KR100928554B1 - Stator for industrial and high speed motors - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업용 전동기 및 고속 전동기를 위한 고정자에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 고정자의 치와 요크를 분리 가능하게 형성하며, 상기 고정자 치는 방향성 전기 강판을, 상기 요크는 무방향성 전기 강판을 적용함으로써, 고정자의 슬롯 면적을 증가시키고 철손을 감소시켜 전체적인 전동기 효율을 향상시킬 수 있는 산업용 전동기 및 고속 전동기를 위한 고정자에 관한 것이다.The present invention relates to a stator for an industrial electric motor and a high speed electric motor, and more particularly, the teeth and the yoke of the stator are formed to be separable, and the stator tooth is a directional electrical steel sheet, and the yoke is applied by applying a non-directional electrical steel sheet. The present invention relates to a stator for an industrial electric motor and a high speed electric motor which can improve the overall motor efficiency by increasing the slot area of the stator and reducing the iron loss.
이를 위해, for teeth,
내주면에 소정 간격으로 형성된 제1 연결부를 갖는 원통형 형상의 고정자 요크; 및A stator yoke having a cylindrical shape having a first connection portion formed at predetermined intervals on an inner circumferential surface thereof; And
상기 고정자 요크의 제1 연결부에 고정 결합되는 제2 연결부가 일측에 형성된 소정 형상의 고정자 치;A stator tooth of a predetermined shape having a second connection part fixedly coupled to the first connection part of the stator yoke on one side;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산업용 전동기 및 고속 전동기를 위한 고정자를 제공한다.It provides a stator for an industrial electric motor and a high speed electric motor, characterized in that comprising a.
산업용 전동기, 고속 전동기, 고정자, 고정자 치, 요크, 철손, 슬롯, 전기강 판, 방향성 강판, 전동기 효율. Industrial motor, high speed motor, stator, stator tooth, yoke, iron loss, slot, electric steel plate, directional steel plate, motor efficiency.
Description
본 발명은 산업용 전동기 및 고속 전동기를 위한 고정자에 대한 것이다.The present invention relates to a stator for an industrial motor and a high speed motor.
일반적으로, 전동기란 모터라고도 불리며, 자기장 속에 도체를 직각으로 놓고 여기에 전류를 통하면 자기장에 직각방향으로 전자기적인 힘이 발생하는 전자유도현상을 응용한 것을 말한다.In general, an electric motor is also referred to as a motor, and refers to an application of an electromagnetic induction phenomenon in which electromagnetic force is generated in a direction perpendicular to a magnetic field when a conductor is placed at a right angle in a magnetic field and current is applied thereto.
상기와 같은 전동기는 산업용 전동기 또는 고속 전동기 등이 있으며, 프레임 내부에 원통형으로 고정 설치되고 코일을 감아 권선시킨 고정자와, 이 고정자의 안쪽 또는 바깥쪽에 위치하여 코일 주변에 형성되는 유도자기에 의해 회전하면서 동력을 전달하는 회전자로 크게 구분할 수 있다.The electric motor as described above includes an industrial electric motor or a high speed electric motor. The motor is fixed in a cylindrical shape and wound around a coil, and is rotated by an induction magnet formed around the coil by being located inside or outside the stator. It can be classified into a rotor that transmits power.
한편, 종래의 산업용 또는 고속 전동기의 고정자는 도 1에 도시된 바와 같이 고정자 요크(20)와 고정자 치(10)가 하나의 철심으로 이루어져 있는 구조이다.On the other hand, the stator of the conventional industrial or high-speed motor has a structure in which the
즉, 상기 고정자 요크(20) 내주면 상에 다수의 고정자 치(10)가 형성되며, 상기 고정자 치(10) 사이의 슬롯에 코일을 감아 권선시키는 구조이다.That is, a plurality of
이때, 상기 고정자 요크(20)와 고정자 치(10)는 일체로 형성되므로 하나의 재질로 구성되고, 일반적으로 무방향성 전기 강판을 이용하여 구성된다.At this time, since the
그러나, 전동기의 효율향상을 위해 권선이 삽입되는 슬롯의 면적을 증가시키는 것이 필요하나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 고정자는 고정자 치의 자속밀도 포화로 인해 슬롯면적을 늘리는데 한계에 이르렀고, 이로 인해 새로운 형상의 고정자 구조에 대한 필요성이 대두되었다.However, in order to improve the efficiency of the electric motor, it is necessary to increase the area of the slot into which the winding is inserted. However, the stator according to the related art has reached a limit in increasing the slot area due to the saturation of the magnetic flux density of the stator teeth. There is a need for a stator structure.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 상기 고정자의 치와 요크를 분리 가능하게 형성하며, 상기 고정자 치는 방향성 전기 강판을, 상기 요크는 무방향성 전기 강판을 적용한다. 또한, 고정자 치의 타측에 다수의 홈을 형성함으로써, 고정자의 슬롯 면적을 증가시키고 철손을 감소시켜 전체적인 전동기 효율을 향상시킬 수 있는 산업용 전동기 및 고속 전동기를 위한 고정자를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, and the teeth and yokes of the stator are formed to be separable, and the stator teeth are oriented electrical steel sheets, and the yokes are non-oriented electrical steel sheets. In addition, by providing a plurality of grooves on the other side of the stator teeth, an object of the present invention is to provide a stator for an industrial electric motor and a high speed motor that can increase the slot area of the stator and reduce the iron loss to improve the overall motor efficiency.
