KR101197593B1 - Rotor with permanent magnet in parallel structure - Google Patents

Rotor with permanent magnet in parallel structure Download PDF

Info

Publication number
KR101197593B1
KR101197593B1 KR1020100091480A KR20100091480A KR101197593B1 KR 101197593 B1 KR101197593 B1 KR 101197593B1 KR 1020100091480 A KR1020100091480 A KR 1020100091480A KR 20100091480 A KR20100091480 A KR 20100091480A KR 101197593 B1 KR101197593 B1 KR 101197593B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
permanent magnet
pole
permanent magnets
rotor
parallel
Prior art date
Application number
KR1020100091480A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120029591A (en
Inventor
도태환
Original Assignee
도태환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도태환 filed Critical 도태환
Priority to KR1020100091480A priority Critical patent/KR101197593B1/en
Publication of KR20120029591A publication Critical patent/KR20120029591A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101197593B1 publication Critical patent/KR101197593B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/2713—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being axial, e.g. claw-pole type
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 쇄교자속의 파형을 정현파에 근접하게 하면서, 소형의 영구자석을 병렬구조로 배열하여 필요로 하는 자속의 크기에 따라 필요한 개수의 영구자석을 장착할 수 있게 하고, 영구자석의 자속을 누설 없이 전기자권선에 쇄교시킬 수 있게 하며, 아울러, 병렬구조로 영구자석을 장착하기 위한 구조도 간단하여 용이하게 제작할 수 있는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자에 관한 것으로서, 이를 위해서, 샤프트(210)에 나란한 직선상의 어느 한 방향으로 폭이 점차 넓어지는 N극 영구자석(220N)과 다른 한 방향으로 폭이 점차 넓어지는 S극 영구자석(220S)을 외주면에 둘레 방향을 따라 교대로 배치하여서 N극 영구자석(220N)들과 S극 영구자석(220S)들을 서로 간격을 두고 치합되는 형태로 구비하되, 치합된 형태의 N극 영구자석(220N)들과 S극 영구자석(220S)들을 하나의 영구자석군으로 하여, 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)을 샤프트(210)의 축방향으로 연이어지게 외주면에 구비한다.The present invention is to arrange the small permanent magnets in a parallel structure while making the waveform of the linkage flux close to the sine wave, it is possible to mount the required number of permanent magnets according to the size of the magnetic flux required, and leak the magnetic flux of the permanent magnet It relates to a rotor equipped with a parallel structure permanent magnet that can be chained to the armature winding without a wire, and in addition, the structure for mounting the permanent magnet in a parallel structure can be easily produced easily, for this purpose, the shaft 210 N pole permanent magnet 220N gradually widening in one direction on a straight line parallel to the S pole permanent magnet 220S gradually widening in the other direction, alternately arranged along the circumferential direction on the outer circumferential surface N pole Permanent magnets (220N) and S pole permanent magnets (220S) are provided in the form of the spaced apart from each other, the N-pole permanent magnets 220N and S-pole permanent magnets (220S) of the bonded form As a permanent magnet group, a plurality of permanent magnet groups (230a, 230b, 230c) is provided on the outer circumferential surface to be connected in the axial direction of the shaft (210).

Description

병렬구조 영구자석을 장착한 회전자{ROTOR WITH PERMANENT MAGNET IN PARALLEL STRUCTURE}ROTOR WITH PERMANENT MAGNET IN PARALLEL STRUCTURE}

본 발명은 소형의 영구자석을 병렬구조로 장착한 회전자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 쇄교자속의 파형을 정현파에 근접하게 하면서, 소형의 영구자석을 병렬구조로 배열하여 필요로 하는 자속의 크기에 따라 필요한 개수의 영구자석을 장착할 수 있게 하고, 영구자석의 자속을 누설 없이 전기자권선에 쇄교시킬 수 있게 하며, 아울러, 병렬구조로 영구자석을 장착하기 위한 구조도 간단하여 용이하게 제작할 수 있는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor in which a small permanent magnet is mounted in a parallel structure. More particularly, the magnetic flux required by arranging the small permanent magnet in a parallel structure while bringing the waveform of the linkage flux closer to the sine wave is provided. Depending on the size, the required number of permanent magnets can be mounted, the magnetic flux of the permanent magnets can be chained to the armature winding without leakage, and the structure for mounting the permanent magnets in a parallel structure can be easily manufactured. It relates to a rotor equipped with a parallel permanent magnet.

일반적으로, 발전기나 전동기와 같은 회전기기는 전기자권선을 고정자로 구성하여 회전자의 자속과의 쇄교로 전기자권선에 기전력을 유기시키거나 아니면 전기자권선에 교류전기를 인가하여 회전자를 회전시키게 구성된다.In general, a rotating device such as a generator or an electric motor is configured to constitute an armature winding as a stator to induce electromotive force to the armature winding by linking with the magnetic flux of the rotor, or to rotate the rotor by applying AC electricity to the armature winding. .

여기서, 소형의 회전기기에 장착되는 회전자는 계자권선을 코어에 감는 형태로 구성할 경우에 복잡한 구조를 갖게 되므로, 영구자석을 채용하여 보다 간소하게 구성한다.Here, the rotor mounted on the small rotary machine has a complicated structure when the field winding is wound around the core, so that the permanent magnet is used to simplify the construction.

종래 영구자석을 채용한 회전자는, 샤프트를 축으로 하는 원통형의 몸체를 형성한 후에, N극 영구자석과 S극 영구자석을 원통형 몸체의 길이에 맞게 제작하여 원통형 몸체의 외주면에 둘레를 따라 소정 간격을 두고 교호적으로 부착한 형태로 구성되어서, 전기자권선이 감긴 고정자의 내부에서 회전됨에 따라 N극과 S극 자속을 전기자권선에 교호적으로 쇄교시킬 수 있게 되었다. Rotor employing a conventional permanent magnet, after forming a cylindrical body with a shaft axis, the N pole permanent magnet and S pole permanent magnet is made to the length of the cylindrical body by a predetermined interval along the circumference of the outer peripheral surface of the cylindrical body As it is rotated inside the stator where the armature winding is wound, it is possible to alternately bridge the N pole and S pole magnetic flux to the armature winding.

하지만, 종래 영구자석을 채용한 회전자는 구형파에 가까운 자속을 제공하고 있고, 더욱이, N극 영구자석과 S극 영구자석 사이를 이격시켜 극이 바뀔 때에 자속을 급격하게 변경시키는 한계를 갖게 되었다. 특히, 이런 급격한 자속이 변경은 종래 회전자를 발전기에 적용하였을 때에 고조파 성분이 많이 포함된 기전력을 유기시켜서 정현파를 얻기 위한 별도의 권선방식을 채용해야 하는 어려움을 갖게 하였고, 더욱이 발전 효율도 저하시키는 문제점도 갖게 하였다.However, the rotor employing the conventional permanent magnet provides a magnetic flux close to the square wave, and furthermore, there is a limit to rapidly change the magnetic flux when the pole changes by separating between the N pole permanent magnet and the S pole permanent magnet. In particular, such a rapid change in magnetic flux has made it difficult to employ a separate winding method to obtain sinusoids by inducing an electromotive force containing a lot of harmonic components when applying a conventional rotor to a generator. It also had a problem.

