KR101403460B1 - 영구자석 전동기 - Google Patents

Abstract

영구자석 전동기가 개시된다. 본 발명의 영구자석 전동기는, 고정자; 상기 고정자와 이격 배치되는 회전자; 상기 회전자의 둘레를 따라 배치되는 영구자석들로 이루어지는 회전자 자석부; 및 상기 회전자 자석부의 자기장을 측정하여 상기 회전자의 위치를 검출하는 회전자 위치센서를 포함하고, 상기 영구자석들은, 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 다르게 배치된다.

Description

영구자석 전동기{PERMANENT MAGNET TYPE MOTOR}

본 발명은, 영구자석 전동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 회전자의 위치를 검출하기 위한 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 위치정보를 요구하는 전동기는 회전자의 위치를 검출하기 위해 광학식 엔코더, 자기식 엔코더, 레졸버, 홀 센서 등과 같은 회전자 위치센서를 포함하고 있다.

도 1은 종래의 영구자석 전동기에서 홀 센서를 사용하여 회전자의 위치를 검출하기 위한 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 영구자석 전동기(1)는 코일(11)이 권취되는 고정자(10)와, 고정자(10)에 에워싸이도록 고정자(10)의 내측에 배치되는 회전자(20)와, 회전자(20)의 둘레를 따라 배치되고 회전자(20)의 외주면에 부착되는 영구자석들(N,S)과, 영구자석들(N,S)의 자기장을 측정하여 회전자(20)의 위치를 검출하는 회전자 위치센서로서 홀 센서(41,42,43)를 포함하고 있다. 이때, 회전자(20)의 위치를 검출함에 있어서 더 정밀한 위치 분해능을 얻기 위해서는 홀 센서의 개수를 늘려야하는데, 도 1에 도시된 바와 같이 3개의 홀 센서(41,42,43)를 설치하더라도 통상 60도의 위치 분해능을 얻는 것에 그치게 된다.

이처럼, 회전자 위치센서는 통상 전동기에 설치되는 개수가 늘어나는 만큼 그 위치 정밀도가 높아지는데, 이로 인해 제조단가가 상승하는 한편 설치공간을 많이 차지하게 되어 전동기의 하우징 사이즈를 크게 만드는 문제점이 있으며, 또한 내환경성이 떨어지고 충격에 매우 약해서 전체적으로 시스템의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 홀 센서와 같은 회전자 위치센서의 개수를 늘리지 않고서도 매우 정밀한 위치 분해능으로 회전자의 위치를 검출할 수 있는 영구자석 전동기를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고정자; 상기 고정자와 이격 배치되는 회전자; 상기 회전자의 둘레를 따라 배치되는 영구자석들로 이루어지는 회전자 자석부; 및 상기 회전자 자석부의 자기장을 측정하여 상기 회전자의 위치를 검출하는 회전자 위치센서를 포함하고, 상기 영구자석들은, 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 다르게 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기에 의해 달성될 수 있다.

상기 영구자석들은, 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하거나 감소하도록 배치될 수 있다.

상기 영구자석들은, 상기 회전자의 길이보다 긴 길이를 갖되, 양단부가 상기 회전자에 대해 돌출되도록 배치될 수 있다.

상기 영구자석들은, 일단부에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하면, 이에 대응하는 타단부에서는 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 감소할 수 있다.

상기 영구자석들은, 상기 회전자의 둘레를 따라 번갈아가며 배치되는 N극 자석들과 S극 자석들로 구분되고, 상기 N극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하면 상기 S극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 감소하고, 상기 N극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 감소하면 상기 S극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가할 수 있다.

상기 회전자 위치센서는, 상기 영구자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 부분들의 자기장을 측정할 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고정자; 상기 고정자와 이격 배치되는 회전자; 상기 회전자의 둘레를 따라 번갈아가며 배치되는 N극 자석들과 S극 자석들로 이루어지는 회전자 자석부; 및 상기 회전자 자석부의 자기장을 측정하여 상기 회전자의 위치를 검출하는 회전자 위치센서를 포함하고, 상기 N극 자석들 또는 상기 S극 자석들은, 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 다르게 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기에 의해 달성될 수 있다.

