KR101098303B1 - 유도전동기의 회전자 및 그 제조방법 - Google Patents

유도전동기의 회전자 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유도전동기의 회전자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 적층체와 도체바 사이 및 엔드링과 도체바 사이에, 적층체 및 엔드링의 구성원소인 철과 도체바의 구성원소인 구리가 금속간 화합물 또는 높은 고용한을 갖는 고용체를 이루면서 모재와는 전혀 다른 형상의 미세조직을 갖는 합금층을 구비함으로써, 적층체와 도체바 및 엔드링과 도체바를 매우 강하게 결합시켜 초고속 회전시에도 내구성이 뛰어난 회전자를 제공할 수 있고, 도체바의 표면에 접합용재를 전기 도금한 후 적층체의 슬롯과 엔드링의 관통홀에 삽입하고 가열로를 통해 가열한 후 냉각함으로써, 간단한 공정으로 적층체와 도체바 사이 및 엔드링과 도체바 사이를 완전한 일체형으로 접합시켜 초고속으로 회전하는 유도 전동기의 회전자가 파괴되는 것을 방지하고 안정적으로 구동할 수 있게 할 뿐만 아니라, 보다 높은 회전속도를 갖는 유도전동기를 개발할 수 있도록 하는 유도전동기의 회전자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 적어도 하나의 슬롯을 구비하는 단위 유닛 복수개가 적층된 적층체; 상기 슬롯과 대응되는 관통홀을 구비하며, 상기 적층체의 양단에 결합되는 한 쌍의 엔드링; 상기 슬롯과 상기 관통홀에 삽입되는 도체바; 및 상기 적층체와 상기 도체바 사이에 형성되고, 상기 적층체의 구성원소와 상기 도체바의 구성원소 및 상기 적층체와 상기 도체바를 접합하기 위한 접합용재의 구성원소를 모두 포함하며, 상기 적층체 또는 상기 도체바와 다른 형상의 조직구조를 갖는 합금층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 회전자를 제공한다.

Description

유도전동기의 회전자 및 그 제조방법{Rotor of induction motor and Method for making the same}
본 발명은 유도전동기의 회전자 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 적층체와 도체바 사이 및 엔드링과 도체바 사이에, 적층체 및 엔드링의 구성원소인 철과 도체바의 구성원소인 구리가 금속간 화합물 또는 높은 고용한을 갖는 고용체를 이루면서 모재와는 전혀 다른 형상의 미세조직을 갖는 합금층을 구비함으로써, 적층체와 도체바 및 엔드링과 도체바를 매우 강하게 결합시켜 초고속 회전시에도 내구성이 뛰어난 회전자를 제공할 수 있고, 도체바의 표면에 접합용재를 전기 도금한 후 적층체의 슬롯과 엔드링의 관통홀에 삽입하고 가열로를 통해 가열한 후 냉각함으로써, 간단한 공정으로 적층체와 도체바 사이 및 엔드링과 도체바 사이를 완전한 일체형으로 접합시켜 초고속으로 회전하는 유도 전동기의 회전자가 파괴되는 것을 방지하고 안정적으로 구동할 수 있게 할 뿐만 아니라, 보다 높은 회전속도를 갖는 유도전동기를 개발할 수 있도록 하는 유도전동기의 회전자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유도전동기(induction motor)는 전기에너지를 공급받아 회전운동에너지로 변환시키는 장치로, 내부에 코일이 감긴 고정자와, 고정자 내부에 삽입되어 고정자의 코일에 흐르는 교번전류에 의해 발생하는 자기장에 의해 유도전류를 발생시키는 원통 형태의 회전자로 구성된다.
일반적으로 유도전동기의 회전자는 슬롯이 구비된 원통형 적층코어와, 슬롯에 삽입되는 도체바, 및 원통형 적층코어의 상하에 각각 결합되어 도체바와 접합되는 엔드링으로 구성된다.
