KR101260686B1 - Rotor having different thickness permanent magnet and motor comprising the rotor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A rotor including permanent magnets having different thicknesses and a motor including thereof are provided to reduce a cogging torque and torque ripple by solving the imbalance of air gap flux density, thereby reducing noises. CONSTITUTION: A rotor is inserted into a rotor insertion hole of a stator for being rotatably installed. The rotor includes a rotor iron core(21) and a plurality of permanent magnets. The rotor iron core has a rotating shaft insertion hole(25); and a plurality of permanent magnet insertion holes(26) which is formed in the circumference of the rotating shaft insertion hole. Each of the plurality of permanent magnets is respectively inserted into the plurality of permanent magnet insertion holes for forming an N pole and an S pole.

Description

두께가 다른 영구자석을 갖는 회전자 및 그를 포함하는 모터{Rotor having different thickness permanent magnet and motor comprising the rotor}Rotor having different thickness permanent magnet and motor comprising the rotor}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양단부의 두께가 다른 영구자석을 회전자 철심에 삽입 설치하여 공극자속밀도를 사인파(sine curve) 형상으로 구현할 수 있는 두께가 다른 영구자석을 갖는 회전자 및 그를 포함하는 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a motor, and more particularly, a rotor having a permanent magnet having a different thickness capable of realizing the pore flux density in a sine curve shape by inserting and installing a permanent magnet having a different thickness at both ends into the rotor core. And a motor comprising the same.

통상적으로 모터(motor, 또는 전동기)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전력을 발생시키는 장치로서, 가정용 및 산업용으로 널리 사용되고 있다. 이러한 모터는 크게 교류 모터(AC motor)와 직류 모터(DC motor)로 구분할 수 있다.In general, a motor (or motor) is a device that generates rotational force by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in homes and industries. Such motors can be broadly classified into an AC motor and a DC motor.

직류 모터는 직류 전원으로 운전되며, 입력 전압에 변화를 주어 원하는 출력을 얻는 모터로서, 속도의 조절이 비교적 쉬워 전차, 엘리베이터 등의 구동에 사용되고 있다. 직류 모터는 브러시 직류 모터(brush DC motor)와 브러시리스 직류 모터(brushless DC motor)로 구분할 수 있다. 브러시리스 직류 모터는 브러시 직류 모터에 비해 브러시와 정류자라는 기계적 접촉부가 없다는 특징을 가지고 있으며, 이에 따라 기기의 고성능화, 경박단소화, 장수명화 등을 달성할 수 있다. 또한 브러시리스 직류 모터는 고정자에 코일이 감겨 있고, 회전자에 영구자석이 매입된 구조를 갖는다. 이러한 브러시리스 직류 모터는 반도체 기술 및 부품이나 재료의 발전에 따라 다양한 기기에 많이 사용되고 있다.The DC motor is driven by a DC power source and changes the input voltage to obtain a desired output. The DC motor is relatively easy to control speed and is used for driving a train or an elevator. DC motors can be classified into brush DC motors and brushless DC motors. The brushless DC motor has a feature that there is no mechanical contact between the brush and the commutator, compared to the brush DC motor, thereby achieving high performance, light weight, short life, and long life of the device. In addition, the brushless DC motor has a structure in which a coil is wound around the stator and a permanent magnet is embedded in the rotor. Such brushless DC motors are widely used in various devices according to the development of semiconductor technology and components and materials.

교류 모터는 교류 전원으로 운전되며, 생활 주변에서 가장 널리 사용되는 모터의 일종이다. 교류 모터는 기본적으로 외부의 고정자(stator)와, 내부의 회전자(rotor)로 구성되며, 교류 전류가 고정자 권선에 공급되면 전자기유도에 의해 전기장이 변환하고, 회전자에서 회전하는 전기장에 의해 유도 전류가 생기고 토크에 의해 회전자에 있는 회전축에서 회전력이 발생하는 모터이다.AC motors are driven by AC power and are one of the most widely used motors around life. AC motor basically consists of external stator and internal rotor. When AC current is supplied to stator winding, electric field is converted by electromagnetic induction and guided by electric field rotating in rotor. It is a motor that generates current and generates rotational force on the rotating shaft of the rotor by the torque.

이러한 교류 모터는 크게 단상식과 삼상식으로 구분하며, 다시 회전자의 유형에 따라 유도모터, 동기모터, 정류자모터로 구분할 수 있다.These AC motors are largely divided into single phase and three phase, and may be further classified into induction motors, synchronous motors, and commutator motors depending on the type of rotor.

LSPM(Liner Start Permanent Magnet) 모터(또는 '단상 유도동기모터'라고도 함)와 같은 동기형 모터(synchronous motor)는 단상 유도모터와 동기모터의 장점만을 적용한 교류 모터의 일종이다. 이와 같은 동기형 모터는 회전자의 도체바에 유기되는 전압에 의하여 생성되는 2차 전류와, 고정자의 권선에 의하여 발생되는 자속의 상호작용에 의하여 발생되는 토오크에 의해 회전자가 회전을 시작하고, 기동되어 정격 운전시에는 회전자에 설치된 영구자석의 자속과 고정자에서 발생되는 자속의 상호 동기화되어 고정자의 회전자계의 속도로써 운전하는 모터이다. 즉 고정자의 코일에 전류가 인가되면, 고정자의 구조로 인해 발생되는 회전 자속과 회전자의 도체바에서 발생되는 유도 전류와의 상호 작용에 의해 회전자가 회전하게 된다. 그리고 회전가가 동기 속도에 이르게 되면 영구자석에 의한 토오크와 회전자의 구조에 기인한 릴럭턴스 토오크(reluctance torque)가 발생하여 회전자가 회전한다.Synchronous motors, such as Linear Start Permanent Magnet (LSPM) motors (also known as 'single-phase induction synchronous motors'), are AC motors that apply only the advantages of single-phase induction motors and synchronous motors. Such a synchronous motor starts rotation of the rotor by the torque generated by the interaction of the secondary current generated by the voltage induced in the conductor bar of the rotor and the magnetic flux generated by the winding of the stator. In rated operation, the magnetic flux of the permanent magnet installed in the rotor and the magnetic flux generated from the stator are synchronized with each other to operate at the speed of the stator's rotor field. That is, when a current is applied to the coil of the stator, the rotor rotates by the interaction between the rotating magnetic flux generated by the stator structure and the induced current generated in the conductor bar of the rotor. When the rotor reaches the synchronous speed, a torque generated by the permanent magnet and a reluctance torque due to the structure of the rotor are generated to rotate the rotor.

이러한 LSPM 모터의 회전자는, 예컨대 일본공개특허공보 특개2001-346369호(2001.12.14))에 개시된 바와 같이, 원통형의 회전자 철심과, 회전자 철심의 가장자리 둘레에 복수의 도체바가 삽입되어 있고, 도체바 안쪽에 복수의 영구자석이 삽입되어 설치된 구조를 갖는다.The rotor of such an LSPM motor is, for example, disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-346369 (2001.12.14)), and a plurality of conductor bars are inserted around a cylindrical rotor iron core and an edge of the rotor iron core. It has a structure in which a plurality of permanent magnets are inserted into the conductor bar.

