KR100214646B1 - High efficiency linear motor structure - Google Patents

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KR100214646B1 KR1019960079135A KR19960079135A KR100214646B1 KR 100214646 B1 KR100214646 B1 KR 100214646B1 KR 1019960079135 A KR1019960079135 A KR 1019960079135A KR 19960079135 A KR19960079135 A KR 19960079135A KR 100214646 B1 KR100214646 B1 KR 100214646B1
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Abstract

본 발명은 고효율형 리니어 모터구조에 관한 것으로, 종래에는 코일에 전류가 인가됨에 의해 발생되는 자속이 흐르는 통로인 자계통로가 구조상 넓게 확보되지 못하게 됨으로써 자속의 누설이 발생하게 되어 효율을 저하시키는 단점이 있었는 바, 본 발명은 자속이 흐르는 자계통로가 되는 외측고정자 폴과 가동자 가동부의 대응되는 부분의 면적을 최대로 함과 더불어 폴과 가동부사이의 간격을 최소화하여 자속의 누설을 최소화 함으로써 모터의 효율을 향상시킴과 더불어 구조를 콤팩트화 할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency linear motor structure, conventionally a magnetic field path, which is a passage through which a magnetic flux generated by applying a current to the coil, is not secured widely in structure, so that magnetic flux leakage occurs, thereby reducing efficiency. The present invention has maximized the area of the corresponding part of the outer stator pole and the movable part of the moving magnetic flux, and minimizes the gap between the pole and the moving part, thereby minimizing the leakage of magnetic flux. In addition to improving the performance, the structure can be made compact.

Description

고효율형 리니어 모터구조High efficiency linear motor structure

제1도는 종래 리니어 모터구조를 도시한 것으로,1 shows a conventional linear motor structure,

a도는 평면도.a diagram is a top view.

b도는 a도의 부분단면도.b is a partial cross-sectional view of a.

제2도는 본 발명의 고효율형 리니어 모터구조를 도시한 것으로,2 shows a highly efficient linear motor structure of the present invention.

a도는 평면도.a diagram is a top view.

b도는 단면도.b is a sectional view.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

3 : 외측 고정자 4 : 외측 고정자3: outer stator 4: outer stator

4a : 가동부 4b : 코어부4a: movable part 4b: core part

C : 직류코일 C' : 교류코일C: DC coil C ': AC coil

L : 도체 M : 비도체L: Conductor M: Non-Conductor

P' : 폴P ': Paul

본 발명은 고효율형 리니어 모터구조에 관한 것으로, 특히 구조를 개선하여 자계통로를 넓게 확보함으로써 자속의 누설을 최소화하고 또한 구조를 콤팩트하게 할 수 있도록 한 고효율형 리니어 모터구조에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency linear motor structure, and more particularly, to a high-efficiency linear motor structure to minimize the leakage of magnetic flux and to make the structure compact by improving the structure to secure a wide magnetic field path.

제1도는 리니어 모터의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 원형링 내주면에 등간격으로 폴(P)이 다수개 형성된 철심(S)이 다수개 평면 적층되고 적층된 폴(P)에 직류코일(C)과 교류코일(C')이 번갈아 가며 권선된 외측고정자(1)와, 도체(L)와 비도체(M)가 부착된 가동부(2a)가 상기 폴(P)사이에 위치하도록 코어부(2b)에 부착되어 이루어져 상기 외측 고정자(1)에 삽입되는 가동자(2)를 포함하여 구성된다.FIG. 1 illustrates an example of a linear motor. As shown in FIG. 1, a plurality of iron cores S having a plurality of poles P formed at equal intervals on an inner circumferential surface of a circular ring are laminated on a plurality of planes stacked and stacked. The outer stator 1 wound alternately between the DC coil C and the AC coil C ', and the movable part 2a to which the conductor L and the non-conductor M are attached is located between the poles P. It is configured to include a mover (2) is attached to the core portion (2b) to be inserted into the outer stator (1).

