KR101092212B1

KR101092212B1 - 이중돌극형 영구자석 전기기기

Info

Publication number: KR101092212B1
Application number: KR1020090059011A
Authority: KR
Inventors: 정시욱; 강도현; 우병철; 김지원; 이지영; 문승렬
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-12-13
Also published as: US8624446B2; EP2270963A3; KR20110001465A; US20140035393A1; US20100327670A1; EP2270963A2; US9246376B2; EP2270963B1

Abstract

본 발명은 선형, 곡선형 또는 회전형 전기기기의 구조에 관한 것으로, 전기적으로 60도 위상각 차이를 가지는 서로 이웃하는 제 1 이동자와 제 2 이동자로 구성되는 것을 특징으로 하며, 이때 제 1 이동자는 U상, V상, W상으로 제 2 이동자는 /U상, /V상, /W상으로 구성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 전기기기는 단부효과로 인한 추력의 맥동을 저감할 수 있으며, 특히 고정자의 구조를 동일 극성의 영구자석과 이와 이웃하는 고정자돌극을 가지는 철심으로 구성할 경우 영구자석 개수를 종래의 선형 전기기기보다 절반으로 절감할 수 있는 장점을 제공한다.

선형전기기기, 회전형전기기기, 이중돌극, 이동자, 고정자, 회전자

Description

이중돌극형 영구자석 전기기기{Doubly Salient Permanent Magnet Electric Machine}

본 발명은 선형, 곡선형 또는 회전형 전기기기의 구조에 관한 것으로, 특히, 전기적으로 60도 위상각 차이를 가지는 서로 이웃하는 제 1 이동자와 제 2 이동자로 구성되며, 이때 제 1 이동자는 U상, V상, W상으로 제 2 이동자는 /U상, /V상, /W상으로 구성하면, 단부효과로 인한 추력의 맥동을 저감할 수 있으며, 고정자를 복수의 영구자석과 이와 이웃하는 복수의 고정자돌극을 가지는 철심으로 구성할 경우 영구자석 개수를 종래의 선형 전기기기보다 절반으로 줄일 수 있는 장점을 제공하는 전기기기에 관한 것이다.

종래의 선형전기기기는 영구자석 선형동기전동기(Permanent Magnet Linear Synchronous Motor)로 대표되며 정밀위치제어용으로 널리 사용되고 있다. 종래의 영구자석 선형동기전동기의 경우, 이동자는 철심과 3상권선으로 구성되고 고정자는 철심과 영구자석으로 구성된다. 따라서, 종래의 영구자석 선형동기전동기는 이동 거리가 길어짐에 따라 영구자석 사용량이 증가하여 비용의 증가가 불가피하며, 이동자의 입구와 출구의 단부에서 발생하는 단부효과로 인해 추력 및 수직력의 맥동 을 발생시키는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 고정자를 복수의 영구자석과 이와 이웃하는 복수의 고정자돌극을 구비한 철심으로 구성하여, 종래의 선형전동기보다 영구자석 사용량을 절감할 수 있으며, 전기적으로 60도 위상각을 가지는 제 1 이동자와 제 2 이동자를 구비하여 추력과 수직력의 맥동을 저감할 수 있는 구조의 전기기기를 제공하는 데 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은, 상기 고정자를 양측으로 배치하거나 하나의 고정자를 중심으로 동일한 개수의 이동자를 대향하게 부착하여 이동자와 고정자간의 흡인력을 상쇄시키는 구조를 제공하여 응용시스템의 필요에 따라 다양한 형태의 전기기기를 구성하는 데 있다.

본 발명의 주요 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기기기는, 전기적으로 60도 위상 차이가 나는 한 쌍의 이동자 구조를 취하여 추력의 맥동을 저감할 수 있다.

고정자를 영구자석과 이와 이웃하는 고정자돌극 구조를 가지는 철심으로 구성할 수 있어서 종래의 영구자석선형동기전동기보다 영구자석 사용량을 절감할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 이동자는 각각 운동 방향으로 같은 간격(α)으로 배치되는 3의 배수의 이동자 치형과 권선을 포함할 수 있다.

