KR0140314B1 - 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터 - Google Patents

하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터

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KR0140314B1
KR0140314B1 KR1019940007792A KR19940007792A KR0140314B1 KR 0140314 B1 KR0140314 B1 KR 0140314B1 KR 1019940007792 A KR1019940007792 A KR 1019940007792A KR 19940007792 A KR19940007792 A KR 19940007792A KR 0140314 B1 KR0140314 B1 KR 0140314B1
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KR
South Korea
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permanent magnet
iron core
rotor iron
rotor
armature
Prior art date
Application number
KR1019940007792A
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English (en)
Inventor
다까유끼 미즈노
Original Assignee
고지마 게이지
가부시끼가이샤 메이덴샤
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H02K21/046—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with rotating permanent magnets and stationary field winding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터는 전기자 및 전기자에 관련하여 회전되도록 배열된 회전자 철심으로 구성되어 있다. 영구 자석은 회전자 철심에 설치되어 회전자와 전기자 사이의 갭을 통하여 전기자를 통과하는 자속을 발생시킨다. 철극 극 부분은 회전자 철심과 일체로 형성되고 영구 자석으로 덮혀 있지 않다. 철극 극 부분은 영구 자석에 의한 자속이 철극 극 부분을 통과하는 자속에 의해 영향받게 되도록 갭을 통하여 전기자에 대향하게 배열된다. 직류 전류 여기 코일은 철극 극 부분을 통과하는 자속을 발생시킨다. 따라서, 모터의 동작 가능한 속도 영역은 자기 소거 제어를 사용하지 않고, 효율을 저하 시킴없이 증가된다.

Description

하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터
제1도는 본 발명에 따른 제1실시예의 단면도.
제2a도는 화살표 ⅡA에서 바라본 제1도의 측면도이고, 제2b도는 화살표 ⅡB에서 바라본 제1도의 측면도.
제3도는 제1도의 회전자(rotor)의 사시도.
제4a도 및 제4b도는 제1도의 D.C. 여기 코일의 평면도 및 측면도.
제5a도, 제5b도 및 제5c도는 다양한 상태에서의 자속선을 나타내는 도면.
제6a도 및 제6b도는 자기소거(demagnetization) 상태 하에서의 자속을 나타내는 맵 및 챠트.
제7a도 및 제7b도는 정상 상태하에서의 자속을 나타내는 맵 및 챠트.
제8a도 및 제8b도는 자화 상태에서의 자속을 나타내는 맵 및 챠트.
제9도는 D.C. 여기와 갭 자속 밀도 사이의 관계를 나타내는 그래프.
제10a도, 제10b도 및 제10c도는 본 발명에 따른 모터의 제2실시예의 도면.
제11도는 역 극성을 갖는 D.C. 여기 코일의 변형을 도시하는 개략도.
제12도는 D.C. 여기 코일의 변형을 도시하는 단면도.
제13a도는 댐퍼 코일을 부가함으로써 변형된 회전자의 단면도이고, 제13b도는 제13a도의 회전자의 부분 평면도.
제14도는 전기자 철심의 변형예를 도시하는 단면도.
제15a도 및 제15b도는 전기자 철심의 슬홋의 변형예를 도시하는 부분 평면도.
제16도는 비자기 물질을 사용하는 부분의 변형예를 도시하는 단면도.
제17도는 다수의 모터가 조합되어 있는 변형예를 도시하는 단면도.
제18a도, 제18b도 및 제18c도는 쵸퍼 회로의 다양한 회로도.
제19도는 본 발명에 따른 모터의 여기 코일용 여기 회로의 회로도.
제20a도 및 제20b도는 다른 여기 회로의 회로도.
제21도는 본 발명에 따른 모터의 특성을 나타내는 그래프.
제22도는 본 발명에 따른 모터가 발생기로서 사용될 때의 회로 구조를 개략적으로 도시하는 도면.
제23도는 제1도의 변형인 내장형 모터의 단면도.
제24a도, 제24b도 및 제24c도는 제23도의 각 부분의 평면도.
제25a, 제25b도, 제25c 및 제25d도는 횡축 리액턴스를 감소시키기 위한 다양한 변형을 도시하는 단면도.
제26도는 텐덤형으로 변형된 모터의 단면도.
제27a도 및 제27b도는 제26도의 측면도.
제28a도, 제28b도 및 제28c도는 제26도의 자속선을 설명하는 도면.
제29도는 텐덤형 모터의 다른 변형예를 도시하는 단면도.
제30a도 및 제30b도는 제29도의 측면도이고, 제30c도는 제29도의 회전자 철심을 설명하기 위한 도면.
제31도는 텐덤형 모터의 다른 변형예를 도시하는 단면도.
제32a도는 제21도의 회전자의 평면도이고, 제32b도는 제31도의 회전자의 측면도이며, 제32c도는 영구 자석의 자속의 변경에 따른 유도 전압의 변경을 도시하는 그래프.
제33a도는 축갭형(axial gap type)의 모터로 변형된 예의 단면도이고, 제33b도는 제33a도의 회전자의 측면도.
제34a도 및 제34b도는 종래의 영구 자석 모터의 측면도.
제35도는 종래 모터의 자기소거 제어를 설명하는 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:전기자 2:전기자 철심
2a:N극 철심 2b:S극 철심
3:전기자 코일 4:전기자 요크
5:여기 코일 11:회전자
12:회전자 철심 12a:철극 극 부분
12aN:N극 철극 극 부분 12aS:S극 철극 극 부분
13:영구 자석 14:회전자 요크
16a, 16b:브래킷 17:댐퍼 코일
본 발명은 영구 자석 모터를 개선하기 위한 것으로, 더 상세하게는 하이브리드 여기형 영구 자석 모터에 관한 것이다.
