KR100664049B1 - Stator for induction motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유도전동기의 고정자에 관한 것으로서, 중앙영역에 회전자를 수용할 수 있도록 관통된 회전자수용공과, 가장자리에 자로가 연장되는 것을 억제시킬 수 있게 판면 방향을 따라 외측으로 개방되고 상기 회전자수용공의 중심을 향해 소정 길이 구간절취되어 형성되는 자로연장억제부를 가지고 두께방향을 따라 상호 절연적층되는 복수의 자성체강판과; 상기 적층된 자성체강판을 관통하여 상기 자성체강판을 일체로 고정결합시키는 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 불필요하게 연장되는 자로 길이를 단축시켜 자로 연장에 기인한 기자력 강하를 방지함으로써 성능을 향상시킬 수 있는 유도전동기의 고정자가 제공된다. The present invention relates to a stator of an induction motor, and includes a rotor receiving hole penetrated to accommodate a rotor in a central region, and an outer side of the rotor which is opened outward in a plate direction to suppress the growth of a magnetic path at an edge thereof. A plurality of magnetic steel sheets which are mutually insulated laminated along the thickness direction with a magnetic extension suppressing portion formed by cutting a predetermined length section toward the center of the hole; Passing through the laminated magnetic steel sheet, characterized in that it comprises a coupling member for fixedly coupling the magnetic steel sheet integrally. This provides a stator of an induction motor which can improve the performance by shortening the length of an unnecessarily extended magneto, thereby preventing the drop in magnetic force caused by the extension of the magneto.
Description
도 1은 종래의 유도전동기의 고정자의 분해사시도, 1 is an exploded perspective view of a stator of a conventional induction motor,
도 2는 도 1의 유도전동기의 고정자의 자속패턴의 모식도,Figure 2 is a schematic diagram of the magnetic flux pattern of the stator of the induction motor of Figure 1,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전동기의 고정자의 분해사시도, 3 is an exploded perspective view of a stator of an induction motor according to an embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 유도전동기의 고정자의 자속패턴의 모식도,Figure 4 is a schematic diagram of the magnetic flux pattern of the stator of the induction motor of Figure 3,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도전동기의 고정자의 자성체 강판의 부분 평면도이다.5 is a partial plan view of a magnetic steel sheet of a stator of an induction motor according to another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
13 : 자성체 강판 14 : 회전자수용공13: magnetic steel sheet 14: rotor
16 : 슬롯 18 : 자로연장억제부16: slot 18: self-extension inhibit
21 : 결합부재 23 : 고정너트21: coupling member 23: fixing nut
본 발명은, 유도전동기의 고정자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자로길이를 단축시켜 기자력 강하를 방지함으로써 성능을 향상시킬 수 있도록 한 유도전동기의 고정자에 관한 것이다. The present invention relates to a stator of an induction motor, and more particularly, to a stator of an induction motor that can improve performance by shortening the length of the magnetic path to prevent a drop in magnetic force.
전동기는 자기장 속에 도체를 자기장과 직각으로 놓고 여기에 전류를 통하면 자기장에도 직각 방향으로 전자기적인 힘이 발생한다는 전자유도현상을 응용한 것으로, 전원의 종별에 따라 직류전동기와 교류전동기로 분류된다.Electric motors are applied with electromagnetic induction that the conductors are placed at right angles to the magnetic field in the magnetic field and electromagnetic force is generated at right angles to the magnetic field. The motor is classified into DC motor and AC motor according to the type of power source.
유도전동기는 교류전동기의 일종으로 단상유도전동기 및 3상유도전동기로 구분되며, 단상유도전동기는 비교적 작은 출력을 가지는 선풍기 등을 비롯한 가정용 전기제품에 널리 사용되며, 750W이상에는 주로 3상유도전동기가 널리 이용되고 있다. Induction motor is a kind of AC motor. It is divided into single-phase induction motor and three-phase induction motor, and single-phase induction motor is widely used in household electric appliances including fans with relatively small output. It is widely used.
일반적으로 유도전동기는 내부에 수용공간을 형성하는 하우징과, 하우징의 내부에 고정배치되는 고정자와, 고정자의 내부에 회전가능하도록 배치되는 회전자를 가진다. In general, an induction motor has a housing defining an accommodation space therein, a stator fixedly disposed inside the housing, and a rotor disposed rotatably inside the stator.
