KR101106444B1 - Brushless dc motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비엘디씨 모터에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면, 환형의 베이스, 상기 베이스의 내측면으로부터 반경방향으로 돌출되는 복수개의 티스, 및 상기 티스의 단부에서 양측으로 연장형성되는 폴슈를 포함하는 스테이터 코어; 상기 티스의 외주면에 권선되는 스테이터 코일; 및 상기 스테이터 코어의 내부에 회전가능하게 장착되며, 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 사이에 위치하는 외주면에 복수개의 오목부가 형성되는 로터;를 포함하며, 상기 폴슈의 상기 로터측 대향면은 일직선으로 연장되는 직선부 및 상기 직선부로부터 상기 로터를 향하여 돌출되는 돌기부를 포함하도록 형성되는 모터가 제공된다.The present invention relates to a BCD motor, and according to one aspect of the present invention, an annular base, a plurality of teeth protruding radially from an inner surface of the base, and a fold shoe extending from both ends of the teeth. A stator core comprising; A stator coil wound around an outer circumferential surface of the tooth; And a rotor rotatably mounted in the stator core and having a plurality of magnets and a plurality of recesses formed on an outer circumferential surface positioned between the magnets, wherein the rotor side facing surface of the polche extends in a straight line. A motor is provided that includes a straight portion and a protrusion that projects from the straight portion toward the rotor.

Description

비엘디씨 모터{BRUSHLESS DC MOTOR}BLCHL Motors {BRUSHLESS DC MOTOR}

본 발명은 비엘디씨 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a BCD motor.

일반적으로 비엘디씨 모터(Brushless DC Motor}는 브러시와 정류자에 의해 기계적으로 행하여지던 정류작용을 반도체 스위치를 이용하여 전기적으로 대체한 모터를 말한다. 상기 모터는 하우징의 내부에 고정 설치되는 스테이터와 상기 스테이터의 내부에 소정 간격을 두고 이격되게 배치되어 스테이터와의 상호작용에 의해 회전되는 로터를 포함하게 된다.In general, a brushless DC motor refers to a motor in which a commutation action, which is mechanically performed by a brush and a commutator, is electrically replaced using a semiconductor switch, and the stator and the stator are fixedly installed in the housing. It is arranged to be spaced apart at a predetermined interval inside the to include a rotor that is rotated by the interaction with the stator.

도 1은 이러한 비엘디씨 모터의 내부구조를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 상기 스테이터는 복수 매의 전기강판을 적층하여 형성하는 스테이터 코어(10)와 상기 스테이터 코어(10)에 권선되는 스테이터 코일(미도시)을 포함하게 된다. 그리고, 상기 스테이터 코어(10)는 전체적으로 환형의 형태를 갖는 베이스(12)와 상기 베이스(12)의 내측면으로부터 중심을 향하여 반경방향으로 연장되는 복수 개의 티스(Teeth, 14)를 갖는다. 상술한 상기 스테이터 코일은 상기 티스(14)의 외주면에 권선되며, 이때, 코일과 티스를 절연하기 위한 인슐레이터(미도시)가 상기 티스의 외주면에 구비된다.1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of the BCD motor. Referring to FIG. 1, the stator includes a stator core 10 formed by stacking a plurality of electrical steel sheets and a stator coil (not shown) wound around the stator core 10. In addition, the stator core 10 has a base 12 having an annular shape as a whole and a plurality of teeth 14 extending radially from the inner side of the base 12 toward the center. The stator coil is wound around the outer circumferential surface of the tooth 14, and an insulator (not shown) for insulating the coil and the tooth is provided on the outer circumferential surface of the tooth.

상기 티스(14)는 그 단부의 양측으로 연장되어 형성되는 폴슈(Pole Shoe, 16)를 갖는다. 그리고, 인접한 폴슈(16)의 사이는 개방되어 코일이 권선될 수 있도록 하는 슬롯(18)이 형성된다. 일반적으로는 상기 티스(14)의 단부와 폴슈(16)의 내측면은 원호의 형태를 갖는 곡면으로 형성된다. 그리고, 상기 스테이터 코어(10)의 내측에는 로터(20)가 회전 가능하게 장착된다. 상기 로터(20)의 외주면은 상기 스테이터 코어(10)의 내주면과 소정 간격의 갭을 갖도록 형성되고, 일반적으로는 원형을 이루게 된다. 그리고, 로터(20)의 외주면과 인접하여 복수 개의 마그넷(22)이 로터(20)의 내부에 삽입되어 고정된다.The tooth 14 has a pole shoe 16 which extends to both sides of its end. In addition, a slot 18 is formed between the adjacent polshes 16 to allow the coil to be wound. In general, the end of the tooth 14 and the inner surface of the fold shoe 16 is formed as a curved surface having the shape of an arc. In addition, the rotor 20 is rotatably mounted inside the stator core 10. The outer circumferential surface of the rotor 20 is formed to have a gap of a predetermined interval with the inner circumferential surface of the stator core 10, and is generally circular. The magnets 22 are inserted into and fixed to the rotor 20 adjacent to the outer circumferential surface of the rotor 20.