상기 고정자와 상기 이동자 치형이 서로 일정 각도를 이루도록 스큐된 형태로 대향되도록 상기 고정자 또는 상기 이동자가 제작될 수 있다.

상기 영구자석과 고정자돌극을 구비한 고정자를 양측으로 배치하거나 하나의 고정자를 중심으로 동일한 개수의 이동자를 대향하게 부착하여 이동자와 고정자간의 흡인력을 상쇄시키는 구조로도 구성할 수 있다.

상기 영구자석과 고정자돌극을 구비한 고정자를 양측으로 배치하고 양측의 고정자 사이에 3상 권선을 구비한 공심형태로도 구성할 수 있다.

좀 더 구체적으로, 본 발명의 일면에 따른 전기기기는, 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이를 가지도록 이격되어 배치된 복수의 이동자가 고정자에 대향하여 선형운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고, 상기 복수의 이동자를 이루는 각각의 이동자는 각각 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들과 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지고, 상기 고정자는 복수의 고정자돌극들이 형성된 철심의 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 일면에 따른 전기기기는, 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이를 가지도록 이격되어 배치된 복수의 이동자가 고정자에 대향하여 선형운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고, 상기 복수의 이동자를 이루는 각각의 이동자는 각각 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들과 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지고, 상기 고정자는 직선형 고정자 철심에 배치된 복수의 영구자석을 포함하고, 상기 복수의 영구자석은 이웃하는 영구자석과 서로 반대의 극성을 갖 도록 배치될 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 전기기기는, 이동자가 2개의 고정자들 사이에서 선형 운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고, 상기 이동자는 상기 고정자와 대향하는 면에 양측으로 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들을 가지고 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지며, 상기 2개의 고정자들은 상기 이동자와 대향하는 면에 각각 복수의 고정자돌극들이 형성된 철심의 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함하여, 상기 고정자들과 상기 이동자 간의 흡인력을 상쇄하는 구조일 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 전기기기는, 2개의 이동자가 고정자의 양측으로 서로 대향하게 배치되어 각각이 선형 운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고, 상기 2개의 이동자는 각각 상기 고정자와 대향하는 면에 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들을 가지고 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지며, 상기 고정자는 상기 이동자와 대향하는 양측 면에 각각 복수의 고정자돌극들이 형성된 철심의 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함하여, 상기 고정자들과 상기 이동자 간의 흡인력을 상쇄하는 구조일 수 있다.

상기 고정자의 돌극과 상기 이동자의 치형이 서로 일정 각도를 이루도록 스큐된 형태로 대향되도록 형성될 수 있다.

상기 이동자는, 각각이 3의 배수개의 치형을 가지는 복수의 이동자들을 포함하고, 상기 복수의 이동자들 간에는 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이를 가질 수 있다.

상기 복수의 이동자는 비분리형 공통 철심에 기계적으로 일체화되어 결합될 수도 있다.

상기 복수의 이동자에 포함된 제 1 이동자의 상권선들은 각각 상기 복수의 이동자에 포함된 제 2 이동자의 상권선들 중 어느 하나와 전기적으로 180도의 위상이 차이나도록 권선될 수 있다.

그리고, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 전기기기는, 이동자가 적어도 하나 이상의 고정자와 대향하여 선형 운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고, 상기 고정자는 상기 이동자와 대향하는 면에 복수의 고정자돌극들이 형성된 철심의 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함하고, 상기 이동자는 철심없이 공심형태로 3상 권선 또는 3상 권선을 운동 방향으로 반복한 상권선들을 구비할 수 있다.

상기 이동자는 2개의 고정자들 사이에 배치되고, 상기 2개의 고정자들은 상기 이동자와 대향하는 면에 각각 상기 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 선형전기기기의 경우, 고정자를 영구자석과 이와 이웃하는 고정자 돌극으로 구성할 수 있어서 종래 형태보다 영구자석 사용량을 절감할 수 있다.

또한, 전기적으로 60도 위상각을 가지는 제 1 이동자와 제 2 이동자를 구비하여 추력과 수직력의 맥동 저감이 가능한 선형전동기를 제공한다. 이동자 또는 고 정자의 양측식 배치를 통해 흡인력을 상쇄시키는 형태로 구성이 가능하다.