도 1은 종래의 유도전동기의 고정자의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 유도전동기의 고정자의 자속패턴의 모식도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 유도전동기의 고정자는, 회전자(131)를 수용할 수 있도록 중앙영역이 관통되어 있으며 상호 절연적층되는 복수의 자성체 강판(113)과, 적층된 자성체 강판(113)을 관통하 여 이들이 일체로 결합되도록 하는 결합부재(121)를 가지는 코어(111)와, 코어(111)에 권취되는 도시 않은 코일을 구비한다. 1 is an exploded perspective view of a stator of a conventional induction motor, Figure 2 is a schematic diagram of the magnetic flux pattern of the stator of the induction motor of FIG. As shown in these drawings, the stator of the induction motor includes a plurality of
자성체 강판(113)은 거의 사각 판상부재로 형성되며, 각 모서리영역은 라운딩 처리되어 있다. 각 자성체 강판(113)의 중앙영역에는 회전자(131)가 수용될 수 있도록 회전자수용공(114)이 관통형성되어 있으며, 회전자수용공(114)의 연부에는 코일을 수용할 수 있도록 중심을 향해 개방되고 둘레방향을 따라 상호 이격되도록 배치된 복수의 슬롯(116)이 형성되어 있다. 자성체 강판(113)의 각 모서리영역에는 장(長) 볼트(Bolt)의 형태로 된 결합부재(121)가 수용될 수 있도록 복수의 결합부재수용공(118)이 형성되어 있다. The
이러한 구성에 의하여, 각 자성체 강판(113)을 절연하여 각 슬롯(116) 및 결합부재수용공(118)이 상호 연통되게 하여 원하는 높이를 가지도록 적층하고, 상호 연통된 각 결합부재수용공(118)에 결합부재(121)를 통과하도록 결합한다. 결합부재(121)의 수나사부(122)에 고정너트(123)를 체결하여 이들이 일체로 결합되도록 하고, 각 슬롯(116)내에 코일이 권취되도록 한다. By this configuration, each
그런데, 이러한 종래의 유도전동기의 고정자에 있어서는, 적층된 자성체 강판(113)을 일체로 결합시키는 결합부재(121)를 수용하는 결합부재수용공(118)이 각 자성체 강판(113)의 모서리영역의 변으로부터 내측으로 소정 거리(D) 이격된 지점에 형성되어 있어, 고정자 및 회전자(131)에 전원이 인가되면 도 2에 도시된 바와 같이, 결합부재수용공(118)과 자성체 강판(113)의 변의 사이영역으로 자로(P1)가 형성됨으로써, 상대적으로 자로(P1)의 길이가 불필요하게 연장되고 이에 기인하여 기자력이 강하되는 문제점이 있다. However, in the stator of the conventional induction motor, a coupling
또한, 결합부재수용공(118)의 내부에 수용결합된 결합부재(121)에는 시변자장에 의한 와전류가 발생되고 이에 기인하여 철손이 증가하게 되는 문제점이 있다. In addition, the
따라서, 본 발명의 목적은, 자로길이를 단축시켜 기자력 강하를 방지함으로써 성능을 향상시킬 수 있는 유도전동기의 고정자를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a stator of an induction motor that can improve performance by shortening the length of the magnetic path and preventing a drop in magnetic force.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 중앙영역에 회전자를 수용할 수 있도록 관통된 회전자수용공과, 가장자리에 자로가 연장되는 것을 억제시킬 수 있게 판면 방향을 따라 외측으로 개방되고 상기 회전자수용공의 중심을 향해 소정 길이 구간절취되어 형성되는 자로연장억제부를 가지고 두께방향을 따라 상호 절연적층되는 복수의 자성체강판과; 상기 적층된 자성체강판을 관통하여 상기 자성체강판을 일체로 고정결합시키는 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 고정자에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, the rotor receiving hole penetrated to accommodate the rotor in the central area, and open to the outside along the plate direction to suppress the growth of the magnetic path on the edge of the rotor receiving hole A plurality of magnetic steel sheets which are mutually insulated laminated along a thickness direction with a magnetic extension suppressing portion formed by cutting a predetermined length toward the center; It is achieved by the stator of the induction motor, characterized in that it comprises a coupling member for penetrating the laminated magnetic steel plate integrally fixed to the magnetic steel plate.