이러한 비엘디씨 모터를 설계함에 있어서 모터의 주요 성능 지표인 Bemf 계수와 코깅 토크 등을 줄이는 것이 과제이며, 이를 위해서 로터의 형태를 다양하게 변화하여 의도한 성능을 갖도록 설계하게 된다. 이러한 설계과정에 있어서, 권선계수와 슬롯의 수가 적은 집중권 형태의 비엘디씨 모터에서는 스테이터의 형상과 로터의 형상이 잘 매칭되어야 모터의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.In designing the BCD motor, it is a problem to reduce the Bemf coefficient and the cogging torque, which are the main performance indicators of the motor, and for this purpose, the rotor shape is variously changed to have the intended performance. In this design process, in the concentrated winding type BCD motor with a small number of winding coefficients and slots, the shape of the stator and the shape of the rotor must be well matched to improve the performance of the motor.

도 1에 도시된 예에서, 상기 스테이터 코어(10)는 내측 형상이 원형을 이루게 되는데, 이러한 형상의 스테이터 코어를 집중권 형태의 모터에 적용하게 되면, 로터의 형상을 최적화한다 하더라도 상기 스테이터와 로터 사이의 기자력, 즉 에어갭에 있어서 공간자속밀도의 분포 웨이브가 정현파 형태를 갖도록 하는 것이 어렵다.In the example shown in FIG. 1, the stator core 10 has a circular inner shape. When the stator core having such a shape is applied to a motor of a concentrated winding type, the stator and the rotor may be optimized even when the rotor shape is optimized. It is difficult to make the distribution wave of spatial magnetic flux density in the magnetomotive force between them, ie, the air gap, to have a sine wave form.

이를 해소하기 위한 폴슈의 변혀예를 도 2a 및 도 2b에 도시하였다. 도 2a에서 상기 폴슈(16')의 양측단부 부근은 직선으로 형성되어 있으며, 단부로 갈수록 상기 베이스측과 가까워지는 경사면으로 형성되어 있다. 도 2b를 참조하면, 상기 폴슈(16")의 내측면에 오목부가 형성되어 있다. 이러한 형태의 폴슈를 채용하는 경우 상기 공간자속밀도의 분포 웨이브를 어느 정도 정현파에 가깝게 할 수는 있으나 이에도 한계가 있으며, 로터의 형태에 따라서는 오히려 정현성이 악화되는 경우도 존재한다.A variation of the polche to solve this is shown in Figures 2a and 2b. In FIG. 2A, the vicinity of both end portions of the pol shoe 16 ′ is formed in a straight line, and is formed as an inclined surface that is closer to the base side toward the end. Referring to Fig. 2b, a recess is formed in the inner surface of the pol shoe 16 ". In the case of adopting this type of polsch, the distribution wave of the spatial magnetic flux density can be made close to a sine wave to some extent. There is also a case where the sine is deteriorated depending on the shape of the rotor.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 종래와 동일한 자석량을 사용한 경우에도 Bemf 계수를 크게 변화시키지 않고 기자력을 종래에 비해 정현파에 가깝게 하는 비엘디씨 모터를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.The present invention has been made to overcome the disadvantages of the prior art as described above, even when using the same amount of magnets in the prior art to provide a BCD motor that makes the magnetomotive force closer to the sine wave than the conventional one without significantly changing the Bemf coefficient It's a technical challenge.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 환형의 베이스, 상기 베이스의 내측면으로부터 반경방향으로 돌출되는 복수개의 티스, 및 상기 티스의 단부에서 양측으로 연장형성되는 폴슈를 포함하는 스테이터 코어; 상기 티스의 외주면에 권선되는 스테이터 코일; 및 상기 스테이터 코어의 내부에 회전가능하게 장착되며, 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 사이에 위치하는 외주면에 복수개의 오목부가 형성되는 로터;를 포함하며, 상기 폴슈의 상기 로터측 대향면은 일직선으로 연장되는 직선부 및 상기 직선부로부터 상기 로터를 향하여 돌출되는 돌기부를 포함하도록 형성되는 모터가 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above technical problem, an annular base, a plurality of teeth protruding in the radial direction from the inner surface of the base, and includes a fold shoe extending from both ends of the end of the tooth; A stator core; A stator coil wound around an outer circumferential surface of the tooth; And a rotor rotatably mounted in the stator core and having a plurality of magnets and a plurality of recesses formed on an outer circumferential surface positioned between the magnets, wherein the rotor side facing surface of the polche extends in a straight line. A motor is provided that includes a straight portion and a protrusion that projects from the straight portion toward the rotor.

