KR101031854B1 - 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에 관한 것으로서, 철심에 A상, B상, C상의 권선을 감은 뒤 상기 철심과 영구자석, 3개 상의 권선 전체를 수지로 몰딩하여 이동부를 구성한 것으로서, 3상 권선을 구비한 이동부 전체를 수지로 몰딩하여 패키징하므로 이동부의 제작이 용이해질 수 있고, 소음 및 진동이 줄어들며, 몰딩 수지에 의해 일체화 및 모듈화된 이동부를 중간 플레이트나 프레임 없이 간단하게 차량이나 대차 등의 차체 부분에 바로 부착하여 운송장치를 구성할 수 있는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에 관한 것이다.
영구자석 여자, 횡자속, 선형전동기, 3상, 이동부, 고정부, 패키징, 수지, 몰딩

Description

3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기{Three phase transverse flux linear motor with PM-excitation}
본 발명은 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 철심에 A상, B상, C상의 권선을 감은 뒤 상기 철심과 영구자석, 3개 상의 권선 전체를 수지로 몰딩하여 이동부를 구성한 것으로서, 3상 권선을 구비한 이동부 전체를 수지로 몰딩하여 패키징하므로 이동부의 제작이 용이해질 수 있고, 소음 및 진동이 줄어들며, 몰딩 수지에 의해 일체화 및 모듈화된 이동부를 중간 플레이트나 프레임 없이 간단하게 차량이나 대차 등의 차체 부분에 바로 부착하여 운송장치를 구성할 수 있는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에 관한 것이다.
일반적으로 전동기는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 장치로서, 근본적으로 고출력(출력/전동기무게:kW/kg)과 고효율(출력/입력)의 성능을 요구하고 있다.
특히, 회전형 전동기와 볼 스크류 등의 동력전달장치를 이용하여 직선 동력 을 얻을 경우에는 시스템이 복잡해지고 속도의 한계가 있을 뿐만 아니라 청정 이송시스템을 얻을 수 없기 때문에, 최근에는 선형전동기의 사용이 점차 증가하고 있다.
선형전동기는 자속의 흐름방향에 따라 종자속 전동기와 횡자속 전동기로 구분할 수 있다.
이때, 자속의 흐름방향이 전동기의 이동방향과 동일한 경우 종자속 전동기라 하고, 자속의 흐름방향이 전동기의 이동방향에 대해 횡방향인 경우 횡자속 전동기라 한다.
즉, 종자속 전동기에서는 인가되는 전류의 방향과 전동기의 이동방향이 수직이고, 횡자속 전동기에서는 인가되는 전류의 방향이 전동기의 이동방향과 일치한다.
여기서, 횡자속 전동기는 전류가 흐르는 공간(전기회로)과 자속이 흐를 수 있는 공간(자기회로)이 서로 분리되어 있기 때문에 전기회로와 자기회로가 서로 결합되어 있는 종자속 전동기에 비해 출력 밀도를 높일 수 있을 뿐 아니라 여러 형태의 형상 설계가 가능하다.
또한 횡자속 전동기는 링 형태로 권선을 하여 많은 엔드-와인딩(end-winding)을 가지고 있는 종자속 전동기에 비해 사용하는 동의 양과 손실이 적은 장점이 있다.
한편, 횡자속 전동기의 이동부는 이동부 철심, 영구자석, 권선을 포함하여 구성되며, 특히 3상의 횡자속 선형 전동시스템을 구성하기 위해서는 A, B, C 3개 상의 이동부 권선이 필요하다.
이때, 3상의 구성을 위해 A상, B상, C상의 권선을 구비한 3개의 이동부가 개별 제작되어 사용되고 있으며, 이렇게 개별 제작된 이동부의 권선에 3상 전류가 인가되면 고정부와의 상호작용에 의해 추진력이 발생하여 이동부가 고정부를 따라 선형 이동하게 된다.
3개 상의 이동부를 하나의 이동체가 되도록 일체화하기 위해서는 이동부들을 일체로 연결하는 플레이트나 프레임이 필요하고, 이어 플레이트나 프레임을 차량이나 대차 등에 부착하여 이동부들을 포함한 차체 전체가 함께 이동하도록 한다.
그러나, 상기와 같이 3개 상의 이동부들을 각각 개별 제작하여 일체화하는 경우 제작비 및 제작성 측면에서 불리하고, 장치를 구성하는 과정에 있어서도 각각의 이동부를 개별 설치해야 하기 때문에 작업성 측면에서 불리한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 철심에 A상, B상, C상의 권선을 감은 뒤 상기 철심과 영구자석, 3개 상의 권선 전체를 수지로 몰딩하여 이동부를 구성한 것으로서, 3상 권선을 구비한 이동부 전체를 수지로 몰딩하여 패키징하므로 이동부의 제작이 용이해질 수 있고, 소음 및 진동이 줄어들며, 몰딩 수지에 의해 일체화 및 모듈화된 이동부를 중간 플레이트나 프레임 없이 간단하게 차량이나 대차 등의 차체 부분에 바로 부착하여 운송장치를 구성할 수 있는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기는, 서로 번갈아 배치된 E형의 철심과 영구자석, 그리고 상기 E형의 철심과 영구자석의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선으로 이루어진 이동부와; 상기 이동부와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 길게 배치되는 고정부;를 포함하여 구성되되,
상기 이동부는 E형의 철심과 영구자석, 상기 A상, B상, C상의 권선 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 상기 구성요소 전체가 일체화된 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기는, E형의 철심과, 상기 철심의 각 다리부분 끝단부에서 철심과 번갈아 배치되도록 설치된 영구자석과, 상기 철심의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선으로 이루어진 이동부와; 상기 이동부와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 길게 배치되는 고정부;를 포함하여 구성되되,
상기 철심의 각 다리부분 끝단부에 τP 간격으로 홈부들이 형성되어 이웃한 영구자석 간 자극의 방향이 역방향이 되도록 상기 각 홈부에 영구자석이 삽입되어 있고,
상기 이동부는 철심과 영구자석, 상기 A상, B상, C상의 권선 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 상기 구성요소 전체가 일체화된 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기는, 서로 번갈아 배치된 '
Figure 112008078673878-pat00001
' 형상의 철심과 영구자석, 그리고 상기 '
Figure 112008078673878-pat00002
' 형상의 철심과 영구자석의 다리와 다리 사이 중간부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선으로 이루어진 이동부와; 상기 이동부와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 길게 배치되는 고정부;를 포함하여 구성되되,
상기 이동부는 E형의 철심과 영구자석, 상기 A상, B상, C상의 권선 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 상기 구성요소 전체가 일체화된 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기는 철심에 A상, B상, C상의 권선을 감은 뒤 상기 철심과 영구자석, 3개 상의 권선 전체를 수지로 몰딩하여 이동부를 구성한 것으로서, 3상 권선을 구비한 이동부 전체를 수지로 몰딩하여 패키징하므로 이동부의 제작이 용이해질 수 있고, 소음 및 진동이 줄어들 수 있다.
