KR100963295B1 - BLDC Motor for Electrolytic Corrosion Protection of Bearing - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인버터에 내장된 스위칭 소자가 스위칭하면서 BLDC 모터의 회전자에 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압이 베어링을 통해서 방전되지 않도록 절연시킨 BLDC 모터의 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a BLDC motor for preventing the bearing transfer of the BLDC motor insulated so that the surge voltage generated by the voltage supplied to the rotor of the BLDC motor is not discharged through the bearing while the switching element built in the inverter is switched.

본 발명은 BLDC 모터의 구동을 위하여 인버터에 내장된 스위칭 소자의 스위칭에 의하여 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압이 프레임 그라운드를 통해서 방전하여 베어링이 손상됨을 방지하기 위하여 베어링과 접촉하는 샤프트의 표면에 절연체로 코팅하고, 베어링과 접촉하는 회전자와 일체로 형성된 알루미늄 다이케스팅의 내측에 절연체를 코팅하며, 팬과 인접한 베어링의 앞 쪽과 부싱과 인접한 베어링의 뒤쪽에 절연와셔를 설치하여 베어링의 전식을 방지하도록 구성되어 있다. The present invention is to discharge the surge voltage generated by the voltage supplied by the switching of the switching element built in the inverter for driving the BLDC motor to the surface of the shaft in contact with the bearing to prevent the bearing from being damaged by discharge through the frame ground Coating with an insulator, coating the insulator inside the aluminum die-casting integrally formed with the rotor in contact with the bearing, and installing an insulating washer at the front of the bearing adjacent to the fan and at the back of the bearing adjacent to the fan to prevent bearing transfer. It is configured to.

본 발명은 절연체로 코팅하여 회전자에 공급되는 전압에서 발생하는 서지전압이 베어링 내의 볼을 통해서 방전되지 않도록 구성함으로써 소음의 발생을 방지하고 모터의 내구성을 높이는 작용효과가 있다. The present invention has the effect of preventing the generation of noise and increasing the durability of the motor by configuring so that the surge voltage generated from the voltage supplied to the rotor by coating with an insulator is not discharged through the ball in the bearing.

전식, 베어링, 절연와셔, 절연체 코팅 Electroplated, Bearing, Insulation Washer, Insulator Coating

Description

베어링 전식 방지를 위한 비엘디씨 모터{BLDC Motor for Electrolytic Corrosion Protection of Bearing}BLDC Motor for Electrostatic Bearing Protection

본 발명은 BLDC 모터의 구동을 위하여 인버터에 내장된 스위칭 소자의 스위칭 온 또는 오프함에 의하여 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압이 회전자가 체결 부착된 다이케스팅을 따라 흐르면서 프레임 그라운드를 통해서 방전할 때 베어링과 베어링의 내측 및 외측사이에서 발생하는 방전(스파크)에 의하여 베어링내부의 볼이 손상되어 소음이 발생하거나 베어링의 내구성이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 두 개의 베어링의 외측과 접촉되는 회전자가 부착된 다이케스팅 내측에 폴리아미드 등의 절연체로 코팅하고, 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트의 표면에 폴리아미드 등의 절연체로 코팅하며, 팬과 인접하여 위치한 베어링과 베어링을 고정하는 스냅와셔사이에 삽입 체결된 절연와셔와 샤프트와 체결되는 부싱과 베어링사이에 절연와셔를 설치하여 베어링을 서지 전압으로부터 완전히 고립시켜 전압의 방전에 의한 베어링내의 금속재 볼의 손상을 방지함으로써 소음이 적고 내구성이 우수한 BLDC 모터에 관한 것이다.The present invention provides a method for driving a BLDC motor in which a surge voltage generated by a voltage supplied by switching on or off a switching element built in an inverter flows along a die-casting in which a rotor is fastened and discharges through a frame ground. The discharge (spark) between the inside and the outside of the bearing damages the ball inside the bearing and prevents noise or the durability of the bearing, so that the rotor is in contact with the outside of the two bearings. Insulation washers and shafts coated with an insulator such as polyamide, coated with an insulator such as polyamide on the surface of the shaft in contact with the inside of the bearing, and inserted between the bearings adjacent to the fan and the snap washers that secure the bearings. Between the bushing and the bearing The present invention relates to a BLDC motor having low noise and excellent durability by installing a bearing to completely isolate the bearing from a surge voltage and preventing damage to the metal ball in the bearing due to the discharge of the voltage.

종래기술은 BLDC모터의 회전자에 감긴 코일에 인버터에 내장된 스위칭 소자 의 스위칭에 의하여 전원이 공급되어 동작할 경우에 스위칭 시에 발생하는 서지(surge) 전압에 의하여 베어링과 방전(spark)에 의하여 베어링을 손상시켜 베어링의 손상에 의하여 소음이 발생하고 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. In the prior art, when a coil is wound around a rotor of a BLDC motor, power is supplied by switching of a switching element built in an inverter, and a bearing and spark are caused by a surge voltage generated during switching. There is a problem in that noise is generated due to damage to the bearing and damage to the bearing is reduced.