여기서, 상기 자로연장억제부는 상기 자성체강판의 각 모서리에 형성되며, 상기 자로연장억제부에는 상기 결합부재를 수용할 수 있도록 상기 자로연장억제부와 상호 연통되게 결합부재수용공이 형성되어 있는 것이 바람직하다.Here, the magnetic extension inhibiting portion is formed at each corner of the magnetic steel sheet, it is preferable that the coupling member receiving hole is formed in the magnetic extension inhibiting portion in communication with the magnetic extension extension to accommodate the coupling member. .
그리고, 상기 자로연장억제부는 상기 회전자수용공의 중심으로부터 상기 자성체강판의 변에 내접하는 내접원에 접할 수 있도록 상기 모서리로부터 판면방향을 따라 절취형성되는 것이 효과적이다. In addition, the magnetic path extension inhibiting portion is effective to be cut along the plate surface direction from the corner to be in contact with the inscribed circle inscribed in the side of the magnetic steel sheet from the center of the rotor receiving hole.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유도전동기의 고정자의 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 유도전동기의 고정자의 자속패턴의 모식도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 유도전동기의 고정자는, 사각판상을 가지며 중앙영역에 회전자(31)를 수용할 수 있도록 회전자수용공(14)이 형성되고 각 모서리영역에 자로가 연장되는 것을 억제시킬 수 있도록 자로연장억제부(18)가 형성된 복수의 자성체 강판(13)과 상호 절연 적층된 자성체 강판(13)을 관통하여 자성체 강판(13)을 일체로 결합시키는 결합부재(21)를 구비한 코어(11)와, 코어(11)에 권취되는 도시 않은 코일을 포함하여 구성되어 있다. 3 is an exploded perspective view of the stator of the induction motor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a schematic diagram of the magnetic flux pattern of the stator of the induction motor of FIG. As shown in these drawings, the stator of the induction motor has a rectangular plate shape and a
결합부재(21)는 길이방향을 따라 일측 단부영역에 소정 길이 구간에 걸쳐 수나사부(22)가 형성된 장 볼트형태로 형성되어 있으며, 각 자성체 강판(13)을 통과하여 노출된 수나사부(22)에는 고정너트(23)가 체결되어 있다. 여기서, 결합부재(21)는 일측에 머리부가 형성된 볼트형상의 결합로드(미도시)의 타단에 수나사부(22)를 형성하지 아니하고, 각 자로연장억제부(18)(결합부재수용공)를 관통하도록 결합한 상태에서 노출단부영역에 머리부를 형성하여 이들이 일체로 결합되도록 구성할 수도 있다.
한편, 각 자성체 강판(13)의 중앙영역에 형성된 회전자수용공(14)의 연부에는 코일이 수용되어 권취될 수 있도록 회전자수용공(14)의 중심을 향해 개방되고 둘레방향을 따라 상호 이격된 복수의 슬롯(16)이 형성되어 있다. On the other hand, at the edge of the
자성체 강판(13)의 각 모서리영역에는 자로가 연장되는 것을 억제시킬 수 있 도록 자로연장억제부(18)가 형성되어 있다. 각 자로연장억제부(18)는 내부에 각 결합부재(21)를 수용할 수 있도록 결합부재(21)에 대응되는 직경을 가짐과 동시에 결합부재(21)의 둘레에 자로가 형성되는 것을 억제시킬 수 있도록 판면방향을 따라 외측으로 개방되게 절취형성되어 있다. In each corner region of the
이러한 구성에 의하여, 각 자성체 강판(13)의 각 슬롯(16) 및 각 자로연장억제부(18)가 상호 연통됨과 동시에 상호 절연되도록 적층한 상태에서, 각 자로연장억제부(18)의 내부에 각 결합부재(21)를 수용되도록 결합하고 각 결합부재(21)의 수나사부(22)에 고정너트(23)를 체결하면 된다. By such a configuration, the
한편, 고정자 및 회전자(31)에 전원이 인가되면 도 4에 도시된 바와 같이, 각 자로연장억제부(18)는 결합부재(21)의 외측영역이 상호 분리되어 있어 각 자로연장억제부(18)의 내측에 외각의 자로(P2)가 배치되도록 자로가 형성된다. 이에 따라, 각 결합부재(21)는 자기장의 외측에 배치됨으써 와전류의 발생이 억제되어 와전류에 기인한 철손의 증가를 억제시킬 수 있다.On the other hand, when the power is applied to the stator and the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유도전동기의 고정자의 자성체 강판의 부분 평면도이다. 전술 및 도시한 실시예와 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하며, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 도시된 바와 같이, 본 유도전동기의 고정자는, 복수의 자성체 강판(43)을 절연 적층하여 형성되는 코어(11)와, 코어(11)에 권취되는 코일을 가진다. 각 코어(11)는 복수의 자성체 강판(43)과, 이들을 관통하여 결합되는 결합부재(21) 및 결합부재(21)의 수나사부(22)에 나사결합되는 고정너트(23)를 구비하고 있다.