또한 몰딩 수지에 의해 일체화 및 모듈화된 이동부를 중간 플레이트나 프레임 없이 간단하게 차량이나 대차 등의 차체 부분에 바로 부착하여 운송장치를 구성할 수 있으며, 제작비 및 부피를 줄일 수 있는 장점을 가진다.
또한 고정부의 성층철심을 기계적으로 고정시키기 위해 고정부의 성층철심을 비자성 및 비전도성의 수지로 몰딩하므로 고정부의 제작이 용이해진다.
이하, 본 발명의 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명의 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기는 이동부 철심과 영구자석 을 전체적으로 E형 구조가 되도록 제작한 뒤 A상, B상, C상의 권선을 감아 이동부를 구성하고 이렇게 이동부 철심 및 영구자석, 3개 상의 권선으로 이루어진 이동부 전체를 비자성 및 비전도성의 수지로 몰딩하여 이루어진 것에 주된 특징이 있는 것이다.
이와 같이 3상의 권선을 구비한 이동부 전체를 수지로 몰딩하여 구성함으로써 이동부의 제작을 보다 용이하게 할 수 있고, 중간 플레이트나 프레임 없이 차량이나 대차 등의 차체 부분에 이동부를 직접 부착하여 운송장치를 구성할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명의 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서는 고정부의 성층철심을 기계적으로 고정시키기 위해 고정부의 성층철심을 비자성 및 비전도성의 수지로 몰딩하여 고정부의 제작을 용이하게 한 것에 특징이 있다.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제1실시예를 도시한 사시도로서, 이동부(10)의 E형 철심과 영구자석에 A상, B상, C상의 권선을 감아 구성한 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기를 보여주고 있다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 제1실시예의 이동부를 도시한 사시도로서, 철심(11), 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c) 전체를 수지로 몰딩하여 형성한 지지 구조물(14)을 가지는 이동부(10)를 보여주고 있다.
또한 첨부한 도 3은 본 발명에 따른 제1실시예의 고정부를 도시한 사시도로서, 성층철심으로 이루어진 고정부 철심(21)을 수지로 몰딩하여 형성한 철심 지지 구조물(22)을 가지는 고정부(20)를 보여주고 있다.
도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기는, 서로 번갈아 배치된 E형의 철심(11)과 영구자석(12), 그리고 상기 E형의 철심(11)과 영구자석(12)의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선(13a,13b,13c)으로 이루어진 이동부(10)와, 상기 이동부(10)와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 배치되는 고정부(20)를 기본 구성으로 한다.
제1실시예에서 이동부(10)의 철심(11)으로는 E형으로 제작된 성층철심이 사용되고 있으며, 이러한 E형의 철심(11)과 E형의 영구자석(12)을 번갈아 배치하여 이동부(10)를 구성한다. 고정부(20) 역시 성층철심을 사용하여 구성한다.
제1실시예의 이동부 철심(11)은 E형으로 제작된 철판을 안팎으로 적층하여 구성한 것으로서, 이러한 성층철심 구조는 솔리드 타입의 철심보다는 제작이 용이함은 물론 추력이 많이 발생한다.
특히, 이동부 철심(11)의 주변을 수지로 몰딩하게 되면 성층철심들을 쉽게 기계적으로 고정시킬 수 있고, 이에 이동부의 제작이 좀더 용이해진다.
또한 이동부 철심(11)으로 성층철심을 적용하면 철손 및 전류량 감소, 소음 저감, 고속에서의 효율 개선, 권선의 온도 상승 문제 개선 등 여러 장점이 있게 된다.
이렇게 구성된 이동부(10)와 고정부(20)는 힘 발생하는 공극을 두고 서로 마주보는 형태로 배치되며, 이동부(10)의 철심(11) 및 영구자석(12)의 각 다리부분에 A상, B상, C상의 이동부 권선(13a,13b,13c)이 설치되어 구비된다.
이동부(10)에서 철심(11) 사이에는 영구자석(12)을 삽입하여 배치하되, 이때 철심(11)을 사이에 두고 있는 이웃한 영구자석(12) 간에 자극의 방향이 역방향이 되도록 하여 배치, 즉 도시된 바의 순서대로 → ← 방향으로 번갈아 가면서 배치한다. 이러한 배치에 의하면, 이동부 철심(11)에 N, S의 자극이 번갈아서 생긴다.
그리고, 이동부(10)의 구성요소 전체를 둘러싸도록 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 몰딩하여, 이동부의 철심(11)과 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c)을 기계적으로 고정시키는 지지 구조물(14)을 형성하며, 이에 이동부의 제작이 용이해지고, 제작비를 절감할 수 있다.
