KR101186541B1 - railway vehicle for pulling electric motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 철도차량의 대차에 설치되어 바퀴의 구동축을 구동시키는 철도차량용 견인전동기에 관한 것으로, 전방 하우징 및 후방 하우징과, 상기 전방 하우징 및 후방 하우징 사이에 설치되며 내경에 복수 개의 슬롯을 갖는 낱장의 코어를 차례로 맞붙여 고정하는 코어고정자와, 상기 코어고정자의 내경에 회전가능하게 설치되며 중앙에 회전축을 갖는 회전자로 이루어지며, 상기 코어고정자는 서로 외경을 달리하는 두 종류 이상의 코어로 형성되어 상기 코어 고정자의 외부 둘레가 상기 코어의 높이 차에 의해 냉각핀 형상을 이루도록 형성하여 상기 코어고정자가 외부 둘레에 자체적으로 냉각핀 형상을 구현하게 함으로써, 종래 별도의 냉각핀 형상의 구조물이 제거되어 용접 공정이 생략되고, 코어 고정자가 용접으로 인한 국부적인 열에 의해 성능이 저하되는 것을 예방하고, 견인 전동기의 중량도 감소하는 특출한 발명이다. The present invention relates to a traction motor for a railroad vehicle installed on a trolley of a railroad car to drive a driving shaft of a wheel. A core stator for joining and fixing cores in turn and rotatably installed in the inner diameter of the core stator and formed of a rotor having a rotation axis in the center, wherein the core stator is formed of two or more kinds of cores having different outer diameters from each other. The outer circumference of the core stator is formed to form a cooling fin by the difference in height of the core so that the core stator implements a cooling fin shape on its outer circumference, thereby eliminating the structure of the conventional separate cooling fin-shaped welding process. This is omitted, and the core stator performs by localized heat due to welding Prevent the deterioration and the extraordinary invention that also reduces the weight of the traction motors.

Description

철도차량용 견인전동기{railway vehicle for pulling electric motor}Railway vehicle for pulling electric motor}

본 발명은 철도차량용 견인전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코어고정자에 별도의 냉각핀 형상의 구조물을 설치하지 않고도 코어고정자가 자체적으로 냉각핀 형상을 구현하는 철도차량용 견인전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a traction motor for a railway vehicle, and more particularly, to a traction motor for a railway vehicle in which the core stator implements its own cooling fin shape without installing a separate cooling fin-shaped structure in the core stator.

일반적으로 철도차량용 견인전동기는 대차에 설치되어 바퀴의 구동축을 구동시키는 전동기로서, 도 1에 도시된 바와 같이 견인전동기(10)는 전방하우징(11) 및 후방하우징(12)과, 상기 전방하우징(11) 및 후방하우징(12) 사이에 설치되는 동일한 외경의 코어(13a)가 서로 맞붙어 고정되는 코어고정자(13)와, 상기 코어고정자(13)의 내경에 회전가능하게 설치되며 중앙에 회전축(14a)을 갖는 회전자(14)로 이루어진다.In general, a traction motor for a railway vehicle is an electric motor installed on a trolley to drive a drive shaft of a wheel. As shown in FIG. 1, the traction motor 10 includes a front housing 11 and a rear housing 12, and the front housing ( 11) and a core stator 13 having a core 13a having the same outer diameter installed between the rear housing 12 and the core housing 13 fixed to each other, and rotatably installed at an inner diameter of the core stator 13 and having a rotation shaft 14a at the center thereof. It consists of a rotor 14 having.

또, 철도차량용 견인전동기는 동력전달장치를 통해 바퀴의 구동축을 구동시키는 간접구동 방식의 견인전동기와, 바퀴의 구동축에 결합하여 구동축을 직접 구동시키는 직결구동 방식의 견인전동기로 분류된다.In addition, a traction motor for a railway vehicle is classified into an indirect drive type traction motor for driving the drive shaft of the wheel through a power transmission device, and a direct drive type traction motor for directly driving the drive shaft by coupling to the drive shaft of the wheel.