다양한 형태의 영구 자석 (PM) 모터가 제안되고 실용되어 왔다. 예를 들면 고정자(stator)측에 전기자로서 3상 코일을 갖추고 있는 전형적인 PM모터에 있어서, 회전자는 제34a도에 도시된 바와 같이 필드 철심(100) 상에 영구 자석(200)을 부착시킴으로써 형성되거나, 제34도에 도시된 바와 같이 필드 철심(100)내에 영구 자석(200b)을 내장함으로써 형성된다. 이들 형태의 모터의 경우에, 영구 자석(200)에 의한 자속은 영구 자석(200) 및 자기 회로(magnetic circuit)의 퍼미언스(permiance)에 의해 결정되고, 모터의 회전 속도에 영향 받지 않고 일정하게 유지된다. 따라서, 전기자 코일에 의한 유도 전압은 회전 속도에 비례하여 증가된다. 유도 전압과 제1임피던스 강하의 합인 단자 전압이 전원 전압의 최대값과 일치하면, 이때의 회전자 속도가 최대 회전 속도가 된다. 전원 전압을 일정하게 유지시킴으로써 이러한 모터가 정전원 동작을 구현하는 경우에, 최대 회전 속도를 상승시킴으로써 모터의 동작 가능한 속도 영역을 확장시키기 위한 방법으로서 소위 자기소거 제어가 제안되었는데, 이 방법에서는 유도 전압을 균일하게 감소시키기 위해, 전류를 전기자 코일에 인가시킴으로써, 영구 자석(200)의 자속을 상쇄시킨다. 제35도는 이러한 자기소거 제어로부터 얻은 특성 곡선을 도시한다.
영구 자석 모터는 여기 입력이 전혀 요구되지 않으므로 높은 효율로 동작된다는 사실이 공지되어 있지만, 자기소거 제어를 사용하는 영구 자석 모터는 제35도에 도시된 바와 같이, 일정-출력 영역이 확장되는 경우에 효율이 저하된다는 문제를 발생시킨다. 또한 무부하 조건하에서는 자기소거를 위해 전류가 요구된다.
본 발명의 목적은 자기소거 제어를 사용하지 않고서 또한 효율을 저하시키지 않으면서 동작가능한 속도 영역이 증가되는 개선된 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 철손(鐵損; irom loss)이 더 낮추어진 개선된 영구 자석 동기 모터를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터는 전기자, 및 전기자에 대해 회전되도록 배치된 회전자 철심을 포함한다. 다수의 영구 자석이 회전자 철심에 설치된다. 영구 자석은 회전차 철심과 전기자 사이의 갭을 통해 전기자를 통과하는 자속을 발생시킨다. 철극극(凸極極; salient pole) 부분은 회전자 철심과 일체화되어 있고 영구 자석으로 덮히지 않는다. 철극 극 부분은 영구 자석에 의해 발생된 자속이 철극 극 부분을 통과하는 자속에 의해 영향을 받도록 갭을 통과하는 전기자에 반대되게 배열된다. 직류 여기 코일은 철극 부분을 통과하는 자속을 발생시킨다.
이러한 배열에 의해, 종래의 자기소거 제어와 비교하여 필드 시스템의 제어가 용이해진다. 또한, 일정-출력(constant-output) 영역에 있어서의 출력 토크의 증가 및 일정-출력 영역에 있어서의 유도 전압의 감소가 용이하게 실현되므로, 동작가능 영역이 증가된다. 또한, 종래 자기소거 제어와 비교하여 직류 여기 입력이 크게 감소되므로, 고속에서 자속이 감소되고 철손이 크게 감소된다. 이로 인해 모터의 크기를 소형화시키고 생산 비용을 감소시킬 수 있다.
제1도 내지 제5도를 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터의 제1실시예가 도시되어 있다.
제1도를 참조하면, 고정자의 전기자(1)은 전기자 철심(2), 전기자 코일(3) 및 실린더형 요크(4)에 의해 구성된다. 전기자 철심(2)는 모터의 축 방향을 따라 2 부분으로 분리된다. 전기자 철심(2)의 한 축은 N극 철심(2a)이고, 전기자 철심(2)의 다른 측은 S극 철심(2b)이다. 제4a도 및 제4b도에 도시된 바와 같이 링형 D.C.(직류) 여기 코일(5)는 N극 철심(2a)와 S극 철심(2b)사이에 배치된다. N극 철심(2a) 및 S극 철심(2b)은 요크(4)를 통해 자기적으로 서로 접속되고 요크(4)에 의해 기계적으로 지지된다. 전기자 코일(3)은 N극 철심(2a) 및 S극 철심(2b)와 교차하도록 배치된다. 여기 코일(5)는 와이어(5a)를 감아서 이를 절연 공정으로 처리함으로써 형성된다. 여기 코일(5)의 감긴 회수는 전원의 능력 및 기계의 크기에 맞추어 필요한 기전력을 발생시키도록 조절된다.
회전자(11)은 회전자 철심(12) 및 다수의 영구 자석 (PM) (13)으로 구성된다. 회전자 철심(12)는 샤프트(15)에 접속된 요크(14)에 고정적으로 지지된다. 회전자 철심(12)는 회전자 철심(12)으로부터 돌출하여 철극(凸極)으로서 기능하는 철극 극 부분(12a)를 갖고 있으며, 철극 극 부분(12a)는 영구 자석(13)이 배치되어 있지 않은 부분 배치된다. 철극 극 부분(12a)는 N극 철극 극 부분(12aN) 및 S극 철극 극 부분 (12aS)로 분리되는데, 이들은 각각 N극 철심(2a) 및 S극 철심(2b)에 대항하도록 분리 배치된다. 영구 자석(13)은 회전자 철심(12) 상에 고정되게 부착되고, 회전자 철심(12)는 요크(14)내에 삽입되어 요크에 의해 지지된다.
N극 철극 극 부붐(12aN) 및 S극 철극 극 부분(12aS)는 그들의 길이가 각각 N극 철심(2a) 및 S극 철심(2b)과 일치하고, 그들의 폭이 원주 방향을 따라 일정하도록 형성된다. 또한 N극 철극 극 부분(12aN)은 제2a도에 도시된 바와 같이, 영구 자석(13)의 N극측과 나란히 배열된다. S극 철극 극 부분(12aS)은 제2b도에 도시된바와 같이, 영구 자석(13)의 S극측과 나란히 배열된다. 더욱이, N극 철극극 부분(12aN) 및 영구자석(13)의 S극측은 모터의 축 방향을 따라 선정된 간격으로 일렬로 배치된다. 유사하게 S극 철극 극 부분(12aS) 및 영구 자석(13)의 N극측은 모터의 축 방향으로 따라 선정된 간격으로 일렬로 배치된다. 즉, 제3도에 도시된 바와 같이, 원주 방향으로 N극 철극 극 부분(12aN) 및 영구 자석(13)의 N극측이 교대로 배열된 회전자(11)이 형성된다. S극 철극 극 부분(12aS) 및 영구 자석(13)의 S극측도 원주 방향을 따라 교대로 배열된다. 더욱이, N극측 및 S극측의 각 배열단위는 여기 코일(5)의 폭만큼 서로 분리되고, 철극 극 부분(12a) 및 영구 자석(13)은 축 방향을 따라 일렬로 배치된다. 철극 극 부분(12a)의 수는 영구 자석(13)의 수와 동일하다.