본 발명의 상기 측면에서는 상기 로터에 복수 개의 오목부를 형성하고 이에 대응되도록 상기 폴슈에 돌기부를 형성하여, 로터와 스테이터 사이에서 로터가 스테이터의 슬롯 개구부를 지나갈 때 갭에 분포하게 되는 자속밀도의 변화율이 급격하게 되는 것을 막을 수 있다. 이를 통해서, 상기 마그넷과 스테이터의 코일 사이에서 쇄교되는 자속의 변화율이 급격하게 되지 않아 정현성을 향상시킬 수 있게 된다. 아울러, 기자력이 정현파에 가까워질 수록 상 인덕턴스의 파형도 정현파에 가까워지므로 전류파형의 전형성이 향상되고, 이를 통해 센서리스 제어를 원활하게 할 수 있다. 이는 특히, 모터가 고온고압의 환경, 예를 들어 압축기의 내부에 사용되는 경우에 모터 제어를 위한 센서를 부착하기가 사실상 불가능한 점을 감안하면 매우 유용하다.In the aspect of the present invention, a plurality of recesses are formed in the rotor and protrusions are formed in the poles so as to correspond to each other, so that the rate of change of magnetic flux density distributed in the gap between the rotor and the stator when the rotor passes through the slot opening of the stator is You can prevent it from becoming sudden. Through this, the rate of change of the magnetic flux interlinked between the magnet and the coil of the stator does not become abrupt, thereby improving sineability. In addition, the closer the magnetizing force is to the sinusoidal wave, the closer the waveform of the phase inductance to the sinusoidal wave is, thereby improving the modeling of the current waveform, thereby facilitating sensorless control. This is particularly useful in view of the fact that it is virtually impossible to attach a sensor for motor control when the motor is used in a high temperature and high pressure environment, for example inside the compressor.

한편, 상기 직선부는 폴슈의 단부로 갈수록 상기 스테이터의 외주면과 가까워지도록 경사지게 형성될 수 있다.On the other hand, the straight portion may be formed to be inclined closer to the outer peripheral surface of the stator toward the end of the pole shoe.

그리고, 상기 돌기부는 다각형 또는 원호형 단면을 가질 수 있으며, 하나 또는 복수 개가 구비될 수도 있다. 그리고, 서로 동일한 모양의 돌기부가 구비될 수도 있고, 서로 다른 형태의 돌기부가 구비될 수도 있다.The protrusion may have a polygonal or arcuate cross section and may be provided with one or a plurality of protrusions. In addition, protrusions having the same shape as each other may be provided, or protrusions having different shapes may be provided.

여기서, 상기 티스와 상기 폴슈의 경계지점을 A, 상기 돌기부의 양단부와 상기 직선부가 교차하는 두 개의 점을 각각 B와 C, 이웃한 두 개의 폴슈 사이의 중심선 상의 임의의 점을 D, 상기 로터의 중심을 O라 할 때, ∠BOC / ∠AOD 가 0.15 내지 0.7 사이의 값을 갖도록 할 수 있다.Here, the boundary between the tooth and the pole is A, the two points at which both ends of the protrusion and the straight line intersect, B and C, and any point on the centerline between two adjacent poles, D, of the rotor When the center is referred to as O,, BOC / ∠AOD may have a value between 0.15 and 0.7.