이와 같은 구조의 LSPM 모터는 고성능의 영구자석이 적용됨에 따라 고출력화가 가능해진 반면, 코깅 토오크(cogging torque)로 인한 진동과 소음이 커지는 문제점을 안고 있다. 코깅 토오크는 회전자와 고정자 간의 공극자속밀도와 밀접한 관계를 갖고 있으며, 종래의 LSPM 모터는 공극자속밀도가 구형파 형상을 이루기 때문에, 진동과 소음이 심하게 발생한다.LSPM motors having such a structure have high output power due to the application of high-performance permanent magnets, but have a problem in that vibration and noise due to cogging torque are increased. Cogging torque has a close relationship with the pore flux density between the rotor and the stator. In the conventional LSPM motor, since the pore flux density has a square wave shape, vibration and noise are severely generated.

즉 회전자 철심에 설치되는 복수의 영구자석으로 N극과 S극을 구성할 경우, 회전자의 회전축에 대해서 동일한 크기의 영구자석이 서로 대칭되는 위치에 삽입되어 설치된다. 이로 인해 복수의 영구자석과 고정자의 권선에 의한 기자력과 결합하면 N극 및 S극에서 각각 인력 및 척력이 발생하여 연속적으로 회전력을 발생한다.That is, when the N pole and the S pole are composed of a plurality of permanent magnets installed on the iron core, permanent magnets of the same size with respect to the rotation axis of the rotor are inserted and installed at symmetrical positions. Because of this, when combined with the magnetic force by the winding of the plurality of permanent magnets and stator, the attraction force and repulsive force is generated in the N pole and S pole, respectively, to generate the rotational force continuously.

그런데 회전자의 회전방향으로 부가적으로 인력이 발생하므로, N극에서는 부가적으로 발생된 인력이 더해져 공극자속밀도가 증가하고, 반대로 S극에서는 부가적으로 발생된 인력에 의해 자속의 세기가 상쇄되어 공극자속밀도가 감소하기 때문에, 회전자의 공극자속밀도가 불균형하게 되어 출력 저감, 토크리플 증가 등의 문제가 발생한다.However, since the attraction force is additionally generated in the direction of rotation of the rotor, the additional attraction force is added at the N pole to increase the pore magnetic flux density. On the contrary, the strength of the magnetic flux is canceled by the additional attraction force at the S pole. As a result, the pore magnetic flux density decreases, so that the pore magnetic flux density of the rotor becomes unbalanced, causing problems such as output reduction and torque ripple increase.

따라서 본 발명의 목적은 코깅 토오크를 줄여 진동과 소음 특성이 우수한 두께가 다른 영구자석을 갖는 회전자 및 그를 포함하는 모터를 제공하는 데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a rotor having a permanent magnet having a different thickness and a motor having the same, which have excellent vibration and noise characteristics by reducing cogging torque.

본 발명의 다른 목적은 공극자속밀도를 사인파(sine curve) 형상으로 구현하여 코깅 토오크를 줄이고 토크리플을 최소화 시켜 진동 및 소음 특성을 개선할 수 있는 두께가 다른 영구자석을 갖는 회전자 및 그를 포함하는 모터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to implement a rotor flux density and a sine curve shape to reduce the cogging torque and minimize the torque ripple to improve the vibration and noise characteristics of the rotor having a permanent magnet having a different thickness and including the same To provide a motor.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고정자의 회전자 삽입구멍에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 모터의 회전자로서, 회전자 철심 및 복수의 영구자석을 포함하는 회전자를 제공한다. 상기 회전자 철심은 중심 부분에 회전축이 삽입 설치되는 회전축 삽입구멍이 형성되어 있고, 상기 회전축 삽입구멍의 둘레에 복수의 영구자석 삽입구멍이 형성되어 있다. 상기 복수의 영구자석은 상기 복수의 영구자석 삽입구멍에 각각 삽입되어 N극과 S극의 회전자 자극을 형성한다. 이때 N극의 회전자 자극과 S극의 회전자 자극은 각각 동일 수의 영구자석들이 모여 형성된다. 상기 복수의 영구자석은 각각 자극의 중심으로부터의 거리에 따라 상이한 두께를 가지되, 자극의 중심 쪽에 두껍게 형성된 부분이 배치되고, 자극의 가장자리 쪽에 얇게 형성된 부분이 배치된다.In order to achieve the above object, the present invention provides a rotor including a rotor iron core and a plurality of permanent magnets as a rotor of a motor inserted into the rotor insertion hole of the stator to be rotatably installed. The rotor iron core has a rotation shaft insertion hole in which a rotation shaft is inserted in a central portion thereof, and a plurality of permanent magnet insertion holes are formed around the rotation shaft insertion hole. The plurality of permanent magnets are respectively inserted into the plurality of permanent magnet insertion holes to form rotor poles of the N pole and the S pole. At this time, the rotor poles of the N pole and the rotor poles of the S pole are each formed with the same number of permanent magnets. Each of the plurality of permanent magnets has a different thickness according to the distance from the center of the magnetic pole, and a thickly formed portion is disposed at the center of the magnetic pole, and a thinly formed portion is disposed at the edge of the magnetic pole.

본 발명에 따른 모터의 회전자에 있어서, 상기 복수의 영구자석은 상기 회전축 삽입구멍을 중심으로 서로 대칭되게 설치되며, 상기 회전축에 수직한 방향의 단면이 사다리꼴 형태를 가지며, 상기 회전축 삽입구멍과 마주보는 변이 상기 회전축 삽입구멍과 마주보는 변과 이웃하는 변보다는 길 수 있다.In the rotor of the motor according to the present invention, the plurality of permanent magnets are installed symmetrically with respect to the rotation axis insertion hole, the cross section perpendicular to the rotation axis has a trapezoidal shape, facing the rotation shaft insertion hole The viewing side may be longer than the adjacent side and the side facing the rotation shaft insertion hole.

본 발명에 따른 모터의 회전자에 있어서, 상기 복수의 영구자석은 각각, 상기 회전축 삽입구멍과 마주보는 제1 변과, 상기 제1 변과 마주보는 제2 변, 상기 제1 변과 제2 변의 한쪽 끝을 서로 연결하며 상기 제1 및 제2 변보다는 짧으며 회전자 자극의 중심 부분에 배치되는 제3 변, 및 상기 제1 변과 제2 변의 다른 쪽 끝을 서로 연결하며 상기 제3 변보다는 짧으며 회전자 자극의 가장자리 부분에 배치되는 제4 변을 포함한다.In the rotor of the motor according to the present invention, the plurality of permanent magnets, respectively, the first side facing the rotation shaft insertion hole, the second side facing the first side, the first side and the second side A third side that connects one end to each other and is shorter than the first and second sides and is disposed at a central portion of the rotor pole, and connects the other ends of the first and second sides to each other, It is short and includes a fourth side disposed at the edge of the rotor pole.