특히, 3개 상의 권선을 가지는 이동부 전체를 수지로 몰딩하여 하나의 단품으로 구성할 수 있는 바, 별도의 중간 플레이트나 프레임 없이 간단히 차량이나 대차 등의 차체 부분에 직접 조립하여 운송장치를 구성할 수 있으며, 장치를 구성하는 과정에서 작업성 측면에서 보다 유리해지는 장점이 있게 된다.
또한 본 발명에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 고정부(20)가 고정부 철심(21)과 고정부 철심 지지 구조물(22)로 구성되어 있으며, 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
고정부(20)는 공극을 사이에 두고 이동부(10)의 아래에 설치되며(도 1 참조), 각각의 고정부 철심(21)은 양측 간 공극에서 발생하는 추력이 이동하고자 하는 방향으로 발생할 수 있도록 하기 위하여 2/3τp의 간격(이동부의 극간격:τp)만큼 2단으로 비틀어진 형상(Skew 형상)으로 되어 있다.
즉, 각각의 고정부 철심(21)은 A상 권선의 대응부인 일측 끝단부와 B상 권선의 대응부인 중간부가 전후 2/3τp 간격으로 위치되게 비틀어지고 이어 B상 권선의 대응부인 상기 중간부와 C상 권선의 대응부인 타측 끝단부가 다시 전후 2/3τp 간격으로 위치되게 비틀어진 구조(2단 Skew 구조)로 되어 있는 것이다.
각각 상기한 구조를 갖는 고정부 철심(21)은 이동부의 이동방향, 즉 고정부의 길이방향을 따라 2τp의 간격으로 배치되며, 철심 전체가 고정부 철심 지지 구조물(22)에 둘러싸여 고정되어 있다.
여기서, 고정부 철심 지지 구조물(22)은 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 형성하는데, 고정부(20)의 성층철심을 기계적으로 고정시키기 위해 성층철심을 수지로 몰딩한 철심 지지 구조물(22)을 형성하며, 이에 고정부의 제작이 용이해지고, 제작비를 절감할 수 있다.
한편, 첨부한 도 4는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 고정부의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 고정부(20)의 철심(21)으로 직선형 성층철심을 사용한 예를 보여주고 있다. 고정부(20)의 철심(21)을 제외한 나머지 구성요소는 도 1의 구성과 동일하다.
도 1의 제1실시예와 비교할 때 이동부(10)의 구성은 동일하나, 고정부(20)의 고정부 철심(21)으로서 직선형 철심을 사용한 것에 차이가 있으며, 특히 양측 간의 공극에서 발생하는 추력이 이동하고자 하는 방향으로 발생할 수 있도록 하기 위하여 상기 직선형 철심을 비스듬히 경사지게 배치한다.
이때, 각각의 고정부 철심(21)은 A상 권선의 대응부인 일측 끝단부와 B상 권선의 대응부인 중간부가 전후 2/3τp 간격으로 위치되고 이어 B상 권선의 대응부인 상기 중간부와 C상 권선의 대응부인 타측 끝단부가 다시 전후 2/3τp 간격으로 위치되도록 경사지게 배치되는데, 전체적으로는 각 철심의 좌측단과 우측단이 전후 4/3τp 간격으로 위치되게 경사져 배치되며, 전후 철심 간 간격은 2τp 간격이 되도록 배치된다.
상기 직선형 철심은 성층철심을 간단히 조립하여 사용하므로 제작이 용이하다. 도 4를 참조하면, 고정부 철심(21)들이 경사지게 배치되어 철심 간의 간격이 2τp로 유지됨을 볼 수 있다. 또한 고정부 철심(21) 전체가 수지로 몰딩하여 형성한 고정부 철심 지지 구조물(22)에 의해 고정됨을 볼 수 있다.
첨부한 도 5와 도 6은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 도 5는 이동부 철심(11b)으로 성층철심을, 도 6은 이동부 철심(11c)으로 솔리드(solid) 타입의 철심을 사용한 예를 보여주고 있다. 이동부 철심을 제외한 나머지 구성요소는 도 1의 구성과 동일하다.
도 5의 이동부 철심(11b)은 E형으로 제작된 철판을 전후로 적층하여 구성한 것이고, 이러한 성층철심 구조는 솔리드 타입의 철심보다는 제작이 용이함은 물론 추력이 많이 발생한다. 도 6의 이동부 철심(11c)는 종래와 같이 E형으로 제작된 솔리드 타입의 철심이며, 이를 사용하여 도 1의 선형전동기를 구성할 수도 있다.
특히, 본 발명에서는 이동부의 구성요소 전체를 둘러싸도록 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 몰딩하여, 이동부의 철심과 영구자석, 권선을 기계적으로 고정시키는 지지 구조물을 형성하는데, 성층철심으로 된 도 1의 이동부 철심(11)과 도 5의 이동부 철심(11b), 그리고 솔리드 타입으로 된 도 6의 이동부 철심(11c)이 모두 수지로 몰딩되게 되며, 특히 도 1 및 도 5의 실시예와 같이 이동부 철심(11,11b)이 성층철심으로 제작된 경우에 그 주변을 수지로 몰딩하게 되면 성층철심을 기계적으로 고정시키게 되고, 이에 이동부의 제작이 용이해진다.
또한 이동부 철심으로 성층철심을 적용할 경우에는 철손 및 전류량 감소, 소음 저감, 고속에서의 효율 개선, 권선의 온도 상승 문제 개선 등 여러 장점이 있게 된다.
도 5의 이동부 철심(11b)은 E형으로 제작된 철판이 전후로 적층되어 전체적인 형상이 E형을 가지도록 제작되는 이동부 철심으로서, 동일한 사이즈의 E형 철판을 전후로 적층하여 제작하므로, 다양한 사이즈의 철판을 제작한 뒤 이들을 사이즈에 따라 안팎으로 적층해야 하는 도 1의 E형 이동부 성층철심(11)에 비해서 제작이 간단하고, 제작비가 저렴한 장점이 있다.