상기와 같은 본 발명 산업용 전동기 및 고속 전동기를 위한 고정자는,The stator for the present invention industrial motor and high speed motor as described above,
내주면에 소정 간격으로 형성된 제1 연결부를 갖는 원통형 형상의 고정자 요크; 및A stator yoke having a cylindrical shape having a first connection portion formed at predetermined intervals on an inner circumferential surface thereof; And
상기 고정자 요크의 제1 연결부에 고정 결합되는 제2 연결부가 일측에 형성된 소정 형상의 고정자 치;A stator tooth of a predetermined shape having a second connection part fixedly coupled to the first connection part of the stator yoke on one side;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Characterized in that comprises a.
특히, 상기 고정자 요크는 무방향성 전기 강판으로 형성되고, 상기 고정자 치는 방향성 전기 강판으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In particular, the stator yoke is formed of a non-oriented electrical steel sheet, characterized in that the stator teeth are formed of a directional electrical steel sheet.
또한, 상기 제1 연결부는 소정 깊이의 홈으로 구성되며, 상기 제2 연결부는 소정 높이의 돌기로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first connection portion is composed of a groove of a predetermined depth, the second connection portion is characterized in that it is composed of a projection of a predetermined height.
또한, 상기 고정자 치는 타측에 형성된 다수의 홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the stator tooth is characterized in that it comprises a plurality of grooves formed on the other side.
또한, 상기 고정자 치는 상기 다수의 홈에 삽입된 비자성체를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the stator tooth is characterized in that it comprises a non-magnetic material inserted into the plurality of grooves.
상기와 같은 본 발명 산업용 전동기 및 고속 전동기를 위한 고정자에 의하면, According to the stator for the present invention industrial motor and high speed motor as described above,
첫째, 상기 고정자 치를 포화자속밀도가 높고 철손도 낮은 방향성 전기 강판을 사용함으로써 전체적인 전동기 효율을 향상시킬 수 있으며,First, the stator teeth can be used to improve the overall motor efficiency by using a oriented electrical steel sheet with high saturation magnetic flux density and low iron loss.
둘째, 고정자의 슬롯 면적을 증가시켜 권선의 삽입량을 증가시킬 수 있고,Secondly, by increasing the slot area of the stator, the amount of insertion of the windings can be increased,
셋째, 고정자 치의 일측에 다수의 홈을 형성함으로써 철손을 감소시킬 수 있으며,Third, the iron loss can be reduced by forming a plurality of grooves on one side of the stator teeth,
넷째, 비자성체를 고정자 치의 홈에 삽입함으로써 추가적인 풍손을 최소화할 수 있어 전동기의 효율이 증가되므로 상당한 상업적·경제적 효과가 기대된다.Fourth, the additional wind loss can be minimized by inserting the nonmagnetic material into the groove of the stator, so that the efficiency of the electric motor is increased, and thus a considerable commercial and economic effect is expected.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가 지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. A singular expression includes a plural expression unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms “comprise” or “having” are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more. It is to be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of other features or numbers, steps, operations, components, components or combinations thereof.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 고정자의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the stator according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명에 따른 분리 가능한 고정자 요크(40) 및 고정자 치(30)를 나타낸 도면이며, 도 4는 상기 도면의 일부 확대도 이다.3 shows a
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고정자는 고정자 치(30)와 고정자 요크(40)가 분리 가능한 구조로 형성된다.As shown, the stator according to the present invention is formed in a structure in which the
상기 고정자 요크(40)는 제1 연결부로서 내주면에 일정 간격으로 형성되는 소정 깊이의 홈(42)을 포함하여 구성되며, 상기 고정자 치(30)는 제2 연결부로서 일측에 형성되는 소정 높이의 돌기(34)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 제1 연결부와 제2 연결부는 서로 고정 가능하게 결합 가능한 구조를 갖는다.The