한편, 회전기기에서 필요로 하는 자력을 갖추도록 영구자석을 필요한 자기력에 맞게 제작하는 것은 제작상 비효율적이며, 필요한 자기력이 클 경우에 그러한 영구자석을 만드는 것도 어렵고 장착하기에도 어려우므로, 영구자석을 기본 크기로 작게 제작한 후에 필요한 자기력에 따라 병렬구조로 장착할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 또한, 그러한 영구자석을 병렬구조로 장착하기에도 용이하여야 하며, 아울러, 장착구조상 누설자속을 최소화하여 효율을 높이는 것이 바람직하다.On the other hand, it is inefficient to manufacture a permanent magnet to meet the required magnetic force so as to have the magnetic force required by the rotating machine, and when the required magnetic force is large, it is difficult to make such a permanent magnet and difficult to install. After making it small in size, it is desirable to be able to mount it in parallel according to the required magnetic force. In addition, it should be easy to mount such a permanent magnet in a parallel structure, it is preferable to increase the efficiency by minimizing the leakage flux in the mounting structure.

따라서, 본 발명의 목적은 자속을 단절 없이 연속적으로 이어지게 하여 정현파에 가까운 파형의 자속으로 전기자권선에 쇄교시킬 수 있고, 작은 크기의 영구자석을 필요한 자기력의 크기에 따라 병렬구조로 장착할 수 있게 하며, 아울러, 영구자석을 용이하게 장착할 수 있어서 회전기기의 용량에 맞게 제작할 때에 제작효율을 높일 수 있는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자를 제공하는 것이다.Accordingly, the object of the present invention is to continuously connect the magnetic flux without disconnection and to link the armature winding with the magnetic flux of the waveform close to the sine wave, and to allow the permanent magnet of small size to be mounted in parallel according to the required magnetic force. In addition, the permanent magnet can be easily mounted to provide a rotor equipped with a parallel structure permanent magnet that can increase the production efficiency when manufactured according to the capacity of the rotating machine.

본 발명의 다른 목적은 병렬구조로 영구자석을 배치함에 있어 누설자속을 최소화하여 회전기기의 효율을 높일 수 있는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a rotor equipped with a parallel permanent magnet that can increase the efficiency of the rotating device by minimizing the leakage flux in the arrangement of the permanent magnet in a parallel structure.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 샤프트(210)를 회전축으로 하는 원통형 몸체(220)의 외주면에 영구자석(230)을 고정한 형태로 구성되어, 전기자권선이 감긴 고정자(100)의 내부 중공(140)에서 샤프트(210)를 축으로 회전할 수 있게 한 회전기기의 회전자에 있어서, 샤프트(210)에 나란한 직선상의 어느 한 방향으로 폭이 점차 넓어지는 N극 영구자석(220N)과 다른 한 방향으로 폭이 점차 넓어지는 S극 영구자석(220S)을 외주면에 둘레 방향을 따라 교대로 배치하여서 N극 영구자석(220N)들과 S극 영구자석(220S)들을 서로 간격을 두고 치합되는 형태로 구비하되, 치합된 형태의 N극 영구자석(220N)들과 S극 영구자석(220S)들을 하나의 영구자석군으로 하여, 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)을 샤프트(210)의 축방향으로 연이어지도록 몸체(220)의 외주면에 구비하는 것임을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the permanent magnet 230 is fixed to the outer circumferential surface of the cylindrical body 220 having the shaft 210 as the rotation axis, the inner hollow of the stator 100 wound around the armature winding ( In the rotor of the rotary machine capable of rotating the shaft 210 in the shaft at 140, one other than the N-pole permanent magnet 220N which gradually widens in one direction on a straight line parallel to the shaft 210. S pole permanent magnets (220S) gradually widening in the direction is arranged on the outer circumference alternately along the circumferential direction so that the N pole permanent magnets 220N and S pole permanent magnets 220S are spaced apart from each other. Although provided, the N-pole permanent magnets 220N and S-pole permanent magnets 220S of the combined form as one permanent magnet group, the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, 230c to the shaft 210 To be provided on the outer circumferential surface of the body 220 to be connected in the axial direction of the It characterized.

상기 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S)은, 몸체(220) 외주면의 형상에 맞게 곡면을 이루되, 평면상으로 펼치면 등변 사다리꼴이나 아니면 이등변 삼각형을 이루는 것임을 특징으로 한다.The N-pole permanent magnets 220N and S-pole permanent magnets 220S are curved to conform to the shape of the outer circumferential surface of the body 220, but when they are unfolded in a plane, they form an isosceles trapezoid or an isosceles triangle.

상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)의 사이에는, 몸체(220)의 외주면에 끼워지는 링(240)을 각각 장착하는 것임을 특징으로 한다.Between the plurality of permanent magnet groups (230a, 230b, 230c), characterized in that for mounting the ring 240 fitted to the outer peripheral surface of the body 220, respectively.

상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)은, 몸체(220)의 양단 외주면에 끼워지는 두개의 엔드링(260, 261)의 사이에 고정되는 것임을 특징으로 한다.The plurality of permanent magnet groups 230a, 230b and 230c may be fixed between two end rings 260 and 261 fitted to outer peripheral surfaces of both ends of the body 220.

상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 각각 속한 동일 극성의 영구자석들은, 중심점이 샤프트(210)에 나란한 직선상에 놓이도록 외주면에 장착되되, 인접하는 영구자석군들에 속한 동일 극성의 영구자석들을 폭이 넓은 쪽을 서로 마주하게 장착됨을 특징으로 한다.Permanent magnets of the same polarity belonging to the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, 230c, respectively, are mounted on the outer circumferential surface so that the center point lies on a straight line parallel to the shaft 210, belonging to adjacent permanent magnet groups Permanent magnets of the same polarity is characterized in that the wide side is mounted facing each other.

치합된 형태로 마주하는 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S) 사이에는, 코어(281)에 계자권선(282)을 감은 보극(280)을 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S)의 마주하는 변을 따라 길게 형성하여서, 상기 보극(280)의 계자권선(282)에 외부 전기를 공급하여 미리 정해진 극성을 갖게 할 수 있음을 특징으로 한다.Between the N pole permanent magnets 220N and the S pole permanent magnets 220S facing each other in a meshed form, the poles 280 wound with the field winding 282 around the core 281 are N pole permanent magnets 220N and S. Formed along the opposite side of the pole permanent magnet 220S, it is characterized in that it can have a predetermined polarity by supplying external electricity to the field winding 282 of the pole 280.

상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 속한 영구자석들(220N, 220S)은, 상기 링(240) 및 엔드링(260, 261)을 상기 몸체(220) 외주면에 끼운 후에 볼트(271)로 몸체(220) 외주면에 고정되는 것임을 특징으로 한다.Permanent magnets 220N and 220S belonging to the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, and 230c may be bolted after the ring 240 and the end rings 260 and 261 are fitted to the outer circumferential surface of the body 220. It is characterized in that the body 220 is fixed to the outer peripheral surface (271).