본 발명에 따른 모터의 회전자에 있어서, 상기 복수의 영구자석은 상기 회전자 자극 중 N극을 형성하며 서로 이웃하는 한 쌍의 제1 영구자석과, 상기 회전자 자극 중 S극을 형성하며 서로 이웃하는 한 쌍의 제2 영구자석을 포함할 수 있다. 이때 상기 한 쌍의 제1 영구자석은 서로 마주보는 쪽에 두껍게 형성된 부분이 배치되고, 반대 쪽은 얇게 형성된 부분이 배치된다. 상기 한 쌍의 제2 영구자석은 서로 마주보는 쪽에 두껍게 형성된 부분이 배치되고, 반대 쪽은 얇게 형성된 부분이 배치된다.In the rotor of the motor according to the present invention, the plurality of permanent magnets form an N pole of the rotor poles and a pair of first permanent magnets adjacent to each other, and form a S pole of the rotor poles and each other It may include a pair of neighboring second permanent magnets. In this case, the pair of first permanent magnets are disposed on the side facing each other thickly formed, the thin portion formed on the opposite side. The pair of second permanent magnets are disposed on the side facing each other thickly formed, the opposite side is formed thinly formed.

본 발명에 따른 모터의 회전자에 있어서, 상기 한 쌍의 제1 영구자석이 형성하는 각 및 한 쌍의 제2 영구자석이 형성하는 각은 둔각이고, 이웃하는 하나의 제1 영구자석과 하나의 상기 제2 영구자석이 형성하는 각은 예각일 수 있다.In the rotor of the motor according to the present invention, the angle formed by the pair of first permanent magnets and the angle formed by the pair of second permanent magnets are obtuse angles, and one adjacent first permanent magnet and one The angle formed by the second permanent magnet may be an acute angle.

본 발명에 따른 모터의 회전자에 있어서, 상기 회전자 철심은 상기 복수의 영구자석 삽입구멍 외측의 둘레에 복수의 도체바 삽입구멍이 형성되어 있다. 이때 본 발명에 따른 모터의 회전자는 상기 복수의 도체바 삽입구멍에 각각 삽입되어 설치되는 복수의 도체바를 더 포함할 수 있다.In the rotor of the motor according to the present invention, the rotor iron core has a plurality of conductor bar insertion holes formed around the outer side of the plurality of permanent magnet insertion holes. In this case, the rotor of the motor according to the present invention may further include a plurality of conductor bars which are respectively inserted into and installed in the plurality of conductor bar insertion holes.

본 발명에 따른 모터의 회전자에 있어서, 상기 복수의 도체바 사이의 간격은 일정할 수 있다.In the rotor of the motor according to the present invention, the spacing between the plurality of conductor bars may be constant.

그리고 본 발명은 또한, 전술된 회전자와, 중심 부분에서 상기 회전자가 삽입 설치되는 회전자 삽입구멍이 형성되어 있고, 상기 회전자 삽입구멍의 내주면에 코일이 권선된 고정자를 포함하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터를 제공한다.In addition, the present invention, the rotor described above, and a rotor insertion hole in which the rotor is inserted in the center portion is formed, the permanent permanently of different thickness including a stator with a coil wound around the inner peripheral surface of the rotor insertion hole Provided is a motor having a magnet.

본 발명에 따르면, 회전자 철심에 영구자석을 삽입 설치할 때 자극의 중심 쪽은 두껍게 형성된 부분이 배치되고 자극의 가장자리 쪽은 얇게 형성된 부분이 배치될 수 있도록 삽입 설치함으로써, 공극자속밀도를 사인파 형상으로 구현하여 코깅 토오크를 줄이고 토크리플을 최소화 시켜 진동 및 소음 특성을 개선할 수 있다.According to the present invention, when the permanent magnet is inserted into the iron core of the rotor, the center portion of the magnetic pole is disposed so that the thickly formed portion and the edge portion of the magnetic pole are disposed so that the magnetic flux density is formed into a sinusoidal shape. By implementing cogging torque and minimizing torque ripple, vibration and noise characteristics can be improved.

즉 회전자 철심에 복수의 영구자석을 배치할 때, 자극의 중심 쪽은 두껍고 자극의 가장자리 쪽은 얇게 형성된 부분을 배치함으로써, 자극의 가장자리 부분에 비해서 자극의 중심 부분에서 높은 자속을 발생시킬 수 있기 때문에, 공극자속밀도를 사인파 형상으로 만들어 줌으로써, 모터의 코깅 토오크 및 토크리플을 감소시킬 수 있고, 이로 인해 모터의 구동시 진동 및 소음이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.In other words, when a plurality of permanent magnets are placed on the rotor core, the magnetic poles are thicker at the center and thinner at the edges of the poles, thereby generating higher magnetic flux at the center of the poles than at the edges of the poles. Therefore, by making the pore magnetic flux density into a sinusoidal shape, it is possible to reduce the cogging torque and torque ripple of the motor, thereby minimizing the generation of vibration and noise when driving the motor.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 회전자를 보여주는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 회전자를 보여주는 평면도이다.
도 3은 도 2의 회전자를 갖는 모터를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 3의 회전자 구조에 따라 발생되는 공극자속밀도와, 그에 따른 파형도를 개략적으로 보여주는 도면이다.
1 is a plan view showing a rotor of a motor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a plan view showing a rotor of a motor according to a second embodiment of the present invention.
3 is a plan view illustrating a motor having the rotor of FIG. 2.
FIG. 4 is a view schematically showing a pore flux density and a waveform diagram according to the rotor structure of FIG. 3.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be variations and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하자고 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 회전자(20)를 보여주는 평면도이다.1 is a plan view showing a rotor 20 of a motor according to a first embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 회전자(20)는 고정자의 회전자 삽입구멍에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 모터의 회전자로서, 회전자 철심(21)과, 회전자 철심(21)에 매입된 복수의 영구자석(22)을 포함한다. 회전자 철심(21)은 중심 부분에 회전축(30)이 삽입 설치되는 회전축 삽입구멍(25)이 형성되어 있고, 회전축 삽입구멍(25)의 둘레에 복수의 영구자석 삽입구멍(26)이 형성되어 있다. 그리고 복수의 영구자석(22)은 복수의 영구자석 삽입구멍(26)에 각각 삽입되어 N극과 S극을 형성한다. 이때 복수의 영구자석(22)은 각각 자극의 중심으로부터의 거리에 따라 상이한 두께를 가지되, 자극의 중심 쪽에 두껍게 형성된 부분(b)이 배치되고, 자극의 가장자리 쪽에 얇게 형성된 부분(a)이 배치된다. 여기서 복수의 영구자석(22)이 형성하는 자극은 회전자 자극을 의미한다.Referring to FIG. 1, the rotor 20 is a rotor of a motor inserted into a rotor insertion hole of a stator and rotatably installed, and includes a plurality of rotor iron cores 21 and a plurality of rotor iron cores 21. It includes a permanent magnet (22). The rotor core 21 has a rotating shaft insertion hole 25 in which the rotating shaft 30 is inserted in the center portion, and a plurality of permanent magnet insertion holes 26 are formed around the rotating shaft insertion hole 25. have. The plurality of permanent magnets 22 are inserted into the plurality of permanent magnet insertion holes 26 to form the N pole and the S pole, respectively. In this case, each of the plurality of permanent magnets 22 has a different thickness according to the distance from the center of the magnetic pole, and a thick portion (b) is disposed on the center of the magnetic pole and a thin portion (a) is disposed on the edge of the magnetic pole. do. Here, the magnetic poles formed by the plurality of permanent magnets 22 mean rotor magnetic poles.

