KR101104346B1 - 외전형 영구자석 전동기의 로터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 외전형 영구자석 전동기의 로터는 고정자의 외주에 설치되는 허브와, 상기 허브의 내주에 원주방향과, 폭 방향으로 각각 일정한 간격으로 설치되는 복수의 폴 가이드와, 상기 폴 가이드에 각각 설치되는 영구자석 및, 상기 영구자석을 상기 폭 가이드에 고정할 수 있도록 하는 플레이트를 포함하는 상기 플레이트에 설치되는 영구자석을 포함한다.

영구자석, 전동기, 스큐, Skew, 고조파

Description

외전형 영구자석 전동기의 로터{ROTOR OF OUTER-ROTOR TYPE PERMANENT MAGNET ELECTRIC MOTOR}

본 발명은 외전형 영구자석 전동기의 로터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 외전형 대형 영구자석 전동기 로터의 영구자석 배열을 일정한 피치간격으로 어긋나게 설치함으로서 전동기의 성능향상 및 진동소음을 줄일 수 있도록 한 외전형 영구자석 전동기의 로터에 관한 것이다.

일반적으로 외전형 영구자석 전동기는 코일이 권선된 스테이터가 중앙에 마련되고, 로터는 고정자의 외측에 설치되어 회전할 수 있도록 하는 것으로 로터에는 다수의 영구자석이 설치되어 있다.

이러한 종래의 대형 영구자석전동기에서는 스테이터에 설치되어 코일이 권선되는 슬롯 오픈닝(Opening)과, 로터에 설치되는 영구자석의 피치에 의해 필연적으로 고조파가 발생된다.

그리고 고조파가 발생되면, 고조파에 의한 코깅토크(Cogging Torque)가 발생되어 전동기의 성능을 저하시키고, 진동 소음이 증가하게 된다.

따라서 상기한 고조파를 줄일 수 있게 스큐(Skew)를 주는 방법이 적용되고 있으나, 스큐적용이 용이하지 않는 단점이 있어 스큐를 갖는 영구자석 전동기의 영구자석 조립을 단순화 하는 것이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로서, 회전자에 설치되는 영구자석을 일정피치간격으로 어긋나게 설치되는 영구자석 조립을 간편하게 구조를 개선한 외전형 영구자석 전동기의 로터를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 외전형 영구자석 전동기의 로터는 고정자의 외주에 설치되는 허브와, 상기 허브의 내주에 원주방향과, 폭 방향으로 각각 일정한 간격으로 설치되는 복수의 폴 가이드와, 상기 폴 가이드에 각각 설치되는 영구자석 및, 상기 영구자석을 상기 폭 가이드에 고정할 수 있도록 하는 플레이트를 포함하는 상기 플레이트에 설치되는 영구자석을 포함한다.

여기서 상기 폴 가이드는 폭 방향으로 인접하는 폴 가이드가 서로 어긋나게 설치되되, 상기 폴 가이드는 원주방향으로 인접하는 폴 가이드 간격을 폭 방향으로 배치된 폴 가이드의 수량으로 분할한 피치만큼 어긋나는 것이 바람직하다.

그리고 상기 플레이트는 상기 폴 가이드가 삽입되는 안착부가 마련되고, 상기 안착부에는 체결부재에 의해 폴 가이드에 고정될 수 있게 안착부를 관통하는 체결 홀을 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 로터의 허브에 폴 가이드를 폭 방향으로 어긋나게 설치하고, 폴 가이드에 영구자석 및 플레이트가 고정되는 본 발명의 외전형 영구자석 전동기의 로터구조는 영구자석의 조립을 단순하게 할 수 있는 효과가 있고, 부수적으로 스큐 효과로 인한 전동기의 성능향상 및 진동소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기를 보인 부분 사시도이다. 그리고 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기의 로터 구조를 보인 사시도이다.

또한, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기 로터의 허브를 보인 사시도이다. 그리고 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기 로터의 설치 폴 가이드를 보인 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영구자석이 플레이트에 설치된 상태를 보인 사시도이다.

도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명의 외전형 영구자석 전동기(100)는 중앙에 스테이터(10)가 설치되고 스테이터(10)의 외측에 로터(20)가 설치된다.

여기서 로터(20)는 도 2 내지 도 3에 도시한 바와 같이 스테이터(10)를 감싸는 허브(21)와, 그리고 내주에 결합되는 복수의 폴 가이드(22)와, 영구자석(23) 및 플레이트(24)를 포함한다.

여기서 허브(21)는 도 3에 도시한 바와 같이 일정한 두께와 폭을 갖는 판상의 링 형태로 마련된다.