제2도 및 제3도의 실시예는 영구 자석(13)이 6개의 극에 배치된 것으로 도시되고 기술되어 있지만, 극의 수는 6개로 제한되지 않음을 알 수 있다. 더욱이, 제2도 및 제3도의 실시예까 철극 극 부분(12a)의 표면 및 영구 자석(13)의 표면이 동일한 원주 표면 내에 배치되는 것으로 도시되고 기술되어 있지만, 철극 극 부분(12a)는 철극 극 부분(12a)와 전기자(1) 사이의 갭을 감소시키기 위해 전기자(1)를 향해 더 돌출하도록 형성될수 있다. 이러한 배열은 철극 극 부분(12a)를 통과하는 자속이 증가되는 효과를 발생시킨다. 동일한 이유 때문에, 철극 극 부분(12a)의 폭이 확장될 수도 있다.
이러한 장치를 사용하는 경우에, D.C. 전류가 D.C. 여기 코일(5)에 인가되면 제1도의 화살표로 표시한 바와 같이 자속은 다음과 같이 흐른다: 전기자(1)의 요크(4)→S극 철심(2b)→갭→S극 철극 극 부분(12aS)→회전자 철심(12)→회전자 요크(14)→회전자 철심(12)→N극 철극 극 부분(12aN)→갭→N극 철심(2a)→요크(4).
자 속의 방향은 D.C. 전류의 방향을 변경시킴으로써 변경되고, 그 크기는 D.C. 전류의 양을 제어함으로써 제어된다. 여기 코일에 의한 D.C. 자속의 측면을 고찰해 보면, 자속의 제어된 상태는 다음과 같이 변경된다:
[정상 상태]
D.C. 여기 전류 = 0인 경우, D.C. 여기 전류에 의한 자속은 발생되지 않는다. 따라서, 영구 자석(13)에 기인하는 자속만이 존재한다. 즉, 영구 자석(13)의 N극으로부터의 자속은 다음과 같이 회로를 형성한다: 갭→N극 철심(2a)→전기자(1)→요크(4)→S극측 철심(2b)→갭→영구 자석(13)의 S극→회전자 철심(12)→회전자 요크(14)→회전자 철심(12)→영구 자석(13)의 N극. 여기서, 갭의 자속은 잔류 선속 밀도(자석의 성질) 및 영구 자석(13)의 표면 영역에 의해 결정된다. 이러한 상태에서, 회전자(11)의 표면 상의 자속은 제5b도에 도시된 바와 같이, 자속선이 영구 자석(13)의 N극측으로부터 전기자 요크(4)를 통해 영구 자석(13)의 S극으로, 그리고 영구 자석(13)의 S극으로부터 회전자 용크(14)를 통해 영구 자석(13)의 N극으로 향하는 것으로 나타난다.
따라서, 전기자 코일(3)을 구성하는 각 코일은 회전자(11)이 회전될 때 N극 및 S극 중 하나의 자속과 교차한다. 결과적으로, 주파수가 회전 속도 및 극의 수에 의해 결정되는 A.C. 전압이 전지자 코일(3)에 발생된다.
[자기소거]
IDC= 1일 때, 영구 자석(13) 및 전원 전압으로부터 발생된 유도 전압에 의해 결정되는 최대 회전 속도가 얻어진다.
D.C. 여기 선속에 기인하는 자속이 영구 자석(13)의 자속과 동일한 방향을 갖는 경우에 (IDC0), 영구 자석(13)에 기인하는 자속은 영구 IDC = 0인 경우와 동일하게 자석(13)의 N극측과 S극측 사이에 형성된다. 한편, D.C. 여기 코일에 기인하는 자속은 다음과 같이 폐쇄 루프를 형성한다: S극 철심(2b)→갭→S극 철극 극 부분(12aS)→회전자 철심(12)→회전자 요크(14)→회전자 철심(12)→N극 철극 극 부분(12aN)→갭→N극 철심(2a)→전기자 요크(4). 이러한 상태에서는, 영구 자석(13)에 의한 투자율이 일반적으로 공기의 투자율과 동일하고 자석의 자기 저항(리액턴스)는 영구 자석(13)의 투자율보다 크다. 따라서, D.C. 자속은 철극 극 부분(12a)를 통과한다. 결과적으로, 회전자(11)의 표면 상의 동기 자속은 제5a도에 도시된 바와 같이, 자속선이 N극 철극 극 부분(12aN)으로부터 N극 철극 극부분(12aN)와 축방향으로 일렬로 배치된 영구 자석(13)의 S극측으로, 그리고 영구 자석(13)의 N극으로부터 영구 자석(13)의 N극과 축방향으로 일렬로 배치된 S극 철극 극 부분(12aS)으로 향하는 것으로 나타난다.
따라서, 전기자 코일(3)을 구성하는 각 코일은 회전자(11)이 회전될 때 N극 및 S극 중 하나의 자속과 교차한다. 그러나, N극측에서의 자속의 방향을 S극측에서의 자 속의 방향에 반대이다. 따라서, 반대 방향의 유도 전압이 N극측 및 S극측에서 발생되어, 총 유도 전압이 감소된다. 즉, D.C. 여기 전류의 자속을 제어함으로써 유도 전압을 감소시키는 것이 가능하므로, 유도 전압을 OV로 설정하는 것이 가능하다. 이렇게 하여, 영구 자석(13)의 방향과 동일한 방향의 자속을 발생시킴으로써, 필드 자속을 균일하게 약화(자가소거)하는 것이 가능하다.
