KR101724098B1 - 일체형 비접촉식 모터 및 브러시와 정류자를 이용한 인버터 유닛 - Google Patents

Abstract

인버터 유닛 및 일체형 비접촉식 모터가 개시된다. 인버터 유닛은, 서로 이격되도록 형성된 복수의 동심원 영역들인 도전 패턴이 표면에 형성된 고정판; 및 상기 고정판에 대향되는 표면에 서로 이격되도록 복수의 브러시 각각이 U자 형상으로 부착되고, 상기 브러시의 단부 각각이 상기 도전 패턴에 접촉되도록 배치되는 브러시 체결판을 포함한다.

Description

일체형 비접촉식 모터 및 브러시와 정류자를 이용한 인버터 유닛{Assembled contactless motor and inverter unit having brush and commutator}

본 발명은 일체형 비접촉식 모터 및 브러시와 정류자를 이용한 인버터 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 직류 모터(DC 모터)는 인가 전압과 속도가 선형적인 관계를 갖고 있어서, 속도 제어가 간단하고 넓은 속도 제어 범위를 가지는 장점이 있다. 이에 비해, 한 방향의 토크 유지를 위해 브러시(blush)가 필수적으로 구비되어야 하며, 브러시로 인해 고속 운전이 어렵고, 브러시의 마모로 인한 잦은 유지 보수와 소음 등이 심한 단점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위해, 통상의 DC 모터와 반대로 코일이 권선된 고정자(stator)와 영구 자석이 마련된 회전자(rotor)로 구성되고, 고정자의 코일에 흐르는 전류를 제어하여, 고정자의 자속과 회전자의 영구 자석의 자속이 직각 또는 임의의 각도를 갖도록 제어하여 회전력을 얻는 브러시리스 직류 모터(이하, BLDC 모터라 칭함)가 개발되었다. BLDC 모터는 브러시가 없어 기존의 DC 모터의 단점을 해소하고, DC 모터의 장점을 그대로 가지고 있어 최근 널리 사용되고 있다.

그러나 BLDC 모터 등과 같이 영구 자석이 회전하는 구조의 비접촉식 모터인 경우 회전자의 회전에 따라 교번하는 입력 전류를 요구하고, 고정자에 구비된 3쌍 이상의 코일에 순차적으로 전류를 인가하기 위한 제어 장치로서, 반도체 소자와 위치 센서를 이용한 인버터(inverter) 장치가 필수적으로 구비되어야 한다.

그러나 인버터는 고가의 장치로서 BLDC 모터의 판매 단가를 상승시키는 원인이 되고, 이로 인해 완구, 과학교육 기자재 등과 같은 중저가의 제품에 BLDC 모터가 다양하게 활용되지 못하는 원인이 되고 있다.

한국공개특허 제2015-0071449호(모터의 구동장치 및 그 제어방법)

본 발명은 반도체 소자를 이용한 고가의 인버터를 저가의 회전식 인버터로 대체하여 BLDC 모터 등 비접촉식 모터의 제조, 판매 단가를 감소시키고, 보다 다양한 용도로 활용할 수 있도록 하기 위한 일체형 비접촉식 모터 및 브러시와 정류자를 이용한 인버터 유닛을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 BLDC 모터 등 비접촉식 모터와 회전식 인버터를 일체화하여 구현함으로써 그 크기를 소형화하고, 영구 자석이 회전되는 외전형(outer rotor) 및 내전형(inner roter) 타입의 다양한 영구자석 모터를 직류로 구동할 수 있도록 하는 일체형 비접촉식 모터 및 브러시와 정류자를 이용한 인버터 유닛을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고정자와 회전자를 구비하는 비접촉식 모터에 교번 전류를 인가하는 인버터 유닛으로서, 서로 이격되도록 형성된 복수의 동심원 영역들을 포함하는 도전 패턴이 표면에 형성된 고정판; 및 복수의 브러시의 일 단부들 각각이 상기 도전 패턴의 미리 지정된 위치에 각각 접촉되도록 하기 위해, 상기 고정판에 대향되는 표면에 서로 이격되도록 복수의 브러시 각각의 타 단부들이 부착되는 브러시 체결판을 포함하되, 상기 도전 패턴에 상응하여 양의 전원 입력 전극, 음의 전원 입력 전극과, 상기 비접촉식 모터의 상응하는 각 상의 코일에 개별적으로 연결되기 위한 복수의 코일 연결 전극이 형성되고, 상기 브러시 체결판은 중심부에 끼움 결합된 구동축의 회전에 연동되어 회전되는 것을 특징으로 하는, 인버터 유닛이 제공된다.

