KR101200505B1

KR101200505B1 - 직류 모터

Info

Publication number: KR101200505B1
Application number: KR1020110045687A
Authority: KR
Inventors: 조진규; 강형식; 김민수
Original assignee: 동양기전 주식회사
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-11-12

Abstract

본 발명에 따른 직류 모터는, 프레임; 상기 프레임에 대해 회전 가능하게 설치된 회전축과 일체로 회전하며 그 회전축의 둘레 방향으로 배치된 코어 및 그 코어의 상측에 배치된 정류자; 상기 프레임에 고정되며 상기 회전축의 둘레 방향을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 영구자석; 및 상기 정류자에 전기를 공급하도록 상기 정류자에 슬라이딩 가능하게 배치된 브러시를 포함하는 직류 모터에 있어서, 상기 정류자는 4n+1 개의 정류자편을 구비하며, 상기 코어는 상기 정류자편의 개수와 동일한 개수의 슬롯을 구비하며, 상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 동일하도록 권선되며, 이웃하는 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯에 권선된 코일의 권선 방향은 서로 반대가 되며, 상기 정류자편이 순차적으로 1, 2, …, 4n+1의 순번을 가진다고 정의할 때 i 번째의 정류자편에서 출발한 코일은 i+2n+1 번째 정류자편에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

직류 모터{DC motor}

본 발명은 직류 모터에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 회전자의 구조 및 코일 권선 방법에 관한 것이다.

직류 모터는 일반적으로 고정자와 회전자를 포함하고 있다. 이러한 직류 모터를 구성하는 직류 모터용 회전자 조립체 중에서 일반적인 것으로서 팬 모터용 회전자 조립체는 팬 모터의 내부에 회전가능하게 설치되는 장치이다. 팬 모터는 일반적으로 자동차의 라디에이터, 냉동 냉장기, 에어콘 등의 냉매나 열이 발생되는 구성부품을 냉각하기 위해 설치된다.

이와 같은 구성을 가지는 직류 모터는 프레임, 그 프레임에 대해 회전 가능하게 설치된 회전축과 일체로 회전하며 그 회전축의 둘레 방향으로 배치된 코어 및 그 코어의 상측에 배치된 정류자 및 상기 프레임에 고정되며 상기 회전축의 둘레 방향을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 영구자석을 포함하고 있다. 또한, 직류 모터는 상기 정류자에 전기를 공급하도록 상기 정류자에 슬라이딩 가능하게 배치된 브러시를 포함하고 있다. 직류 모터 중 회전자는 상기 영구자석과의 전자기 유도 현상에 의해 플레밍의 왼손 법칙에 의해 힘을 받음으로써 회전한다. 상기 회전자는 코어에 코일을 다수 권선 함으로서 상기 영구자석과의 전자기 유도에 의한 힘을 조절할 수 있다. 코어에 코일을 권선하는 방법은 여러 가지가 공지되어 있다. 이와 같이 공지된 직류 모터의 일 예로서 자동차용 팬 모터의 개략적인 분해 사시도를 도 1에 도시하였다. 도 2는 도 1에 도시된 회전자의 코어에 코일이 권선된 구조와 정류자편의 전기적인 연결관계를 도해하여 도시한 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래 직류 모터(1)의 회전자의 코어(2)에 권선된 코일(5)은 정류자가 20개의 정류자편(3)으로 구성되며 코어는 정류자편(3)과 같은 수의 슬롯을 구비하고 있다. 도 2에는 20개의 정류자편(3)과 코어 슬롯을 펼쳐서 보여주고 있다. 이와 같이 구성된 종래의 직류 모터는 정류자편(3)의 수가 20개로서 영구자석 극수(4개임)의 배수가 되어 모터 구동시 영구자석 사이에 코어 슬롯이 걸려서 코깅 토크에 나쁜 영향을 주는 문제점이 있다. 이에 따라 모터의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한 도 2와 같은 방식으로 권선된 직류 모터는 4개의 브러시를 사용하여야만 하며 2개의 브러시를 사용할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 정류자편과 코어 슬롯의 구조를 변경하여 영구자석과의 전자기 유도시 효율을 향상시키며 2개의 브러시와 4개의 브러시를 모두 사용할 수 있는 직류 모터를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 직류 모터는, 프레임;