[자화]
D.C. 여기 전류에 의한 자속의 방향이 영구 자석(13)의 자속의 방향과 다른 (IDC0)인 경우에, IDC=0 경우와 동일하게, 영구 자석(13)에 기인하는 자속은 영구 자석(13)의 N극측과 S극측 사이에 형성된다. 또한, D.C. 여기 코일에 기인하는 자속은 다음과 같은 폐쇄 루프를 형성한다: N측 철심(2a)→갭→N극 철극 극 부분(12aN)→회전자 철심(12)→회전자 요크(14)→회전자 철심(12)→S극 철극 극 부분(12aS)→갭→S극 철심(2b)→전기자 요크(4). 결과적으로, 회전자 표면 상의 동기 자석 선속은 제5c도에 도시된 바와 같이, 자속선은 영구 자석(13)의 N극측으로부터 원주 방향으로 따라 영구 자석(13)의 N극측에 인접하는 N극 철극 극 부분(12aN)으로, 그리고, S극 철극 극 부분(12aS)으로부터 원주 방향으로 S극 철극 극 부분(12aS)에 인접하는 영구 자석(13)의 S극측으로 향하는 것으로 나타난다. 따라서, 축방향을 따라 슬롯을 통과하는 전기자 코일(3)을 구성하는 각각의 코일에 있어서, N극측에서 교차하는 자속의 방향은 S극측에서 교차하는 자속의 방향과 동일하므로, 전체 유도 전압은 증가된다. 즉, D.C. 여기 전류의 크기를 제어함으로써 유도 전압을 증가시키는 것이 가능하므로, 유도 전압을 0V로 설정하는 것이 가능하다. 이렇게 하여, 영구 자석(13)의 방향과 반대인 방향의 자속을 발생시킴으로써 필드 자속을 균일하게 자화시키는 것이 가능하다.
그러므로, D.C. 여기 전류의 방향 및 크기를 연속적으로 변경시킴으로써, 자화 Æ 0 Æ 자기소거의 영역 이내에서 필드 자속을 연속적으로 변경시키는 것이 가능하다. 이것은 최대 회전 속도를 연속적으로 변경하는 것을 가능하게 한다.
제6도 내지 제8도는 제5a도, 제5b도 및 제5c도의 각각의 자속 상태의 유한소(finite element) 방법에 의한 분석 데이터를 도시한다. 분석 데이터는 2차원 근사에 의해 얻어지고 영구 자석(13)의 N극 및 8극형의 서로 인접하는 N극 철극 극부분(12aN)의 일부를 나타낸다. 전기자(1) 및 회전자(11)의 경계 표면은 요크를 고려하여 자유롭게 다루어진다. 균일한 전류가 영구 모터에 인가된다.
제6a도 및 제6b도는 제5a도에 도시된 자기소거에 관한 분석 데이터를 도시하며, D.C. 여기 코일의 자속의 방향은 영구 자석의 방향과 동일하다. 즉, D.C. 자속 Ø가 제6a도에 도시된 바와 같이 모터에 인가되면, 영구 자석(13)의 자속 Ø는 전기자(1)을 통과하고, N극 철극 극 부분(12aN)의 자속 Ø가 전기자를 통과한다.
제6b도는 제5a도의 정량 데이터(quantitative)를 도시하며, 상측 절반부는 D.C. 여기 선속이 영구 자석(13)의 N극측의 자속 Ø에 비례하여 N극 철극 극 부분(12aN)를 통과함을 나타낸다. 또한, 제6b도의 하측 절반부는 자기 선속 PMØ가 영구 자석(13)의 S극측 및 제6a도의 종이의 후면에 존재하는 S극 철극 극 부분(12aS)를 각각 통과함을 나타낸다. D.C. 전류의 증감에 따라, 제6a도의 N극 철극 극 부분(12aN)를 통과하는 자속선의 수가 압축되고 해제되며, 제6b도의 N극 철극 극 부분(12aN)의 자속 Ø의 높이가 고저로 변경된다. 이러한 변경에 따라, S극 철극 극 부분(12aS)의 자속 Ø의 높이가 변경된다. 그러므로, 총합 자속 a는 제6b도에 도시된 바와 같은 작은 값을 취하며, 더 상세하게는 영구 자석(13)의 자속 PMØ이 철극 극 부분(12a)의 자속 Ø와 동일하게 될 때, 총합 자속은 0에 근사한다.
제7a도 및 제7b도는 제5b도의 자속 상태에 관한 분석 데이터를 도시하며 D.C. 전류 = 0 인 경우를 도시한다. 즉, 영구 자석(13)의 N극측에 기인하는 자속선만이 형성되고, N극 철극 극 부분(12aN)에 의한 자속은 형성되지 않는다.
결과적으로, 영구 자석(13)의 N극의 자속 PMØ 및 제7b도의 종이의 후면상의 영구 자석(13)의 S극의 자속 PMØ이 존재한다. 따라서, 일정한 총합 자속 A가 전기자(1)을 통과한다.
제8a도 및 제8b도는 D.C.여기 코일에 의한 자속의 방향이 영구 자석의 자속의 방향과 다른(반대인) 자화와 관련한 분석 데이터를 도시한다. 즉, D.C. 자속 Ø가 제8a도에 도시된 부분에 인가되면, 자속 PMØ은 영구 자석(13)의 N극으로부터 전기자(1)로 통과하고, 전기자(1)로부터 N극 철극 극 부분(12aN)으로 통과한다. 제8b도는 제5c도의 정량 데이터를 도시하고, 상측 절반부는 D.C. 자속이 영구 자석(13)의 N극측의 자속 PMØ에 비례하여 N극 철극 극 부분(12aN)을 통과함을 나타낸다. 또한, 제8b도의 하측 절반부는 자속 PMØ이 각각 제8a도의 종이의 후면에 존재하는 S극 철극 극 부분(12aS) 및 영구 자석(13)의 S극측을 통과함을 보여준다. 결과적으로, 총합 자속 A는 자속 PMØ보다 크게 되고, 철극 극 부분(12a)의 자속은 D.C. 자속 Ø의 변경에 따라 수직으로 변경되므로, 총합 자속이 변경된다.
제9도는 D.C. 여기 및 갭 자속 밀도 사이의 관계를 도시한다. 제9도로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, D.C. 여기가 정상 상태로부터 자화되면, 총합 갭 자속 밀도는 증가되고, 자기소거되면, 총합 갭 자속 밀도는 감소된다. 그러므로 필드 자속의 변경은 여기 코일(5)에 대한 전류의 방향 및 크기를 변경시킴으로써 구현될 수 있음을 알 수 있다.
