KR100946651B1 - 다단 계철을 구비한 모터 - Google Patents

다단 계철을 구비한 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR100946651B1
KR100946651B1 KR1020080012033A KR20080012033A KR100946651B1 KR 100946651 B1 KR100946651 B1 KR 100946651B1 KR 1020080012033 A KR1020080012033 A KR 1020080012033A KR 20080012033 A KR20080012033 A KR 20080012033A KR 100946651 B1 KR100946651 B1 KR 100946651B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
yoke
stage
magnetic
motor
magnet
Prior art date
Application number
KR1020080012033A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090086649A (ko
Inventor
박계정
Original Assignee
박계정
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 박계정 filed Critical 박계정
Priority to KR1020080012033A priority Critical patent/KR100946651B1/ko
Priority to PCT/KR2009/000619 priority patent/WO2009102135A2/ko
Publication of KR20090086649A publication Critical patent/KR20090086649A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100946651B1 publication Critical patent/KR100946651B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00Machines with more than one rotor or stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/146Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 동심으로 배치된 다단 계철을 구비한 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 각각의 계철에 주 자석과 상기 주 자석에 의하여 형성된 자력선 상에 자력손실을 방지하고 자력증강을 위하여 보조 자석을 구비한 모터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다단 계철을 구비한 모터는 회전자와, 고정자를 포함한다. 상기 회전자는 복수의 원통형 계철(Yoke)과, 복수의 주 자석과, 복수의 보조 자석을 구비한다. 상기 계철은 반경방향으로 다단 배치된다. 상기 복수의 주 자석은 상기 각 단의 계철에 원주방향으로 서로 극성이 교차하게 고정된다. 상기 복수의 보조 자석은 상기 교차한 주 자석 사이에 형성된 자력선 상에서 상기 교차한 주 자석과 서로 극성이 교차하게 상기 각 단의 계철에 고정된다. 상기 고정자는 전기자 철심과, 복수의 전기자 코일을 구비한다. 상기 전기자 철심은 상기 각 단의 계철에 대향 하도록 적어도 1개 이상이 배치된다. 상기 전기자 코일은 원주방향으로 복수개가 상기 각 단의 계철의 주 자석에 대향 하도록 상기 전기자 철심에 권선된다.
자력손실, 자력증강, 보조 자석, 자력선 분리구멍, 모터, 다단

