機子鉄
心に巻線３を巻装した電機子４とが装着され、回転子を
構成している。前記シャフト１は軸受5a,5bを介して固
定側のエンドブラケット6a,6bによって支持され、その
エンドブラケットは円筒状継鉄７に固定される。該円筒
状継鉄７の内周面には、第２図の側面図から判るよう
に、円弧状の永久磁石片８が対峙して２ケ配置され、そ
の円周方向端面には該永久磁石より透磁率の高い磁性材
料からなる補助極９を並設して界磁極を形成し、接着剤
などにより固定している。10は給電用ブラシで、前記ブ
ラケット6aの内側面に固定されるブラシホルダー11を介
して摺動自在に保持されている。
は２極機の永久磁石界磁型電動機の軸方向断面図であ
る。図において、シャフト１には整流子２と、電機子鉄
心に巻線３を巻装した電機子４とが装着され、回転子を
構成している。前記シャフト１は軸受5a,5bを介して固
定側のエンドブラケット6a,6bによって支持され、その
エンドブラケットは円筒状継鉄７に固定される。該円筒
状継鉄７の内周面には、第２図の側面図から判るよう
に、円弧状の永久磁石片８が対峙して２ケ配置され、そ
の円周方向端面には該永久磁石より透磁率の高い磁性材
料からなる補助極９を並設して界磁極を形成し、接着剤
などにより固定している。10は給電用ブラシで、前記ブ
ラケット6aの内側面に固定されるブラシホルダー11を介
して摺動自在に保持されている。
このようにしてなる電動機において、本発明の要部であ
る永久磁石片８は、フェライト系の異方性永久磁石で、
減磁側端部8aの異方性の方向線12bを前記永久磁石片の
端面を構成する端部線13と交差させ、前記端部以外の異
方性の方向線12aを界磁中心に向かう方向とし、かつ前
記永久磁石片の減磁側端部8aは、該磁石片の内周と同じ
極性（Ｎ）になるように着磁してある。
る永久磁石片８は、フェライト系の異方性永久磁石で、
減磁側端部8aの異方性の方向線12bを前記永久磁石片の
端面を構成する端部線13と交差させ、前記端部以外の異
方性の方向線12aを界磁中心に向かう方向とし、かつ前
記永久磁石片の減磁側端部8aは、該磁石片の内周と同じ
極性（Ｎ）になるように着磁してある。
ここで永久磁石片８の着磁方法を第６図に基づき説明す
るならば、着磁装置は円弧状の外側ヨーク14と、円弧状
の一端に突起部15aを有する内側ヨーク15とから構成さ
れ、その両方のヨークで永久磁石片８の上下が包囲され
る。そして該突起部15aは、永久磁石片８の減磁側端部8
aに対面するように半径方向外側に伸びている。
るならば、着磁装置は円弧状の外側ヨーク14と、円弧状
の一端に突起部15aを有する内側ヨーク15とから構成さ
れ、その両方のヨークで永久磁石片８の上下が包囲され
る。そして該突起部15aは、永久磁石片８の減磁側端部8
aに対面するように半径方向外側に伸びている。
このようにしてなる着磁装置で永久磁石片８を着磁すれ
ば、外側ヨーク14から内側ヨーク15の突起部15aに向か
って磁束が通過するので、該永久磁石片８の減磁側端部
8a付近が端部線13と直角方向に方向線12bに沿って着磁
される。一方、前記該減磁側端部付近以外の部分は界磁
中心に向って伸びる方向線12aに沿って着磁される。
ば、外側ヨーク14から内側ヨーク15の突起部15aに向か
って磁束が通過するので、該永久磁石片８の減磁側端部
8a付近が端部線13と直角方向に方向線12bに沿って着磁
される。一方、前記該減磁側端部付近以外の部分は界磁
中心に向って伸びる方向線12aに沿って着磁される。
このようにして着磁された永久磁石を用いた電動機で
は、第６図に示すように、電子子反作用による磁束が永
久磁石片８の減磁側端部8aに入射しようとしても、永久
磁石片８の端部付近が異方性の方向線12bに沿って、し
かも内側の極性（Ｎ）の領域が厚くなっているため、電
機子反作用による磁束の流れを阻止することが出来、減
磁防止力が高い。このようにして、永久磁石片８の端部
付近の減磁が効果的に阻止される。
は、第６図に示すように、電子子反作用による磁束が永
久磁石片８の減磁側端部8aに入射しようとしても、永久
磁石片８の端部付近が異方性の方向線12bに沿って、し
かも内側の極性（Ｎ）の領域が厚くなっているため、電
機子反作用による磁束の流れを阻止することが出来、減
磁防止力が高い。このようにして、永久磁石片８の端部
付近の減磁が効果的に阻止される。
従って、永久磁石の減磁耐力を向上させることが出来、
さらに減磁耐力の向上により、同一仕様を持った永久磁
石型電動機を得ようとした場合永久磁石の厚みをも薄く
することが可能となる。
さらに減磁耐力の向上により、同一仕様を持った永久磁
石型電動機を得ようとした場合永久磁石の厚みをも薄く
することが可能となる。
ここで本発明に用いられる界磁磁極の着磁の原理につい
て触れるならば、永久磁石片８は、第３図の径方向断面
図に示すように、周方向の場所によって異方性の方向線