또한, 상기 고정자 요크(40)는 무방향성 전기 강판으로 형성되며, 상기 고정자 치(30)는 방향성 전기 강판으로 형성된다.In addition, the
방향성 전기 강판은 포화자속밀도가 무방향성 전기 강판에 비해 높고 철손 또한 낮은 재질이나, 자속이 지나갈 수 있는 방향(자로)이 결정되어 있으므로 상기와 같이 고정자 치(30) 부분에만 적용이 가능하다.The grain-oriented electrical steel sheet has a higher saturation magnetic flux density than that of the non-oriented electrical steel sheet and also has a low iron loss. However, since the direction of the magnetic flux can be determined, the grain-oriented electrical steel sheet can be applied only to the
상기와 같이 고정자 치(30)를 자기적 성질이 우수한 방향성 전기 강판을 사 용함으로써, 전체적인 전동기 효율을 상승시킬 수 있다.As described above, by using the directional electrical steel sheet having excellent magnetic properties for the
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 고정자 치(30)의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the
도시된 바와 같이, 고정자 치(30)는 일측에는 제2 연결부로서 소정 높이의 돌기(34)가 형성되며, 일측에 비해 비교적 넓은 타측에는 다수의 홈(32)이 형성된다.As shown, the
상기와 같이 고정자 치의 타측에 다수의 홈(32)을 형성함으로써 철손을 감소시켜 전동기의 효율을 상승시킬 수 있다.By forming a plurality of
이하, 도 6을 참조하여 본 발명에 다른 고정자 요크(40)의 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the
도시된 바와 같이 고정자 요크는 내주면에 제1 연결부로서 일정 간격으로 형성된 소정 깊이의 홈(42)을 포함하여 구성된다.As shown, the stator yoke comprises a
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 고정자 치의 홈(32)에 비자성체(36)를 삽입함으로써, 추가적으로 발생하는 전동기의 풍손을 최소화한다. In addition, by inserting the
상기와 같이 방향성 전기 강판을 자속의 방향이 비교적 일정한 고정자 치(30)에 적용함으로써, 고정자 치(30)의 면적을 줄이고 슬롯의 면적을 증가시킬 수 있으며, 철손을 감소시켜 전동기의 효율을 향상시킬 수 있다.By applying the directional electrical steel sheet to the
또한, 본 실시예에서는 고정자 치(30)와 고정자 요크(40)의 연결부로서 소정 높이의 돌기와 소정 깊이의 홈을 사용하였으나, 이외에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 연결 수단은 모두 사용될 수 있다.In addition, in the present embodiment, as the connection portion of the
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다. While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, the invention is not limited to these embodiments, and those of ordinary skill in the art claim the invention as claimed in the appended claims. It includes all the various forms of embodiments that can be implemented without departing from the spirit.
도 1은 종래 기술에 따른 일체로 형성된 고정자 요크 및 고정자 치를 나타낸 도면,1 is a view showing the stator yoke and stator teeth formed integrally according to the prior art;
도 2는 종래 기술에 따른 일체로 형성된 고정자 요크 및 고정자 치를 나타낸 확대도,Figure 2 is an enlarged view showing the stator yoke and stator teeth formed integrally according to the prior art,
도 3은 본 발명에 따른 분리 가능한 고정자 요크 및 고정자 치를 나타낸 도면,3 is a view showing a detachable stator yoke and stator teeth according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 분리 가능한 고정자 요크 및 고정자 치를 나타낸 확대도,4 is an enlarged view showing a detachable stator yoke and stator teeth according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 고정자 치를 나타낸 도면,5 is a view showing a stator tooth according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 고정자 요크를 나타낸 도면,6 is a view showing a stator yoke according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 비자성 물질이 삽입된 고정자 요크를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a stator yoke in which a nonmagnetic material is inserted according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
10 : 종래 기술에 따른 고정자 치 20 : 종래 기술에 따른 고정자 요크10: Stator tooth according to the prior art 20: Stator yoke according to the prior art
30 : 본 발명에 따른 고정자 치 32 : 고정자 치의 홈30
34 : 고정자 치의 돌기 36 : 비자성 물질34: projection of stator teeth 36: nonmagnetic material
40 : 본 발명에 따른 고정자 요크 42 : 고정자 요크의 홈 40: stator yoke according to the present invention 42: groove of the stator yoke
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