KR100253257B1 - Stator for linear motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 리니어 모터의 고정자구조에 관한 것으로, 특히 권선 코일의 주변에 형성된 자속이 고정자를 통해 흐르는 과정에서, 고정자를 구성하는 외측 코어와 내측 코어사이의 공극으로 흐르는 자속의 흐름을 집중시켜 출력을 높일 수 있도록 한 리니어 모터의 고정자구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stator structure of a linear motor. In particular, in a process in which magnetic flux formed around a winding coil flows through a stator, an output is concentrated by concentrating a flow of magnetic flux flowing into a gap between an outer core and an inner core constituting the stator. It relates to a stator structure of a linear motor that can be increased.
일반적으로 리니어 모터(Linear Motor)는 입체적인 구조를 갖는 보통 모터의 자속을 평면 형태로 만든 것으로, 평면 형태의 가동부가 평면의 고정부 위에 형성되는 자속(flux)의 변화에 따라서 평면 위를 직선적으로 움직이도록 한 것이다.In general, a linear motor is a planar shape of a magnetic flux of an ordinary motor having a three-dimensional structure, and a flat moving part moves linearly on a plane according to a change in flux formed on a fixed part of a plane. It is to be.
상기 리니어 모터의 일예로, 도 1a, 1b에 도시한 바와 같이, 리니어 모터는 내측에 소정의 크기를 갖는 개구홈(1a)이 형성된 다수개의 라미네이션 시트(Lamination sheet)(1)가 원통형을 이루도록 방사상으로 적층되어 형성된 외측 적층코어(10)와, 상기 적층된 라미네이션 시트(1)의 개구홈(1a)에 의해 이루어진 외측 적층코어(10)의 내주면에 형성되는 원통형의 홈에 삽입되는 권선 코일(20)과, 소정의 형상을 갖는 다수개의 라미네이션 시트(1')가 원통형을 이루도록 방사상으로 적층되어 형성되며 상기 외측 적층코어(10)와 소정의 공극을 두고 삽입되는 내측 적층코어(30)로 구성되는 고정자와, 상기 외측 적층코어(10)와 내측 적층코어(30)사이의 공극에 삽입되는 마그네트(40)로 이루어지는 가동자를 포함하여 구성되어 있다.As an example of the linear motor, as shown in FIGS. 1A and 1B, the linear motor has a radial shape such that a plurality of lamination sheets 1 having opening grooves 1a having a predetermined size are formed in a cylindrical shape. A winding coil 20 inserted into a cylindrical groove formed on an inner circumferential surface of the outer laminated core 10 formed by the outer laminated core 10 formed by being laminated to the outer laminated core 10 and the opening groove 1a of the laminated lamination sheet 1. ) And a plurality of lamination sheets 1 ′ having a predetermined shape are radially stacked to form a cylindrical shape, and are formed of an inner laminated core 30 inserted into the outer laminated core 10 with a predetermined gap therebetween. It comprises a stator and a mover made of a magnet 40 inserted into a gap between the outer laminated core 10 and the inner laminated core 30.
상기한 바와 같은 리니어 모터는 권선 코일(20)에 전류가 흐르게 되면 이 전류에 의해 권선 코일(20) 주변에 형성되는 자속이 내측 적층코어(10)와 외측 적층코어(30)의 라미네이션 시트(1)(1')를 따라 폐루프를 형성하면서 흐르게 되고, 상기 내,외측 적층코어(10)(30)에 흐르는 자속과 마그네트(40)에 의해 형성되는 자속에 의한 상호작용력에 의해 마그네트(40)가 축방향으로 직선운동하게 된다.In the linear motor as described above, when a current flows in the winding coil 20, the magnetic flux formed around the winding coil 20 by the current causes the lamination sheet 1 of the inner lamination core 10 and the outer lamination core 30. 1 'and flows while forming a closed loop, the magnet 40 by the interaction force by the magnetic flux formed by the magnetic flux and the magnetic flux flowing in the inner and outer laminated core 10,30 Is a linear motion in the axial direction.