한편, 첨부한 도 7은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제2실시예를 도시한 사시도로서, 이동부(10)의 E형 철심에 A상, B상, C상의 권선을 감아 구성한 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기를 보여주고 있다.
첨부한 도 8은 본 발명에 따른 제2실시예의 이동부를 도시한 사시도로서, 철심(11), 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c) 전체를 수지로 몰딩하여 형성한 지지 구 조물(14)을 가지는 이동부(20)를 보여주고 있다.
또한 첨부한 도 9와 도 10은 본 발명에 따른 제2실시예의 고정부를 도시한 사시도로서, 성층철심으로 이루어진 고정부 철심(21)을 수지로 몰딩하여 형성한 철심 지지 구조물(22)을 가지는 고정부(20)를 보여주고 있다.
도시된 바와 같이, 서로 번갈아 배치된 E형의 철심(11)과 영구자석(12), 그리고 상기 E형의 철심(11)의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선(13a,13b,13c)으로 이루어진 이동부(10)와, 상기 이동부(10)와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 배치되는 고정부(20)를 기본 구성으로 한다.
제2실시예의 이동부(10)에서는 E형으로 제작된 솔리드(solid) 타입의 철심이 사용되고 있으며, 이러한 E형 철심(11)의 각 다리부분 끝단부에서 철심과 영구자석(12)이 번갈아 배치되도록 하여 이동부(10)가 구성된다.
이렇게 구성된 이동부(10)와 고정부(20)는 힘 발생하는 공극을 두고 서로 마주보는 형태로 배치되며, 이동부 철심(11)의 각 다리부분에 A상, B상, C상의 이동부 권선(13a,13b,13c)이 설치되어 구비된다.
제2실시예에서 이동부 철심(11) 및 영구자석(12)에 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서는 이동부 철심(11)으로 솔리드 타입으로 제작된 E형의 철심을 사용하고, 이동 부 철심(11)의 각 다리부분 끝단부에 τP 간격으로 홈부(15a)를 형성한다.
이렇게 형성한 각 홈부(15a)에 영구자석(12)을 삽입하여 이동부(10)를 구성하는데, 이때 이동부(10)의 각 다리부분 끝단부에서는 이동부 철심(11)의 치(15b)와 영구자석(12)이 번갈아 배치되는 구조가 되며, 이때 역방향의 영구자석(12)이 τP 간격으로 번갈아 배치된다.
상기 이동부(10)의 홈부(15a)에 삽입되는 영구자석(12)들은 이웃한 영구자석 간에 자극의 방향이 서로 역방향이 되도록 배치하여, 홈부(15a) 사이 이동부 철심의 치(15b) 부분에 N, S의 자극이 번갈아 생기도록 한다.
그리고, 상기와 같은 이동부(10)의 구성요소 전체를 둘러싸도록 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 몰딩하여, 이동부의 철심(11)과 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c)을 기계적으로 고정시키는 지지 구조물(14)을 형성한다.
또한 제2실시예의 고정부(20)는 종래와 마찬가지로 성층철심을 그대로 사용하여 구성하며, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이 그 구성은 제1실시예의 고정부(도 3 및 도 4)와 동일하다.
첨부한 도 11과 도 12는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 특히 이동부 철심으로 도 8의 솔리드 타입 대신 성층철심(11b,11c)을 사용한 예를 보여주고 있다. 이동부 철심을 제외한 나머지 구성요소는 도 8의 구성과 동일하다.
도 11의 이동부 철심(11b)은 철판을 전후로 적층하여 구성한 것이고, 도 12 의 이동부 철심(11c)은 철판을 안팎으로 적층하여 구성한 것으로, 솔리드 타입의 철심보다는 대량 제작이 용이함은 물론 추력이 많이 발생한다.
이와 같이 이동부 철심으로 성층철심을 적용할 경우 철손 및 전류량 감소, 소음 저감, 고속에서의 효율 개선, 권선의 온도 상승 문제 개선 등 여러 장점이 있게 된다.
도 11과 도 12를 참조하면, 이동부 철심(11b,11c)에서 각 다리부분 끝단부에 영구자석이 삽입될 홈부(15a)가 형성됨을 볼 수 있다.
한편, 첨부한 도 13은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제3실시예를 도시한 사시도로서, 이동부(10)의 E형 철심에 A상, B상, C상의 권선을 감아 구성한 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기를 보여주고 있다.
첨부한 도 14는 본 발명에 따른 제3실시예의 이동부를 도시한 사시도로서, 철심(11), 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c) 전체를 수지로 몰딩하여 형성한 지지 구조물(14)을 가지는 이동부(10)를 보여주고 있다.
또한 첨부한 도 15는 본 발명에 따른 제3실시예의 이동부에서 영구자석의 배치상태를 상세히 도시한 사시도이고, 도 16은 본 발명에 따른 제3실시예의 고정부를 도시한 사시도로서, 성층철심으로 이루어진 고정부 철심(21)을 수지로 몰딩하여 형성한 철심 지지 구조물(22)을 가지는 고정부(20)를 보여주고 있다.
도시된 바와 같이, 서로 번갈아 배치된 E형의 철심(11)과 영구자석(12), 그리고 상기 E형의 철심(11)과 영구자석(12)의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선(13a,13b,13c)으로 이루어진 이동부(10)와, 상기 이동부(10)와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 배치되는 고정부(20)를 기본 구성으로 한다.
제3실시예의 이동부(10)에서는 E형으로 제작된 솔리드(solid) 타입의 철심이 사용되고 있으며, 이러한 E형 철심(11)의 각 다리부분 끝단부에서 철심과 영구자석(12)이 번갈아 배치되도록 하여 이동부(10)가 구성된다.
