KR100212652B1 - Moving-core type linear motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 가동 철심형 리니어 모터에 관한 것으로, 종래 가동 철심형 리니어 모터는 고출력이 될수록 모터의 인덕턴스INDUCTANCE가 증가하여 비교적 스트로그STROKE가 작아지는 문제가 있고, 또한, 모터에 사용 전원을 가하면 모터의 동작 원리상 상용 주파수의 2배로 동작하게 되어 큰 스트로크를 내기가 어려운 문제가 있는바, 모터축을 중심으로 복수개 설치되는 원통형의 고정자와, 상기 고정자의 중심부에 권회된 권선과, 상기 고정자 내부에 강자성체로 형성된 가동자 철심과, 상기 가동자 철심을 상기 고정자와 소정의 갭을 유지하도록 탄지하는 탄성부재로 구성되는 본 발명을 제공하여 가동자 철심이 양쪽으로 진동할 때, 양쪽 모두 각각 가동자 철심의 위치에 따라 여자되기 때문에 종래의 모터보다 힘이 크고, 스트로크도 현저하게 증가하도록 한 것이다..The present invention relates to a movable iron core linear motor, the conventional induction iron core linear motor, the higher the output, the inductance of the motor INDUCTANCE Increases the relative stroke STROKE In addition, when the power source is applied to the motor, the motor operates at twice the commercial frequency due to the principle of operation of the motor, which makes it difficult to produce a large stroke. And a winding wound around the center of the stator, a movable iron core formed of a ferromagnetic material inside the stator, and an elastic member for holding the movable iron core so as to maintain a predetermined gap with the stator. When the magnetic core vibrates to both sides, both are excited according to the position of the movable iron core, so that the force is larger than that of the conventional motor, and the stroke is also significantly increased.
Description
제1도 및 제2도는 종래 가동 철심형 리니어 모터의 구성 및 동작도.1 and 2 are a configuration and operation diagram of a conventional movable iron core linear motor.
제3도 내지 제5도는 본 발명에 의한 가동 철심형 리니어 모터의 구성 및 동작도.3 to 5 are configurations and operation diagrams of the movable iron core linear motor according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
11 : 고정자 철심 12a,12b : 고정자 권선11: stator core 12a, 12b: stator winding
13 : 가동자 철심 14 : 스프링13: movable iron core 14: spring
본 발명은 가동 철심형 리니어 모터에 관한 것으로, 특히 모터의 제조가 간소화되고, 재료비를 절감함과 아울러 모터의 출력을 향상시키도록 한 가동 철심형 리니어 모터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a moveable iron core linear motor, and more particularly to a moveable iron core linear motor designed to simplify manufacturing of the motor, reduce material costs, and improve the output of the motor.
일반적으로 가동 철심형 리니어 모터는 고정자 철심에 전류가 흘러 고정자 철심에 여자되는 경우에 고정자 철심이 있는 자극이 전자석이 됨으로써 가동자 철심을 끌어당기는 원리를 이용하는 모터이다.In general, a movable iron core linear motor is a motor that uses a principle of attracting a movable iron core by causing a magnetic pole of the stator core to become an electromagnet when an electric current flows through the stator core to be excited by the stator core.
이러한 가동 철심형 리니어 모터의 일례를 제1도 및 제2도를 참조하여 간략히 설명하면, 고정자 철심1에 권선2이 권회되어 있고, 가동자 철심3은 스프링4에 의해 고정자 철심1과 일정한 갭을 유지하면서 움직이도록 설치되어 있다.An example of such a moving iron core linear motor will be briefly described with reference to FIGS. One Winding on 2 It is wound up and mover iron core 3 Silver spring 4 Stator iron core by One It is installed to move while maintaining a constant gap.
이와 같이 구성되어 있는 가동 철심형 리니어 모터는 권선2에 전류가 흐르고 고정자 철심1에 자속이 발생되며, 상기 고정자 철심1이 이러한 자속이 최대가 되도록 가동자 철심3을 끌어당기게 되고, 상기 가동자 철심3이 제2도에서와 같이 위치하게 될 때, 전류의 흐름을 중단되어 스프링4의 복원력에 의해 가동자 철심3은 본래의 위치로 복귀된다.The movable iron core linear motor constructed in this way is wound 2 Current in the stator iron core One Magnetic flux is generated in the stator iron core One Movable iron core to maximize this magnetic flux 3 Pulled the iron core 3 When placed as in Figure 2, the flow of current is interrupted and the spring 4 Movable iron core by the resilience of 3 Is returned to its original position.