상기 복수의 동심원 영역들은, 외부 전원으로서 양의 전원 및 음의 전원 중 중복되지 않는 각각 어느 하나를 입력받기 위해 연속하도록 형성된 최외측 동심원 영역 및 최내측 동심원 영역과, 상응하는 각 상의 코일과 전기적으로 연결되도록 이격 형성된 복수개의 단위 영역들로 구획된 가운데 동심원 영역을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 복수의 브러시 중 제1 브러시의 일 단부는 상기 최외측 동심원 영역에 접촉되고, 제2 브러시의 일 단부는 상기 가운데 동심원 영역의 제1 위치에 접촉되며, 제3 브러시의 일 단부는 상기 가운데 동심원 영역의 상기 제1 위치와 상이한 제2 위치에 접촉되며, 제4 브러시의 일 단부는 상기 최내측 동심원 영역에 접촉되며, 상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시는 타 단부들이 서로 일체화되어 U자형으로 형성되거나 타 단부들이 도전체에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제3 브러시와 상기 제4 브러시는 타 단부들이 서로 일체화되어 U자형으로 형성되거나 타 단부들이 도전체에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 가운데 동심원 영역은 3의 배수 중 어느 하나의 수량으로 구획될 수 있다.

상기 브러시는 극 간격 x n의 간격을 가지도록 각각 배치되고, 상기 n은 임의의 홀수일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 인버터 유닛이 고정자와 회전자를 구비하는 비접촉식 모터에 일체식으로 결합되고, 상기 구동축은 상기 회전자의 회전축이거나 상기 회전축과 연결되는 것을 특징으로 하는 일체식 비접촉식 모터가 제공된다.

상기 비접촉식 모터는 외전형 타입 및 내전형 타입 중 하나 이상일 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 반도체 소자를 이용한 고가의 인버터를 저가의 회전식 인버터로 대체하여 BLDC 모터 등 비접촉식 모터의 제조, 판매 단가를 감소시키고, 보다 다양한 용도로 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한 BLDC 모터 등 비접촉식 모터와 회전식 인버터를 일체화하여 구현함으로써 그 크기를 소형화하고, 영구 자석이 회전되는 외전형(outer rotor) 및 내전형(inner roter) 타입의 다양한 영구자석 모터를 직류로 구동할 수 있도록 하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 유닛이 결합된 일체식 BLDC 모터의 외형을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체식 BLDC 모터의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정판의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈", "…기" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 비접촉식 모터의 일 예인 BLDC 모터를 중심으로 브러시 결합체의 회전에 의해 교번 전류를 BLDC 모터에 인가하는 인버터 유닛, 인버터 유닛과 BLDC 모터가 일체식으로 결합되는 구성에 대해 설명한다.

그러나, 이하의 설명을 통해서 본 발명에 따른 인버터 유닛이 종래의 BLDC 모터 뿐 아니라 고정자와 마그네트(영구 자석)가 장착된 회전자를 구비하고, 마그네트가 회전되는 구조의 다양한 종래의 비접촉식 모터에 동일하게 적용될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

또한 이하에서 설명될 인버터 유닛은 비접촉식 모터와 일체식으로 제조 판매되지 않고, 독립적으로 제작되어 판매되어 일종의 소모품처럼 활용될 수 있고, 독립적으로 제조 판매되는 통상의 비접촉식 모터와 수요자에 의해 결합되어 사용될 수도 있을 것이다. 이외에도 본 발명에 따른 인버터 유닛이 다양하게 활용될 수 있음은 당연하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 유닛이 결합된 일체식 BLDC 모터의 외형을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 일체식 BLDC 모터의 분해 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정판의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인버터 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 일체식 BLDC 모터는 인버터 유닛(100)과 BLDC 모터 유닛(105)을 포함할 수 있다. 도 1에는 일체식 BLDC 모터가 인버터 유닛(100)과 BLDC 모터 유닛(105)으로 구성됨을 명확히 도시하기 위해 각각이 분리 배치되는 것처럼 도시하였으나, 인버터 유닛(100)과 BLDC 모터 유닛(105)이 마치 일체의 외형을 형성하는 것과 같이 밀착 결합되도록 구성될 수도 있다.