상기 가동자(2)의 코어부(2b)는 원기둥형태로 형성됨이 바람직하고, 가동자(2)는 코어부(2b)의 외주면에 폴(P)의 수 및 간격과 상응하게 형성된다. 또한 상기 가동부(2a)를 이루는 도체(L)는 강재(STEEL)이고 부도체(M)는 합성수지로 이루어짐이 바람직하다. 그리고 상기 코어부(2b)에 부착되어 폴(P)사이에 위치하는 가동부(2a)는 도체(L)와 비도체(M)의 위치가 서로 교번되게 부착된다.The core portion 2b of the mover 2 is preferably formed in a cylindrical shape, and the mover 2 is formed on the outer circumferential surface of the core portion 2b in correspondence with the number and spacing of the poles P. FIG. In addition, the conductor (L) forming the movable portion (2a) is preferably made of steel (STEEL) and the non-conductor (M) is made of synthetic resin. And the movable part 2a which is attached to the core part 2b and located between poles P is attached to the conductor L and the non-conductor M alternately.

상기 가동부(2a)를 이루는 도체(L)와 비도체(M)의 높이는, 제1도의 (b)에 도시한 바와 같이, 각각 상기 철심(S)이 적층되어 이루어진 폴(P)의 높이와 같도록 형성되어 총 가동부(2a)의 높이는 폴(P)의 높이에 두배가 되도록 형성됨이 바람직하다. 또한 가동자(2)를 외측고정자(1)에 삽입시 가동부(2a)의 도체(L)와 비도체(M)가 폴(P)의 높이에 반씩 맞물리 도록 삽입하여 결합된다.The height of the conductor L and the non-conductor M forming the movable portion 2a is equal to the height of the pole P formed by stacking the iron cores S, as shown in FIG. Is formed so that the height of the total movable portion (2a) is preferably formed to double the height of the pole (P). In addition, when the mover 2 is inserted into the outer stator 1, the conductor L and the non-conductor M of the movable part 2a are inserted into and engaged with the height of the pole P halfway.

상기 구조의 작동과정은, 먼저 직류코일(C)과 교류코일(C')에 직류와 교류 전류를 각각 인가하게 되면 직류코일(C)에는 일정한 위상의 전류가 흐르게 됨과 함께 자속을 발생시키게 되고, 교류코일(C')에는 위상이 변화되는 전류가 흐르게 되어 자속이 형성되는 것이 직류코일(C)의 양측에 위치하는 교류코일(C')에 번갈아 가며 발생된다. 이로 인하여 직류코일(C)에 의해 형성된 자속과 교류코일(C')에 의해 번갈아 가며 발생된 자 속의 상호작용에 의해 가동자(2)가 축방향으로 왕복운동하게 된다.In the operation process of the structure, first applying a direct current and an alternating current to the DC coil (C) and AC coil (C '), respectively, the current of a certain phase flows to the DC coil (C) and generates a magnetic flux, An alternating current flows through the alternating current (C '), and a magnetic flux is generated by alternating alternating current (C') located at both sides of the DC coil (C '). This causes the mover 2 to reciprocate in the axial direction by the interaction of the magnetic flux generated by the alternating magnetic flux formed by the DC coil C and the alternating coil C '.

한편, 상기한 바와 같은 모터의 출력은 코일에 전류가 흐름에 의해 발생되는 자속이 폴(P)과 가동부(2a) 통해 흐르는 자계의 통로, 즉 자속이 흐르는 단면적과 폴(P)과 가동부(2a)사이의 틈새에 의해 변화되는데, 자속이 흐르는 단면적이 크고 폴(P)과 가동부(2a)사이의 틈새가 작을수록 출력이 높아지게 된다.On the other hand, the output of the motor as described above is the passage of the magnetic field through which the magnetic flux generated by the current flows in the coil through the pole P and the movable portion 2a, that is, the cross-sectional area through which the magnetic flux flows, the pole P and the movable portion 2a. It is changed by the gap between the gaps. The larger the cross-sectional area in which the magnetic flux flows and the smaller the gap between the pole P and the movable part 2a, the higher the output.

그러나 상기한 바와 같은 구조는 가동자(2)를 이루는 가동부(2a) 및 코어부(2b)가 원형으로 형성되어 있어 자계통로의 넓이에 한계가 있게 됨으로써 코일에 인가되는 전류에 의해 발생되는 자속이 누설되어 효율을 저하시키는 단점이 있었다.However, in the structure as described above, since the movable part 2a and the core part 2b constituting the movable part 2 are formed in a circular shape, the magnetic field generated by the current applied to the coil is limited because the area of the magnetic path is limited. There was a disadvantage in that leakage caused a decrease in efficiency.

