KR0137839B1 - 동기형 모터의 스테이터 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연구자석형 동기 모터의 스테이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이터에 권선밀도를 높여 단위체적대비 모터의 출력을 높일 수 있도록 하는 동기형 모터이 스테이터 구조에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 종래 기술의 문제점으로 지적되고 있는 스테이터의 티스에 절연물을 삽입하고 여기에 직접 권선하는 방법에 의해 많은 시간과 노력이 요구되는 문제점과, 권선밀도를 충분히 높이지 못하는 문제점을 해결하기 위해, 스테이터 코어 낱장을 적층한 스테이터의 외경둘레를 각 티스별로 개방하고(요크부가 없음) 각 티스에 권선된 보빈뭉치를 삽입한 후 티스와 티스 사이를 마름로꼴 단면을 갖는 판으로 막아 스테이터를 구성하여서, 보빈에 권선하고 이르 티스에 삽입함으로써 권선을 용이하게 하며, 코일의 권선밀도를 크게 향상시켜 단위체적대비 모터의 출력특성을 대폭적으로 개선할 수 있도록 한 것이다.

Description

동기형 모터의 스테이터 구조

제1도는 종래의 동기형 모터이 스테이터를 예시한 사시도

제2도는 본 발명의 동기형 모터의 스테이터를 예시한 사시도

제3도는 제2도의 스테이터의 분리사시도

제4도는 본 발명의 스테이터에 권선코일이 삽입된 상태를 예시한 평단면도

제5도는 제3도의 Z부의 확대상세도

본 발명은 영구자석형 동기 모터의 스테이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이터에 권선밀도를 높여 단위체적대비 모터의 출력을 높일 수 있도록 하는 동기형 모터의 스테이터 구조에 관한 것이다.

종래의 동기형 모터의 스테이터 구조는 제1도에 도시되는 바와 같이 스테이터 코어가 낱장(50a)의 적층체로 이루어지며, 스테이터(50)의 티스(teeth:52) 끝단(52a)에 코깅 토크(cogging torque)와 토크 리플(torque ripple) 등과 같은 미세 토크 특성을 향상시키기 위해 회전자(도시생략)를 티스(52) 끝단(52a)이 감싸고 있는 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구조에 의한 종래의 스테이터(50)는 미세 토크 특성의 향상에는 도움이 되나, 스테이터(50)의 티스(52)에 코일을 권선하기에는 티스(52)에 절연체를 삽입한 후 권선하는 방법이기 때문에 권선 밀도를 높이는데는 한계가 따른다.

또한 상기와 같은 권선방법으로는 자동권선을 수행하기가 복잡하며, 손으로 직접 권선을 할 경우에도 권선뭉치를 좁은 개구폭(L) 사이로 삽입하여야 되기 때문에 이에 따른 많은 시간과 노력이 필요하고, 또 권선밀도를 높이는데 따른 제한을 받게 된다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점으로 지적된 스테이터의 티스에 절연물을 삽입하고 여기에 직접 권선하는 방법에 의해 많은 시간과 노력이 요구되는 문제점과, 권선밀도를 충분히 높이지 못하는 문제점을 해결하기 위해 연구개발된 것으로, 스테이터 코어 낱장을 적층한 스테이터의 외경둘레를 각 티스별로 개방하고(요크부가 없음) 각 티스에 권선된 보빈뭉치를 삽입한 후 티스와 티스 사이를 마름모꼴 단면을 갖는 판으로 막는 구조로써, 코일의 권선밀도를 크게 향상시켜 단위체적대비 모터의 출력특성을 대폭적으로 개선할 수 있도록 하는 동기형 모터의 스테이터 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 낱장으로 이루어진 스테이터 코어가 내경으로 티스의 각 끝단이 서로 이어지고 외경둘레는 티스와 티스 사이가 개방되어 이 넓은 개방부를 통해 보빈에 권선된 보빈뭉치를 티스내에 삽입하고 티스의 외측방향에 형성된 슬라이드 지지홈에 마름모꼴 판을 삽입하여 적층체로 이루어진 조립된 하나의 스테이터를 구성하게 한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명의 동기형 모터의 스테이터를 예시한 사시도이고, 제3도는 제2도의 스테이터의 분리사시도이며, 제4도는 본 발명의 스테이터에 권선코일이 삽입된 상태를 예시한 평단면도이고, 제5도는 제3도의 Z부의 확대상세도를 도시한 것이다.