또한, 본 발명에서 제시한 전기기기의 구조는 회전형 전기기기에도 적용이 가능하다.

그리고, 본 발명에 따른 선형 또는 회전형 전기기기는, 위와 같은 저소음/저진동, 고정밀, 고추력 운동이 확보되므로, 직접구동 또는 정밀위치제어가 요구되는 분야나, 발전기, 압축기, 가공기, 산업용 전기기기 등 선형 또는 회전 운동이 요구되는 다양한 응용기기에 사용될 수 있다.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예들 간의 상호조합에 의한 확장이 가능하다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

본 발명에서 설명하는 전기기기는 전기 에너지를 운동 에너지로 또는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환기기를 의미하므로, 전동기, 구동기 및 발전기를 포함하며 직선, 회전 또는 직선과 회전의 조합의 운동에 의한 전술한 에너지 변환을 구현하는 전기기기를 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형 전기기기의 전체 구조와 고정자(2)에 대향하여 선형운동하는 제 1 이동자(Mover A)와 제 2 이동자(Mover B) 배치를 설명하기 위한 도면이다. 제 1 이동자(Mover A)와 제 2 이동자(Mover B)는 β(전기 적으로 위상각 60도=τ_p/3, τ_p는 극간격)만큼 이격되어 있어서 제 1 이동자(Mover A)는 U, V, W상으로 구성되고, 제 2 이동자(Mover B)는 /U, /V, /W 상으로 구성된다. 제 1 이동자(Mover A)와 제 2 이동자(Mover B) 각각의 상권선들(1b)은 일정간격 α, 예를 들어, 전기적으로 위상각 120도 차이가 나도록 나란히 권취되며, 이때 제 2 이동자(Mover B)의 /U, /V, /W상의 순서는 절대적인 것이 아니며, 극수와 이동자 치형(1a) 개수(예를 들어, 3의 배수)의 조합에 따라 달라 질 수 있다. 결국 제 2 이동자(Mover B)의 상권선들(1b)의 위상(/U, /V, /W)은 권선의 순서와 무관하게 제 1 이동자(Mover A)의 상권선들이 가지는 위상(U, V, W)과 전기적으로 180도 위상 차이를 가지는 권선으로 구성되는 것이 바람직하다. 여기서, /U는 U와 180도 위상차이, /V는 V와 180도 위상차이, 및 /W는 W와 180도 위상차이를 나타낸다.

상기 한 쌍의 이동자(Mover A,B)(1)는 각각 전기적으로 180도 위상 차이를 가지는 상권선(1b)을 각각의 이동자에 구비하는 것이므로 경우에 따라서는 β를 전기적으로 180도(τ_p)로 변경하는 것도 가능하다.

또한, 상기 한 쌍의 이동자(Mover A,B)(1)는 기계적으로 분리되어 있는 경우를 도 1에 예시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 한 쌍의 이동자(Mover A,B)를 비분리형 공통 철심에 일체형으로 구성하여 3의 배수개(예를 들어, 6개)의 치형에 U, V, W상 및 /U, /V, /W 상의 상권선들이 구비되도록 할 수도 있다.

이뿐만 아니라, 여기서, 한 쌍의 이동자(Mover A,B)(1)는 예시적인 것일 뿐, 그 이상 하나 이상의 이동자를 더 구비하여 3개 이상의 이동자를 분리형으로 60도 또는 180도 위상 차이가 나도록 이격시키거나, 비분리형 공통 철심에 일체형으로 구성할 수도 있으며, 이때, 이동자들이 갖는 3의 배수개의 치형에 U, V, W상 및 /U, /V, /W 상의 상권선들이 반복하여 구비되도록 할 수도 있다. 이동자 각각이 3의 배수개의 치형을 가지는 것도 가능하고, 3개 이상의 이동자들에 포함되는 모든 치형들도 3의 배수개가 된다.