Description

다단 계철을 구비한 모터{MOTOR HAVING YOKE ARRANGED CONCENTRICALLY}
본 발명은 동심으로 배치된 다단 계철을 구비한 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 각각의 계철에 주 자석과 상기 주 자석에 의하여 형성된 자력선 상에 자력손실을 방지하고 자력증강을 위하여 보조 자석을 구비한 모터에 관한 것이다. 본 발명은 사용 목적에 따라 축이 고정되고 모터의 하우징(Housing)이 회전하는 허브(Hub) 타입과, 하우징이 고정되고 축이 회전하는 형태로 적용될 수 있다.
도 5는 종래의 모터의 개념도이다. 종래의 모터는 중심축(1)과, 고정자(5)와, 회전자(3)로 구성되어 있다. 회전자(3)는 계철(4)과, 상기 계철(4)에 고정된 영구자석(2)으로 구성되며, 회전가능 하도록 중심축(1)과 베어링(6)으로 결합 된다. 영구자석(2)은 계철(4)에 극성을 달리하여 결합 된다.
고정자(5)는 전기자 철심에 코일이 권선 되어 형성되며, 중심축(1)에 고정결합된다. 그리고 상기 코일에 전류가 공급되면 코일에 자기장이 발생 된다. 따라서 상기 코일에 발생된 자기장이 영구자석(2)에 의한 자기장과 작용하여 기자력이 발생 되고, 이 기자력에 의하여 회전자(3)는 중심축(1)을 중심으로 회전한다.
대기오염 문제로 인한 환경의 영향과 화석연료의 고갈로 인하여 전기 모터를 이용한 구동장치가 큰 주목을 받고 있다. 따라서 엔진을 주동력원으로 하고 전기 모터를 보조 동력원으로 이용하는 하이브리드자동차(Hybrid Vehicle) 등이 개발되어 상용화되고 있으며, 더 나아가 전기 모터를 주동력원으로 이용하는 전기자동차가 개발되고 있다. 그래서 갈수록 큰 출력을 낼 수 있는 전기 모터가 요구되고 있다. 또한 1회 충전으로 장거리를 운행하기 위하여 높은 효율을 가진 전기 모터가 요구되고 있다.
그러나 종래의 모터는 영구자석 및 코일이 각각 1단으로 구성되어 있다. 따라서 종래의 모터는 충분한 출력을 얻기 위해서는 부피가 커져야 하며, 모터의 부피가 작을 경우 기자력이 작아서 토크(torque)가 작았다. 그러므로 상기의 모터를 이용한 자동차는 작은 부피의 모터로 충분한 고출력을 낼 수가 없어서 자동차를 경량화시키기 어렵다는 문제점이 있었다.
또한, 모터는 영구자석과 코일에 작용하는 자력으로 회전자를 회전시켜서 모터를 구동시킨다. 종래의 모터는 상기 영구자석 및 코일이 원주방향을 따라 복수 개가 배치되어 있었다. 이 경우 자력선의 손실이 발생하여 모터의 효율이 떨어졌다. 따라서 종래의 모터로는 효율을 높이는데 한계가 있다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점 들을 해결하기 위한 것이다. 즉 본 발명은 모터를 소형으로 하더라도 강력한 출력을 내기 위하여 계철이 다단으로 배치된 모터를 제 공하는 것이다.
또한, 본 발명은 자력선의 손실을 방지하고 자력을 증강시켜서 모터의 효율을 높이기 위하여 자력선을 안내하는 보조 자석을 구비하며 자력선 분리구멍이 형성된 모터를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 다단 계철을 구비한 모터는 회전자와, 고정자를 포함한다. 상기 회전자는 복수의 원통형 계철(Yoke)과, 복수의 주 자석과, 복수의 보조 자석을 구비한다. 상기 계철은 반경방향으로 다단 배치된다. 상기 복수의 주 자석은 상기 각 단의 계철에 원주방향으로 서로 극성이 교차하게 고정된다. 상기 복수의 보조 자석은 상기 교차한 주 자석 사이에 형성된 자력선 상에서 상기 교차한 주 자석과 서로 극성이 교차하게 상기 각 단의 계철에 고정된다. 상기 고정자는 전기자 철심과, 복수의 전기자 코일을 구비한다. 상기 전기자 철심은 상기 각 단의 계철에 대향 하도록 적어도 1개 이상이 배치된다. 상기 전기자 코일은 원주방향으로 복수개가 상기 각 단의 계철의 주 자석에 대향 하도록 상기 전기자 철심에 권선된다. 상기의 보조 자석은 상기 주 자석에 의하여 형성된 자력선을 안내하여 자력선의 손실을 방지하고 자력을 증강 시킨다.
또한, 상기의 모터에 있어서, 상기 계철에는 상기 자력선과 이웃한 다른 교차한 주 자석 사이에 형성된 자력선을 분리하기 위하여 상기 보조 자석들의 사이에 자력선 분리구멍이 형성된 것이 바람직하다. 상기의 자력선 분리구멍은 자력선의 손실을 방지한다.
또한, 상기의 모터에 있어서, 상기 계철에는 상기 교차한 주 자석들 사이에 자력선 분리홈이 더 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 모터에 있어서, 상기 전기자 철심에는 서로 이웃한 전기자 코일 사이에 형성된 자력선을 분리하기 위하여 자력선 분리구멍이 형성된 이 바람직하다.