상기 N극 자석들 또는 상기 S극 자석들은, 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하거나 감소하도록 배치될 수 있다.

상기 N극 자석들 및 상기 S극 자석들 중 어느 하나 극성의 자석들은, 상기 회전자의 길이와 같거나 상기 회전자의 길이보다 짧은 길이를 갖되, 양단부가 상기 회전자에 대해 돌출되지 않도록 배치될 수 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 고정자; 상기 고정자와 이격 배치되는 회전자; 상기 회전자의 둘레를 따라 번갈아가며 배치되는 N극 자석들과 S극 자석들로 이루어지는 회전자 자석부; 및 상기 회전자 자석부의 자기장을 측정하여 상기 회전자의 위치를 검출하는 회전자 위치센서를 포함하고, 상기 N극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이와 상기 S극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이는 서로 다른 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기에 의해 달성될 수 있다.

본 발명은, 회전자의 둘레를 따라 영구자석들(N극 자석들 및/또는 S극 자석들)을 배치함에 있어서 회전자에 대해 돌출되는 길이가 회전자의 위치각에 따라 다르게 영구자석들을 배치함으로써, 홀 센서와 같은 회전자 위치센서에 의해 측정되는 자기장의 크기가 회전자의 회전 각도에 따라 달라지므로, 회전자 위치센서의 개수를 늘리지 않고서도 매우 정밀한 위치 분해능으로 회전자의 위치를 검출할 수 있다. 특히, 본 발명은 극수가 많은 영구자석 전동기에 적용할수록 위치 정밀도가 더욱 향상된다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 영구자석 전동기에서 홀 센서를 사용하여 회전자의 위치를 검출하기 위한 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 2의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이다.
도 7은 도 6의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이다.
도 9는 도 8의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 영구자석 전동기(100)는 고정자(110), 회전자(120), 회전자 자석부(130) 및 회전자 위치센서(140)를 포함한다.

고정자(110, stator)는 회전자(120)를 에워싸도록 제공된다. 고정자(110)는 원통 형상의 몸체부(111) 및 고정자 코일(113)이 권취되는 복수 개의 코일 권취부(115)를 포함한다. 코일 권취부(115)는 몸체부(111)로부터 회전자(120) 측을 향해 반경 방향으로 연장된다. 회전자(120, rotor)는 원통 형상으로 제공되며 고정자(110)의 내측에서 고정자(110)와 소정의 틈을 두고 이격 배치된다. 회전자(120)는 고정자(110)에 대해 회전한다. 예컨대, 교류전류가 고정자 코일(113)에 공급되면 전자기유도에 의해 자기장이 변화하는데, 이때 회전자(120)에서 회전하는 자기장에 의해 유도전류가 생기고 토크에 의해 회전자(120)에서 혹은 회전자(120)에 있는 축(미도시)에서 회전력이 발생하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 회전자(120)가 고정자(110)의 내측에 배치되는 구조를 갖는 내전형 전동기(inner rotor motor)에 한정하여 설명하고 있지만, 본 발명은 그 기술적 사상의 범위 내에서 회전자가 고정자의 외측에 배치되어 고정자를 에워싸는 구조를 갖는 외전형 전동기(outer rotor motor) 등에도 적용될 수 있음은 물론이다.

회전자 자석부(130)는 회전자(120)의 둘레를 따라 배치되는 영구자석들(N,S)로 이루어진다. 이때, 회전자 자석부(130)를 구성하는 영구자석들(N,S)은 N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)로 구분되고, N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)은 회전자(120)의 둘레를 따라 번갈아가며, 즉 교번하여 배치된다. 영구자석들(N,S)은 회전자(120)의 외주면에 부착 고정되어 회전자(120)와 함께 회전한다. 참고로, 본 실시예와 다르게 회전자가 고정자의 외측에 배치되는 구조를 갖는 외전형 전동기에서는 영구자석들이 회전자의 내주면에 부착 고정된다. 한편, 본 발명에서 영구자석들의 개수는 첨부된 도면들에 개시된 것에 한정되지 않고 적절히 변경될 수 있다.

