KR100697085B1 - 모터의 회전자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 철심의 외주면에 소정의 도전율을 갖는 도전물질을 도포하는 모터의 회전자에 관한 것으로서, 원통체 형상의 철심과, 상기 철심의 외주면에 도포되는 구리, 알루미늄과 같이 도전율이 높은 도전물질을 포함하여 구성되어, 상기 모터의 2차 저항값을 감소시킴에 따라 상기 회전자의 회전력을 높게 향상시킬 수 있으며 그에 따라 상기 모터의 출력특성 및 소비전력 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

구리, 알루미늄, 도전물질, 철심, 2차 저항, 회전자

Description

모터의 회전자{Rotor of Motor}

도 1 은 일반적인 외전형 모터가 도시된 외관도,

도 2 는 일반적인 모터 회전자의 등가회로가 도시된 회로도,

도 3 은 본 발명에 따른 모터의 회전자가 도시된 사시도,

도 4 는 본 발명에 따른 회전자의 단면이 도시된 부분 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10: 고정자 20: 회전자

21: 철심 22: 도전물질

23: 엔드링 24: 도체바

본 발명은 모터의 회전자에 관한 것으로서, 특히 철심의 외주면에 소정의 도전율을 갖는 도전물질을 도포하여 2차 저항을 감소시키고 그에 따라 소비전력을 감소시킬 수 있도록 하는 모터의 회전자에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 외전형 모터가 도시된 외관도이며, 도 2는 일반적인 모터 회전자의 등가회로가 도시된 회로도이다.

일반적으로 모터는 권선이 장착된 고정자와 영구자석 또는 철심구조로 형성된 회전자로 구성되고, 상기 고정자에 장착된 권선에 주기적인 전류의 변화를 발생시켜 전류 변화에 따른 자계의 일정한 변화에 의해 상기 회전자에 토크가 발생하여 회전 동력을 얻어내는 장치를 말한다.

상기 모터는 고정자와 회전자의 위치에 따라 내전형 모터와 외전형 모터로 나누어지며, 이때 상기 외전형 모터는 도 1에 도시된 바와 같이 회전자(20)가 고정자(10)의 외부에 위치하여 상기 고정자(10)의 권선에 흐르는 전류의 변화에 의해 외부의 회전자(20)가 회전하는 구조를 갖고 있다.

상기 외전형 모터는 상기와 같이 회전자(20)가 외측에 설치되어, 상기 회전자(20)가 상기 고정자(10)의 내측에 설치되는 내전형 모터에 비해 회전반경이 커지게 되며, 그에 따라 단위 체적당 토크의 발생이 증가하여 고가의 기동장치가 필요없이 기동토크가 큰 부하의 용도에 사용될 수 있고, 동일한 토크의 발생을 필요로 하는 경우에 일반적인 내전형 모터보다 그 크기를 감소시킬 수 있다.

그러나, 상기 외전형 모터는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모터에 의한 저항(R1) 및 인덕터(L) 외에도 상기 회전자(10)를 구성하는 철심과 권선된 코일에 의해 2차 저항(R2)이 발생하게 되는데, 이때 상기 회전자(10)에 전원이 인가되면 상기 2차 저항(R2)에도 전압이 인가되어 소비전력이 증가하게 되며, 그에 따라 비용 이 증가하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터의 회전자를 구성하는 철심의 외주면에 도전물질을 도포하여 상기 회전자에 생성되는 2차 저항값을 감소시키고 그에 따라 상기 모터의 소비전력을 감소시킬 수 있도록 하는 모터의 회전자를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 모터의 회전자는 원통체 형상의 철심과, 상기 철심의 외주면에 도포되는 도전물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도전물질은 구리(Cu)인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 이때, 본 발명에 따른 모터의 회전자는 그 내부 구성을 제외한 외관에 있어서, 종래 기술과 유사하므로 동일부분에 동일부호를 사용하였으며, 상기 회전자가 고정자의 외측에 장착되어 회전력을 발생시키는 외전형 모터에 적용되는 회전자임을 명시한다.

도 3은 본 발명에 따른 모터의 회전자가 도시된 사시도이며, 도 4는 본 발명 에 따른 회전자의 단면이 도시된 부분 단면도이다.

본 발명에 따른 모터는 외전형 모터로서, 고정자(50)가 중앙에 위치되고, 상기 고정자(50)의 반경 방향 외측에 회전자(60)가 회전 가능토록 설치된다. 상기 회전자(60)는 상기 고정자(60)와 대응되게 구비된 철심(61)과, 상기 철심(61)의 상/하면에 구비되는 엔드링(63, End-ring)과, 상기 철심(61)의 내/외주면 중 상기 고정자(50)와 대향되지 않는 면인 외주면에 도포되는 도전물질(62)과, 도포된 상기 도전물질(62) 및 엔드링(63)의 외주면 및 하면을 감싸도록 형성된 하우징(65)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 철심(61)의 내측에 삽입 형성되는 도체바(64)를 더 포함하여 구성된다.