그리고 폴 가이드(22)는 블록 형태로 허브(21)에 볼트 등의 체결부재에 의해 결합되거나, 용접에 의한 결합 또는 끼움결합 등의 방법으로 결합되는 것으로 후술할 영구자석(23)의 일정한 방향으로 설치될 수 있게 직육면체 형태로 마련된다.

즉, 폴 가이드(22)는 허브(21)의 내주에 설치되되 원주방향으로 일정간격이 되게 복수개가 원주방향으로 설치되고, 원주방향으로 일정간격으로 설치된 폴 가이드(22)는 허브(21)의 폭 방향으로 일정간격이 되게 설치된다. 여기서 원주방형으로는 일정한 각도간격으로 설치된다.

여기서 설치되는 폴 가이드(22)는 도 4에 도시한 바와 같이 고조파를 피할 수 있는 스큐(Skew)만큼의 피치(P)를 주어 로터(20) 자체의 스큐를 준다. 따라서 일실시예로 폴 가이드(22)와 폭 방향으로는 인접하는 폴 가이드(22)는 일정한 피치(P) 간격으로 어긋나게 설치된다.

즉, 폴 가이드(22)와 원주방향으로 인접하는 폴 가이드(22) 사이에 각도 또는 거리에 따른 간격을 폭 방향으로 배열되는 폴 가이드(22)의 수량으로 나눈 피치만큼 어긋나게 설치된다.

그리고 허브(21)의 내주에 설치된 폴 가이드(22)에 각각에 영구자석(23)을 설치한다. 이때 영구자석(23)은 각각의 폴 가이드(22)에 짝수의 수량으로 설치된다. 도 5에는 양측에 두개가 설치되고 있다.

그리고 영구자석(23)을 폴 가이드(22)에 설치할 수 있도록 판상의 플레이트(24)를 포함한다. 여기서 플레이트(24)는 도 5에 도시한 바와 같이 영구자석(23)을 고정하여 어셈블리(Assembly)로 하고, 영구자석(23)을 어셈블리로 한 플레이트(24)를 폴 가이드(22)에 설치한다.

따라서 플레이트(24)는 폴 가이드(22)에 설치될 경우 폴 가이드(22)가 삽입되어 결합 위치를 결정하는 안착부(24a)가 마련되고, 상기 안착부(24a)를 중심으로 양측에 영구자석(23)이 극성이 대향되게 설치된다.

이때 폴 가이드(22)에 설치되는 플레이트(24)는 끼움 또는 접착 및 용접 결합할 수 있으나, 견고한 결합을 위해 볼트 등의 체결부재를 이용하여 결합된다. 따라서 체결부재가 체결될 수 있게 체결 홀(24b)이 마련되며, 폴 가이드(22)에는 체결 홀(24b)을 관통하는 체결부재가 결합되는 나선 홀(22a)이 마련된다.

그리고 플레이트(24)에 결합되는 영구자석(23)은 각각 플레이트(24)에 미도시한 접착제에 의해 견고하게 고정한다. 그러나 접착제에 고정하는 것에 한정하지 않고, 플레이트(24)에 별도의 수용 홈을 형성하여 끼움 결합할 수 있고, 볼트체결 될 수 있다.

이상에서 본 발명의 외전형 영구자석(23) 전동기(100)의 로터(20)에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변 형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기를 보인 부분 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기의 로터를 보인 사시도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기 로터의 허브를 보인 사시도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 외전형 영구자석 전동기 로터의 설치 폴 가이드를 보인 사시도.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 영구자석이 플레이트에 설치된 상태를 보인 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 전동기 10: 스테이터

20: 로터 21: 허브

22: 폴 가이드 22a: 나선 홀

23: 영구자석 24: 플레이트

24a: 안착부 24b: 체결 홀

Claims (4)

1. 고정자의 외주에 설치되는 허브; 상기 허브의 내주에 원주방향과 폭 방향으로 각각 일정한 간격으로 설치되는 복수의 폴 가이드; 상기 폴 가이드에 각각 설치되는 영구자석; 상기 영구자석을 상기 폴 가이드에 고정할 수 있도록 상기 영구자석을 고정시키는 플레이트; 를 포함하여 구성하고,

   상기 폴 가이드는 폭 방향으로 인접하는 폴 가이드가 서로 어긋나게 설치되는 것을 특징으로 하는 외전형 영구자석 전동기의 로터.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 폴 가이드는 원주방향으로 인접하는 폴 가이드 간격을 폭 방향으로 배치된 폴 가이드의 수량으로 분할한 피치만큼 어긋나는 것을 특징으로 하는 외전형 영구자석 전동기의 로터.
4. 제1항에 있어서,

   상기 플레이트는 상기 폴 가이드가 삽입되는 안착부가 마련되고,

   상기 안착부에는 체결부재에 의해 폴 가이드에 고정될 수 있게 안착부를 관통하는 체결 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 외전형 영구자석 전동기의 로터.

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