KR100421384B1

KR100421384B1 - 유도 전동기의 회전자

Info

Publication number: KR100421384B1
Application number: KR10-2001-0058873A
Authority: KR
Inventors: 김영관; 최문창; 서광하; 지유철; 김회선; 왕대성
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2001-09-22
Filing date: 2001-09-22
Publication date: 2004-03-09
Also published as: KR20030025702A

Abstract

본 발명은 유도 전동기의 회전자에 관한 것으로, 본 발명은 중심부에 축 삽입구멍이 형성되고, 이 축 삽입구멍의 외곽에 위치하는 두 개의 동심원상에 다수개의 관통공이 배열된 다수개의 규소강판을 적층하여 이루어진 환봉체와, 상기 환봉체에 형성된 두 개의 동심원상으로 배열된 다수개의 관통공에 각각 관통 삽입되는 복수개의 고정 바와, 상기 환봉체의 양단에 각각 위치하여 상기 복수개의 고정 바의 양단이 브레이징에 의해 고정 결합되는 관통공이 두 개의 동심원상에 배열된 단락 링과, 상기 단락 링의 외측에 삽입되어 그 단락 링의 강도를 보강하는 지지링을 포함하도록 구성하여 유도 전동기의 고속 운전시 고속 회전으로 인한 원심력에 의해서 구성 부품의 변형을 방지할 뿐만 아니라 그 구성 부품의 변형 방지에 의해 밸런스를 정확하게 유지함으로써 고속 회전을 안정적으로 유지하여 신뢰성을 높이고 아울러 동손을 감소시켜 효율을 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

유도 전동기의 회전자{ROTOR FOR INDUCTION MOTOR}

본 발명은 유도 전동기의 회전자에 관한 것으로, 특히 고속 회전시 원심력으로 인한 부품의 변형을 최소화할 수 있도록 한 유도 전동기의 회전자에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 전기에너지를 공급받아 운동에너지 변환시키는 기기로, 그 종류가 다양하다.

도 1은 상기 전동기의 일예로 유도 전동기를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 유도 전동기는 내부에 코일이 권선된 고정자(100)와 그 고정자(100)의 내부에 삽입되어 그 고정자 권선 코일(110)에 흐르는 교번 전류에 의해 발생되는 회전 자기장에 의해 유도 전류를 발생시키는 원통 형태의 회전자(200)를 포함하여 구성된다.

상기 고정자(100)는 소정 형상으로 형성된 다수개의 라미네이션 시트가 적층된 적층체(120)와 그 적층체(120)에 형성된 티스에 권선되는 권선 코일(110)이 포함되어 구성된다.

상기 회전자(200)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 일정 두께를 갖는 환형 형상의 박판 내부에 동일원 선상으로 일정 간격을 두고 다수개의 관통공(211)이 형성된 실리콘 스틸(L)이 원통 형태를 이루도록 다수개 적층된 환봉형 적층체(210)와, 그 환봉형 적층체(210)의 관통공(211)들에 각각 삽입되는 고정 바(220)와, 상기 환봉형 적층체(210)의 양단에 각각 위치하여 상기 고정 바(220)들과 결합되는 단락 링(230)과, 상기 단락 링(230)의 외측으로 결합되어 구조적 강도를 강화하는 지지링(240)을 포함하여 구성된다.

상기 고정 바(220)는 상기 환봉형 적층체(210)의 길이보다 길게 형성되며 그 양단이 상기 단락 링(230)에 형성된 다수개의 관통공(231)에 각각 삽입된 상태에서 브레이징에 의해 그 고정 바(220)와 단락 링(230)이 서로 결합된다. 상기 고정 바(220)는 도체인 구리로 형성된다.

상기 단락 링(230)의 외경은 상기 환봉형 적층체(210)의 외경보다 약간 작게 형성되며 상기 지지링(240)은 상기 환봉형 적층체(210)의 외경과 상응하도록 스테인레스 강 재질로 형성되어 상기 단락 링(230)의 외경에 삽입 고정된다.