상의 동작이 반복되도록 전원이 인가됨으로써 가동자 철심3이 진동을 하게 되는 것이다.Movable iron core by applying power to repeat phase operation 3 This is the vibration.
그러나 이와 같은 종래 가동 철심형 리니어 모터는 고출력이 될수록 모터의 인덕턴스INDUCTANCE가 증가하여 비교적 스트로그STROKE가 작아지는 문제가 있다.However, in the case of the conventional moving iron core linear motor, the higher the output, the inductance of the motor INDUCTANCE Increases the relative stroke STROKE There is a problem that becomes smaller.
또한, 모터에 사용 전원을 가하면 모터의 동작 원리상 상용 주파수의 2배로 동작하게 되어 큰 스트로크를 내기가 어려운 문제가 있다.In addition, when a power supply is applied to the motor, the motor operates at twice the commercial frequency due to the operating principle of the motor, thereby making it difficult to make a large stroke.
상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적을 모터의 제조가 간소화되고, 재료비를 절감함과 아울러 모터의 출력을 향상시키려는 것이다.The object of the present invention devised in view of the above problems is to simplify the manufacture of the motor, reduce the material cost and improve the output of the motor.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 모터축을 중심으로 직렬로 복수개 설치되며 복수개의 자극을 가지는 원통형의 고정자와, 상기 고정자의 중심부에 권회된 권선과, 상기 고정자 내부에 복수개의 돌극을 갖는 강자성체로 형성된 가동자 철심과, 상기 가동자 철심을 상기 고정자와 소정의 갭을 유지하도록 탄지하는 탄성부재와, 상기 고정자 철심에 전원의 파형에 의해 교대로 여자되도록 상기 고정자 철심에 연결되는 2개의 서로 상이한 극성을 갖는 다이오드로 구성함을 특징으로 하는 가동 철심형 리니어 모터가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention, a plurality of cylindrical stators are installed in series around the motor shaft and having a plurality of magnetic poles, a winding wound around the center of the stator, and a ferromagnetic material having a plurality of salient poles inside the stator. A formed movable iron core, an elastic member for holding the movable iron core so as to maintain a predetermined gap with the stator, and two different polarities connected to the stator iron core so as to be alternately excited by a waveform of a power source to the stator iron core. A movable iron core linear motor is provided, which is composed of a diode having:
상기 각 고정자의 자극 수는 2개이고, 가동자 철심의 돌극은 3개인 것을 특징으로 한다.The number of magnetic poles of each stator is two, and the poles of the movable iron core are three.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명을 첨부도면에 도시한 일실시례에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention as described above will be described in more detail based on one embodiment shown in the accompanying drawings.
첨부도면 제3도 내지 제5도는 본 발명에 의한 가동 철심형 리니어 모터의 구성 및 동작도로서, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 가동 철심형 리니어 모터는 원통형의 고정자 철심11을 축을 중심으로 설치하고, 상기 고정자 철심11의 중심부에 고정자 권선12a,12b을 권회하며, 이 고정자 철심11이 축방향으로 2개 직렬로 배치되어 있다. 또한, 상기 고정자 철심11의 내부에는 강자성체로 구성된 가동자 철심13이 설치되어 있고, 이러한 가동자 철심13은 상기 고정자 철심11의 자극11a에 대응하여 소정의 간격을 두고 돌극13a이 형성되어 있다.3 to 5 show the configuration and operation of the movable iron core linear motor according to the present invention. As shown in the drawing, the movable iron core linear motor according to the present invention has a cylindrical stator iron core. 11 To the shaft and the stator core 11 Stator winding in the center of the 12a, 12b Winding this stator core 11 It is arrange | positioned two in series in this axial direction. In addition, the stator iron core 11 Movable iron core composed of ferromagnetic material inside 13 It is installed and these mover iron core 13 The stator iron core 11 Stimulation of 11a In response to a predetermined interval 13a Is formed.