5 is a partial plan view of a magnetic steel sheet of a stator of an induction motor according to another embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same and equivalent parts as the above-described and illustrated embodiments, and detailed description thereof will be omitted. As shown, the stator of the induction motor has a
각 자성체 강판(43)의 모서리영역에는 자로가 연장되는 것을 억제시킬 수 있도록 판면방향을 따라 외측으로 개방되고 내측으로 소정 길이 구간 절취형성되는 자로연장억제부(48)가 각각 형성되어 있으며, 각 자로연장억제부(48)에는 결합부재(21)를 수용할 수 있도록 결합부재(21)의 직경에 대응되게 확장된 결합부재수용공(49)이 상호 연통되게 형성되어 있다. In the corner region of each
각 자로연장억제부(48)는 회전자수용공(14)의 중심(O)으로부터 각 변까지의 거리를 반경(r)으로 하는 내접원(C)과 접할 수 있도록 내측으로 연장되게 형성되어 있다. Each of the magnetic path
이러한 구성에 의하여, 각 자성체 강판(43)을 상호 절연하여 각 슬롯(16) 및 결합부재수용공(49) 등이 상호 연통되도록 적층시키고, 각 결합부재수용공(49)내에 결합부재(21)를 수용되도록 결합한 상태에서 고정너트(23)를 체결하면 코어(11)가 형성된다. By this configuration, the
한편, 조립이 완료된 상태에서 고정자 및 회전자(31)에 전원이 인가되면 각 자로연장억제부(48)의 내측으로 외각의 자로(P2)가 형성되어 상대적으로 자로가 단축된다. 또한, 각 결합부재(21)는 자기장의 외측에 배치됨으로써 와전류의 발생이 억제되어 결합부재(21)의 와전류 발생에 기인한 철손의 증가를 억제할 수 있게 된다.On the other hand, when power is applied to the stator and the
도 3 및 도 4와 관련하여 전술한 실시예에서는 자로연장억제부를 결합부재를 수용할 수 있도록 결합부재의 직경에 대응된 크기를 가지도록 구성한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 회전자수용공의 중심으로부터 자로연장부까지의 거리보다 회전자수용공의 중심측으로 인접된 지점에 별도의 결합부재수용공이 형성되도록 구성할 수도 있다. In the above-described embodiment with reference to FIGS. 3 and 4, the case in which the magnetic extension extension is configured to have a size corresponding to the diameter of the coupling member so as to accommodate the coupling member is illustrated as an example. It can also be configured so that a separate coupling member accommodation hole is formed at a point adjacent to the center side of the rotor accommodation hole than the distance from the self-extending portion from.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 자성체 강판의 판면방향을 따라 외측으로 개방된 자로연장억제부를 형성하여 각 자로연장억제부의 내측으로 자로가 형성되도록 함으로서, 자로의 연장에 기인한 기자력 강하를 억제할 수 있는 유도전동기의 고정자가 제공된다. As described above, according to the present invention, by reducing the magnetic force extension due to the extension of the magnetic field by forming a magnetic path extension inhibiting portion open to the outside along the plate surface direction of the magnetic steel sheet to the inside of each magnetic extension extension portion, The stator of the induction motor is provided.
또한, 자로연장억제부와 상호 연통되게 결합부재수용공을 형성하여 결합부재가 자기장의 외측에 배치되도록 함으로써 결합부재의 와전류 발생에 기인한 철손의 증가를 억제할 수 있는 유도전동기의 고정자가 제공된다. In addition, there is provided a stator of an induction motor capable of suppressing an increase in iron loss caused by eddy current generation of the coupling member by forming the coupling member accommodation hole so as to be in communication with the magnetic extension control unit so that the coupling member is disposed outside the magnetic field. .
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