그리고 철도차량의 견인전동기는 발열이 주행중에 냉각되도록 공랭식 채택하고 있으므로, 견인전동기의 코어고정자 외부에 둘레에 냉각면적을 최대화하여 견인전동기의 발열을 최소화하는 것이 연구과제로 대두 되고 있다.Since the traction motors of railroad cars are air-cooled so that heat is cooled while running, minimizing the heat generation of the traction motors by maximizing the cooling area around the core stator of the traction motors.

따라서, 종래의 철도차량용 견인전동기에 코어고장자의 냉각핀 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 주물을 통해 별도의 냉각핀 형상에 요철구조물(20)을 성형하고, 이 요철구조물(20)을 코어고정자(14)의 외부 둘레에 용접을 통해 고정함으로써, 상기 요철구조물(20)을 통해 코어고정자(14) 외부 둘레에 냉각면적을 최대화하여 견인전동기(10)의 발열이 주행중 외기에 의해 냉각되도록 하였다.Therefore, the cooling fin structure of the core failure in the conventional railway vehicle traction motor is formed in the uneven structure 20 in the shape of a separate cooling fin through the casting as shown in Figure 2, the uneven structure 20 core stator By fixing to the outer circumference of the (14) by welding, the cooling area is maximized around the outer circumference of the core stator 14 through the uneven structure 20 so that the heat generated by the traction motor 10 is cooled by the outside air while driving.

그러나 상기 냉각핀 형상에 요철구조물은 용접을 통해 코어고정자의 외부 둘레에 고정되었기 때문에 박판으로 이루어진 코어고정자는 국부적인 가열로 인해 변형되어 전기적인 성능이 저하되고, 별도의 요철구조물은 견인전동기의 중량을 증가시키는 문제점이 있었다.However, since the concave-convex structure in the shape of the cooling fin is fixed to the outer circumference of the core stator through welding, the core stator made of thin plate is deformed due to local heating, and the electrical performance is deteriorated. There was a problem to increase.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 요철구조물을 제거하고 코어고정자의 외부 둘레가 자체적으로 냉각핀 형상을 구현하게 함으로써, 용접으로 인한 코어고정자의 전기적인 성능 저하를 방지하고, 견인전동기에 중량 증가도 최소화되도록 하는 것을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to remove the extra concavity and convex structure and to make the outer circumference of the core stator itself to the cooling fin shape, the electrical of the core stator due to welding It is to prevent the performance degradation and to minimize the weight increase in the traction motor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 철도차량의 대차에 설치되어 바퀴의 구동축을 구동시키는 견인전동기로서, 전방 하우징 및 후방 하우징과, 상기 전방 하우징 및 후방 하우징 사이에 설치되며 내경에 복수 개의 슬롯을 갖는 낱장의 코어를 차례로 맞붙여 고정되게 하는 코어고정자와, 상기 코어고정자의 내경에 회전가능하게 설치되며 중앙에 회전축을 갖는 회전자로 이루어지며, 상기 코어고정자는 서로 외경을 달리하는 두 종류 이상의 코어로 형성되어 상기 코어 고정자의 외부 둘레가 상기 코어의 높이 차에 의해 냉각핀 형상을 이루도록 형성한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a traction motor which is installed in the trolley of the railway vehicle to drive the drive shaft of the wheel, the front housing and the rear housing, installed between the front housing and the rear housing and a plurality of slots in the inner diameter A core stator for fastening and fastening the cores of a single sheet in turn and is rotatably installed in the inner diameter of the core stator and consists of a rotor having a rotation axis in the center, the core stator is two or more kinds of different outer diameters It is formed as a core characterized in that the outer periphery of the core stator is formed to form a cooling fin by the height difference of the core.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 코어고정자의 코어가 서로 외경을 달리하는 두 종류 이상으로 형성되어 코어고정자의 외부 둘레가 코어의 높이 차에 의해 냉각핀 형상을 구현하게 함으로써, 종래 별도의 냉각핀 형상에 구조물이 제거됨에 따라 용접 공정이 생략되면서 용접으로 인한 코어고정자의 전기적인 성능 저하를 방지하고, 견인전동기의 중량도 최소화하는 효과가 있다.As described above, the present invention is formed by two or more types of cores of the core stator having different outer diameters, so that the outer circumference of the core stator realizes the cooling fin shape by the height difference of the core, and thus, the conventional separate cooling fin shape As the structure is removed, the welding process is omitted, thereby preventing the electrical performance of the core stator from being welded and minimizing the weight of the traction motor.