が異なっている。すなわち、第４図に示す電機子反作用
の増磁作用に働く増磁側部分θＡと磁気中心０−０′か
ら減磁作用に働く減磁側部分のθＢまでは、永久磁石の
異方性の方向線が界磁中心へ向かっている。一方、減磁
側端部付近のθＣの部分では、減磁側端部8aの端部線13
と略直角になるように異方性が向かっている。このよう
に２つの方向を持つ異方性永久磁石は、あらかじめ永久
磁石の圧縮成型の磁界をかける時に、粉末粒子をそれぞ
れの方向に整列させるように磁界装置を準備して行えば
できる。
て触れるならば、永久磁石片８は、第３図の径方向断面
図に示すように、周方向の場所によって異方性の方向線
が異なっている。すなわち、第４図に示す電機子反作用
の増磁作用に働く増磁側部分θＡと磁気中心０−０′か
ら減磁作用に働く減磁側部分のθＢまでは、永久磁石の
異方性の方向線が界磁中心へ向かっている。一方、減磁
側端部付近のθＣの部分では、減磁側端部8aの端部線13
と略直角になるように異方性が向かっている。このよう
に２つの方向を持つ異方性永久磁石は、あらかじめ永久
磁石の圧縮成型の磁界をかける時に、粉末粒子をそれぞ
れの方向に整列させるように磁界装置を準備して行えば
できる。
一方、第１図の電動機において、電機子コイルが通電さ
れると、電機子反作用が発生する。電機子反作用起磁力
は第４図に示すように、永久磁石の磁気中心０−０′線
から左側では増磁力として働き、磁気中心から右側では
減磁力すなわち、永久磁石の磁束を減ずる方向に作用す
ることは一般に知られているとおりである。特に永久磁
石片８に作用する減磁力は、減磁側端部8aの部分が大き
い。第３図においては、永久磁石が図示され極性が示さ
れているが、着磁はされていない状態である。
れると、電機子反作用が発生する。電機子反作用起磁力
は第４図に示すように、永久磁石の磁気中心０−０′線
から左側では増磁力として働き、磁気中心から右側では
減磁力すなわち、永久磁石の磁束を減ずる方向に作用す
ることは一般に知られているとおりである。特に永久磁
石片８に作用する減磁力は、減磁側端部8aの部分が大き
い。第３図においては、永久磁石が図示され極性が示さ
れているが、着磁はされていない状態である。
図において、手前方向の電流が電機子コイルに流れた都
仮定すると、電機子反作用による磁束は、永久磁石片８
の減磁側端部8aに対して、ほぼ直角に入射する。このよ
うな方向で入射する反作用磁束に対して、本発明の永久
磁石片８を用いたものでは、減磁側端部8aでこの反作用
磁束の流れを阻止することができる。
仮定すると、電機子反作用による磁束は、永久磁石片８
の減磁側端部8aに対して、ほぼ直角に入射する。このよ
うな方向で入射する反作用磁束に対して、本発明の永久
磁石片８を用いたものでは、減磁側端部8aでこの反作用
磁束の流れを阻止することができる。
なお、本発明では２極機で説明しているが、４極,6極な
ど多極機に採用してもよい。また、さらに、本発明で
は、フェライト系の永久磁石で説明したが、希土類磁
石，プラスチック磁石，ゴム磁石，アルニコ磁石などの
異方性磁石であれば、本発明の効果は変らない。
ど多極機に採用してもよい。また、さらに、本発明で
は、フェライト系の永久磁石で説明したが、希土類磁
石，プラスチック磁石，ゴム磁石，アルニコ磁石などの
異方性磁石であれば、本発明の効果は変らない。
第３図において、永久磁石片８の減磁側部分θＣの異方
性の方向は、端磁側端部8aタン部線と略直角としている
が、必ずしも直角でなくてもよい。すなわち、各機種の
回転機における電機子反作用の反作用磁束の入射方向に
よって、それぞれ最大限の効果をだすように、その異方
性の方向を決定すればよい。また、永久磁石片８の減磁
側部分のθＣの角度も、それぞれの機種で発生磁束量と
減磁耐力のどちらか重視するかによって決定すればよ
い。第５図において、永久磁石片８を継鉄に組み込む前
の状態で着磁する方法を述べたが、継鉄等に組み込んだ
状態で、１極当り１個の突起を持った内側ヨークを使用
して着磁すれば、多極機で第２図のような異方性の永久
磁石が同時に得られる。
性の方向は、端磁側端部8aタン部線と略直角としている
が、必ずしも直角でなくてもよい。すなわち、各機種の
回転機における電機子反作用の反作用磁束の入射方向に
よって、それぞれ最大限の効果をだすように、その異方
性の方向を決定すればよい。また、永久磁石片８の減磁
側部分のθＣの角度も、それぞれの機種で発生磁束量と
減磁耐力のどちらか重視するかによって決定すればよ
い。第５図において、永久磁石片８を継鉄に組み込む前
の状態で着磁する方法を述べたが、継鉄等に組み込んだ
状態で、１極当り１個の突起を持った内側ヨークを使用
して着磁すれば、多極機で第２図のような異方性の永久
磁石が同時に得られる。
また、高保持力部と高残留磁束密度部からなる複合永久
磁石を用いた場合は、高保持力部の減磁側端部を本発明
のように電機子反作用を阻止するような異方性を持たせ
