KR100316463B1

KR100316463B1 - Cooling System of Linear Motor

Info

Publication number: KR100316463B1
Application number: KR1019990033444A
Authority: KR
Inventors: 황지현; 김도현; 황현주; 천장성
Original assignee: 정문술; 미래산업 주식회사
Priority date: 1999-08-13
Filing date: 1999-08-13
Publication date: 2001-12-12
Also published as: KR20010017776A

Abstract

본 발명은 선형 전동기의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 선형 전동기의 코일에서 발생되는 열을 냉각시키기 위한 방열판을 갖는 선형 전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling apparatus for a linear motor, and more particularly to a linear motor having a heat sink for cooling the heat generated in the coil of the linear motor.

상기 본 발명은 선형 전동기에 있어서, 고정자 프레임과, 가동자 프레임과, 상기 고정자 및 가동자의 각각의 프레임에 장착되어 코일에서 발생된 열을 외부로 방출시켜 냉각시키는 방열판으로 구성됨을 특징으로 하는 선형전동기의 냉각장치를 제공한다.The present invention is a linear electric motor, comprising a stator frame, a mover frame, and a heat sink mounted on each of the frames of the stator and the mover to radiate heat generated by the coil to the outside to cool it. It provides a cooling device.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 방열판을 사용하여 선형 전동기의 코일에서 발생된 열을 방출시켜 냉각시킴으로써 선형 전동기의 제조 원가를 절감할 수 있고 또한 냉각 장치를 보다 용이하게 형성할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the heat sink is used to release and cool the heat generated from the coils of the linear motor, thereby reducing the manufacturing cost of the linear motor and providing an easier cooling device.

Description

Cooling System of Linear Motors {Cooling System of Linear Motor}

일반적으로 선형 전동기는 스스로 직선 운동을 하며 이를 위해 고정자와 가동자가 평행하게 마주 대하도록 설치된다. 고정자는 코일 가동형인 경우 N 및 S극의 영구자석이 배열되어 설치된다.In general, linear motors perform linear motion by themselves, and for this purpose, the stator and the mover are installed to face each other in parallel. If the stator is coil movable type, permanent magnets of N and S poles are arranged.

이때 영구자석의 N 및 S극과 마주 설치되는 가동자는 코일이 형성된 코일 블록이 형성된다. 가동자에 형성된 코일 블록에 전류를 공급하면 이 전류에 의해 추력이 발생되어 가동자가 고정자 축을 따라 직선 운동을 하게 된다.At this time, the mover installed opposite to the N and S poles of the permanent magnet is formed with a coil block formed with a coil. When a current is supplied to the coil block formed in the mover, thrust is generated by the current, which causes the mover to move linearly along the stator axis.

고정자와 가동자가 직선 운동을 하도록 구성된 선형 전동기를 첨부된 도면을 이용하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.If the stator and the mover described in more detail with reference to the accompanying linear motor configured to make a linear motion as follows.

도 1은 코일을 가동시키는 선형 전동기의 사시도이다. 도시된 바와 같이 크게 고정자(10), 가동자(20)로 구성된다.1 is a perspective view of a linear electric motor for driving a coil. As shown, the stator 10 and the mover 20 are largely configured.

상기 고정자(10)는 U자형으로 형성된 프레임(frame)(11)에 N 또는 S극으로 착자된 영구자석(12)이 순차적으로 배열 설치된다. 고정자(10)의 내측에는 가동자(20)가 설치되며 가동자(20)는 전기자 프레임(21)과 코일 블록(22)으로 구성된다. 코일 블록(22)은 코일(도시 않음)이 형성되며, 코일 블록(22)으로 외부에서 전류를 공급하면 플레밍의 왼손의 법칙에 의해 가동자(20)를 미는 추력이 발생된다.The stator 10 is provided with a permanent magnet 12 magnetized in an N or S pole in a frame 11 formed in a U shape. Inside the stator 10, a mover 20 is installed and the mover 20 is composed of an armature frame 21 and a coil block 22. The coil block 22 is formed with a coil (not shown), and when a current is supplied to the coil block 22 from outside, thrust pushing the mover 20 is generated by the law of the left hand of Fleming.

