KR100621181B1

KR100621181B1 - 브러시리스 직류모터

Info

Publication number: KR100621181B1
Application number: KR1020040097581A
Authority: KR
Inventors: 박찬배
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-09-13
Also published as: KR20060058512A

Abstract

본 발명은 회전자 구조를 개선한 브러시리스 직류모터에 관한 것으로서, 고정자(20)와; 고정자(20)의 내측에 마련되며, 자석매립홀(32) 및 자속단락방지홀(34)이 형성된 회전자코어(30)와; 자석매립홀(32)에 매립되는 영구자석(40)을 포함하며, 회전자코어(30)에는 자속단락방지홀(34)과 근접하도록 회전자코어(30)의 외주면을 따라 보조자속단락방지홀(36)이 형성되어 있는 데 그 특징이 있다. 이에 따라, 영구자석의 단부에서 발생되는 자속단락을 최소화시킴으로써 토크의 특성 및 효율을 향상시킬 수 있다.

고정자, 회전자코어, 자석매립홀, 자속단락방지홀, 보조자석단락방지홀

Description

브러시리스 직류모터 {BRUSHLESS D.C MOTOR}

도 1은 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터에서 고정자 및 회전자의 결합구조를 도시한 단면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터에서 회전자를 도시한 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터에서 회전자의 자속단락방지홀 및 보조자속단락방지홀 배치구조를 확대 도시한 부분단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터에서 회전자의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 고정자 12 : 공극부

20 : 회전자 30 : 회전자코어

32 : 자석매립홀 34 : 자속누설방지홀

36 : 보조자속누설방지홀 38 : 리벳홀

50 : 제1브릿지 60 : 제2브릿지

70 : 제3브릿지

본 발명은 브러시리스 직류모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자의 구조를 개선한 브러시리스 직류모터에 관한 것이다.

일반적으로, 구동장치는 가전기기와 산업기기 등을 생산하는 전 산업분야에 걸쳐 다양하게 사용되고 있으며, 이러한 구동장치의 대표적인 것이 전기에 의해 구동되는 전동모터이다.

전동모터는 사용하고자 하는 목적에 따라 여러 종류로 구분된다. 특히, 브러시리스 직류모터(BLDC:Brushless DC motor)는 정류자와 브러시라는 기계적 접촉부가 없어 전기적·기계적 노이즈가 발생되지 않을 뿐 아니라 수명이 상대적으로 길다는 장점이 있어 그 사용이 늘어나고 있다.

종래의 브러시리스 직류모터는 고정자와; 고정자의 내측에 마련되며, 자석매립홀이 형성된 회전자코어와; 자석매립홀에 매립되는 영구자석과; 회전자코어의 양측면에 리벳 결합되는 상·하부커버플레이트를 포함하여 구성된다. 자석매립홀의 양측 단부에는 영구자석에서 발생되는 자속의 누설을 방지하기 위한 자속단락방지홀이 각각 형성되어 있다.

그러나 상기와 같은 구조의 브러시리스 직류모터는 자속단락방지홀이 영구자석의 양단부에 각각 하나씩만 형성되어, 영구자석의 양측 단부를 통해 누설되는 자속을 효율적으로 방지하지 못하고 있는 실정이다. 이는, 토크의 특성 및 효율을 저하시키는 결과를 초래한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 영구자석의 양측 단부에서 발생되는 자속누설을 효율적으로 방지할 수 있는 브러시리스 직류모터를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 고정자와; 상기 고정자의 내측에 마련되며, 자석매립홀 및 자속누설방지홀이 형성된 회전자코어와; 상기 자석매립홀에 매립되는 영구자석을 포함하는 브러시리스 직류모터에 있어서, 상기 회전자코어에는 상기 자속누설방지홀과 근접하도록 상기 회전자코어의 외주면을 따라 보조자속누설방지홀이 형성되어 있는 것을 그 특징으로 한다.

상기 자속누설방지홀은 상기 자석매립홀의 양측 단부에 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 보조자속누설방지홀은 상기 영구자석의 길이방향에 대해 38°~45°의 경사각(θ)을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.

상기 자속누설방지홀과 상기 회전자코어 외주면 사이의 제1브릿지 간격, 상기 보조자속누설방지홀과 상기 회전자코어 외주면 사이의 제2브릿지 간격 및 상기 자속누설방지홀과 상기 보조자속누설방지홀 사이의 제3브릿지 간격은 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 공극부 간격보다 작은 것이 바람직하다.

상기 보조자속누설방지홀은 상기 회전자코어의 외주면을 따라 복수개 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터는 고정자(10)와; 고정자(10)에 대해 회전 가능하게 설치되는 회전자(20)를 포함하여 구성된다.

