KR101210876B1 - 영구자석형 선형 동기전동기 및 회전형 동기전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정자를 철심만으로 구성하고 이동자에 영구자석과 코일을 동시에 취부하여 추력밀도를 높이고 동시에 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 영구자석형 선형 동기전동기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 철심으로 이루어지고 길이 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 이동자; 상기 이동자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 표면에 치슬롯 구조로 극간격의 2배(2τp)의 주기로 형성되며, 이동자의 이동방향에 따라 길게 배치되는 고정자; 및 상기 이동자 각 돌출부 끝단에서 상기 고정자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되, 상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치된다.

Description

영구자석형 선형 동기전동기 및 회전형 동기전동기{Permanent magnet linear and rotating type synchronous motor}

본 발명은 영구자석형 선형 동기전동기 및 회전형 동기전동기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 고출력밀도를 구현할 수 있는 영구자석형 선형 동기전동기 및 회전형 동기전동기에 관한 것이다.

일반적인 영구자석형 선형 동기전동기의 경우에는 먼저 고정자에 3상 권선을 배치하고 이와 대응되는 이동자에 영구자석을 배치하는 이동계자형의 경우와 고정자에 영구자석을 배치하고 이와 대응되는 이동자에 3상 권선을 배치하는 이동전기자형의 형태로 선형운동을 얻을 수 있다.

상기 두 가지 형태의 선형 전동기는 제품 생산 현장에서 비교적 짧은 거리의 이송이 필요한 물류이동이나 공작기계의 이송에 선택적으로 적용되고 있다.

하지만 장거리 이송이 필요한 경우에는 이동전기자형의 경우에는 실제 이동 경로인 고정자에 고가의 영구자석이 대량으로 배치되어 가격이 높은 단점이 있으며, 이동계자형의 경우에는 반대로 고정자에 배치되는 3상 권선에 구간별로 별도의 전력변환장치를 취부해야 하므로 고정자의 구조가 복잡하고 유지보수에 많은 비용이 발생하는 단점이 있다.

또한 상대적으로 열악한 생산환경 또는 외부환경에서 전기적으로 또는 자기적으로 능동적 역할을 수행하는 코일이나 영구자석의 표면이 노출됨으로써 고장 및 사고의 원인을 제공할 수도 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 회전형 전동기와 랙-피니언과 같은 동력변환장치를 결합하여 직선운동이 필요한 응용분야에 사용하고 있지만 이 또한 유지보수의 어려움, 정격속도의 제한, 소음 및 진동, 기계적 동력변환장치에서 발생하는 미세한 입자들에 의해 청정환경이 필요한 곳에서 운전이 제한되는 등의 문제점을 가지고 있다.

따라서, 선형 동기전동기의 고정자의 비용이 저렴하고 또한 유지보수가 편리하며, 우수한 내환경성 및 고출력의 선형 동기전동기가 필요한 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로 고정자를 철심만으로 구성하고 이동자에 영구자석과 코일을 동시에 취부하여 추력밀도를 높이고 동시에 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 영구자석형 선형 동기전동기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 회전자를 철심만으로 구성하고 고정자에는 영구자석과 코일을 동시에 취부하여 출력밀도를 높이고 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 영구자석형 회전형 동기전동기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 철심으로 이루어지고 길이 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 이동자; 상기 이동자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 표면에 치슬롯 구조로 극간격의 2배(2τp)의 주기로 형성되며, 이동자의 이동방향에 따라 길게 배치되는 고정자; 및 상기 이동자 각 돌출부 끝단에서 상기 고정자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되, 상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치된다.

바람직하게는, 상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며, 상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 단위자석의 착자방향은 →을 시작으로 ↓, ←, ↑ 순으로 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 단위자석의 착자방향은 →을 시작으로 ↑, ←, ↓ 순으로 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 단위자석의 착자방향은 →을 시작으로↓ , ←, 단위 자석 폭을 갖는 이동자의 비자화 철심 순으로 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 돌출부의 마지막 비자화 철심 폭의 반을 시작부에 형성하여 양끝단에 반폭의 철심부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 개별 단위자석들의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 환형의 철심으로 이루어지고 반경 내부 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 고정자; 상기 환형의 고정자 내측에 위치하며, 상기 고정자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 반경 외부 방향의 표면에 치슬롯 구조로 극간격의 2배(2τp)의 주기로 형성되는 환형 철심의 회전자 및 상기 고정자의 각 돌출부 끝단에는 상기 회전자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되, 상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치된다.