종래기술의 BLDC모터의 베어링은 회전자에 전원 공급할 때 발생하는 서지전압에 의하여 베어링의 내측 및 외측과 방전을 일으켜 내부의 볼이 전식에 의하여 손상이 발생하나 이를 효율적으로 방지하기 위한 특별한 해결 방법이 없어서 베어링내의 금속재 볼이 손상되어 소음이 발생하거나 모터의 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. The bearing of the BLDC motor of the prior art causes the inner and outer sides of the bearing to be discharged by the surge voltage generated when the rotor is supplied to the rotor. There is a problem that the metal ball in the bearing is damaged and noise is generated or the durability of the motor is lowered.

또 다른 종래기술은 BLDC모터의 베어링은 전식을 방지하기 위하여 베어링내의 볼을 세라믹재질로 제작하여 사용하고 있으나, 비용이 고가이면서 내구성이 떨어지는 문제점이 있다. Another conventional technology is that the bearing of the BLDC motor is used to produce a ball in the bearing made of a ceramic material in order to prevent electrical transfer, but there is a problem that the cost is expensive and durability is poor.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 BLDC모터의 회전자를 구동하기 위하여 인버터에 내장된 스위칭 소자가 스위칭하면서 전원을 공급할 때 발생하는 서지(surge) 전압에 의하여 베어링과 방전(spark)에 의하여 베어링 내부의 볼을 손상시키는 전식현상을 방지하여 베어링내의 금속재 볼의 손상에 의하여 발생하는 소음을 줄이고 모터의 내구성을 향상시키는데 있다.The problem to be solved by the present invention is the internal of the bearing by the bearing and spark (spark) by the surge voltage generated when the switching element built in the inverter supplies power while switching to drive the rotor of the BLDC motor It is to reduce the noise caused by the damage of the metal ball in the bearing and to improve the durability of the motor by preventing the phenomenon of damage to the ball.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 인버터에 내장된 스위칭 소자가 스위칭하면서 전원을 공급할 때 발생하는 서지(surge) 전압에 의하여 베어링내의 금속재 볼과 방전(spark)함에 의하여 베어링내의 볼을 손상시키는 전식현상을 방지하되, 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트 표면과 베어링의 외측과 접촉하는 다이케스팅의 내측에 절연체로 일정 두께로 코팅하여 서지전압이 방전하는 길을 완전히 차단되도록 고립시켜 서지(surge)전압에 의한 베어링의 전식현상을 완전히 차단하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is the electrical phenomenon that damages the ball in the bearing by sparking with the metal ball in the bearing by the surge voltage generated when the switching element built in the inverter supplies power while switching. To prevent, but to cover the shaft surface in contact with the inside of the bearing and the inner side of the die casting in contact with the outside of the bearing with a certain thickness to isolate the way the surge voltage discharges completely to isolate the bearing by the surge voltage (surge) It is to completely block the phenomenon.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 팬에 인접하여 설치된 베어링을 고정하는 금속재질로 제작된 스냅와셔와 베어링사이로 서지전압이 유입되지 않도록 에폭시로 제작된 절연와셔가 고정 설치되고, 부싱과 인접한 베어링과 샤프트를 고정하는 부싱사이로 서지전압이 유입을 방지하기 위하여 부싱과 베어링사이에 절연와셔를 설치하여 베어링을 서지전압으로부터 완전히 고립시켜 서지(surge) 전압에 의한 전식현상을 완전히 차단하는데 있다. The problem to be solved by the present invention is the insulating washer made of epoxy is fixed so that the surge voltage is not introduced between the bearing and the snap washer made of metal to fix the bearing installed adjacent to the fan, the bearing and the shaft adjacent to the bushing In order to prevent the surge voltage from flowing between the bushings to fix the gap, an insulating washer is installed between the bushing and the bearing to completely isolate the bearing from the surge voltage and completely block the electrical phenomena caused by the surge voltage.

본 발명 과제의 해결수단은 BLDC 모터의 회전자를 구동하기 위하여 인버터에 내장된 스위칭 소자의 스위칭 온 또는 오프함에 의하여 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압이 회전자가 체결 부착된 다이케스팅을 따라 흐르면서 베어링을 타고 프레임 그라운드를 통해서 방전할 때, 베어링 내에 위치하는 금속재 볼과 발생하는 전기방전(스파크)에 의하여 베어링의 주요구성요소인 볼이 손상되어 소음이 발생하고 내구성이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 각각의 베어링과 접촉되는 회전자와 일체로 형성된 다이케스팅의 내측에 폴리아미드(polyamide) 등의 절연체를 일정두께로 코팅하고, 각각의 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트의 표면에 폴리아미드 등의 절연체를 일정두께로 코팅하여 전기방전을 방지하여 베어링 내부에서 베어링이 부드럽게 회전하도록 하는 볼의 손상을 방지함으로써 소음이 적고 내구성이 우수한 BLDC 모터를 구현하는데 있다.The solution of the present invention is to drive the bearing while the surge voltage generated by the voltage supplied by the switching on or off of the switching element built in the inverter to drive the rotor of the BLDC motor flows along the die casting attached to the rotor When discharging through the frame ground, the metal ball located in the bearing and the electric discharge (spark) generated by the bearing damage the ball, which is a major component of the bearing, to prevent noise and durability. Insulator such as polyamide is coated to a certain thickness inside the die casting formed integrally with the contacting rotor, and an insulator such as polyamide is coated to a certain thickness on the surface of the shaft in contact with the inside of each bearing. Prevents electrical discharge, so that the bearing rotates smoothly inside the bearing By preventing damage to balls and quiet is to implement a durable BLDC motor.