도 1과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 선형 전기기기에서, 고정자(2)는 고정자돌극들(2b)이 형성된 철심의 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 영구자석(2a)이 배치되어, 영구자석(2a) 및 고정자돌극(2b)이 이웃하여 교대로 구비되도록 한 구조이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 전기기기의 구조로서, 한 쌍의 이동자(Mover A,B)의 구성은 도 1과 유사하지만, 고정자(2)를 영구자석(2a)과 철심으로만 구성한 예를 보여준다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형 전기기기는, 고정자(2)에 고정자돌극이 없이 직선형 고정자 철심에 영구자석(2a)을 배치하되, 이웃하는 영구자석과 서로 반대의 극성을 갖도록 영구자석(2a)을 배치한 구조일 수 있다.

도 3은 종래의 선형 전기기기의 구성을 나타낸 것으로서, 종래의 선형 전기기기는, 이동자를 3의 배수개의 치형을 가지는 이동자 철심(1a)에 U, V, W상을 반복한 상권선들(1b)을 구비하며, 고정자(2)에는 도 2와 유사하게 고정자돌극이 없이 직선형 고정자 철심에 영구자석(2a)을 배치하되, 이웃하는 영구자석과 서로 반대의 극성을 갖도록 영구자석(2a)을 배치한 구조이다. 이와 같은 종래의 선형 전기기기 의 구조에서는, 이동 거리가 길어짐에 따라 영구자석 사용량이 증가하여 비용의 증가가 불가피할 뿐만아니라, 이동자의 입구와 출구의 단부에서 발생하는 단부효과로 인해 추력 및 수직력의 맥동을 발생시키게 되므로 정밀위치제어용으로 적합하지 않게 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 전기기기의 구조를 나타낸다. 도 4와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 전기기기는, 하나의 이동자(1)를 사이에 두고 이동자(1)의 운동 방향과 수직한 방향으로 그 양측에 각각 이동자(1)와 대향하는 면에 각각 영구자석(2a)과 고정자돌극(2b)을 가지는 고정자(2)를 배치하여 이동자(1)와 2개의 고정자(2) 사이의 흡인력을 상쇄시키는 구조이다. 여기서, 이동자(1)는 2개의 고정자(2)와 대향하는 면에 각각 양측으로 도 3과 유사하게 3의 배수개의 치형(1a)에 3상 권선들(1b)이 구비되는 구조로 형성된 구조이다. 또한 상기 이동자(1)를 양측으로 도 1과 유사하게 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이가 나는 한 쌍 이상(예를 들어, 2,3,4..개)의 분리형 또는 비분리형 이동자들에 U, V, W상 및 /U, /V, /W 상의 상권선들이 반복 구비되는 구조로 형성하는 것도 가능하다. 여기서, 2개의 고정자(2) 중 한 고정자의 영구자석(2a)은 대향하게 배치된 다른 고정자의 고정자돌극(2b)과 서로 마주보도록 배치하는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 전기기기의 구조를 나타낸다. 도 5와 같이, 두 개의 이동자(1)가 서로 대향하게 배치되고 상기 두 개의 이동자(1) 사이에는, 그 운동 방향과 수직한 방향의 양측으로 그 대향하는 면에 도 1과 유사한 구조의 영구자석(2a)과 고정자돌극(2b)을 구비한 고정자(2)를 배치하여 이동자(1)와 고정자(2) 사이의 흡인력을 상쇄시키는 구조이다. 여기서는 이동자(1)는 양측으로 도 3의 이동자와 유사하게 3상 권선들(1b)이 구비되는 구조로 형성된 것이다. 또한 상기 두 개의 이동자(1)를 양측에서 각각 도 1과 유사하게 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이가 나는 한 쌍 이상(예를 들어, 2,3,4..개)의 분리형 또는 비분리형 이동자들에 U, V, W상 및 /U, /V, /W 상의 상권선들이 반복 구비되는 구조로 형성하는 것도 가능하다. 또한, 고정자(2)의 양측에 구비된 영구자석(2a)과 고정자돌극(2b)의 반복 형태는, 한 측면에 영구자석(2a)을 배치하고, 그 반대면에는 고정자돌극(2b)을 배치하는 반복 구조가 바람직하다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 전기기기의 구조를 나타낸다. 도 6과 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형 전기기기는, 도 1과 유사한 구조로 영구자석(2a)과 고정자돌극(2b)을 가지는 고정자(2) 두 개를 서로 대향하게 위치시키고, 두 개의 고정자(2) 사이에는 철심없이 공심형태로 3상(U, V, W) 권선 또는 3상 권선을 운동방향으로 반복한 상권선들(1b)을 구비한 이동자를 배치한 구조이다. 여기서, 2개의 고정자(2) 중 한 고정자의 영구자석(2a)은 대향하게 배치된 다른 고정자의 고정자돌극(2b)과 서로 마주보도록 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 여기서 고정자(2) 두 개를 예시하였으나, 고정자를 이동자의 일측에만 하나 배치하는 것도 가능하고, 또는 이동자의 양측으로 각각 하나 또는 2개 이상의 고정자를 배치하는 것도 가능하다.