제10a도 내지 제17도는 상술한 모터의 제1실시예의 소정의 변형예를 도시한다. D.C. 여기는 링형의 제1도의 여기 코일(5)에 D.C. 전류가 흐르게 함으로써 구현되지만, 제10a도에 도시된 바와 같이, 전기자(2)의 N극 철심(2a) 및 S극 철심(2b) 각각에 육각형 코일(5a 및 5b)가 사용될 수도 있다. 또한, 육각형 코일(5a 및 5b) 의 권선 방법은 제10b도에 도시된 바와 같은 집중 권선이나 제10c도에 도시된 바와 같은 분산권선일 수 있다. 코일의 피치가 이들 권선 방법에서 임의로 선택될 수 있지만, 요구되는 D.C. 자속을 얻고 자속을 평활하게 변경시키기 위해서, 코일의 감긴 회수는 가능한한 많게 된다.
제11도는 제1도 및 제4도에 도시된 여기 코일(5) 대신 다수의 D.C. 코일이 사용되는 여기 코일(5)의 변형예를 도시한다. 각각의 여기 코일(5a 및 5b)에 역방향 자속을 발생시킴으로써, 각 코일에 인가되는 전압의 크기를 조정하여 자속을 연속적으로 제어하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 자속의 방향을 변경하기 위한 수단을 생략하는 것이 가능해진다. 이로 인해, D.C. 전원으로서 전원을 이용할 수 있다.
제12도는 여기 코일(5)가 축 방향 상의 전기자의 중심 부분에 배치되지 않는 여기 코일(5)의 변형예를 도시한다. 이 변형예에서, 전기자 칠심(2)가 분리되지 않으므로 자기 회로는 브래킷(16a 및 16b)를 사용하여 구성되고, N극측 및 S극측 사이의 자기 통로를 분리하는 것이 필요하다. 여기 코일(5a 및 5b)는 전기자 철심(2)의 외부에 배치되고 각각 브래킷(16a 및 16b)에 부착된다. 이것을 코일 형성을 용이하게 한다. 한편, 자기 회로가 브래킷(16a 및 16b)에 형성되므로, 비자기물질에 의해 샤프트 등을 형성하는 것이 필요하다.
제1도 및 제3도에 도시된 철극 극 부분(12a)는 철심 돌출부(iron core projection)이지만, 댐퍼 코일(17)이 제13a도 및 제13b도에 도시된 바와 같이 철극 부분(12a)에 설치될 수도 있다. 댐퍼 코일(17)은 단부 링에 접속되고 알루미늄 합금 다이-캐스트(die-cast)에 의해 형성되거나 구리 바 및 단부 링과 경납땜(brazing)된다. 댐퍼의 홈의 형태는 적절히 이루어진다. 이렇게 댐퍼 코일(17)을 부가함으로써, 정상 위치 검출을 요구하지 않는 동기 모터로서의 모터의 안정된 동작을 보증할 수 있게 된다.
제14도는 전기자 코일(3a 및 3b)가 각각 N극 코일(2a) 및 S극 코일(2b) 에 설치되는 전기자(1)의 변형을 도시한다.
제1도 내지 제9도에 도시된 실시예에서, 분리된 전기자 철심(2a 및 2b)는 고주파 자속을 낮추기 위해 제15a도에 도시된 바와 같은 경사 슬롯(diagonal slot; 6)을 갖는다. 전기자 철심(2)가 제12도에 도시된 바와 같이 분리되지 않는다면, 종래의 경사 슬롯이 형성된다. 또한, 슬롯(6)은 제15a도의 변형예와 유사한 장점을 얻기 위해, N극 철심(2a)과 S극 철심(2b) 사이의 슬롯이 제15b도에 도시된 1/2 피치 간격으로 오프셋되도록 N극 철심(2a)과 S극 철심(2b)에 형성된다.
제12도의 변형예와 유사하게, 제16도의 변형예에서, 샤프트(15)는 자기회로를 형성하기 위해 비자기 물질로 만들어지므로, D.C. 여기 코일(5)에 의한 자기 선속은 제16도에 화살표로 표시된 바와 같은 자속 회로를 형성한다. 따라서, 비자기 물질로 샤프트(15), 브래킷(16a 및 16b) 및 프레임(18) 중의 하나를 형성하는 것이 필요하다.
제17도는 회전자(11) 및 전기자(1)의 배열의 변형예를 도시하는데, 여기서는 다수의 회전자(11) 및 다수의 전기자(1)이 각각 하나의 샤프트(15) 둘레에 템덤형으로 배열된다. 이러한 배열에 의하면 여기 코일(5) 및 영구 자석(13)을 분리되게 배열하는 것이 가능하게 되므로, 철심의 길이가 긴 경우에 편리하다.
제18a도 내지 제20b도는 본 발명에 따른 모터에 적용되는 전기 회로를 도시한다. D.C. 여기 코일(5)에 접속된 D.C.전원은 쵸퍼 회로에 의해 형성된다. 이러한 경우에, 여기 코일의 전류를 모터의 회전 속도 및 전원의 주파수 함수로서 흐르게 하는 것이 필요하다. 따라서, 전류 설정 회로(current command circuit) 및 전류 검출 회로를 사용하는 것이 필요하다.
제18a도는 D.C. 전류가 트랜지스터 Tr1의 스위칭에 의해 단일 방향으로 제어되는 단극형 쵸퍼 회로를 도시한다. 따라서, 이 회로는 D.C. 여기가 0으로부터 (-)쪽으로 또는 0으로부터 (+)쪽으로 변경된 제9도의 영역에 인가된다. 한편, 제18b도는 여기 코일(5)에서 D.C. 전류가 양방향으로 흐르는 것을 가능하게 하는 브리지형 쵸퍼 회로를 도시한다. 따라서, 제9도의 모든 영역에 제18b도의 회로를 적용하는 것이 가능하다. 더욱이, D.C. 전류의 극성을 변경시키기 위한 자석 스위치 또는 정지 스위치(static switch)가 단극형 쵸퍼 회로에 응용되면, 이렇게 배열된 쵸퍼 회로는 제9도의 모든 영역의 제어에 사용될 수 있다.