상기 프레임에 대해 회전 가능하게 설치된 회전축과 일체로 회전하며 그 회전축의 둘레 방향으로 배치된 코어 및 그 코어의 상측에 배치된 정류자;

상기 프레임에 고정되며 상기 회전축의 둘레 방향을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 영구자석; 및

상기 정류자에 전기를 공급하도록 상기 정류자에 슬라이딩 가능하게 배치된 브러시를 포함하는 직류 모터에 있어서,

상기 정류자는 4n+1 개의 정류자편을 구비하며,

상기 코어는 상기 정류자편의 개수와 동일한 개수의 슬롯을 구비하며,

상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 동일하도록 권선되며, 이웃하는 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯에 권선된 코일의 권선 방향은 서로 반대가 되며, 상기 정류자편이 순차적으로 1, 2, …, 4n+1의 순번을 가진다고 정의할 때 i 번째의 정류자편에서 출발한 코일은 i+2n+1 번째 정류자편에 전기적으로 연결된 점에 특징이 있다. (단, n 은 3 이상의 정수임, 1≤i≤4n+1)

상기 정류자편의 수는 21 개이며,

상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 4인 것으로 구성될 수 있다.

상기 정류자편의 수는 17 개이며,

상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 3인 것으로 구성될 수 있다.

상기 정류자편의 수는 13 개이며,

상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 2인 것으로 구성될 수 있다.

상기 직류 모터 회전자의 권선 방법을 사용함으로써 직류 모터의 효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따른 직류 모터 및 회전자 권선 방법은, 영구자석의 극수와 배수가 되지 않도록 정류자편과 코어 슬롯을 형성하며, 각각의 영구자석에 대응하는 코일이 감긴 슬롯의 수를 동일하게 유지하며 이웃하는 영구자석에 대응하는 코일의 권선 방향을 서로 반대로 함으로써 2개의 브러시와 4개의 브러시를 모두 사용할 수 있는 회전자를 제공하여 원가절감 및 생산성을 향상시키는 동시에 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다. 또한 본 발명에 따른 직류 모터 및 회전자 권선 방법은 영구자석 극수와 코어의 슬롯 수가 정배수로 구성되지 않아 코깅 토크가 우수한 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 직류 모터의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 직류 모터의 회전자 권선 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직류 모터의 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 회전자의 형태를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 회전자에 코일을 권선하는 방법의 제1예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 4에 도시된 회전자에 코일을 권선하는 방법의 제2예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 4에 도시된 회전자에 코일을 권선하는 방법의 제3예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 방법이 적용된 직류 모터의 성능을 종래 모터와 비교한 시험결과이다.
도 9는 도 3에 도시된 직류 모터에 적용할 수 있는 4 브러시 타입의 엔드커버를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 3에 도시된 직류 모터에 적용할 수 있는 2 브러시 타입의 엔드커버를 보여주는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직류 모터의 개략적인 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 회전자의 형태를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 회전자에 코일을 권선하는 방법의 제1예를 보여주는 도면이다. 도 6은 도 4에 도시된 회전자에 코일을 권선하는 방법의 제2예를 보여주는 도면이다. 도 7은 도 4에 도시된 회전자에 코일을 권선하는 방법의 제3예를 보여주는 도면이다. 도 8은 도 5에 도시된 방법이 적용된 직류 모터의 성능을 종래 모터와 비교한 시험결과이다. 도 9는 도 3에 도시된 직류 모터에 적용할 수 있는 4 브러시 타입의 엔드커버를 보여주는 도면이다. 도 10은 도 3에 도시된 직류 모터에 적용할 수 있는 2 브러시 타입의 엔드커버를 보여주는 도면이다.