이렇게 구성된 이동부(10)와 고정부(20)는 힘 발생하는 공극을 두고 서로 마주보는 형태로 배치되며, 이동부 철심(11)의 각 다리부분에 A상, B상, C상의 이동부 권선(13a,13b,13c)이 설치되어 구비된다.
제3실시예에서 이동부(10)의 철심(11) 및 영구자석(12)에 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도시된 바와 같이, E형 이동부 철심(11)의 각 다리부분 끝단부에 τP 간격으로 홈부(15a)를 형성한다.
이렇게 형성한 각 홈부(15a)에 영구자석(12)을 삽입하여 이동부(10)를 구성하는데, 이때 이동부(10)의 각 다리부분 끝단부에서는 이동부 철심(11)의 치(15b)와 영구자석(12)이 번갈아 배치되는 구조가 되며, 이때 역방향의 영구자석(12)이 τP 간격으로 번갈아 배치된다.
상기 이동부(10)의 홈부(15a)에 삽입되는 영구자석(12)들은 이웃한 영구자석 간에 자극의 방향이 서로 역방향이 되도록 배치하여, 홈부(15a) 사이 이동부 철심의 치(15b) 부분에 N, S의 자극이 번갈아 생기도록 한다.
특히, 제3실시예에서는 도 16에 나타낸 바와 같이 고정부 철심(21)이 횡으로 직선 배치되는데, 이때 이동부(10)와 고정부(20) 양측 간의 공극에서 발생하는 추력이 이동하고자 하는 방향으로 발생할 수 있도록 하기 위하여 도 15에 나타낸 바와 같이 이웃한 다리부분의 영구자석 간에는 2/3τP의 전후 간격을 가지도록 영구자석(12)들을 배치한다.
그리고, 상기와 같은 이동부(10)의 구성요소 전체를 둘러싸도록 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 몰딩하여, 이동부의 철심(11)과 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c)을 기계적으로 고정시키는 지지 구조물(14)을 형성한다.
또한 제3실시예의 고정부(20)는 종래와 마찬가지로 성층철심을 그대로 사용하여 구성하며, 도 16에 나타낸 바와 같이 고정부 철심(21)이 이동부의 이동방향, 즉 고정부의 길이방향을 따라 2τp의 간격으로 배치되며, 철심 전체가 고정부 철심 지지 구조물(22)에 둘러싸여 고정되어 있다.
여기서, 고정부 철심 지지 구조물(22)은 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 형성하며, 고정부(20)의 성층철심을 기계적으로 고정시키기 위해 성층철심을 수지로 몰딩한 철심 지지 구조물(22)을 형성한다.
첨부한 도 17과 도 18은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 특히 이동부 철심으로 도 13의 솔리드 타입 대신 성층철심(11b,11c)을 사용한 예를 보여주고 있다. 이동부 철심을 제외한 나머지 구성요소는 도 13의 구성과 동일하다.
도 17의 이동부 철심(11b)은 철판을 전후로 적층하여 구성한 것이고, 도 18의 이동부 철심(11c)은 철판을 안팎으로 적층하여 구성한 것으로, 솔리드 타입의 철심보다는 대량 제작이 용이함은 물론 추력이 많이 발생한다.
도 17과 도 18을 참조하면, 이동부 철심(11b,11c)에서 각 다리부분 끝단부에 영구자석이 삽입될 홈부(15a)가 형성됨을 볼 수 있다.
한편, 첨부한 도 19는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제4실시예를 도시한 사시도로서, '
Figure 112008078673878-pat00003
'의 형상으로 제작된 이동부 철심의 중간부분에 A상, B상, C상의 권선을 감아 구성한 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기를 보여주고 있다.
첨부한 도 20은 본 발명에 따른 제4실시예의 이동부를 도시한 사시도로서, 철심(11), 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c) 전체를 수지로 몰딩하여 형성한 지지 구조물(14)을 가지는 이동부(20)를 보여주고 있다.
또한 첨부한 도 21과 도 22는 본 발명에 따른 제4실시예의 고정부를 도시한 사시도로서, 성층철심으로 이루어진 고정부 철심(21)을 수지로 몰딩하여 형성한 철심 지지 구조물(22)을 가지는 고정부(20)를 보여주고 있다.
도시된 바와 같이, 제4실시예에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기는, 서로 번갈아 배치된 '
Figure 112008078673878-pat00004
' 형상의 철심(11)과 영구자석(12), 그리고 상기 '
Figure 112008078673878-pat00005
' 형상의 철심(11)과 영구자석(12)의 다리와 다리 사이 중간부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선(13a,13b,13c)으로 이루어진 이동부(10)와, 상기 이동부(10)와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 배치되는 고정부(20) 를 기본 구성으로 한다.
제4실시예의 이동부(10)에서는 '
Figure 112008078673878-pat00006
' 형상으로 제작된 솔리드(solid) 타입의 철심이 사용되고 있으며, 이러한 '
Figure 112008078673878-pat00007
' 형상의 철심(11)과 '
Figure 112008078673878-pat00008
' 형상의 영구자석(12)을 번갈아 배치하여 이동부(10)를 구성한다. 고정부(20)는 종래와 마찬가지로 성층철심을 그대로 사용하여 구성한다.
이렇게 구성된 이동부(10)와 고정부(20)는 힘 발생하는 공극을 두고 서로 마주보는 형태로 배치되며, 이동부 철심(11) 및 영구자석(12)의 다리와 다리 사이의 각 중간부분에 A상, B상, C상의 이동부 권선(13a,13b,13c)이 설치되어 구비된다.
이동부(10)에서 철심(11) 사이에는 영구자석(12)을 삽입하여 배치하되, 이때 철심(11)을 사이에 두고 있는 이웃한 영구자석(12) 간에 자극의 방향이 역방향이 되도록 하여 배치, 즉 도시된 바의 순서대로 → ← 방향으로 번갈아 가면서 배치한다. 이러한 배치에 의하면, 이동부 철심(11)에 N, S의 자극이 번갈아서 생긴다.