ても同等である。
磁石を用いた場合は、高保持力部の減磁側端部を本発明
のように電機子反作用を阻止するような異方性を持たせ
ても同等である。
本発明の実施例によれば、上述のように、永久磁石片の
減磁側端部の磁化方向の異方性の方向を、電機子反作用
による磁束の流れを阻止する方向にして、内周側と減磁
側端部の側面を同一極性となるように着磁することによ
って永久磁石の減磁耐力を向上させ、前記電機子反作用
による磁束の流れを容易に阻止することができる。この
ため同一仕様の永久磁石式電動機を得ようとした場合、
永久磁石の厚みを薄くすることができ、安価でしかも、
装置が小形，軽量化される。また、永久磁石の減磁力を
防止するための減磁側の内側に設けられる磁性板等も不
要となる。さらに、電機子反作用の小さい無負荷点にお
いては、減磁側端部より継鉄に磁束が漏れるので、電機
鉄心に入射する有効磁束が減少する。このため、無負荷
回転数が上昇し、始動電動機などにおける追いうち現象
を防止することができる。
減磁側端部の磁化方向の異方性の方向を、電機子反作用
による磁束の流れを阻止する方向にして、内周側と減磁
側端部の側面を同一極性となるように着磁することによ
って永久磁石の減磁耐力を向上させ、前記電機子反作用
による磁束の流れを容易に阻止することができる。この
ため同一仕様の永久磁石式電動機を得ようとした場合、
永久磁石の厚みを薄くすることができ、安価でしかも、
装置が小形，軽量化される。また、永久磁石の減磁力を
防止するための減磁側の内側に設けられる磁性板等も不
要となる。さらに、電機子反作用の小さい無負荷点にお
いては、減磁側端部より継鉄に磁束が漏れるので、電機
鉄心に入射する有効磁束が減少する。このため、無負荷
回転数が上昇し、始動電動機などにおける追いうち現象
を防止することができる。
本発明によれば、永久磁石片の減磁側端部の磁化方向の
異方性の方向を、電機子反作用による磁束の流れを阻止
する方向にして、該磁石片の内周側と減磁側端部の側面
を同一極性となるように着磁することによって、界磁の
減磁を容易に防止できる界磁用永久磁石を具えた永久磁
石界磁型電動機が提供される。
異方性の方向を、電機子反作用による磁束の流れを阻止
する方向にして、該磁石片の内周側と減磁側端部の側面
を同一極性となるように着磁することによって、界磁の
減磁を容易に防止できる界磁用永久磁石を具えた永久磁
石界磁型電動機が提供される。
第１図は本発明の一実施例を採用した永久磁石界磁式電
動機の軸方向断面図、第２図は第１図における一部横断
側面図、第３図は本発明の永久磁石片の側面図、第４図
は電機子反作用起磁力の大きさを示す特性図、第５図は
本発明の永久磁石を着磁する着磁装置の概略図、第６図
は本発明の界磁極の磁束線図である。 ８……永久磁石片、8a……永久磁石の減磁側端部、13…
…端部線、15……着磁装置の内側ヨーク、15a……内側
ヨークの突起部、θＡ……増磁側部分、θＢ……減磁側
部分、θＣ……減磁側端部付近。
動機の軸方向断面図、第２図は第１図における一部横断
側面図、第３図は本発明の永久磁石片の側面図、第４図
は電機子反作用起磁力の大きさを示す特性図、第５図は
本発明の永久磁石を着磁する着磁装置の概略図、第６図
は本発明の界磁極の磁束線図である。 ８……永久磁石片、8a……永久磁石の減磁側端部、13…
…端部線、15……着磁装置の内側ヨーク、15a……内側
ヨークの突起部、θＡ……増磁側部分、θＢ……減磁側
部分、θＣ……減磁側端部付近。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨手 寿男 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭49−95116（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】永久磁石片の周方向の増磁側一端に該永久
磁石より透磁率の高い磁性材料を並設して界磁極を構成
した永久磁石界磁型電動機において、 前記界磁極は、前記永久磁石片の減磁側端部の異方性の
方向線を前記永久磁石片の端面を構成する端部線と交差
させ、前記端部以外の異方性の方向線を界磁中心に向か
う方向とし、かつ前記永久磁石片の減磁側端部は、該磁
石片の内周と同じ極性になるように着磁してあることを
特徴とした永久磁石界磁型電動機。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204280A JPH0757082B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 永久磁石界磁型電動機 |
| KR1019860007428A KR900007102B1 (ko) | 1985-09-18 | 1986-09-05 | 소형 전기회전기 |