도 3 내지 도 10를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 모터(10)는 프레임(20)과, 영구자석(30)과, 회전축(40)과, 코어(60)와, 정류자와 브러시(80)와, 코일(70)을 포함하고 있다.

상기 직류 모터(10)는 본 실시 예에서 자동차용 팬 모터를 예로서 채용하여 설명하기로 한다.

상기 프레임(20)은 실린더 형상의 내부 공간을 가진 부재이다. 상기 프레임(20)의 내주면에는 복수 개의 영구자석(30)이 고정되어 있다. 상기 프레임(20)과 상기 영구자석(30)은 상기 직류 모터(10)의 고정자를 구성한다. 상기 영구자석(30)은 복수 구비되며 본 실시 예에서는 4개가 구비되어 있다. 상기 영구자석(30)은 도 1에 도시된 종래의 직류 모터(10)에 구비된 영구자석(30)과 동일할 수 있다. 즉, 상기 영구자석(30)은 후술하는 회전축(40)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되도록 배치되어 있다.

상기 회전축(40)은 상기 프레임(20)에 대해 회전 가능하게 설치되어 있다. 상기 회전축(40)은 상기 프레임(20)의 중심을 관통하도록 설치된다.

상기 정류자는 상기 회전축(40)과 일체로 회전하도록 설치되어 있다. 상기 정류자는 복수의 정류자편(50)으로 구성되어 있다. 상기 정류자편(50)들 간은 전기적으로 절연되도록 구성되어 있다. 상기 정류자편(50)은 4n+1개로 구성된다. 상기 정류자편(50)의 수를 정의하는 4n+1에서 n은 정수이며 3 이상인 값을 가진다. 아래 실시 예에서 도 5는 n=5인 경우를 나타냈으며, 도 6은 n=4인 경우를 나타냈으며, 도 7은 n=3인 경우를 나타냈다. 상기 정류자편(50)은 상기 회전축(40)의 둘레 방향으로 배치되어 있다. 상기 정류자는 후술하는 코어(60)에 대해 상기 회전축(40) 방향 상 상측에 배치되어 있다.

상기 브러시(80)는 상기 정류자에 전기를 공급하는 장치이다. 상기 브러시(80)는 상기 정류자에 슬라이딩 가능하게 배치되어 있다.

상기 코어(60)는 상기 정류자편(50)의 개수와 동일한 개수의 슬롯을 구비하고 있다. 본 실시 예에서 상기 코어(60)는 4n+1개의 슬롯을 구비하고 있다. 즉, 도 5에는 21개의 슬롯이 구비되어 있으며, 도 6에는 17개의 슬롯이 구비되어 있고, 도 7에는 13개의 슬롯이 구비되어 있다.

상기 코일(70)은 상기 코어(60)에 권선되어 상기 정류자편(50)에 전기적으로 연결된다. 상기 코일(70)은 상기 정류자편(50) 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어(60)의 슬롯 수가 동일하도록 권선된다. 상기 코일(70)은 이웃하는 영구자석(30)에 대응하는 코어(60)의 슬롯에 권선된 코일(70)의 권선 방향은 서로 반대가 된다. 즉 하나의 영구자석(30)에 대응하는 코일의 권선 방향이 시계방향인 경우 그 영구자석(30)에 인접하는 영구자석에 대응하는 코일의 권선 방향은 반 시계방향이 된다. 상기 코일(70)은 상기 정류자편(50)이 순차적으로 1, 2, …, 4n+1의 순번을 가진다고 정의할 때 i 번째의 정류자편(50)에서 출발한 코일(70)은 i+2n+1 번째 정류자편(50)에 전기적으로 연결된다. 여기서 n 은 3 이상의 정수이며, 1≤i≤4n+1의 값을 가진다.