그리고 상기 환봉형 적층체(210)의 가운데에 축 삽입구멍(212)이 형성되고 그 축 삽입구멍(212)에 회전축이 고정 결합된다.

상기한 바와 같은 유도 전동기의 작동은 다음과 같다.

먼저, 상기 고정자(100)의 권선 코일(110)에 교번 전류가 인가되면 그 인가되는 교번 전류에 의해 발생되는 회전 자기장과 그 회전 자기장에 의해 상기 회전자에 발생되는 유도 전류와의 상호작용에 의해 토오크(Torque)가 발생되며 그 토오크에 의해상기 회전자(200)가 회전하게 된다. 상기 회전자(200)의 회전력은 그 회전자(200)에 결합된 회전축에 의해 외부로 전달된다.

한편, 상기 유도 전동기가 50000RPM 이상의 고속 회전시 상기 회전자(200)에 과도한 원심력이 작용하게 되며 그 과도한 원심력으로 인하여 단락 링(230)에 변형이 발생된다. 그러나 상기 단락 링(230)의 외측에 결합된 지지링(240)에 의해 그 단락 링(230)의 외측 변형이 방지되나 그 단락 링(230)의 내측으로 변형이 발생되어 부품간의 결합 상태가 견고하지 못하게 될 뿐만 아니라 밸런싱 정도가 약화되어 회전 불균형 및 부품의 수명을 단축시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 고속 회전시 원심력으로 인한 부품의 변형을 최소화할 수 있도록 한 유도 전동기의 회전자를 제공함에 있다.

도 1은 종래 유도 전동기를 도시한 단면도,

도 2는 상기 유도 전동기의 회전자를 분해하여 도시한 사시도,

도 3은 본 발명의 유도 전동기의 회전자가 구비된 유도 전동기의 단면도,

도 4는 본 발명의 유도 전동기 회전자를 분해하여 도시한 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

310 ; 환봉체 320 ; 고정 바

330 ; 단락 링 340 ; 지지링

L' ; 적층 박판

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 중심부에 축 삽입구멍이 형성되고, 이 축 삽입구멍의 외곽에 위치하는 두 개의 동심원상에 다수개의 관통공이 배열된 다수개의 규소강판을 적층하여 이루어진 환봉체와, 상기 환봉체에 형성된 두 개의 동심원상으로 배열된 다수개의 관통공에 각각 관통 삽입되는 복수개의 고정 바와, 상기 환봉체의 양단에 각각 위치하여 상기 복수개의 고정 바의 양단이 브레이징에 의해 고정 결합되는 관통공이 두 개의 동심원상에 배열된 단락 링과, 상기 단락 링의 외측에 삽입되어 그 단락 링의 강도를 보강하는 지지링을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자가 제공된다.

이하, 본 발명의 유도 전동기의 회전자를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 유도 전동기 회전자의 일예가 구비된 유도 전동기를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 상기 유도 전동기는 내부에 코일이 권선된 고정자(100)와 그 고정자(100)의 내부에 삽입되어 그 고정자 권선 코일(110)에흐르는 교번 전류에 의해 발생되는 회전 자기장에 의해 유도 전류를 발생시키는 원통 형태의 회전자(300)를 포함하여 구성된다.

상기 고정자(100)는 소정 형상으로 형성된 다수개의 라미네이션 시트가 적층된 적층체(120)와 그 적층체(120)에 형성된 티스에 권선되는 권선 코일(110)이 구비된다.

상기 회전자(300)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 길이를 갖는 환봉체(310)와, 그 환봉체(310)의 내부에 다수개의 동심원상으로 복수개 관통 삽입되는 고정 바(320)와, 상기 환봉체(310)의 양단에 각각 위치하여 상기 고정 바(320)와 함께 고정 결합되는 단락 링(330)과, 상기 단락 링(330)의 외측에 삽입되어 그 단락 링(330)의 강도를 보강하는 지지링(340)을 포함하여 구성된다.

상기 환봉체(310)는 일정 두께를 갖는 원형 규소 강판의 내부에 다수개의 동심원상으로 다수개의 관통공(311)(312)이 일정 간격을 두고 형성되어 이루어진 적층 박판(L')이 환봉 형태를 이루도록 다수개 적층된 적층체로 이루어짐이 바람직하다.