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 회전자에 장착되는 N극 영구자석(230N) 및 S극 영구자석(230S)을 간격을 두고 서로 치합되는 형태로 배치하여서, 정현파에 가까운 자속을 제공하며, 치합된 형태의 N극 영구자석(230N) 및 S극 영구자석(230S)들을 하나의 군(群)으로 하여 필요한 쇄교자속의 크기를 맞출 수 있어서, 영구자석의 크기를 기본 크기로 규격화하면서도 필요한 쇄교자속에 맞게 제작할 수 있다. The present invention configured as described above, by arranging the N-pole permanent magnet 230N and the S-pole permanent magnet 230S mounted on the rotor in such a manner as to be engaged with each other at intervals, providing magnetic flux close to the sine wave, The N-pole permanent magnets 230N and S-pole permanent magnets 230S of one shape can be combined into one group to meet the required linkage flux size. I can produce it inside.

또한, 본 발명은 병렬구조로 배치된 영구자석군들(230a, 230b, 230c) 사이에 링(240)을 개재시키고 엔드링(260, 261)으로 양측을 감싸서 누설자속을 최소화하므로 회전기기의 효율도 높일 수 있다.In addition, the present invention is interposed between the permanent magnet groups 230a, 230b, 230c disposed in a parallel structure between the 240 and the end ring (260, 261) wrapped around both sides to minimize the leakage flux efficiency of the rotating machine Can also be increased.

또한, 본 발명은 작은 크기의 규격화된 영구자석을 사용하므로, 영구자석을 장착하기 위한 구조를 볼트(271) 체결과 같은 간단한 구조로 하더라도 영구자석이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 장점을 갖춘다.In addition, since the present invention uses a standardized permanent magnet of a small size, even if the structure for mounting the permanent magnet to a simple structure such as fastening the bolt 271, it has the advantage of preventing the permanent magnet from being separated.

또한, 본 발명은 치합되는 N극 영구자석(230N)과 S극 영구자석(230S) 사이에 보극(280)을 장착하여서, 보극(280)을 이용해 쇄교자속을 변경시킬 수 있으므로, 회전기기의 가동조건에 따라 가변적으로 운전시킬 수 있게 한다.In addition, the present invention, by mounting the pole 280 between the N-pole permanent magnet 230N and S pole permanent magnet 230S to be engaged, it is possible to change the linkage flux using the pole 280, so that Can be operated variably according to the operating conditions.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자를 채용한 회전기기의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자의 설치 예시도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자의 분해사시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자에 있어서, 몸체(220)의 외주면에 링(240)과 엔드링(260, 261)을 장착한 상태의 사시도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자의 결합사시도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자에 있어서, 영구자석(230)들의 배치를 달리할 수 있음을 보여주는 사시도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자의 사시도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자의 설치 예시도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자를 채용한 회전기기의 사시도.1 is a perspective view of a rotary machine employing a rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is an illustration of the installation of a rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a first embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of a rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a state in which a ring 240 and end rings 260 and 261 are mounted on an outer circumferential surface of a body 220 in a rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a perspective view of the coupling of the rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing that in the rotor equipped with a parallel permanent magnet according to the first embodiment of the present invention, the arrangement of the permanent magnets 230 can be different.
7 is a perspective view of a rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a second embodiment of the present invention.
8 is an exemplary view illustrating the installation of a rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a second exemplary embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view of a rotary machine employing a rotor equipped with a parallel permanent magnet according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 참조번호는, 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 참조번호를 사용하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, it should be noted that the same reference numerals are shown in the drawings, the same reference numerals are used whenever possible to indicate the same configuration in the other drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)를 장착한 회전기기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)의 장착 예시도이다.1 is a perspective view of a rotating device equipped with a rotor 200 according to the first embodiment of the present invention, Figure 2 is an illustration of the mounting of the rotor 200 according to the first embodiment of the present invention.

상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)는, 일반적인 영구자석 회전기기와 동일한 형태로 장착되며, 이러한 장착구조는 일반적인 공지의 기술이므로 간략하게 설명한다.1 and 2, the rotor 200 according to the first embodiment of the present invention is mounted in the same form as a general permanent magnet rotating apparatus, and this mounting structure is briefly described since it is a general known technique. do.

본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)는, 샤프트(210)를 회전축으로 하는 원통형으로 형성되고 원통형의 몸체(220)의 외주면에 영구자석(230)들을 고착하도록 구성되어서, 전기자권선(미도시)이 감긴 고정자(100)의 내부 중공(140)에서 고정자(100)의 내주면과 영구자석(230)의 표면 사이에 공극(孔隙)을 두고 샤프트(210)를 축으로 회전할 수 있도록 회전기기에 장착된다. 여기서, 상기 고정자(100)는 회전기기의 케이스(110)에 감싸여서 보호되고, 이때 케이스(110)는 전면을 개구하여 고정자(100)의 중공(140)에 상기 회전자(200)를 수용할 수 있게 하며, 회전자(200)를 수용한 후에는 전면의 개구에 정면커버(120)를 볼트(121) 체결로 막게 형성된다. 아울러, 회전자(200)의 상기 샤프트(210)는 정면커버(120)와 케이스(110)의 배면에 베어링(130, 131)으로 지지되어서 회전가능하다.The rotor 200 according to the first embodiment of the present invention is formed in a cylindrical shape having the shaft 210 as a rotation axis and is configured to adhere the permanent magnets 230 to the outer circumferential surface of the cylindrical body 220, thereby forming an armature winding. In the inner hollow 140 of the stator 100 (not shown) wound around the inner surface of the stator 100 and the surface of the permanent magnet 230 so as to rotate the shaft 210 to the axis with a gap (孔隙) It is mounted on a rotating machine. Here, the stator 100 is protected by being wrapped in the case 110 of the rotating device, in which case the case 110 opens the front to accommodate the rotor 200 in the hollow 140 of the stator 100. After receiving the rotor 200, the front cover 120 is formed to block the bolt 121 by fastening the opening of the front. In addition, the shaft 210 of the rotor 200 is supported by the bearing (130, 131) on the back of the front cover 120 and the case 110 is rotatable.

그리고, 회전자(200)의 샤프트(210)는 회전기기의 전방이나 후방으로 돌출되어서, 회전기기기가 발전기이면 원동기에 연결되어 회전 동력을 전달받고, 회전기기가 전동기이면 회전 동력을 외부로 전달할 수 있게 한다.
And, the shaft 210 of the rotor 200 is protruded in front or rear of the rotary machine, if the rotary machine is a generator is connected to the prime mover receives the rotational power, if the rotary machine is an electric motor can transmit the rotational power to the outside. To be.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)의 분해사시도이고, 3 is an exploded perspective view of the rotor 200 according to the first embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)에 있어서, 몸체(220)의 외주면에 링(240)과 엔드링(260, 261)을 장착한 상태의 사시도이고, 4 is a perspective view of the rotor 200 according to the first embodiment of the present invention, in which a ring 240 and end rings 260 and 261 are mounted on an outer circumferential surface of the body 220,

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)의 결합사시도이다.5 is a perspective view of the rotor 200 according to the first embodiment of the present invention.

상기 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전자(200)는, 원통형의 몸체(220)와; 상기 몸체(220)의 회전축 선상에 고정되는 샤프트(210)와; 상기 몸체(220)의 외주면에 장착되는 영구자석(230)들, 링(240)들 및 엔드링들(260, 261)과; 상기 몸체(220)의 양단에 고정되는 전면판(250) 및 배면판(251); 을 포함하여 구성된다.3 to 5, the rotor 200 according to the first embodiment of the present invention, the cylindrical body 220; A shaft 210 fixed on a rotation axis line of the body 220; Permanent magnets 230, rings 240, and end rings 260 and 261 mounted on an outer circumferential surface of the body 220; A front plate 250 and a rear plate 251 fixed to both ends of the body 220; .