더 구체적으로, 도 4에는 도 3에 도시된 직류 모터(10)에 포함된 회전자를 보다 상세하게 도시하였다. 도 3에 도시된 회전자에 상기 코일(70)을 권선하는 방법은 도 5, 도 6, 도 7에 각각 다른 실시 예로서 도시하였다.

먼저, 도 5를 참조하면 제1예에 따른 코일(70)의 권선 방법은 n=5인 경우이다. n=5인 경우에 상기 정류자편(50)과 상기 코어(60)의 슬롯 수는 각각 21개가 된다. 그리도 각 정류자편(50)에 대해 임의의 위치에서 순차적으로 번호를 매기면 1, 2, 3, …, 21이 된다. 또한, 상기 코어(60)는 슬롯에 의해 분리된 권선부(65) 역시 21개의 영역으로 구분된다. 상기 권선부(65)에 대해 순차적으로 번호를 매기면 1, 2, 3, …, 21이 된다. 이와 같이 번호가 매겨진 정류자편(50)과 코어(60)가 도 5에 펼쳐진 형태로 도시되어 있다. 도 5를 참조하면 상기 코일(70)의 권선 방법은 예컨대, 2번 정류자편(50)에서 출발한 코일(70)은 상기 코어(60)의 1,2,3,4번을 한 묶음으로 하여 시계 방향으로 권선된 후 2개의 슬롯을 건너뛰어 7,8,9,10번을 한 묶음으로 하여 반 시계 방향으로 권선된 후 하나의 슬롯을 건너뛰어 13번 정류자편(50)에 전기적으로 연결된다. 계속하여 13번 정류자편(50)에서 출발한 코일(70)은 12,13,14,15 번 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 시계 방향으로 권선된 후 2개의 슬롯을 건너뛰어 18,19,20,21 번 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 반 시계 방향으로 권선된 후 하나의 슬롯을 건너뛰어 3번 정류자편에 전기적으로 연결된다. 2번 정류자편(50)에서 출발하여 13번 정류자편(50)에 도달한 권선 패턴이 하나의 주기를 이루며 이와 같은 과정을 11회 반복하면 모든 정류자편(50)에 상기 코일(70)이 전기적으로 연결된다. 도 5에 도시된 제1예에서 하나의 영구자석(30)에 대응하는 권선부(65)의 수는 4개씩 한 묶음을 이룬다. 또한, 시계 방향 권선 후 2개의 슬롯을 건너뛰고 반 시계 방향 권선 후 1개의 슬롯을 건너뛰는 패턴은 하나의 영구자석(30)에 대응하는 코일이 권선된 권선부(65)의 숫자를 일정하기 유지하기 위한 것이다.

도 6을 참조하면 제2실시 예에 따른 코일의 권선 방법은 n=4인 경우이다. n=4인 경우에 상기 정류자편(50)과 상기 코어(60)의 슬롯 수는 각각 17개가 된다. 그리도 각 정류자편(50)에 대해 임의의 위치에서 순차적으로 번호를 매기면 1, 2, 3, …, 17이 된다. 또한, 상기 코어(60)는 슬롯에 의해 분리된 권선부(65) 역시 17개의 영역으로 구분된다. 상기 권선부(65)에 대해 순차적으로 번호를 매기면 1, 2, 3, …, 17이 된다. 이와 같이 번호가 매겨진 정류자편(50)과 코어(60)가 도 6에 펼쳐진 형태로 도시되어 있다. 도 6을 참조하면 상기 코일(70)의 권선 방법은 예컨대, 2번 정류자편(50)에서 출발한 코일(70)은 상기 코어(60)의 2,3,4번을 한 묶음으로 하여 시계 방향으로 권선된 후 1개의 슬롯을 건너뛰어 6,7,8번의 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 반 시계 방향으로 권선된 후 2개의 슬롯을 건너뛰어 11번 정류자편(50)에 전기적으로 연결된다. 계속하여 11번 정류자편(50)에서 출발한 코일(70)은 11,12,13 번 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 시계 방향으로 권선된 후 1개의 슬롯을 건너뛰어 15,16,17 번 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 반 시계 방향으로 권선된 후 2개의 슬롯을 건너뛰어 3번 정류자편에 전기적으로 연결된다. 2번 정류자편(50)에서 출발하여 11번 정류자편(50)에 도달한 권선 패턴이 하나의 주기를 이루며 이와 같은 과정을 9회 반복하면 모든 정류자편(50)에 상기 코일(70)이 전기적으로 연결된다. 도 6에 도시된 제2예에서 하나의 영구자석(30)에 대응하는 권선부(65)의 수는 3개씩 한 묶음을 이룬다. 또한, 시계 방향 권선 후 1개의 슬롯을 건너뛰고 반 시계 방향 권선 후 2개의 슬롯을 건너뛰는 패턴은 하나의 영구자석(30)에 대응하는 코일이 권선된 권선부(65)의 숫자를 일정하기 유지하기 위한 것이다.