한편, 종래 고정자를 구성하는 외측 적층코어(30)는 소정의 폭을 가지며 디귿자형으로 형성된 제1패스부(1b)의 양단부에 연장 확장된 역삼각 형태를 갖는 제1폴(Pole)부(1c)가 각각 형성되어 이루어지고, 상기 디극자형으로 형성된 제1패스부(1b) 및 제1폴부(1c)의 내부가 개구홈(1a)을 형성하게 된다. 상기 외측 적층코어(10)는 제1패스부(1b)와 제1폴부(1c)로 형성된 얇은 판인 라미네이션 시트(1)가 다수개 적층되어 이루어진다. 그리고 상기 외측 적층코어(10)의 개구홈(1a)에 코일이 권선된다.Meanwhile, the outer laminated core 30 constituting the stator has a predetermined width and has a first pole portion 1c having an inverted triangular shape extending to both ends of the first pass portion 1b formed in a depression shape. Are each formed, and the inside of the first pass portion 1b and the first pole portion 1c formed in the dipole shape forms the opening groove 1a. The outer laminated core 10 is formed by laminating a plurality of lamination sheets 1, which are thin plates formed of a first pass portion 1b and a first pole portion 1c. A coil is wound around the opening groove 1a of the outer laminated core 10.
그리고 상기 외측 적층코어(10)에 소정의 공극을 이루며 삽입되는 내측 적층코어(30)는 외측 적층코어 제1폴부(1c)의 양단부 길이와 상응하는 길이와 일정 폭을 갖는 직선형태의 제2패스부로 형성된다. 상기 내측 적층코어(30)는 제2패스부로 형성된 얇은 판인 라미네이션 시트(1')가 원통형으로 적층되어 이루어진다.In addition, the inner laminated core 30 inserted into the outer laminated core 10 in a predetermined gap has a straight second pass having a length and a predetermined width corresponding to both end lengths of the outer laminated core first pole part 1c. It is formed negatively. The inner laminated core 30 is formed by laminating a lamination sheet 1 ′, which is a thin plate formed of a second pass part, in a cylindrical shape.
상기한 바와 같은 종래 고정자 구조는, 도 2에 도시한 바와 같이, 권선 코일(20)에 전류가 인가되어 권선 코일(20)의 주변에 자속이 형성되면 그 자속은 외측 적층코어(10)의 제1패스부(1b)를 통해 제1패스부(1b)의 일측 제1폴부(1c)를 거쳐 내측 적층코어(30)의 제2패스부(1'부분)로 흐르게 되며 상기 제2패스부를 통한 자속은 타측 제1폴부(1c)로 통해 다시 제1패스부(1b)로 흐르는 과정의 폐루프를 형성하면서 흐르게 된다.As described above, in the conventional stator structure, as shown in FIG. 2, when a current is applied to the winding coil 20 and a magnetic flux is formed around the winding coil 20, the magnetic flux is formed by the outer laminated core 10. The first pass portion 1b flows through the first pole portion 1c of the first pass portion 1b to the second pass portion (1 ′ portion) of the inner laminated core 30 and passes through the second pass portion. The magnetic flux flows while forming a closed loop of a process flowing through the other first pole part 1c back to the first pass part 1b.
상기 고정자에 흐르는 자속과 마그네트(40)에서 형성되는 자속에 의해 상호작용력이 발생하게 되며, 상기 상호작용력에 의해 마그네트(40)가 움직이게 되고, 그 마그네트(40)의 움직이는 힘이 모터의 출력이 된다. 상기 리니어 모터의 출력은 자속의 밀도와 비례하게 되며, 그 자속 밀도는 단위 면적당 흐르는 자속선의 수로 나타내게 된다.Interaction force is generated by the magnetic flux flowing in the stator and the magnetic flux formed in the magnet 40, the magnet 40 is moved by the interaction force, the moving force of the magnet 40 is the output of the motor. . The output of the linear motor is proportional to the density of magnetic flux, and the magnetic flux density is represented by the number of magnetic flux lines flowing per unit area.