또한, 상기의 모터에 있어서, 상기 각 단의 전기자 철심의 사이에 위치한 계철은 외주면 및 내주면 모두에 원주방향을 따라 상기 주 자석이 고정된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 모터에 있어서, 상기 각 단의 계철에 고정된 주 자석은 반경방향을 따라 동일한 극성이 대향하도록 고정된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 모터에 있어서, 상기 자력선 분리홈은 상기 계철의 외주면에서 상기 보조 자석까지 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 모터는 상기 회전자의 회전 중심에 위치한 회전축을 더 포함하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 고정자는 상기 회전축에 회전가능하게 결합되며, 상기 회전자는 상기 회전축에 고정결합된다. 따라서 상기 회전자는 상기 회전축과 일체로 결합 되어 회전한다.
또한, 상기의 모터는 상기 회전자의 회전 중심에 위치한 고정축을 더 포함하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 고정자는 상기 고정축에 고정결합되며, 상기 회전자는 상기 고정축에 회전가능하게 결합 된다. 따라서 상기 회전자는 상기 고정축을 중심으로 회전을 한다.
본 발명에 의하면 고정자 및 회전자가 다단으로 구성된 계철 및 전기자 철심을 구비함으로써 본 발명에 따른 모터는 부피는 작으면서 큰 토크를 발생시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 계철은 보조 자석을 구비하고, 상기 계철 및 전기자 철심에는 자력선 분리구멍 및 자력선 분리홈이 형성됨으로써 자력선의 손실을 방지하고 자력을 증강시켜서 모터의 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다단 계철을 구비한 모터의 일 실시예의 단면도이다. 도 1에 따른 모터는 회전자(50)와, 고정자(90)와, 고정축(95)을 포함한다.
회전자(50)는 제1계철(10)과, 제2계철(20)과, 주 자석(11, 21, 23)과, 보조 자석(15, 25, 26)을 구비한다. 주 자석(11, 21, 23)은 제1주 자석(11), 제2주 자석(21) 및 제3주 자석(23)을 구비한다. 그리고 보조 자석(15, 25, 26)은 제1보조 자석(15), 제2보조 자석(25) 및 제3보조 자석(26)을 구비한다.
제1계철(10) 및 제2계철(20)은 중공의 원통형이며, 제1계철(10)의 내부에 제 2계철(20)이 배치된다. 즉 반경방향으로 2단 배치된다. 본 실시예에서 계철(10, 20)이 반경방향으로 2단 배치되었으나 실시예에 따라 다수의 단으로 배치될 수 있다.
제1주 자석(11)은 제1계철(10)의 내주면에 원주방향을 따라 고정된다. 이때 제1주 자석(11)은 일정한 간격으로 이격되며, 원주방향으로 N극과 S극이 교차하도록 고정된다. 즉 제1주 자석(11) 중 어느 하나(11a)가 반경방향으로 내측이 N극이고 외측이 S극이면, 이웃한 다른 하나(11b)는 내측이 S극이고 외측이 N극이다. 제1보조 자석(15)은 제1주 자석(11)과 반경방향으로 일정한 거리 이격되어 제1계철(10)에 원주방향을 따라 고정된다. 이때 제1보조 자석(15)은 원주방향으로 제1주 자석(11)의 사이에 위치하고, 제1주 자석(11)과 반대의 극성이 마주보도록 배치된다. 따라서 제1보조 자석(15)은 원주방향을 따라 서로 같은 극이 마주보도록 배치된다. 즉 이웃한 제1주 자석(11a, 11b)의 사이에 위치한 제1보조 자석(15a)은 원주방향으로 왼편이 N극이며 오른편이 S극이다. 그리고 이웃한 제1보조 자석(15b)은 왼편이 S극이며 오른편이 N극이다.
그리고 제1계철(10)에는 각각의 제1보조 자석(15)의 사이에 자력선 분리구멍(17)이 형성되어 있으며, 제1주 자석(11)의 사이에 자력선 분리홈(18)이 형성되어 있다. 자력선 분리홈(18)은 제1계철(10)의 내주면에서 제1보조 자석(15)까지 형성된다.
제2주 자석(21)은 제2계철(20)의 외주면에 원주방향을 따라 고정된다. 그리고 제3주 자석(23)은 제2계철(20)의 내주면에 원주방향을 따라 고정된다. 제2주 자 석(21) 및 제3주 자석(23)은 제1주 자석(11)과 동일한 방법으로 고정된다. 다만, 이때 주 자석(11, 21, 23)은 반경방향으로 동일한 극성이 서로 마주보도록 배치된다. 즉 제1주 자석(11a)이 반경방향으로 내측이 N극이고, 외측이 S극이므로, 제2주 자석(21a)은 내측이 S극이고 외측이 N극이며, 제3주 자석(23a)은 내측이 N극이고 외측이 S극이다.