도 7을 참조하면 제3실시 예에 따른 코일의 권선 방법은 n=3인 경우이다. n=3인 경우에 상기 정류자편(50)과 상기 코어(60)의 슬롯 수는 각각 13개가 된다. 그리도 각 정류자편(50)에 대해 임의의 위치에서 순차적으로 번호를 매기면 1, 2, 3, …, 13이 된다. 또한, 상기 코어(60)는 슬롯에 의해 분리된 권선부(65) 역시 13개의 영역으로 구분된다. 상기 권선부(65)에 대해 순차적으로 번호를 매기면 1, 2, 3, …, 13이 된다. 이와 같이 번호가 매겨진 정류자편(50)과 코어(60)가 도 7에 펼쳐진 형태로 도시되어 있다. 도 7을 참조하면 상기 코일(70)의 권선 방법은 예컨대, 2번 정류자편(50)에서 출발한 코일(70)은 상기 코어(60)의 2,3번을 한 묶음으로 하여 시계 방향으로 권선된 후 1개의 슬롯을 건너뛰어 5,6번의 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 반 시계 방향으로 권선된 후 2개의 슬롯을 건너뛰어 9번 정류자편(50)에 전기적으로 연결된다. 계속하여 9번 정류자편(50)에서 출발한 코일(70)은 9,10 번 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 시계 방향으로 권선된 후 1개의 슬롯을 건너뛰어 12,13 번 권선부(65)를 한 묶음으로 하여 반 시계 방향으로 권선된 후 2개의 슬롯을 건너뛰어 3번 정류자편에 전기적으로 연결된다. 2번 정류자편(50)에서 출발하여 9번 정류자편(50)에 도달한 권선 패턴이 하나의 주기를 이루며 이와 같은 과정을 7회 반복하면 모든 정류자편(50)에 상기 코일(70)이 전기적으로 연결된다. 도 7에 도시된 제3예에서 하나의 영구자석(30)에 대응하는 권선부(65)의 수는 2개씩 한 묶음을 이룬다. 또한, 시계 방향 권선 후 1개의 슬롯을 건너뛰고 반 시계 방향 권선 후 2개의 슬롯을 건너뛰는 패턴은 하나의 영구자석(30)에 대응하는 코일이 권선된 권선부(65)의 숫자를 일정하기 유지하기 위한 것이다.

이하에서는, 본 발명에 따른 직류 모터(10)의 작용효과를 상세하게 서술하도록 한다.