이때, 도체바는 엔드링과 결합되어 있고, 원통형 적층코어에 대하여 갭을 유지하면서 단순히 삽입되어 있는 형태이므로, 회전자의 고속회전시 원심력에 의해 변형될 수 있고, 결합부위가 약화되어 밸런싱 정도가 약화되며 수명이 단축될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 대한민국 등록특허 제0963533호(유도전동기의 회전자 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 회전자)를 획득한 바 있다. 본 출원인의 상기 등록특허는 원통형 적층코어의 슬롯 및 엔드링의 관통홀과 도체바 사이에 형성된 갭에 용융된 액상의 용재를 충진시킨 후 냉각시킴으로써, 도체바와 적층코어 사이를 완전하게 접합시켜 초고속 회전시에도 유도전동기의 회전자가 파괴되지 않고 안정적으로 구동되도록 한 것에 기술적 특징이 있다.
그러나, 이와 같은 액상용재 충진 방식에 의하면 슬롯 및 관통홀과 도체바 사이의 갭을 채울 수는 있으나, 적층코어와 도체바, 그리고 엔드링과 도체바 사이의 결합이 기계적 결합에 불과한 관계로, 이종 소재간의 접합력이 떨어지고 녹는점 차이 등 물리적, 화학적 물성에서 큰 차이를 나타내어 도체바와 적층코어 사이의 결합강도가 저하될 수 있는 문제점이 있다.
이러한 액상용재 충진 방식과 유사한 것으로, 구리재질의 도체바를 슬롯에 삽입한 후 알루미늄 다이캐스팅을 이용하여 갭에 알루미늄을 강제 사출하는 방식이 일본공개특허공보에 소개되어 있다. 그러나, 이러한 방식의 경우에도 구리재질의 도체바와 알루미늄 충진재와의 결합 및 철 재질의 적층코어와 알루미늄 충진재와의 결합이 단순히 기계적으로 결합되고, 갭을 메운다는 기능 이상의 효과, 즉 이종 소재간 금속간 화합물 또는 고용체를 형성할 수 없어 계면에서의 높은 전기저항과 접합력 저하의 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 적층체와 도체바 및 엔드링과 도체바를 매우 강하게 결합시켜 초고속 회전시에도 내구성이 뛰어난 회전자를 제공할 수 있고, 간단한 공정으로 적층체와 도체바 사이 및 엔드링과 도체바 사이를 완전한 일체형으로 접합시켜 초고속으로 회전하는 유도 전동기의 회전자가 파괴되는 것을 방지하고 안정적으로 구동할 수 있게 할 뿐만 아니라, 보다 높은 회전속도를 갖는 유도전동기를 개발할 수 있도록 하는 유도전동기의 회전자 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 유도전동기의 회전자 및 그 제조방법은 적어도 하나의 슬롯을 구비하는 단위 유닛 복수개가 적층된 적층체; 상기 슬롯과 대응되는 관통홀을 구비하며, 상기 적층체의 양단에 결합되는 한 쌍의 엔드링; 상기 슬롯과 상기 관통홀에 삽입되는 도체바; 및 상기 적층체와 상기 도체바 사이에 형성되고, 상기 적층체의 구성원소와 상기 도체바의 구성원소 및 상기 적층체와 상기 도체바를 접합하기 위한 접합용재의 구성원소를 모두 포함하며, 상기 적층체 또는 상기 도체바와 다른 형상의 조직구조를 갖는 합금층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 합금층은 상기 적층체의 구성원소인 철(Fe)과 상기 도체바의 구성원소인 구리(Cu) 및 상기 접합용재의 구성원소인 은(Ag)을 포함하여 망상조직을 형성하며, 중량비의 크기는 Cu > Fe > Ag의 순인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 유도전동기의 회전자 제조방법은 (a) 적층체의 양단에 하부 엔드링과 상부 엔드링을 적층시키고 서로 가압하여 고정시키는 단계; (b) 도체바의 표면에 접합용재를 도금하는 단계; (c) 도금된 도체바를 상기 하부 엔드링과 상기 상부 엔드링의 관통홀 및 상기 적층체의 슬롯에 삽입한 후, 상기 접합용재의 용융점 이상이면서 상기 엔드링의 용융점 미만의 온도로 가열하는 단계; 및 (d) 상기 슬롯 및 관통홀과 상기 도체바 사이에 형성된 갭에 충진된 접합용재를 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (b)단계에서 접합용재는 금(Au), 은(Ag), 또는 은에 망간, 인, 구리, 아연, 카드뮴 중 일부를 혼합한 합금을 포함할 수 있다.