도 7은 종래의 선형전기기기와 본 발명에서 제안한 선형전기기기의 추력의 해석 결과를 비교하기 위한 그래프이고, 도 8은 종래의 선형전기기기와 본 발명에서 제안한 선형전기기기의 흡인력의 해석 결과를 비교하기 위한 그래프이다. 도 7과 도 8에서, Conventional design1은 도 3과 같은 구조의 종래의 선형전기기기의 경우이며, Conventional design2는 도 3과 같은 구조의 종래의 선형전기기기의 이동자와 도 1과 같은 구조의 고정자돌극을 갖는 철심 형태의 고정자를 결합한 구조의 경우이다. 또한, 도 7과 도 8에서, Propsed design1은 고정자를 영구자석과 고정자돌극을 가지는 철심으로 구성하고 제 1 이동자와 제 2 이동자를 전기적으로 60도 이격한 도 1의 경우이며, Proposed design2는 고정자를 영구자석과 직선형 철심으로 구성하고 제 1 이동자와 제 2이동자를 전기적으로 60도 이격한 도 2의 경우이다.

도 7과 도 8에서 알 수 있듯이, 본 발명에서 제안한 선형전기기기의 경우가 종래의 형태보다 추력(thrust)의 맥동이 작고 흡인력도 저감됨을 알 수 있다. 특히, 종래의 선형전기기 구조에 본 발명에서 제안하는 고정자 구조를 적용한 경우(Conventional design2)에는 추력과 흡인력의 맥동이 심하게 발생함을 확인할 수 있다. 본 발명에서 제안하는 Proposed design1의 경우는 종래 구조보다 절반의 영구자석만을 사용함에도 불구하고 거의 동등한 수준의 추력을 발생시킬 수 있으며, 추력의 맥동은 종래 형태보다 1/5 수준으로 저감되고, 흡인력의 경우도 10% 가량 저감이 가능하며, Proposed design2의 경우에도 종래 형태와 거의 동일한 추력을 발생시킬 수 있으며, 50% 가량의 추력 맥동 저감이 가능하다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 고정자를 곡선형태로 하는 경우에 이동자(들)은 고정자에 대향하여 곡선 운동하는 구조가 가능하며, 또한 본 발명에 따른 선형전기기기의 이동자를 고정자에 적용하고 고정자를 회전자에 적용할 경우 회전자가 고정자에 대향하여 회전하는 회전형전기기기로 확장가능하고 그 역도 물론 가능하다. 아울러 실시예의 설명을 위해 사용된 이동자, 회전자, 고정자의 개념은 상대적인 것으로, 경우에 따라서는 고정자가 운동을 하고 이동자 또는 회전자가 정지해 있는 경우도 발명의 실시에 포함된다. 또한, 위에서 기술한 고정자의 돌극과 이동자의 치형이 서로 일정 각도를 이루도록 스큐(skew)된 형태로 대향하여 형성되도록 상기 고정자 또는 상기 이동자가 제작될 수 있다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선형전기기기의 이동자와 고정자를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선형전기기기의 이동자와 고정자를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 종래 선형전기기기의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 하나의 이동자의 양측에 복수의 영구자석과 고정자돌극을 가지는 고정자를 배치하여 흡인력을 상쇄시키는 구조의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형전기기기의 이동자와 고정자를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 고정자의 상하 양측에 복수의 영구자석과 고정자돌극을 구비한 고정자와 이와 대향하게 양측에 배치되는 이동자 구조를 통해 흡인력을 상쇄시키는 구조의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형전기기기의 이동자와 고정자를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 복수의 영구자석과 고정자돌극을 가지는 고정자를 서로 양측으로 대향하게 위치시키고 양측의 고정자 사이에 3상 권선을 배치하여 공심형태 이동자를 구성한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선형전기기기의 이동자와 고정자를 설명하기 위한 도면이다.