본 발명 또 다른 과제의 해결수단은 각각의 베어링과 접촉하는 샤프트의 표면에 절연체를 코팅할 때, 코팅 후에 쉽게 손상되지 않고 견고하게 접착되어 있도록 하기 위하여 샤프트의 표면을 0.6㎜내지 1.0㎜ 깊이로 파서 일정간격으로 홈을 형성한 후 절연체를 0.6㎜내지 1.0㎜ 두께로 코팅하여 내구성이 우수한 BLDC 모터를 구현하는데 있다. Another object of the present invention is to dig the surface of the shaft to a depth of 0.6 mm to 1.0 mm in order to ensure that the insulator is coated on the surface of the shaft in contact with each bearing so that it is not easily damaged after coating and is firmly bonded. After forming grooves at regular intervals, the insulator is coated to a thickness of 0.6 mm to 1.0 mm to implement a durable BLDC motor.

본 발명 또 다른 과제의 해결수단은 팬과 인접한 베어링과 베어링을 고정하기 위하여 삽입 체결되는 금속재질의 스냅와셔사이에 절연와셔가 설치되고, 부싱과 인접한 베어링과 금속재질의 부싱사이에 절연와셔를 설치하여 서지전압이 부싱을 따라서 유입되지 않도록 설계 제작하여 베어링을 서지전압으로부터 고립시켜 베어링내의 볼의 손상을 방지함으로써 소음이 적고 내구성이 우수한 BLDC 모터를 구현하는데 있다.In another aspect of the present invention, an insulating washer is installed between a fan and an adjacent bearing and a metal washer that is inserted and fastened to fix the bearing. An insulating washer is installed between the bushing and an adjacent bearing and a metallic bushing. Therefore, it is designed and manufactured so that the surge voltage does not flow along the bushing and isolates the bearing from the surge voltage to prevent damage to the ball in the bearing to realize the noiseless and durable BLDC motor.

본 발명은 BLDC모터의 회전자에 감긴 코일에 인버터에 내장된 스위칭 소자의 스위칭에 의하여 전압이 공급되어 동작할 경우에 스위칭 시에 발생하는 서지(surge) 전압에 의하여 베어링과 방전(spark)에 의하여 베어링내의 금속재 볼을 손상시키는 전식현상을 방지하여 베어링내의 금속재 볼의 손상에 의하여 발생하는 소음을 줄이고 베어링의 내구성을 크게 향상시키는 작용효과가 있다.According to the present invention, when a voltage is supplied to a coil wound around a rotor of a BLDC motor by a switching of a switching element built in an inverter, a bearing and a spark are caused by a surge voltage generated during switching. By preventing the phenomenon of damage to the metal ball in the bearing to reduce the noise caused by the damage of the metal ball in the bearing has the effect of significantly improving the durability of the bearing.

본 발명의 또 다른 효과는 인버터에 내장된 스위칭 소자가 스위칭하면서 발생하는 서지(surge) 전압에 의하여 베어링내의 금속재 볼과 전기방전(spark)에 의하여 베어링을 손상시키는 전식현상을 방지하되, 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트의 표면과 베어링의 외측과 접촉하는 다이케스팅의 내측에 절연체로 일정 두께로 코팅하여 서지전압이 방전하는 길을 완전히 차단되도록 서지전압으로부터 고립시켜 서지(surge) 전압에 의한 전식현상을 방지하는데 있다. Another effect of the present invention is to prevent the electrical damage to the bearing by the electrical ball (spark) and the metal ball in the bearing by the surge voltage generated while switching switching element built in the inverter, the inside of the bearing Coating with a certain thickness on the surface of the shaft in contact with the shaft and the inside of the die casting in contact with the outer side of the bearing to isolate the surge voltage from the surge voltage so as to completely block the path of the discharge voltage to prevent the electrical phenomenon due to the surge voltage It is.