여기서, 상기 영구자석(230)은, 형상적으로 보면, 외주면의 형상에 맞게 외주면을 따라 곡면을 이루는 판상으로 형성되고, 평면상으로 펼치면 등변 사다리꼴로 된다. 여기서 상기 영구자석(230)들은 평면상으로 펼치면 이등변 삼각형을 이루게 형성될 수도 있으나, 상기 몸체(220)의 외주면에 장착할 때에 첨두 부분이 파손될 우려도 있고, 첨두에서 급격한 자속의 변화로 인해 고정자(100)에 유기되는 전압 파형을 왜곡시키므로, 이등변 삼각형보다는 등변 사다리꼴을 이루게 형성되는 것이 바람직하다.Here, the permanent magnets 230, when viewed in shape, are formed in a plate shape that forms a curved surface along the outer circumferential surface in accordance with the shape of the outer circumferential surface, and becomes an equilateral trapezoid when unfolded in a plane. Here, the permanent magnets 230 may be formed to form an isosceles triangle when they are unfolded in a plane, but may be damaged when the peak portion is mounted on the outer circumferential surface of the body 220, and stator ( Since the voltage waveform induced at 100 is distorted, it is preferable to form an equilateral trapezoid rather than an isosceles triangle.

그리고, 상기 영구자석(230)들은 N극 영구자석(230N)과 S극 영구자석(230S)으로 분류되 제작되어서, N극 영구자석(230N)들은 샤프트(210)에 나란한 직선상의 어느 한 방향으로 폭이 점차 넓어지게 배치되어 외주면의 둘레방향을 따라 약간의 간격을 두고 장착되고, S극 영구자석(230S)은 샤프트(210)에 나란한 직선상의 다른 한 방향으로 폭이 점차 넓어지게 배치되어 외주면의 둘레방향을 따라 약간의 간격을 두고 장착되되, N극 영구자석(230N)과 S극 영구자석(230S)이 교대로 배치되게 하여 서로 간격을 두고 치합되는 형태를 이루게 된다. 여기서, N극 및 S극의 의미는 영구자석(230)을 몸체(220)의 외주면에 장착하였을 때에 겉으로 표출되는 면의 극성을 의미하며, 몸체(220)의 외주면에 닿는 면의 극성은 겉 표면의 극성과 반대가 된다.
In addition, the permanent magnets 230 are manufactured to be classified into N pole permanent magnets 230N and S pole permanent magnets 230S, so that the N pole permanent magnets 230N are in a straight line parallel to the shaft 210. The width of the outer peripheral surface is gradually arranged to be mounted at a slight interval along the circumferential direction of the outer peripheral surface, the S-pole permanent magnet 230S is gradually widened in the other direction in a straight line parallel to the shaft 210 to the It is mounted at a slight interval along the circumferential direction, so that the N-pole permanent magnet 230N and the S-pole permanent magnet 230S are alternately arranged to form a shape to be spaced apart from each other. Here, the meaning of the N pole and the S pole means the polarity of the surface displayed when the permanent magnet 230 is mounted on the outer circumferential surface of the body 220, the polarity of the surface touching the outer circumferential surface of the body 220 is the outer surface The polarity of is reversed.

또한, 상기와 같이 치합된 형태로 장착된 N극 영구자석(220N)들과 S극 영구자석(220S)들을 하나의 군(群)으로 하는 영구자석군으로 취급하고, 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)을 마련하여 샤프트(210)의 축방향으로 연이어지도록 몸체(220)의 외주면에 장착한다. In addition, the N-pole permanent magnets 220N and S-pole permanent magnets 220S, which are mounted in the engaged form as described above, are treated as a permanent magnet group having one group, and a plurality of permanent magnet groups ( 230a, 230b, and 230c are provided and mounted on the outer circumferential surface of the body 220 to be connected in the axial direction of the shaft 210.

여기서, 상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 각각 속한 동일 극성의 영구자석들은, 샤프트(210)의 축방향으로 놓인 영구자석들의 표면에 선정되는 무게 중심점을 가상선으로 이었을 때에, 샤프트(210)의 회전축에 나란한 직선상에 놓이게 되도록 장착되고, 아울러, 영구자석군들(230a, 230b, 230c) 사이의 경계면에 닿는 영구자석들은 폭이 넓은 테두리면, 즉 등변 사다리꼴에서 폭이 큰 밑면에 해당되는 테두리면이 서로 마주하게 장착되어서 서로 마주하는 한쌍의 영구자석이 마름모 형상에 가까운 형태를 이루게 한다. 다시 말해서, 인접하는 영구자석군들은 접한 경계선을 기준으로 대칭구조를 갖도록 N극 영구자석과 S극 영구자석이 배치되게 하는 것이다.Here, when the permanent magnets of the same polarity belonging to the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, and 230c respectively are virtual centers of gravity centers selected on the surfaces of the permanent magnets axially positioned in the shaft 210. The permanent magnets are mounted so as to lie on a straight line parallel to the axis of rotation of the shaft 210, and the permanent magnets that touch the interface between the permanent magnet groups 230a, 230b, and 230c have a wide edge, that is, a trapezoidal width. The edges corresponding to the large base face each other so that a pair of permanent magnets facing each other form a shape close to the rhombus shape. In other words, adjacent permanent magnet groups are arranged so that the N-pole permanent magnet and the S-pole permanent magnet are arranged to have a symmetrical structure with respect to the boundary line.

이에 따라, 영구자석군들(230a, 230b, 230c) 사이의 경계면에 닿아 서로 마주하게 되는 영구자석들은 동일 극성을 갖게 되어 서로 척력(斥力)을 받게 되므로, 자력선이 표면에 대해 법선방향을 향하고, 결국, 영구자석에서 발생되는 자속(磁束)은 누설 없이 공극(孔隙)을 통과하여 고정자(100)의 전기자권선(미도시)에 쇄교(interlinkage)할 수 있는 것이다.Accordingly, the permanent magnets that reach the interface between the permanent magnet groups 230a, 230b, and 230c face each other have the same polarity and are repulsed with each other, so that the magnetic lines of force face the normal to the surface. As a result, the magnetic flux generated in the permanent magnet can be interlinked with the armature winding (not shown) of the stator 100 by passing through the air gap without leakage.

그리고, 고정자(100)의 전기자권선(미도시)은 샤프트(210)의 축방향에 평행하므로, 상기 영구자석들의 자속에 끊김 없이 쇄교되어 유기 기전력의 파형을 좋게 한다.
In addition, the armature winding (not shown) of the stator 100 is parallel to the axial direction of the shaft 210, so that the magnetic flux of the permanent magnets are seamlessly bridged to improve the waveform of the organic electromotive force.