이와 같이 제1 실시예에 따른 회전자(20)는 회전자 철심(21)에 영구자석(22)을 삽입 설치할 때 자극의 중심 쪽은 두껍게 형성된 부분(b)이 배치되고 자극의 가장자리 쪽은 얇게 형성된 부분(a)이 배치되게 삽입 설치됨으로써, 공극자속밀도를 사인파 형상으로 구현하여 코깅 토오크를 줄이고 토크리플을 최소화 시켜 진동 및 소음 특성을 개선할 수 있다.As described above, when the rotor 20 according to the first embodiment is installed with the permanent magnet 22 inserted into the rotor iron core 21, a part b formed in the center of the magnetic pole is thickly disposed and the edge of the magnetic pole is thinner. Since the formed portion (a) is inserted and installed, the pore magnetic flux density can be implemented in a sinusoidal shape, thereby reducing cogging torque and minimizing torque ripple, thereby improving vibration and noise characteristics.

즉 회전자 철심(21)에 복수의 영구자석(22)을 배치할 때, 자극의 중심 쪽은 두껍고 자극의 가장자리 쪽은 얇게 형성된 부분(a<b)을 배치함으로써, 자극의 가장자리 부분에 비해서 자극의 중심 부분에서 높은 자속을 발생시킬 수 있다. 이로 인해 제1 실시예에 따른 회전자(20)를 구비하는 모터의 공극자속밀도를 사인파 형상으로 만들어 줌으로써, 모터의 코깅 토오크 및 토크리플을 감소시킬 수 있다. 이를 통하여 모터의 구동시 진동 및 소음이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.That is, when the plurality of permanent magnets 22 are disposed on the rotor core 21, the magnetic poles are thicker at the center of the magnetic pole and thinner at the edges of the magnetic poles. High magnetic flux can be generated in the center of the. Therefore, by making the pore magnetic flux density of the motor having the rotor 20 according to the first embodiment into a sinusoidal shape, it is possible to reduce the cogging torque and torque ripple of the motor. Through this, it is possible to minimize the generation of vibration and noise when driving the motor.

구체적으로 제1 실시예에 따른 회전자(20)에 대해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Specifically, the rotor 20 according to the first embodiment will be described in detail as follows.

회전자 철심(21)은 동일한 형상의 회전자 철판(24) 복수 개를 축방향으로 적층하여 형성한다. 회전자 철심(21)은 중심 부분에 회전축(30)이 삽입되는 회전축 삽입구멍(25)이 형성되어 있다. 회전자 철심(21)은 회전축 삽입구멍(25)의 외곽에 복수의 영구자석 삽입구멍(26)이 형성되어 있다.The rotor core 21 is formed by laminating a plurality of rotor iron plates 24 having the same shape in the axial direction. The rotor core 21 has a rotation shaft insertion hole 25 in which the rotation shaft 30 is inserted in the center portion. The rotor core 21 has a plurality of permanent magnet insertion holes 26 formed outside the rotation shaft insertion hole 25.

이때 회전자 철판(24)으로는 규소 강판이 사용될 수 있다. 회전축 삽입구멍(25) 및 영구자석 삽입구멍(26)은 회전자 철심(21)의 상부면에 대해서 수직 방향으로 형성될 수 있다.At this time, a silicon steel sheet may be used as the rotor iron plate 24. The rotation shaft insertion hole 25 and the permanent magnet insertion hole 26 may be formed in a direction perpendicular to the upper surface of the rotor iron core 21.

제1 실시예에서는 회전축 삽입구멍(25)을 중심으로 외곽에 회전축 삽입구멍(25)의 축 방향에 대해서 단면이 사각으로 영구자석(22)이 설치되는 네 개의 영구자석 삽입구멍(26)이 회전자 철심(21)에 형성된 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 영구자석 삽입구멍(26)은 회전축 삽입구멍(25)의 축 방향에 대해서 단면이 사다리꼴 형태를 가질 수 있다.In the first embodiment, four permanent magnet insertion holes 26 are provided in which the permanent magnets 22 are provided with a square cross section with respect to the axial direction of the rotation shaft insertion holes 25 on the outer side of the rotation shaft insertion holes 25. Although the example provided in the electron iron core 21 was disclosed, it is not limited to this. For example, the permanent magnet insertion hole 26 may have a trapezoidal cross section with respect to the axial direction of the rotation shaft insertion hole 25.

그리고 복수의 영구자석(22)은 각각 회전자 철심(21)의 복수의 영구자석 삽입구멍(26)에 삽입되어 설치된다. 이때 복수의 영구자석(22)은 코일에서 발생되는 자속과의 상호작용에 의해 토오크를 발생시킨다. 영구자석(22)으로는 희토류 자석이 사용될 수 있다.The plurality of permanent magnets 22 are inserted into and installed in the plurality of permanent magnet insertion holes 26 of the rotor iron core 21, respectively. At this time, the plurality of permanent magnets 22 generate torque by interaction with the magnetic flux generated in the coil. As the permanent magnet 22, a rare earth magnet may be used.

특히 복수의 영구자석(22)은 공극자속밀도의 불균형을 해소하기 위해서, 각각 자극의 중심 쪽에 두껍게 형성된 부분(b)이 배치되고, 자극의 가장자리 쪽에 얇게 형성된 부분(a)이 배치되게 영구자석 삽입구멍(26)에 삽입 설치된다. 이와 같이 복수의 영구자석(22)을 배치하는 이유는, 자극의 가장자리 부분에 비해서 자극의 중심 부분에서 높은 자속을 발생시켜 공극 자속밀도를 사인파 형상으로 만들어 주기 위해서이다. 공극자속밀도를 사인파 형상으로 만들어 줌으로써, 모터의 코깅 토크 및 토크 리플을 감소시킬 수 있고, 이로 인해 모터의 구동시 진동 및 소음이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.In particular, the plurality of permanent magnets 22 have a thick portion (b) disposed on the center of the magnetic pole and a thin portion (a) disposed on the edge of the magnetic pole in order to solve the imbalance of void magnetic flux density. It is inserted into the hole 26 and installed. The reason why the plurality of permanent magnets 22 are arranged in this way is to generate a high magnetic flux at the center of the magnetic pole as compared with the edge of the magnetic pole and to make the void magnetic flux density into a sinusoidal shape. By making the pore flux density into a sinusoidal shape, it is possible to reduce the cogging torque and torque ripple of the motor, thereby minimizing the generation of vibration and noise when the motor is driven.