따라서 본 발명의 목적은 구조를 개선하여 자계통로를 넓게 확보함으로써 자속의 누설을 최소화하고 또한 구조를 콤팩트하게 할 수 있도록한 고효율형 리니어 모터구조를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a high efficiency linear motor structure that can minimize the leakage of magnetic flux and compact the structure by securing a wide magnetic field path by improving the structure.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 사각형링 내주면에 등간격으로 폴이 다수개 형성된 철심이 다수개 평면 적층되고 적층된 폴에 직류코일과 교류코일이 번갈아 가며 권선되어 이루어진 외측고정자와, 도체와 비도체가 부착된 가동부가 상기 폴사이에 형합되도록 형성되어 축을 이루는 코어부에 폴의 위치와 상응하게 결합되어 이루어져 상기 외측고정자에 삽입되는 가동자를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고효율형 리니어 모터구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a plurality of iron cores formed with a plurality of poles at equal intervals on the inner circumferential surface of the rectangular ring and the outer stator is made of alternating winding of alternating DC coils and alternating coils on the stacked poles, A high efficiency linear motor comprising a mover having a conductor and a non-conductor attached to the pole, the mover having a conductor and a non-conductor formed therebetween and correspondingly coupled to the position of the pole to be inserted into the outer stator. A structure is provided.

상기 외측고정자 폴의 단부는 삼각형으로 형성됨을 특징으로 하는 고효율형 리니어 모터구조가 제공된다.An end of the outer stator pole is provided with a high efficiency linear motor structure, characterized in that formed in a triangle.

이하, 본 발명의 고효율형 리니어 모터구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the high efficiency linear motor structure of the present invention will be described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

본 발명의 고효율형 리니어 모터구조는, 제2도에 도시한 바와 같이, 사각형링 내주면에 등간격으로 폴(P')이 다수개 형성된 철심이 다수개 평면 적층되고 적층된 폴(P')에 직류코일(C)과 교류코일(C')이 번걸아 가며 권선되어 이루어진 외측고정자(3)와, 도체(L)와 비도체(M)가 부착된 가동부(4a)가 상기 폴(P')사이에 형합되도록 형성되어 축을 이루는 코어부(4b)에 폴(P')의 위치와 상응하게 결합되어 이루어져 상기 외측고정자(3)에 삽입되는 가동자(4)를 포함하여 구성된다.In the high efficiency linear motor structure of the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of iron cores having a plurality of poles P 'formed at equal intervals on an inner circumferential surface of a rectangular ring are arranged on a plurality of plane stacked and stacked poles P'. The outer stator 3 is formed by alternately winding the DC coil C and the AC coil C ', and the movable part 4a to which the conductor L and the non-conductor M are attached is the pole P'. It is configured to include a mover (4) is formed to be coupled between the axial core portion (4b) corresponding to the position of the pole (P ') is inserted into the outer stator (3).

상기 외측고정자(3)는 양측 커버(5)와 지지부(6)에 의해 고정지지되며, 상기 커버(5)와 커버(5)사이의 거리는 가동자(4)가 움직일 수 있도록 가동자(4)의 길이보다 길게 설치된다. 또한 폴(P')의 단부는 삼각형으로 형성됨이 바람직하다.The outer stator 3 is fixedly supported by both side covers 5 and the support 6, and the distance between the cover 5 and the cover 5 allows the mover 4 to move. It is installed longer than the length of. In addition, the end of the pole (P ') is preferably formed in a triangle.

상기 가동자(4)의 코어부(4b)는 봉형의 축 외주면에 소정의 면적을 갖는 결합부(4c)가 연장형성되어 이루어지며, 상기 도체(L)와 비도체(M)가 부착되어 형성된 가동부(4a)는 상기 폴(P')과 폴(P')사이에 형합되는 형태로 형성되어 상기 결합부(4c)에 결합된다.The core portion 4b of the movable member 4 is formed by extending the coupling portion 4c having a predetermined area on the rod outer circumferential surface, and formed by attaching the conductor L and the non-conductor M to each other. The movable portion 4a is formed in a form to be joined between the pole P 'and the pole P' and is coupled to the coupling portion 4c.