한편, 영구자석군들(230a, 230b, 230c) 사이의 경계에는, 몸체(220)의 외주면에 끼워지는 링(240)을 각각 장착하여서, 영구자석의 테두리면 중에서 폭이 넓은 쪽의 테두리면을 링(240)에 닿게 한다. On the other hand, at the boundary between the permanent magnet groups (230a, 230b, 230c), by mounting a ring 240 fitted to the outer peripheral surface of the body 220, respectively, a wide edge of the edge of the permanent magnet Touch ring 240.

또한, 몸체(220)의 외주면 중에서 양단측에는 상기 링(240)과 동일한 엔드링(2260, 261)을 끼워서, 링(240)을 개재하여 몸체(220)의 외주면에 장착되는 영구자석군들(230a, 230b, 230c)이 상기 두개의 엔드링(260, 261) 사이에 있게 된다.In addition, both ends of the outer peripheral surface of the body 220 by inserting the same end ring (2260, 261) and the ring 240, the permanent magnet groups 230a mounted on the outer peripheral surface of the body 220 via the ring 240 , 230b, 230c will be between the two end rings 260, 261.

이와 같이 각각의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 속한 영구자석들은, 폭이 넓은 쪽의 테두리면을 상기 링(240) 및 엔드링(260, 261)에 닿게 되어서, N극 및 S극의 특성에 의해 상호 인력 또는 척력을 받더라도 움직이지 아니하게 된다. 즉, 회전자에 장착되는 영구자석들은 그 자력이 매우 커서 비록 회전자에 견고하게 고정하더라도 서로 인력 및 척력이 작용하여 뒤틀릴 수도 있으나, 상기 링(240) 및 엔드링(260, 261)은 그러한 뒤틀림을 방지할 수 있는 것이다.In this way, the permanent magnets belonging to each of the permanent magnet groups 230a, 230b, 230c, the wide border surface of the ring 240 and the end rings 260, 261, the N pole and S Due to the nature of the pole, even if subjected to mutual attraction or repulsion, it does not move. That is, the permanent magnets mounted on the rotor are very large in magnetic force, and even though they are firmly fixed to the rotor, they may be distorted due to the attraction and repulsive force of each other, but the ring 240 and the end rings 260 and 261 may be It can prevent warping.

아울러, 상기 링(240) 및 엔드링(260, 261)은 일반적으로 사용되는 전기자 코어와 동일한 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 이는, 영구자석에서 발생되는 자속의 누설을 방지하기 위함이다. 즉, 전기자 코어의 재질로 구성되는 링(240)은, 영구자석군들(230a, 230b, 230c) 사이에 형성될지 모르는 자기력선을 차단하고, 상기 엔드링(260, 261)은 회전자(200) 몸체(220)의 양단 방향으로 형성될지 모르는 자기력선을 차단하는 것이다.In addition, the ring 240 and end rings 260 and 261 are preferably made of the same material as the armature core that is generally used. This is to prevent the leakage of magnetic flux generated in the permanent magnet. That is, the ring 240 made of a material of the armature core blocks the magnetic force lines that may be formed between the permanent magnet groups 230a, 230b, and 230c, and the end rings 260 and 261 are the rotor 200. It is to block the lines of magnetic force that may be formed in both ends of the body 220.

또한, 영구자석군들(230a, 230b, 230c), 링(240) 및 엔드링(260, 261)을 몸체(220)로부터 이탈되지 아니하게 하고, 아울러, 순차적으로 끼워진 상태로 밀착시키기 위해서, 샤프트(210)에 관통되어 몸체(220)의 양단에 각각 고정되는 전면판(250) 및 배면판(251)으로 엔드링(260, 261)를 누르게 하였다.
Further, in order to keep the permanent magnet groups 230a, 230b, 230c, the ring 240 and the end rings 260, 261 from being detached from the body 220, and to be in close contact with each other, the shaft Through the 210 and the end plate 260, 261 to the front plate 250 and the back plate 251 is fixed to both ends of the body 220, respectively.

또한, 상기 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 회전자는, 상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 속한 영구자석들을 볼트(271) 체결로 몸체(220)의 외주면에 고정하도록 구성된다. 즉, 각각 영구자석들에 상하로 관통되는 볼트구멍(231)을 형성하고, 각각의 영구자석들을 부착할 몸체(220) 외주면에 암나사인 볼트체결구(270)를 형성하여서, 상기 링(240) 및 엔드링(260, 261)을 상기 몸체(220) 외주면에 끼운 후에 각각의 영구자석들을 볼트(271)로 볼트구멍(231)에 끼우고 볼트체결구(270)에 나사결합시켜 몸체(220) 외주면에 고정하는 것이다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서 영구자석들은 상기 링(240) 및 엔드링(260, 261)을 장착한 후에 개별적으로 고정할 수 있음을 볼 수 있다.여기서, 상기 볼트구멍(231)은 볼트(271)를 끼웠을 때에 볼트머리를 영구자석 표면으로 노출되지 아니하게 형성된다.Also, referring to FIGS. 3 and 4, the rotor according to an embodiment of the present invention may be configured to fasten the permanent magnets belonging to the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, and 230c by bolts 271 to the body 220. It is configured to be fixed to the outer peripheral surface of the). That is, by forming a bolt hole 231 which penetrates up and down in the permanent magnets, respectively, and forms a female screw bolt fastener 270 on the outer circumferential surface of the body 220 to which the permanent magnets are attached, the ring 240 And end rings 260 and 261 on the outer circumferential surface of the body 220, and then insert the permanent magnets into the bolt holes 231 with bolts 271 and screw the bolts 270 into the body 220. It is fixed to the outer circumferential surface. Accordingly, in the embodiment of the present invention it can be seen that the permanent magnets can be fixed separately after mounting the ring 240 and end rings 260, 261. Here, the bolt hole 231 is a bolt (271) is formed so that the bolt head is not exposed to the permanent magnet surface.

한편, 본 발명의 실시예에서 회전자는, 3개의 영구자석군(230a, 230b, 230c)을 구비하지만, 회전기기를 제작함에 있어 필요로 하는 쇄교자속의 크기에 맞게 영구자석군의 개수를 선택하여 구성할 수 있다. 즉, 회전기기의 용량에 맞게 전기자권선으로 고정자(100)를 구성하고 쇄교자속의 크기도 결정하며, 쇄교자속의 크기가 결정되면 그에 맞는 영구자석군의 개수가 정해지므로, 정해진 영구자석군의 개수에 맞는 원통형 몸체(220)의 길이를 채택하여 제작함으로써 회전자(200)의 크기도 정할 수 있는 것이다.
On the other hand, in the embodiment of the present invention, the rotor is provided with three permanent magnet groups (230a, 230b, 230c), by selecting the number of permanent magnet groups to match the size of the linkage flux required in manufacturing the rotating machine Can be configured. That is, the stator 100 is configured by the armature winding according to the capacity of the rotating device, and the size of the linkage flux is also determined. When the size of the linkage flux is determined, the number of permanent magnet groups is determined accordingly, so that the number of permanent magnet groups is determined. By adopting the length of the cylindrical body 220 to fit it can also determine the size of the rotor 200.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자(200)에 있어서, 영구자석(230)들의 배치를 달리할 수 있음을 보여주는 사시도이다.6 is a perspective view showing that the arrangement of the permanent magnets 230 may be different in the rotor 200 equipped with the parallel permanent magnet according to the first embodiment of the present invention.