제19도는 D.C. 여기 코일의 D.C. 전류를 발생시키기 위한 쵸퍼 회로를 제어하기 위한 제어 회로를 도시한다. 전원의 주파수 및 모터의 회전 속도에 기초하여 설정값(command value)w*가 제어 회로에 입력되고, 대응하는 D.C. 전류가 전류 프리세트 장치(50)으로부터 출력된다. 전류 프리세트 장치(50)으로부터 출력된 전류값 if*는 검출 값 if와 비교되고 ACR 증폭기(자동 전류 제어 증폭기)를 통해 쵸퍼회로(52)에 공급된다. 설정값 w*는 모터를 제어하기 위해 인버터 회로(도시되지 않음)에 인가된다.
제20a도는 쵸퍼 회로 대신 3상 브리지 회로나 단상 브리지 회로와 같은 D.C. 전원(53)이 사용되는 전기 회로를 도시한다. 제20b도는 설정값 w*대신 필드 자속 설정값 A*이 입력되도록 전류 프리세트 장치(50)이 장치되는 전기 회로를 도시한다. 이러한 전류 프리세트 장치(50)에서, 프리세트 패턴은 설정값 w*이 입력되는 경우와는 다르게 된다.
상술한 실시예에서, 필드 자속이 자유자제로 제어되므로, 자속에 의한 유도전압이 일정하게 유지되어 제21도에 도시된 바와 같이, 회전 속도에 대해 반비례하게 자속을 감소시킴으로써 최대 회전 속도를 유지시킬 수 있다. 이렇게 함으로써 본 발명에 따른 모터의 일정 출력 영역이 확장된다.
이 실시예에서, 철극 극 부분과 전기자 사이의 갭을 가능한한 감소시킴으로써, 작은 전류로도 충분한 여기를 얻는 것이 가능하다. 따라서, 여기 입력은 모터의 총 손실과 비교하여 작아지고, 그러므로, 본 발명에 따른 모터는 매우 높은 효율로 실행된다.
상술한 설명은 영구 자석 모터에 관한 것이지만, 이 모터는 발생기로서도 사용할 수 있다. 예를 들어, 제22도에 도시된 바와 같이, 엔진과 같은 구동원(56)에 영구 자속 모터(58)을 접속시키면, AVR(57)의 여기 전류 제어에 의해 영구 자석 모터(58)을 제어하는 것이 가능하다.
제23도는 내장형의 영구 자석 모터를 도시한다. 다수의 영구 자석(13)이 동일한 간격으로 원주 방향으로 배열되도록 회전자(12)의 요크(14) 상에 설치된다. 각 회전자 철심(12)는 각각의 영구 자석(13) 상에 배열된다.
이러한 배열에서, 영구 자석(13)은 개별적으로 형성되고 요크(14)에 설치되며, 회전자 철심(12)는 영구 자석(13)의 상부측 상에 개별적으로 배치된다. 따라서, 영구 자석(13) 및 철극 극 부분(12a)는 슬롯(20)을 통해 분리되게 배열된다. 이들의 상호 접속 및 보강을 목적으로, 제24c도에 도시된 디스크형의 비자기 보강 플레이트(21)이 몇 부분에 배치된다. 그러므로, 제24a도에 도시된 바와 같이, 영구 자석(13)의 N극측, 회전자 철심(12) 및 N극 철극 극 부분(12aN)가 슬롯(20)을 통해 요크(14) 둘레에 배치되고 N극측을 형성한다. 유사하게, 제24b도에 도시된 바와 같이, 영구 자석(13)의 S극측, 회전자 철심(12) 및 S극 철극 극 부분(12aS)가 슬롯(20)을 통해 요크 둘레에 배치되고 S극측을 형성하다.
비자기 보강 플레이트(21)이 축방향으로 따라 몇 부분에 배치된다. 비자기 보강 플레이트(21), 철극 극 부분(12a) 및 회전자 철심(12)는 슬롯(22)에 알루미늄-합금 다이-캐스트 부재 또는 구리 바를 삽입함으로써 서로 일체로 고정된다. 단부 링은 알루미늄-합금 다이-캐스트나 경납땜에 의해 회전자의 양 축단부에 배치된다.
이러한 내장형 모터에 있어서는, 슬롯(20)의 존재에 기인하여, 횡축 리액턴스가 직접축(direct-axis)의 릭액턴스보다 커져서, 종래의 내장형 영구 자석 모터와 유사해진다. 따라서, 제어능력이 향상된다.
제25a, 25b, 25c 및 25d는 횡축 리액턴스를 감소시키는 몇가지 변형 예를 도시한다. 예를 들면, 슬릿(20)은 철극 극 부분(12a)이나 회전자 철심(12)에 배치되고, 철극 극 부분(12a)의 폭이 변경되고 갭의 폭도 변경된다. 모터에 인가된 단자 전압은 필드 자속에 의한 유도 전압 및 코일 임피던스에 의한 전압 강하의 벡터 합이다. 유도 전압은 D.C. 여기 코일에 의한 자속 제어에 의해 감소된다. 동작가능 영역을 확장시키기 위해서는, 임피던스에 기인한 전압 강하량을 최소화시키는 것이 효과적이다.
제25a도는 횡축 리액턴스를 감소시키기 위해 슬롯(20)이 영구 자석(13)을 지지하는 회전자 철심(12) 및 철극 극 부분(12a)에 형성되는 표면 장착형의 영구 자석 모터의 구조를 도시한다. 제25b도는 횡축 리액턴스의 감소를 위해 슬롯(20)이 회전자 철심 및 철극 극 부분(12a)에 형성되는 내장형의 영구 자석 모터의 구조를 도시한다. 제25c도는 횡축 래액턴스의 감소를 위해 철극 극 부분(12a)의 폭이 극피치보다 작도록 철극 극 부분(12a)이 형성되어 있는 PM 모터의 구조를 도시한다. 제24d도는 철극 극 부분(12a)의 양 단부에서의 갭이 철극 극 부분(12a)의 중심 부분에서의 갭보다 작도록 영구 자석(13) 및 철극 극 부분(12a)가 형성되어 있는 PM모터의 구조를 도시한다.
다음으로, 본 발명에 따른 템덤형 동기 모터가 이하에 설명된다. 이러한 형태의 모터는 좌우 양측 회전자가 서로 결합되도록 배열되는 구조를 가지므로, 축방향으로 회전자를 나눌 필요가 없다.