BLDC 모터 유닛(105)은 자계를 형성하는 코일이 권선된 고정자(140)와, 고정자(140)의 외부를 감싸도록 이격 배치되어 고정자(140)가 형성한 자계에 의해 회전하는 회전자를 포함한다.

회전자는 서로 다른 극성의 자력을 형성하도록 고정자(140)의 외부를 감싸도록 이격 배치되는 복수 개의 마그네트(magnet)(150), 마그네트(150)를 외측에서 고정하도록 형성된 원통 형상의 마그네트 하우징(160), 및 마그네트 하우징(160)의 단부에 형성된 홀(hole)에 끼움 결합되어 고정되고 마그네트(150)와 마그네트 하우징(160)의 회전에 연동되어 그 길이 방향 축을 중심으로 회전하는 구동축(170)을 포함한다. 구동축(170)은 회전자의 회전에 상응하도록 회전될 수 있도록 마그네트 하우징(160)의 단부에 형성된 홀에 끼움 결합되고, 또한 고정자(140)의 내측에 형성된 홀을 관통하도록 배치된다.

도 1 및 도 2에 도시된 BLDC 모터 유닛(105)은 외전형 타입인 경우가 예시되었으나, 회전자가 내측에 배치되는 내전형 타입인 경우에도 동일하게 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 당연하다.

또한 도 1 및 도 2에 도시된 BLDC 모터 유닛(105)은 통상의 인버터 장치에 의해 교번하는 입력 전류를 제공받는 통상의 BLDC 모터일 수 있다.

BLDC 모터 유닛(105)의 일 측에는 BLDC 모터 유닛(105)에 교번하는 입력 전류를 제공하기 위한 인버터 유닛(100)이 배치된다.

인버터 유닛(100)은 브러시 결합체, 고정판(110) 및 이들을 내부에 수용하는 외함(130)을 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에는 고정판(110)이 가장 외측에 배치되는 경우가 예시되었으나, 고정판(110)이 BLDC 모터 유닛(105)에 가장 근접되도록 배치되고 그 외측에 브러시 결합체 및 외함(130)이 배치되도록 할 수도 있음은 당연하다.

브러시 결합체는 고정판(110)에 대향하는 브러시 체결판(120)의 표면에 복수의 브러시(125)가 예를 들어 U자 형상으로 부착되어 형성된다. 브러시(125)는 전기 전도가 가능한 도전체 재질로 형성될 수 있다. 물론 브러시(125)는 U자형으로 형성되지 않고, 막대형으로 각각 형성되어 개별 부착되며, 각각 대응되는 브러시(125)가 도전체에 의해 전기적으로 연결될 수도 있음은 당연하다. 이외에도 브러시(125)가 고정판(110)에 접촉되어 후술될 기능을 수행하기 위한 형상 및 부착 방식 등은 다양할 수 있음은 당연하다.

예를 들어 2극 외전형 모터 등과 같이 극수가 2극인 경우 극 간격은 전기각 π, 기계각 360°/2 = 180°의 관계를 가진다. 그리고, 슬롯수는 극수 x 1.5로서, 슬롯 간격은 전기각 2/3 x π, 기계각 360°/(2 x 1.5) =120°의 관계를 가진다. 또한 부착된 복수의 브러시(125) 각각은 극 간격 x n의 관계식(즉, 전기각 π x n, 기계각 45°x n)을 가지도록 배치되며, 여기서 n은 1, 3, 5, ... 등 중 하나인 임의의 홀수이다.

다른 예로서, 극수가 8극인 경우라면 극 간격은 전기각 π, 기계각 45°의 관계를 가진다. 그리고, 슬롯수는 극수 x 1.5로서, 슬롯 간격은 전기각 2/3 x π, 기계각 30°의 관계를 가진다. 또한 부착된 복수의 브러시(125) 각각은 극 간격 x n의 관계식(즉, 전기각 π x n, 기계각 45°x n)을 가지도록 배치되며, 여기서 n은 1, 3, 5, ... 등 중 하나인 임의의 홀수이다.

브러시 체결판(120)의 내측 중심부에는 구동축(170)에 끼움 결합되기 위한 홀이 형성되고, 회전자의 회전에 상응하여 길이 방향 축을 중심으로 회전되는 구동축(170)의 회전에 연동되어 브러시(125)가 표면에 부착된 브러시 체결판(120)도 회전된다.

고정판(110)은 브러시 체결판(120)의 회전에 관계없이 고정 상태를 유지하도록 외함(130)에 고정 결합된다.