또한, 상기 적층체의 슬롯내부와 상기 도체바 사이의 공차는 0.01 ~ 0.1 mm이고, 상기 접합용재의 도금 두께는 10 ~ 100 ㎛ 인 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면 적층체와 도체바 사이 및 엔드링과 도체바 사이에, 적층체 및 엔드링의 구성원소인 철과 도체바의 구성원소인 구리가 금속간 화합물 또는 높은 고용한을 갖는 고용체를 이루면서 모재와는 전혀 다른 망상의 미세조직을 갖는 합금층을 구비함으로써, 적층체와 도체바 및 엔드링과 도체바를 매우 강하게 결합시켜 초고속 회전시에도 내구성이 뛰어난 회전자를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 도체바의 표면에 접합용재를 전기 도금한 후 적층체의 슬롯과 엔드링의 관통홀에 삽입하고 가열로를 통해 가열한 후 냉각함으로써, 간단한 공정으로 적층체와 도체바 사이 및 엔드링과 도체바 사이를 완전한 일체형으로 접합시켜 초고속으로 회전하는 유도 전동기의 회전자가 파괴되는 것을 방지하고 안정적으로 구동할 수 있게 할 뿐만 아니라, 보다 높은 회전속도를 갖는 유도전동기를 개발할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자의 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자의 수직 단면도,
도 3a 및 도 3b는 합금층 주변의 미세조직 사진,
도 4a는 합금층의 원소 스펙트럼 분석을 위한 영역을 표시한 사진,
도 4b는 합금층의 원소 스펙트럼 분석결과를 도시한 그래프,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자 제조방법의 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자의 수직 단면도이다. 도 3a 및 도 3b는 합금층 주변의 미세조직 사진이다. 도 4a는 합금층의 원소 스펙트럼 분석을 위한 영역을 표시한 사진이고, 도 4b는 합금층의 원소 스펙트럼 분석결과를 도시한 그래프이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 적층체(10)와 도체바(20)와 엔드링(30) 및 합금층(35)을 포함하여 이루어진다.
적층체(10)는 적어도 하나의 슬롯(12)을 구비하는 단위 유닛 복수개가 적층되어 형성된다. 구체적으로 적층체(10)는 환형의 박판에 동일한 원주를 따라 일정간격을 두고 관통공 형상을 가지는 슬롯(12)이 형성된 전기강판이 원통 형태가 되도록 다수개 적층된다. 슬롯(12)은 길이 방향을 따라 복수개 관통되어 형성될 수 있으며, 적층체(10)의 원주를 따라 일정 간격으로 원을 이루면서 형성될 수 있다.
도체바(20)는 적층체(10)의 슬롯(12)과 엔드링(30)의 관통홀(32)에 삽입된다. 도체바(20)는 바(bar) 혹은 봉 형상을 취하면서 구리, 알루미늄, 구리합금 등의 도체로 형성되며, 바람직하게는 구리 재질로 형성된다. 도체바(20)의 양단은 적층체(10) 속에 매립되지 않고 일정 길이 돌출되도록 배치된다.
엔드링(30)은 슬롯(12)과 대응되는 관통홀(32)을 구비하며, 적층체(10)의 양단에 각각 결합된다. 엔드링(30)은 관통홀(32)을 통해 도체바(20)와 접합되며, 도체바(20)와 동일한 재질로 형성된다. 적층체(10)의 상부에는 상부 엔드링(30a), 하부에는 하부 엔드링(30b)이 결합되며, 상부 엔드링(30a) 및 하부 엔드링(30b)에는 각 슬롯(12)과 대응되는 위치에 동일한 크기의 관통홀(32)이 복수개 형성된다.
합금층(35)은 적층체(10)와 도체바(20) 사이 및 엔드링(30)과 도체바(20) 사이에 형성된다. 합금층(35)은 적층체(10)의 구성원소와 도체바(20)의 구성원소 및 적층체(10)와 도체바(20)를 접합하기 위한 접합용재의 구성원소를 모두 포함한다.
구체적으로, 합금층(35)은 적층체(10)의 구성원소인 철(Fe)과, 도체바(20)의 구성원소인 구리(Cu) 및 결합용재의 구성원소인 은(Ag)을 포함하고 있으며, 도 3a 및 도 3b와 같이 적층체(10)와 도체바(20)의 미세조직 구조와는 전혀 다른 망상조직 구조를 가지고 있다.