도 1은 종래 발명에 따른 철도차량용 견인 전동기를 나타낸 단면도이다.
도 2는 종래 발명에 따른 철도차량용 견인 전동기에 코어고정자의 냉각핀 구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 견인 전동기의 냉각핀 구조를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 철도차량용 견인 전동기의 코어 나타낸 도면이다
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 다른 철도차량용 견인 전동기의 코어고정자를 나타낸 도면이다1 is a cross-sectional view showing a traction motor for a railway vehicle according to the related art.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the structure of the cooling pin of the core stator in the traction motor for railway vehicles according to the prior invention.
3 is a cross-sectional view showing a cooling fin structure of a traction motor for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the core of the traction motor for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a core stator of a traction motor for a railway vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 철도차량용 견인전동기의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a traction motor for a railway vehicle according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Here, in all the drawings below, the components having the same functions are not repeated, using the same reference numerals, and the following terms are defined in consideration of functions in the present invention, which are inherently commonly used. It should be interpreted as meaning.

도 3 내지, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 철도차량의 대차에 설치되어 바퀴의 구동축을 구동시키는 견인전동기(100)로서, 상기 견인 전동기(100)에는 전방 하우징(110) 및 후방 하우징이(120) 각각 형성되어 이루어진다.3 to 5, the present invention is a traction motor 100 is installed in the trolley of the railway vehicle to drive the drive shaft of the wheel, the traction motor 100 has a front housing 110 and a rear housing 120 is formed respectively.

상기 전방 하우징(110) 및 후방 하우징(120) 사이에는 내경에 복수 개의 슬롯(131a, 132a)을 갖는 낱장의 코어(131, 132)를 차례로 맞붙여 고정하는 코어고정자(130)가 형성되어 이루어진다.A core stator 130 is formed between the front housing 110 and the rear housing 120 to sequentially join and fix the sheet cores 131 and 132 having the plurality of slots 131a and 132a to the inner diameter.

상기 낱장의 코어(131, 132)는 도 3, 4에 도시된 바와 같이 서로 외경을 달리하는 두 종류 이상에 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)로 형성되어 상기 코어고정자(130)의 외부 둘레가 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)의 높이 차(H)에 의해 냉각핀 형상을 갖도록 이루어진다.The cores 131 and 132 of the sheet are formed as two or more types of outer diameter cores 131 and small diameter cores 132 as shown in FIGS. The outer circumference of the has a cooling fin shape by the height difference (H) of the core 131 of the outer diameter and the core 132 of the outer diameter.

상기 대외경 코어(131) 및 소외경 코어(132)의 가장자리에는 직선형상에 안착부(131b, 132b)와 냉각을 위한 통공(131c, 132c)이 등 간격으로 형성되어 이루어진다.At the edges of the outer diameter core 131 and the small outer diameter core 132, seating portions 131b and 132b and straight through holes 131c and 132c for cooling are formed at equal intervals.

그리고 상기 코어고정자(130)의 내경에는 중앙에 회전축(141)을 갖는 회전자(140)가 설치되어 이루어지되, 상기 회전축(141)의 일단은 전방 하우징(110)에 회전가능하게 설치되며, 회전축(141)의 타단은 후방 하우징(120)에 회전가능하게 설치되어 이루어진다.And the inner diameter of the core stator 130 is made of a rotor 140 having a rotating shaft 141 in the center, one end of the rotating shaft 141 is rotatably installed in the front housing 110, the rotating shaft The other end of the 141 is rotatably installed in the rear housing 120.

한편, 상기 회전축(141)은 통상적으로 환봉축으로 형성되지만, 직결구동 방식의 견인전동기(100)일 경우에는 바퀴의 구동축이 삽입될 수 있도록 내부에 홀(141a)을 형성한 중공축으로 형성될 수도 있다.On the other hand, the rotating shaft 141 is typically formed as a round bar shaft, in the case of a direct drive type traction motor 100 is to be formed as a hollow shaft having a hole (141a) formed therein so that the drive shaft of the wheel can be inserted It may be.

