KR0184812B1 - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 관한 것으로, 그 목적은 회전자의 편심질량을 보상하도록 방사상의 요철홈이 형성된 원판형 밸런스판을 설치함으로써, 편심질량에 따른 회전진동과 이에 따른 소음을 줄이고 또한 전장품을 냉각하여 모터의 효율과 신뢰성을 향상시키는 것이다.

본 발명에 따른 모터는 회전자(30)의 편심질량을 보상하기 위해 밸런스판(600)을 원판형으로 구성하는 동시에, 이의 측면에 회전시 난기류를 형성하도록 방사상의 요철홈(610)을 형성하였다. 따라서, 회전자(30)의 고속회전시 분리되는 염려가 없고 요철홈(610)에 의해 난기류가 형성되어 전장품을 냉각함으로써, 모터의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

모터

제1도는 일반적인 모터의 내부구성을 보인 개략도이다.

제2도는 종래의 회전자를 보인 개략적인 단면도이다.

제3도는 본 발명에 따른 모터의 내부구성을 보인 개략도이다.

제4도는 본 발명에 따른 밸런스판을 보인 사시도이다.

제5도는 제4도의 V-V선에 따른 단면도로서, 밸런스판에 형성된 요철홈을 도시한 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하우징 20 : 고정자

30 : 회전자 40 : 회전축

600 : 밸런스판 610 : 요철홈

620 : 결합구

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전자의 양측면에 요철홈이 형성된 밸런스판을 설치하여 회전자 질량 불균형에 의한 회전 진동을 저감하는 회전자의 밸런스에 관한 것이다.

일반적으로 영구자석형 동기 모터는 교류전원을 고정자 코일에 인가하여 자장을 발생시키고 영구자석으로 구성되어 있는 회전자와 전자기력의 상호작용으로 회전자에 토크를 발생시켜 회전하도록 구성되어 있다.

이러한 기능을 하는 일반적인 영구자석식 동기모터는 제1도에 도시한 바와 같이, 모터의 몸체를 이루는 하우징(10) 내부에 슬롯(미도시)을 갖는 얇은 전기강판이 축방향으로 적층된 고정자(20), 전원이 인가되는 고정자(20) 슬롯 내의 권선된 코일(21), 그리고 회전력을 전달하는 회전자(30)와 회전축(40)이 마련된다. 회전자(30)는 회전자(30)의몸체를 이루는 회전자 요크(31) 외주면에 동일크기의 복수개의 자석(32)이 등간격으로 결합되어 원통형상을 이루고 그 내부에 회전축(40)이 압입되어 결합된다. 한편, 회전자(30)와 회전축(40)의 결합을 견고히 하기 위해 회전축(40)이 외주면에 결합되어 요크(31)의 일측면을 지지하는 리테이너(50)가 마련되고, 하우징(10)의 양단에는 회전축(40)이 원활하게 회전하도록 지지해주는 제1지지베어링(41)과 제2지지베어링(42)이 구성된다.

이와 같이 구성된 영구자석식 동기 모터는 전원이 인가됨에 따라 하우징(10)의 내주면에 마련된 고정자(20) 코일(21)내에 전류가 흘러 자장이 형성된다.

그리고 제 1지지베어링(41)과 제 2지지베어링(42)에 의해 회전가능하게 결합된 회전축(40)과 회전자(30)는 영구자석(32)에 의한 자기에너지가 고정자(20)와 회전자(30) 사이의 간극, 즉 에어 갭(AIR-GAP)을 통하여 자기회로를 형성한다.

다시 말하면, 영구자석(32)에 의한 자장이 전원이 공급되어 전류가 흐르는 고정자(20) 코일(21)을 교차하게 되어 플레밍의 왼손 법칙에 따라 회전자에 회전력이 발생한다.

이러한 구성과 작동을 하는 모터에 있어서, 그 성능을 향상시키기 위해서는 회전자(30)를 원할하게 회전시켜야 하는데, 고속회전하는 회전자(30)에 회전축(40)을 중심으로 질량편차가 생기면 회전 진동이 발생하여 회전자(30)가 원할하게 회전하지 못하여 그 성능이 떨어진다.

즉, 회전자(30)의 몸체를 이루는 요크(31)가 생산 과정중의 제품 편차, 또는 요크(31)의 외주면에 부착되는 자석(32)의 크기 오차 등으로 인해 회전자(30)가 회전축(40)을 중심으로 정확히 대칭구조로 형성되지 못하여 회전자(30)에 편심질량이 발생하게 되고, 이로 인해 회전진동과 소음이 발생되어 모터의 회전자(30)가 본 기능을 완전하게 수행하지 못하게 된다.

따라서 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 제2도에 도시한 바와 같이, 회전자(30) 요크(31)의 양측면을 별도의 부가물(60,60')을 직접 부착하여 편심질량을 보상함으로써, 회전진동과 이에 따른 소음을 저감하였다.

그러나 작동중에 모터 내부가 과열되면 부가물(60,60')의 접착력이 약해져 분리되거나, 또는 회전자(30)가 고속회전함에따라 부가물(60.60')이 떨어져나가게 된다.