또한, 본 발명은 환형의 철심으로 이루어지고 반경 외부 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 고정자; 상기 환형의 고정자 외측에 위치하며, 상기 고정자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 반경 내부 방향의 표면에 치슬롯 구조로 극간격의 2배(2τp)의 주기로 형성되는 환형 철심의 회전자 및 상기 고정자의 각 돌출부 끝단에는 상기 회전자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되, 상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치된다.

바람직하게는, 상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며, 상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 단위자석의 착자방향은 시작부에서 반시계방향으로 →을 시작으로 ↓, ←, ↑ 순으로 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 단위자석의 착자방향은 시작부에서 반시계방향으로 →을 시작으로 ↑, ←, ↓ 순으로 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 단위자석의 착자방향은 시작부에서 반시계방향으로→을 시작으로 ↓ , ←, 단위 자석 폭을 갖는 고정자의 비자화 철심 순으로 반복적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 돌출부의 마지막 비자화 철심 폭의 반을 시작부에 형성하여 양끝단에 반폭의 철심부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 개별 단위자석들의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 다른 영구자석형 선형 동기전동기의 제1실시예를 설명하는 단면도이며,
도 2는 본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기의 제2실시예를 설명하는 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기의 제3실시예를 설명하는 단면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기의 제4실시예를 설명하는 단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기에서 영구자석의 이동자에서의 고정 형상에 설명하는 단면도이며,
도 6은 본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기의 무부하 쇄교자속량을 비교한 그래프이며,
도 7은 본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기의 발생추력을 비교한 그래프이며,
도 8은 본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기의 흡입력을 비교한 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제5실시예를 설명하는 단면도이며,
도 10은 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제6실시예를 설명하는 단면도이며,
도 11은 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제7실시예를 설명하는 단면도이며,
도 12는 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제8실시예를 설명하는 단면도이며,
도 13은 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제9실시예를 설명하는 단면도이며,
도 14는 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제10실시예를 설명하는 단면도이며,
도 15는 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제11실시예를 설명하는 단면도이며,
도 16은 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기의 제12실시예를 설명하는 단면도이다.

이하 본 발명은 첨부한 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

먼저 본 발명의 제1실시예를 도 1를 참조하여 설명한다.

본 발명에 따른 영구자석형 선형 동기전동기(100)는 이동자(10)와 고정자(50)를 포함한다.

상기 이동자(10)는 영구자석 셋(20), 권선(30) 및 철심(40)으로 구성되며, 상기 권선(30)은 A상 권선(31), B상 권선(32), C상 권선(33)의 3상으로 이루어진다.

상기 철심(40)은 'E'자 형태로 전체 영역에 걸친 베이스(44)를 기준으로 하방으로 제1돌출부(41), 제2돌출부(42) 및 제3돌출부(43)가 형성되어 있다.

한편, 상기 제1돌출부(41)에는 A상 권선(31)이 권취되며, 상기 제2돌출부(42)에는 B상 권선(32)이 권취되고, 마지막으로 제3돌출부(43)에는 C상 권선(33)이 권취된다.

상기 B상 권선(32) 및 C상 권선(33)은 A상 권선(31)을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 공간적으로 배치된다.

상기 돌출부(41, 42, 43)들은 동일 폭 b를 가지며, 상기 폭은, 극 간격 τp의 정수배의 크기를 가질 수 있으며 실시예의 경우는 6τp이다. 그리고 돌출부(41, 42, 43)들 사이의 간격 w는 b+w가 2nτp±2/3τp(n은 정수)가 되도록 배치되며 실시예의 경우는 2τp+2/3τp의 크기를 가진다.

상기 돌출부(41, 42, 43)에는 영구자석 셋(20)이 배치된다. 상기 영구자석 셋(20)은 12개(M1, M2, ..., M12라 칭한다)의 동일한 단위자석(21)으로 이루어져 있으며, 각 단위자석(21)은 일정한 규칙으로 착자방향을 형성한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 상기 단위자석(21)의 착자 방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 극간격의 2배인 2τp마다 반복적인 패턴으로 착자방향이 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이 단위자석(21)의 착자방향은 M1:→, M2:↓, M3:←, M4:↑순이며, 나머지 단위자석(21)들은 위의 순서가 반복되도록 착자방향을 형성한다. 단, 여기서 착자방향 "→"는 자석의 극방향을 SN으로 배치한다는 의미이다.

즉, 착자방향을 처음에 →에서 시작하여 시계방향으로 90도식 착자방향을 회전하여 형성한다.

그러나, 필요한 경우에는 처음의 자화 방향은 선택적으로 변경될 수 있다.