상기 도 6에 도시된 회전자에서 영구자석군(230a, 230b, 230c)은 회전자(200)의 회전축을 따라 동일한 형태로 장착되며, 이에 따라, 몸체(220) 외주면에 샤프트(210)와 평행한 직선을 긋고 영구자석의 중심점을 그 직선상에 있도록 장착하되 그 직선상에 장착되는 영구자석은 동일한 극성을 갖게 되며, 아울러, 영구자석의 테두리 중에서 넓은 폭의 테두리가 동일한 방향을 향하게 되는 것이다.In the rotor shown in FIG. 6, the permanent magnet groups 230a, 230b, and 230c are mounted in the same shape along the rotation axis of the rotor 200, and thus, parallel to the shaft 210 on the outer circumferential surface of the body 220. A straight line is drawn and the center point of the permanent magnet is mounted on the straight line, but the permanent magnet mounted on the straight line has the same polarity, and the wide edge of the permanent magnet faces the same direction.

이럴 경우에, 링(240)을 경계로 구획되기는 하지만, 인접하는 영구자석군에 속한 서로 다른 극성의 영구자석들이 링(240)을 경계로 중첩되게 인접하여서, 영구자석군들 사이에도 자력선이 형성된다. 이에 따라, 인접한 영구자석군들 사이에 형성된 자력선의 경로가 커져서 누설 자속을 증가시킬 우려가 있다.In this case, although the boundary is divided by the ring 240, permanent magnets of different polarities belonging to adjacent permanent magnet groups are adjacent to overlap the ring 240 so that magnetic lines are formed between the permanent magnet groups. do. Accordingly, there is a fear that the path of the magnetic force lines formed between adjacent permanent magnet groups is increased to increase the leakage magnetic flux.

따라서, 영구자석군들의 배치는 상기 도 6에 도시된 것보다는 상기 도 2 내지 도 5에 도시된 것과 같이 링(240)을 기준으로 대칭되게 하는 것이 바람직하다.Accordingly, the arrangement of the permanent magnet groups may be symmetrical with respect to the ring 240 as shown in FIGS. 2 to 5 rather than shown in FIG. 6.

한편, 도면으로 도시하지는 아니하였지만, 상기 도 2 내지 도 5에 도시된 것과 같이 링(240)을 기준으로 영구자석군들이 대칭되게 배치하지 아니하고, 대칭구조에서 어느 한쪽을 약간씩 회전시켜 어긋나게 할 경우에 쇄교자속이 왜곡되지만, 그러한 왜곡된 쇄교자속이 필요로 하는 회전기기에서는 복수개의 영구자석군들을 순차적으로 조금씩 회전된 형태로 장착하여 전체 쇄교자속의 파형을 필요로 하는 파형이 되게 할 수도 있다.
On the other hand, although not shown in the drawings, as shown in FIGS. 2 to 5 when the permanent magnet groups are not arranged symmetrically with respect to the ring 240, if any one by slightly rotating in the symmetrical structure to shift Although the linkage flux is distorted, the rotating machine requiring such a distorted linkage flux may be equipped with a plurality of permanent magnet groups sequentially rotated little by little to form a waveform requiring the waveform of the entire linkage flux.

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전자(200)의 사시도이고, 7 is a perspective view of a rotor 200 according to a second embodiment of the present invention,

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전자(200)의 설치 예시도이고, 8 is an exemplary view illustrating the installation of the rotor 200 according to the second embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전자(200)를 장착한 회전기기의 사시도이다.9 is a perspective view of a rotary machine equipped with a rotor 200 according to a second embodiment of the present invention.

상기 도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전자(200)는, 코어(281)에 계자권선(282)을 감은 보극(280)을 치합된 형태로 마주하는 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S) 사이에 구비하고, 상기 보극(280)에 외부 전기를 공급하기 위해서 샤프트(210)에 슬립링(211)을 더욱 구비한다.7 to 9, the rotor 200 according to the second exemplary embodiment of the present invention includes N facing the poles 280 wound around the core 281 in the form of a meshed shape. It is provided between the pole permanent magnet 220N and the S pole permanent magnet 220S, and further includes a slip ring 211 on the shaft 210 to supply external electricity to the complementary pole 280.

즉, 상기 제2 실시예에선, 서로 간격을 두고 치합된 형태를 이루러 마주하게 되는 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S) 사이를 보극(280)으로 채우듯이 장착하되, 등변사다리꼴이나 이등변삼각형의 사면에 해당되는 영구자석의 테두리를 따라 장방형으로 보극(280)을 형성하여 장착하는 것이다. 그리고, 상기 슬립링(211)을 통해 공급받는 직류전기를 보극(280)의 계자권선(282)에 흘려주어 코어(281)를 전자석으로 만드는 것이며, 상기 보극(280)은 몸체(220) 외주면의 둘레방향을 따라 N극과 S극이 교호적으로 형성되도록 각 계자권선(282)의 감긴 방향이 결정된다. 여기서, 서로 간격을 두고 치합되는 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S)의 사면은 서로 평행하므로, 장방형으로 형성되는 상기 보극(280)의 길이방향이 영구자석(220N, 220S)의 사면과 평행하게 하여, 상기 보극(280)의 길이방향이 샤프트(210)에 평행한 직선과 평행하지 아니하고 일정한 각을 이루게 된다.That is, in the second embodiment, the N pole permanent magnets 220N and S pole permanent magnets 220S, which face each other to form a shape in which they are spaced apart from each other, are mounted as if they are filled with the poles 280, and is equilateral. Along the edge of the permanent magnet corresponding to the slope of the trapezoid or isosceles triangle is to form the pole 280 to be mounted. In addition, the direct current supplied through the slip ring 211 flows to the field winding 282 of the pole 280 to make the core 281 an electromagnet, and the pole 280 is formed on the outer circumferential surface of the body 220. The winding direction of each field winding 282 is determined so that the N pole and the S pole are alternately formed along the circumferential direction. Here, since the slopes of the N pole permanent magnets 220N and the S pole permanent magnets 220S that are engaged at intervals with each other are parallel to each other, the longitudinal direction of the poles 280 formed in a rectangular shape is permanent magnets 220N and 220S. Parallel to the slope of the, the longitudinal direction of the pole 280 is not parallel to a straight line parallel to the shaft 210 to form a constant angle.

또한, 도 8 및 도 9를 참조하면 상기 슬립링(211)은 정면커버(120)의 외부로 노출시켜 정면커버(120)에 설치된 브러쉬(123)에 접촉되게 함으로써, 브러쉬(123) 및 슬립링(211)을 전기적으로 연결되게 한다. 그리고, 상기 브러쉬(123)를 통해 직류전기를 공급한다. 이때, 보극(280)의 계자권선(282)과 슬립링(211)을 서로 전기적으로 연결하고, 브러쉬(123)를 외부 전기공급원에 전기적으로 연결하는 것은 일반적으로 잘 알려진 공지의 기술이므로, 상기 도면들에선 도시하지 아니하였음에 유의해야한다.8 and 9, the slip ring 211 is exposed to the outside of the front cover 120 to be in contact with the brush 123 installed on the front cover 120. Let 211 be electrically connected. Then, DC electricity is supplied through the brush 123. At this time, the field winding 282 and the slip ring 211 of the pole 280 and the electrical connection to each other, the electrical connection of the brush 123 to an external electrical supply is generally known in the art well known, Note that they are not shown.

