KR100517740B1 - Biasing flux rotor for the blushless dc motor - Google Patents

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KR100517740B1 KR10-2003-0089213A KR20030089213A KR100517740B1 KR 100517740 B1 KR100517740 B1 KR 100517740B1 KR 20030089213 A KR20030089213 A KR 20030089213A KR 100517740 B1 KR100517740 B1 KR 100517740B1
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Abstract

본 발명은 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조를 개시한다. 전동기의 회전자와 고정자 사이에서 발생하는 자기 회로 상에서 특정 영역으로 자속을 편중시킴으로써 기동 토오크를 작게 할 수 있으며 위치 제어가 용이할 수 있는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조를 제공하기 위하여, 회전자와 고정자로 구성되며, 회전자에는 극간격을 사이에 두고 영구자석이 매설되는 무정류자 직류 전동기에 있어서, 회전자의 외주부는, 극간격을 기준으로 최대 자속 영역부를 형성하는 밀집부; 밀집부로부터 회전자의 회전 방향과 반대 방향으로 형성되는 공통부; 그리고 밀집부와 공통부 사이에서 연속 형성되는 연장부를 포함하여 구성되고, 연장부는 선형의 곡률을 가지며, 공통부의 말단과 밀집부의 선단에는 에지부가 형성되는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조를 제공하여, 자기 회로 경로 상의 특정 영역에서 최대 자속을 편중시켜 유동시킴으로써 누설 자속이나 무효 자속을 억제할 수 있으며, 전동기의 기동시 토오크가 저감됨과 동시에 정지시에 회전자가 특정 영역에서 정지가 가능하여 회전 제어가 용이할 수 있어 전동기의 신뢰성이 향상되는 효과가 있는 것이다.The present invention discloses a rotor structure of a non-commutator DC motor. In order to provide a rotor structure of a non-commutator DC motor in which the starting torque can be reduced and the position control can be made easy by biasing the magnetic flux to a specific area on the magnetic circuit generated between the rotor and the stator of the motor. In the non-commutator DC motor is composed of a stator, the permanent magnet is embedded in the rotor between the poles, the outer periphery of the rotor, the dense portion to form a maximum magnetic flux region based on the pole spacing; A common part formed from the dense part in a direction opposite to the rotation direction of the rotor; And an extension part continuously formed between the dense part and the common part, the extension part having a linear curvature, and providing a rotor structure of the rectifier DC motor having an edge part formed at the end of the common part and the tip of the dense part. Leakage or invalid magnetic flux can be suppressed by biasing and flowing the maximum magnetic flux in a specific area on the magnetic circuit path, and the torque can be reduced when starting the motor, and the rotor can be stopped in a specific area when stopping the motor, making it easy to control the rotation. It is possible to improve the reliability of the motor.

Description

무정류자 직류 전동기의 회전자 구조{BIASING FLUX ROTOR FOR THE BLUSHLESS DC MOTOR}Rotor structure of non-commutator DC motors {BIASING FLUX ROTOR FOR THE BLUSHLESS DC MOTOR}

본 발명은 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전자의 적층 철심의 반경을 비균일하게 형성하여 자기 회로상에서 자속을 편중시켜 기동 토오크 특성을 향상시키며 위치 제어가 용이할 수 있는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor structure of a non-commutator DC motor, and more specifically, to form a non-uniform radius of the laminated iron core of the rotor to bias the magnetic flux on the magnetic circuit to improve the starting torque characteristics and easy position control And a rotor structure of a non-commutator DC motor.

일반적으로, 가정용 및 산업용 전기제품 등을 포함하는 전반적인 분야에 있어서는 구동 장치로서 전기에 의해 구동되는 전동기가 사용된다.Generally, electric motors driven by electricity are used as driving devices in the general field including household and industrial electric appliances.

상기한 전동기중, 최근들어 무정류자 직류 전동기(BrushLess DC motor)는 그 구조의 간단 및 고성능화와 경박 단소화로 급격한 개발이 진행되고 있다.In recent years, among the above-mentioned electric motors, the BrushLess DC motor has been rapidly developed due to its simple structure, high performance, and light weight.