또한, 상기 폴슈의 직선부의 연장선과 상기 이웃한 두 개의 폴슈 사이의 중심선이 이루는 각도를 α라 할 때, α / ∠BOC가 3 내지 20 사이의 값을 갖도록 할 수 있다.In addition, when the angle formed by the extension line of the straight portion of the pole and the centerline between the two neighboring poles is α, α / ∠ BOC may have a value between 3 and 20.

또한, 상기 돌기부의 면적을 S1, 상기 폴슈 중 티스의 일측면에 위치하는 부분에서 돌기부를 제외한 부분의 면적을 S2라 할 때, S1 / S2가 0.0015 내지 0.06 사이의 값을 갖도록 할 수 있다.In addition, when the area of the protrusion is S1, and the area of the part of the polche except for the protrusion is located at one side of the tooth, S1 / S2 may have a value between 0.0015 and 0.06.

상기 티스의 로터측 단부는 원호형태를 갖도록 할 수 있다.The rotor side end of the tooth may have an arc shape.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 기자력의 정현성을 높일 수 있으므로 그에 따라 모터의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 센서리스 제어를 보다 원활하게 할 수 있게 된다.According to the aspects of the present invention having the configuration as described above, it is possible to improve the sineness of the magnetic force, thereby improving the performance and efficiency of the motor, as well as to facilitate the sensorless control.

도 1은 종래의 일반적인 비엘디씨 모터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1 중 폴슈의 변형예를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비엘디씨 모터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3 중 일부를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 5는 상기 실시예에서 α/∠BOC 값에 따른 왜곡률 및 토크/기자력 값의 변화를 도시한 그래프이다.
도 6은 상기 실시예에서 면적비(S1/S2)에 따른 왜곡률의 변화를 도시한 그래프이다.
도 7a 내지 도 7d는 도 3에 도시된 실시예에서 돌기부의 변형예를 도시한 평면도이다.1 is a plan view schematically showing the internal structure of a conventional BCD motor.
FIG. 2 is a plan view illustrating a modification of the polish in FIG. 1.
3 is a plan view schematically showing the internal structure of the BCD motor according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged plan view of a portion of FIG. 3.
FIG. 5 is a graph showing changes in distortion rate and torque / magnetic force value according to α / αBOC value in the above embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the change of the distortion ratio according to the area ratio S1 / S2 in the embodiment.
7A to 7D are plan views illustrating modifications of the protrusions in the embodiment of FIG. 3.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비엘디씨 모터에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a BCD motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 비엘디씨 모터의 제1 실시예를 도시한 것으로서, 도 3을 참조하면, 상기 실시예는 스테이터 코어(100)를 포함하며, 상기 스테이터 코어(100)는 전체적으로 환형을 갖는 베이스(102)와 상기 베이스(102)의 내주면으로부터 중심을 향하여 방사상으로 연장되는 9개의 티스(104)를 갖는다. 상기 디스(104)의 단부 부근의 양측면에는 각각 폴슈(106)가 형성되며, 상기 각각의 폴슈(106)들의 사이는 서로 이격되어 슬롯을 형성하게 된다. 상기 슬롯을 통해서 도시되지 않은 스테이터 코일이 상기 티스(104)의 외주면에 권선된다.FIG. 3 illustrates a first embodiment of a BCD motor according to the present invention. Referring to FIG. 3, the embodiment includes a stator core 100, and the stator core 100 has an annular shape as a whole. It has a base 102 and nine teeth 104 extending radially toward the center from the inner circumferential surface of the base 102. Flush shoes 106 are formed on both sides of the distal end of the disc 104, and the slots are spaced apart from each other. A stator coil (not shown) is wound around the outer circumferential surface of the tooth 104 through the slot.

상기 폴슈(106)들의 단부에 의해 정의되는 내부 공간에는 로터(110)가 회전가능하게 설치된다. 상기 로터(110)의 중심에는 회전축(112)이 구비되어 있고, 상기 회전축(112)의 외측으로 복수 개의 마그넷(114)이 상기 로터(110)의 내부에 삽입되어 고정된다.The rotor 110 is rotatably installed in the inner space defined by the ends of the polshes 106. A rotation shaft 112 is provided at the center of the rotor 110, and a plurality of magnets 114 are inserted into the rotor 110 and fixed to the outside of the rotation shaft 112.