| US06/905,158 US4703210A (en) | 1985-09-18 | 1986-09-09 | Miniature electric non-uniform magnetization rotating machine |
| DE8686112526T DE3670550D1 (de) | 1985-09-18 | 1986-09-10 | Kleine elektrische drehmaschine. |
| EP86112526A EP0215441B2 (en) | 1985-09-18 | 1986-09-10 | Miniature electric rotating machine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60204280A JPH0757082B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 永久磁石界磁型電動機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6268051A JPS6268051A (ja) | 1987-03-27 |
| JPH0757082B2 true JPH0757082B2 (ja) | 1995-06-14 |
Family
ID=16487865
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60204280A Expired - Lifetime JPH0757082B2 (ja) | 1985-09-18 | 1985-09-18 | 永久磁石界磁型電動機 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4703210A (ja) |
| EP (1) | EP0215441B2 (ja) |
| JP (1) | JPH0757082B2 (ja) |
| KR (1) | KR900007102B1 (ja) |
| DE (1) | DE3670550D1 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS637159A (ja) * | 1986-06-26 | 1988-01-13 | Mabuchi Motor Co Ltd | マイクロモ−タ |
| US5204569A (en) * | 1990-02-07 | 1993-04-20 | Asmo Co., Ltd. | Anisotropic magnet for rotary electric machine |
| US5225807A (en) * | 1991-09-16 | 1993-07-06 | Knogo Corporation | Method and apparatus for sensitizing and desensitizing targets for electronic article surveillance systems |
| ES2123901T3 (es) * | 1994-06-29 | 1999-01-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | Metodo de fabricacion de imanes de ferrita para motores. |
| JP3816707B2 (ja) * | 1999-05-21 | 2006-08-30 | アスモ株式会社 | 直流機 |
| JP2001069692A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 永久磁石界磁型小型直流モ−タ |
| US6462448B1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-10-08 | Black & Decker Inc. | Flux ring for an electric motor |
| US6720697B2 (en) | 2000-12-18 | 2004-04-13 | Asmo Co., Ltd. | Direct-current motor |
| FR2920259B1 (fr) | 2007-08-22 | 2015-03-27 | Valeo Equip Electr Moteur | Machine electrique tournante, en particulier pour un demarreur automobile |
| KR101279513B1 (ko) * | 2007-01-04 | 2013-06-28 | 엘지전자 주식회사 | 비엘디시 모터 및 이를 구비한 세탁기 |
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