결국, 이러한 편심질량에 의해 또다시 회전진동과 소음이 발생되어 모터의 성능이 저하된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 회전축의 외주면에 회전자 요크의 양측면과 접하여 회전자의 편심질량을 보상하고 이 내부를 냉각하는 냉각수단이 마련된 원형의 밸런스판을 설치함으로써, 이의 내부를 냉각시킴과 동시에 편심질량을 해소하여 회전진동과 이에 따른 소음을 줄여 그의 효율을 향상시키는 모터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터의 하우징, 하우징에 내장되어 자장을 형성하는 고정자, 고정자와 상호작용하여 회전하는 회전자, 회전자의 중심축에 압입되어 일체로 회전하는 회전축을 갖춘 모터에 있어서, 그의 중심부가 회전축에 관통결합되어 일측면이 회전자의 측면과 접하고, 그 타측면에는 요와 철이 연속적으로 이루어진 요철홈이 형성되어 회전자의 편심질량을 보상하는 밸런스판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다. 제3도는 본 발명이 적용된 모터의 내부구성을 보인 개략적인 단면도이다.(본 발명에 따른 모터는 밸런스판의 구조를 제외하고는 종래의 구성요소와 동일하기 때문에, 동일구성요소에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하여 간략하게 설명한다.)

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터는 하우징(10) 내부에 전원을 인가하여 자장을 형성하는 고정자(20)가 마련되고, 이 고정자(20)와 상호작용하여 회전하는 회전자(30)가 구성된다.

회전자(30)는 그 몸체를 이루는 요크(31)의 외주면에 복수개의 동일크기로 된 영구자석(32)이 결합되고, 요크(31)의 중심축에는 이에 압입되어 일체로 회전하는 회전축(40)이 설치된다.

그리고 회전축(40)의 양단에는 이의 회전을 지지하는 제 1지지베어링(41)과 제 2지지베어링(42)이 마련된다.

한편, 본 발명의 특징적인 요소로 회전자(30)의 양측면에는 이의 편심질량을 보상하는 한쌍의 밸런스판(600)이 설치되어 있다.

이 밸런스판(600)은 중심부에 회전축(40)에 결합되도록 결합구(620)가 형성된 원판형으로 되어 있는데, 일측면이 회전자(30)의 측면과 접하도록 리테이너(50)가 지지해준다.

또한, 제4도에 도시한 바와 같이, 외부로 노출되는 밸런스판(600)의 타측면에는 결합구(620)를 중심으로 방사상의 요와 철이 연속적으로 이루어진 요철홈(610)을 미리 가공한다.

그리고 편심질량을 보상하기 위해서 밸런스 측정기계 등을 이용하여 회전자(30)의 편심질량을 측정하고, 이 결과에 따라 편심질량과 상응하게 이를 보상하도록 제5도에 도시한 바와 같이, 요철홈(610)을 다른 곳보다 상대적으로 깊게 형성함으로써 이를 보상하게 된다.

한편, 요철홈(610)이 방사상으로 구성됨으로써, 이의 회전시 내부공기와 마찰하고 난기류(亂氣流)를 형성하여 하우징(10) 내부의 공기가 순환된다. 따라서 이 밸런스판(600)의 재질은 가공성이 좋은 동(Cu)으로 구성하는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 모터의 작동은 다음과 같다.

본 발명이 적용된 모터에 전원을 인가하면 고정자(20)에 자장이 형성되고, 회전축(40)에 의해 회전가능하게 결합된 회전자(30)는 고정자(20)와 상호작용하여 회전됨으로써, 회전 토크를 얻게된다.

이 때, 결합구(620)을 통해 회전축(40)과 결합되어 회전자(30)의 양측면에 설치된 밸런스판(600)도 일체로 회전함으로써, 회전자(30)의 고속회전에 따라 이탈되는 염려가 없게 된다.

또한, 회전자(30)의 양측면에 요철홈(610)이 형성된 밸런스판(600)을 각각 설치하여 편심질량을 용이하게 보상함으로써, 회전자(30)의 회전진동과 소음을 저감하게 된다.

이 때, 본 발명의 다른 특징적인 작용으로 밸런스판(600)의 일측면에 결합구(620)를 중심으로 방사상으로 형성된 요철홈(610)으로 인해서, 이의 회전시 내부공기와 마찰하고 난기류를 형성하여 하우징(10) 내부의 공기가 순환됨으로써, 각 부품이 냉각되는 효과가 발생된다.

즉, 모터 내부가 과열되는 것이 방지되어 이의 신뢰성이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터는 회전자의 편심질량을 보상하기 위해 밸런스판을 원판형으로 구성하는 동시에, 이의 측면에 회전시 난기류를 형성하도록 방사상의 요철홈을 형성하였다.

따라서 회전자의 고속회전시 분리되는 염려가 없고 요철홈에 의해 난기류가 형성되어 전장품을 냉각함으로써, 모터의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 모터의 하우징(10), 상기 하우징(10)에 내장되어 자장을 형성하는 고정자(20), 상기 고정자(20)와 상호작용하여 회전하는 회전자(30), 상기 회전자(30)의 중심축에 압입되어 일체로 회전하는 회전축(40)을 갖춘 모터에 있어서, 그의 중심부가 상기 회전축(40)에 관통결합되어 일측면이 상기 회전자(30)의 측면과 접하고, 그 타측면에는 요와 철이 연속적으로 이루어진 요철홈(610)이 형성되어 상기 회전자(30)의 편심질량을 보상하는 밸런스판(600)을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 요철홈(610)은 상기 회전자(30)의 편심질량을 보상하도록 깊이를 다르게 형성하는 것을 특징으로 하는 모터.