그리고, 이동부(10)의 구성요소 전체를 둘러싸도록 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 몰딩하여, 이동부의 철심(11)과 영구자석(12), 권선(13a,13b,13c)을 기계적으로 고정시키는 지지 구조물(14)을 형성하며, 이에 이동부의 제작이 용이해지고, 제작비를 절감할 수 있다.
특히, 3개 상의 권선을 가지는 이동부 전체를 수지로 몰딩하여 하나의 단품으로 구성할 수 있는 바, 별도의 중간 플레이트나 프레임 없이 간단히 차량이나 대차 등의 차체 부분에 직접 조립하여 운송장치를 구성할 수 있으며, 장치를 구성하는 과정에서 작업성 측면에서 보다 유리해지는 장점이 있게 된다.
또한 본 발명에서는, 도 21 및 도 22에 도시한 바와 같이, 고정부(20)가 고정부 철심(21)과 고정부 철심 지지 구조물(22)로 구성되어 있으며, 이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
우선, 고정부(20)는 공극을 사이에 두고 이동부(10)의 아래에 설치되는데(도 19 참조), 고정부 철심 지지 구조물 내(22)에서 고정부 철심(21)은 A상, B상, C상의 각 권선 하측으로 고정부의 길이방향을 따라 열을 이루어 총 3열로 배치되며, 각 열에서 전후의 고정부 철심들은 2τp의 간격을 두고 배치되는 바, 각 열을 이루는 고정부 철심들이 고정부의 길이방향, 즉 이동부의 이동방향을 따라 2τp의 간격을 두고 배치된다.
또한 도 21의 고정부에서 각 고정부 철심(21)은 이동부(10)와 고정부(20) 양측 간 공극에서 발생하는 추력이 이동하고자 하는 방향으로 발생할 수 있도록 하기 위하여 이동부의 극간격 τp 만큼 비틀어진 형상(Skew 형상)으로 되어 있되(각 고정부 철심의 좌측단과 우측단이 이동부의 극간격인 τp 간격으로 위치되게 비틀어진 구조임), 이웃한 열의 두 고정부 철심(21) 간에 2/3τp의 전후 간격이 유지되도록 고정부 철심들이 배열된다.
그리고, 상기한 구조를 갖는 고정부 철심(21)들은 그 전체가 고정부 철심 지지 구조물(22)에 둘러싸여 고정되는데, 상기 고정부 철심 지지 구조물(22)은 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 형성되며, 고정부(20)의 성층철심을 기계적으로 고정시키기 위해 성층철심을 수지로 몰딩해서 형성된다.
도 22의 고정부는 각 고정부 철심(21)으로 직선형 철심을 사용한 것에 차이가 있으며, 특히 양측 간의 공극에서 발생하는 추력이 이동하고자 하는 방향으로 발생할 수 있도록 하기 위하여 상기 직선형 철심을 비스듬히 경사지게 배치한다.
이때, 각각의 고정부 철심(21)은 좌측단과 우측단이 서로 이동부 극간격인 τp 간격으로 위치되게 경사져 배치되며, 철심 간 간격이 2τp 간격이 되도록 배치된다. 또한 이웃한 열의 두 고정부 철심(21) 간에는 2/3τp의 전후 간격이 유지되도록 고정부 철심들이 배열된다.
그리고, 상기한 구조를 갖는 고정부 철심(21)들은 그 전체가 고정부 철심 지지 구조물(22)에 둘러싸여 고정되는데, 상기 고정부 철심 지지 구조물(22)은 비자성체 및 비도체 성질을 가지는 수지로 형성되며, 고정부(20)의 성층철심을 기계적으로 고정시키기 위해 성층철심을 수지로 몰딩해서 형성된다.
상기 직선형 철심은 성층철심을 간단히 조립하여 사용하므로 제작이 용이하다.
첨부한 도 23과 도 24는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 이동부의 다른 실시예를 도시한 사시도로서, 특히 이동부 철심으로 도 19 및 도 20의 솔리드 타입 대신 성층철심(11b,11c)을 사용한 예를 보여주고 있다. 이동부 철심을 제외한 나머지 구성요소는 도 19의 구성과 동일하다.
도 23의 이동부 철심(11b)은 철판을 전후로 적층하여 구성한 것이고, 도 24의 이동부 철심(11c)은 철판을 안팎으로 적층하여 구성한 것이다. 도 23을 참조하면 '
Figure 112008078673878-pat00009
' 형상으로 제작된 철판이 전후로 적층되어 이동부 철심(11b)이 구성되어 있고, 도 24를 참조하면 ｎ형으로 제작된 철판이 안팎으로 적층되고 이렇게 적층된 성층철심 3개가 '
Figure 112008078673878-pat00010
' 형상이 되도록 연이어 배치되어 이동부 철심(11c)이 구성되어 있음을 볼 수 있다. 철심과 철심 사이에는 '
Figure 112008078673878-pat00011
' 형상으로 제작된 영구자석이 배치되어 있다.
이와 같이 이동부 철심으로 성층철심을 적용하면 대량 생산하는 경우에 있어서 솔리드 타입의 철심보다는 제작 및 생산이 용이함은 물론 추력이 많이 발생하는데, 철손 및 전류량 감소, 소음 저감, 고속에서의 효율 개선, 권선의 온도 상승 문제 개선 등 여러 장점이 있게 된다.
도 23의 이동부 철심(11b)은 '
Figure 112008078673878-pat00012
' 형상의 철심이 전후로 적층되어 전체적인 형상이 '
Figure 112008078673878-pat00013
' 형상을 가지도록 제작되는 이동부 철심으로, 동일한 사이즈의 철심을 전후로 적층하여 제작되므로 다양한 사이즈의 철심을 제작한 뒤 이들을 사이즈에 따라 안팎으로 적층해야 하는 도 24의 이동부 철심(11c)에 비해 제작이 간단하고, 제작비가 저렴한 장점이 있다.