본 발명의 제1실시예에 따른 고정자(50)는 단순한 구조를 갖는 것으로 도 1에 도시된 바와 같이 치슬롯(51) 구조를 포함하는 철심으로 구성되어 있다.

상기 고정자(50)의 단위 치슬롯(51)의 크기 a는 2τp로 형성하여 상기 이동자(10)와 작용한다.

상기 이동자(10)와 고정자(50)의 철심은 철손을 줄이기 위하여 상기 이동자(10)의 이동방향으로 적층되는 것이 바람직하며, 또한, 추력의 리플을 저감하기 위하여 진행방향과 수직한 방향으로 일정각도 비스듬히 배치(skew)하는 것이 더욱 바람직하다

다음은 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다.

상기 제2실시예는 착자방향을 제외하고는 제1실시예와 동일하므로, 착자방향에 대해서만 설명한다.

본 발명의 제2실시예의 착자방향은 처음에 '→'에서 시작하여 반시계 방향으로 90도씩 착자방향을 회전하여 형성하는 것에 특징이 있다.

즉, M1:→, M2:↑, M3:←, M4:↓이며, 나머지 단위자석(21)은 상기의 패턴이 반복하여 형성된다.

다음은 본 발명의 제3실시예에 대하여 설명한다.

제3실시예 역시 단위자석(21)의 착자방향만 차이를 나타내므로, 착자방향에 대해서만 설명한다.

제3실시예는 도 1에 도시된 제1실시예에서 '↑'방향의 단위자석(21)을 제거하여 철심(40)으로 대체한 구성이다.

따라서, M4, M8 및 M12의 단위자석(21)이 제거되며, 상기 위치에는 철심(40)이 형성되어 단위자석(21)의 고정에 유리한 특성이 있다.

상기와 같은 단위자석(21)의 배치는 전자기력과 자기저항의 변화에 의한 힘을 동시에 활용할 수 있어서 무부하 역기전력이 증가하여 발생 추력을 키울 수 있는 장점이 있다.

다음은 본 발명에 따른 제4실시예에 대하여 설명한다.

제4실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 제3실시예와 같은 단위자석(21)의 배치는 동일하나, M12부분에 대체된 철심(40)의 반을 양끝단(61, 62)으로 배분한 구조이다. 상기와 같은 배치는 돌출부(41, 42, 43)들의 끝단과 중간인 M4, M8부분이 철심(40)으로 형성되므로 3개의 단위자석(21)을 단위로 철심(40)에 고정하기 편리한 구조이며, 기계 전기적 특성은 상기 제3실시예와 거의 동일하다.

한편, 단위자석(21)은 개별적으로 제작되어 상기 돌출부(41, 42, 43) 하단에 삽입 또는 고정되어야 하므로 사각형의 단면의 경우에는 고정 후에 탈락이되기 쉬워 강인하게 고정해야 한다.

그러나 도 5에 도시된 바와 같이, 단위자석(21)의 단면을 직사각형이 아닌 사다리꼴 및 평행사변형을 조합하여 구성하는 경우 전체 단위자석(21)들이 하방으로 탈락되지 않는 결합구조를 가지므로 구조적으로 안정한 특징이 있다.

또한, 상기의 3가지 실시예에 대한 무부하 쇄교자속량, 발생추력 및 흡입력을 도 6, 도 7 및 도 8에 각각 나타내었다.

여기서 배열1은 제1실시예를, 배열2는 제2실시예를 그리고 배열3은 제3실시예를 각각 나타낸다.

도 6은 3상 권선에 전류를 인가하지 않은 무부하 상태에서 이동자의 위치에 따른 1상의 쇄교자속량을 비교한 것으로 배열3(제3실시예)이 가장 큰 값을 가지는데 이것은 무부하 상태에서의 역기전력이 커서 동일한 전류를 인가하였을 때 출력이 크게 나타날 수 있음을 의미한다.

도 7 및 도 8은 각상에 1000 A.T의 3상 기자력을 인가하였을 때 발생하는 단위길이당 추력과 흡인력을 비교한 것이다. 전자기력에 의한 추력성분과 자기저항의 변화에 의한 추력성분을 동시에 가지고 있는 배열 3(제3실시예)이 가장큰 추력을 가지고 있지만 추력의 리플 및 흡인력에서도 가장 큰 값을 가진다. 추력 리플의 경우 고정자 또는 이동자의 철심을 진행과 수직한 방향으로 비스듬히 적층함으로써(skew) 상당부분 제거할 수 있다.

다음은 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기(200)에 대한 실시예들을 설명한다.

먼저 제5실시예를 도 9를 참조하여 설명한다.