제2보조 자석(25)은 제1보조 자석(15)과 동일한 방법으로 제2주 자석(21)과 반경방향으로 일정한 거리 이격되어 제2계철(20)에 원주방향을 따라 고정된다. 그리고 제3보조 자석(26)도 제1보조 자석(15)과 동일한 방법으로 제3주 자석(23)과 반경방향으로 일정한 거리 이격되어 제2계철(20)에 원주방향을 따라 고정된다.
또한, 제2계철(20)에는 자력선 분리구멍(27)과 자력선 분리홈(28, 29)이 형성되어 있다. 자력선 분리구멍(27)은 원주방향을 따라 각각의 보조 자석(25, 26)의 사이에 형성되며, 반경방향을 따라 제2보조 자석(25)에서부터 제3보조 자석(26)까지 형성된다. 즉 어느 한 제2보조 자석(25a)과 이웃한 다른 제2보조 자석(25b)의 사이에 위치한 자력선 분리구멍(27a)은 반경 방향으로 제3보조 자석(26a)과 이웃한 다른 제3보조 자석(26b) 사이까지 위치하도록 형성되어 있다.
자력선 분리홈(28, 29)은 제2계철(20)의 내주면 및 외주면에 형성된다. 상기 외주면에 형성된 자력선 분리홈(28)은 제2주 자석(21)의 사이에 위치하며 제2보조 자석(25)까지 형성되며, 상기 내주면에 형성된 자력선 분리홈(29)은 제3주 자석(23)의 사이에 위치하며 제3보조 자석(26)까지 형성된다.
고정자(90)는 제1전기자 철심(70)과, 제2전기자 철심(80)과, 코일(51, 53, 81)을 구비한다. 그리고 코일(51, 53, 81)은 제1코일(51)과, 제2코일(53)과 제3코일(81)을 구비한다.
제1전기자 철심(70) 및 제2전기자 철심(80)은 중공의 원통형이다.
제1전기자 철심(70)은 제1계철(10)과 제2계철(20)의 사이에 위치한다. 따라서 제1전기자 철심(70)의 외주면은 제1계철(10)의 내주면과 대향하며, 내주면은 제2계철(20)의 외주면과 대향한다. 그리고 제1전기자 철심(70)의 외주면에는 반경방향으로 형성된 제1코일홈(57)이 원주방향을 따라 복수개가 형성되어 있으며, 내주면에는 반경방향으로 형성된 제2코일홈(58)이 원주방향을 따라 복수개가 형성되어 있다. 상기 코일홈(57, 58)은 제1전기자 철심(70)의 외면측 및 내면측에 코일을 감기 위하여 필요하다.
제1코일(51)은 제1전기자 철심(70)의 외면측에서 제1코일홈(57)을 따라 복수개가 권선되며, 제2코일(53)은 제1전기자 철심(70)의 내측면에서 제2코일홈(58)을 따라 복수개가 권선된다.
또한 제1전기자 철심(70)에는 자력선 분리구멍(55)이 원주방향을 따라 복수개가 형성된다. 이때 상기 각각의 자력선 분리구멍(55)은 반경방향으로 제1코일(51) 및 제2코일(53)과 일직선상에 위치하며, 제1코일(51)과 제2코일(53)의 사이에 위치하도록 형성된다. 예를 들면 어느 한 자력선 분리구멍(55a)은 제1코일(51a)과 제2코일(53a)의 사이에 위치한다.
제2전기자 철심(80)은 제2계철(20)의 내부에 위치한다. 따라서 제2전기자 철심(80)의 외면은 제2계철(20)의 내면과 대향한다. 그리고 제2전기자 철심(80)의 외주면에는 제3코일홈(87)이 반경방향으로 형성되어 있다.
제3코일(81)은 제2전기자 철심(80)의 외측면에서 제3코일홈(87)을 따라 복수개가 권선된다.
본 실시예에서는 제2전기자 철심(80)에 자력선 분리구멍이 형성되지 아니하였으나, 실시예에 따라 제2전기자 철심(80)에도 자력선 분리구멍이 형성될 수 있다. 이 경우 자력선 분리구멍은 반경방향을 따라 제3코일(81)과 일직선상의 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
고정축(95)은 제2전기자 철심(80)의 내부에 고정된다. 상기 고정자(90)는 고정축(95)에 고정되며, 상기 회전자(50)는 고정축(95)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서 코일(51, 53, 81)에 전류를 공급하면 기자력이 발생하여 회전자(50)는 고정축(95)을 중심으로 회전을 한다.
도 1에 도시된 실시예의 자력선에 대하여 자세히 설명한다.
자기력선은 N극에서 S극으로 흐른다. 코일(51, 53, 81)에 전류를 공급하면 모터에 발생하는 자기장의 자기회로는 도 2와 같다.