또한 플레밍의 왼손의 법칙에 따라 발생된 추력에 의해 가동자(20)가 고정자(10)를 따라 직선 운동을 실시하게 된다. 이와 반대로 가동자(20)에 영구자석이 장착된 선형 전동기는 고정자(10)에 코일 블록(22)이 형성되며 이 코일 블록(22)으로 전류가 공급되면 영구자석이 장착된 가동자(20)가 고정자(10)를 따라 직선 운동을 실시하게 된다.In addition, by the thrust generated according to the law of the left hand of Fleming, the mover 20 performs a linear movement along the stator 10. On the contrary, the linear motor in which the permanent magnet is mounted on the mover 20 has a coil block 22 formed on the stator 10, and when the current is supplied to the coil block 22, the permanent magnet is mounted on the movable motor 20. Performs linear motion along the stator 10.

그런데 종래기술은 선형전동기를 가동시키기 위해 코일 블록(22)으로 전류를 연속적으로 공급하게 되면 코일에서 열이 발생되며 이 열에 의해 전류의 손실이 발생되어 추력이 약해지거나 선형 전동기의 오동작을 발생시키는 문제점이 있었다.However, in the related art, when the current is continuously supplied to the coil block 22 to operate the linear motor, heat is generated in the coil, and the loss of the current is generated by the heat, which results in weak thrust or malfunction of the linear motor. There was this.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 선형 전동기에 용이하게 장착할 수 있는 방열판을 이용하여 선형 전동기의 코일에서 발생되는 열을 방열시켜 냉각시키기는 냉각 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, and an object thereof is to provide a cooling device that radiates and cools heat generated from a coil of a linear motor by using a heat sink that can be easily mounted on the linear motor. .

도 1은 선형 전동기의 사시도,1 is a perspective view of a linear electric motor,

도 2는 본 발명에 의한 방열판을 갖는 선형 전동기의 사시도,2 is a perspective view of a linear electric motor having a heat sink according to the present invention;

도 3은 코일 가동형 선형 전동기의 단면도,3 is a sectional view of a coil movable linear electric motor,

도 4는 영구자석 가동형 선형 전동기의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a permanent magnet movable linear motor.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명** Description of symbols on the main parts of the drawings *

10: 고정자 11: 고정자 프레임10: Stator 11: Stator Frame

12: 영구자석 20: 가동자12: permanent magnet 20: mover

21: 가동자 프레임 22: 코일 블록21: mover frame 22: coil block

30: 방열판 31: 방열핀30: heat sink 31: heat sink fin

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 선형 전동기에 있어서, 고정자 프레임과, 가동자 프레임과, 상기 고정자 및 가동자의 각각의 프레임에 장착되어 코일에서 발생된 열을 외부로 방출시켜 냉각시키는 방열판으로 구성됨을 특징으로 하는 선형전동기의 냉각장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a stator frame, a mover frame, and a heat sink mounted on each of the frames of the stator and the mover to radiate heat generated from a coil to the outside in order to achieve cooling. It provides a cooling device of the linear motor, characterized in that.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 방열판을 사용하여 선형 전동기의 코일에서 발생된 열을 방출시켜 냉각시킴으로써 선형 전동기의 제조 원가를 절감할 수 있고 또한 냉각 장치를 보다 용이하게 형성할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, the heat radiation is used to release and cool the heat generated from the coils of the linear motor, thereby reducing the manufacturing cost of the linear motor and providing the cooling device more easily.