본 발명의 또 다른 효과는 팬과 인접한 베어링을 고정하는 금속재질로 제작된 스냅와셔와 베어링사이로 서지전압이 유입되지 않도록 에폭시로 제작된 절연와셔가 고정 설치되고, 부싱에 인접한 베어링과 샤프트를 고정하는 부싱사이로 서지전압이 유입을 방지하기 위하여 부싱과 베어링사이에 절연와셔를 설치하여 베어링을 서지전압으로부터 완전히 고립시켜 서지(surge) 전압에 의한 전식현상을 완전히 차단하는데 있다. Another effect of the present invention is to install a fixed washer made of epoxy to prevent the surge voltage is introduced between the bearing and the washer made of metal fixing the bearing adjacent to the fan, and to fix the bearing and the shaft adjacent to the bushing In order to prevent the surge voltage from flowing between the bushings, an insulating washer is installed between the bushings and the bearings to completely isolate the bearings from the surge voltages and to completely block the electrical phenomena caused by the surge voltages.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용에 대하여 살펴본다. 본 발명은 BLDC 모터의 회전자를 구동하기 위하여 인버터에 내장된 스위칭 소자의 스위칭 온 또는 오프함에 의하여 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압이 회전자와 서로 부착되어 일체화된 다이케스팅을 따라 흐르면서 프레임 그라운드를 통해서 방전할 때, 베어링의 내측 및 외측과 베어링내의 금속재 볼을 타고 발생하는 전기방전(스파크)에 의하여 베어링내의 금속재 볼이 손상되어 소음이 발생하거나 베어링의 내구성이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 두 개의 베어링의 외측과 접촉되는 회전자가 부착된 다이케스팅 내측에 폴리아미드(polyamide) 등의 절연체로 코팅하고, 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트의 표면에 폴리아미드 등의 절연체로 코팅하며, 팬과 인접한 베어링과 베어링을 고정하는 스냅와셔(snap washer)사이에 절연와셔가 고정 설치되고, 부싱과 인접한 베어링과 부싱사이에 절연와셔를 설치하여 베어링이 서지전압으로부터 완전히 고립시켜 전압에 의한 방전에 의하여 베어링내의 금속재 볼의 손상을 방지함으로써 소음이 적고 내구성이 우수한 BLDC 모터를 구현하는데 있다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. According to the present invention, a surge voltage generated by a voltage supplied by switching on or off of a switching element built in an inverter to drive a rotor of a BLDC motor is attached to the rotor and flows along an integrated die casting. When discharging through the ball, the electrical discharge (spark) generated inside and outside the bearing and the metal balls in the bearings damages the metal balls in the bearings and prevents noise or durability of the bearings. Coated with an insulator such as polyamide on the inside of the die casting with the rotor contacting the outside, coated with an insulator such as polyamide on the surface of the shaft in contact with the inside of the bearing, and fixing the bearings and bearings adjacent to the fan The insulating washer is fixed between the snap washer By installing an insulating washer between the bushing and the adjacent bearing and the bushing, the bearing is completely isolated from the surge voltage to prevent damage of the metal ball in the bearing by discharge due to the voltage, thereby realizing the noiseless and durable BLDC motor. .

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the present invention shown and described in the drawings will be described by at least one embodiment, whereby the present invention described above The technical idea and its core composition and operation are not limited.

본 발명의 이해를 용이하게 하는 도면을 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 절 연체가 코팅된 부분과 하우징을 포함한 BLDC 모터의 구성도를 도시한 것이다. 도2는 두 개의 베어링의 외측에 위치하는 부분인 다이케스팅의 내측과 베어링의 내측이 위치하는 샤프트의 표면에 본 발명에 따른 절연체가 코팅된 부분 및 절연와셔가 삽입된 부분을 확대하여 도시한 것이다. 도3은 BLDC 모터의 베어링을 사진으로 촬영한 것이며 내부에는 금속재 볼이 내장되어 있다. Look at the drawings to facilitate understanding of the present invention. 1 is a block diagram of a BLDC motor including an insulator-coated portion and a housing according to the present invention. Figure 2 shows an enlarged view of the part in which the insulator is coated and the part of the insulating washer in accordance with the present invention on the inner surface of the die casting, which is a part located on the outside of the two bearings and the shaft on which the inside of the bearing is located. Figure 3 is a picture taken of the bearing of the BLDC motor and the metal ball is embedded therein.

또한, 본 발명은 베어링과 접촉하는 샤프트의 표면에 절연체를 코팅할 때 코팅 후에 쉽게 손상되거나 분리되지 않고 견고하게 접착되어 있도록 하기 위하여 샤프트의 표면을 0.6㎜내지 1.0㎜ 깊이로 다수의 홈을 형성한 후 형성된 홈 상에 절연성이 우수한 폴리아미드를 견고하게 코팅하고, 팬과 인접한 베어링의 앞부분과 부싱과 인접한 베어링의 뒷부분에 절연와셔를 설치하여 서지전압이 회전자가 부착된 다이케스팅을 타고 베어링으로 전압이 흐르는 길을 차단하여 고립시켜 베어링내의 금속재 볼의 전식을 방지할 수 있도록 구성되어 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다. In addition, the present invention provides a plurality of grooves having a depth of 0.6 mm to 1.0 mm to make the surface of the shaft in contact with the bearing so that it is firmly bonded without being easily damaged or separated after coating. After that, the polyamide with excellent insulation is firmly coated on the formed groove, and the insulation washer is installed on the front part of the bearing adjacent to the fan and the rear part of the bearing adjacent to the bushing so that the surge voltage flows through the die casting with the rotor. It is designed to prevent the transmission of metal balls in the bearing by blocking the path and isolating. A specific embodiment according to the present invention will be described.

[실시 예] EXAMPLES

본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 본 발명의 이해를 용이하게 하는 도면을 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 절연체가 코팅된 부분과 하우징을 포함한 BLDC 모터의 구성도를 도시한 것이다. 도2는 두 개의 베어링의 외측에 위치하는 부분인 다이케스팅의 내측과 베어링의 내측이 위치하는 샤프트의 표면에 본 발명에 따른 절연체가 코팅된 부분 및 절연와셔가 삽입된 부분을 확대하여 도시한 것이다.A specific embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. Look at the drawings to facilitate understanding of the present invention. 1 is a block diagram of a BLDC motor including an insulator coated part and a housing according to the present invention. Figure 2 shows an enlarged view of the part in which the insulator is coated and the part of the insulating washer in accordance with the present invention on the inner surface of the die casting, which is a part located on the outside of the two bearings and the shaft on which the inside of the bearing is located.