상기 가동부(4a)를 이루는 도체(L)와 비도체(M)의 높이는 각각 상기 철심이 적층되어 이루어진 폴(P')의 높이와 같도록 형성되어 총 가동부(4a)의 높이는 폴(P')의 높이에 두배가 되도록 형성된다. 또한 가동자(4)를 외측고정자(3)에 삽입시 가동부(4a)의 도체(L)와 비도체(M)가 폴의 높이에 반씩 맞물리도록 삽입하여 결합된다.The heights of the conductors L and the non-conductors M constituting the movable portion 4a are formed to be equal to the height of the poles P 'formed by stacking the iron cores, respectively, so that the height of the total movable portions 4a is the poles P'. It is formed to double the height of. In addition, when the mover 4 is inserted into the outer stator 3, the conductor L and the non-conductor M of the movable portion 4a are inserted into and engaged with the height of the pole in half.

이하, 본 발명의 고효율형 리니어 모터구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the high efficiency linear motor structure of the present invention will be described.

본 발명의 고효율형 리니어 모터구조의 작동은 종래와 같이, 직류코일(C)과 교류코일(C')에 직류와 교류 전류를 각각 인가하게 되면 직류코일(C)에는 일정한 위상의 전류가 흐르게 됨과 함께 자속을 발생시키게 되고, 교류코일(C)에는 위상이 변화되는 전류가 흐르게 되어 자속이 형성되는 것이 직류코일의 양측에 위치하는 교류코일에 번갈아 가며 발생된다. 이로 인하여 직류코일(C)에 의해 형성된 자속과 교류코일(C')에 의해 번갈아 가며 발생된 자속의 상호작용에 의해 가동자(4)가 축방향으로 왕복운동하게 된다.The operation of the high-efficiency linear motor structure of the present invention, when the direct current and the alternating current is applied to the direct current coil (C) and alternating current coil (C '), respectively, the current of a certain phase flows through the direct current coil (C) and The magnetic flux is generated together, and the alternating current flows through the alternating current (C), and the magnetic flux is generated alternately with the alternating current coils located at both sides of the direct current coil. This causes the mover 4 to reciprocate in the axial direction by the interaction of the magnetic flux generated by the alternating magnetic flux formed by the DC coil C and the alternating coil C '.

상기 과정에서 각 코일에 인가되는 전류에 의해 코일주변에 발생된 자속이 폴과 가동부(4a)를 통해 흐르게 되는데, 이때 폴(P')과 폴(P')사이에 형합되는 가동부(4a)와의 대응면적이 넓게 되어 자속이 흐를 수 있는 자계통로가 넓게 확보됨과 더불어 폴(P')과 가동부(4a)의 사이의 간격이 최소화됨으로써 발생된 자속이 누설됨이 없이 수월하게 흐르게 된다.In the above process, the magnetic flux generated around the coils flows through the pole and the movable part 4a by the current applied to each coil, and at this time, the movable part 4a is formed between the pole P 'and the pole P'. As the corresponding area becomes wider, a magnetic field path through which magnetic flux can flow is secured, and the gap between the pole P 'and the movable part 4a is minimized so that the generated magnetic flux flows easily without leakage.

상기한 바와 같이 본 발명은 발생된 자속이 흐를 수 있는 자계통로를 최대화함으로써 모터의 출력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 내부구조의 공간활용도를 높여 구조의 콤팩트화를 이룰 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can not only improve the output of the motor by maximizing the magnetic field path through which the generated magnetic flux can flow, but also increase the space utilization of the internal structure, thereby achieving compactness of the structure.

Claims (2)

사각형링 내주면에 등간격으로 폴이 다수개 형성된 철심이 다수개 평면 적층되고 적층된 폴에 직류코일과 교류코일이 번갈아 가며 권선되어 이루어진 외측고정자와, 도체와 비도체가 부착된 가동부가 상기 폴사이에 형합되도록 형성되어 축을 이루는 코어부에 폴의 위치와 상응하게 결합되어 이루어져 상기 외측고정자에 삽입되는 가동자를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 고효율형 리니어 모터구조.A plurality of iron cores formed with a plurality of poles at equal intervals on the inner circumferential surface of the rectangular ring are laminated on a plurality of planes, and an outer stator made of alternating DC coils and AC coils alternately wound, and a movable part having conductors and non-conductors attached therebetween. A high-efficiency linear motor structure, comprising a mover inserted into the outer stator and coupled to the position of the pole, which is formed to be coupled to the core part of the shaft. 제1항에 있어서, 상기 외측고정자 폴의 단부는 삼각형으로 형성됨을 특징으로 하는 고효율형 리니어 모터구조.The high efficiency linear motor structure according to claim 1, wherein an end of the outer stator pole is formed in a triangle.
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