그리고, 상기 로터(110)의 외주면에는 오목부(116)가 형성되는데, 상기 오목부(116)의 중앙부는 라운드 형태를 갖고 있으며, 양측면은 일직선을 이루도록 연장되어 대략 V자 형태를 갖게 되며, 상기 두 개의 마그넷의 사이에 위치한다. In addition, a concave portion 116 is formed on an outer circumferential surface of the rotor 110. The central portion of the concave portion 116 has a round shape, and both sides thereof extend in a straight line to have a substantially V shape. It is located between two magnets.

한편, 상기 폴슈(106)의 로터(110)측 단면은 직선부(106a) 및 상기 직선부(106a)로부터 돌출되도록 형성되는 돌기부(106b)를 포함한다. 그리고, 상기 폴슈(106)를 제외한 티스(104)의 단부(104a)는 원호 형상을 갖는다. 이때, 상기 직선부(106a)는 폴슈(106)의 양측 단부로 갈수록 상기 로터로부터 이격되도록 경사지게 형성된다. 그리고, 상기 돌기부(106b)는 대략 원호 형태를 갖도록 형성되며, 상기 직선부(106a)로부터 상기 로터측으로 돌출되도록 형성된다.On the other hand, the cross section of the rotor 110 side of the fold shoe 106 includes a straight portion 106a and a protrusion 106b formed to protrude from the straight portion 106a. In addition, the ends 104a of the teeth 104 except for the pole shoe 106 have an arc shape. At this time, the straight portion 106a is formed to be inclined so as to be spaced apart from the rotor toward both ends of the fold shoe 106. In addition, the protrusion 106b is formed to have a substantially circular arc shape, and is formed to protrude from the straight portion 106a to the rotor side.

도 4는 상기 폴슈 및 로터의 일부를 확대하여 도시한 평면도로서, 상기 폴슈(106)에 있어서, 상기 돌기부(106b)의 면적을 S1이라하고, 상기 돌기부(106b)를 제외한 나머지 부분의 면적을 S2라 할 때, S1 / S2 값이 0.015 내지 0.06이 되도록 형성한다. 상기 돌기부(106b)의 면적은 상기 로터(110)의 오목부(116)가 지나가는 경우에 그로 인한 자속밀도의 변화를 완화시키는 역할을 하게 되므로 그 면적을 적정하게 설정하면 효과를 배가할 수 있게 된다.4 is an enlarged plan view of a part of the polish and the rotor. In the polish 106, an area of the protrusion 106b is referred to as S1, and an area of the remaining portion except for the protrusion 106b is referred to as S2. S1 / S2 value is formed to be 0.015 to 0.06. The area of the protrusion 106b serves to mitigate the change in magnetic flux density when the recess 116 of the rotor 110 passes, so that the effect can be doubled if the area is properly set. .

도 5는 상기 S1/S2 값에 따른 왜곡률(THD, Total Harmonic Distorsion)의 변화를 도시한 그래프이다. 상기 왜곡률은 정현파로부터 벗어난 정도를 의미하므로 그 값이 낮을수록 바람직하며, 도 5를 참조하면 상기 왜곡률은 S1/S2의 값이 0.015인 지점과 0.06인 지점에서 그래프의 기울기가 급격하게 변화하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 0.03 내지 0.05의 범위에서는 그 값이 최소가 되며, 대략 7% 정도의 값을 갖게 되며, 상기 0.03 내지 0.05의 범위에서는 S1/S2 값이 변화하더라도 왜곡률은 7%로 거의 일정하게 유지되고 있음을 알 수 있다.FIG. 5 is a graph illustrating a change of a total harmonic distortion (THD) according to the S1 / S2 value. The distortion rate is a deviation from the sine wave, so the lower the value, the more preferable. Referring to FIG. 5, the distortion rate is rapidly changed at the point where the value of S1 / S2 is 0.015 and the point where the value is 0.06. Able to know. In the range of 0.03 to 0.05, the value is minimum, and has a value of about 7%. In the range of 0.03 to 0.05, the distortion ratio remains almost constant at 7% even if the S1 / S2 value changes. It can be seen.