그리고 상기 코어고정자(130)의 전방 및 후방에는 각각 이 코어고정자(130)를 상기 전방 하우징(110) 및 후방 하우징(120)에 볼트(150)로 고정되게 하는 전방 플랜지부(161) 및 후방 플랜지부(162)가 형성되어 이루어진다.In addition, the front flange 161 and the rear plan which fix the core stator 130 to the front housing 110 and the rear housing 120 with bolts 150 are respectively located at the front and rear of the core stator 130. Branch 162 is formed.

그리고 상기 전방 플랜지부(161) 및 후방 플랜지부(162)의 가장자리에는 각각 전방 하우징(110) 및 후방 하우징(110)에 볼트(150)로 고정하기 위한 볼트공(161a, 162a)이 형성된다. In addition, bolt holes 161a and 162a are formed at edges of the front flange part 161 and the rear flange part 162 to fix the bolt 150 to the front housing 110 and the rear housing 110, respectively.

또, 상기 전방 플랜지부(161) 및 후방 플랜지부(162) 사이에는 일단이 상기 전방 플랜지부(161)에 고정되고 타단이 상기 후방 플랜지부(162)에 고정되어 상기 전방 플랜지부(161) 및 후방 플랜지부(162) 사이에 개재된 상기 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)을 밀착 고정되게 하는 연결부(170)가 형성되어 이루어진다.In addition, one end is fixed to the front flange part 161 and the other end is fixed to the rear flange part 162 between the front flange part 161 and the rear flange part 162 so that the front flange part 161 and A connection part 170 is formed to tightly fix the core 131 of the outer diameter and the core 132 of the outer diameter interposed between the rear flange parts 162.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the working state of the present invention configured as described above are as follows.

도 3에 도시된 바와 같이 철도차량용 견인전동기(100)의 코어고정자(130)는 전류를 공급받아 자력을 발생시킨다.As shown in FIG. 3, the core stator 130 of the traction motor 100 for a railway vehicle receives a current to generate magnetic force.

그리고 상기 코어고정자(130)의 내경에 회전가능하게 설치된 회전자(140)는 코어고정자(130)의 자력과 상호작용하여 회전하게 된다.And the rotor 140 rotatably installed in the inner diameter of the core stator 130 is rotated by interacting with the magnetic force of the core stator (130).

이때, 견인전동기(100)에는 회전자(140)의 마찰 또는 과부하로 인해 열이 발생하게 된다. At this time, heat is generated in the traction motor 100 due to friction or overload of the rotor 140.

따라서 상기 발열은 견인전동기(100)의 코어고정자(130)에 전달되지만, 상기 코어고정자(130)는 서로 외경을 달리하는 두 종류 이상에 대외경 코어(131) 및 소외경 코어(132)로 형성되어 상기 코어고정자(130)의 외부 둘레가 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)의 높이 차(H)에 의해 요철의 냉각핀 형상을 형성함으로써, 코어고정자(130)의 외부 둘레에 냉각면적이 최대화되어 코어고정자(130)의 발열은 철도차량 주행중 외기에 의해 냉각된다.Therefore, the heat is transmitted to the core stator 130 of the traction motor 100, but the core stator 130 is formed of an outer diameter core 131 and a small diameter core 132 in two or more kinds of different outer diameters. As the outer circumference of the core stator 130 forms a cooling fin shape of the unevenness by the height difference H of the core 131 of the outer diameter and the core 132 of the outer diameter, the outer circumference of the core stator 130 is formed. The cooling area is maximized so that the heat generated by the core stator 130 is cooled by the outside air while the railroad vehicle is running.

또, 코어고정자(130)는 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)를 맞붙여 형성되었지만, 이 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)가 전방플랜지부(161) 및 후방 플랜지부(162) 사이에 개재되어 연결부(170)를 통해 밀착 고정되고, 상기 전방 플랜지부(161) 및 후방 플랜지부(162)가 볼트(150)에 의해 각각 전방 하우징(110) 및 후방 하우징(120)에 체결되었기 때문에, 상기 코어고정자(130)는 견인전동기(100)에서 이탈하지 않고 견고히 고정되며 일체를 이루게 된다.In addition, the core stator 130 is formed by joining the core 131 of the outer diameter and the core 132 of the outer diameter, but the core 131 and the core 132 of the outer diameter are the front flange portion 161 and the rear. Interposed between the flange portion 162 and tightly fixed through the connecting portion 170, the front flange portion 161 and the rear flange portion 162 by the bolt 150, respectively, the front housing 110 and the rear housing ( Since it is fastened to the 120, the core stator 130 is firmly fixed without being separated from the traction motor 100 is formed integrally.