이때 복수의 영구자석(22)은 회전축 삽입구멍(25)을 중심으로 서로 대칭되게 설치되며, 회전축(30)에 수직한 방향의 단면이 사다리꼴 형태를 가질 수 있다. 복수의 영구자석(22)은 회전축 삽입구멍(25)과 마주보는 쪽이 다른 쪽에 비해서 길이가 길다. 즉 복수의 영구자석(22)은 각각 제1 변(41), 제2 변(42), 제3 변(43) 및 제4 변(44)을 가질 수 있다. 이때 제1 변(41)은 회전축 삽입구멍(25)과 마주본다. 제2 변(42)은 제1 변(41)과 마주본다. 제3 변(43)은 제1 변(41)과 제2 변(42)의 한쪽 끝을 서로 연결하며, 제1 및 제2 변(41,42)보다는 짧으며, 자극의 중심 부분에 배치된다. 그리고 제4 변(44)은 제1 변(41)과 제2 변(42)의 다른 쪽 끝을 서로 연결하며, 제3 변(43)보다는 짧으며, 자극의 가장자리 부분에 배치된다. 이때 복수의 영구자석(22)은 제3 변(43)과 제4 변(44)이 평행한 사다리꼴 형태를 가질 수 있다.At this time, the plurality of permanent magnets 22 are installed symmetrically with respect to the rotation shaft insertion hole 25, the cross section perpendicular to the rotation shaft 30 may have a trapezoidal shape. The plurality of permanent magnets 22 have a longer length than the other side facing the rotation shaft insertion hole 25. That is, the plurality of permanent magnets 22 may have a first side 41, a second side 42, a third side 43, and a fourth side 44, respectively. At this time, the first side 41 faces the rotation shaft insertion hole 25. The second side 42 faces the first side 41. The third side 43 connects one end of the first side 41 and the second side 42 to each other, and is shorter than the first and second sides 41 and 42 and is disposed at the central portion of the magnetic pole. . The fourth side 44 connects the other ends of the first side 41 and the second side 42 to each other, is shorter than the third side 43, and is disposed at the edge portion of the magnetic pole. In this case, the plurality of permanent magnets 22 may have a trapezoidal shape in which the third side 43 and the fourth side 44 are parallel to each other.

예컨대 복수의 영구자석(22)은 N극을 형성하며 서로 이웃하는 한 쌍의 제1 영구자석(28)과, 상기 S극을 형성하며 서로 이웃하는 한 쌍의 제2 영구자석(29)을 포함할 수 있다. 회전축(30)을 중심으로 한 쌍의 제1 영구자석(28) 및 한 쌍의 제2 영구자석(29)은 서로 대칭되게 회전자 철심(21)에 설치된다. 물론 한 쌍의 제1 영구자석(28)은 서로 마주보는 쪽에 두껍게 형성된 부분(b)이 배치되고, 반대 쪽은 얇게 형성된 부분(a)이 배치된다. 그리고 한 쌍의 제2 영구자석(29)은 서로 마주보는 쪽에 두껍게 형성된 부분(b)이 배치되고, 반대 쪽은 얇게 형성된 부분(a)이 배치된다. 이때 한 쌍의 제1 영구자석(28) 및 한 쌍의 제2 영구자석(29) 사이의 각은 둔각이고, 이웃하는 제1 영구자석(28)과 제2 영구자석(29) 사이의 각은 예각을 이루게 배치될 수 있다. 즉 한 쌍의 제1 영구자석(28)이 형성하는 각 및 한 쌍의 제2 영구자석(29)이 형성하는 각은 둔각이고, 이웃하는 하나의 제1 영구자석(28)과 하나의 제2 영구자석(29)이 형성하는 각은 예각이다.For example, the plurality of permanent magnets 22 includes a pair of first permanent magnets 28 forming an N pole and neighboring each other, and a pair of second permanent magnets 29 forming the S pole and adjacent to each other. can do. The pair of first permanent magnets 28 and the pair of second permanent magnets 29 are installed on the rotor core 21 symmetrically with respect to the rotation shaft 30. Of course, the pair of first permanent magnets 28 are disposed to face each other thickly formed portion (b), the opposite side is formed a thin portion (a) is disposed. In addition, the pair of second permanent magnets 29 are thickly formed on the side facing each other (b), the opposite side is formed a thin portion (a) is disposed. In this case, the angle between the pair of first permanent magnets 28 and the pair of second permanent magnets 29 is an obtuse angle, and the angle between the neighboring first permanent magnets 28 and the second permanent magnets 29 is It may be arranged at an acute angle. That is, the angle formed by the pair of first permanent magnets 28 and the angle formed by the pair of second permanent magnets 29 are obtuse angles, and one adjacent first permanent magnet 28 and one second The angle formed by the permanent magnet 29 is an acute angle.

도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 및 제2 영구자석(28,29)은 각각 두 개일 수 있다. 한 쌍의 제1 영구자석(28) 사이의 각과, 한 쌍의 제2 영구자석(29) 사이의 각은 각각 90도 이상이고, 이웃하는 제1 영구자석(28)과 제2 영구자석(29) 사이의 각은 90도 이하가 되게 복수의 제1 및 제2 영구자석(28,29)은 회전자 철심(21)에 삽입 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the plurality of first and second permanent magnets 28 and 29 may each be two. The angle between the pair of first permanent magnets 28 and the angle between the pair of second permanent magnets 29 are each 90 degrees or more, and the neighboring first permanent magnets 28 and the second permanent magnets 29 A plurality of first and second permanent magnets 28 and 29 may be inserted into the rotor iron core 21 so that an angle between the two poles is 90 degrees or less.

그리고 제1 실시예에서는 회전축 삽입구멍(25)을 중심으로 4개의 영구자석(22)이 배치되고, 한 쌍의 제1 영구자석(28)이 N극을 형성하고, 한 쌍의 제2 영구자석(29)이 S극을 형성하는 경우를 설명하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 4개 이상의 짝수의 영구자석(22)이 회전자 철심(21)에 삽입 설치되거나, 이웃하는 복수의 영구자석(22)은 서로 다른 극성을 갖도록 회전자 철심(21)에 삽입 설치될 수도 있다.In the first embodiment, four permanent magnets 22 are arranged around the rotation shaft insertion hole 25, and the pair of first permanent magnets 28 form an N pole, and the pair of second permanent magnets is arranged. Although the case where (29) forms an S pole was demonstrated, it is not limited to this. For example, four or more even-numbered permanent magnets 22 may be inserted into the rotor iron cores 21, or a plurality of neighboring permanent magnets 22 may be inserted into the rotor iron cores 21 to have different polarities. .

한편 제1 실시예에서는 영구자석이 제3 변(43) 및 제4 변(44)이 평행한 사다리꼴 형태를 예시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제3 변(43) 및 제4 변(44)은 서로 평행하지 않을 수도 있다. 물론 제3 변(43) 부분이 제4 변 보다는 두껍게 형성된다(a<b).On the other hand, in the first embodiment, the permanent magnet has illustrated a trapezoidal shape in which the third side 43 and the fourth side 44 are parallel to each other, but are not limited thereto. For example, the third side 43 and the fourth side 44 may not be parallel to each other. Of course, the third side 43 is formed thicker than the fourth side (a <b).

