KR101066522B1 - Sr motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에스알 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정돌극에 계자코일이 권선된 고정자와; 상기 고정자의 고정돌극에서 발생된 전자기력에 의하여 이동되는 회전돌극이 구비된 회전자와; 상기 회전자의 회전돌극 사이에 형성된 요홈에 돌출 성형된 장착부와; 상기 장착부에 삽입 장착되어 자성을 갖는 영구자석인 센싱마그네트와; 상기 센싱마그네트의 회전에 따른 자계의 변화를 감지하여 상기 회전자의 위치 및 속도를 검출하는 센서로 구성된다.The present invention relates to an SR motor, and more specifically, a stator coil wound around a stator pole; A rotor having a rotating salient pole moved by an electromagnetic force generated by the staging salient pole of the stator; A mounting part protruded and formed in a groove formed between the rotating protrusions of the rotor; A sensing magnet inserted into the mounting part and being a permanent magnet having magnetic properties; The sensor is configured to detect a change in the magnetic field according to the rotation of the sensing magnet to detect the position and speed of the rotor.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 상기 회전자 상측에 별도의 링형마그네트를 설치하지 않고서도, 상기 회전자의 회전정도를 센싱하거나 상기 회전자의 초기 기동위치를 보다 정확히 설정할 수 있게 되어, 향상된 동작신뢰성을 갖는 소형화된 에스알 모터를 제공하게 된다.According to the present invention as described above, it is possible to sense the degree of rotation of the rotor or to set the initial starting position of the rotor more accurately, without installing a separate ring magnet on the upper side of the rotor, improved operation reliability It is to provide a miniaturized SR motor having a.
에스알 모터, 회전돌극, 센싱마그네트, 회전자 SR motor, rotary pole, sensing magnet, rotor
Description
도 1은 종래 에스알 모터의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a conventional SR motor.
도 2는 종래 에스알 모터 2의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에스알 모터가 도시된 사시도이다.3 is a perspective view showing an SR motor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에스알 모터의 요부구성이 도시된 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the main components of the SR motor according to an embodiment of the present invention.
도 5는 도 3에서 센싱마그네트의 설치상태를 도시한 평면도이다.FIG. 5 is a plan view illustrating an installation state of a sensing magnet in FIG. 3.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
20 : 에스알 모터 30 : 회전자20: SR motor 30: rotor
32 : 회전돌극 34 : 코어32: rotating protrusion 34: core
36 : 요홈 38 : 회전축36: groove 38: axis of rotation
40 : 고정자 42 : 계자코일40: stator 42: field coil
44: 요크 46 : 고정돌극44: York 46: fixed pole
50 : 센싱마그네트 52 : 장착부50: sensing magnet 52: mounting portion
60 : 센서 62 : 고정부재60
본 발명은 에스알 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자의 고정돌극 사이의 요홈에 센싱마그네트를 일체로 사출성형함으로 인하여, 별도의 링형마그네트를 설치하지 않고서도 센서에 의하여 상기 회전자의 회전정도를 용이하게 측정할 수 있게되며, 초기 기동위치도 정확히 세팅할 수 있게 되는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an RAL motor, and more particularly, by injection molding the sensing magnet integrally into the groove between the fixing protrusions of the rotor, the degree of rotation of the rotor by the sensor without installing a separate ring magnet It is possible to easily measure, and to an apparatus capable of accurately setting the initial starting position.
도 1은 종래의 에스알 모터의 회로도이다.1 is a circuit diagram of a conventional SR motor.
종래기술에 따른 단상스위치 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor SRM)는 구동부(10)와, 상기 구동부(10)로부터 전류를 공급받는 계자 코일(2a)이 권선된 고정자(2)와, 상기 고정자(2)의 내부에 삽입되어 상기 계자 코일(2a)에 전류가 흐르면 상기 고정자(2)와의 사이에 발생되는 릴럭턴스 토크에 의해 일방향으로 회전되는 회전자(4)등으로 이루어진다.According to the related art, a single-phase switch reluctance motor (SRM) includes a stator (2) wound around a driver (10), a field coil (2a) supplied with current from the driver (10), and the stator (2). When the current flows in the field coil (2a) is inserted into the inside of the) is made of a rotor (4) and the like rotated in one direction by the reluctance torque generated between the stator (2).