회전자(20)는 자석매립홀(32)이 형성되어 있는 회전자코어(30)와; 자석매립홀(32)에 매립되는 영구자석(40)과; 회전자코어(30)의 양측면에 결합되어, 영구자석(40)이 자석매립홀(32)을 통해 이탈되는 것을 방지하는 상·하부커버플레이트(미도시)를 포함하여 구성된다.

회전자코어(30)는 소정의 직경을 갖는 원형 강판이 다수 적층된 원통형 구조를 가지며, 복수의 자석매립홀(32)은 사각 구조로 배치된다. 또한, 회전자코어(30)에는 상·하부커버플레이트와 리벳 결합하기 위한 리벳홀(38)이 복수개 형성되어 있다.

자석매립홀(32) 각각의 양측 단부에는 영구자석(40)의 끝단에서 발생되는 자속누설을 방지하여 영구자석(40)에 의해 발생되는 자속이 고정자(10)로 흐르게 유도하는 자속누설방지홀(34)이 형성되어 있다. 자속누설방지홀(34)은 자속의 누설방지효율을 상대적으로 높일 수 있도록 자석매립홀(32)과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 회전자코어(30)에는 자속누설방지효율을 높이기 위한 보조자속누설방지홀(36)이 형성되어 있다. 보조자속누설방지홀(36)은 자속누설방지홀(34)과 근접 하도록 회전자코어(30)의 외주면을 따라 위치한다.

보조자속누설방지홀(36)은 영구자석(40)의 길이방향에 대해 소정의 경사각(θ)을 이루도록 배치되어, 영구자석(40)에서 형성된 자속이 누설되지 않고 고정자(10)로 쇄교 가능하도록 되어 있다. 보조자속누설방지홀(36)은 영구자석(40)의 길이방향에 대해 대략적으로 38°~45°의 경사각(θ)을 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.

자속누설방지홀(34)과 회전자코어(30) 외주면 사이의 제1브릿지(50) 간격, 보조자속누설방지홀(36)과 회전자코어(30) 외주면 사이의 제2브릿지(60) 간격 및 자속누설방지홀(34)과 보조자속누설방지홀(36) 사이의 제3브릿지(70) 간격은 고정자(10)와 회전자(20) 사이의 공극부(12) 간격보다 작게 형성된다. 이는, 제1,2,3브릿지부(50,60,70)를 통한 자속누설을 최소화하기 위한 것이다.

한편, 제1브릿지(50)와 제2브릿지(60) 및 제3브릿지(70)의 간격은 최소 간격을 말한다.

자속누설방지홀(34)과 보조자속누설방지홀(36)의 형상은 필요에 따라 다양하게 변경 가능하나, 기계적 견고성을 확보하기 위하여 제1브릿지(50)와 제3브릿지(70)의 형상은 중앙영역이 얇고 양측으로 갈수로 두꺼워지는 것이 바람직하다.

보조자속누설방지홀(36)은 도 4에서와 같이 회전자코어(30)의 외주면을 따라 복수개 형성할 수 있다. 즉, 회전자(30)는 영구자석(40)의 단부에서 발생되는 자속누설을 최소화하기 위하여 자속누설방지홀(34)과 인접하게 복수의 보조자속누설방지홀(36a,36b)을 회전자코어(30)의 외주면을 따라 형성할 수 있다.

보조자속누설방지홀(36)의 형성개수는 필요에 따라 적절히 조절할 수 있음은 물론이다.

한편, 자속누설을 최소화하기 위한 보조자속누설방지홀(36)을 제외한 브러시리스 직류모터의 회전자에 대한 구성 및 기능은 공지된 기술과 동일하므로 그 자세한 설명한 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 보조자석누설방지홀을 통해 영구자석의 단부에서 발생되는 자속단락을 최소화시킴으로써 토크의 특성 및 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

고정자와; 상기 고정자의 내측에 마련되며, 자석매립홀 및 자속누설방지홀이 형성된 회전자코어와; 상기 자석매립홀에 매립되는 영구자석을 포함하는 브러시리스 직류모터에 있어서,

상기 회전자코어에는 상기 자속누설방지홀과 근접하도록 상기 회전자코어의 외주면을 따라 보조자속누설방지홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류모터.
제1항에 있어서,

상기 자속누설방지홀은 상기 자석매립홀의 양측 단부에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류모터.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 보조자속누설방지홀은 상기 영구자석의 길이방향에 대해 38°~45°의 경사각(θ)을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류모터.
제3항에 있어서,

상기 자속누설방지홀과 상기 회전자코어 외주면 사이의 제1브릿지 간격, 상기 보조자속누설방지홀과 상기 회전자코어 외주면 사이의 제2브릿지 간격 및 상기 자속누설방지홀과 상기 보조자속누설방지홀 사이의 제3브릿지 간격은 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 공극부 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류모터.
제1항에 있어서,

상기 보조자속누설방지홀은 상기 회전자코어의 외주면을 따라 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류모터.