이와 같은 제1 실시예에 따른 회전자(20)는 브러시리스 직류 모터의 회전자로 사용될 수 있다.
The rotor 20 according to the first embodiment may be used as the rotor of the brushless DC motor.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 회전자(120)를 보여주는 평면도이다.2 is a plan view showing a rotor 120 of a motor according to a second embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 제2 실시예에 따른 회전자(120)는 회전자 철심(21), 복수의 영구자석(22), 및 복수의 도체바(23)를 포함한다. 여기서 회전자 철심(21)에 복수의 영구자석(22)이 삽입 설치된 구조는 제1 실시예에 따른 회전자(도 1의 20)와 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략하고 복수의 도체바(23)를 중심으로 하면 다음과 같다.2, the rotor 120 according to the second embodiment includes a rotor iron core 21, a plurality of permanent magnets 22, and a plurality of conductor bars 23. Since the structure in which the plurality of permanent magnets 22 are inserted in the rotor core 21 is the same as that of the rotor (20 in FIG. 1) according to the first embodiment, detailed descriptions are omitted and a plurality of conductor bars 23 are omitted. ) Is as follows.

회전자 철심(21)은 복수의 영구자석 삽입구멍(26)의 외측의 가장자리 둘레에 복수의 도체바 삽입구멍(27)이 형성되어 있다. 여기서 복수의 도체바 삽입구멍(27)은 영구자석 삽입구멍(26)이 형성된 방향 즉, 회전자 철심(21)을 관통하는 형태로 형성될 수 있다. 복수의 도체바 삽입구멍(27)은 길쭉한 형태를 가지며, 회전자 철심(21)의 외곽에 배치되어 있다. 도체바 삽입구멍(27)은 영구자석(22)을 향하여 슬롯(slot)으로 형성될 수 있다. 예컨대 도체바 삽입구멍(27)은 길쭉한 타원형, 길쭉한 직사각형 형태에서 장변의 양단이 외측으로 볼록한 형태 등으로 형성될 수 있다. 복수의 도체바 삽입구멍(27)은 동일한 형태로 형성될 수 있다. 복수의 도체바 삽입구멍(27) 사이의 간격이 일정하게 형성될 수 있다(d1=d2).The rotor core 21 has a plurality of conductor bar insertion holes 27 formed around the outer edges of the plurality of permanent magnet insertion holes 26. Here, the plurality of conductor bar insertion holes 27 may be formed in a direction in which the permanent magnet insertion hole 26 is formed, that is, penetrating the rotor iron core 21. The plurality of conductor bar insertion holes 27 have an elongated shape and are disposed outside the rotor iron core 21. The conductor bar insertion hole 27 may be formed as a slot toward the permanent magnet 22. For example, the conductor bar insertion hole 27 may be formed in an elongated ellipse or an elongated rectangular shape in which both ends of the long side are convex outward. The plurality of conductor bar insertion holes 27 may be formed in the same shape. A gap between the plurality of conductor bar insertion holes 27 may be uniformly formed (d1 = d2).

그리고 복수의 도체바(23)는 복수의 도체바 삽입구멍(27)에 각각 삽입되어 설치된다. 복수의 도체바(23) 사이의 간격이 일정하게 형성될 수 있다. 복수의 도체바(23)는 도체바 삽입구멍(27)에 다이캐스팅 방법으로 설치될 수 있다. 이때 도체바(23)는 일반적으로 전기전도성이 우수하고 다이캐스팅이 가능한 알루미늄(Al) 소재를 사용할 수 있다. 다이캐스팅으로 형성되는 도체바(23)는 도체바 삽입구멍(27)의 형상에 대응되는 형태로 형성된다.The plurality of conductor bars 23 are inserted into and installed in the plurality of conductor bar insertion holes 27, respectively. Spaces between the plurality of conductor bars 23 may be formed to be constant. The plurality of conductor bars 23 may be installed in the conductor bar insertion hole 27 by a die casting method. In this case, the conductor bar 23 may generally use an aluminum (Al) material having excellent electrical conductivity and capable of die casting. The conductor bar 23 formed by die casting is formed in a shape corresponding to the shape of the conductor bar insertion hole 27.

제2 실시예에 따른 회전자(120) 또한 제1 실시예에 따른 회전자(도 1의 20)와 동일한 영구자석(22)의 배치 구조를 갖기 때문에, 제1 실시예에 따른 회전자(도 1의 20)와 같이, 회전자 철심(21)에 복수의 영구자석(22)을 삽입 설치할 때 자극의 중심 쪽은 두껍게 형성된 부분(b)이 배치되고 자극의 가장자리 쪽은 얇게 형성된 부분(a)이 배치될 수 있도록 삽입 설치함으로써, 공극자속밀도를 사인파 형상으로 구현하여 코깅 토오크를 줄이고 토크리플을 최소화 시켜 진동 및 소음 특성을 개선할 수 있다.
Since the rotor 120 according to the second embodiment also has the same arrangement structure as the permanent magnet 22 as the rotor (20 in FIG. 1) according to the first embodiment, the rotor according to the first embodiment (Fig. As in 1), when the plurality of permanent magnets 22 are inserted into the rotor core 21, a thickly formed portion (b) is disposed at the center of the magnetic pole and a thinly formed portion (a) at the edge of the magnetic pole. By inserting so that it can be arranged, the void flux density can be implemented in a sinusoidal shape to reduce cogging torque and minimize torque ripple, thereby improving vibration and noise characteristics.

이와 같은 제2 실시예에 따른 회전자(120)를 갖는 모터(100)에 대해서 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 도 2의 회전자(120)를 갖는 모터(100)를 보여주는 평면도이다.The motor 100 having the rotor 120 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 3 as follows. 3 is a plan view illustrating a motor 100 having the rotor 120 of FIG. 2.

제2 실시예에 따른 회전자(120)를 갖는 모터(100)는 LSPM(Liner Start Permanent Magnet) 모터와 같은 동기형 모터로서, 회전자(120)와, 회전자(120)가 회전 가능하게 삽입 설치되는 고정자(10)를 포함한다. 고정자(10)는 중심 부분에 회전자 삽입구멍(18)이 형성되어 있으며, 회전자 삽입구멍(18)의 내주면에 코일(16)이 권선되어 있다. 그리고 회전자(120)는 고정자(10)의 회전자 삽입구멍(18)에 삽입되어 회전 가능하게 설치된다.The motor 100 having the rotor 120 according to the second embodiment is a synchronous motor such as a linear start permanent magnet (LSPM) motor, and the rotor 120 and the rotor 120 are rotatably inserted. It includes a stator 10 is installed. In the stator 10, a rotor insertion hole 18 is formed in a central portion thereof, and a coil 16 is wound around an inner circumferential surface of the rotor insertion hole 18. And the rotor 120 is inserted into the rotor insertion hole 18 of the stator 10 is installed rotatably.

여기서 고정자(10)는 회전자 삽입구멍(18)이 형성된 고정자 철심(11)과, 고정자 철심(11)의 회전자 삽입구멍(18)의 내주면을 따라서 권선된 코일(16)을 포함한다. 이때 회전자 삽입구멍(18)의 내경은 회전자(120)의 외경보다는 크게 형성되며, 회전자 삽입구멍(18)의 내경과 회전자(120)의 외경의 차이가 공극을 형성한다.The stator 10 includes a stator iron core 11 having a rotor insertion hole 18 and a coil 16 wound along an inner circumferential surface of the rotor insertion hole 18 of the stator iron core 11. At this time, the inner diameter of the rotor insertion hole 18 is formed larger than the outer diameter of the rotor 120, the difference between the inner diameter of the rotor insertion hole 18 and the outer diameter of the rotor 120 forms a void.