(실시예)(Example)

이하에 상기한 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 2는 본 발명에 의한 방열판을 갖는 선형 전동기의 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 고정자 프레임(11)과, 가동자 프레임(21)과, 고정자 및 가동자의 각각의 프레임(11)(21)에 장착되어 코일 블럭(22)에서 발생된 열을 방출시켜냉각시키는 방열판(30)으로 구성된다.2 is a perspective view of a linear electric motor having a heat sink according to the present invention. As shown therein, the stator frame 11, the mover frame 21, and the frames 11 and 21 of the stator and the mover are mounted to release heat generated from the coil block 22 to cool them. It consists of a heat sink (30).

한편 고정자(10)는 고정자 프레임(11)에 N 또는 S극으로 착자된 영구자석(12)이 배열 설치되고, 가동자(20)는 가동자 프레임(21)에 코일 블록(22)이 형성된다. 코일 블록(22)은 코일로 형성되며 이 코일로 외부에서 전류를 공급하면 플레밍의 왼손의 법칙에 의해 가동자(20)를 이동시키기 위한 추력이 발생되며, 이 추력에 의해 가동자(20)가 고정자(10)를 따라 직선 운동을 실시하게 된다.On the other hand, the stator 10 is provided with a permanent magnet 12 magnetized to the stator frame 11 by N or S poles, and the mover 20 has a coil block 22 formed on the mover frame 21. . The coil block 22 is formed of a coil, and when a current is supplied from the coil to the outside, thrust is generated to move the mover 20 by the law of the left hand of Fleming, which causes the mover 20 to move. Linear motion is performed along the stator 10.

이 경우 상기 가동자(20)를 이동시키기 위해 코일 블록(22)에 형성된 코일로 연속적으로 전류를 공급하면 코일 블럭(22)에서 열이 발생하게 된다. 발생된 열을 선형 전동기의 외부로 방출시키기 위해 방열판(30)이 고정자 프레임(11)이나 가동자 프레임(21)에 장착된다.In this case, when the current is continuously supplied to the coil formed in the coil block 22 to move the mover 20, heat is generated in the coil block 22. The heat sink 30 is mounted to the stator frame 11 or the mover frame 21 to release the generated heat to the outside of the linear motor.

또한 상기 방열판(30)은 방열의 효과를 극대화시키기 위해 방열핀(31)이 형성되며, 방열핀(31)은 방열판(30)의 방열 면적으로 증가시켜 외부로 열을 방출시키는 효율을 증가시키게 된다.In addition, the heat dissipation plate 30 is formed with a heat dissipation fin 31 to maximize the effect of the heat dissipation, the heat dissipation fin 31 is to increase the efficiency of dissipating heat to the outside by increasing the heat dissipation area of the heat dissipation plate (30).

또한 상기 방열핀(31)이 형성된 방열판(30)은 고정자 프레임(11)이나 가동자 프레임(21)에 나사 등의 체결 부재(도시 않음)를 이용하여 장착되도록 형성된다. 이를 위해 고정자 프레임(11)이나 가동자 프레임(21)에 나사 구멍(도시 않음)을 형성함으로써 방열판(30)을 용이하게 장착할 수 있게 된다.In addition, the heat dissipation plate 30 formed with the heat dissipation fins 31 is formed to be mounted to the stator frame 11 or the mover frame 21 using fastening members (not shown) such as screws. To this end, by forming a screw hole (not shown) in the stator frame 11 or the mover frame 21, the heat sink 30 can be easily mounted.

한편 상기 방열판(30)의 장착 실시예를 첨부된 도면을 이용하여 설명하면 다음과 같다. 도 3은 코일 가동형 선형 전동기의 단면도이다.On the other hand, the mounting embodiment of the heat sink 30 will be described with reference to the accompanying drawings. 3 is a cross-sectional view of a coil movable linear motor.