이와 같이 장착된 상기 보극(280)들은 직류전기를 공급받지 아니하면 단순 코어가 되고, 직류전기를 공급받으면 계자권선(282)의 감긴 방향 및 직류전기의 극성에 따라 미리 정해진 자극을 갖게 된다. 여기서, 상기 보극(280)은 직류전기의 공급으로 자극을 띄게 되게 될 때에 고정자(100)의 전기자권선(미도시)에 쇄교되는 자속을 증가시키지만 쇄교 자속의 파형을 보면 시간축으로 쉬프트(shift)한 것이 되고 쉬프트 방향의 파형 부분을 변형시켜 일그러지게 한 것이 된다. 이러한 쇄교자속의 일그러짐은 상기 보극(280)을 형성할 때에 계자권선(282)이 차지하는 공간이 필요하고 영구자석(230)들과도 이격시켜야 하며, 영구자석(230)들 사이에 길게 형성됨에 따라, 치합된 형태의 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S) 사이를 빈틈없이 채울 수 없기 때문에 발생되는 것이다. 즉, 일반적으로 회전기기에 채용되는 공지된 보극(補極)은 자극과 자극 사이에 설치되어 전기자반작용을 보상하지만, 본 발명에 따른 상기 보극(280)과 쇄교자속 전체를 변경시킨다는 점에서 차이를 갖게 되고 그 작용도 상이한 것이다.The poles 280 mounted as described above become a simple core when not supplied with direct current electricity, and have a predetermined magnetic pole according to the winding direction of the field winding 282 and the polarity of the direct current electricity when the direct current is supplied. Here, when the pole 280 is stimulated by the supply of direct current electricity, the magnetic flux that is bridged to the armature winding (not shown) of the stator 100 increases, but the waveform of the bridge magnetic flux is shifted on the time axis. The waveform portion in the shift direction is deformed and distorted. This distortion of the crosslinking flux requires space occupied by the field winding 282 when forming the poles 280 and should be spaced apart from the permanent magnets 230, and is formed long between the permanent magnets 230. , N-pole permanent magnet (220N) and S-pole permanent magnet (220S) of the bonded form is because it can not fill without gap. That is, the known poles generally employed in rotary machines are installed between the poles and the poles to compensate for the electromagnetism, but in that the poles 280 and the chain linkage flux in accordance with the present invention are changed. Will have a different action.

따라서, 본 발명이 장착되는 회전기기가 발전기이면 전기자권선에 유기되는 기전력을 감소시키게 된다. 이는, 발전기에 가해지는 회전력이 매우 클 경우에 보극(280)에 직류전기를 공급하고 회전력이 적정 수준이면 보극(280)에 직류전기를 공급하지 아니하는 형태로 유기 기전력을 조절할 수 있게 한다.Therefore, if the rotary device is equipped with the present invention is a generator to reduce the electromotive force induced in the armature winding. This, when the rotational force applied to the generator is very large, it is possible to supply the direct current to the pole 280, and if the rotational force is appropriate level, it is possible to adjust the organic electromotive force in the form of not supplying the direct current to the pole 280.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전자는, 치합되는 N극 영구자석과 S극 영구자석 사이의 간격을 약간 크게 하여 그 사이에 상기한 보극(280)을 장착함으로서, 필요에 따라 자속을 가변시키는 것이다.That is, the rotor according to the second embodiment of the present invention, by slightly increasing the distance between the N-pole permanent magnet and the S-pole permanent magnet to be fitted, and by mounting the above-mentioned pole 280 therebetween, the magnetic flux as needed It is variable.

한편, 상기 도 7 및 도 8에 도시된 실시예에서는, 모든 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 보극(280)을 장착하였으나, 영구자석군들(230a, 230b, 230c) 중에 일부 영구자석군만 보극(280)을 장착할 수도 있다.
On the other hand, in the embodiment shown in Figure 7 and 8, although the permanent pole 280 is mounted on all the permanent magnet groups (230a, 230b, 230c), some of the permanent magnet groups (230a, 230b, 230c) Only the magnet group may mount the pole 280.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, . ≪ / RTI > Accordingly, such modifications are deemed to be within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 고정자 110 : 케이스 120 : 정면커버
130, 131 : 베어링 140 : 중공
200 : 회전자 210 : 샤프트 220 : 몸체
230 : 영구자석 230N : N극 영구자석 230S : S극 영구자석
230a, 230b, 230c : 영구자석군 231 : 볼트구멍
240 : 링 250 : 전면판 251 : 배면판
260, 261 : 엔드링 270 : 볼트체결구 271 : 볼트
280 : 보극 281 : 코어 282 : 계자권선100: stator 110: case 120: front cover
130, 131: bearing 140: hollow
200: rotor 210: shaft 220: body
230: permanent magnet 230N: N pole permanent magnet 230S: S pole permanent magnet
230a, 230b, 230c: permanent magnet group 231: bolt hole
240: ring 250: front panel 251: back panel
260, 261: end ring 270: bolt fastener 271: bolt
280: pole 281: core 282: field winding

Claims (7)