도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 브러시(125)에 대향하는 고정판(110)의 표면은 상응하는 각 상별 코일에 개별적으로 통전되도록 연결되는 도전 패턴(즉, 각 상의 정류자 패턴)이 인쇄된 PCB로 형성될 수 있다. 도전 패턴에는 복수의 코일 연결 전극(115-P1, 115-P2, 115-w1, 115-w2, 115-w3, 이하 구분이 불필요한 경우 115로 통칭함)들이 이격 형성될 수 있고, 각 전극(115)에는 예를 들어 고정판(110)을 관통하도록 형성된 비아 홀과 전극 핀이 형성될 수도 있다.

예를 들어 도전 패턴은 3개의 동심원 영역들로 구획될 수 있고, 각각 연속되도록 형성된 가장 바깥쪽(최외측) 동심원 영역과 가장 내측(최내측) 동심원 영역에는 외부 전원으로서 양의 전원을 인가받기 위한 제1 전원 전극(115-P1 및 115-P2 중 어느 하나) 또는 외부 전원으로서 음의 전원을 인가받기 위한 제2 전원 전극(115-P1 및 115-P2 중 다른 하나)이 각각 형성될 수 있다.

그리고, 가운데 동심원 영역은 이격된 복수 개의 단위 영역들로 구획되고, 각 단위 영역에는 상응하도록 미리 지정된 상 권선들에 전류를 인가하도록 전기적으로 연결되는 전극(115-w1, 115-w2, 115-w3)이 형성될 수 있다. 예를 들어 참조부호 115-w1은 A상 권선과 전기적으로 연결될 수 있고, 참조부호 115-w2는 B상 권선과 전기적으로 연결될 수 있으며, 참조부호 115-w3은 C상 권선과 전기적으로 연결될 수 있다.

도 3의 (a)에는 가운데 동심원 영역이 3개의 단위 영역들로 구획된 경우가 예시되었으나, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 단위 영역의 수량은 예를 들어 3상인 경우 3의 배수인 임의의 개수 등으로 다양할 수 있다. 또한 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 동일한 상 권선에 공통적으로 전류를 인가하도록 미리 지정된 단위 영역들은 도전선(310)에 의해 상호 전기적으로 연결될 수 있을 것이다. 해당 도전선(310)은 브러시(125)의 회전 과정에서 연속적으로 접촉됨을 방지하기 위해 브러시(125)와 접촉되는 고정판(110)의 접촉면의 배면에 형성될 수 있을 것이다. 또한, 도 3의 (a)와 (b)를 비교하여 확인되는 바와 같이, 상응하는 단위 영역들이 도전선(310)으로 서로 연결되기 때문에 전극(115)의 형성 위치가 특정 위치로 제한되지 않음을 알 수 있다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 브러시 결합체와 고정판(110)은 브러시 결합체의 각 브러시(125) 단부가 고정판(110)의 표면에 형성된 도전 패턴에 접촉되도록 상호 결합된다.

이때, 브러시 체결판(120)에 U자 형상으로 부착된 예를 들어 2개의 브러시(125) 중 제1 브러시의 두 개 단부는 제1 전원 전극(115-P1 및 115-P2 중 어느 하나)와 가운데 동심원 영역에 각각 접촉되고, 제2 브러시의 두 개 단부는 제2 전원 전극(115-P1 및 115-P2 중 다른 하나)와 가운데 동심원 영역에 각각 접촉된다.

구동축(170)에 끼움 결합된 브러시 체결판(120)이 구동축(170)의 회전에 연동되어 회전된다. 이에 의해, 제1 브러시의 단부 하나는 제1 전원 전극(115-P1 및 115-P2 중 어느 하나)과는 지속적으로 전기적으로 연결되지만, 다른 하나의 단부는 가운데 동심원 영역의 이격 배치된 단위 영역들(즉, A상 영역, B상 영역 및 C상 영역)을 순차적으로 접촉하게 된다.

마찬가지로, 제2 브러시의 단부 하나는 제2 전원 전극(115-P1 및 115-P2 중 다른 하나)와는 지속적으로 전기적으로 연결되지만, 다른 하나의 단부는 가운데 동심원 영역의 이격 배치된 단위 영역들(즉, A상 영역, B상 영역 및 C상 영역)을 순차적으로 접촉하게 된다.

다만, 제1 브러시와 제2 브러시 각각은 가운데 동심원 영역의 이격 배치된 단위 영역에 대해 상이한 단위 영역을 접촉하게 될 것이다.