이러한 BLDC 전동기의 기본적 구성으로는 원형 고정자(stator)에 직류 전원이 인가되는 코일과, 이 고정자의 내측에 회전가능하게 삽입된 회전자 및 기타 회로장치로 구성되어 있으며, 상기 고정자의 코일에 의해 발생한 극성에 대응하여 흡입력 및 반발력을 발생시키는 소정 극성을 갖는 영구자석이 상기 회전자에 설치되어 전동기는 회전하게 되는 것이다. The basic configuration of the BLDC motor is composed of a coil to which DC power is applied to a circular stator, a rotor rotatably inserted inside the stator, and other circuit devices, which are generated by the coil of the stator. Permanent magnets having a predetermined polarity for generating suction and repelling force corresponding to the polarity are installed in the rotor to rotate the motor.

보다 상세하게는, 상기 BLDC 전동기는 도 1에 도시한 바와 같이, 회전자(10)와 고정자(20)로 구성되며, 회전자(10)에는 철심(11)의 내부에 복수의 영구자석(12)이 내설되어 다극수의 계자극을 형성하며, 고정자(20)에는 고정자 철심(21)의 내주면에 고정자 코일을 권선하기 위한 반폐형의 슬롯(22)이 형성된다.In more detail, as shown in FIG. 1, the BLDC motor includes a rotor 10 and a stator 20, and the rotor 10 includes a plurality of permanent magnets 12 inside the iron core 11. ) Is internally formed to form a multipole magnetic pole, and the stator 20 is formed with a semi-closed slot 22 for winding the stator coil on the inner circumferential surface of the stator core 21.

상기와 같이 구성된 BLDC 전동기에서, 통상 3상으로 분리되는 고정자(20)의 슬롯(22)에서 권선된 고정자(20)의 코일을 교대로 자화시켜 발생되는 자속에 의해 회전자(10)가 회전하도록 구성된다.In the BLDC motor configured as described above, the rotor 10 is rotated by the magnetic flux generated by alternately magnetizing the coils of the stator 20 wound in the slots 22 of the stator 20 separated into three phases. It is composed.

이와 같이, 고정자(20)의 각 상에서, 즉 통상 u상, v상, w상이라고 일컫는 각각의 다른 상에서 자속이 순차적으로 교번하면서 여자되어 영구자석(12)의 자속에 의해 일정한 방향으로 회전하게 되는데, 이때에는 영구자석(12)에서 발생된 자속은 고정자 철심(21)으로 진행한 후에 다시 회전자(10)로 회귀하여 자기회로를 형성하게 된다.In this way, the magnetic flux is excited while being rotated in sequence in each phase of the stator 20, that is, each of the other phases commonly referred to as u-phase, v-phase, w-phase and rotated in a constant direction by the magnetic flux of the permanent magnet 12. At this time, the magnetic flux generated from the permanent magnet 12 is returned to the rotor 10 after the magnetic flux generated in the stator core 21 to form a magnetic circuit.

이러한 자기 회로를 형성하는 힘의 크기는, 자극피치의 평균자속밀도와 매극당 자속에 비례하게 되므로, 상기 영구자석(12) 사이의 간격에 해당하는 극간격에 의한 자속 투자율과, 고정자와 회전자 사이의 간격인 공극의 자속 투자율이 큰 영향을 미치게 된다. Since the magnitude of the force forming the magnetic circuit is proportional to the average magnetic flux density of the magnetic pole pitch and the magnetic flux per pole, the magnetic flux permeability due to the polar interval corresponding to the interval between the permanent magnets 12, the stator and the rotor The magnetic flux permeability of the gap, which is the interval between them, has a big influence.

이러한 자기 회로에서 나타나는 손실로 지적되는 사항은 투자율의 차이에 의한 맴돌이 자속으로 나타나며, 또한 공극의 간격에 의한 자속의 누설은 기동시 토오크의 손실을 가져오게 된다.The point indicated by the loss in the magnetic circuit is the eddy flux due to the difference in permeability, and the leakage of the magnetic flux due to the gap between the gaps causes the loss of torque at the start.