샤프트(210)를 회전축으로 하는 원통형 몸체(220)의 외주면에 영구자석(230)을 고정한 형태로 구성되어, 전기자권선이 감긴 고정자(100)의 내부 중공(140)에서 샤프트(210)를 축으로 회전할 수 있게 한 회전기기의 회전자에 있어서,
샤프트(210)에 나란한 직선상의 어느 한 방향으로 폭이 점차 넓어지는 N극 영구자석(220N)과 다른 한 방향으로 폭이 점차 넓어지는 S극 영구자석(220S)을 몸체(220)의 외주면에 둘레 방향을 따라 교대로 배치하여서 N극 영구자석(220N)들과 S극 영구자석(220S)들을 서로 간격을 두고 치합되는 형태로 구비하되,
치합된 형태의 N극 영구자석(220N)들과 S극 영구자석(220S)들을 하나의 영구자석군으로 하여, 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)을 샤프트(210)의 축방향으로 연이어지게 몸체(220)의 외주면에 구비하는 것임을 특징으로 하는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자.
The permanent magnet 230 is fixed to the outer circumferential surface of the cylindrical body 220 having the shaft 210 as the rotating shaft, and the shaft 210 is rotated as an axis in the inner hollow 140 of the stator 100 in which the armature winding is wound. In the rotor of a rotary machine that is allowed to rotate,
Around the outer circumferential surface of the body 220, the N pole permanent magnet 220N gradually widens in one direction in a straight line parallel to the shaft 210 and the S pole permanent magnet 220S gradually widens in the other direction. N-pole permanent magnets (220N) and S-pole permanent magnets (220S) are arranged in an alternating direction along the direction and provided in a form that is engaged with each other,
A plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, 230c are formed in the axial direction of the shaft 210 using the N-pole permanent magnets 220N and the S-pole permanent magnets 220S of the combined form as one permanent magnet group. Rotor equipped with a permanent magnet in parallel structure, characterized in that provided on the outer circumferential surface of the body 220 to be connected successively.
제 1항에 있어서,
상기 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S)은,
몸체(220) 외주면의 형상에 맞게 곡면을 이루되, 평면상으로 펼치면 등변 사다리꼴이나 아니면 이등변 삼각형을 이루는 것임을 특징으로 하는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자.
The method of claim 1,
The N pole permanent magnet 220N and S pole permanent magnet 220S,
Body (220) Rotor with a parallel structure permanent magnet, characterized in that the curved surface to form the outer circumferential surface, when it is unfolded in a plane form an isosceles trapezoid or an isosceles triangle.
제 2항에 있어서,
상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)의 사이에는,
몸체(220)의 외주면에 끼워지는 링(240)을 각각 장착하는 것임을 특징으로 하는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자.
The method of claim 2,
Between the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, 230c,
Rotor equipped with a parallel permanent magnet, characterized in that for mounting each of the ring 240 fitted to the outer peripheral surface of the body 220.
제 3항에 있어서,
상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)은,
몸체(220)의 양단 외주면에 끼워지는 두개의 엔드링(260, 261)의 사이에 고정되는 것임을 특징으로 하는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자.
The method of claim 3, wherein
The plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, 230c,
Rotor equipped with a parallel permanent magnet, characterized in that fixed between two end rings (260, 261) fitted to the outer peripheral surface of both ends of the body (220).
제 4항에 있어서,
상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 각각 속한 동일 극성의 영구자석들은,
중심점이 샤프트(210)에 나란한 직선상에 놓이도록 몸체(220)의 외주면에 장착되되,
인접하는 영구자석군들에 속한 동일 극성의 영구자석들을 폭이 넓은 쪽을 서로 마주하게 장착됨을 특징으로 하는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자.
The method of claim 4, wherein
Permanent magnets of the same polarity belonging to the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, 230c, respectively,
It is mounted on the outer circumferential surface of the body 220 so that the center point lies on a straight line parallel to the shaft 210,
A rotor equipped with parallel permanent magnets, characterized in that permanent magnets of the same polarity belonging to adjacent permanent magnet groups are mounted facing each other on a wide side.
제 5항에 있어서,
치합된 형태로 마주하는 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S) 사이에는, 코어(281)에 계자권선(282)을 감은 보극(280)을 N극 영구자석(220N)과 S극 영구자석(220S)의 마주하는 변을 따라 길게 형성하여서,
상기 보극(280)의 계자권선(282)에 외부 전기를 공급하여 미리 정해진 극성을 갖게 할 수 있음을 특징으로 하는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자.
6. The method of claim 5,
Between the N pole permanent magnets 220N and the S pole permanent magnets 220S facing each other in a meshed form, the poles 280 wound with the field winding 282 around the core 281 are N pole permanent magnets 220N and S. Long along the opposite sides of the pole permanent magnet (220S),
Rotor equipped with a parallel permanent magnet characterized in that it can have a predetermined polarity by supplying external electricity to the field winding 282 of the pole 280.
제 6항에 있어서,
상기 복수의 영구자석군들(230a, 230b, 230c)에 속한 영구자석들(220N, 220S)은,
상기 링(240) 및 엔드링(260, 261)을 상기 몸체(220)의 외주면에 끼운 후에 볼트(271)로 몸체(220)의 외주면에 고정되는 것임을 특징으로 하는 병렬구조 영구자석을 장착한 회전자.The method according to claim 6,
Permanent magnets 220N, 220S belonging to the plurality of permanent magnet groups 230a, 230b, 230c,
The ring 240 and end rings 260 and 261 are fitted to the outer circumferential surface of the body 220, and then mounted on a parallel structure permanent magnet, characterized in that the bolt 271 is fixed to the outer circumferential surface of the body 220 Electronic.
KR1020100091480A 2010-09-17 2010-09-17 Rotor with permanent magnet in parallel structure KR101197593B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100091480A KR101197593B1 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Rotor with permanent magnet in parallel structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100091480A KR101197593B1 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Rotor with permanent magnet in parallel structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120029591A KR20120029591A (en) 2012-03-27
KR101197593B1 true KR101197593B1 (en) 2012-11-08

Family

ID=46133952

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100091480A KR101197593B1 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Rotor with permanent magnet in parallel structure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101197593B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102086456B1 (en) * 2018-11-12 2020-03-09 주식회사 스타리온 apparatus of rotor and stator for motor and generator
KR102179108B1 (en) * 2019-06-03 2020-11-16 주식회사 뫼비온 apparatus of generator for high-speed charge

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11356019A (en) 1998-06-03 1999-12-24 Mitsubishi Electric Corp Rotor of rotating machine
US20060097601A1 (en) 2004-11-10 2006-05-11 Willi Hauger Rotor arrangement for an electric machine and a method for the manufacture of a rotor arrangement
KR100921243B1 (en) 2007-11-02 2009-10-12 윤상기 Rotor of permanent magnet type ac generator having division magnet arrangement
JP2010081676A (en) 2008-09-24 2010-04-08 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp Rotor of rotating electrical machine, and rotating electrical machine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11356019A (en) 1998-06-03 1999-12-24 Mitsubishi Electric Corp Rotor of rotating machine
US20060097601A1 (en) 2004-11-10 2006-05-11 Willi Hauger Rotor arrangement for an electric machine and a method for the manufacture of a rotor arrangement
KR100921243B1 (en) 2007-11-02 2009-10-12 윤상기 Rotor of permanent magnet type ac generator having division magnet arrangement
JP2010081676A (en) 2008-09-24 2010-04-08 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp Rotor of rotating electrical machine, and rotating electrical machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102086456B1 (en) * 2018-11-12 2020-03-09 주식회사 스타리온 apparatus of rotor and stator for motor and generator
KR102179108B1 (en) * 2019-06-03 2020-11-16 주식회사 뫼비온 apparatus of generator for high-speed charge

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120029591A (en) 2012-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103370852B (en) Electric motor
KR102078684B1 (en) Mechanical drive to the motor and alternator
EP2394351A2 (en) Electrical machine
KR20120118756A (en) Brushless direct current motor
KR20130073839A (en) Electric machine for a wind energy plant
KR20120056408A (en) Generator
EP2800257A1 (en) Electromagnetic generator
KR101332523B1 (en) Electric motor having dichotomous magnetic array structure of rotor
KR20190088960A (en) DC generator utilizing of a multi-circuit brush
JP2021145544A (en) Pairs of complementary unidirectionally magnetic rotor/stator assemblies
US7557482B2 (en) Axial-flux electric machine
KR101324546B1 (en) Time difference generator using balance of both poles
KR20190090755A (en) Mechanical drive to the motor and alternator
KR101197593B1 (en) Rotor with permanent magnet in parallel structure
KR100597191B1 (en) A rotor for gernerator and motor
KR20180134737A (en) DC generator utilizing of a multi-circuit brush
TW201810863A (en) Nested stator structure for DC motor
KR20090108778A (en) A rotor for outer type bldc motor
KR101872262B1 (en) Magnet generator
KR20130049189A (en) Development magnetic induced
KR20100012640A (en) Auxiliary apparatus for generating energy
RU2543606C1 (en) Electrical machine rotor magnetic system
KR20010077338A (en) Generator using magnet
KR20190016413A (en) DC generator utilizing of a multi-circuit brush and Distributor
JP5869322B2 (en) Generator

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170727

Year of fee payment: 5

R401 Registration of restoration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190430

Year of fee payment: 7