제26도에 도시된 바와 같이, 영구 자석(13)의 N극측은 좌극측(left pole side)의 회전자(12c)의 전 표면 상에 부착되고, 우극측의 다른 회전자(12d)의 표면은 철극 극 부분(12a)으로서 다루어진다. D.C. 여기 코일(5)는 우극 회전자(12d)에 대해 배치된다. 따라서, 영구 자석(13)의 N극측 및 철극 극 부분(12a)가 제27a도 및 제27b도에 도시된 바와 같이 원주 방향으로 교대로 배열된다. 회전자의 필드 자기 제어에 있어서, 전기자 코일(3)에 대한 유도 전압은 제28a도에 도시된 바와 같이, D.C. 여기 코일(5)에 전류를 인가하여 영구 자석(13)의 N극측을 통과하는 자속과 동일한 방향의 자속을 통과시킴으로써 감소된다. 제28b도에 도시된 바와 같이, 전원이 D.C. 여기 코일(5)에 인가되지 않으면, 영구 자석(13)의 자속이 전기자 코일(3)을 통과하고 선정된 전압이 그곳에 유도된다. 제28c도에 도시된 바와같이, 자속의 방향이 D.C. 여기 코일(5)를 통과하는 영구 자석(13)의 N극측의 자속 방향에 반대가 되도록 전원이 D.C. 여기 코일에 인가되면, 전기자 코일(3)의 유도전압이 증가된다. 그래서, D.C. 여기 코일(5)에 인가되는 전류의 크기 및 방향을 변경시킴으로써 필드 자속이 연속적으로 변경된다.
제29도는 영구 자석(13)의 N극측이 좌극측 회전자(12c)의 표면의 절반 부분상에 부착되고 영구 자석(13)의 S극측이 우극측 회전자(12d)의 표면의 절반부 상에 부착되는 텐덤형 모터의 변형예를 도시한다. D.C. 여기 코일(5c 및 5d)는 각각 좌극측 및 우극측에 대해 설치된다. 제30a도 및 제30b도에 도시된 바와 같이, 텐덤형 모터의 회전자(12c 및 12d)는 각각 N극측 및 S극측에 배치된다. 즉, 제29도의 배열이 제30c도에 도시된 바와 같이 제3도에 도시된 실시예의 텐덤형 모터로의 변형예이다.
제31도, 제32a도, 제32b도 및 제32c도는 좌극측 회전자(12c) 및 우극측 회전자(12d)가 N극 철극 극 부분(12aN) 및 S극 철극 극 부분(12aS)가 되고 영구 자석(13)이 회전자(12c 및 12d)에 의해 샌드위치되도록 배열되는 텐덤형 모터의 다른 변형예를 도시한다. 이러한 배열에서는, 좌극측 및 우극측용의 D.C. 여기 코일(5c 및 5d)에 인가되는 전류를 제어함으로써 영구 자석(13)의 자속이 가변적으로 변경된다. 이러한 변경에 의해 유도 전압이 제어될 수 있다.
제33도는 영구 자석(13) 및 회전자 철심(12)가 회전 디스크(11)이 샤프트를 중심으로 회전되도록 비자기 샤프트에 고정된 회전 디스크(11)상에 교대로 배열된축-갭형 모터의 변형을 도시한다. 전기자는 회전 디스크(11)을 샌드위치시키도록 배열된다.
지금까지 양호한 실시예에 대해 상세하게 기술하였으나, 첨부된 특허 청구 범위에 의해 한정된 본 발명의 원리 및 배경을 벗어나지 않고서 본 발명을 여러 가지로 수정 및 변형시킬 수도 있다.

Claims (35)

  1. 전기자, 상기 전기자에 관련하여 회전되도록 배치된 회전자 철심. 상기 회전자 철심에 설치되어 상기 전기자와 상기 회전자 철심 사이의 갭을 통하여 상기 전기자를 통과하는 자속을 발생시키는 다수의 영구 자석. 상기 회전자 철심과 일체로 형성되지만 상기 영구 자석에 의해 덮혀지지 않은 다수의 철극 극 부분, 및 상기 철극 극 부분을 통하여 통과하는 자속을 발생시키는 직류 전류 여기 코일을 포함하고, 상기 철극 극 부분은 상기 영구 자석에 의해 발생된 자속이 상기 철극 극 부분을 통과하는 자속에 의해 영향을 받게 되도록 갭을 통하여 상기 전기자에 대향하게 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전자 철심의 축 방향으로 텐덤형으로 배열되며, 제1유니트의 상기 영구 자석이 제2유니트의 상기 철극 극 부분과 직렬로 정렬되도록 배열된 제1 및 제2유니트는 동일한 간격으로 원주 방향을 따라 상기 철극 극 부분과 상기 영구 자석을 각각 교대로 배열시킴으로써 형성되고, 상기 제1유니트의 상기 영구 자석의 극성은 서로 동일하지만, 제2유니트 상기 영구 자석의 극성과 다른 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  3. 제2항에 있어서, 축 방향으로 상기 철극 극 부분과 상기 영구 자석에 대응하는 위치에 축방향으로 텐덤형으로 배열되는 한편 요크를 통하여 서로 자기적으로 결합되는 한쌍의 전기자 철심을 포함하고, 상기 직류 전류 여기 코일은 링 형태로 형성되어 상기 전기자 철심사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  4. 제2항에 있어서, 축 방향으로 상기 철극 극 부분과 상기 영구 자석에 대응하는 위치에 축방향으로 텐덤형으로 배열되는 한편 요크를 통하여 서로 자기적으로 결합되는 한쌍의 전기자 철심을 더 포함하고, 상기 직류 전류 여기 코일은 각각 상기 한쌍의 전기자 철심에 관련하여 설치된 2개의 코일을 포함하고, 1개의 전기자 철심의 극성은 다른 전기자 철심의 극성과 다르게 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  5. 제3항에 있어서, 상기 직류 전류 여기 코일은 서로 역 극성을 갖도록 배열된 다수의 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  6. 제2항에 있어서, 단일의 상기 전기자 철심이 상기 철극 극 부분과 상기 영구 자석에 대응하게 설치되어 있는 프레임을 더 포함하고, 상기 직류 전류 여기 코일은 상기 회전자를 지지하고 상기 프레임에 접속된 한쌍이 브래킷에 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  7. 제2항에 있어서, 댐퍼 코일과 단부 링이 축 방향을 따라 상기 철극 극 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  8. 제3항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 전기자 코일이 상기 한 쌍의 전기자 철심에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  9. 제3항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 경사 슬롯은 각각의 상기 전기자 철심에 형성되고, 상기 전기자 철심중 1개의 전기자 철심의 상기 경사 슬롯은 다른 전기자 철심의 경사 슬롯의 라인과 동일한 라인 상에 있게 되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  10. 제3항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 축 방향을 따라 다수의 슬롯이 각각의 상기 전기자 철심에 형성되고, 상기 전기자 철심중 1개의 전기자 철심의 상기 슬롯은 다른 전기자 철심의 슬롯에 관련하여 1/2 슬롯 피치만큼 오프셋되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  11. 제1항에 있어서, 상기 전기자 철심을 갖추고 있는 프레임, 상기 회전자 철심을 회전하게 지지하는 샤프트 및 상기 샤프트를 지지하는 브래킷을 더 포함하고, 최소한 1개의 프레임, 샤프트 및 브래킷은 비자기 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  12. 제1항에 있어서, 전원 주파수, 회전 속도 및 자속 설정값에 따라 상기 직류 전류 여기 코일에 직류 전원을 인가시키는 전류 제어 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  13. 