KR101232883B1

KR101232883B1 - Winding method of armature for dc motor

Info

Publication number: KR101232883B1
Application number: KR1020110089652A
Authority: KR
Inventors: 정영채
Original assignee: 동양기전 주식회사
Priority date: 2011-09-05
Filing date: 2011-09-05
Publication date: 2013-02-13

Abstract

PURPOSE: A winding method of a rotor in a DC motor is provided to increase productivity of the motor to supply a current of a phase which is identical to a commutator arranged in a symmetrical location. CONSTITUTION: 10 commutators(10) and 10 core slots(20) are prepared. A dual winding method uses two winding coils(40). A winding start point of one winding coil starts a first commutator.

Description

Winding method of armature for DC motor

본 발명은 중권 방식으로 권선된 다극 2 브러시 직류 모터의 아마추어 권선 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an armature winding method of a multi-pole two-brush DC motor wound in a mid winding manner.

일반적으로 직류 모터는 고정자와 회전자를 포함하고 있다. 상기 고정자는 원통 형상의 프레임 내주면에 고정된 복수의 영구자석과 브러시를 포함한다. 한편, 상기 회전자는 상기 프레임에 회전가능하게 설치된 아마추어 회전축과 그 회전축과 일체로 결합된 코어 슬롯 및 그 코어 슬롯에 권선된 코일과 그 코일에 전원을 공급하는 정류자를 포함한다.Generally, a DC motor includes a stator and a rotor. The stator includes a plurality of permanent magnets and brushes fixed to a cylindrical inner circumferential surface of the frame. On the other hand, the rotor includes an armature rotating shaft rotatably installed in the frame, a core slot integrally coupled with the rotating shaft, a coil wound on the core slot and a commutator for supplying power to the coil.

이와 같은 직류 모터는 예컨대 차량의 파워 윈도우 모터를 구동하기 위한 구동원으로 사용된다. 직류 모터의 권선 방법의 일 예가 미국특허 제6694599호에 개시되어 있다. 상기 미국특허는 중권(Lap winding) 방식으로 권선하는 방법으로서 2개의 브러시가 90°간격으로 배치된 직류 모터의 권선 방법이다.Such a DC motor is used as a driving source for driving a power window motor of a vehicle, for example. An example of a winding method of a direct current motor is disclosed in US Pat. No. 66,945,99. The U.S. patent is a method of winding by a winding method (Lap winding) is a winding method of a DC motor in which two brushes are disposed at 90 ° intervals.

직류 모터의 특성상 하나의 브러시와 마주하는 정류자에 전류가 공급될 때 그 정류자와 대칭인 위치의 정류자에도 전원이 공급되어야만 모터가 정상적으로 회전하게 된다. 그런데, 상기 미국특허에서와 같이 브러시가 90°간격으로 2개가 배치된 경우에는 하나의 브러시와 마주하는 정류자에 전원이 공급될 때 그 정류자와 대칭인 위치의 정류자에는 전원이 공급되지 않기 때문에 권선하는 과정에서 서로 대칭적인 위치에 위치한 정류자를 전기적으로 연결해 줌으로써 브러시와 접촉하는 정류자와 대칭인 위치에 있는 정류자에도 동일한 위상의 전류가 가해지도록 할 필요가 있다. 이와 같은 목적을 달성하기 위해서 고안된 권선 방법이 상기 미국특허에 개시된 방법이다. 그런데, 상기 미국특허에 개시된 권선 방법은 코일의 권선 후에 인접하는 정류자의 라이저(riser)가 간을 전기적으로 연결하는 코일을 절단(cutting) 하여 인접된 정류자에는 동일한 위상의 전류가 공급되지 않도록 하는 공정이 추가된다. 따라서, 권선 방법이 복잡하고 번거로워서 생산성이 떨어지는 문제점이 있다. When the current is supplied to the commutator facing one brush, the motor rotates normally only when power is supplied to the commutator in a symmetrical position with the commutator. However, when two brushes are arranged at intervals of 90 ° as in the US patent, when power is supplied to the commutator facing one brush, the commutator in a symmetrical position with the commutator does not supply power. In the process, it is necessary to electrically connect the commutators located in symmetrical positions with each other so that the commutator in contact with the brush and the commutators in symmetrical positions are applied with the same phase current. The winding method designed to achieve this object is the method disclosed in the above-mentioned US patent. However, the winding method disclosed in the U.S. Patent discloses a process in which a riser of an adjacent commutator cuts a coil electrically connecting the liver after winding of the coil so that currents of the same phase are not supplied to the adjacent commutators. Is added. Therefore, there is a problem in that the winding method is complicated and cumbersome, resulting in poor productivity.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서 중권 방식을 사용하는 다극 2 브러시 모터의 아마추어 권선 방법을 개선하여 권선 과정에서 그 코일을 절단하지 않고 대칭적인 위치에 배치된 정류자에 동일한 위상의 전류가 공급될 수 있도록 함으로써 생산성이 향상된 직류 모터의 회전자의 권선 방법을 제공하는 데 있다.The object of the present invention is to solve the above problems and improve the armature winding method of the multipole two brush motor using the mid winding method, so that the same commutator is placed in the symmetrical position without cutting the coil in the winding process. The present invention provides a method of winding a rotor of a DC motor having improved productivity by allowing a phase current to be supplied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 직류 모터의 회전자 권선 방법은, 짝수의 정류자와 그 정류자에 각각에 대응하는 코어 슬롯을 포함하는 직류 모터의 회전자를 권선하는 방법으로서,In order to achieve the above object, a method of winding a rotor of a DC motor according to an embodiment of the present invention includes a method of winding a rotor of a DC motor including an even rectifier and a core slot corresponding to each of the rectifiers. As