본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 회전부와 고정부를 살펴보면, 다이케스팅에는 BLDC 모터를 구동하기 위한 회전자가 고정 설치되어 인버터에 내장된 6개의 스위칭소자의 각각의 게이트에 정현파 PWM신호를 공급하여 스위칭소자를 온 또는 오프시켜 전압을 공급하여 BLDC모터가 회전하도록 구성되어 있으며, 도1에서, 회전하는 부분은 모터의 외부의 하우징과, 하우징의 내측에 체결 고정된 마그네트와, 부싱 및 샤프트이며, 고정되어 회전하지 않는 부분은 다이케스팅과 다이케스팅에 견고하게 부착된 회전자로 구성되어 있고, 다이케스팅의 전단부(22)에는 볼트로 고정할 수 있도록 체결용 구멍이 형성되어 있다.In order to facilitate understanding of the present invention, a rotating part and a fixed part will be described. In die casting, a rotor for driving a BLDC motor is fixedly installed to supply sinusoidal PWM signals to respective gates of six switching elements built in an inverter, thereby switching elements. The BLDC motor is rotated by supplying a voltage by turning on or off, and in FIG. 1, the rotating part is a housing outside of the motor, a magnet fastened and fixed to the inside of the housing, a bushing and a shaft, and fixed. The part that does not rotate is composed of a die that is firmly attached to the die casting and die casting, the front end portion 22 of the die casting is formed with a fastening hole to be fixed with a bolt.

BLDC 모터의 회전자에 공급되는 통상의 3상 전원은 AC전원을 정류 및 평활시켜 DC전원을 공급하기 위하여 통상의 정류기 및 평활콘덴서로 구성된 정류회로를 거쳐서 정류된 DC 전원을 임의의 가변주파수를 가진 펄스 형태의 3상 교류전원(U, V, W)으로 바꾸어 비엘디시 모터에 공급하도록 구성되어 있다. The conventional three-phase power supplied to the rotor of the BLDC motor has a rectified DC power rectified by a rectifier circuit composed of a conventional rectifier and a smoothing capacitor to supply DC power by rectifying and smoothing the AC power. It is configured to switch to a three-phase AC power supply (U, V, W) in the form of a pulse and supply it to the BLD motor.

보다 구체적으로, 상기 인버터는 3상 교류전원(U, V, W)을 스위칭하기 위한 6개의 스위칭소자(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor)와 다이오드로 구성되어 있으며, 상기 6개의 스위칭소자의 각각의 게이트에 정현파 PWM신호를 공급하여 통상의 BLDC 모터를 구동하도록 구성되어 있다.More specifically, the inverter is composed of six switching elements (IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor) and diodes for switching three-phase AC power (U, V, W), each gate of the six switching elements It is configured to supply a sinusoidal PWM signal to drive a normal BLDC motor.

본 발명은 BLDC 모터의 회전자에 공급된 3상 전원이 인버터에 내장된 6개의 스위칭소자를 온 또는 오프함에 의하여 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압이 회전자와 부착된 알루미늄재질의 다이케스팅(25)을 따라 흐르면서 베어링을 타고 프레임 그라운드를 통해서 방전할 때 베어링(16, 17)과 베어링내의 금속재질의 볼사이에 발생하는 방전(spark)에 의하여 베어링내의 볼이 손상되어 회전 시에 소음이 발생하고 베어링(16, 17)의 내구성이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 각각의 베어링(16, 17)과 접촉되는 회전자(14)와 일체로 결합 부착된 다이케스팅(25)의 내측에는 절연성이 좋고 견고하게 접착이 이루어지는 폴리아미드(polyamide) 등의 절연체(20, 21)로 0.6㎜내지 1.0㎜ 두께로 코팅하고, 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트(15) 표면에는 폴리아미드 등의 절연체(18, 19)로 0.6㎜내지 1.0㎜ 두께로 견고하게 코팅하여 팬과 인접한 베어링(16, 17) 및 부싱(13)과 인접한 베어링(16, 17) 모두를 절연체로 전압에 의하여 방전이 일어나지 않도록 고립시켜 베어링의 전식을 방지할 수 있도록 구성되어 있다. According to the present invention, a die-casting (25) in which a surge voltage generated by a voltage supplied by turning on or off six switching elements built in an inverter is supplied to a rotor of a BLDC motor (25). When the ball flows through the bearing and discharges through the frame ground, sparks generated between the bearings 16 and 17 and the metal balls in the bearings damage the balls in the bearings and generate noise during rotation. In order to prevent the durability of the bearings 16 and 17, the insulation is good and firmly adhered to the inside of the die casting 25 which is integrally coupled with the rotor 14 in contact with the respective bearings 16 and 17. It is coated with insulators 20 and 21 made of polyamide such as polyamide to a thickness of 0.6 mm to 1.0 mm, and a section such as polyamide is formed on the surface of the shaft 15 in contact with the inside of the bearing. Firmly coated with sieves 18 and 19 to a thickness of 0.6 mm to 1.0 mm so that both the bearings 16 and 17 adjacent to the fan and the bearings 16 and 17 adjacent to the bushing 13 are discharged by voltage to the insulator. It is designed to isolate the bearings and prevent the bearings from being transferred.