회전자 위치센서(140)는 회전자 자석부(130) 혹은 이를 구성하는 영구자석들(N,S)의 자기장을 측정하여 회전자(120)의 위치를 검출하는 수단이다. 이때, 회전자 위치센서(140)는 영구자석들(N,S)에서 회전자(120)에 대해 돌출되는 부분들의 자기장을 측정한다. 이를 위해, 회전자 위치센서(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 고정자(110) 상에 장착되어 영구자석들(N,S)에서 회전자(120)에 대해 돌출되는 부분들과 인접 가능한 위치에서 그 돌출되는 부분들에 대한 자기장을 측정할 수 있다. 다만, 회전자 위치센서(140)의 장착 위치는 적절히 변경될 수 있다. 이러한 회전자 위치센서(140)는 전동기의 회전을 제어를 위해 전동기 기술분야에서 흔히 사용되는 것으로 홀 센서(hall sensor)와 같은 자기장 센서 등으로 간단히 구현될 수 있으므로, 본 명세서에서는 그 세부구성 및 작동원리에 관한 설명을 생략한다.

회전자 자석부(130)에 있어서 영구자석들(N,S)은 회전자(120)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(120)의 위치각에 따라 다르게 배치된다. 이때, 회전자(120)의 위치각은 회전자(120)의 회전 위치에 대응되는 것으로 임의의 기준점에 대해 회전자(120)의 원주 방향을 따라 0˚ 내지 360˚의 범위로 설정될 수 있다.

구체적으로, 영구자석들(N,S)은 도 2에 도시된 바와 같이 그 일단부(도 2에서 상단부)가 회전자(120)에 대해 길이 방향으로 돌출되되, 그 돌출되는 길이가 회전자(120)의 위치각에 따라 순차적으로 증가하거나 감소하도록 배치될 수 있다. 도 2에서 영구자석들(N,S)은 어느 하나의 기준점에 대해 회전자(120)의 둘레를 따라 반시계 방향으로는 순차적으로 증가하고 시계 방향으로는 순차적으로 감소하도록 배치되어 있다.

위와 같은 영구자석들(N,S)의 배열 구조로 인해, 회전자 위치센서(140)에 의해 측정되는 자기장의 크기는 회전자(120)의 회전 각도에 따라 달라진다. 구체적으로, 영구자석들(N,S)은 회전자(120)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(120)의 위치각에 따라 순차적으로 증가하거나 감소하므로, 회전자 위치센서(140)에 의해 측정되는 자기장의 크기는 회전자(120)의 회전 각도에 따라 순차적으로 증가하거나 감소하는 값을 가지게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 영구자석 전동기(100)는 회전자 위치센서(140)의 개수를 늘리지 않고서도 매우 정밀한 위치 분해능으로 회전자(120)의 회전 위치를 검출할 수 있다. 이때, 위치 분해능은 서로 다른 돌출 길이를 갖는 영구자석들의 개수에 비례하여 증가하게 된다. 특히, 본 발명에 따른 영구자석 전동기(100)는 홀 센서와 같은 회전자 위치센서(140)를 한 개만 사용하더라도 회전자(120)의 위치를 검출할 수 있으며, 정밀한 위치 분해능을 얻을 수 있다.

한편, 영구자석들(N,S)은 전술한 바와 같이 그 일단부가 회전자(120)에 대해 돌출되도록 배치되기 때문에, 종래와 같이 회전자(120)의 길이와 실질적으로 동일한 길이를 갖는 영구자석을 사용하는 경우에는 영구자석의 타단측에서 회전자(120)를 덮지 못하는 영역이 존재하게 되고 이는 전동기의 성능저하를 야기하는 요인이 될 수 있다. 이러한 전동기의 성능저하를 방지하는 측면에서 영구자석들(N,S)은 도 3에 도시된 바와 같이 양단부(도 3에서 상/하단부)가 회전자(120)에 대해 돌출되기에 충분한 길이를 갖는 것, 즉 회전자(120)의 길이보다 긴 길이를 갖되 양단부가 회전자(120)에 대해 돌출되는 것이 바람직하다. 더 나아가, 영구자석들(N,S)은 도 3에 도시된 바와 같이 일단부(도 3에서 상단부)에서 회전자(120)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(120)의 위치각에 따라 순차적으로 증가할 때 이에 대응하는 타단부(도 3에서 하단부)에서는 회전자(120)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(120)의 위치각에 따라 순차적으로 감소하는 대칭 구조로 배치되는 것이 전동기의 성능저하를 방지하는 측면에서 더욱 바람직하다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이고, 도 5는 도 4의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 영구자석 전동기를 전술한 제1 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하되, 전술한 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 전술한 제1 실시예에 대한 설명을 준용한다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 영구자석 전동기(200)는 고정자(210), 회전자(220), 회전자 자석부(230) 및 회전자 위치센서(240)를 포함한다.