어느 한 주 자석(11a)과 이와 이웃한 다른 주 자석(11b) 사이에 흐르는 자기력선(101a)은 상기 주 자석(11a)의 N극에서 코일(51a)의 내부를 따라 흘러서 이웃한 다른 주 자석(11b)의 S극으로 흐른다. 또한, 상기 자기력선(101a)은 상기 주 자석(11b)의 N극에서 상기 주 자석(11a)의 S극으로 흐른다. 이때 보조 자석(15a)은 상기 주 자석(11a, 11b)의 사이에서 상기 주 자석(11a, 11b)이 형성하는 자기력선(101a) 상에 위치하며, 그리고 상기 주 자석(11a, 11b)과 반대의 극성으로 마주 보도록 배치되어 있다. 따라서 주 자석(11b)의 N극에서 이웃한 주 자석(11a)의 S극으로 자기력선(101a)이 형성되는 것을 도와준다. 이와 마찬가지로 보조 자석(15b)은 주 자석(11b)과 이웃한 주 자석(11c)의 사이에서 자기력선(101b)이 형성되는 것을 도와준다. 나머지 보조 자석도 동일하다. 따라서 상기의 보조 자석은 자력선을 손실을 방지하며 자력을 증강 시킨다.
그리고 코일(51a) 내부에는 주 자석(11a, 11b)의 사이에 형성된 자기력선(101a)과 주 자석(11b, 11c)의 사이에 형성된 자기력선(101b)이 흐른다. 이중 자기력선(101a)은 주 자석(11b)을 통과한 후 원주방향으로 왼편에 위치한 주 자석(11a)으로 흘러나가야 하며, 다른 자기력선(101b)은 주 자석(11b)을 통과한 후 오른편에 위치한 주 자석(11c)을 흘러나가야 한다. 따라서 자기력선(101a, 101b)은 주 자석(11b)을 통과한 후 양측으로 분기 되어야 한다. 보조 자석(15a, 15b)에 위치한 자력선 분리구멍(17b)은 상기 자기력선(101a, 101b)이 분기 되는 것을 도와준다. 또한, 자력선 분리구멍(55b)은 자력선(101a, 101b, 103a, 103b)이 분기 되는 것을 도와준다. 나머지 자력선 분리구멍도 동일하다. 따라서 자력선 분리구멍은 자력선의 손실을 방지한다.
자력선 분리홈(18a)은 자력선이 주 자석(11b)에서 직접 주 자석(11c)으로 흐르는 것을 방지하고 주 자석(11b)에서 보조 자석(15)을 통과하여 주 자석(11c)으로 자력선(101b)이 흐르도록 도와준다. 다른 자력선 분리홈도 동일하다.
또한, 반경방향을 따라 일직선상에 위치한 주 자석(11a, 21a, 23a)은 같은 극이 서로 마주보는 것이 중요하다. 서로 반대의 극성이 마주보면, 가령 주 자 석(21a)이 내측이 N극이고 외측이 S극이면 자기력선은 주 자석(11a)에서 내부의 주 자석(21a, 23a)을 따라 흐르기 때문이다.
도 3은 본 발명에 따른 다단 계철을 구비한 모터의 다른 실시예의 단면도이다.
도 3에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 실시예와 유사하며 그 차이점에 대하여 설명한다.
도 3에 도시된 실시예의 회전자(150)는 제1계철 및 제2계철 외에 제3계철(130)을 더 포함한다. 제3계철(130)은 제2계철(120)의 내부에 배치되며, 자력선 분리구멍 및 자력선 분리홈이 형성되어 있다. 그리고 제3계철(130)에도 주 자석 및 보조 자석이 고정된다.
고정자(190)의 제2전기자 철심(180)은 내주면에도 코일홈이 형성되며, 코일이 권선 되어 있다. 그리고 제2전기자 철심(180)에는 자력선 분리구멍이 형성되어 있다.
또한, 도 3에 도시된 실시예는 고정축 대신 회전축(195)을 포함한다. 그리고 회전자(150)는 회전축(195)에 고정되며, 고정자(190)는 회전축(195)에 회전가능하게 결합된다. 따라서 코일에 전류가 공급되면 회전축(195) 및 회전자(150)가 회전을 한다.
도 4는 본 발명에 따른 다단 계철을 구비한 모터의 또 다른 실시예의 단면도이다. 도 1의 실시예에서는 보조 자석이 주 자석으로부터 일정 거리 이격되어 자력선 분리구멍과 동일한 원주 상에 위치하도록 설치되었다. 그러나 도 4에서는 보조 자석이 주 자석에 인접하여 설치되었다. 도 4에서는 코일이 생략되어 있으나, 나머지 구성요소는 도 1의 실시예와 동일하다.
도 1은 본 발명에 따른 모터의 일실시예의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 주요부의 확대 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 모터의 다른 실시예의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 모터의 또 다른 실시예의 단면도,
도 5는 종래의 모터의 단면도이다.
<도면부호의 간단한 설명>
10 : 제1계철 11 : 제1주 자석
15 : 제1보조 자석 17 : 자력선 분리구멍
18 : 자력선 분리홈 20 : 제2계철
21 : 제2주 자석 23 : 제3주 자석
25 : 제2보조 자석 26 : 제3보조 자석
27 : 자력선 분리구멍 28, 29 : 자력선 분리홈
50 : 회전자 51 : 제1코일
53 : 제2코일 55 : 자력선 분리구멍
57 : 제1코일홈 58 : 제3코일홈
70 : 제1전기자 철심 80 : 제2전기자 철심
81 : 제3코일 87 : 제3코일홈
90 : 고정자 95 : 고정축