상기 적층 박판(L')에 형성되는 관통공(311)(312)들은 두 개의 동심원상에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 고정 바(320)는 상기 환봉체(310)의 길이보다 길게 형성된 봉 형태로 그 재질은 도체인 구리로 형성되며 그 고정 바(320)는 상기 고정 바(320)의 관통공(311)(312)들에 의해 형성되는 구멍에 각각 삽입된다.

상기 단락 링(330)은 상기 환봉체(310)의 외경보다 작은 외경을 갖는 환형형태로 도체의 재질로 형성되며 그 단면이 사각 형태인 링으로 형성되고 그 내부에 상기 환봉체 관통공(311)(312)들의 위치와 상응하도록 관통공(331)(332)이 형성된다. 상기 단락 링(330)은 상기 환봉체(310)의 양측에 각각 위치한 상태에서 그 단락 링(330)의 관통공(331)(332)들에 상기 고정 바(320)가 각각 삽입된 상태에서 브레이징에 의해 상기 고정 바(320)들과 고정 결합된다.

상기 지지링(340)은 상기 환봉체(310)의 외경과 상응하는 외경 및 상기 단락 링(330)의 외경과 상응하는 내경을 갖도록 환형 형태의 동 재질로 형성된다. 상기 지지링(340)은 상기 단락 링(330)의 외경에 삽입 고정된다.

이하, 본 발명의 유도 전동기 회전자의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 유도 전동기는 상기 고정자(100)의 권선 코일(110)에 교번 전류가 인가되면 그 인가되는 교번 전류에 의해 발생되는 회전 자기장과 그 회전 자기장에 의해 상기 회전자(300)에 발생되는 유도 전류와의 상호작용에 의해 토오크가 발생되며 그 토오크에 의해상기 회전자(300)가 회전하게 된다.

그리고 상기 유도 전동기가 고속 회전으로 운전되면 그 회전자(300)가 고속으로 회전되면서 과도한 원심력이 작용하게 된다. 이때, 상기 회전자(300)의 고속 회전으로 상기 단락 링(330)에 작용하는 원심력에 의한 변형은 외측 변형은 상기 지지링(340)에 의해 지지되고 그 단락 링(330)의 내측 변형은 그 단락 링(330)의 내부에 복수개의 원형열로 배열 결합된 고정 바(320)들에 의해 강도가 보강되어 방지된다.

한편, 본 발명은 상기 환봉체(310)의 내부에 결합되는 고정 바(320)들이 복수개의 동심원상에 배열되도록 결합되므로 하나의 원상에 고정 바(320)들이 결합되는 것 보다 그 총합적인 고정 바(320)의 단면적이 크게 되어 쇄교자속에 의하여 전압이 유기되면서 전류가 흘러 회전자의 동손을 감소시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유도 전동기의 회전자는 유도 전동기의 고속 운전시 고속 회전으로 인한 원심력에 의해서 구성 부품의 변형을 방지하게 될 뿐만 아니라 그 구성 부품의 변형 방지에 의해 밸런스를 정확하게 유지하게 됨으로써 고속 회전을 안정적으로 유지하게 되어 신뢰성을 높일 수 있고, 또한 동손을 감소시키게 됨으로써 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

중심부에 축 삽입구멍이 형성되고, 이 축 삽입구멍의 외곽에 위치하는 두 개의 동심원상에 다수개의 관통공이 배열된 다수개의 규소강판을 적층하여 이루어진 환봉체와, 상기 환봉체에 형성된 두 개의 동심원상으로 배열된 다수개의 관통공에 각각 관통 삽입되는 복수개의 고정 바와, 상기 환봉체의 양단에 각각 위치하여 상기 복수개의 고정 바의 양단이 브레이징에 의해 고정 결합되는 관통공이 두 개의 동심원상에 배열된 단락 링과, 상기 단락 링의 외측에 삽입되어 그 단락 링의 강도를 보강하는 지지링을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 유도 전동기의 회전자.
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