접합용재(Filer metal)는 도체바(20)의 표면에 도금되어 코팅되며, 은 이외에도 금(Au) 재질이나 은에 망간, 인, 구리, 아연, 카드뮴 중 일부를 혼합한 합금이 사용될 수 있다. 이하에서는 접합용재로 은을 사용한 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 3a의 현미경 조직사진에서 우측은 적층체(10)의 조직이며, 철(Fe)이 주요 구성원소이다. 좌측은 도체바(20)의 조직이며, 구리(Cu)가 주요 구성원소이다. 적층체(10)와 도체바(20)의 가운데에 위치한 것이 합금층(35)의 조직이며, 적층체(10)의 구성원소인 철과 도체바(20)의 구성원소인 구리를 포함하고 접합용재의 구성원소인 은 성분도 포함하고 있다. 도 3b는 합금층의 망상조직을 확대한 사진이다.
도 3a 및 도 3b에서 확인할 수 있는 바와 같이, 합금층(35)은 적층체(10)나 도체바(20)와는 상이한 별개의 새로운 미세조직인 망상조직을 이루고 있어, 적층체(10)나 도체바(20)와는 다른 물성을 나타내게 된다.
배경기술에서 설명한 바와 같이, 적층체의 슬롯과 도체바 사이에 형성된 갭에 용융된 액상의 용재를 충진한 후 냉각시키는 일반적인 회전자 제조방법에 의하면 적층체와 도체바의 계면에 액상 용재가 경계를 이루면서 단순 기계적 접합만 이루어지는 형태이다. 따라서, 적층체와 도체바 및 액상 용재는 이종 소재간의 단순 접합에 불과하여, 녹는점을 비롯한 물성값, 물리적/화학적 특성에서 큰 차이를 나타내므로 도체바와 적층체 간, 그리고 도체바와 엔드링 간의 결합강도가 저하된다.
또한, 구리 재질의 도체바를 적층체의 슬롯에 삽입한 후 알루미늄 다이캐스팅을 통해 갭에 알루미늄을 강제 사출하는 방식에 의하면 구리 재질의 도체바와 알루미늄 충진재 및 적층체는 계면을 형성하면서 단순히 인접만 하게 되며, 이종 소재간 금속간 화합물 또는 고용체를 형성할 수 없어 계면에서 높은 전기저항을 나타내게 되고 접합력도 현저히 저하된다.
그러나, 본 발명에 따른 유도전동기의 회전자는 도체바의 표면에 접합용재를 전기 도금한 후, 전기 도금된 도체바를 엔드링(30)의 관통홀(32)과 적층체(10)의 슬롯(12)에 삽입하고, 접합용재의 용융점 이상이면서 적층체(10) 및 엔드링(30)의 용융점 미만의 온도로 가열하여 냉각시키는 과정을 통해 제조되므로, 적층체(10) 또는 엔드링(30)과 도체바(10) 사이에는 각 구성원소가 화학적으로 결합되어 금속간 화합물(Intermetallic compound)을 이루거나 상호간의 고용도가 높은 상태로 고용체(solid solution)를 형성하게 된다.
도 3a 및 도 3b에서 확인할 수 있는 망상조직은 금속간 화합물을 이루어, 고용체와 달리 결정구조나 물리화학적 성질이 성분원소와 명확히 구분되고, 일정한 녹는점을 가지게 된다. 금속간 화합물의 경우 이종금속인 철과 구리의 결합력이 고용체보다 크기 때문에 적층체와 도체바를 매우 강하게 결합시키며, 일정한 결정구조를 가지게 된다.
접합용재로 은을 사용한 경우 망상조직이 형성되며, 다른 접합용재를 사용한 경우 구형상, 편상, 침상, 괴상, 실 모양 등 다양한 형상의 미세조직구조가 나타날 수 있다. 이 경우에도 합금층의 미세조직은 적층체나 도체바의 미세조직과는 전혀 다른 형상의 구조를 보이게 된다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 합금층의 원소 스펙트럼 분석결과가 도시되어 있다. 도 4a에서 좌측은 적층체이고, 우측의 망상구조는 합금층이다. 사각형으로 둘러싸인 부분은 적층체와 합금층의 경계 및 합금층을 나타내며, 이 부분에 대하여 원소 스펙트럼 분석을 수행한 결과가 도 4b에 도시되어 있다.