Claims (9)

  1. 반경방향으로 다단 배치된 복수의 원통형 계철(Yoke)과, 상기 각 단의 계철에 원주방향으로 서로 극성이 교차하게 고정된 복수의 주 자석과, 상기 교차한 주 자석 사이에 형성된 자력선 상에서 상기 교차한 주 자석과 서로 극성이 교차하게 상기 각 단의 계철에 고정된 복수의 보조 자석을 구비한 회전자와,
    상기 각 단의 계철에 대향 하도록 배치된 전기자 철심과, 상기 각 단의 계철의 주 자석에 대향 하도록 상기 전기자 철심에 권선된 원주방향을 따라 복수의 전기자 코일을 구비한 고정자를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 계철에는 상기 자력선과 이웃한 다른 교차한 주 자석 사이에 형성된 자력선을 분리하기 위하여 상기 보조 자석들의 사이에 자력선 분리구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 계철에는 상기 교차한 주 자석들 사이에 자력선 분리홈이 더 형성된 것을 특징으로 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전기자 철심에는 서로 이웃한 전기자 코일 사이에 형성된 자력선을 분리하기 위하여 자력선 분리구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각 단의 전기자 철심의 사이에 위치한 계철은 외주면 및 내주면 모두에 원주방향을 따라 상기 주 자석이 고정된 것을 특징으로 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 각 단의 계철에 고정된 주 자석은 반경방향을 따라 동일한 극성이 대향하도록 고정된 것을 특징으로 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 자력선 분리홈은 상기 계철의 외주면에서 상기 보조 자석까지 형성된 것을 특징을 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전자의 회전 중심에 위치한 회전축을 더 포함하며,
    상기 고정자는 상기 회전축에 회전가능하게 결합되며,
    상기 회전자는 상기 회전축에 고정결합된 것을 특징으로 하는 다단 계철을 구비한 모터.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전자의 회전 중심에 위치한 고정축을 더 포함하며,
    상기 고정자는 상기 고정축에 고정결합되며,
    상기 회전자는 상기 고정축에 회전가능하게 결합된 것을 특징으로 하는다단 계철을 구비한 모터.
KR1020080012033A 2008-02-11 2008-02-11 다단 계철을 구비한 모터 KR100946651B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080012033A KR100946651B1 (ko) 2008-02-11 2008-02-11 다단 계철을 구비한 모터
PCT/KR2009/000619 WO2009102135A2 (ko) 2008-02-11 2009-02-11 다단계철을 구비한 모터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080012033A KR100946651B1 (ko) 2008-02-11 2008-02-11 다단 계철을 구비한 모터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090086649A KR20090086649A (ko) 2009-08-14
KR100946651B1 true KR100946651B1 (ko) 2010-03-10