회전자 자석부(230)에 있어서 영구자석들(N,S)은 회전자(220)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(220)의 위치각에 따라 다르게 배치된다. 영구자석들(N,S)은 N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)로 구분되고, N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)은 회전자(220)의 둘레를 따라 번갈아가며 배치된다.

여기서, 영구자석들(N,S)은 N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)의 배열이 서로 교차되어 순차적으로 증가하거나 감소하도록 제공된다. 구체적으로, 영구자석들(N,S)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 N극 자석들(N)에서 회전자(220)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(220)의 위치각에 따라 순차적으로 감소하면 S극 자석들(S)에서 회전자(220)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(220)의 위치각에 따라 순차적으로 증가하도록 배치되어 있다. 다르게 표현하자면, 영구자석들(N,S)은 N극 자석들(N)에서 회전자(220)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(220)의 위치각에 따라 순차적으로 증가하면 S극 자석들(S)에서 회전자(220)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(220)의 위치각에 따라 순차적으로 감소하도록 배치되어 있다.

위와 같은 영구자석들(N,S)의 배열 구조는, 전술한 제1 실시예의 배열 구조와 비교하여 동일한 길이를 갖는 영구자석들(N,S)에 대해 순차적으로 증가하거나 감소하는 돌출 길이의 변화를 더 크게 설정할 수 있으므로, 회전자(220)의 회전 각도에 따라 회전자 위치센서(240)에 의해 측정되는 자기장의 크기 변화가 더 커지게 된다. 회전자(220)의 위치를 검출함에 있어서 노이즈나 외부누설 자기장에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 다만, 회전자 위치센서(240)는 전술한 제1 실시예와 다르게 N극과 S극을 구분하여 자기장을 검출할 수 있는 홀 센서 등으로 제공되어야 한다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이고, 도 7은 도 6의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 영구자석 전동기를 전술한 제1 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하되, 전술한 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 전술한 제1 실시예에 대한 설명을 준용한다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 영구자석 전동기(300)는 고정자(310), 회전자(320), 회전자 자석부(330) 및 회전자 위치센서(340)를 포함한다.

회전자 자석부(330)는 회전자(320)의 둘레를 따라 번갈아가며 배치되는 N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)로 이루어진다. 여기서, N극 자석들(N)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 회전자(320)에 대해 길이 방향으로 돌출되되, 그 돌출되는 길이가 회전자(320)의 위치각에 따라 다르게 배치된다. 구체적으로, N극 자석들(N)은 회전자(320)에 대해 돌출되는 길이가 회전자(120)의 위치각에 따라 순차적으로 증가하거나 감소하도록 배치될 수 있다. 도 6에서 N극 자석들(N)은 어느 하나의 기준점에 대해 회전자(320)의 둘레를 따라 반시계 방향으로는 순차적으로 증가하고 시계 방향으로는 순차적으로 감소하도록 배치되어 있다. 반면, S극 자석들(S)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 회전자(320)에 대해 양단부가 돌출되지 않도록 배치되어 있다. 이때, S극 자석들(S)은 회전자(320)의 길이와 같거나 회전자(320)의 길이보다 짧은 길이를 갖는데, 전동기의 성능저하를 방지하는 측면에서는 도 7에 도시된 바와 같이 회전자(320)의 길이와 동일한 길이를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 첨부된 도면들과 다르게 S극 자석들(S)은 회전자(320)에 대해 돌출되되 그 돌출되는 길이가 회전자(320)의 위치각에 따라 다르게 배치되고, N극 자석들(N)은 회전자(320)에 대해 양단부가 돌출되지 않도록 배치될 수도 있다.