상기 고정자(2)는 상하가 개방된 원통형으로 형성된 요크(2b)와, 상기 요크(2b)의 내벽에서 상기 회전자를 향해 원주방향으로 일정간격을 두고 돌출 형성된 돌극(2c)과, 상기 돌극(2c)에 권선된 계자 코일(2a)로 이루어진다. The
상기 회전자(4)는 원주방향으로 일정간격을 두고 돌극(4a)이 돌출 형성된 코어(4b)가 적층되어 형성되고, 상기 회전자(4)의 중앙에는 외부로 모터의 구동력을 전달하는 회전축(6)이 축설되어 상기 회전자(4)와 함께 회전된다. 상기 구동부(10) 는 상기 회전자(4)의 위치나 속도를 감지하는 광센서 또는 홀센서 등으로부터 신호를 전달받아 상기 계자 코일에 흐르는 전류의 세기를 가변시킨다.The
이와 같은, 단상스위치드 릴럭턴스 모터는 구동부(10)에 의해 계자 코일(2a)에 전류가 흐르면 고정자(2)와 회전자(4)사이에 릴럭턴스 토크가 발생되어 상기 회전자(4)는 자기회로의 저항이 최소가 되는 방향으로 회전된다. As described above, in the single-phase switched reluctance motor, when a current flows through the
상기 단상스위치 릴럭턴스 모터는 상기 고정자의 돌극(2c)에 보조코일(미도시)을 권선하거나 자력을 이용하여 기동시 상기 회전자의 돌극(4a)이 상기 고정자의 돌극(2c)에 대해서 유효토크발생영역에 위치되도록 하기 때문에 상기 회전축(6)이 항상 일방향으로 회전된다.The single-phase switch reluctance motor winds an auxiliary coil (not shown) on the stator pole 2c of the stator or uses a magnetic force to activate the
그러나, 상기 단상 스위치 릴럭턴스 모터는 기동과 운전을 위한 부가적인 장치가 복잡하여 제조원가가 상승되는 단점을 가지고 있었다. However, the single-phase switch reluctance motor has a disadvantage in that manufacturing costs are increased due to the complexity of additional devices for starting and operating.
이와 같은 단점을 해결하기 위하여, 특허출원 2002-59927호(등록특허 제10-04370호 등록일 2004.06.01)에 기재된 단상 스위치드 릴럭턴스 모터(이하, '종래 에스알 모터 2'라 함)가 제안되었다. In order to solve such a disadvantage, the single-phase switched reluctance motor (hereinafter, referred to as 'SR motor 2') described in Patent Application 2002-59927 (Registration No. 10-04370, registered date 2004.06.01) has been proposed.
도 2는 종래 에스알 모터 2의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a
상기 종래 에스알 모터 2는 계자 코일이 권선된 고정자(11)와, 상기 고정자(11)와의 사이에 발생되는 전자기력에 의해 회전되는 회전자(12)와, 상기 회전자(12)에 일체로 회전되도록 결합된 링형 마그네트(13)와, 상기 링형 마그네트(13)의 일측에 배치되어 상기 회전자(12)의 회전 시 상기 링형 마그네트(13)와의 사이에서 발생되는 자계의 변화를 감지하여 상기 회전자(12)의 위치 및 속도를 검출하는 홀센서(15)를 포함하여 구성된다.The
상기 홀센서(15)는 장착부(14)에 의하여 모터 일측에 고정 설치되며, 상기 회전자(12)는 코어(16)와 회전돌극(17)으로 구성된다.The
상기 회전자(12)의 중심에는 회전축(18)이 설치되어, 상기 회전자(12)의 회전력을 외측에 전달하게 된다.The
상기 종래 에스알 모터 2는 구조는 종래의 모터에 비하여 비교적 단순화 되었으며, 상기 회전자(12)의 회전정도를 상기 홀센서(15)에 의하여 측정되도록 하며, 초기 기동위치를 세팅하기 위하여 링형마그네트(13)가 상기 회전자(12) 상측에 설치된다.The
그러나, 별도의 부재인 링형마그네트(13)가 상기 회전자(12) 상측에 설치됨으로 인하여, 상기 회전자(12)를 통과하는 바람이 원활하게 통과됨이 방해됨으로써, 모터의 전체 냉각특성이 저하되는 문제점이 발생된다.However, since the
그리고, 상기 링형마그네트(13)의 장착을 위하여 별도의 조립공정이 추가됨으로 인하여 생산성이 저하되는 문제점이 발생된다.And, there is a problem in that productivity is lowered due to the addition of a separate assembly process for mounting the
그리고, 상기 링형마그네트(13)의 설치에 의하여, 상기 회전자(12) 상측에는 보다 많은 공간이 필요함으로 인하여, 모터의 크기가 커지게 되는 문제점이 발생된다.In addition, due to the installation of the ring-
상기 열거된 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 회전자의 상측에 별도의 부재인 링형마그네트가 장착됨으로 인하여 발생되는 모터의 냉각특성이 저하되는 문제점을 해결하기 위한 에스알 모터를 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above-mentioned conventional problems is to provide an SR motor for solving the problem that the cooling characteristics of the motor caused by the mounting of a separate ring-shaped magnet on the upper side of the rotor is degraded. .