도 9에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 영구자석형 회전형 동기전동기(200)는 회전자(210)와 고정자(250)를 포함한다.

상기 회전자(210)는 제1실시예의 선형 전동기의 고정자(50)와 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

역시 치슬롯(211)을 가지며 치슬롯(211)의 주기는 2τp이다.

그리고 고정자(250)는 제1실시예의 이동자(10)와 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

다음은 제6실시예를 도 10을 참조하여 설명한다.

상기 제6실시예는 도 10에 도시된 바와 같이, 제1실시예에서 이동자(10)를 고정자(250)로 환형으로 배치하고, 선형 전동기의 고정자(50)를 회전자(210)로 환형으로 배치한 것에서만 차이를 나타낸다.

이때, 고정자(250)가 회전자(210)의 내부에 위치하는 특징이 있으며, 상기 제5실시예의 고정자(250)와 회전자(210)의 위치를 상대적으로 교체한 구조이다.

다음은 제7실시예를 도 11을 참조하여 설명한다.

제7실시예는 도 11에 도시된 바와 같이, 회전자(210)는 제2실시예의 선형 전동기의 고정자(50)과 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

그리고 고정자(250)는 제2실시예의 이동자(10)와 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

다음은 제8실시예를 도 12를 참조하여 설명한다.

상기 제8실시예는 도 12에 도시된 바와 같이, 제2실시예에서 이동자(10)를 고정자(250)로 환형으로 배치하고, 선형 전동기의 고정자(50)를 상기 고정자(250)의 원주 외부에 회전자(210)로 환형으로 배치한 것에서만 차이를 나타낸다.

따라서, 상기 제8실시예는 상기 제7실시예의 고정자(250)와 회전자(210)의 상대적인 위치를 교체한 구조이다.

다음은 제9실시예를 도 13을 참조하여 설명한다.

제9실시예는 도 13에 도시된 바와 같이, 회전자(210)는 제3실시예의 선형 전동기의 고정자(50)와 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

그리고 고정자(250)는 제3실시예의 이동자(10)와 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

다음은 제10실시예를 도 14를 참조하여 설명한다.

상기 제10실시예는 도 14에 도시된 바와 같이, 제3실시예에서 이동자(10)를 고정자(250)로 환형으로 배치하고, 선형 전동기의 고정자(50)를 상기 고정자(250)의 원주 외부에 회전자(210)로 환형으로 배치한 것에서만 차이를 나타낸다.

따라서, 상기 제10실시예는 상기 제9실시예의 고정자(250)와 회전자(210)의 상대적인 위치를 교체한 구조이다.

다음은 제11실시예를 도 15를 참조하여 설명한다.

제11실시예는 도 15에 도시된 바와 같이, 회전자(210)는 제4실시예의 선형 전동기의 고정자(50)와 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

그리고 고정자(250)는 제4실시예의 이동자(10)와 동일한 구조이며, 다만 환형으로 변형된 것에서만 차이를 나타낸다.

마지막으로 제12실시예를 도 16를 참조하여 설명한다.

상기 제12실시예는 도 16에 도시된 바와 같이, 제4실시예에서 이동자(10)를 고정자(250)로 환형으로 배치하고, 선형 전동기의 고정자(50)를 상기 고정자(250)의 원주 외부에 회전자(210)로 환형으로 배치한 것에서만 차이를 나타낸다.

따라서, 상기 제12실시예는 상기 제11실시예의 고정자(250)와 회전자(210)의 상대적인 위치를 교체한 구조이다.

또한, 필요한 경우 상기 영구자석형 회전형 동기전동기(200)의 영구자석 셋(20)은 도 5에 도시된 바와 같은 구조로 단위자석(21)을 배치할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

10: 이동자 20: 영구자석 셋
21: 단위자석 30: 권선
31: A상 권선 32: B상 권선
33: C상 권선 40: 철심
41: 제1돌출부 42: 제2돌출부
43: 제3돌출부 44: 베이스
50: 고정자 51: 치슬롯
61, 62: 끝단 100: 영구자석형 선형 동기전동기
200: 영구자석형 회전형 동기전동기 210: 회전자
211: 치슬롯 250: 고정자
251: 치슬롯

Claims (19)

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7. 철심으로 이루어지고 길이 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 이동자;
   상기 이동자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 표면에 치슬롯 구조로 극간격(τp)의 2배인 2τp의 주기로 형성되며, 이동자의 이동방향에 따라 길게 배치되는 고정자; 및
   상기 이동자 각 돌출부 끝단에서 상기 고정자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되,
   상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치되며,
   상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며,
   상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되며,
   상기 단위자석의 착자방향은 →을 시작으로 ↓, ←, ↑ 순으로 반복적으로 배치되며,
   상기 단위자석들의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 선형 동기전동기.
   