상기 정류자의 배치 순서로 따라 순차적으로 1, 2, ..., i, ... n 번호를 부여하고, 상기 정류자에 대응하는 코어 슬롯에도 동일한 번호를 부여한 경우,In the case of sequentially assigning 1, 2, ..., i, ... n numbers according to the arrangement order of the commutator, and assigning the same number to the core slot corresponding to the commutator,

2개의 권선 코일을 동시에 권선하며, 그 권선 코일 중 하나는 i번째 정류자와 (n+2i)/2 번째 정류자를 전기적으로 연결한 다음 i번째 코어 슬롯을 포함한 1권선 피치만큼 권선 하고 i+1번째 정류자로 이동하며, 나머지 하나의 권선 코일은 (n+2i)/2 번째 정류자와 i번째 정류자를 전기적으로 연결한 다음 (n+2i)/2 번째 코어 슬롯을 포함한 1권선 피치만큼 권선하고 (n+2i)/2 번째 정류자로 이동하며,Two winding coils are wound simultaneously, one of which is electrically connected to the i th commutator and the (n + 2i) / 2 th commutator, and then wound by one winding pitch including the i th core slot and the i + 1 th Moving to the commutator, the other winding coil electrically connects the (n + 2i) / 2th commutator and the i-th commutator, then winding by one winding pitch including (n + 2i) / 2th core slot and (n + 2i) / 2th commutator,

상기 과정을 i를 1씩 증가시키며 순차적으로 수행하여 i번째 정류자에서 권선을 시작한 권선 코일은 (n+2i)/2 번째 정류자까지 권선한 후에 권선을 종료(단, 상기 (n+2i)/2>n 인 경우 (n+2i)/2의 값은 i로 치환됨)하는 점에 특징이 있다.The winding coil which starts winding at the i-th commutator by sequentially increasing i by 1 and winding up to (n + 2i) / 2th commutator ends the winding after (n + 2i) / 2. > n, the value of (n + 2i) / 2 is replaced by i).

상기 n의 값은 10이며, 상기 1권선 피치는 2개의 인접하는 2개의 슬롯으로 이루어질 수 있다.The value of n is 10, and the single winding pitch may be formed of two adjacent two slots.

본 발명에 따른 직류 모터의 회전자의 권선 방법은 2개의 권선 코일을 사용하여 권선 과정에서 그 권선 코일을 절단하지 않고 서로 대칭적인 위치에 있는 정류자에 동일한 위상의 전류가 공급되도록 된 직류 모터의 회전자의 권선 방법을 제공함으로써 모터의 생산성을 향상시키는 효과가 있다.The winding method of the rotor of a DC motor according to the present invention is a circuit of a DC motor in which a current of the same phase is supplied to a commutator in a symmetrical position without cutting the winding coils in the winding process using two winding coils. Providing the former winding method has the effect of improving the productivity of the motor.