도 8에는 본 발명에 따른 직류 모터(10)의 작용효과를 시험한 결과를 보여주는 그래프를 도시하였다. 도 8은 도 5에 도시된 권선방법을 사용한 직류 모터(10)의 시험결과를 보여주고 있다. 도 8을 참조하면 효율곡선, 회전수 곡선에 있어서 동일한 전류값에 대해 향상된 성능을 보여주고 있음을 쉽게 이해할 수 있다. 도 8을 참조하면 팬 모터에서 통상적으로 많이 사용하는 4.6kgcm의 토크에서 발생하는 회전수는 2052rpm 으로서 도 1에 도시된 종래 팬 모터의 회전수 1986rpm 보다 향상되었으며, 이를 효율로서 환산하면 종래 대비 2.4%의 효율이 향상되었다. 특히, 도 8에 도시된 종래 모터는 4-브러시 타입의 엔드커버를 적용한 것이며, 본 발명은 2-브러시 타입의 엔드커버를 적용한 모터 성능 간의 비교이다. 따라서, 도 8의 실험 결과로부터 본 발명은 종래의 4-브러시를 적용한 모터에 비하여 2-브러시를 적용하였음에도 불구하고 오히려 모터 성능이 향상된 점에 주목할 필요가 있다. 즉, 4-브러시에서 2-브러시로 변경하여 구조를 단순하게 하고 원가를 절감하면서도 모터의 성능은 향상시킬 수 있다는 점에서 본 발명의 효과가 현저하다는 점이 인정된다.

또한, 본 발명에 따른 직류 모터(10)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 4개의 브러시와 2개의 브러시를 모두 사용할 수 있다. 따라서, 도 10과 같이 2개의 브러시를 사용한 경우에는 종래의 직류 모터(10) 부품을 대부분 사용하면서 4개의 브러시를 사용하는 경우에 비하여 부품을 절감할 수 있으므로 원가가 절감되어 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 직류 모터는 종래의 직류 모터와 달리 4개의 브러시는 물론 2개의 브러시를 별도의 설계 변경 없이 사용할 수 있으므로 필요에 따라 2개의 브러시나 4개의 브러시를 혼용하여 사용할 수 있으므로 제품의 융통성이 증가하는 효과를 제공한다. 도 1에 도시된 종래의 팬 모터에 비하여 본 발명에 따른 직류 모터는 2 브러시를 채용한 경우에 15개 정도의 부품이 절감되며 모터 전체의 중량으로는 130g 정도의 중량감소 효과가 있는 것으로 파악되었다.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

10 : 직류 모터 20 : 프레임
30 : 영구자석 40 : 회전축
50 : 정류자편 60 : 코어
65 : 권선부 70 : 코일
80 : 브러시

Claims

프레임;
상기 프레임에 대해 회전 가능하게 설치된 회전축과 일체로 회전하며 그 회전축의 둘레 방향으로 배치된 코어 및 그 코어의 상측에 배치된 정류자;
상기 프레임에 고정되며 상기 회전축의 둘레 방향을 따라 서로 이격되도록 배치된 복수의 영구자석; 및
상기 정류자에 전기를 공급하도록 상기 정류자에 슬라이딩 가능하게 배치된 브러시를 포함하는 직류 모터에 있어서,
상기 정류자는 4n+1 개의 정류자편을 구비하며,
상기 코어는 상기 정류자편의 개수와 동일한 개수의 슬롯을 구비하며,
상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 동일하도록 권선되며, 이웃하는 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯에 권선된 코일의 권선 방향은 서로 반대가 되며, 상기 정류자편이 순차적으로 1, 2, …, 4n+1의 순번을 가진다고 정의할 때 i 번째의 정류자편에서 출발한 코일은 i+2n+1 번째 정류자편에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 직류 모터.
(단, n 은 3 이상의 정수임, 1≤i≤4n+1)
제1항에 있어서,
상기 정류자편의 수는 21 개이며,
상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 4인 것을 특징으로 하는 직류 모터.
제1항에 있어서,
상기 정류자편의 수는 17 개이며,
상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 3인 것을 특징으로 하는 직류 모터.
제1항에 있어서,
상기 정류자편의 수는 13 개이며,
상기 코어에 권선되어 상기 정류자편에 전기적으로 연결되는 코일은 상기 정류자편 중 어느 하나에서 출발하여 상기 각각의 영구자석에 대응하는 코어의 슬롯수가 2인 것을 특징으로 하는 직류 모터.
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