8. 철심으로 이루어지고 길이 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 이동자;
   상기 이동자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 표면에 치슬롯 구조로 극간격(τp)의 2배인 2τp의 주기로 형성되며, 이동자의 이동방향에 따라 길게 배치되는 고정자; 및
   상기 이동자 각 돌출부 끝단에서 상기 고정자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되,
   상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치되며,
   상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며,
   상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되며,
   상기 단위자석의 착자방향은 →을 시작으로↓ , ←, 단위 자석 폭을 갖는 이동자의 비자화 철심 순으로 반복적으로 배치되며,
   상기 단위자석들과 이동자의 비자화 철심의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 선형 동기전동기.
   
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16. 환형의 철심으로 이루어지고 반경 내부 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 고정자;
    상기 환형의 고정자 내측에 위치하며, 상기 고정자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 반경 외부 방향의 표면에 치슬롯 구조로 극간격(τp)의 2배인 2τp의 주기로 형성되는 환형 철심의 회전자 및
    상기 고정자의 각 돌출부 끝단에는 상기 회전자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되,
    상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치되며,
    상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 시작부에서 반시계방향으로 →을 시작으로 ↓, ←, ↑ 순으로 반복적으로 배치되며,
    상기 단위자석들의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 회전형 동기전동기.
    
17. 환형의 철심으로 이루어지고 반경 내부 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 고정자;
    상기 환형의 고정자 내측에 위치하며, 상기 고정자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 반경 외부 방향의 표면에 치슬롯 구조로 극간격(τp)의 2배인 2τp의 주기로 형성되는 환형 철심의 회전자 및
    상기 고정자의 각 돌출부 끝단에는 상기 회전자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되,
    상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치되며,
    상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 시작부에서 반시계방향으로 →을 시작으로 ↑, ←, ↓ 순으로 반복적으로 배치되며,
    상기 단위자석들의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 회전형 동기전동기.
    
18. 환형의 철심으로 이루어지고 반경 내부 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 고정자;
    상기 환형의 고정자 내측에 위치하며, 상기 고정자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 반경 외부 방향의 표면에 치슬롯 구조로 극간격(τp)의 2배인 2τp의 주기로 형성되는 환형 철심의 회전자 및
    상기 고정자의 각 돌출부 끝단에는 상기 회전자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되,
    상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치되며,
    상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 시작부에서 반시계방향으로→을 시작으로 ↓ , ←, 단위 자석 폭을 갖는 고정자의 비자화 철심 순으로 반복적으로 배치되며,
    상기 단위자석들의 단면과 이동자의 비자화 철심의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 회전형 동기전동기.
    
19. 환형의 철심으로 이루어지고 반경 내부 방향으로 제1돌출부, 제2돌출부 및 제3돌출부를 포함하는 돌출부가 형성되며, 상기 돌출부에 순차적으로 A상 권선, B상 권선 및 C상 권선이 배치되는 고정자;
    상기 환형의 고정자 내측에 위치하며, 상기 고정자와의 사이에 공극을 두고 있으면서 반경 외부 방향의 표면에 치슬롯 구조로 극간격(τp)의 2배인 2τp의 주기로 형성되는 환형 철심의 회전자 및
    상기 고정자의 각 돌출부 끝단에는 상기 회전자의 치슬롯 구조와 대향되는 면에 배치되는 다수의 단위자석으로 구성되는 영구자석 셋을 포함하되,
    상기 다수의 단위자석의 착자방향은 할박배열(Halbach array)을 기본으로 반복적으로 배치되며,
    상기 B상 권선 및 C상 권선은 A상 권선을 기준으로 전기각으로 각각 2nπ±2π/3 (n은 정수)의 위상차를 가질 수 있도록 상기 돌출부가 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 2τp마다 반복적으로 배치되며,
    상기 단위자석의 착자방향은 시작부에서 반시계방향으로→을 시작으로 ↓ , ←, 단위 자석 폭을 갖는 고정자의 비자화 철심 순으로 반복적으로 배치되며,
    상기 돌출부의 마지막 비자화 철심 폭의 반을 시작부에 형성하여 양끝단에 반폭의 철심부가 형성되며,
    상기 단위자석들의 단면과 이동자의 비자화 철심의 단면은 결합 강도를 높이기 위하여 2τp 구간에서 연속적으로 결합 가능한 평행사변형과 마름모꼴의 조합으로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 회전형 동기전동기.
    

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