그러나, 상기한 공극은 회전자와 고정자 사이의 간격에 해당하는 것으로, 상기 회전자 자체에서 발생하는 맴돌이 자속에 의한 손실의 원인이 되고 있으며, 이러한 맴돌이 자속을 일정하게 제어하기 위하여 철심이 적층 형성되는 회전자의 반경을 일정하게 하는 한편 자극피치를 작게 하고 있는 실정이다.However, the air gap corresponds to the distance between the rotor and the stator, which causes a loss due to the eddy flux generated in the rotor itself, and the cores are laminated to control the eddy flux constantly. The radius of the rotor is fixed while the magnetic pole pitch is reduced.

그리하여, 철심이 일정한 반경으로 적층 형성되는 회전자로부터 기동시에는 토오크가 항상 일정하게 되고, 이러한 기동 토오크가 일정하다는 것은 항상 일정량의 토오크를 요구하게 되는 것을 의미하므로 이에 비례하여 기동 토오크가 커지게 되는 문제점이 있었다.Thus, the torque is always constant when starting from a rotor in which iron cores are laminated with a constant radius, and the constant starting torque means that a certain amount of torque is always required, so that the starting torque is increased proportionally. There was a problem.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 회전자와 고정자 사이에서 발생하는 자기 회로 상에서 특정 영역으로 자속을 편중시킴으로써 기동 토오크를 작게 할 수 있으며 위치 제어가 용이할 수 있는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to bias the magnetic flux to a specific area on the magnetic circuit generated between the rotor and the stator to reduce the starting torque and to facilitate the position control. To provide a rotor structure of a non-commutator DC motor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 회전자와 고정자로 구성되며, 회전자에는 극간격을 사이에 두고 영구자석이 매설되는 무정류자 직류 전동기에 있어서, 회전자의 외주부는, 극간격을 기준으로 최대 자속 영역부를 형성하는 밀집부; 밀집부로부터 회전자의 회전 방향과 반대 방향으로 형성되는 공통부; 그리고 밀집부와 공통부 사이에서 연속 형성되는 연장부를 포함하여 구성되고, 연장부는 선형의 곡률을 가지며, 공통부의 말단과 밀집부의 선단에는 에지부가 형성되는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is composed of a rotor and a stator, in the non-commutator DC motor in which the permanent magnet is embedded in the rotor with a gap between the rotor, the outer peripheral portion of the rotor, the gap A dense part forming a maximum magnetic flux area part as a reference; A common part formed from the dense part in a direction opposite to the rotation direction of the rotor; And an extension part continuously formed between the dense part and the common part, the extension part having a linear curvature, and providing a rotor structure of the rectifier DC motor having an edge part formed at the end of the common part and the tip of the dense part.

본 발명은 전동기의 회전자와 고정자 사이에서, 특히 무정류자 직류 전동기의 회전자에서 발생하는 자속이 고정자를 향해 보다 원할하게 자기 회로를 형성하기 위하여, 특정 영역에서 자속이 집중되는 영역을 형성시킴으로써 맴돌이 자속을 고정자로 유도함과 동시에 통상의 자속 회로를 구성하는 회전자의 경로 상에 에지를 형성하여 특정 영역에서 자속이 편중되는 효과를 이용함으로써, 기동 토오크를 변화시킬 수 있어 토오크 저감과 함께 회전자가 정지시에도 특정 영역에서 위치가 제어될 수 있는 특징을 가진다.The present invention provides a circumference by forming an area in which magnetic flux is concentrated in a specific area so that the magnetic flux generated between the rotor and the stator of the electric motor, in particular the rotor of the non-commutator DC motor, forms a magnetic circuit more smoothly toward the stator. By inducing the magnetic flux to the stator and forming an edge on the rotor's path constituting the normal magnetic flux circuit, the magnetic flux is biased in a specific area, so that the starting torque can be changed to reduce the torque and the rotor stops. Even when the city has a feature that the position can be controlled in a specific area.

상기와 같은 특징을 가지는 본 발명에 의한 무정류자 직류 전동기의 구성중 회전자를 중심으로 설명하면서 본 발명을 명확하게 개시하고자 하며, 종래와 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 부여한다.The present invention will be clearly described with reference to the rotor in the configuration of the non-commutator DC motor according to the present invention having the above characteristics, the same components as in the prior art are given the same reference numerals.