도 7은 종래 선형전기기기와 본 발명에서 제안한 형태의 추력을 해석적으로 비교한 결과이다.

도 8은 종래 선형전기기기와 본 발명에서 제안한 형태의 흡인력을 해석적으 로 비교한 결과이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 이동자

1a : 이동자치형

1b : 상권선

2 : 고정자

2a : 영구자석

2b : 고정자돌극

Claims

전기기기에 있어서,

복수의 이동자가 고정자에 대향하여 선형운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고,

상기 복수의 이동자를 이루는 각각의 이동자는 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들과 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지며, 추력 또는 수직력의 맥동을 감소시키기 위하여 상기 복수의 이동자가 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이를 가지도록 이격되어 배치되고,

상기 고정자는 복수의 고정자돌극들이 형성된 철심의 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기기기.
전기기기에 있어서,

복수의 이동자가 고정자에 대향하여 선형운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고,

상기 복수의 이동자를 이루는 각각의 이동자는 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들과 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지며, 추력 또는 수직력의 맥동을 감소시키기 위하여 상기 복수의 이동자가 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이를 가지도록 이격되어 배치되고,

상기 고정자는 직선형 고정자 철심에 배치된 복수의 영구자석을 포함하고, 상기 복수의 영구자석은 이웃하는 영구자석과 서로 반대의 극성을 갖도록 배치된 것을 특징으로 하는 전기기기.
전기기기에 있어서,

복수의 이동자가 2개의 고정자들 사이에서 선형 운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고,

상기 복수의 이동자를 이루는 각각의 이동자는 상기 고정자와 대향하는 면에 양측으로 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들을 가지고 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지며, 추력 또는 수직력의 맥동을 감소시키기 위하여 상기 복수의 이동자가 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이를 가지도록 이격되어 배치되고,

상기 2개의 고정자들은 상기 복수의 이동자와 대향하는 면에 각각 복수의 고정자돌극들이 형성된 철심의 각 고정자 돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함하여, 상기 고정자들과 상기 복수의 이동자 간의 흡인력을 상쇄하는 구조인 것을 특징으로 하는 전기기기.
전기기기에 있어서,

복수의 이동자가 고정자의 양측으로 서로 대향하게 배치되어 각각이 선형 운동, 곡선 운동, 또는 회전 운동하고,

상기 복수의 이동자를 이루는 각각의 이동자는 상기 고정자와 대향하는 면에 일정 간격으로 배치되는 3의 배수 개의 치형들을 가지고 상기 치형들에 권취되는 상권선들을 가지며, 추력 또는 수직력의 맥동을 감소시키기 위하여 상기 복수의 이동자가 전기적으로 60도 또는 180도 위상 차이를 가지도록 이격되어 배치되고,

상기 고정자는 상기 복수의 이동자와 대향하는 양측 면에 각각 복수의 고정자돌극들이 형성된 철심의 각 고정자돌극 사이의 함몰된 부분에 배치된 영구자석을 포함하여, 상기 고정자와 상기 복수의 이동자 간의 흡인력을 상쇄하는 구조인 것을 특징으로 하는 전기기기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 고정자의 돌극과 상기 이동자의 치형이 서로 일정 각도를 이루도록 스큐된 형태로 대향되도록 형성된 것을 특징으로 하는 전기기기.
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제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 이동자는 비분리형 공통 철심에 기계적으로 일체화되어 결합된 것을 특징으로 하는 전기기기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 이동자에 포함된 제 1 이동자의 상권선들은 각각 상기 복수의 이동자에 포함된 제 2 이동자의 상권선들 중 어느 하나와 전기적으로 180도의 위상이 차이나도록 권선된 것을 특징으로 하는 전기기기.
제3항에 있어서,

상기 상권선들은 공심 형태의 3상 권선으로 이루어진 상권선들 또는 공심 형태의 3상 권선을 운동 방향으로 반복한 상권선들인 것을 특징으로 전기기기.
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