도 3에 도시된 선형 전동기는 코일 가동형 선형 전동기로 코일 블럭(22)이가동자(20)에 형성된다. 코일이 가동자(20)에 형성된 경우 코일에서 발생된 열은 코일 블록(22)에서 가동자 프레임(21)으로 전도되거나 복사나 대류에 의해 고정자(10)에 설치된 영구자석(12)으로 전달된다.The linear motor shown in FIG. 3 is a coil movable linear motor, in which a coil block 22 is formed on the mover 20. When the coil is formed in the mover 20, heat generated in the coil is conducted from the coil block 22 to the mover frame 21 or transferred to the permanent magnet 12 installed in the stator 10 by radiation or convection. .

또한 상기 코일 블록(22)에서 발생된 열이 가동자(20)의 프레임(21)이나 영구자석(12)으로 전달되면 이를 방출시키기 위해 방열핀(31)이 형성된 방열판(30)이 장착된다. 방열판(30)은 가동자 프레임(21)이나 영구자석(12)으로 전달된 열은 방열판(30)으로 전달되어 선형 전동기의 외부로 열을 방출시키게 된다.In addition, when the heat generated from the coil block 22 is transferred to the frame 21 or the permanent magnet 12 of the mover 20, the heat dissipation plate 30 is formed with a heat dissipation fin 31 to release it. The heat sink 30 is heat transfer to the mover frame 21 or the permanent magnet 12 is transferred to the heat sink 30 to release heat to the outside of the linear motor.

상기 방열판(30) 장착의 다른 실시예는 도 4에 도시되어 있다. 도 4는 영구자석 가동형 선형 전동기의 정면도이다. 도시된 바와 같이 고정자(10)에 코일 블록(12a)이 형성되며, 가동자(20)에 영구자석(22a)이 설치된다.Another embodiment of mounting the heat sink 30 is shown in FIG. 4. 4 is a front view of a permanent magnet movable linear motor. As shown, the coil block 12a is formed in the stator 10, and the permanent magnet 22a is installed in the mover 20.

또한 상기 고정자(10)에 설치된 코일 블록(12a)에서 발생된 열을 외부로 방출시키기 위해 방열판(30)은 고정자(10)나 가동자(20)에 설치되며, 방열판(30)은 고정자(10)를 통해 전달된 열을 외부로 방출시켜 코일에서 발생된 열을 냉각시키게 된다. 또한 가동자(20)의 영구자석(22a)으로 전달된 열은 가동자 프레임(21)을 통해 전달받아 외부로 방출시키게 된다.In addition, the heat dissipation plate 30 is installed on the stator 10 or the mover 20 to dissipate heat generated from the coil block 12a installed in the stator 10 to the outside, and the heat dissipation plate 30 is the stator 10. The heat transmitted through) is released to the outside to cool the heat generated in the coil. In addition, the heat transferred to the permanent magnet 22a of the mover 20 is received through the mover frame 21 to be released to the outside.

이와 같이 선형 전동기에 설치된 방열판은 선형 전동기의 고정자의 경우 가동자의 위치에 따라 특정 부위에 열이 집중될 수 있다.As described above, in the heat sink installed in the linear motor, heat may be concentrated in a specific part according to the position of the mover in the case of the stator of the linear motor.

이를 위해 방열판도 고정자 전체 또는 특정 부위에 선택적으로 장착할 수 있다. 즉, 고정자의 임의의 위치에 가동자가 장시간 위치하는 장소에만 선택적으로 방열판을 장착하여 사용할 수 있다.To this end, the heat sink can also be selectively mounted on the entire stator or on a specific area. That is, the heat sink can be selectively mounted and used only at a place where the mover is positioned at an arbitrary position of the stator for a long time.

Claims

In a linear motor with a stator and a mover,

A stator frame;

A mover frame;

Cooling apparatus of the linear motor, characterized in that the heat sink is mounted to the stator and the movable frame, respectively, and configured to dissipate heat generated from the coil to the outside and to increase the surface area.

The cooling apparatus according to claim 1, wherein the heat sink mounted to the stator frame is installed in all or part of the stator frame to increase cooling efficiency.