그러나 상기한 바와 같은 종래 리니어 모터의 고정자구조는 인가되는 전류에 의해 권선 코일(20)의 주변에 형성된 자속이 외측 적층코어(10)와 내측 적층코어(30)를 통해 흐르는 과정에서 외측 적층코어(10)와 내측 적층코어(30)의 공극을 통해 흐르는 자속이 마그네트(40)와 수직으로 집중되어 흐르지 않고 분산되어 흐르게 되므로 자속의 밀도가 저하되어 출력이 감소되는 문제점이 있었다.However, in the stator structure of the conventional linear motor as described above, the magnetic flux formed in the periphery of the winding coil 20 by the applied current flows through the outer laminated core 10 and the inner laminated core 30. 10) and the magnetic flux flowing through the gap between the inner laminated core 30 is not concentrated and flows vertically with the magnet 40, there is a problem that the density of the magnetic flux is reduced and the output is reduced.
따라서, 본 발명의 목적은 외측 적층코어와 내측 적층코어사이의 공극으로 흐르는 자속의 흐름을 집중시켜 출력을 높일 수 있도록 한 리니어 모터의 고정자구조를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a stator structure of a linear motor that can increase the output by concentrating the flow of magnetic flux flowing into the gap between the outer laminated core and the inner laminated core.
도 1a는 종래 리니어 모터를 도시한 정단면도,Figure 1a is a front sectional view showing a conventional linear motor,
도 1b는 종래 리니어 모터를 도시한 측면도,Figure 1b is a side view showing a conventional linear motor,
도 2는 종래 리니어 모터에서 자속의 흐름을 상태를 도시한 리니어 모터의 반단면도,Figure 2 is a half sectional view of a linear motor showing the state of the flow of magnetic flux in the conventional linear motor,
도 3은 본 발명의 고정자구조가 구비된 리니어 모터의 반단면도.Figure 3 is a half sectional view of a linear motor provided with a stator structure of the present invention.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
5,6 ; 라미네이션 시트 5a ; 외측 코어 코일권선홈5,6; Lamination sheet 5a; Outer core coil winding groove
5b ; 외측 코어 제1패스부 5c ; 외측 코어 제1폴부5b; Outer core first pass portion 5c; Outer core first pole part
50 ; 외측 코어 6a ; 내측 코어 제2패스부50; Outer core 6a; Inner core second pass part
6b ; 내측 코어 제2폴부 60 ; 내측 코어6b; Inner core second pole portion 60; Inner core
20 ; 권선 코일20; Winding coil
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내측에 코일이 권선될 수 있는 코일권선홈이 형성되도록 디극자 형태로 형성된 제1패스부 및 그 양단부에 연장 확대되어 제1폴부가 각각 형성된 원통형 외측 코어의 내부에 소정의 폭과 길이를 갖는 제2패스부 및 그 양단부에 각각 연장절곡되어 상기 제1폴부의 길이와 상응하는 길이를 갖도록 소정의 높이로 돌출되는 제2폴부가 각각 형성된 원통형 내측 코어가 삽입되어 외측 코어의 제1폴부와 내측 코어의 제2폴부가 소정의 공극을 두고 대향되도록 한 것을 특징으로 하는 리니어 모터의 고정자구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the first pass portion formed in a dipole form and an extended portion at both ends thereof so as to form a coil winding groove in which a coil can be wound. A cylindrical inner core each having a second pass portion having a predetermined width and length and a second pole portion protruding to a predetermined height so as to extend and be bent at both ends thereof to have a length corresponding to the length of the first pole portion, respectively; Is inserted so that the first pole portion of the outer core and the second pole portion of the inner core face each other with a predetermined gap.
상기 제1폴부는 역직삼각형 형태로 형성됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 고정자구조가 제공된다.The stator structure of the linear motor is provided, wherein the first pole portion is formed in an inverted triangle shape.
상기 외측 코어는 제1패스부와 제1폴부가 형성된 얇은 판의 라미네이션 시트가 원통형을 이루도록 방사상으로 적층되어 이루어짐을 특징으로 하는 리니어 모터의 고정자구조가 제공된다.The outer core is provided with a stator structure of a linear motor, characterized in that the lamination sheet of the thin plate on which the first pass portion and the first pole portion are formed is radially laminated to form a cylinder.