그리고, 상기 링형마그네트를 상기 회전자 상측에 별도로 장착되는 공정에 의하여 작업시간의 증가와 함께 생산성이 저하되는 문제점을 해결하기 위한 에스알 모터를 제공하는 것이다.In addition, by the process of separately mounting the ring-shaped magnet on the rotor to provide an SR motor for solving the problem that the productivity decreases with the increase of working time.
그리고, 상기 링형마그네트의 장착에 의하여 모터의 크기가 커지는 것에 의하여 공간활용도가 저하되는 문제점을 해결하기 위한 에스알 모터를 제공하는 것이다.In addition, to provide an SR motor for solving the problem that the space utilization is lowered by the size of the motor by mounting the ring-shaped magnet.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 고정돌극에 계자코일이 권선된 고정자와; 상기 고정자의 고정돌극에서 발생된 전자기력에 의하여 이동되는 회전돌극이 구비된 회전자와; 상기 회전자의 회전돌극 사이에 형성된 요홈에 돌출 성형된 장착부와; 상기 장착부에 삽입 장착되어 자성을 갖는 영구자석인 센싱마그네트와; 상기 센싱마그네트의 회전에 따른 자계의 변화를 감지하여 상기 회전자의 위치 및 속도를 검출하는 센서로 구성된다.The present invention for achieving the above object, and the stator coil winding the field coil in the fixed pole; A rotor having a rotating salient pole moved by an electromagnetic force generated by the staging salient pole of the stator; A mounting part protruded and formed in a groove formed between the rotating protrusions of the rotor; A sensing magnet inserted into the mounting part and being a permanent magnet having magnetic properties; The sensor is configured to detect a change in the magnetic field according to the rotation of the sensing magnet to detect the position and speed of the rotor.
그리고, 상기 센싱마그네트가 삽입된 장착부는 상기 회전돌극과 같은 수로 사출 성형된다.In addition, the mounting portion into which the sensing magnet is inserted is injection molded in the same number as that of the rotating protrusion.
그리고, 상기 센싱마그네트는 상기 회전자가 회전되는 방향을 따라 N극과 S극이 교대로 자화되어, 상기 회전자의 상측에 설치된다.The sensing magnet is magnetized alternately with the north pole and the south pole along the direction in which the rotor is rotated, and is installed above the rotor.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 상기 회전자 상측에 별도의 링형마그네트를 설치하지 않고서도, 상기 회전자의 회전정도를 센싱하거나 상기 회전자의 초기 기동위치를 보다 정확히 설정할 수 있게 되어, 향상된 동작신뢰성을 갖는 소형화된 에스알 모터를 제공하게 된다. According to the present invention as described above, it is possible to sense the degree of rotation of the rotor or to set the initial starting position of the rotor more accurately, without installing a separate ring magnet on the upper side of the rotor, improved operation reliability It is to provide a miniaturized SR motor having a.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에스알 모터가 도시된 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에스알 모터의 요부구성이 도시된 단면도이며, 도 5는 도 3에서 센싱마그네트의 설치상태를 도시한 평면도이다. 3 is a perspective view showing an SR motor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view showing the main configuration of the SR motor according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a sensing magnet of Figure 3 It is a top view which shows the installation state.