Family

ID=40957368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080012033A KR100946651B1 (ko) 2008-02-11 2008-02-11 다단 계철을 구비한 모터

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100946651B1 (ko)
WO (1) WO2009102135A2 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10715019B2 (en) 2018-05-18 2020-07-14 Kohler Co. Dual axis motor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07231589A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Yaskawa Electric Corp 永久磁石形回転電機のロータ
JPH08168223A (ja) * 1994-12-15 1996-06-25 Nippondenso Co Ltd 直流機
JPH08275419A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Meidensha Corp 永久磁石式回転機の回転子
KR20070114634A (ko) * 2006-05-29 2007-12-04 박계정 다단 회전자를 구비한 코어리스 모터 및 그 모터를 사용한구동장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07231589A (ja) * 1994-02-16 1995-08-29 Yaskawa Electric Corp 永久磁石形回転電機のロータ
JPH08168223A (ja) * 1994-12-15 1996-06-25 Nippondenso Co Ltd 直流機
JPH08275419A (ja) * 1995-03-30 1996-10-18 Meidensha Corp 永久磁石式回転機の回転子
KR20070114634A (ko) * 2006-05-29 2007-12-04 박계정 다단 회전자를 구비한 코어리스 모터 및 그 모터를 사용한구동장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009102135A3 (ko) 2009-12-03
WO2009102135A2 (ko) 2009-08-20
KR20090086649A (ko) 2009-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8294318B2 (en) Electric motor and rotor for rotating electric machine
US9712028B2 (en) Stator having three-line connection structure, BLDC motor using same, and driving method therefor
US8847464B2 (en) Electrical machine with improved stator flux pattern across a rotor that permits higher torque density
US8624463B2 (en) Transverse flux motor as an external rotor motor and drive method
US5811904A (en) Permanent magnet dynamo electric machine
US20050179336A1 (en) Axial gap electric rotary machine
US7973444B2 (en) Electric machine and rotor for the same
US20090278415A1 (en) Coreless motor having rotors arranged concentrically and driving apparatus having the motor
US20120042974A1 (en) Brushless motor
US20120098378A1 (en) Motor
JP6567304B2 (ja) 回転電機及び巻上機
KR101382599B1 (ko) 코깅 상쇄형 듀얼로터 타입 모터
JP2010183648A (ja) 永久磁石回転電機及びそれを用いた電動車両
KR100947509B1 (ko) 다단 회전자를 구비한 모터 및 그 모터를 사용한 구동장치
KR100946651B1 (ko) 다단 계철을 구비한 모터
JP2017028972A (ja) 交流励磁同期回転電機
JP5855903B2 (ja) ロータ及びモータ
JP6658707B2 (ja) 回転電機
JP2004041000A (ja) 電動車両用の永久磁石回転電機
WO2012121685A2 (ru) Тихоходный многополюсный синхронный генератор
JP2010166745A (ja) 可変特性回転電機
KR20200089911A (ko) 이중 고정자 구조를 가진 비엘디시 모터
EP4329160A1 (en) Magnetic geared rotary machine, power generation system, and drive system
KR100946649B1 (ko) 다단 회전자를 구비한 모터 및 그 모터를 사용한 구동장치
JP2008220154A (ja) 磁気機械

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130305

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140304

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150303

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160107

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170911

Year of fee payment: 8

R401 Registration of restoration
LAPS Lapse due to unpaid annual fee