도2에서 베어링(16, 17)의 내측이 접촉하는 샤프트(15) 표면에 절연체를 코팅하는 방법은 절연체를 코팅한 후의 접착력을 높이고 절연체와 샤프트의 견고한 결합을 위하여 베어링(16, 17)이 접촉되는 샤프트(15)표면을 0.6㎜내지 1.0㎜ 깊이로 다수의 홈(27, 28)을 형성하여 접착력이 높고 및 표면적을 넓게 형성한 후 샤프트(15)의 외경과 일치하도록 상기 파낸 깊이 0.6㎜내지 1.0㎜ 정도의 두께로 폴리아미드 등의 절연체로 견고하게 코팅하여 베어링(16, 17)의 전식을 방지하도록 구성되어 있다.In FIG. 2, the method of coating the insulator on the surface of the shaft 15 where the inner side of the bearings 16 and 17 contact each other improves the adhesive strength after coating the insulator and contacts the bearings 16 and 17 for a firm coupling between the insulator and the shaft. The grooves 27 and 28 are formed with a depth of 0.6 mm to 1.0 mm on the surface of the shaft 15 to form a high adhesive force and a wide surface area, and then the depth of the cut is 0.6 mm to match the outer diameter of the shaft 15. A thickness of about 1.0 mm is firmly coated with an insulator such as polyamide to prevent the bearings 16 and 17 from spreading.

팬과 인접한 베어링(16) 및 부싱(13)과 인접한 베어링(17)의 절연의 신뢰성을 높이기 위하여 팬과 인접한 베어링(16)과 베어링(16, 17)을 분리되지 않도록 체결되는 금속재질의 스냅와셔(26)사이에 에폭시 재질(PCB(printed circuit board)로 제작된 절연와셔(23)를 삽입 체결하고, 부싱과 인접한 베어링(17)과 베어링과 접촉 할 수 있는 금속재질의 부싱(13)사이에 에폭시 재질로 제작된 절연와셔(24)를 삽입 체결하므로 베어링(17)을 서지전압으로부터 완전히 고립시키므로 베어링의 전식을 방지하여 베어링내의 볼의 손상에 의하여 발생하는 소음을 방지하고 BLDC 모터의 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있도록 구성되어 있다.In order to improve the reliability of the bearing 16 adjacent to the fan and the bushing 13 and adjacent bearing 17, the metal washer washer fastened so that the fan 16 and the bearing 16 and 17 are not separated from each other. Insert and fasten the insulating washer 23 made of epoxy (PCB (printed circuit board)) between the 26 and the bearing 17 adjacent to the bushing and the metal bushing 13 which can be in contact with the bearing. Since the insulating washer 24 made of epoxy material is inserted and fastened, the bearing 17 is completely isolated from the surge voltage, thereby preventing the transfer of bearings, thereby preventing noise generated by damage to the ball in the bearing, and the durability and reliability of the BLDC motor. It is configured to increase.

본 발명의 구성요소에 대하여 구체적으로 살펴본다. 본 발명의 보호범위는 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터구조를 구성함에 있어서, BLDC 모터의 회전자(14)에 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압의 방전에 의하여 베어링(16, 17)의 전식을 방지하기 위하여 팬과 인접한 베어링(16)의 내측과 접촉되는 샤프트(15)의 표면에 절연체로 코팅하고, 부싱(13)과 인접한 베어링(17)의 내측과 접촉되는 샤프트(15)의 표면을 절연체로 코팅시켜 구성하거나 BLDC 모터의 회전자(14)에 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압의 방전에 의하여 베어링내의 금속재 볼의 전식을 방지하기 위하여 팬과 인접한 베어링(16)의 외측과 접촉되는 다이케스팅(25)의 내측을 절연체(20)로 코팅하고, 부싱과 인접한 베어링(17)의 외측과 접촉되는 다이케스팅(25)의 내측을 절연체(21)로 코팅시켜 구성할 수도 있다.The components of the present invention will be described in detail. In the protection scope of the present invention, in the construction of the BLDC motor structure for preventing the bearing propagation, the electroplating of the bearings 16 and 17 is prevented by the discharge of the surge voltage generated by the voltage supplied to the rotor 14 of the BLDC motor. To prevent this, the surface of the shaft 15 in contact with the inside of the bearing 16 adjacent to the fan is coated with an insulator, and the surface of the shaft 15 in contact with the inside of the bearing 17 adjacent to the bushing 13 is insulated. Die casting in contact with the outside of the bearing 16 adjacent to the fan to prevent the transfer of metal balls in the bearing by discharge of surge voltage generated by the voltage supplied to the rotor 14 of the BLDC motor. The inside of the 25 may be coated with the insulator 20, and the inside of the die casting 25, which is in contact with the outside of the bearing 17 adjacent to the bushing, may be coated with the insulator 21.

또한, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 베어링(16, 17)을 완전히 고립시켜 최대한 전식을 방지하기 위한 구조로, BLDC 모터의 회전자(14)에 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압의 방전에 의하여 베어링의 전식을 방지하기 위하여 각각의 베어링(16, 17)과 접촉되는 회전자(14)가 일체로 부착된 다이케스팅(25)의 내측에 절연체(21)를 코팅하고, 각각의 베어링(16, 17)의 내측과 접촉하는 샤프트(15)표면에 절연체를 코팅하여 베어링내의 금속재 볼의 전식을 방지할 수 있도록 구성 할 수 있다.In addition, the present invention has a structure for completely isolated the bearings (16, 17) as described above to prevent possible electrical transfer, by the discharge of the surge voltage generated by the voltage supplied to the rotor 14 of the BLDC motor In order to prevent the bearings from being transferred, an insulator 21 is coated on the inside of the die casting 25 to which the rotor 14 which is in contact with each bearing 16, 17 is integrally attached, and each bearing 16, 17. The insulator may be coated on the surface of the shaft 15 in contact with the inside of the c) to prevent the transfer of metal balls in the bearing.