한편, 첨부한 도 25 ~ 도 29는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 곡선 구조로 구성된 고정부의 사시도로서, 본 발명에서 고정부는 이동부의 곡선 주행이 가능하도록 도시된 바와 같이 곡선 구조로 구성이 될 수 있다.
이때, 철심 구조 및 배치에 따른 힘 발생 원리는 앞서 설명한 각 실시예와 동일하나, 고정부 전체 형상을 곡선 형상으로 변경한 것에 차이가 있는 것이며, 고정부가 전체적으로 곡선 형상을 형성하도록 철심을 소정 곡률의 곡선 구조로 배치하고, 전체 철심 주변을 수지로 몰딩하여 철심 지지 구조물을 형성한다.
이와 같이 고정부의 전체적인 형상을 곡선 형상으로 변경하는 것 외에는 앞서 설명한 실시예와 동일하며, 이동부가 곡선 구조를 갖는 이동부를 따라 이동하게 되므로 곡선 주행이 가능해진다.
도 25에 도시된 고정부는 도 3 및 도 9에 도시된 고정부를 곡선 구조로 변경하여 적용한 것이며, 도 26은 도시된 고정부는 도 4 및 도 10에 도시된 고정부를 곡선 구조로 변경하여 적용한 것이다. 도 27에 도시된 고정부는 도 16에 도시된 고정부를 곡선 구조로 변경하여 적용한 것이며, 도 28에 도시된 고정부는 도 21에 도시된 고정부를, 도 29에 도시된 고정부는 도 22에 도시된 고정부를 곡선 구조로 변경하여 적용한 것이다.
그리고, 첨부한 도 30은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 A상, B상, C상의 각 권선에 인가되는 전류 파형을 나타낸 것이고, 도 31 및 도 32는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 A상, B상, C상의 권선이 결선된 상태를 보여주는 회로도이다.
즉, 도 31은 Y 결선된 상태를 보여주는 회로도이며, 도 32는 △ 결선된 상태를 보여주는 회로도이다. 상전압을 기준으로 전압 및 전류의 크기를 비교해 보면 동일한 출력을 얻기 위해서는 △ 결선의 전압 및 전류가 Y 결선의 전압 및 전류보 다
Figure 112008078673878-pat00014
배 커야 한다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 3상의 영구자속 여자 횡자속 선형전동기는 철심에 A상, B상, C상의 권선을 감은 뒤 상기 철심과 영구자석, 3개 상의 권선 전체를 수지로 몰딩하여 이동부를 구성한 것으로서, 3상 권선을 구비한 이동부 전체를 수지로 몰딩하게 되면 이동부의 제작이 용이해질 수 있고, 소음 및 진동이 줄어들며, 몰딩 수지에 의해 일체화 및 모듈화된 이동부를 중간 플레이트나 프레임 없이 간단하게 차량이나 대차 등의 차체 부분에 바로 부착하여 운송장치를 구성할 수 있는 장점을 가진다.
이상으로 본 발명에 따른 특정의 바람직한 실시예에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명이 상술한 실시예로 한정되는 것은 아니며, 상술한 실시예가 본 발명의 원리를 응용한 다양한 실시예의 일부를 나타낸 것에 지나지 않음을 이해하여야 한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제1실시예를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 제1실시예의 이동부를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 제1실시예의 고정부를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제1실시예에서 고정부의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 5와 도 6은 본 발명에 따른 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제1실시예에서 이동부 철심의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제2실시예를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 제2실시예의 이동부를 도시한 사시도,
도 9와 도 10은 본 발명에 따른 제2실시예의 고정부를 도시한 사시도,
도 11과 도 12는 본 발명에 따른 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제2실시예에서 이동부 철심의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 13은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제3실시예를 도시한 사시도,
도 14는 본 발명에 따른 제3실시예의 이동부를 도시한 사시도,
도 15는 본 발명에 따른 제3실시예의 이동부에서 영구자석의 배치상태를 도시한 사시도,
도 16은 본 발명에 따른 제3실시예의 고정부를 도시한 사시도,
도 17과 도 18은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제3실시예에서 이동부 철심의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 19는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제4실시예를 도시한 사시도,
도 20은 본 발명에 따른 제4실시예의 이동부를 도시한 사시도,
도 21과 도 22는 본 발명에 따른 제4실시예의 고정부를 도시한 사시도,
도 23과 도 24는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기의 제4실시예에서 이동부 철심의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 25 ~ 도 29는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 곡선 구조로 구성된 고정부의 사시도,
도 30은 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 A상, B상, C상의 각 권선에 인가되는 전류 파형을 나타낸 도면,
도 31 및 도 32는 본 발명에 따른 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기에서 A상, B상, C상의 권선이 결선된 상태를 보여주는 회로도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동부 11 : 이동부 철심
12 : 이동부 영구자석 13a, 13b, 13c : 이동부 권선
14 : 지지 구조물 15a : 홈부
20 : 고정부 21 : 고정부 철심
22 : 고정부 철심 지지 구조물

Claims (26)

  1. 삭제
  2. 서로 번갈아 배치된 E형의 철심과 영구자석, 그리고 상기 E형의 철심과 영구자석의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선으로 이루어진 이동부와;
    상기 이동부와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 길게 배치되는 고정부;를 포함하여 구성되되,
    상기 이동부는 E형의 철심과 영구자석, 상기 A상, B상, C상의 권선 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 일체화된 구조로 구성되며,
    상기 E형의 철심은 철판을 전후로 적층하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  3. 서로 번갈아 배치된 E형의 철심과 영구자석, 그리고 상기 E형의 철심과 영구자석의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선으로 이루어진 이동부와;
    상기 이동부와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 길게 배치되는 고정부;를 포함하여 구성되되,
    상기 이동부는 E형의 철심과 영구자석, 상기 A상, B상, C상의 권선 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 일체화된 구조로 구성되며,