도 2에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 무정류자 직류 전동기에서 회전자(10)의 개략적인 구성이 도시되었다.2 shows a schematic configuration of a rotor 10 in a non-commutator DC motor according to a preferred embodiment of the present invention.

상기 회전자(10)에는 영구자석(12)이 극간격(d)을 사이에 두고 상호 다른 극성이 대향되도록 매설되어 있다.The rotor 10 is embedded with a permanent magnet 12 so as to face different polarities with the pole interval d therebetween.

그리고, 상기 회전자(10)의 외주부에는 상기 극간격(d)의 기준선을 중심으로 밀집부(30)가 형성되는데, 이는 영구자석(12) 및 고정자(20)를 유동하면서 형성되는 자기 회로의 경로 상에서 자속이 특정 영역으로 편중될 수 있도록 형성된 것으로, 이러한 특정 영역이 상기 밀집부(30)가 되도록 구성한 것이다. 상기 밀집부(30)의 형성에 의해 자속의 흐름은 밀집부(30)에서 최대의 투자율을 가지게 된다.In addition, the outer circumferential portion of the rotor 10 is formed with a dense portion 30 around the reference line of the pole spacing (d), which is a magnetic circuit formed while flowing the permanent magnet 12 and the stator 20 The magnetic flux is formed to be biased to a specific area on the path, and the specific area is configured to be the dense part 30. By the formation of the dense portion 30, the flow of magnetic flux has a maximum permeability in the dense portion 30.

또한, 상기 회전자(10) 외주부에는 상기 밀집부(30)로부터 특정 방향 즉, 회전자(10)의 회전 방향과 반대 방향으로 공통부(34)가 형성되는데, 이는 종래 회전자(10)가 가지는 직경에 해당하는 영역이다.In addition, a common portion 34 is formed on the outer circumference of the rotor 10 in a specific direction, that is, in a direction opposite to the rotation direction of the rotor 10, from the dense portion 30, which is a conventional rotor 10. The branch is a region corresponding to the diameter.

그리하여, 상기 밀집부(30)와 공통부(34)는 상호 연속 형성되도록 그 사이에서 연장부(32)가 형성되는데, 이러한 연장부(32)는 바람직하게는 선형의 곡률을 가지도록 형성된다. Thus, the dense portion 30 and the common portion 34 are formed with an extension portion 32 therebetween so as to be continuous with each other, the extension portion 32 is preferably formed to have a linear curvature.

만일, 이러한 연장부(32)에서 특정 영역이 비선형적으로 돌출되거나 함몰되어 형성되는 경우에는 상기 밀집부(30)에 집중되는 자속의 편중이 영향을 받게 되는데, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 연장부(32)가 선형적으로 형성됨으로써 그 효과를 단일하게 설명하였으나, 특정한 효과를 가지기 위하여 상기 연장부(32)에서 자속을 편중시키는 상기 밀집부(30)와 같은 영역의 형성이 가능한 바, 이는 당업자간에 다양한 변형이 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 청구범위에 의하여 한정되는 범주내에 속하는 것이다.If a specific area is formed to protrude or be recessed non-linearly in the extension part 32, the magnetic flux concentrated in the dense part 30 is affected. In the preferred embodiment of the present invention, the extension part Although the effect of the 32 is linearly described to describe the effect singly, in order to have a specific effect, it is possible to form an area such as the dense portion 30 that biases the magnetic flux in the extension portion 32, which is a person skilled in the art. Various modifications are possible in the liver, and such modifications fall within the scope defined by the claims of the present invention.

한편, 상기 공통부(34)의 말단과 상기 밀집부(30)의 선단 즉, 상기 밀집부(30) 일측에는 회전자(10)의 중심을 기준으로 급격한 반경의 감소를 가지는 에지부(36)가 형성되어, 상기 밀집부(30)와 상기 공통부(34) 사이의 상호 경계면을 형성한다.On the other hand, at the end of the common portion 34 and the front end of the dense portion 30, that is, the one side of the dense portion 30, the edge portion 36 having a sharp decrease in radius relative to the center of the rotor 10 Is formed to form a mutual interface between the dense portion 30 and the common portion 34.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 효과를 설명한다.The effect of this invention comprised as mentioned above is demonstrated.