상기 내측 코어는 제2패스부와 제2폴부가 형성된 얇은 판의 라미네이션 시트가 원통형을 이루도록 방사상으로 적층되어 이루어짐을 특징으로 하는 리니어 모터의 고정자구조가 제공된다.The inner core is provided with a stator structure of a linear motor, characterized in that the lamination sheet of a thin plate on which the second pass portion and the second pole portion are formed is radially stacked to form a cylinder.
이하, 본 발명의 리니어 모터 고정자구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the linear motor stator structure of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.
본 발명의 리니어 모터 고정자구조는, 도 3에 도시한 바와 같이, 내측에 코일이 권선될 수 있는 코일권선홈(5a)이 형성되도록 디극자 형태로 형성된 제1패스부(5b) 및 그 양단부에 연장 확대되어 제1폴부(5c)가 각각 형성된 원통형 외측 코어(50)의 내부에 소정의 폭과 길이를 갖는 제2패스부(6a) 및 그 양단부에 각각 연장절곡되어 상기 제1폴부(5c)의 길이와 상응하는 길이를 갖도록 소정의 높이로 돌출되는 제2폴부(6b)가 각각 형성된 원통형 내측 코어(60)가 삽입되어 이루어지며, 상기 외측 코어(50)의 제1폴부(5c)와 내측 코어(60)의 제2폴부(6b)가 소정의 공극을 두고 대향되도록 삽입된다.As shown in FIG. 3, the linear motor stator structure of the present invention has a first pass portion 5b formed in a dipole shape and both ends thereof so as to form a coil winding groove 5a through which a coil can be wound. The second pass portion 6a having a predetermined width and length and the two ends thereof are respectively bent and extended in the cylindrical outer core 50 where the first pole portion 5c is formed. The cylindrical inner core 60 each having a second pole portion 6b protruding at a predetermined height to have a length corresponding to the length of the inner core 60 is inserted, and the first pole portion 5c and the inner side of the outer core 50 are inserted. The second pole portion 6b of the core 60 is inserted to face the predetermined gap.
상기 제1폴부(5c)는 역직삼각형 형태로 형성됨이 바람직하고 그 단부는 직선을 이루게 된다.The first pole portion 5c is preferably formed in an inverted triangle shape and its end forms a straight line.
상기 제2폴부(6b)의 단부는 직선을 이루게 된다.An end portion of the second pole portion 6b forms a straight line.
상기 외측 코어(50)는 제1패스부(5b)와 제1폴부(5c)가 형성된 얇은 판의 라미네이션 시트(5)가 원통형을 이루도록 방사상으로 적층되어 이루어진다.The outer core 50 is formed by laminating radially such that a lamination sheet 5 of a thin plate having a first pass portion 5b and a first pole portion 5c is formed in a cylindrical shape.
상기 내측 코어(60)는 제2패스부(6a)와 제2폴부(6b)가 형성된 얇은 판의 라미네이션 시트(6)가 원통형을 이루도록 방사상으로 적층되어 이루어진다.The inner core 60 is formed by laminating radially such that a lamination sheet 6 of a thin plate having a second pass portion 6a and a second pole portion 6b is formed in a cylindrical shape.
상기 외측 코어(50)에 형성된 코일권선홈(5a)에는 코일이 권선된 권선 코일(20)이 결합되며, 상기 외측 코어(50)와 내측 코어(60)의 사이의 공극에는 소정의 길이를 갖는 마그네트(40)가 삽입된다.The winding coil 20 wound with the coil is coupled to the coil winding groove 5a formed in the outer core 50, and the gap between the outer core 50 and the inner core 60 has a predetermined length. The magnet 40 is inserted.
이하, 본 발명의 리니어 모터 고정자구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the linear motor stator structure of the present invention will be described.