상기 고정자 권선12a,12b은 2단자 중의 하나의 단자가 다른 고정자 권선의 단자 하나와 공통으로 연결되어 있으며, 나머지 하나의 단자는 다이오드D1 가 직렬로 연결되어 있고, 다른 고정자 권선의 나머지 하나의 단자는 상기 고정자 권선과 반대방향의 다이오드D2 와 연결되어 있으며, 이러한 다이오드D1,D2 의 단자들은 공통으로 서로 연결되어 있다.The stator winding 12a, 12b One of the two terminals is commonly connected to one terminal of the other stator winding, and the other terminal is a diode D 1 Are connected in series, and the other terminal of the other stator winding is connected to the diode in the opposite direction to the stator winding. D 2 Connected with these diodes D 1 , D 2 The terminals of are connected to each other in common.
이와 같이 구성되어 있는 가동 철심형 리니어 모터는 고정자 권선12a,12b의 양단자에 교류전원을 인가하면, 고정자 권선12a,12b에 연결된 다이오드D1,D2 로 인해 전류가 양쪽 고정자 권선12a,12b에 번갈아 가면서 흐르게 된다.The movable iron core linear motor configured as described above has a stator winding 12a, 12b When AC power is applied to both terminals of the stator winding 12a, 12b Diode connected to D 1 , D 2 Due to the current in both stator windings 12a, 12b It alternately flows to.
즉,+전압일 경우에 다이오드D2 는 전류를 차단하기 때문에 다이오드D1 을 통해 왼쪽의 고정자 권선11a에 전류가 흐른다. 이와 같이 권선12a,12b에 전류가 흐르면, 고정자 철심11에 자속이 발생되어 이 자속이 증가하는 방향으로 가동자 철심13이 왼쪽으로 이동된다.In other words, + Diode if voltage D 2 Diodes because they cut off the current D 1 Stator winding on left side 11a Current flows through Winding in this way 12a, 12b When current flows to the stator core 11 Magnetic flux is generated in the direction of magnetic flux 13 Is moved to the left.
이때, 제4도와 같이,-전압이 인가되면 D2에만 전류가 흐르게 되고, 오른쪽의 고정자 철심11이 여자되어 가동자 철심13은 다시 오른쪽으로 움직이게 된다.At this time, as shown in FIG. - When voltage is applied, current flows only in D2, and the stator core on the right side 11 This woman has been a mover iron core 13 Will move to the right again.
이러한 가동자 철심13의 양단은 스프링14에 의해 고정되어 있어 고정자 철심11과 일정한 갭을 유지하면서 운전하도록 되어 있는 것이며, 상기 스프링14은 가동자 철심13을 고정자11내부에서 일정한 갭을 유지하면서 운전하도록 함과 동시에 가동자 철심13의 질량과 스프링14의 탄성이 서로 조합되어 리니어 모터가 공진 운전을 수행하도록 하는 것이다.These mover iron cores 13 Both ends of the spring 14 Stator iron core fixed by 11 To maintain a constant gap with the spring 14 Silver mover iron core 13 Stator 11 Operate while maintaining a constant gap inside, while at the same time ironing the operator 13 Mass and spring 14 The elasticity of the is combined with each other so that the linear motor performs the resonance operation.
상기 모터에 입력되는 교류 전원으로써 상용 전원을 사용하는 경우에 가동자 철심의 질량과 스프링의 탄성이 전원주파수60/50 에서 공진이 되도록 조정하면 가동자 철심의 스트로크가 최대로 증가하고, 모터의 효율도 최대가 되는 효과가 있다.When commercial power is used as AC power input to the motor, the mass of the iron core and the elasticity of the spring are the power frequency. 60 / 50 If it is adjusted so as to be resonant at, the stroke of the movable iron core is increased to the maximum and the efficiency of the motor is also maximized.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 가동 철심형 리니어 모터는 가동자 철심이 양쪽으로 진동할 때, 양쪽 모두 각각 가동자 철심의 위치에 따라 여자되기 때문에 종래의 모터보다 힘이 크고, 스트로크도 현저하게 증가하는 효과가 있다.As described above, the movable iron core linear motor according to the present invention has a larger force than the conventional motor, and the stroke is remarkably increased because both are excited according to the position of the movable iron core when the movable iron core vibrates to both sides. There is an increasing effect.
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