또한, 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)에 각각 형성된 안착부(131b, 132b)는 직선으로 형성되었기 때문에 전방 플랜지부(161) 및 후방 플랜지부(162) 사이에 개재된 대외경의 코어(131) 및 소외경의 코어(132)는 연결부(170)에 수평으로 맞닿아 회전이 방지된다.In addition, since the seating portions 131b and 132b respectively formed in the core 131 of the outer diameter and the core 132 of the outer diameter are formed in a straight line, the outer diameter of the outer diameter interposed between the front flange 161 and the rear flange 162 is formed. The core 131 and the core 132 of the outer diameter are in contact with the connecting portion 170 horizontally to prevent rotation.

10: 견인전동기 11: 전방하우징
12: 후방 하우징 13: 코어
14: 코어고정자 15: 회전자
15a: 회전축 20: 요철구조물
100: 견인전동기 110: 전방 하우징
120: 후방 하우징 130: 코어고정자
131, 132: 코어 131a, 132a: 슬롯
131b, 132b: 안착부 131c, 132c: 통공
140: 회전자 141: 회전축
141a: 홀 150: 볼트
161: 전방 플랜지부 162 후방 플랜지부
161a, 162a: 볼트공 170: 연결부10: towing motor 11: front housing
12: rear housing 13: core
14: core stator 15: rotor
15a: axis of rotation 20: uneven structure
100: traction motor 110: front housing
120: rear housing 130: core stator
131, 132: core 131a, 132a: slot
131b and 132b: Mounting part 131c and 132c: through hole
140: rotor 141: rotation axis
141a: hole 150: bolt
161: front flange portion 162 rear flange portion
161a and 162a: bolt hole 170: connection portion

Claims (6)

철도차량의 대차에 설치되어 바퀴의 구동축을 구동시키는 견인전동기로서,
전방 하우징 및 후방 하우징과,
상기 전방 하우징 및 후방 하우징 사이에 설치되며 내경에 복수 개의 슬롯을 갖는 낱장의 코어를 차례로 맞붙여 고정하는 코어고정자와,
상기 코어고정자의 내경에 회전가능하게 설치되며 중앙에 회전축을 갖는 회전자로 이루어지며,
상기 코어고정자는 서로 외경을 달리하는 두 종류 이상의 코어로 형성되어 상기 코어고정자의 외부 둘레가 상기 코어의 높이 차에 의해 냉각핀 형상을 이루도록 형성되어 있고,
상기 코어 고정자의 전방 및 후방에는 각각 상기 코어고정자를 상기 전방 하우징 및 후방 하우징에 고정되게 하는 전방 플랜지부 및 후방 플랜지부가 더 구비되어 있고,
상기 전방 플랜지부 및 후방 플랜지부에는 일단이 상기 전방 플랜지부에 고정되고 타단이 상기 후방 플랜지부에 고정되어 상기 전방 플랜지부 및 후방 플랜지부 사이에 개재된 상기 코어를 밀착 고정되게 하는 평판 형상의 연결부가 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 견인전동기.
As a traction motor which is installed in the trolley of a railway vehicle and drives the drive shaft of the wheel,
Front and rear housings,
A core stator installed between the front housing and the rear housing and fastening the cores of a single sheet having a plurality of slots in an inner diameter thereof in order;
It is rotatably installed in the inner diameter of the core stator and consists of a rotor having a rotation axis in the center,
The core stator is formed of two or more kinds of cores having different outer diameters, and the outer circumference of the core stator is formed to form a cooling fin by the height difference of the cores.
The front and rear of the core stator is further provided with a front flange portion and a rear flange portion for fixing the core stator to the front housing and the rear housing, respectively,
One end of the front flange portion and the rear flange portion is fixed to the front flange portion and the other end is fixed to the rear flange portion of the flat plate-shaped connecting portion for tightly fixing the core interposed between the front flange portion and the rear flange portion Traction motor for railway vehicles, characterized in that is further provided.
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