아울러, 상기 돌기부의 위치 역시 모터의 특성에 영향을 미치게 된다. 따라서, 상기 티스(104)와 상기 폴슈(106)의 경계부분을 A, 상기 돌기부(106b)의 양측 단부와 상기 직선부(106a)가 서로 만나는 두 개의 지점을 각각 B, C, 상기 로터의 중심을 O라 하고, 상기 O와 상기 두 개의 폴슈(106)의 중앙부를 지나는 선 L 상의 임의의 점을 D(여기서는 로터의 외주면과 교차하는 지점을 D라 함)라고 할 때에, ∠BOC / ∠AOD의 값이 0.15 내지 0.7 사이가 되도록 형성된다.In addition, the position of the protrusion also affects the characteristics of the motor. Accordingly, A, the boundary between the tooth 104 and the fold shoe 106, A, the two points where both ends of the protrusion 106b and the straight portion 106a meet each other, B, C, the center of the rotor, respectively Is O, and any point on the line L passing through the center of the O and the two fold shoes 106 is D (here, the point of intersection with the outer circumferential surface of the rotor is called D),, BOC / ∠AOD It is formed so that the value of is between 0.15 and 0.7.

또한, 상기 폴슈의 직선부(106b)를 연장한 선 P와 상기 오목부(116)의 일측면부를 연장한 선 T가 서로 교차하면서 이루는 각을 α라 할 때, α / ∠BOC의 값이 3 내지 20이 되도록 형성된다. 도 6은 상기 α / ∠BOC 값의 변화에 따른 왜곡률 및 토크/기자력(torque/mmf)의 변화를 도시한 그래프이다. 여기서, 토크/기자력 값은 동일 전류로 낼 수 있는 토크에 해당되는 것으로서, 이값이 클수록 동일한 전류를 공급하더라도 더 큰 토크를 발휘할 수 있어 유리하다.Further, when the angle formed by the intersection of the line P extending the straight portion 106b of the polche and the line T extending one side portion of the concave portion 116 with each other is α, the value of α / ∠BOC is 3 To 20. FIG. 6 is a graph illustrating a change in distortion rate and torque / magnetic force (torque / mmf) according to the change in α / ∠BOC value. Here, the torque / magnetic force value corresponds to the torque that can be produced with the same current, the larger the value is advantageous because it can exhibit a greater torque even if the same current is supplied.

도 6을 참조하면, 왜곡률의 측면에서 상기 α / ∠BOC 값은 대략 15 내지 27의 범위에 있는 것이 좋다. 즉, 15 및 27인 경우에 그래프의 기울기가 급격하게 변화하며, 상기 범위 내에서는 왜곡률이 대략 7% 정도로 최소의 값을 갖고 있음을 알 수 있다. 한편, 상기 토크/기자력의 측면에서 살펴보면 1 내지 20의 범위에 있는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 α / ∠BOC 값이 0에 가깝게 하려면 상기 폴슈의 직선부와 오목부(116)의 측면이 평행에 가깝도록 하여야 하지만 이는 왜곡률의 측면에서 바람직하지 못하므로, 상기 돌기부의 폭을 대폭적으로 증가시켜야 한다. 그러나, 상기 돌기부의 폭은 상기 폴슈의 길이에 한정되므로 한계가 있다. 따라서, 상기 토크/기자력의 측면에서 살펴보면 상기 α / ∠BOC 값은 3 내지 20의 범위에 있는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, in terms of the distortion rate, the α / ∠BOC value may be in a range of about 15 to 27. That is, in the case of 15 and 27, the slope of the graph changes rapidly, and it can be seen that the distortion has a minimum value of about 7% within the above range. On the other hand, when looking at the side of the torque / magnetic force is preferably in the range of 1 to 20. Here, if the α / α BOC value is close to 0, the side of the straight portion and the concave portion 116 of the polche should be close to parallel, but this is not preferable in terms of distortion, so the width of the protrusion is greatly Should be increased. However, there is a limit because the width of the protrusion is limited to the length of the polish. Therefore, in terms of the torque / magnetic force, the α / ∠ BOC value is preferably in the range of 3 to 20.

한편, 상기 도 6에서 왜곡률과 토크/기자력을 모두 고려하였을 때, 상기 α / ∠BOC 값은 대략 15 내지 20의 범위에 있는 것이 바람직하다.On the other hand, when considering both the distortion rate and the torque / magnetic force in Figure 6, the α / ∠ BOC value is preferably in the range of about 15 to 20.

이러한 형태를 통해서, 상기 로터의 외주부에 형성되는 오목부가 상기 두 개의 폴슈 사이에 형성되는 슬롯 부분을 지나갈 때 스테이터와 로터 사이의 갭에 분포되는 자속밀도의 변화율을 완만하게 하여 기자력의 정현성을 향상시키게 된다.Through this configuration, when the recess formed in the outer circumference of the rotor passes through the slot portion formed between the two poles, the rate of change of the magnetic flux density distributed in the gap between the stator and the rotor is smoothed to improve the sineness of the magnetic force. do.