도 1은 파워 윈도우용 직류 모터의 회전자의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 모터의 회전자의 권선 방법을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 권선 방법에서 좌측 권선 코일의 권선 방법을 평면적으로 도해하여 보여주는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 권성 방법에서 우측 권선 코일의 권선 방법을 평면적으로 도해하여 보여주는 도면이다.1 is a view showing the structure of a rotor of a DC motor for a power window.
2 is a view showing a winding method of the rotor of the DC motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically illustrating a winding method of a left winding coil in the winding method illustrated in FIG. 2.
4 is a diagram schematically illustrating a winding method of the right winding coil in the winding method illustrated in FIG. 2.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직류 모터의 회전자 권선 방법은, 짝수의 정류자와 그 정류자에 각각에 대응하는 코어 슬롯을 포함하는 직류 모터의 회전자를 권선하는 방법으로서,1 to 4, a method of winding a rotor of a DC motor according to an exemplary embodiment of the present invention includes winding an rotor of a DC motor including an even rectifier and a core slot corresponding to each of the rectifiers. As a method,

상기 과정을 i를 1씩 증가시키며 순차적으로 수행하여 i번째 정류자에서 권선을 시작한 권선 코일은 (n+2i)/2 번째 정류자까지 권선한 후에 권선을 종료하는 것(단, 상기 (n+2i)/2>n 인 경우 (n+2i)/2의 값은 i로 치환됨)을 특징으로 한다.The winding coil which starts winding at the i-th commutator by sequentially increasing i by 1 is performed by winding up to (n + 2i) / 2-th commutator and terminating the winding (where (n + 2i) If / 2> n, the value of (n + 2i) / 2 is replaced with i).

더 구체적인 예로서 본 실시 예에서 상기 n의 값은 10이며, 상기 1권선 피치는 2개의 인접하는 2개의 슬롯으로 이루어진다. 즉, 도 2를 참조하면 본 실시 예에서 정류자(10)와 그에 대응하는 코어 슬롯(20)의 수는 10개이다. 한편, 브러시(미도시)는 2개가 배치되며 그 브러시 간 배치 각도는 90°인 경우를 예로 든다. 또한, 본 실시 예에서 사용된 모터의 고정자에 마련된 영구자석은 수는 4개로 각각 90°간격으로 상기 정류자(10) 둘레를 따라 배치되어 있다. 따라서 자석의 극 수는 4이며 이에 따라 1권선 피치를 구성하는 코어 슬롯(20)의 수는 2개이다. 따라서, 권선 코일을 코어 슬롯에 권선할 때 2개의 인접한 코어 슬롯을 1개의 권선 피치로 권선 한다. 즉, 1회의 권선은 인접하는 2개의 슬롯을 묶어서 한다는 의미이다.As a more specific example, in the present embodiment, the value of n is 10, and the single winding pitch includes two adjacent two slots. That is, referring to FIG. 2, in this embodiment, the number of commutators 10 and corresponding core slots 20 is ten. In the meantime, two brushes (not shown) are disposed, and the arrangement angle between the brushes is 90 °. In addition, the number of permanent magnets provided in the stator of the motor used in the present embodiment is arranged along the circumference of the commutator 10 with a number of 4 each 90 ° intervals. Therefore, the number of poles of the magnet is 4, and thus the number of core slots 20 constituting the single winding pitch is two. Thus, when winding the winding coil to the core slot, two adjacent core slots are wound with one winding pitch. That is, one winding means that two adjacent slots are bundled together.