도 3은 본 발명의 회전자(10)에 의한 자기 회로를 도시하고 있다.3 shows a magnetic circuit by the rotor 10 of the present invention.

상기 회전자(10)의 영구자석(12)에서 발생하는 자속은 공극(G)을 통해 고정자(20)의 치형부(28)를 경유하여 고정자(20)의 코어(21)를 향하게 되고, 이후 다시 공극(G)을 통해 상기 영구자석(12)에 인접한 다른 극의 영구자석(12)으로 진행되며, 회전자(10)를 2차 도체로 하여 초기 영구자석(12)의 동일한 극으로 회귀하는 회로를 구성한다.The magnetic flux generated in the permanent magnet 12 of the rotor 10 is directed toward the core 21 of the stator 20 via the teeth 28 of the stator 20 through the gap (G), and then Again through the gap (G) proceeds to the permanent magnet 12 of the other pole adjacent to the permanent magnet 12, the rotor 10 as a secondary conductor to return to the same pole of the initial permanent magnet 12 Configure the circuit.

상기와 같은 자기 회로에서, 상기 회전자(10)에서 발생하는 자속은 상기 밀집부(30)를 향하여 편중되는데, 이는 동일한 면적의 영역에서 평균되는 자속보다 자기 저항이 적은 방향을 향하여 밀집하는 자기장 유동의 특성에 의한 것이며, 특히 밀집부(30)에 해당하는 영역의 공극(G)은 상대적으로 다른 영역보다 작은 간격이므로 자속이 편중될 수 있는 것이다.In the magnetic circuit as described above, the magnetic flux generated in the rotor 10 is biased toward the dense portion 30, which is a magnetic field flow that is concentrated toward the direction of less magnetic resistance than the magnetic flux averaged in the area of the same area. It is due to the characteristics of, in particular, the voids (G) in the region corresponding to the dense portion 30 is relatively smaller than the other regions because the magnetic flux can be biased.

보다 상세하게는, 회전자(10)의 영구자석(12)에서 발생하는 자속은 회전자(10)의 반경을 중심으로 고정자(20)에 가까운 방향으로 밀집하게 되는데, 이는 간격이 넓은 공통부(34)의 공극(G)에 비하여 투자율이 큰 자성체인 일측의 밀집부(30)를 향하여 편중되어 유동하게 되면서 자기 회로를 형성하게 된다. More specifically, the magnetic flux generated in the permanent magnet 12 of the rotor 10 is concentrated in a direction close to the stator 20 around the radius of the rotor 10, which is a common part (with a wide spacing) The magnetic circuit is formed while being biased and flows toward the dense portion 30 on one side, which is a magnetic material having a high permeability compared to the gap G of 34).

이와 같은 자속의 밀집을 도식화하기 위하여, 도 3에서는 자속 밀도를 나타내는 자속간 간격을 a, b, c로 도시하였는 바, 이에 따라 밀집부(30)를 향하여 자속이 편중되는 것이므로 a는 b보다 작은 간격이므로 a에서 자속이 밀집되는 것이고, b에서는 c보다 자속이 밀집되는 것으로 도시하였다. 즉, 자속 밀도는 a, b, c의 순서로 상대적인 차이를 가지게 된다.In order to diagram the density of such magnetic flux, in FIG. 3, the interval between the magnetic fluxes representing the magnetic flux density is illustrated as a, b, and c. Accordingly, since the magnetic flux is biased toward the dense portion 30, a is smaller than b. Since the magnetic flux is concentrated at a because of the spacing, the magnetic flux is denser at b than c. That is, the magnetic flux density has a relative difference in the order of a, b, and c.

그리고, 상기와 같이 일측의 밀집부(30)에 편중된 자속은 상대적으로 자기 저항이 작도록 대향되어 있는 일측의 고정자(20)의 치형부(28)를 향하여 자기 회로 경로를 구성하게 되고, 이로써 전술한 자기 회로 경로를 통해 타측의 고정자(20) 치형부(28)를 경유하여 다시 회전자(10)로 회귀하게 된다.Then, as described above, the magnetic flux biased to the dense portion 30 on one side constitutes a magnetic circuit path toward the teeth 28 of the stator 20 on one side, which is opposed so that the magnetic resistance is relatively small. The magnetic circuit path is returned to the rotor 10 via the stator 20 and the teeth 28 of the other side.