따라서, 전류가 A상에서 B상 측으로 흐르다가(도 4의 (b)의 ① 참조), A상에서 C상으로 흐르고(도 4의 (b)의 ② 참조), 이후 B상에서 C상으로 흐르게 되는 등 교번하는 전류가 BLDC 모터 유닛(105) 측으로 입력된다.

이와 같이, 인버터 유닛(100)은 BLDC 모터 유닛(105)의 구동축(170)이 끼움 결합된 브러시 결합체와 각 상의 정류자 패턴인 도전 패턴이 형성된 고정판(110)에 양의 전원, 음의 전원 및 연결된 슬립링이 패턴을 형성하여 회전자의 회전에 의해 고정자의 각 상 코일에 교번 전류가 유입될 수 있도록 한다.

전술한 인버터 유닛(100)은 BLDC 모터 유닛(105)의 길이 방향으로 연장되도록 결합됨으로써 인버터 유닛(100)과 BLDC 모터 유닛(105)이 일체식으로 결합된 일체식 BLDC 모터를 형성할 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 인버터 유닛 105 : BLDC 모터 유닛
110 : 고정판
115, 115-P1, 115-P2, 115-w1, 115-w2, 115-w3 : 전극
120 : 브러시 체결판 125 : 브러시
130 : 외함 140 : 고정자
150 : 마그네트 160 : 마그네트 하우징
170 : 구동축

Claims (6)

1. 고정자와 회전자를 구비하는 비접촉식 모터에 교번 전류를 인가하는 인버터 유닛으로서,
   서로 이격되도록 형성된 복수의 동심원 영역들을 포함하는 도전 패턴이 표면에 형성된 고정판; 및
   복수의 브러시의 일 단부들 각각이 상기 도전 패턴의 미리 지정된 위치에 각각 접촉되도록 하기 위해, 상기 고정판에 대향되는 표면에 서로 이격되도록 복수의 브러시 각각의 타 단부들이 부착되는 브러시 체결판을 포함하되,
   상기 도전 패턴에 상응하여 양의 전원 입력 전극, 음의 전원 입력 전극과, 상기 비접촉식 모터의 상응하는 각 상의 코일에 개별적으로 연결되기 위한 복수의 코일 연결 전극이 형성되고,
   상기 브러시 체결판은 중심부에 끼움 결합된 구동축의 회전에 연동되어 회전되며,
   상기 복수의 동심원 영역들에는, 외부 전원으로서 양의 전원 및 음의 전원 중 중복되지 않는 각각 어느 하나를 입력받기 위해 연속하도록 형성된 최외측 동심원 영역 및 최내측 동심원 영역과, 상응하는 각 상의 코일과 전기적으로 연결되도록 이격 형성된 복수개의 단위 영역들로 구획된 가운데 동심원 영역이 포함되되,
   상기 복수의 브러시 중 제1 브러시의 일 단부는 상기 최외측 동심원 영역에 접촉되고, 제2 브러시의 일 단부는 상기 가운데 동심원 영역의 제1 위치에 접촉되며, 제3 브러시의 일 단부는 상기 가운데 동심원 영역의 상기 제1 위치와 상이한 제2 위치에 접촉되며, 제4 브러시의 일 단부는 상기 최내측 동심원 영역에 접촉되며,
   상기 제1 브러시와 상기 제2 브러시는 타 단부들이 서로 일체화되어 U자형으로 형성되거나 타 단부들이 도전체에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제3 브러시와 상기 제4 브러시는 타 단부들이 서로 일체화되어 U자형으로 형성되거나 타 단부들이 도전체에 의해 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 인버터 유닛.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 가운데 동심원 영역은 3의 배수 중 어느 하나의 수량으로 구획되는 것을 특징으로 하는, 인버터 유닛.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 브러시는 극 간격 x n의 간격을 가지도록 각각 배치되고, 상기 n은 임의의 홀수인 것을 특징으로 하는, 인버터 유닛.
   
5. 제1항, 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 인버터 유닛이 고정자와 회전자를 구비하는 비접촉식 모터에 일체식으로 결합되고, 상기 구동축은 상기 회전자의 회전축이거나 상기 회전축과 연결되는 것을 특징으로 하는 일체식 비접촉식 모터.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 비접촉식 모터는 외전형 타입 및 내전형 타입 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 일체식 비접촉식 모터.

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