위와 같은 N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)의 배열 구조는, 전술한 제1 실시예의 배열 구조와 비교하여 회전자(320)의 위치를 검출함에 있어서 위치 분해능이 떨어지는 단점이 있지만, N극 자석들(N) 또는 S극 자석들(S)의 재료가 절감되므로 전동기의 제조 단가를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 영구자석 전동기의 개략적인 사시도이고, 도 9는 도 8의 영구자석 전동기에서 회전자 자석부의 배열을 설명하기 위해 회전자의 일부분을 전개한 도면이다.

이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 영구자석 전동기를 전술한 제1 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명하되, 전술한 제1 실시예와 실질적으로 동일한 구성에 대해서는 전술한 제1 실시예에 대한 설명을 준용한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 영구자석 전동기(400)는 고정자(410), 회전자(420), 회전자 자석부(430) 및 회전자 위치센서(440)를 포함한다.

회전자 자석부(430)는 회전자(420)의 둘레를 따라 번갈아가며 배치되는 N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)로 이루어진다. 여기서, N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 회전자(420)에 대해 회전자(320)에 대해 길이 방향으로 돌출되는데, 이때 N극 자석들(N)에서 회전자(420)에 대해 돌출되는 길이와 S극 자석들(S)에서 회전자(420)에 대해 돌출되는 길이는 서로 다르게 설정되어 있다. 다만, N극 자석들(N) 사이에서 돌출 길이와 S극 자석들(S) 사이에서 돌출 길이는 순차적으로 증가하거나 감소하지 않고 고정된 값을 갖는다.

위와 같은 N극 자석들(N)과 S극 자석들(S)의 배열 구조는, 순차적으로 증가하거나 감소하는 배열 구조가 아니라서 전술한 제1 실시예의 배열 구조와 비교하여 회전자(420)의 위치를 검출함에 있어서 위치 분해능이 떨어지는 단점이 있지만, 회전자(420)의 회전 각도에 따라 회전자 위치센서(440)에 의해 측정되는 자기장의 크기 변화를 더 크게 설정할 수 있으므로 회전자(420)의 위치를 검출함에 있어서 노이즈나 외부누설 자기장에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 다만, 회전자 위치센서(440)는 전술한 제1 실시예와 다르게 N극과 S극을 구분하여 자기장을 검출할 수 있는 홀 센서 등으로 제공되어야 한다.

본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100,200,300,400 : 영구자석 전동기
110,210,310,410 : 고정자
120,220,320,420 : 회전자
130,230,330,430 : 회전자 자석부
N,S : 영구자석들
140,240,340,440 : 회전자 위치센서

Claims (10)

1. 고정자;
   상기 고정자와 이격 배치되는 회전자;
   상기 회전자의 둘레를 따라 배치되는 영구자석들로 이루어지는 회전자 자석부; 및
   상기 회전자 자석부의 자기장을 측정하여 상기 회전자의 위치를 검출하는 회전자 위치센서를 포함하고,
   상기 영구자석들은, 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 다르게 배치되고,
   상기 영구자석들은, 상기 회전자의 길이보다 긴 길이를 갖되, 양단부가 상기 회전자에 대해 돌출되도록 배치되며,
   상기 영구자석들은, 일단부에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하면, 이에 대응하는 타단부에서는 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 감소하는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 영구자석들은,
   상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하거나 감소하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 고정자;
   상기 고정자와 이격 배치되는 회전자;
   상기 회전자의 둘레를 따라 배치되는 영구자석들로 이루어지는 회전자 자석부; 및
   상기 회전자 자석부의 자기장을 측정하여 상기 회전자의 위치를 검출하는 회전자 위치센서를 포함하고,
   상기 영구자석들은, 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 다르게 배치되고,
   상기 영구자석들은, 상기 회전자의 둘레를 따라 번갈아가며 배치되는 N극 자석들과 S극 자석들로 구분되고,
   상기 N극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하면 상기 S극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 감소하고,
   상기 N극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 감소하면 상기 S극 자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 길이가 상기 회전자의 위치각에 따라 순차적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 회전자 위치센서는,
   상기 영구자석들에서 상기 회전자에 대해 돌출되는 부분들의 자기장을 측정하는 것을 특징으로 하는 영구자석 전동기.
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