고정자 철심(11)은 동일한 형상의 고정자 철판(12) 복수 개를 축방향으로 적층하여 형성한다. 고정자 철심(11)은 내측에 회전자(120)가 삽입되어 위치할 수 있는 회전자 삽입구멍(18)이 형성되어 있다. 고정자 철심(11)은 내주면을 따라서 일정 간격으로 복수의 투스(14)가 형성되어 있다. 복수의 투스(14)는 고정자 철심(11)의 내주면에서 고정자 철심(11)의 중심축을 향하여 돌출되며, 회전자 삽입구멍(18)에 삽입되어 설치되는 회전자(120)의 외주면에 근접하게 배치된다. 이때 고정자 철판(12)으로는 규소 철판이 사용될 수 있다. 고정자 철심(11)의 안쪽의 투스(14)의 끝단이 형성하는 가상면 안쪽이 회전자 삽입구멍(18)을 형성한다.The stator core 11 is formed by laminating a plurality of stator iron plates 12 of the same shape in the axial direction. The stator iron core 11 is formed with a rotor insertion hole 18 through which the rotor 120 is inserted. The stator iron core 11 is formed with a plurality of teeth 14 at regular intervals along the inner circumferential surface. The plurality of teeth 14 protrude from the inner circumferential surface of the stator iron core 11 toward the central axis of the stator iron core 11 and are disposed close to the outer circumferential surface of the rotor 120 inserted and installed in the rotor insertion hole 18. do. At this time, a silicon iron plate may be used as the stator plate 12. The inside of the virtual surface formed by the end of the tooth 14 inside the stator iron core 11 forms the rotor insertion hole 18.

그리고 코일(16)은 복수의 투스(14)에 각각 권선됨으로써, 교류 전원이 인가되면 고정자(10)의 구조로 인해 회전 자속을 발생시킨다.In addition, the coil 16 is wound around the plurality of teeth 14, and when AC power is applied, the coil 16 generates a rotating magnetic flux due to the structure of the stator 10.

한편 도시하진 않았지만, 회전축(30)은 동기형 모터(100)의 케이스를 이루는 케이싱(casing)이나 쉘(shell)에 베어링을 매개로 회전 가능하게 설치된다.On the other hand, although not shown, the rotating shaft 30 is rotatably installed in the casing (shell) or shell (shell) forming the case of the synchronous motor 100 via a bearing.

이와 같은 모터(100)는 회전자(120)의 도체바(23)에 유기되는 전압에 의하여 생성되는 2차 전류와, 고정자(10)의 권선(16)에 의하여 발생되는 자속의 상호작용에 의하여 발생되는 토오크에 의해 회전자(120)가 회전을 시작하고, 기동되어 정격 운전시에는 회전자(120)에 설치된 영구자석(22)의 자속과 고정자(10)에서 발생되는 자속의 상호 동기화되어 고정자(10)의 회전자계의 속도로써 운전한다.The motor 100 is formed by the interaction of the secondary current generated by the voltage induced in the conductor bar 23 of the rotor 120 and the magnetic flux generated by the winding 16 of the stator 10. The rotor 120 starts to rotate by the generated torque. At the time of rated operation, the stator 10 is synchronized with the magnetic flux generated from the stator 10 and the magnetic flux of the permanent magnet 22 installed in the rotor 120. It operates at the speed of the rotor magnetic field of (10).

이때 회전자 철심(21)에 복수의 영구자석(22)을 삽입 설치할 때, 자극의 중심 쪽은 두껍게 형성된 부분(b)이 배치되고 자극의 가장자리 쪽은 얇게 형성된 부분(a)이 배치될 수 있도록 삽입 설치함으로써, 공극자속밀도를 사인파 형상으로 구현하여 코깅 토오크를 줄이고 토크리플을 최소화 시켜 진동 및 소음 특성을 개선할 수 있다.At this time, when the plurality of permanent magnets 22 are inserted into and installed on the rotor core 21, a thickly formed portion (b) is disposed at the center of the magnetic pole and a thinly formed portion (a) is disposed at the edge of the magnetic pole. By inserting and installing, the pore flux density can be implemented in a sinusoidal shape to reduce cogging torque and minimize torque ripple, thereby improving vibration and noise characteristics.

즉 회전자 철심(21)에 복수의 영구자석(22)을 삽입 설치할 때 자극의 중심 쪽은 두껍게 형성된 부분이 배치되고 자극의 가장자리 쪽은 얇게 형성된 부분이 배치함으로써, 도 4의 파형도에서 확인할 수 있는 바와 같이, 자극의 가장자리 부분에 비해서 자극의 중심 부분에서 높은 자속을 발생시켜 공극 자속밀도를 사인파 형상으로 만들어 줄 수 있다. 이때 도 4의 파형도에서 가로축은 각도(θ)를 나타내고, 세로축은 자속밀도(B)를 나타낸다.That is, when the plurality of permanent magnets 22 are inserted into and installed on the rotor iron core 21, a thickly formed portion is disposed at the center of the magnetic pole and a thinly formed portion is disposed at the edge of the magnetic pole. As can be seen, high magnetic flux can be generated in the central portion of the magnetic pole as compared to the edge portion of the magnetic pole, thereby making the pore magnetic flux density sinusoidal. At this time, in the waveform diagram of Figure 4, the horizontal axis represents the angle (θ), the vertical axis represents the magnetic flux density (B).

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10 : 고정자
11 : 고정자 철심
12 : 고정자 철판
14 : 투스
16 : 코일
18 : 회전자 삽입구멍
20, 120 : 회전자
21 : 회전자 철심
22 : 영구자석
23 : 도체바
24 : 회전자 철판
25 : 회전축 삽입구멍
26 : 영구자석 삽입구멍
27 : 도체바 삽입구멍
100 : 모터
10: Stator
11: stator iron core
12: stator iron plate
14: Tooth
16: coil
18: rotor insertion hole
20, 120: rotor
21: rotor iron core
22: permanent magnet
23: conductor bar
24: rotor iron plate
25: rotating shaft insertion hole
26: permanent magnet insertion hole
27: conductor bar insertion hole
100: motor

Claims (8)