일반적으로 기자력의 정현성을 향상시키기 위해서는 스테이터와 로터 사이의 갭을 크게 하거나, 상기 갭이 불균일한 경우에는 갭의 최대값을 최대한 크게 설정하게 되고, 이를 통해 정현성의 측면에서는 효과를 얻을 수는 있으나 Ke(역기전력) 상수의 저감이 우려되어 효율이 낮아지는 문제가 있다. 그러나, 폴슈와 로터를 상기 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 형상을 갖도록 하면, 기자력의 정현성을 향상시키면서도 Ke 상수가 저감되는 것을 막을 수 있게 된다.In general, in order to improve the sineness of the magnetomotive force, the gap between the stator and the rotor is increased, or when the gap is non-uniform, the maximum value of the gap is set as large as possible. (Reverse EMF) There is a problem that the efficiency is lowered due to concern about the reduction of the constant. However, when the polshes and the rotor have the shapes as shown in FIGS. 3 and 4, it is possible to prevent the Ke constant from being reduced while improving the sineness of the magnetomotive force.

한편, 상기 돌기부는 반드시 도시된 형태에 한정되는 것은 아니며, 도 5a 내지 도 5d와 같은 다양한 형태로 형성될 수 있다.On the other hand, the protrusion is not necessarily limited to the illustrated form, it may be formed in various forms such as 5a to 5d.

구체적으로, 도 5a와 같이 단면이 삼각형인 형태를 갖도록 돌기부(130)를 형성할 수도 있고, 도 5b와 같이 직사각형 단면을 갖는 돌기부(132)를 형성할 수도 있다. 또한, 도 5c와 같이 원호 형태를 갖는 두 개의 돌기부(134, 134')를 갖도록 형성할 수도 있으며, 도 5d와 같이 서로 다른 크기를 갖는 3개의 돌기부(136, 136', 136")를 갖도록 형성할 수도 있다.Specifically, the protrusion 130 may be formed to have a triangular cross section as shown in FIG. 5A, or the protrusion 132 having a rectangular cross section as shown in FIG. 5B. In addition, it may be formed to have two projections (134, 134 ') having an arc shape as shown in Figure 5c, it is formed to have three projections (136, 136', 136 "having different sizes as shown in Figure 5d). You may.

또한, 도시되지 않았으나 서로 다른 모양을 갖는 복수 개의 돌기부를 형성하는 예도 고려할 수 있다.Also, although not shown, an example of forming a plurality of protrusions having different shapes may be considered.

Claims (8)