제2도 내지 제5도에 도시되는 바와 같이 낱장으로 이루어진 스테이터 코어(12)는 내경으로 티스(12a)의 각 끝단(12b)이 서로 이어지고, 그 외경둘레는 각 티스(12a)와 티스(12a) 사이가 개방된 형태의 개발부(12c)가 형성되며, 각 티스(12a)의 외측방향의 단부에는 슬라이드 지지홈(12d)이 형성되어 다수개의 티스(12a)가 구비된 스테이터 코어(12)를 형성한다. 이러한 스테이터 코어(12)를 적층하여 스테이터(10)를 형성하고, 각 티스(12a)가 삽입될 수 있는 공간부를 가진 보빈(16)를 만들어 코일(18)을 권선한 후 상기 공간부에 티스(12a)가 삽입되도록 구성하며, 상기 슬라이드 지지홈(12d)에 판(14)를 슬라이딩 삽입시켜 개방부(12c)를 막아주도록 구성한다.

상기와 같이 구성된 스테이터(10)는 외경둘레에 요크부가 제거되고 대신에 분해조립이 가능한 판(14)이 그 역할을 하게 된다. 또한 권선된 보빈(16)을 티스(12a)에 삽입할 경우 스테이터(10)의 외경둘레가 완전히 개방되어 있기 때문에 보빈(16)을 간섭하지 않게 되어 스테이터(10)의 공간을 완전히 코일(18)로 채울 수 있게 된다.

한편 권선된 보빈(16)을 전체의 티스(12a)에 삽입한 후 단면이 마름모꼴 형상을 갖는 판(14)을 슬라이드 지지홈(12d)에 슬라이딩 삽입하여 개방부(12c)를 막아주게 된다. 상기 판(14)은 전기적 성질이 우수한 전기 강판을 적층하여 사용하거나, 이러한 강판과 유사한 조성을 가진 판재를 가공하여 사용할 수도 있다.

또한 상기 보빈(16)의 형상은 앞서 설명한 바와 같이 티스(12a)의 형상과 같은 형상으로 성형하여 보빈(16)에 권선을 자동으로 하여서 권선밀도를 최대로 높일 수 있게 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 권선되어 조립된 스테이터(10)는 결선방법이나 권선형태에 따라 패턴이 된 기판을 사용하여 결선을 할 수 있고, 아니면 간단히 남땜을 하여 결선할 수도 있다. 이렇게 결선된 스테이터(10)를 프레임이나, 기타 지지물에 압입하여 사용하여야 되나 여러 개의 분할된 판(14)으로 스테이터(10)의 외부둘레를 막고 있기 때문에 고속 회전과 큰 토크를 낼 때는 소음과 진동의 원인이 될 수 있으므로 가능하면 모터용 플라스틱수지로 몰딩하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 스테이터 구조에 의하면 종래의 스테이터가 지니고 있던 권선 삽입시 어려움과 좁은 영역의 개구폭으로 권선함에 따른 권선밀도를 높이는데 한계가 있던 부분을 본 발명이 스테이터의 요크부를 완전 제거하고 개방하여 권선을 용이하게 하였고, 또한 보빈을 사용하여 각 보빈에 권선을 행하여 보빈을 스테이터의 티스에 삽입하므로 보빈 간섭이 생기지 않는한 최대한의 권선이 가능하여 권선밀도를 크게 향상시킬 수 있는 이점을 가지게 하였다.

Claims (1)

1. 방사상으로 돌출된 다수의 티스를 갖고, 이 티스의 내주측을 상호연결하여 회전자가 회전할 수 있는 내경부를 형성한 스테이터 코어 적층체의 외측단 각 티스 사이의 개방부를 통해 코일이 형성된 보빈을 삽입하고 이 개방부를 판으로 막아주는 구조로 이루어진 동기형 모터의 스테이터에 있어서, 상기 판은 전기적 성질이 우수한 전기강판을 적층하여 이루어진 것으로서 그 단면이 사다리꼴로 형성되어 상기 개방부에 삽입했을 경우 밖으로 빠져나갈수 없도록 구성되고; 상기 조립된 스테이터를 프레임에 압입한후 상기 판과 프레임 사이를 플라스틱 수지로 몰딩한 것을 특징으로 하는 동기형 모터의 스테이터 구조.