이때, 상기 타측의 고정자(20) 치형부(28)에서 회귀되는 자속은 초기 회전자(10)를 출발한 위치의 일측의 밀집부(30)에 연접한 에지부(36) 근처에서 우선적으로 편중되어 자기 회로를 형성하게 된다.At this time, the magnetic flux returned from the stator 20 of the other side of the stator 20 is preferentially biased near the edge portion 36 connected to the dense portion 30 on one side of the position from which the initial rotor 10 is started. This forms a magnetic circuit.

그리하여, 에지부(36)를 경유한 자속은 회전자(10) 철심을 통해 원위치인 영구자석(12)으로 유동하게 된다.Thus, the magnetic flux via the edge portion 36 flows to the permanent magnet 12 in its original position through the iron core of the rotor 10.

이와 같은 자기 회로를 형성함에 있어서, 회전자(10)가 회전하게 되는 경우 공통부(34)에 의한 토오크보다 밀집부(30)에 의한 토오크가 상당히 격감하게 되는데, 이는 자극피치의 평균자속밀도 및 자속이 모두 밀집부(30)에서 증가된 결과이다.In forming such a magnetic circuit, when the rotor 10 rotates, the torque by the dense portion 30 is considerably reduced rather than the torque by the common portion 34, which is an average magnetic flux density of the magnetic pole pitch and All of the magnetic flux is the result of increased in the dense portion (30).

결과적으로, 상기와 같이 공통부(34)에 유동하는 자속보다 편중된 자속밀도를 가지는 밀집부(30)에 의하여 기동시 토오크는 격감될 수 있으며, 자기 회로 상에서 밀집부(30)와 공통부(34)를 통과하는 자속은 선형의 곡률을 가지는 연장부(32)를 통해 유연하게 자기 회로를 형성할 수 있어 편중된 자기 회로의 유동이 연장부(32)에서 평균화되어 유동될 수 있게 되며, 회귀되는 자속은 상기 공통부(34)의 말단과 상기 밀집부(30)의 선단에서 경계면을 형성하는 에지부(36)에 의해 자속의 회귀가 보다 원할하게 되는 것이다.As a result, the torque at start-up can be reduced by the dense portion 30 having the magnetic flux density biased to the magnetic flux flowing in the common portion 34 as described above, and the dense portion 30 and the common portion ( The magnetic flux passing through 34 may form a magnetic circuit flexibly through the extension portion 32 having a linear curvature so that the flow of the unbalanced magnetic circuit can be averaged and flowed in the extension portion 32 and regression. The return of the magnetic flux is more desired by the edge portion 36 which forms an interface at the end of the common portion 34 and the tip of the dense portion 30.

한편, 상기와 같은 자기 회로를 통해 회전하는 회전자(10)는 그 기동이 멈추게 되는 경우, 즉 전동기의 회전이 정지하게 되는 경우에 발생된 자속은 밀집부(30)와 에지부(36)에서 잔류 자속을 형성하게 되어 회전자(10)는 고정자(20)의 치형부(28)를 중심으로 일정한 위치에서 정지가 가능하여 회전에 대한 위치 제어가 용이하게 가능하게 된다. On the other hand, the magnetic flux generated when the rotor 10 rotates through the magnetic circuit as described above is stopped, that is, when the rotation of the motor is stopped, the dense portion 30 and the edge portion 36 Since the residual magnetic flux is formed, the rotor 10 may be stopped at a predetermined position about the teeth 28 of the stator 20, thereby facilitating position control for rotation.

또한, 일반적으로 회전자(10)와 고정자(20) 사이의 공극(G)에 의해 고정자(20)로 유동하지 못하여 필연적으로 발생하는 맴돌이 자속은 상기 밀집부(30)와 에지부(36)에 의해 유동이 안내되는 효과가 발생할 수 있으며, 이로부터 맴돌이 자속의 손실을 일부 저감함으로써 무효 자속을 감소시켜 토오크 특성을 보다 향상시킬 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.In addition, the eddy flux that is inevitably generated due to the inability to flow to the stator 20 by the gap G between the rotor 10 and the stator 20 is applied to the dense portion 30 and the edge portion 36. The flow can be guided by this effect, from which can be expected to reduce the effective magnetic flux by reducing the loss of the circulating magnetic flux to improve the torque characteristics.