도 1 및 도 2를 참조하면 10개의 정류자(10)와 10개의 코어 슬롯(20)이 마련되어 있다. 이 정류자(10)와 코어 슬롯(20)에 순차적으로 번호를 부여하면 1, 2, 3, ..., 10이 된다. 또한, 2개의 권선 코일(40)을 사용하여 동시에 권선 하는 방법을 사용한다. 소위 듀얼(dual) 권선이다. 2개의 권선 코일(40) 중 하나의 권선 코일의 권선 시작점은 예컨대 1번째 정류자에서 시작한다. 도 3을 참조하면 1번째 정류자에서 권선을 시작한 권선 코일(40)은 1번째 정류자와 대칭인 위치에 배치된 6번째 정류자(10)를 전기적으로 연결한 다음 1번째 및 2번째 코어 슬롯(20)을 권선 한다. 그리고 2번째 정류자(10)로 이동한다. 이와 같은 과정을 반복하여 6번째 정류자(10)를 권선한 후에 권선을 마친다. 한편, 이와 동시에 도 4를 참조하면, 6번째 정류자(10)에서 권선을 시작한 권선 코일(40)은 6번째 정류자(10)와 대칭인 위치에 배치된 1번째 정류자(10)를 전기적으로 연결한 다음 6번째 및 7번째 코어 슬롯(20)을 권선 한다. 그리고 7번째 정류자(10)로 이동한다. 이와 같은 과정을 반복하여 1번째 정류자(10)를 권선한 후에 권선을 마친다.1 and 2, ten commutators 10 and ten core slots 20 are provided. The commutator 10 and the core slot 20 are sequentially numbered to 1, 2, 3, ..., 10. In addition, a method of winding simultaneously using two winding coils 40 is used. It is a so-called dual winding. The winding starting point of one of the two winding coils 40 starts at, for example, the first commutator. Referring to FIG. 3, the winding coil 40, which starts the winding in the first commutator, electrically connects the sixth commutator 10 disposed in a symmetrical position with the first commutator, and then the first and second core slots 20. Winding. Then, it moves to the second commutator 10. By repeating this process, the winding of the sixth commutator 10 is finished. Meanwhile, referring to FIG. 4 at the same time, the winding coil 40 which starts the winding in the sixth commutator 10 may electrically connect the first commutator 10 disposed in a symmetrical position with the sixth commutator 10. Next, the sixth and seventh core slots 20 are wound. Then, it moves to the seventh commutator 10. By repeating this process, the winding of the first commutator 10 is completed.

이와 같은 규칙에 따라 2개의 권선을 수행하면 소로 대칭인 위치에 배치된 정류자(10)에는 동일한 위상의 전류가 공급되며 또한 그 정류자(10)에 대응하는 1권선 피치에는 동일한 방향의 회전력이 발생한다. 따라서, 모터의 회전이 원활하게 이루어진다. 이와 같은 권선 방법은 2개의 브러시가 90°간격으로 배치되어 있는 모터에서 자석의 극 수가 4인 경우(영구자석이 4개인 경우)에 효과적으로 적용되는 권선 방법이다. 즉, 다극 2 브러시 모터의 아마추어 권선에 매우 효과적인 권선 방법이라 할 수 있다.According to this rule, when the two windings are performed, the commutator 10 disposed in the small symmetrical position is supplied with a current having the same phase, and the rotational force in the same direction is generated in the winding windings corresponding to the commutator 10. . Therefore, the rotation of the motor is made smoothly. This winding method is a winding method that is effectively applied when the number of poles of the magnet is 4 (four permanent magnets) in a motor in which two brushes are disposed at 90 ° intervals. That is, it can be said to be a very effective winding method for the armature winding of a multipole two brush motor.

상술한 바와 같은 권선 방법은 미국특허 제6694599호의 권선 방법에 비하여 권선 과정에서 권선 되는 권선 코일을 절단할 필요가 없으므로 생산성이 현저하게 향상되는 효과를 제공한다.The winding method as described above does not need to cut the winding coil wound in the winding process as compared to the winding method of US Patent No. 6694599, thereby providing an effect of significantly improving productivity.

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.While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not to be limited by the example, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 정류자
20 : 코어 슬롯
40 : 권선 코일10: commutator
20: core slot
40: winding coil

Claims

A method of winding a rotor of a direct-current motor including an even commutator and a core slot corresponding to each of the commutator,
In the case of sequentially assigning 1, 2, ..., i, ... n numbers according to the arrangement order of the commutator, and assigning the same number to the core slot corresponding to the commutator,
Two winding coils are wound simultaneously, one of which is electrically connected to the i th commutator and the (n + 2i) / 2 th commutator, and then wound by one winding pitch including the i th core slot and the i + 1 th Moving to the commutator, the other winding coil electrically connects the (n + 2i) / 2th commutator and the i-th commutator, then winding by one winding pitch including (n + 2i) / 2th core slot and (n + 2i) / 2nd commutator,
The winding coil which starts winding at the i-th commutator by sequentially increasing i by 1 is performed by winding up to (n + 2i) / 2-th commutator and terminating the winding (where (n + 2i) Rotor winding method of a direct-current motor, characterized in that (2 + n) is substituted by i)

The method of claim 1,
n = 10,
The winding winding of the rotor is a rotor winding method of a DC motor, characterized in that consisting of two adjacent two slots.