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제6항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영구 자석은 상기 회전자 철심에 삽입되고, 다수의 비자기 평판은 축방향을 따라 상기 회전자 철심에 텐덤형으로 설치되며, 댐퍼 코일은 상기 회전자 코일 및 보강 평판에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  14. 제2항에 있어서, 슬릿은 축 방향을 따르게 되도록 상기 철극 극 부분의 중앙 부분과 상기 영구 자석에 대응하는 상기 회전자 철심의 중앙 부분의 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  15. 제1항, 제5항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1회전자 철심에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  16. 제1항, 제6항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1 및 제2회전자 철심에 설치되며 상기 회전자 철심의 길이보다 짧은 길이를 갖고 있고, 상기 제1회전자 철심에 설치된 상기 영구 자석의 극성은 서로 동일하지만 상기 제2회전자 철심에 설치된 영구 자석의 극성과 다른 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  17. 제1항, 제6항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1 및 제2회전자 철심에 설치되며, 상기 회전자 철심과 접촉하는 표면이 상기 접촉된 회전자 철심과 동일한 극성을 갖도록 상기 제1회전자 철심과 제2회전자 철심 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  18. 제1항에 있어서, 상기 회전자 철심은 상기 영구 자석과 자기 부재가 원주 방향을 따라 교대로 배열된 회전 디스크이고, 상기 전기자는 상기 회전 디스크의 양측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  19. 제1항, 제2항, 제3항, 제4항, 제5항, 제7항, 제11항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 필드 시스템은 샤프트의 축을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  20. 제8항에 있어서, 상기 영구 자석은 상기 회전자 철심에 삽입되고, 다수의 비자기 평판은 축 방향을 따라 상기 회전자 철심에 템덤형으로 설치되며, 댐퍼 코일은 상기 회전자 코일 및 보강 평판에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  21. 제9항에 있어서, 상기 영구 자석은 상기 회전자 철심에 삽입되고 다수의 비자기 평판은 축 방향을 따라 상기 회전자 철심에 텐덤형으로 설치되며, 댐퍼 코일은 상기 회전자 코일 및 보강 평판에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  22. 제10항에 있어서, 상기 영구 자석은 상기 회전자 철심에 삽입되고, 다수의 비자기 평판은 축 방향을 따라 상기 회전자 철심에 텐덤형으로 설치되며, 댐퍼 코일은 상기 회전자 코일 및 보강 평판에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  23. 제13항에 있어서, 슬릿은 축 방향을 따르게 되도록 상기 철극 극 부분의 중앙 부분과 상기 영구 자석에 대응하는 상기 회전자 철심의 중앙 부분의 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  24. 제20항에 있어서, 슬릿은 축 방향을 따르게 되도록 상기 철극 극 부분의 중앙 부분과 상기 영구 자석에 대응하는 상기 회전자 철심의 중앙 부분의 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  25. 제21항에 있어서, 슬릿은 축 방향을 따르게 되도록 상기 철극 극 부분의 중앙 부분과 상기 영구 자석에 대응하는 상기 회전자 철심의 중앙 부분의 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  26. 제22항에 있어서, 슬릿은 축 방향을 따르게 되도록 상기 철극 극 부분의 중앙 부분과 상기 영구 자석에 대응하는 상기 회전자 철심의 중앙 부분의 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  27. 제9항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1회전자 철심에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  28. 제10항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1회전자 철심에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  29. 제9항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1 및 제2회전자 철심에 설치되며 상기 회전자 철심의 길이보다 짧은 길이를 갖고 있고, 상기 제1회전자 철심에 설치된 상기 영구 자석의 극성은 서로 동일하지만 상기 제2회전자 철심에 설치된 영구 자석의 극성과 다른 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  30. 제10항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1 및 제2회전자 철심에 설치되며 상기 회전자 철심의 길이보다 짧은 길이를 갖고 있고, 상기 제1회전자 철심에 설치된 상기 영구 자석의 극성은 서로 동일하지만 상기 제2회전자 철심에 설치된 영구 자석의 극성과 다른 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  31. 제9항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1 및 제2회전자 철심에 설치되며 , 상기 회전자 철심과 접촉하는 표면이 상기 접촉된 회전자 철심과 동일한 극성을 갖도록 상기 제1회전자 철심과 제2회전자 철심 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  32. 제10항에 있어서, 상기 회전자 철심은 제1회전자 철심 및 제2회전자 철심을 포함하는 직렬형으로 구성되고, 상기 영구 자석은 제1 및 제2회전자 철심에 설치되며, 상기 회전자 철심과 접촉하는 표면이 상기 접촉된 회전자 철심과 동일한 극성을 갖도록 상기 제1회전자 철심과 제2회전자 철심 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  33. 제9항에 있어서, 다수의 필드 시스템은 샤프트의 축을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  34. 제10항에 있어서, 다수의 필드 시스템은 샤프트의 축을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
  35. 제13항에 있어서, 다수의 필드 시스템은 샤프트의 축을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 여기형 영구 자석 동기 모터.
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