본 발명 일 실시예에 의한 에스알 모터(20)는 단상스위치 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor SRM)로 기본적인 동작구조는 종래기술에 서술되어 있다.The SR
상기 에스알 모터(20)는 원통형의 코어(34)와 상기 원통형의 코어(34)를 따라서 원주방향으로 일정 간격을 이루며 돌출 형성된 회전돌극(32)을 구비한 회전자(30)와, 상기 회전자(30)를 회전시키도록 전자기력을 발생하는 고정자(40)가 설치된다.The SR
상기 고정자(40)는 원통형을 형성하는 요크(44)와, 상기 요크(44)에서 내측으로 돌출되며, 상기 회전돌극(32)과 같은 갯수를 갖는 고정돌극(46)과, 상기 고정돌극(46)에 권선된 계자코일(42)로 구성된다. The
그리고, 상기 회전자(30)의 중앙에는 외부로 모터의 구동력을 전달하는 회전축(38)이 모터의 외관을 형성하는 모터 하우징에 회전가능하게 축설되며, 상기 회전축(38)의 상하부에는 베어링이 설치되어 상기 회전축(38)의 회전동작시 발생되는 마찰을 최소로 하게 된다. In addition, a rotating
상기 회전자(30)의 회전돌극(32) 사이에는 골 형상의 요홈(36)이 형성되며, 상기 요홈(36)에는 장착부(52)가 돌출 형성된다.A groove-
그리고, 상기 장착부(52)에는 영구자석인 센싱마그네트(50)가 삽입되며, 상기 회전자(30)의 상측을 향하여 설치된 상기 센싱마그네트(50)는, 회전자(30)가 회전되는 방향을 따라서 N극과 S극이 교대로 자화된 상태로 설치된다.In addition, the
상기와 같은 센싱마그네트(50)는 자계에 의한 측정을 더욱 용이하게 하기 위하여, 상기 회전자(30)의 상측으로 극성을 갖는 일측이 노출되도록 설치된다.The
그리고, 상기 센싱마그네트(50)가 삽입된 장착부(52)는 상기 회전돌극(32)과 같은 수로 구비되어, 상기 회전자(30)와 같이 사출성형되거나, 상기 회전자(30)와는 별도로 이중 사출성형된다.In addition, the
그리고, 상기 회전자(30)의 상측에는 센서(60)가 모터의 하우징에서 연장된 고정부재(62)에 취부되어 설치되며, 상기 센싱마그네트(50)의 회전에 의하여 변화되는 자성을 센싱하여, 상기 회전자(30)의 회전속도를 측정하게 된다.In addition, the
이와 같이 구성된 본 실시예의 작용은 다음과 같다.The operation of this embodiment configured as described above is as follows.
상기 고정자(40)의 계자코일(42)에 전류가 흐르면 고정자(40)와 회전자(30) 사이에 릴럭턴스 토크가 발생되어 상기 회전자(30)와 함께 회전축(38)과 장착부(52)에 삽입된 센싱마그네트(50)가 유효 회전 방향으로 회전하게 된다.When current flows through the
상기와 같이 센싱마그네트(50)는 N극과 S극이 교대로 설치된 상태에서 회전 됨으로 인하여 상기 센서(60)에 자계의 변화가 측정되며, 상기 센서(60)에 의하여 측정된 값으로 회전자(30)의 회전속도를 측정하게 된다.As described above, since the
그리고, 상기 에스알 모터(20)의 초기 기동시, 도 5에 도시된 바와 같이 고정자(40)의 계자코일(42)에 전류가 인가되면, 자화된 상기 고정돌극(46)에 센싱마그네트(50)가 이동 위치됨으로 인하여, 상기 회전자(30)의 초기기동 위치를 용이하게 세팅할 수 있게 되어 동작신뢰성이 더욱 향상된다.When the
그리고, 상기 회전자(30) 상측에 별도의 부재인 링형마그네트를 설치하지 않고도, 상기 회전자(30)의 회전속도를 용이하게 측정할 수 있게 되어, 상기 회전자(30)를 통과하는 바람의 흐름이 원활하게 되어 모터의 냉각특성이 상승된다.In addition, it is possible to easily measure the rotational speed of the
그리고, 상기 회전자(30)와 함께 사출 성형되는 센싱마그네트(50)가 삽입된 장착부(52)에 의하여, 별도의 조립공정이 추가되지 않기에 생산성이 향상된다.And, by the mounting
그리고, 상기 회전자(30) 상측에 설치되던 링형마그네트가 삭제됨으로 인하여, 에스알 모터(20)의 크기가 소형화됨으로 인하여 공간활용도가 향상된다. In addition, since the ring magnet installed above the
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 에스알 모터에 의하면, 회전자의 상측에 별도의 부재인 링형마그네트가 삭제됨으로 인하여 모터의 냉각특성이 향상되며, 모터가 소형화 됨으로 인하여 공간활용도가 향상되는 효과를 제공하게 된다.As described above, according to the SR motor according to the present invention, the cooling characteristic of the motor is improved by eliminating the ring-shaped magnet, which is a separate member on the upper side of the rotor, and provides the effect of improving the space utilization by miniaturizing the motor. Done.
그리고, 센싱마그네트를 회전자와 일체로 사출 성형함으로 인하여, 별도의 조립공정이 필요하지 않게 됨으로 생산성이 향상되는 효과를 제공하게 된다.And, by injection molding the sensing magnet integrally with the rotor, there is no need for a separate assembly process to provide an effect of improving productivity.
그리고, 모터의 초기기동시, 자화된 고정돌극에 센싱마그네트가 이동되어 위치됨으로 인하여, 상기 회전자의 초기 기동위치가 용이하게 세팅됨으로 보다 정확한 동작성능을 갖게 되어 신뢰성이 향상되는 효과를 제공하게 된다.In addition, since the sensing magnet is moved and positioned at the magnetized anchoring pole during the initial startup of the motor, the initial starting position of the rotor is easily set, thereby providing a more accurate operation performance and providing improved reliability. .
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