이와 같이, 본 발명은 회전자(10)와 고정자(20)의 자기 회로 상에서 밀집부(30)에 자속을 편중시키므로 회전자(10)의 기동시 토오크가 저감될 수 있게 된다. As such, the present invention biases the magnetic flux in the dense part 30 on the magnetic circuits of the rotor 10 and the stator 20, so that torque at the start of the rotor 10 can be reduced.

본 발명의 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조에 의하여, 자기 회로 경로 상의 특정 영역에서 최대 자속을 편중시켜 유동시킴으로써 누설 자속이나 무효 자속을 억제할 수 있으며, 전동기의 기동시 토오크가 저감됨과 동시에 정지시에 회전자가 특정 영역에서 정지가 가능하여 회전 제어가 용이할 수 있어 전동기의 신뢰성이 향상되는 효과가 있는 것이다. By the rotor structure of the non-commutator DC motor of the present invention, it is possible to suppress the leakage magnetic flux and the invalid magnetic flux by biasing and flowing the maximum magnetic flux in a specific region on the magnetic circuit path, and the torque is reduced at the time of starting the motor and at the same time Since the rotor can be stopped in a specific area, the rotation can be easily controlled, thereby improving the reliability of the motor.

도 1은 종래 무정류자 직류 전동기의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a conventional non-commutator DC motor.

도 2는 본 발명에 의한 무정류자 직류 전동기의 회전자의 구성도.2 is a configuration diagram of a rotor of a non-commutator DC motor according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 회전자에서 나타나는 자기 회로도.3 is a magnetic circuit diagram of a rotor according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 회전자 20: 고정자10: rotor 20: stator

21: 고정자 코어 28: 치형부21: stator core 28: teeth

30: 밀집부 32: 연장부30: dense part 32: extension part

34: 공통부 36: 에지부34: common part 36: edge part

Claims (3)

회전자(10)와 고정자(20)로 구성되며, 상기 회전자(10)에는 극간격(d)을 사이에 두고 영구자석(12)이 매설되는 무정류자 직류 전동기에 있어서,In the non-commutator DC motor, which consists of a rotor (10) and a stator (20), and the permanent magnet (12) is embedded in the rotor (10) with a gap (d) therebetween. 상기 회전자(10)의 외주부는,The outer circumference of the rotor 10, 상기 극간격(d)을 기준으로 최대 자속이 편중되는 영역을 형성하는 밀집부(30);A dense part 30 forming an area in which the maximum magnetic flux is biased based on the pole distance d; 상기 밀집부(30)로부터 상기 회전자(10)의 회전 방향과 반대 방향으로 형성되는 공통부(34); 그리고A common part 34 formed from the dense part 30 in a direction opposite to the rotation direction of the rotor 10; And 상기 밀집부(30)와 상기 공통부(34) 사이에서 연속 형성되는 연장부(32)를 포함하여 구성되고,It comprises an extension part 32 which is continuously formed between the dense portion 30 and the common portion 34, 상기 연장부(32)는 선형의 곡률을 가지며, The extension portion 32 has a linear curvature, 상기 공통부(34)의 말단과 상기 밀집부(30)의 선단에는 에지부(36)가 형성되어 상호 경계면을 형성하는 것을 특징으로 하는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조.Rotor structure of a non-commutator DC motor, characterized in that the edge portion (36) is formed at the end of the common portion (34) and the tip of the dense portion (30) to form a mutual interface. 제 1 항에 있어서, 상기 연장부(32)는, The method of claim 1, wherein the extension portion 32, 최대 자속이 편중되는 영역을 형성하는 또 다른 밀집부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조.The rotor structure of the non-commutator DC motor, further comprising another dense portion forming an area where the maximum magnetic flux is biased. 제 1 항에 있어서, 상기 에지부(36)는, 상기 고정자(20)의 치형부(28) 중앙에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무정류자 직류 전동기의 회전자 구조.2. The rotor structure according to claim 1, wherein the edge portion (36) is configured to be positioned at the center of the tooth portion (28) of the stator (20).
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