도 4b를 참조하면, 스펙트럼 분석결과에서 철(Fe)과 구리(Cu) 및 은(Ag) 원소가 모두 존재하는 것으로 확인되었으며, 각 원소의 상대적인 함량은 표 1과 같다.
Element Weight% Atomic%
Fe K 40.81 45.97
Cu K 47.96 47.48
Ag L 11.24 6.55
Totals 100.00
원소 분석결과에 따르면 합금층은 적층체의 구성원소인 철과 도체바의 구성원소인 구리 및 접합용재의 구성원소인 은을 포함하고, 중량비의 크기는 Cu > Fe > Ag의 순임을 확인할 수 있다.
이러한 원소 분석결과는 도체바의 표면에 접합용재를 전기 도금한 후, 도체바를 적층체와 엔드링에 삽입하고 가열할 경우, 적층체 및 엔드링 조직과 도체바 조직은 서로 금속조직상 일체형을 이루게 되고 상호간의 고용한이 매우 높기 때문에 완전한 합금을 이루고 이종 소재간의 접합력이 매우 큼을 시사하는 것이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자 제조방법에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자 제조방법의 흐름도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도전동기의 회전자 제조방법은, 도 5를 참조하면, 적층체 및 엔드링 고정단계(S100), 도체바 도금단계(S200), 접합용재 가열단계(S300), 및 접합단계(S400)를 포함하여 이루어진다.
S100은 적층체(10)의 양단에 하부 엔드링(30b)과 상부 엔드링(30a)을 적층시키고 서로 가압하여 고정시키는 단계이다. 이를 위해 도 2에 도시된 바와 같이 평판 형상의 받침대(130)와, 받침대(130)에 수직으로 형성된 수직봉(140)으로 이루어진 지그(100)를 준비하여, 수직봉에 하부 엔드링(30b), 적층체(10), 상부 엔드링(30a)를 차례로 적층시킨다.
그리고 상부 엔드링(30a)의 상부에 체결덮개(110)를 설치하고 수직봉(140)에 너트(120)를 조여 체결덮개(110)가 상부 엔드링(30a)을 가압함으로써, 하부 엔드링(30b), 적층체(10), 상부 엔드링(30a) 간에 틈이 생기지 않도록 강하게 밀착시킨다.
이때, 도체바(20)가 동시에 관통하면서 삽입되도록 하부 엔드링(30b)의 관통홀(32)과 적층체(10)이 슬롯(12) 및 상부 엔드링(30a)의 관통홀(32)이 각각 일치되도록 배치하여 고정한다.
S200은 도체바를 도금하는 단계이다.
도체바(20)에는 접합용재를 도금하여 코팅하되, 접합용재는 브레이징 접합을 위한 용재이며, 전기 전도도가 우수한 금, 은 등이 사용될 수 있으며 특히 은이 바람직하다.
또한, 은에 망간, 인, 구리, 아연, 카드뮴 중 일부를 혼합한 합금을 접합용재로 사용할 수 있다. 도체바(20)에 도금되는 접합용재의 두께는 도체바(20)를 접합하는 데 필요한 양만큼 도금시간을 제어하여 형성할 수 있다. 이때, 적층체(10)의 슬롯(12) 내부와 도체바(20) 사이의 공차는 0.01 ~ 0.1 mm이고, 접합용재의 도금 두께는 10 ~ 100 ㎛인 것이 바람직하다. 적층체(10)의 슬롯(12) 내부와 도체바(20) 사이의 공차가 0.01 mm 미만이거나 0.1 mm를 초과하면 접합용재의 충진불량에 따른 불완전 접합의 문제가 있다. 또한, 접합용재의 도금 두께가 10㎛ 미만이거나 100 ㎛를 초과하면 충진이 불량하고 결함이 생성될 수 있는 문제가 있다.
접합용재를 도체바에 도금하는 방법으로는 전기 도금, 화학적 도금, 기상학적 도금(PVD, CVD), 스퍼터링 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며, 여기서 접합용재의 도금방식을 한정하는 것은 아니다.
S300은 S100에서 고정된 상부 엔드링(30a)과 하부 엔드링(30b)의 관통홀(32)과 적층체(10)의 슬롯(12)에 S200을 통해 도금된 도체바(20)를 삽입시키고, 도금된 접합용재만 용융될 정도의 온도로 가열하는 단계이다.