본 발명은 BLDC 모터의 회전자에 공급된 3상 전원이 인버터에 내장된 스위칭 소자의 스위칭 온 또는 오프함에 의하여 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압이 회전자(14)와 부착된 다이케스팅(25)을 따라 흐르면서 프레임 그라운드를 통해서 방전할 때 베어링과 베어링의 내측 및 외측사이에서 발생하는 전기방전(스파크)에 의하여 베어링내부의 금속재 볼이 손상되어 소음이 발생하거 내구성이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 두 개의 베어링의 외측과 접촉되는 회전자가 부착 결합된 다이케스팅 내측에 폴리아미드 등의 절연체로 코팅하고, 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트의 표면에 폴리아미드 등의 절연체로 코팅하며, 팬과 인접하여 위치한 베어링과 베어링을 고정하는 스냅와셔사이에 삽입 체결된 절연와셔와 샤프트와 체결되는 부싱과 베어링사이에 절연와셔를 설치하여 베어링을 서지 전압으로부터 완전히 고립시켜 전압의 방전에 의한 베어링내의 금속재 볼의 손상을 방지함으로써 소음이 적고 내구성이 우수한 BLDC 모터구조를 제공할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.The present invention provides a die casting 25 in which a surge voltage generated by a voltage supplied by a three-phase power supplied to a rotor of a BLDC motor is supplied by switching on or off of a switching element built in an inverter. Two bearings to prevent noise or deterioration of the metal balls inside the bearing due to the electric discharge (spark) generated between the bearing and the inside and outside of the bearing when discharged through the frame ground while flowing along the Coated with an insulator such as polyamide on the inside of the die-casting that the rotor in contact with the outside of the attachment is attached, coated with an insulator such as polyamide on the surface of the shaft in contact with the inside of the bearing, bearings and bearings located adjacent to the fan Bushing and bare fastening with shaft and insulation washer inserted between snap washer The isolation washer between the bearings is completely isolated from the surge voltage to prevent damage to the metal balls in the bearing due to the discharge of the voltage, thus providing a low noise and durable BLDC motor structure. .

도1 : 본 발명에 따른 절연체가 코팅된 부분과 하우징을 포함한 BLDC 모터의 구성도1: A block diagram of a BLDC motor including an insulator coated portion and a housing according to the present invention

도2 : 본 발명에 따른 절연체가 코팅된 부분을 확대하여 도시한 도면2 is an enlarged view of a portion coated with an insulator according to the present invention.

도3 : BLDC 모터의 베어링을 촬영한 사진Figure 3: Photographed bearing of BLDC motor

<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>

11; 하우징 12; 마그네트11; A housing 12; Magnet

13; 부싱 14; 회전자13; Bushing 14; Rotor

15; 샤프트 16; 팬과 인접한 베어링15; Shaft 16; Fan and adjacent bearing

17; 부싱과 인접한 베어링 17; Bushing and adjacent bearing

18; 샤프트에 코팅된 절연체(팬(fan) 측) 18; Insulator coated on the shaft (fan side)

19; 샤프트에 코팅된 절연체(부싱 측) 19; Insulator Coated on Shaft (Bushing Side)

20; 다이케스팅 내측에 코팅된 절연체(팬(fan) 측)20; Insulator coated inside die casting (fan side)

21; 다이케스팅 내측에 코팅된 절연체(부싱 측)21; Insulator Coated Inside Die Casting (Bushing Side)

22; 다이케스팅 전면 23; 절연와셔(팬 측)22; Die casting front 23; Insulation Washer (Fan Side)

24; 절연와셔(부싱 측) 25; 다이케스팅24; Insulation washers (bushing side) 25; Die casting

26; 스냅와셔 27; 홈(팬(fan) 측)26; Snap washers 27; Groove (fan side)

28; 홈(부싱 측)28; Groove (Bushing Side)

Claims (7)