상기 철심(61)은 링형의 코어가 다수개 적층되어 형성되며, 상기 하우징(65)은 상기 철심(61) 및 엔드링(63)의 외주면 및 그 하면을 감싸도록 그 외주면과 하면에 소정의 도체를 다이캐스팅함으로써 성형된다.

이때, 상기 하우징(65)은 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)를 사용하는 것이 바람직하다.

특히, 상기 철심(61)의 외주면에 도포되는 상기 도전물질(62)은 소정의 도전율을 갖고 있으며, 상기 철심(61)에 도포됨에 따라 상기 회전자(60)에 생성되는 2차 저항(R2)값을 감소시키게 된다.

즉, 상기한 종래 기술에서 설명한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 2차 저항(R2)의 값이 감소할수록 상대적으로 더 많은 전압이 상기 모터의 회전력으로 사용될 수 있으며, 상기 저항(R2)은 그 도체의 도전율에 반비례하는 값을 갖게 되므로, 상기 도전물질(62)은 상기 철심(61)의 도전율이 비해 낮은 도전율을 갖는 물질이어야 한다.

물질	저항률ρ(ΩXm)	배율(구리를 기준)
은	1.62X10-8	0.94 배
구리	1.72X10-8	1.0 배
알루미늄	2.75X10-8	1.6 배
철	9.8X10-8	5.7 배
주석	11.4X10-8	6.6 배

표 1은 여러 도체의 고유저항값이 도시된 표이다. 도전율은 전류를 잘 통하는 정도를 나타낸 값이므로 그 도체의 저항값과는 반비례하게 되며, 따라서 각 도체의 단면적과 길이가 동일하다면 고유저항값이 낮을수록 도전율이 증가하게 된다.

표 1에 도시된 바와 같이, 철보다 높은 도전율을 갖는 도전물질로는 은, 구리, 알루미늄이 있으며, 은의 경우 생산비용이 과다하게 소비될 수 있으므로 구리 또는 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.

특히, 구리의 경우 은의 고유저항값과 큰 차이가 없을 뿐만 아니라 알루미늄에 비해 생산비용이 크게 저렴하므로 구리를 상기 철심(61)의 외주면에 도포하는 도전물질(62)로 사용하는 것이 바람직하다 할 것이다.

또한, 상기 회전자(60)는 회전력 발생부분과 비례하여 상기 모터의 출력특성 및/또는 성능이 증대되기 때문에 상기 모터의 출력특성/성능을 향상시키기 위해서는 상기 회전자의 회전력 발생부분을 증대시킬 필요가 있다.

따라서, 상기 도전물질(62)의 외주면에 형성되는 하우징(65)을 상기 엔드링(63)을 통하여 상기 도체바(64)와 전기적으로 연결하도록 하면 상기 2차 저항(R2) 및 임피던스를 추가적으로 감소시킬 수 있으며, 그에 따라 상기 회전력 발생부분이 증가하게 된다.

이때, 상기 엔드링(63) 및 도체바(64)는 상기 하우징(65)과 마찬가지로 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)를 사용하여 성형될 수 있으나, 구리물질을 통해 성형/삽입되는 것이 바람직하다.

결국, 본 발명에 따른 모터의 회전자(60)는 상기와 같이 구성됨으로써 회전력 발생부분을 증대시키고 이러한 회전력 발생부분의 증가로 인해 상기 모터의 효율 및 토크 등과 관련된 상기 모터의 출력특성/성능을 크게 향상시킬 수 있게 되며, 특히 소비전력과 관련하여 상기 모터의 효율은 최소 5% 이상 상승할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의한 모터의 회전자를 예시된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며, 회전자를 구성하는 철심의 외주면에 높은 도전율의 도전물질을 도포하여 2차 저항값을 낮추도록 하는 본 발명의 기술사상은 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 용이하게 응용될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 모터의 회전자는 상기 회전자를 구성하는 철심의 외주면에 도포되는 높은 도전율의 도전물질을 포함하여 구성되어, 상기 모터의 2차 저항값을 감소시킴에 따라 상기 회전자의 회전력을 높게 향상시킬 수 있으며 그에 따라 상기 모터의 출력특성 및 소비전력 효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 고정자와 대응되게 구비된 철심과;

   상기 철심의 내,외주면 중 상기 고정자와 대향되지 않는 면에 도포된 도전물질을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터의 회전자.
2. 고정자의 외측에 회전 가능토록 구비된 하우징과;

   상기 하우징과 고정자 사이에 위치된 철심과;

   상기 철심과 상기 하우징 사이에 도포된 도전물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 회전자.
3. 삭제
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 회전자는 상기 철심의 상면과 하면에 도체를 성형하여 형성한 엔드링을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 회전자.
5. 삭제
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 철심의 내측에 삽입 성형되는 도체바를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터의 회전자.
7. 삭제

Images