환형의 베이스, 상기 베이스의 내측면으로부터 반경방향으로 돌출되는 복수개의 티스, 및 상기 티스의 단부에서 양측으로 연장형성되는 폴슈를 포함하는 스테이터 코어;
상기 티스의 외주면에 권선되는 스테이터 코일; 및
상기 스테이터 코어의 내부에 회전가능하게 장착되며, 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 사이에 위치하는 외주면에 복수개의 오목부가 형성되는 로터;를 포함하며,
상기 폴슈의 상기 로터측 대향면은 일직선으로 연장되는 직선부 및 상기 직선부로부터 상기 로터를 향하여 돌출되는 돌기부를 포함하고,
상기 티스와 상기 폴슈의 경계지점을 A, 상기 돌기부의 양단부와 상기 직선부가 교차하는 두 개의 점을 각각 B와 C, 이웃한 두 개의 폴슈 사이의 중심선 상의 임의의 점을 D, 상기 로터의 중심을 O라 할 때,
∠BOC / ∠AOD 가 0.15 내지 0.7 사이의 값을 갖도록 형성되는 모터.A stator core comprising an annular base, a plurality of teeth projecting radially from an inner surface of the base, and a fold extending from both ends of the teeth to both sides;
A stator coil wound around an outer circumferential surface of the tooth; And
And a rotor rotatably mounted in the stator core and having a plurality of magnets and a plurality of recesses formed on an outer circumferential surface located between the magnets.
The rotor side facing surface of the polche includes a straight portion extending in a straight line and a protrusion projecting toward the rotor from the straight portion,
The boundary point between the tooth and the pole is A, the two points at which both end portions of the protrusion and the straight line cross each other. When we say O
모터 BOC / 모터 AOD is a motor formed to have a value between 0.15 to 0.7. 제1항에 있어서,
상기 직선부는 폴슈의 단부로 갈수록 상기 스테이터의 외주면과 가까워지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.The method of claim 1,
The straight line motor is characterized in that the inclined to be closer to the outer peripheral surface of the stator toward the end of the pole shoe. 제2항에 있어서,
상기 돌기부는 다각형 또는 원호형 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.The method of claim 2,
The projection is a motor, characterized in that having a polygonal or arc-shaped cross section. 삭제delete 환형의 베이스, 상기 베이스의 내측면으로부터 반경방향으로 돌출되는 복수개의 티스, 및 상기 티스의 단부에서 양측으로 연장형성되는 폴슈를 포함하는 스테이터 코어;
상기 티스의 외주면에 권선되는 스테이터 코일; 및
상기 스테이터 코어의 내부에 회전가능하게 장착되며, 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 사이에 위치하는 외주면에 복수개의 오목부가 형성되는 로터;를 포함하며,
상기 폴슈의 상기 로터측 대향면은 일직선으로 연장되는 직선부 및 상기 직선부로부터 상기 로터를 향하여 돌출되는 돌기부를 포함하고,
상기 티스와 상기 폴슈의 경계지점을 A, 상기 돌기부의 양단부와 상기 직선부가 교차하는 두 개의 점을 각각 B와 C, 이웃한 두 개의 폴슈 사이의 중심선 상의 임의의 점을 D, 상기 로터의 중심을 O, 상기 폴슈의 직선부의 연장선과 상기 이웃한 두 개의 폴슈 사이의 중심선이 이루는 각도를 α라 할 때,
α / ∠BOC가 3 내지 20 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.A stator core comprising an annular base, a plurality of teeth projecting radially from an inner surface of the base, and a fold extending from both ends of the teeth to both sides;
A stator coil wound around an outer circumferential surface of the tooth; And
And a rotor rotatably mounted in the stator core and having a plurality of magnets and a plurality of recesses formed on an outer circumferential surface located between the magnets.
The rotor side facing surface of the polche includes a straight portion extending in a straight line and a protrusion projecting toward the rotor from the straight portion,
The boundary point between the tooth and the pole is A, the two points at which both end portions of the protrusion and the straight line cross each other. O, when the angle formed by the extension line of the straight portion of the pole and the centerline between the two neighboring poles is α,
A motor characterized in that α / / BOC has a value between 3 and 20. 환형의 베이스, 상기 베이스의 내측면으로부터 반경방향으로 돌출되는 복수개의 티스, 및 상기 티스의 단부에서 양측으로 연장형성되는 폴슈를 포함하는 스테이터 코어;
상기 티스의 외주면에 권선되는 스테이터 코일; 및
상기 스테이터 코어의 내부에 회전가능하게 장착되며, 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 사이에 위치하는 외주면에 복수개의 오목부가 형성되는 로터;를 포함하며,
상기 폴슈의 상기 로터측 대향면은 일직선으로 연장되는 직선부 및 상기 직선부로부터 상기 로터를 향하여 돌출되는 돌기부를 포함하고,
상기 돌기부의 면적을 S1, 상기 폴슈 중 티스의 일측면에 위치하는 부분에서 돌기부를 제외한 부분의 면적을 S2라 할 때,
S1 / S2가 0.0015 내지 0.06 사이의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.A stator core comprising an annular base, a plurality of teeth projecting radially from an inner surface of the base, and a fold extending from both ends of the teeth to both sides;
A stator coil wound around an outer circumferential surface of the tooth; And
And a rotor rotatably mounted in the stator core and having a plurality of magnets and a plurality of recesses formed on an outer circumferential surface located between the magnets.
The rotor side facing surface of the polche includes a straight portion extending in a straight line and a protrusion projecting toward the rotor from the straight portion,
When the area of the protrusion is S1, and the area of the part of the polche except for the protrusion is located at one side of the tooth, S2,
Motor characterized in that S1 / S2 has a value between 0.0015 and 0.06. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
복수 개의 돌기부가 구비되는 것을 특징으로 하는 모터.The method according to any one of claims 1, 5 or 6,
A motor comprising a plurality of projections. 제1항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 티스의 로터측 단부는 원호형태를 갖는 것을 특징으로 하는 모터.The method according to any one of claims 1, 5 or 6,
And the rotor end of the tooth has an arc shape.
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