베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터에 있어서,In BLDC motor to prevent bearing spreading, BLDC 모터의 회전자에 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압의 방전에 의한 베어링의 전식을 방지하기 위하여 팬과 인접한 베어링의 내측과 접촉되는 샤프트 표면을 절연체로 코팅하고,In order to prevent the bearing from being transferred by the discharge of the surge voltage caused by the voltage supplied to the rotor of the BLDC motor, the shaft surface in contact with the inside of the bearing adjacent to the fan is coated with an insulator, 부싱과 인접한 베어링의 내측과 접촉되는 샤프트의 표면을 절연체로 코팅하되,The surface of the shaft in contact with the inside of the bearing adjacent to the bushing is coated with an insulator, 상기 각각의 베어링을 서지전압으로부터 고립시켜 절연의 신뢰성을 높이기 위하여 팬과 인접한 베어링과 베어링의 분리를 방지하기 위하여 체결되는 금속재질의 스냅와셔사이에 절연재질로 제작된 절연와셔를 삽입 체결하고, To insulate each bearing from the surge voltage and to increase the reliability of the insulation, an insulating washer made of insulating material is inserted between the fan and the adjacent washer to prevent separation of the bearing. 부싱과 인접한 베어링과 접촉할 수 있는 금속재질의 부싱사이에 절연재질로 제작된 절연와셔를 삽입 체결함을 특징으로 하는 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터.A BLDC motor for preventing bearing propagation, characterized in that an insulating washer made of an insulating material is inserted between a bushing and a bushing of a metal material which can contact an adjacent bearing. 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터에 있어서,In BLDC motor to prevent bearing spreading, BLDC 모터의 회전자에 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지전압의 방전에 의한 베어링의 전식을 방지하기 위하여 팬과 인접한 베어링의 외측과 접촉되는 다이케스팅의 내측을 절연체로 코팅하고,In order to prevent the bearing from being transferred by the discharge of the surge voltage generated by the voltage supplied to the rotor of the BLDC motor, the inside of the die casting which is in contact with the outside of the bearing adjacent to the fan is coated with an insulator, 부싱과 인접한 베어링의 외측과 접촉되는 다이케스팅의 내측을 절연체로 코팅하되,Insulate the inner side of the die casting in contact with the outer side of the bearing adjacent to the bushing, 상기 각각의 베어링을 서지전압으로부터 고립시켜 절연의 신뢰성을 높이기 위하여 팬과 인접한 베어링과 베어링의 분리를 방지하기 위하여 체결되는 금속재질의 스냅와셔사이에 절연재질로 제작된 절연와셔를 삽입 체결하고,To insulate each bearing from the surge voltage and to increase the reliability of the insulation, an insulating washer made of insulating material is inserted between the fan and the adjacent washer to prevent separation of the bearing. 부싱과 인접한 베어링과 접촉할 수 있는 금속재질의 부싱사이에 절연재질로 제작된 절연와셔를 삽입 체결함을 특징으로 하는 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터.A BLDC motor for preventing bearing propagation, characterized in that an insulating washer made of an insulating material is inserted between a bushing and a bushing of a metal material which can contact an adjacent bearing. 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터에 있어서,In BLDC motor to prevent bearing spreading, BLDC 모터의 회전자에 공급되는 전압에 의하여 발생하는 서지 전압의 방전에 의한 베어링의 전식을 방지하기 위하여 각각의 베어링과 접촉되는 회전자가 일체로 부착된 다이케스팅의 내측을 절연체로 코팅하고, In order to prevent the bearings from being transferred due to the discharge of the surge voltage generated by the voltage supplied to the rotor of the BLDC motor, the inside of the die casting in which the rotors contacting each bearing are integrally attached is coated with an insulator, 각각의 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트 표면을 절연체로 코팅하되,The shaft surface in contact with the inside of each bearing is coated with an insulator, 상기 각각의 베어링을 서지전압으로부터 고립시켜 절연의 신뢰성을 높이기 위하여 팬과 인접한 베어링과 베어링의 분리를 방지하기 위하여 체결되는 금속재질의 스냅와셔사이에 절연재질로 제작된 절연와셔를 삽입 체결하고, To insulate each bearing from the surge voltage and to increase the reliability of the insulation, an insulating washer made of insulating material is inserted between the fan and the adjacent washer to prevent separation of the bearing. 부싱과 인접한 베어링과 접촉할 수 있는 금속재질의 부싱사이에 절연재질로 제작된 절연와셔를 삽입 체결함을 특징으로 하는 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터.A BLDC motor for preventing bearing propagation, characterized in that an insulating washer made of an insulating material is inserted between a bushing and a bushing of a metal material which can contact an adjacent bearing. 청구항1 또는 청구항3에 있어서,The method according to claim 1 or 3, 상기 베어링의 내측과 접촉하는 샤프트의 표면에 절연체를 코팅할 때, 코팅 후에 쉽게 손상되지 않고 견고하게 접착되어 있도록 하기 위하여 샤프트의 표면을 0.6㎜내지 1.0㎜ 깊이로 파서 일정간격으로 홈을 형성한 후 절연체를 코팅함을 특징으로 하는 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터. When the insulator is coated on the surface of the shaft that is in contact with the inside of the bearing, the groove is formed at a predetermined interval by digging the surface of the shaft to a depth of 0.6 mm to 1.0 mm so that it is firmly adhered without damage after coating. BLDC motor for bearing propagation prevention, characterized by coating insulators. 삭제delete 청구항1내지 청구항3중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 각각의 베어링 외측과 접촉되는 다이케스팅의 내측과 각각의 베어링 내측과 접촉되는 샤프트 표면에 코팅되는 절연체는 절연성이 좋고 견고한 폴리아미드임을 특징으로 하는 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터. BLDC motor for bearing prevention, characterized in that the insulator coated on the inner surface of the die-casting in contact with the outer bearing and the shaft surface in contact with the inner bearing. 청구항6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 절연와셔는 절연성이 우수하고 견고한 에폭시로 제작됨을 특징으로 하는 베어링 전식 방지를 위한 BLDC 모터. The insulating washer is a BLDC motor for preventing bearing propagation, characterized in that the insulation is made of strong epoxy.
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