고정자의 회전자 삽입구멍에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 모터의 회전자로서,
중심 부분에 회전축이 삽입 설치되는 회전축 삽입구멍이 형성되어 있고, 상기 회전축 삽입구멍의 둘레에 복수의 영구자석 삽입구멍이 형성되어 있는 회전자 철심;
상기 복수의 영구자석 삽입구멍에 각각 삽입되어 N극과 S극의 회전자 자극을 형성하는 복수의 영구자석;을 포함하며,
N극의 회전자 자극과 S극의 회전자 자극은 각각 동일 수의 영구자석들이 모여 형성되고, 상기 복수의 영구자석은 각각 상기 회전자 자극의 중심으로부터의 거리에 따라 상이한 두께를 가지되, 상기 회전자 자극의 중심 쪽에 두껍게 형성된 부분이 배치되고, 상기 회전자 자극의 가장자리 쪽에 얇게 형성된 부분이 배치되는 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터의 회전자.
A rotor of a motor inserted into a rotor insertion hole of a stator and rotatably installed,
A rotor iron core having a rotation shaft insertion hole in which a rotation shaft is inserted in a center portion, and having a plurality of permanent magnet insertion holes formed around the rotation shaft insertion hole;
And a plurality of permanent magnets respectively inserted into the plurality of permanent magnet insertion holes to form rotor poles of the N pole and the S pole.
The rotor poles of the N pole and the rotor poles of the S pole are each formed by the same number of permanent magnets, and the plurality of permanent magnets each have a different thickness depending on a distance from the center of the rotor poles. A thickly formed portion is disposed at the center side of the rotor poles, and a thinly formed portion is arranged at the edge side of the rotor poles.
제1항에 있어서, 상기 복수의 영구자석은,
상기 회전축 삽입구멍을 중심으로 서로 대칭되게 설치되며, 상기 회전축에 수직한 방향의 단면이 사다리꼴 형태를 가지며, 상기 회전축 삽입구멍과 마주보는 변이 상기 회전축 삽입구멍과 마주보는 변과 이웃하는 변보다는 긴 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터의 회전자.
The method of claim 1, wherein the plurality of permanent magnets,
It is installed symmetrically with respect to the rotation shaft insertion hole, the cross section perpendicular to the rotation axis has a trapezoidal shape, the side facing the rotation shaft insertion hole is longer than the side facing the rotation shaft insertion hole and the neighboring side. A rotor of a motor having permanent magnets of different thicknesses.
제1항에 있어서, 상기 복수의 영구자석은 각각,
상기 회전축 삽입구멍과 마주보는 제1 변과,
상기 제1 변과 마주보는 제2 변;
상기 제1 변과 제2 변의 한쪽 끝을 서로 연결하며, 상기 제1 및 제2 변보다는 짧으며, 회전자 자극의 중심 부분에 배치되는 제3 변;
상기 제1 변과 제2 변의 다른 쪽 끝을 서로 연결하며, 상기 제3 변보다는 짧으며, 회전자 자극의 가장자리 부분에 배치되는 제4 변;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터의 회전자.
The method of claim 1, wherein each of the plurality of permanent magnets,
A first side facing the rotation shaft insertion hole,
A second side facing the first side;
A third side connecting one end of the first side and the second side to each other, shorter than the first and second sides, and disposed at a central portion of the rotor pole;
A fourth side connecting the other ends of the first side and the second side to each other, shorter than the third side, and disposed at an edge portion of the rotor pole;
Rotor of the motor having a permanent magnet of a different thickness, characterized in that it comprises a.
제2항에 있어서, 상기 복수의 영구자석은,
상기 회전자 자극 중 N극을 형성하며 서로 이웃하는 한 쌍의 제1 영구자석;
상기 회전자 자극 중 S극을 형성하며 서로 이웃하는 한 쌍의 제2 영구자석;을 포함하며,
상기 한 쌍의 제1 영구자석은 서로 마주보는 쪽에 두껍게 형성된 부분이 배치되고, 반대 쪽은 얇게 형성된 부분이 배치되고,
상기 한 쌍의 제2 영구자석은 서로 마주보는 쪽에 두껍게 형성된 부분이 배치되고, 반대 쪽은 얇게 형성된 부분이 배치되는 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터의 회전자.
The method of claim 2, wherein the plurality of permanent magnets,
A pair of first permanent magnets forming an N pole of the rotor poles and adjacent to each other;
And a pair of second permanent magnets forming S poles of the rotor poles and adjacent to each other.
The pair of first permanent magnets are disposed on the side facing each other thickly formed, the opposite side is formed thinly formed,
The pair of second permanent magnets are disposed on the side facing each other thickly formed portion, the opposite side is formed a thinner portion of the rotor of the motor having a permanent magnet of a different thickness.
제4항에 있어서,
상기 한 쌍의 제1 영구자석이 형성하는 각 및 한 쌍의 제2 영구자석이 형성하는 각은 둔각이고, 이웃하는 하나의 제1 영구자석과 하나의 상기 제2 영구자석이 형성하는 각은 예각인 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터의 회전자.
5. The method of claim 4,
An angle formed by the pair of first permanent magnets and an angle formed by the pair of second permanent magnets is an obtuse angle, and an angle formed by one neighboring first permanent magnet and one second permanent magnet is an acute angle. The rotor of the motor having a permanent magnet of a different thickness, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 회전자 철심은 상기 복수의 영구자석 삽입구멍 외측의 둘레에 복수의 도체바 삽입구멍이 형성되어 있으며,
상기 복수의 도체바 삽입구멍에 각각 삽입되어 설치되는 복수의 도체바;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터의 회전자.
The method of claim 1,
The rotor iron core has a plurality of conductor bar insertion holes formed around the outer side of the plurality of permanent magnet insertion holes,
A plurality of conductor bars respectively inserted into and installed in the plurality of conductor bar insertion holes;
The rotor of the motor having a permanent magnet of a different thickness, characterized in that it further comprises.
제6항에 있어서,
상기 복수의 도체바 사이의 간격은 일정한 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터의 회전자.
The method according to claim 6,
The rotor of the motor having a permanent magnet of a different thickness, characterized in that the interval between the plurality of conductor bars are constant.
회전자와;
중심 부분에서 상기 회전자가 삽입 설치되는 회전자 삽입구멍이 형성되어 있고, 상기 회전자 삽입구멍의 내주면에 코일이 권선된 고정자;를 포함하며,
상기 회전자는
중심 부분에 회전축이 삽입 설치되는 회전축 삽입구멍이 형성되어 있고, 상기 회전축 삽입구멍의 둘레에 복수의 영구자석 삽입구멍이 형성되어 있는 회전자 철심;
상기 복수의 영구자석 삽입구멍에 각각 삽입되어 N극과 S극의 회전자 자극을 형성하는 복수의 영구자석;을 포함하며,
N극의 회전자 자극과 S극의 회전자 자극은 각각 동일 수의 영구자석들이 모여 형성되고, 상기 복수의 영구자석은 각각 상기 회전자 자극의 중심으로부터의 거리에 따라 상이한 두께를 가지되, 상기 회전자 자극의 중심 쪽에 두껍게 형성된 부분이 배치되고, 상기 회전자 자극의 가장자리 쪽에 얇게 형성된 부분이 배치되는 것을 특징으로 하는 두께가 다른 영구자석을 갖는 모터.
With a rotor;
And a stator in which a rotor insertion hole into which the rotor is inserted in a center portion is formed, and a coil is wound around an inner circumferential surface of the rotor insertion hole.
The rotor
A rotor iron core having a rotation shaft insertion hole in which a rotation shaft is inserted in a center portion, and having a plurality of permanent magnet insertion holes formed around the rotation shaft insertion hole;
And a plurality of permanent magnets respectively inserted into the plurality of permanent magnet insertion holes to form rotor poles of the N pole and the S pole.
The rotor poles of the N pole and the rotor poles of the S pole are each formed by the same number of permanent magnets, and the plurality of permanent magnets each have a different thickness depending on a distance from the center of the rotor poles. A thickly formed portion is disposed on the center side of the rotor poles, and a thinly formed portion is disposed on the edge side of the rotor poles.
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