도금된 도체바(20)의 삽입이 용이하지 않은 경우, 별도의 장치로 가압하여 강제 삽입함도 가능하다.
접합용재의 가열은 진공로, 분위기로 또는 연속로와 같은 가열로를 이용하는 것이 바람직하며, 가열온도는 접합용재의 용융점 이상이면서 적층체 또는 엔드링의 용융점 미만인 것이 바람직하다.
이와 같이 하면 접합용재가 용융되어 액상이 되고, 도체바(20)와 슬롯(12) 사이의 갭(g) 및 도체바(20)와 관통홀(32) 사이의 갭(g)에 용융된 접합용재가 스며들면서 채워진다. 그리고, 이러한 과정에서 적층체와 도체바 사이에 각 구성원소의 활발한 확산을 촉진하여 일정한 영역의 합금층을 형성하도록 한다.
S400은 갭(g)에 충진된 접합용재를 냉각시켜 슬롯(12) 및 관통홀(32)의 내주면과 도체바(20)이 외주면이 상호 접합되도록 하는 단계이다.
이와 같은 냉각과정에서 각 구성원소들이 에너지를 최소화하기 위한 위치에서 별도의 결정구조를 형성함으로써 고용한이 높은 고용체 또는 금속간 화합물을 이루는 합금층(35)이 구성된다. 이러한 합금층은 적층체 및 엔드링과 도체바를 일체화시켜 매우 강한 결합을 형성함으로써 초고속 회전시에도 뛰어난 내구성을 발휘하게 된다.
한편, 상부 엔드링(30a)과 하부 엔드링(30b)의 외측에는 스틸로 이루어진 환형의 고정링(40)이 더 결합될 수 있다. 고정링(40)은 초고속 회전시 강도를 보강하여 상하부 엔드링의 파괴를 방지할 수 있다.
고정링(40)을 결합하는 방법으로는 일반적인 체결방식도 가능하나, 도 2에 도시된 바와 같이 엔드링(30)과 동일하게 고정링(40)에 관통홀을 형성시키고 도체바(20)를 삽입하여 접합용재로 함께 접합하는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 - 적층체 12 - 슬롯
20 - 도체바 30 - 엔드링
30a - 상부 엔드링 30b - 하부 엔드링
35 - 합금층 40 - 고정링

Claims (5)

  1. 적어도 하나의 슬롯을 구비하는 단위 유닛 복수개가 적층된 적층체;
    상기 슬롯과 대응되는 관통홀을 구비하며, 상기 적층체의 양단에 결합되는 한 쌍의 엔드링;
    상기 슬롯과 상기 관통홀에 삽입되는 도체바; 및
    상기 적층체와 상기 도체바 사이에 형성되고, 상기 적층체의 구성원소와 상기 도체바의 구성원소 및 상기 적층체와 상기 도체바를 접합하기 위한 접합용재의 구성원소를 모두 포함하며, 상기 적층체 또는 상기 도체바와 다른 형상의 조직구조를 갖는 합금층
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 회전자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 합금층은 상기 적층체의 구성원소인 철(Fe)과 상기 도체바의 구성원소인 구리(Cu) 및 상기 접합용재의 구성원소인 은(Ag)을 포함하여 망상조직을 형성하며, 중량비의 크기는 Cu > Fe > Ag의 순인 것을 특징으로 하는 유도전동기의 회전자.
  3. (a) 적층체의 양단에 하부 엔드링과 상부 엔드링을 적층시키고 서로 가압하여 고정시키는 단계;
    (b) 도체바의 표면에 접합용재를 도금하는 단계;
    (c) 도금된 도체바를 상기 하부 엔드링과 상기 상부 엔드링의 관통홀 및 상기 적층체의 슬롯에 삽입한 후, 상기 접합용재의 용융점 이상이면서 상기 엔드링의 용융점 미만의 온도로 가열하는 단계; 및
    (d) 상기 슬롯 및 관통홀과 상기 도체바 사이에 형성된 갭에 충진된 접합용재를 냉각시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 적층체의 슬롯내부와 상기 도체바 사이의 공차는 0.01 ~ 0.1 mm이고, 상기 접합용재의 도금 두께는 10 ~ 100 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 유도전동기의 회전자 제조방법.
  4. 삭제
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