    상기 E형의 철심은 철판을 안팎으로 적층하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 고정부는 고정부 철심 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 고정부 철심들이 고정 및 지지되는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 고정부의 철심들은 고정부의 길이방향을 따라 2τp의 간격(이동부의 극간격:τp)으로 배치되되, 각 철심에서 A상 권선의 대응부인 일측 끝단부와 B상 권선의 대응부인 중간부가 2/3τp의 전후 간격으로 위치되고 B상 권선의 대응부인 상기 중간부와 C상 권선의 대응부인 타측 끝단부가 다시 2/3τp의 전후 간격으로 위치되도록, 각 철심이 경사지게 배치된 직선형 구조이거나 2/3τp 간격만큼 2단으로 비틀어진 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 이동부가 고정부를 따라 곡선 주행할 수 있도록 상기 고정부의 철심들이 곡선 구조로 배치되어 고정부의 전체적인 형상이 곡선 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  7. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    A상, B상, C상 권선의 Y 결선 구조를 가진 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  8. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    A상, B상, C상 권선의 △ 결선 구조를 가진 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  9. E형의 철심과, 상기 철심의 각 다리부분 끝단부에서 철심과 번갈아 배치되도록 설치된 영구자석과, 상기 철심의 각 다리부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선으로 이루어진 이동부와;
    상기 이동부와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 길게 배치되는 고정부;를 포함하여 구성되되,
    상기 철심의 각 다리부분 끝단부에 τP 간격으로 홈부들이 형성되어 이웃한 영구자석 간 자극의 방향이 역방향이 되도록 상기 홈부들 각각에 영구자석이 삽입되어 있고,
    상기 이동부는 철심과 영구자석, 상기 A상, B상, C상의 권선 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 일체화된 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 E형의 철심은 철판을 전후로 적층하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 E형의 철심은 철판을 안팎으로 적층하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 고정부는 고정부 철심 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 고정부 철심들이 고정 및 지지되는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 고정부의 철심들은 고정부의 길이방향을 따라 2τp의 간격(이동부의 극간격:τp)으로 배치되되, 각 철심에서 A상 권선의 대응부인 일측 끝단부와 B상 권선의 대응부인 중간부가 2/3τp의 전후 간격으로 위치되고 B상 권선의 대응부인 상기 중간부와 C상 권선의 대응부인 타측 끝단부가 다시 2/3τp의 전후 간격으로 위치되도록, 각 철심이 경사지게 배치된 직선형 구조이거나 2/3τp 간격만큼 2단으로 비틀어진 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 이동부의 영구자석이 상기 철심에서 이웃한 다리부분의 영구자석 간에 2/3τP의 전후 간격을 가지도록 배치되고, 상기 고정부의 철심들은 고정부의 길이방향을 따라 2τp의 간격(이동부의 극간격:τp)으로 배치되되, 각 철심이 고정부 내에 서 횡으로 직선 배치되는 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  15. 청구항 9, 청구항 12, 청구항 13, 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 이동부가 고정부를 따라 곡선 주행할 수 있도록 상기 고정부의 철심들이 곡선 구조로 배치되어 고정부의 전체적인 형상이 곡선 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  16. 청구항 9에 있어서,
    A상, B상, C상 권선의 Y 결선 구조를 가진 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  17. 청구항 9에 있어서,
    A상, B상, C상 권선의 △ 결선 구조를 가진 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  18. 서로 번갈아 배치된 '
    Figure 112010086393891-pat00015
    ' 형상의 철심과 영구자석, 그리고 상기 '
    Figure 112010086393891-pat00016
    ' 형상의 철심과 영구자석의 다리와 다리 사이 중간부분을 감고 있는 A상, B상, C상의 권선으로 이루어진 이동부와;
    상기 이동부와의 사이에 공극을 두고 있으면서 이동부의 이동방향을 따라 길게 배치되는 고정부;
    를 포함하여 구성되되, 상기 이동부는 '
    Figure 112010086393891-pat00051
    ' 형의 철심과 영구자석, 상기 A상, B상, C상의 권선 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 일체화된 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 '
    Figure 112008078673878-pat00017
    ' 형상의 철심은 철판을 전후로 적층하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 '
    Figure 112008078673878-pat00018
    ' 형상의 철심은 철판을 안팎으로 적층하여 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  21. 청구항 18에 있어서,
    상기 고정부는 고정부 철심 전체가 비자성 및 비전도성 수지로 몰딩되어 상기 수지에 의해 고정부 철심들이 고정 및 지지되는 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  22. 청구항 18에 있어서,
    상기 고정부의 철심들은 이동부의 각 권선 하측으로 고정부의 길이방향을 따라 열을 이루어 총 3열로 배치되고, 각 열을 이루는 고정부 철심들이 고정부의 길이방향 2τp(이동부의 극간격:τp)의 간격을 두고 배치된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 고정부의 철심들은 이동부의 극간격 τp 만큼 비틀어진 구조 또는 비스듬히 경사진 직선형 구조로 되어 있고, 이웃한 열의 고정부 철심 간에 2/3τp의 전후 간격이 유지되도록 고정부 철심들이 배열된 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  24. 청구항 18, 청구항 21, 청구항 22, 또는 청구항 23에 있어서,
    상기 이동부가 고정부를 따라 곡선 주행할 수 있도록 상기 고정부의 철심들이 곡선 구조로 배치되어 고정부의 전체적인 형상이 곡선 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  25. 청구항 18에 있어서,
    A상, B상, C상 권선의 Y결선 구조를 가진 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
  26. 청구항 18에 있어서,
    A상, B상, C상 권선의 △결선 구조를 가진 3상 영구자석 여자 횡자속 선형전동기.
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