먼저, 본 발명의 고정자구조가 구비된 리니어 모터는 권선 코일(20)에 전류가 흐르게 되면 이 전류에 의해 권선 코일(20) 주변에 형성되는 자속이 내측 코어(60)와 외측 코어(50)을 따라 폐루프를 형성하면서 흐르게 되고, 상기 내,외측 코어(50)(60)에 흐르는 자속과 마그네트(40)에 의해 형성되는 자속에 의한 상호작용력에 의해 마그네트(40)가 축방향으로 직선운동하게 된다. 이때 내,외측 코어(50)(60)를 통해 자속이 흐르는 경로는 외측 코어(50)의 제1패스부(5b)와 제1패스부(5b)의 일측에 연장된 제1폴부(5c)와, 제1폴부(5c)에 이어 내측 코어(60)의 일측 제2폴부(6b)와 상기 제2폴부(6b)에 이어 제2패스부(6a)와 상기 제2패스부(6a)에 이어 타측 제2폴부(6b)와 상기 제2폴부(6b)에 이어 외측 코어(50)의 타측 제1폴부(5c)와 상기 제1폴부(5c)에 이어 다시 제1패스부(5b)로 이어지는 폐루푸로 이루어진다.First, in the linear motor having a stator structure according to the present invention, when a current flows in the winding coil 20, the magnetic flux formed around the winding coil 20 by the current causes the inner core 60 and the outer core 50 to be separated. As a result, a closed loop flows, and the magnet 40 linearly moves in the axial direction by the interaction force caused by the magnetic flux generated by the magnetic flux flowing through the inner and outer cores 50 and 60 and the magnet 40. do. At this time, the path through which the magnetic flux flows through the inner and outer cores 50 and 60 is the first pole portion 5c extending to one side of the first pass portion 5b and the first pass portion 5b of the outer core 50. Next to the second pole portion 6b and the second pole portion 6b and the second pass portion 6a and the second pass portion 6a of the inner core 60 after the first pole portion 5c. Subsequently, the second pole part 6b and the second pole part 6b are connected to the first pass part 5b after the other first pole part 5c and the first pole part 5c of the outer core 50. It consists of a closed loop.
본 발명의 고정자구조는 제1폴부(5c)를 거친 자속이 제2폴부(6b)로 흐르거나 제2폴부(6b)를 거친 자속이 제1폴부(5c)로 흐르는 과정에서, 내측 코어(60)의 제2폴부(6b)가 외측 코어(50)의 제1폴부(5c)와 상응하는 길이로 돌출되도록 형성되어 제1폴부(5c)와 소정의 공극을 두고 대향되게 위치하도록 삽입되므로 자속이 주변으로 분산되어 흐르지 않고 수직으로 집중되도록 흐르게 됨으로써 제1폴부(5c)와 제2폴부(6b)사이의 자속 밀도가 증가되어 제1폴부(5c)와 제2폴부(6b)사이의 공극에 위치하는 마그네트(40)에 작용하는 힘이 증가하게 된다.In the stator structure of the present invention, the magnetic flux passing through the first pole portion 5c flows to the second pole portion 6b or the magnetic flux passing through the second pole portion 6b flows to the first pole portion 5c. The second pole portion 6b of) is formed to protrude to a length corresponding to the first pole portion 5c of the outer core 50 is inserted so as to be opposed to the first pole portion 5c with a predetermined gap so that the magnetic flux is The flow rate is concentrated in the vertical direction instead of being distributed to the periphery so that the magnetic flux density between the first pole portion 5c and the second pole portion 6b is increased to be located in the gap between the first pole portion 5c and the second pole portion 6b. The force acting on the magnet 40 is increased.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 모터의 고정자구조는 외측 코어와 내측 코어사이를 오가며 흐르는 자속이 주변으로 분산되지 않고 집중되도록 흐르게 되어 자속 밀도가 증가하게 됨으로써 외측 코어와 내측 코어사이의 공극에 위치하게 되는 마그네트에 작용하는 힘이 증가하게 되어 출력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the stator structure of the linear motor according to the present invention flows in such a way that the magnetic flux flowing between the outer core and the inner core is concentrated without being distributed to the surroundings, so that the magnetic flux density increases, so that the gap between the outer core and the inner core is increased. The force acting on the magnet to be located at is increased, thereby improving the output.
Claims (1)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7348692B2 (en) | 2003-06-19 | 2008-03-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Linear compressor |
-
1998
- 1998-04-30 KR KR1019980015560A patent/KR100253257B1/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7348692B2 (en) | 2003-06-19 | 2008-03-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Linear compressor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR19990081545A (en) | 1999-11-15 |
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| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20090106 Year of fee payment: 10 |
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| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |