KR101846968B1 - A permanent magnetic motor and a washing mashine thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영구자석 모터의 회전자 구조 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 영구자석 모터의 고정자 외경에 대한 회전자 외경의 비를 최적화하여 정해진 사이즈 내에서 최대의 토크 효율을 낼 수 있도록 하며, 회전자 티스의 티스확장자 높이, 인접한 티스확장자 간의 거리, 회전자티스의 전기각 및 티스확장부의 직선부 각도를 조절하여 코깅토크와 토크리플을 최소화하여 진동 및 소음을 개선하는 영구자석 모터 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것이다.
이에 본 발명은, 고정자티스와 고정자슬롯을 포함하고 권선이 감겨 고정 설치되는 고정자; 회전자티스, 영구자석 및 부싱을 포함하고 상기 고정자 내주와 이격 설치되어 자력에 의해 로터축을 중심으로 회전 가동하는 회전자;를 포함하고, 상기 고정자의 외경과 상기 회전자의 외경 비는 0.7 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터를 제공한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor structure of a permanent magnet motor and a washing machine using the rotor structure. More particularly, the present invention relates to a rotor structure of a permanent magnet motor, A permanent magnet motor which improves vibration and noise by minimizing cogging torque and torque ripple by adjusting the height of the tooth extension of the rotor tooth, the distance between adjacent tooth extensions, the electrical angle of the rotor teeth, And a washing machine using the same.
Accordingly, the present invention provides a stator comprising: a stator including a stator tooth and a stator slot, the stator being wound and fixedly installed; And a rotor rotatably mounted on the inner periphery of the stator and rotatable about a rotor axis by a magnetic force, wherein an outer diameter of the stator and an outer diameter ratio of the rotor are 0.7 to 0.8 And a permanent magnet motor.

Description

영구자석 모터 및 이를 이용한 세탁기 {A PERMANENT MAGNETIC MOTOR AND A WASHING MASHINE THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a permanent magnet motor and a washing machine using the permanent magnet motor.

본 발명은 영구자석 모터의 회전자 구조 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 영구자석 모터의 고정자 외경에 대한 회전자 외경의 비를 최적화하여 정해진 사이즈 내에서 최대의 토크 효율을 낼 수 있도록 하며, 회전자 티스의 티스확장자 높이, 인접한 티스확장자 간의 거리, 회전자티스의 전기각 및 티스확장부의 직선부 각도를 조절하여 코깅토크와 토크리플을 최소화하여 진동 및 소음을 개선하는 영구자석 모터 및 이를 이용한 세탁기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor structure of a permanent magnet motor and a washing machine using the rotor structure. More particularly, the present invention relates to a rotor structure of a permanent magnet motor, A permanent magnet motor which improves vibration and noise by minimizing cogging torque and torque ripple by adjusting the height of the tooth extension of the rotor tooth, the distance between adjacent tooth extensions, the electrical angle of the rotor teeth, And a washing machine using the same.

일반적으로 세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁 대상물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 구동모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력 등의 기계적인 힘을 이용하여 드럼 내의 세탁 대상물을 강제적으로 유동시킨다. 그에 따라 세탁 대상물이 마찰 또는 충격과 같은 물리적 작용을 받아 세탁이 이루어지도록 한다. 또한 세제를 세탁 대상물에 접촉시켜 화학적인 작용에 의해 세탁이 이루어지도록 한다. 나아가, 세탁 대상물의 드럼 내부에서의 유동에 의해 세제의 화학적 작용이 촉진되도록 한다. Generally, in a washing machine, a washing object in a drum is forcibly flowed by using a mechanical force such as a friction between a rotating drum and laundry to receive a driving force of a driving motor in a state in which detergent, washing water and washing object are put in the drum. So that the laundry is subjected to a physical action such as friction or impact so that the laundry is washed. Further, the detergent is brought into contact with the object to be cleaned so that the object is washed by a chemical action. Further, the chemical action of the detergent is promoted by the flow of the laundry in the drum.

최근 많이 사용되는 드럼 세탁기는 드럼의 회전축이 수평방향으로 형성되어 있다. 물론 드럼의 회전축을 수평방향에 대해 소정의 각도를 주는 경우도 있다. 이러한 회전축이 수평방향인 드럼 세탁기는 세탁대상물이 드럼의 내주면을 따라 원주방향으로 유동이 이루어지도록 한다.In recent years, a rotary drum of a drum type washing machine is formed in a horizontal direction. Of course, the rotational axis of the drum may be given a predetermined angle with respect to the horizontal direction. The drum washing machine in which the rotating shaft is in the horizontal direction causes the laundry to flow in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the drum.

이에 상기 세탁기는 통상적으로 영구자석에 의한 회전자 구조를 가지는 구동모터에 의해 상기 회전축이 작동하도록 한다.Accordingly, the washing machine normally operates the rotating shaft by a driving motor having a rotor structure by a permanent magnet.

영구자석 모터는 통상적으로 고정자와 회전자로 구성되며, 고정자는 권선되어 회전자 외곽에 고정되어 설치된다. 그리고 회전자는 원형으로 이루어져 있고 다수의 영구자석이 환형으로 다수 개 규칙적으로 배열되어 있으며, 상기 영구자석 사이에는 영구자석을 고정시키고, 상기 고정자와 자속을 형성하여 회전력을 갖도록 하는 회전자티스가 배열된다.The permanent magnet motor is usually composed of a stator and a rotor, and the stator is wound and installed fixedly to the outer periphery of the rotor. The rotor teeth are arranged in a circular shape, a plurality of permanent magnets are regularly arranged in an annular shape, a permanent magnet is fixed between the permanent magnets, and a rotor tooth is formed by forming a magnetic flux with the stator .

이러한 상기 영구자석을 이용한 모터의 회전자구조는 통상적으로 회전력을 향상시키기 위해 영구자석의 자력 및 코일에 흐르는 전류를 강하게 하여 회전력을 크게 할 수 있다. 그러나, 이러한 영구자석 모터의 회전력 향상을 위해 전류나 코일의 감긴 횟수 등을 크게 하는 것을 한정적이므로 회전자의 토크 향상을 위한 회전자구조를 개선할 필요가 있게 된다.The rotor structure of the motor using the permanent magnet can increase the rotational force by increasing the magnetic force of the permanent magnet and the current flowing through the coil in order to improve the rotational force. However, in order to improve the rotating force of the permanent magnet motor, it is necessary to increase the number of turns of the current and the coil, so that it is necessary to improve the rotor structure for improving the torque of the rotor.

또한, 상기 회전자티스 사이의 영구자석과 고정자에 권선된 코일의 전류에 의해 회전하게 되는데, 상기 영구자석과 회전자티스들 사이의 이격으로 인하여 회전자의 회전시 코깅토크(Cogging Torque)와 토크리플(Torque Ripple)이 발생하게 된다. 이에 따라 코깅토크(Cogging Torque) 및 토크리플(Torque Ripple)을 최소화하여 영구자석 모터의 효율성을 극대화시킬 필요가 있다.
Also, since the permanent magnet between the rotor teeth and the coil wound around the stator are rotated, the cogging torque and the torque when the rotor rotates due to the separation between the permanent magnet and the rotor teeth, A ripple (torque ripple) occurs. Accordingly, it is necessary to maximize the efficiency of the permanent magnet motor by minimizing the cogging torque and the torque ripple.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 영구자석 모터의 고정자 외경에 대한 회전자 외경의 비를 최적화하여 정해진 사이즈 내에서 최대의 토크 효율을 낼 수 있도록 하며, 회전자 티스의 티스확장자 높이, 인접한 티스확장자 간의 거리, 회전자티스의 전기각 및 티스확장부의 직선부 각도를 조절하여 코깅토크와 토크리플을 최소화하여 진동 및 소음을 개선하여 영구자석 모터의 효율성을 극대화시키는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a permanent magnet motor in which the ratio of the outer diameter of the rotor to the outer diameter of the stator of the permanent magnet motor is optimized to provide the maximum torque efficiency within a predetermined size , The cogging torque and the torque ripple are minimized by adjusting the height of the tooth extension of the rotor tooth, the distance between adjacent tooth extensions, the electrical angle of the rotor teeth, and the straight line angle of the tooth extension, .

본 발명은 앞서 상술한 목적을 달성하기 위하여 바람직한 양태로써 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의하여 구현될 것이다. 본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 다음과 같은 기술적인 구성을 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention will be realized by an embodiment having the following constitution as a preferred embodiment. The present invention provides the following technical constructions to solve the above problems.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 고정자티스와 고정자슬롯을 포함하고 권선이 감겨 고정 설치되는 고정자; 회전자티스, 영구자석 및 부싱을 포함하고 상기 고정자 내주와 이격 설치되어 자력에 의해 로터축을 중심으로 회전 가동하는 회전자;를 포함하고, 상기 고정자의 외경과 상기 회전자의 외경 비는 0.7 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a stator comprising: a stator including a stator tooth and a stator slot, the stator being wound and fixedly installed; And a rotor rotatably mounted on the inner periphery of the stator and rotatable about a rotor axis by a magnetic force, wherein an outer diameter of the stator and an outer diameter ratio of the rotor are 0.7 to 0.8 And a permanent magnet motor.

또한, 상기 회전자티스는 회전자 외경 측부에서 좌우로 측방향 돌출 형성된 티스확장부를 포함하고, 상기 티스확장부 끝단의 높이가 0.3mm 이하이고, 인접하는 회전자티스의 티스확장부 간의 이격거리(DW)가 5.5mm 내지 6.5mm 인 것을 특징으로 한다.The rotor tooth includes a tooth extending portion formed laterally protruding laterally from the outer diameter side of the rotor. The height of the end of the tooth extending portion is 0.3 mm or less, and the distance between the tooth extensions of the adjacent rotor teeth DW) of 5.5 mm to 6.5 mm.

이에 더하여, 상기 회전자티스의 외경단부는, 회전자티스의 전기각이 60도로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the outer diameter of the rotor tooth is formed such that the electric angle of the rotor tooth is 60 degrees.

그리고, 상기 회전자티스는, 티스확장부의 외주는 확장직선부를 형성하고, 상기 확장직선부와 티스확장자의 단부에서 회전자의 코어 중심으로의 직선 사이의 각도가 90도 내지 100도로 형성된다.The outer periphery of the tooth extender forms an extended linear portion and the angle between the straight line extending from the end of the extended linear portion and the tooth extender to the center of the core of the rotor is 90 to 100 degrees.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 외관을 형성하는 본체; 상기 본체 내부에 구비되는 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 메인 드럼; 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 상기 메인 드럼 내부에 장착되는 서브 드럼; 상기 메인 드럼에 연결되는 중공형 아우터 샤프트; 상기 아우터 샤프트의 내부에서 상기 서브 드럼에 연결되는 이너 샤프트; 및 아우터 로터와 이너 로터를 포함하는 구동모터;를 포함하는 세탁기에 있어서, 상기 구동모터는, 고정자티스에 권선이 감겨 고정 설치되는 고정자;와 회전자티스 및 영구자석을 포함하여 상기 고정자 내주와 이격 설치되어 자력에 의해 로터축을 중심으로 회전 가동하는 회전자(로터);를 포함하고, 상기 고정자의 외경과 상기 회전자의 외경 비는 0.7 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터의 회전자 구조를 가지는 세탁기를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a display device comprising: a body forming an appearance; A tub disposed inside the main body; A main drum rotatably mounted in the tub; A sub drum mounted inside the main drum to be rotatable relative to the main drum; A hollow outer shaft connected to the main drum; An inner shaft connected to the sub drum inside the outer shaft; And a driving motor including an outer rotor and an inner rotor, wherein the driving motor includes: a stator having windings wound and fixed to the stator tooth; a rotor tooth; and a permanent magnet, Wherein the stator has an outer diameter of 0.7 to 0.8, and an outer diameter of the stator is 0.7 to 0.8, wherein the outer diameter of the stator and the outer diameter of the rotor are 0.7 to 0.8. The branch provides a washing machine.

그리고, 이에 더하여 상기 회전자티스는 회전자 외경 측부에서 좌우로 측방향 돌출 형성된 티스확장부를 포함하고, 상기 티스확장부 끝단의 높이가 0.3mm 이하이고, 인접하는 회전자티스의 티스확장부 간의 이격거리(DW)가 5.5mm 내지 6.5mm 인 것을 특징으로 한다.In addition, in addition, the rotor tooth includes a tooth extension portion formed laterally protruding laterally from the outer diameter side of the rotor, and the height of the tip end of the tooth extension portion is 0.3 mm or less, And the distance DW is 5.5 mm to 6.5 mm.

또한, 바람직하게는 상기 회전자티스는, 티스확장부의 외주는 확장직선부를 형성하고, 상기 확장직선부와 티스확장자의 단부에서 회전자의 코어 중심으로의 직선 사이의 각도가 90도 내지 100도로 형성한다.
Preferably, the rotor tooth has an extended straight portion formed on the outer periphery of the tooth extending portion, and an angle between a straight line extending from the end of the extended linear portion and the tooth extender to the center of the core of the rotor is 90 to 100 degrees do.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전술한 과제 해결 수단 및 후술할 구성과 결합, 작동관계에 의해서 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention can achieve the following effects according to the above-described problem solving means and the construction and operation to be described later.

본 발명은, 영구자석 모터의 고정자 외경에 대한 회전자 외경의 비를 최적화하여 정해진 사이즈 내에서 최대의 토크 효율을 낼 수 있도록 함으로써 영구자석 모터의 효율을 극대화시킬 수 있다.The present invention maximizes the efficiency of the permanent magnet motor by optimizing the ratio of the outer diameter of the rotor to the outer diameter of the stator of the permanent magnet motor to obtain the maximum torque efficiency within a predetermined size.

본 발명은 또한, 영구자석 모터에 있어서 회전자 티스의 티스확장자 높이, 인접한 티스확장자 간의 거리, 회전자티스의 전기각 및 티스확장부의 직선부 각도를 조절하여 코깅토크와 토크리플을 최소화하여 진동 및 소음을 개선하고, 안정된 모터의 회전가동을 도모할 수 있다.
The invention also relates to a permanent magnet motor in which the cogging torque and torque ripple are minimized by adjusting the height of the tooth extension of the rotor tooth, the distance between adjacent tooth extensions, the electrical angle of the rotor teeth, Noise can be improved, and stable rotation of the motor can be achieved.

도 1은 본 발명의 영구자석 모터에서 고정자 외경과 회전자 외경을 도시한 도면.
도 2는 상기 고정자 외경과 회전자 외경의 비가 0.7 내지 0.8에서의 토크를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명의 회전자 티스의 티스확장자의 치수를 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명의 회전자티스의 티스확장자의 간격조정을 통한 코깅토크와 토크리플의 최소화를 도시한 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 회전자티스와 티스확장자의 직선부 사이의 각도를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 회전자 구조를 채용한 듀얼모터 세탁기를 도시한 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing a stator outer diameter and a rotor outer diameter in the permanent magnet motor of the present invention. Fig.
2 is a graph showing the torque at a ratio of the outer diameter of the stator to the outer diameter of the rotor at 0.7 to 0.8.
3 is a view showing dimensions of a tooth extender of a rotor tooth of the present invention.
4 and 5 illustrate minimization of cogging torque and torque ripple by adjusting the spacing of the tooth extensions of the rotor teeth of the present invention.
Figs. 6 and 7 are views showing angles between the straight line portions of the rotor tooth and the tooth extension of the present invention; Fig.
8 is a view showing a dual motor washing machine employing the rotor structure of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 영구자석 모터 및 이를 이용한 세탁기에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of a permanent magnet motor and a washing machine using the permanent magnet motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 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.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.

이하에서는 도 1 내 도 8을 참조하여 본 발명의 영구자석 모터 및 이를 이용한 세탁기에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the permanent magnet motor and the washing machine using the permanent magnet motor of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 1은 본 발명의 영구자석 모터에서 고정자 외경과 회전자 외경을 도시한 도면이고, 도 2는 상기 고정자 외경과 회전자 외경의 비가 0.7 내지 0.8에서의 토크를 도시한 그래프이며, 도 3은 본 발명의 회전자 티스의 티스확장자의 치수를 도시한 도면이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 회전자티스의 티스확장자의 간격조정을 통한 코깅토크와 토크리플의 최소화를 도시한 도면이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 회전자티스와 티스확장자의 직선부 사이의 각도를 도시한 도면이며, 도 8은 본 발명의 회전자 구조를 채용한 듀얼모터 세탁기를 도시한 도면이다. FIG. 1 is a graph showing the stator outer diameter and rotor outer diameter in the permanent magnet motor of the present invention, FIG. 2 is a graph showing the torque at a ratio of the outer diameter of the stator to the outer diameter of the rotor at 0.7 to 0.8, FIGS. 4 and 5 are diagrams showing the minimization of cogging torque and torque ripple by adjusting the intervals of the tooth extensions of the rotor teeth of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are views showing the dimensions of the tooth extensions of the rotor teeth of the present invention. 6 and FIG. 7 are views showing angles between straight portions of the rotor tooth and the tooth extension of the present invention, and FIG. 8 is a diagram showing a dual motor washing machine employing the rotor structure of the present invention.

본 발명의 영구자석 모터는, 도 1에서 보는 바와 같이 고정자(20)는 코어 중심방향으로 돌출된 고정자티스(21)와 상기 고정자티스(21) 사이에 형성되는 고정자슬롯(23)을 포함하고, 환형으로 이루어져 있다. 상기 고정자(20)의 내주면에는 회전자(10)가 이격되어 설치되며, 역시 환형으로 형성된다. 상기 고정자티스(21)에는 코일(C)이 감겨있는데, 상기 코일(C)에는 전류가 흘러 유도 기전력을 발생시킨다.1, the stator 20 of the permanent magnet motor of the present invention includes a stator tooth 21 protruding toward the center of the core and a stator slot 23 formed between the stator tooth 21, It is annular. A rotor 10 is disposed on the inner circumferential surface of the stator 20 so as to be annular. A coil C is wound around the stator tooth 21, and a current flows through the coil C to generate an induced electromotive force.

이에 상기 회전자(10)는 다수의 회전자티스(100)가 환형으로 일정간격으로 반복적으로 배열되고 그 사이에는 영구자석(M)이 규칙적으로 설치된다. 이와 같이 설치된 상기 회전자티스(100)는 부싱(40)에 의해 로터축(30)에 일체화되어 장착된다. 이에 상기 부싱(40)과 회전자티스(100)의 일체화 결합은 회전자티스(100)에서 부싱(40) 측에 형성된 함몰홈에 부싱 사출물이 관입됨으로써 회전자티스(100)와 부싱(40)이 일체로 고정 설치된다.In the rotor 10, a plurality of rotor teeth 100 are annularly arranged at regular intervals and permanent magnets M are regularly arranged therebetween. The rotor teeth 100 installed as described above are integrally mounted on the rotor shaft 30 by a bushing 40. The bushing 40 and the rotor tooth 100 are integrally coupled to each other by the bushing 40 and the rotor teeth 100 and the bushing 40, Are integrally fixed.

상기 고정자(20)와 상기 회전자(10)는 서로 이격된 동심원으로 존재하며 고정자티스(21)에 권선된 코일(C)에 흐르는 전류와 회전자티스(100) 사이에 장착된 마그네틱(영구자석, M)의 자력에 의해 회전자가 회전하게 된다.The stator 20 and the rotor 10 are concentric circles spaced apart from each other and connected to each other by a current flowing in the coil C wound on the stator tooth 21 and a magnetic , M).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 고정자티스(21)와 고정자슬롯(23)을 포함하고 코일(C)이 감겨 고정 설치되는 고정자(20); 회전자티스(100), 영구자석(M) 및 부싱(40)을 포함하고 상기 고정자(20) 내주와 이격 설치되어 자력에 의해 로터축(30)을 중심으로 회전 가동하는 회전자(10);를 포함하고, 상기 고정자(20)의 외경(Ds)과 상기 회전자(10)의 외경(Dr) 비는 0.7 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, the present invention provides a stator comprising: a stator (20) including a stator tooth (21) and a stator slot (23); A rotor 10 including a rotor tooth 100, a permanent magnet M and a bushing 40 and spaced apart from the inner periphery of the stator 20 and rotating about the rotor shaft 30 by a magnetic force; Wherein a ratio of the outer diameter Ds of the stator 20 to the outer diameter Dr of the rotor 10 is 0.7 to 0.8.

일반적으로 영구자석 모터에서 회전자(로터)의 회전력인 토크는 다음과 같은 수식에 의해 산정된다.
Generally, the torque that is the rotational force of the rotor (rotor) in the permanent magnet motor is calculated by the following equation.

Figure 112012011490507-pat00001
Figure 112012011490507-pat00001

T : 토크, k : 상수, Lst : 티스 적층높이,T: torque, k: constant, Lst:

Nph : 코일의 권선턴수, Rro : 회전자(로터) 외경 (= Dr),Nph: Number of turns of coil, Rro: Outer diameter of rotor (rotor) (= Dr)

Bg : 영구자석의 자속밀도, I : 코일에 흐르는 전류
Bg: magnetic flux density of the permanent magnet, I: current flowing in the coil

상기 [수학식 1]에 따르면 로터 회전력인 토크(T)는 고정자티스 및 회전자티스의 적층두께(Lst) 및 코일의 권선턴수(Nph)에 비례한다. 즉 고정자티스의 적층높이(Lst)가 커지면 코일이 권선되는 양이 많아지게 되고, 권선턴수(Nph)가 커지면 또한 코일이 권선되는 양이 많아지게 된다. 이는 코일에 흐르는 전류의 양이 많아져 결국 전류의 세기가 커지게 되므로 토크(T)를 크게 할 수 있으므로 비례하게 된다.According to Equation (1), the torque T, which is the rotor rotational force, is proportional to the lamination thickness Lst of the stator tooth and the rotor tooth and the number of turns Nph of the coil. That is, when the stacking height Lst of the stator tooth is increased, the amount of winding of the coil is increased, and when the number of winding turns Nph is increased, the amount of winding of the coil is also increased. This means that the amount of current flowing through the coil increases, and as a result, the intensity of the current becomes large, so that the torque T can be increased, which is proportional.

결국, 전체적으로 고정자티스의 외주에서 코일에 흐르는 전류의 세기에 따라 비례하여 회전자 토크(T)는 커지게 되므로, 코일에 흐르는 전류(I), 티스적층높이(Lst), 코일의 권선턴수(Nph)는 전류의 세기를 크게 하는 인자로써 작용한다. As a result, the rotor torque T increases in proportion to the intensity of the current flowing through the coil from the outer periphery of the stator tooth as a whole. Therefore, the current I flowing through the coil, the tooth lamination height Lst, ) Acts as a factor increasing the intensity of the current.

회전자에 설치된 영구자석의 자속밀도(Bg) 세기와 회전자(로터)의 외경(Rro = Dr)에 따라 영구자석(마그네틱, M)의 자력이 비례하여 커진다. 따라서, 상기 회전자(로터)의 외경(Rro = Dr) 및 영구자석의 자속밀도(Bg)에 비례하여 회전자의 토크(T)는 커지게 된다.The magnetic force of the permanent magnets (M, M) increases in proportion to the intensity of the magnetic flux density Bg of the permanent magnet installed in the rotor and the outer diameter (Rro = Dr) of the rotor (rotor). Therefore, the torque T of the rotor becomes larger in proportion to the outer diameter (Rro = Dr) of the rotor (rotor) and the magnetic flux density Bg of the permanent magnet.

여기서, 티스 적층높이(Lst), 영구자석의 자속밀도(Bg) 및 코일에 흐르는 전류(I) 값을 일정하게 정해놓은 후 토크(T)의 세기를 향상시킬 수 있는 인자를 살펴보면, 코일의 권선턴수(Nph)와 회전자(로터)의 외경(Rro = Dr)이다.Here, considering factors that can improve the strength of the torque T after the value of the tooth layer stack height Lst, the magnetic flux density Bg of the permanent magnet, and the current I flowing through the coil are fixedly set, The number of turns Nph and the outer diameter (Rr = Dr) of the rotor (rotor).

일반적으로 세탁기에 채용되는 영구자석 모터의 크기는 한정되어 있으므로 티스의 적층두께(Lst) 및 고정자(20)의 외경(Ds)은 어느 정도 한정되어 있다고 판단한다. 그리고, 영구자석의 자속밀도(Bg) 및 전류의 세기(I) 또한 외부에서 임의로 조작하여 입력할 수 있는 값이므로 본 발명의 영구자석 모터의 설계에 있어 설정할 수 있는 인자에서 제외시킨다.Generally, since the size of the permanent magnet motor employed in the washing machine is limited, it is determined that the lamination thickness Lst of the tooth and the outer diameter Ds of the stator 20 are limited to some extent. Since the magnetic flux density Bg and the current intensity I of the permanent magnet can also be input by arbitrarily manipulating from the outside, they are excluded from factors that can be set in the design of the permanent magnet motor of the present invention.

따라서, 코일의 권선턴수(Bph) 및 회전자(로터)의 외경(Rro = Dr)에 의해 토크(T)의 크기가 결정될 수 있다. Therefore, the magnitude of the torque T can be determined by the number of turns Bph of the coil and the outer diameter (Rro = Dr) of the rotor (rotor).

여기서, 상기 코일의 권선턴수(Bph)는 도 1에 도시된 고정자티스(21)의 길이에 비례하는데, 이는 고정자 외경(Ds)과 회전자외경(Dr)의 비(Dr/Ds)에 의해 결정된다.The number of turns Bph of the coil is proportional to the length of the stator tooth 21 shown in Fig. 1, which is determined by the ratio Dr / Ds of the stator outer diameter Ds and the rotor outer diameter Dr do.

도 2는 상기 고정자 외경(Ds)과 회전자 외경(Dr)의 비인 Ds/Dr 값에 따른 모터의 토크값(N.m)을 코일에 흐르는 전류값을 3가지로 하여 나타낸 그래프이다. 이에 따르면, 본 발명의 영역인 Ds/Dr 값이 0.7에서 0.89일 때 가장 큰 토크값을 가지게 된다. 2 is a graph showing the torque value N.m of the motor according to the Ds / Dr value, which is the ratio between the stator outer diameter Ds and the rotor outer diameter Dr, with three values of the current flowing through the coil. According to this, the largest torque value is obtained when the Ds / Dr value of the present invention ranges from 0.7 to 0.89.

따라서, 본 발명은 고정자 외경에 대한 회전자 외경의 비를 0.7 내지 0.8로 유지하여 본 발명의 영구자석 모터의 회전력을 극대화시키도록 한다.Therefore, in the present invention, the ratio of the outer diameter of the rotor to the outer diameter of the stator is maintained at 0.7 to 0.8, thereby maximizing the turning force of the permanent magnet motor of the present invention.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 회전자티스(100)는 회전자 외경 측부에서 좌우로 측방향 돌출 형성된 티스확장부(110)를 포함하고, 상기 티스확장부(110) 끝단의 높이(DH)가 0.3mm 이하이고, 인접하는 회전자티스(100)의 티스확장부(110) 간의 이격거리(DW)가 5.5mm 내지 6.5mm 인 것을 특징으로 한다.According to another embodiment of the present invention, the rotor tooth 100 includes a tooth extension part 110 formed laterally protruding horizontally from the outer diameter side of the rotor, and the height DH of the end of the tooth extension part 110 Is 0.3 mm or less and the spacing distance DW between adjacent tooth extensions 110 of adjacent rotor teeth 100 is 5.5 mm to 6.5 mm.

이에 더하여, 본 발명의 회전자티스(100) 외경단부는, 회전자티스(100)의 전기각(Arc Angle, A1)이 60도로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the outer diameter of the rotor tooth 100 of the present invention is preferably such that the arc angle A1 of the rotor tooth 100 is 60 degrees.

도 3을 참조하면, 본 발명의 회전자티스(100)는 외경 측에서 좌우로 돌출 확장된 티스확장부(110)가 형성되어 있다. 상기 티스확장부(110)는 상면이 직선부(113)를 형성하고 있고, 상기 직선부(113)는 회전자티스(100)의 중앙부 상면(103)과 코어중심부 쪽으로 절곡되어 형성된다.Referring to FIG. 3, the rotor tooth 100 of the present invention is formed with a tooth extender 110 which is extended and projected from the outer diameter side to the right and left. The top surface of the tooth extender 110 forms a straight portion 113. The straight portion 113 is formed by bending the central portion of the rotor tooth 100 and the center portion of the core.

여기서 상기 회전자티스(100)의 중앙부 상면(103)의 각도는 전기각(A1, Arc Angle)으로써 60도 정도를 유지하도록 함이 코깅토크 및 토크리플을 최소화하는 가장 적정하다.Here, the angle of the central upper surface 103 of the rotor tooth 100 is maintained at about 60 degrees with an electric angle (A1, Arc Angle), which is the most suitable for minimizing cogging torque and torque ripple.

그리고, 도 3에서 보는 바와 같이 티스확장자(110) 측단부의 높이(두께, DH)는 작을수록 코깅토크 및 토크리플을 감소시킬 수 있으나, 가공을 위한 최저값으로 0.3mm 이하로 형성하도록 한다.As shown in FIG. 3, the smaller the height (thickness, DH) of the end portion on the tooth extension 110 side is, the smaller the cogging torque and the torque ripple, but the minimum value for machining is 0.3 mm or less.

도 4 및 도 5는 상기 도 3에 도시된 회전자티스(100)에서 인접하는 회전자티스(100) 간의 티스확장부(110) 사이의 이격거리(DW)에 따른 코깅토크 및 토크리플 값을 도시한 그래프이다. 4 and 5 show the cogging torque and the torque ripple value according to the separation distance DW between the tooth extensions 110 between adjacent rotor teeth 100 in the rotor tooth 100 shown in FIG. FIG.

이에 도 4를 참조하면, 인접한 티스확장자 간 거리(DW)가 1.0mm 이하이거나, 5.5mm 내지 6.5mm 일 때 가장 작은 코깅토크 값(빗금쳐진 부위)을 가지게 됨을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the smallest cogging torque value (hatched area) is obtained when the adjacent tooth extender distance DW is 1.0 mm or less or 5.5 mm to 6.5 mm.

이와 아울러 도 5에 도시된 바와 같이, 토크리플(Torque Ripple) 값도 DW 값이 1.0 이하일 경우 가장 작은 값을 가지게 되고, DW 값이 점차 증가하다가 5.0 내지 6.5 일 때 감소되는 경향을 가진다.In addition, as shown in FIG. 5, the torque ripple value has a smallest value when the DW value is 1.0 or less, and decreases when the DW value gradually increases to 5.0 to 6.5.

따라서, 회전자티스에서 인접한 티스확장자 간 거리(DW)를 1.0mm 이하로 함이 가장 바람직하나, 실질적으로 모터를 설계하여 제작시 이는 매우 어려우므로 5.5mm 내지 6.5mm 의 값으로 설계하여 모터를 제작하도록 한다.Therefore, it is most preferable to set the distance (DW) between adjoining teeth extensions in the rotor tooth to 1.0 mm or less. However, since it is very difficult to design the motor substantially, it is designed to have a value of 5.5 mm to 6.5 mm .

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 회전자티스(100)는, 티스확장부(110)의 외주는 확장직선부(113)를 형성하고, 상기 확장직선부(113)와 티스확장자의 단부에서 회전자의 코어 중심으로의 직선 사이의 각도가 90도 내지 100도로 형성도록 한다.According to another embodiment of the present invention, in the rotor tooth 100, the outer periphery of the tooth extender 110 forms an extended straight portion 113, and the extended straight portion 113 and the end So that the angle between the straight line to the center of the core of the rotor is 90 to 100 degrees.

도 6(A2= 90도) 및 도 7(A2= 95도)에서 볼 수 있듯이, 상기 확장직선부(113)와 티스확장부의 측단부에서 코어중심축으로 이은 직선 사이의 각도(A2)는 다양하게 형성될 수 있다. 이에 상기 "A2"의 각도가 90도 내지 100도 사이로 형성될 때 코깅토크 및 토크리플을 최소화할 수 있게 된다.As can be seen from FIG. 6 (A2 = 90 degrees) and FIG. 7 (A2 = 95 degrees), the angle A2 between the straight line extending from the side of the extended straight portion 113 and the core extension to the core central axis varies . Thus, the cogging torque and torque ripple can be minimized when the angle of "A2 " is formed between 90 degrees and 100 degrees.

통상적으로 상기 티스확장부(110)가 고정자(20)의 내경에서 얼마나 코어 중심측으로 절곡되어 있느냐에 따라 코깅토크 내지 토크리플이 발생되는 경향이 달라진다. Generally, the tendency of cogging torque or torque ripple to be generated varies depending on how much the tooth extender 110 is bent toward the core center side in the inner diameter of the stator 20.

즉, 상기 티스확장부(110)가 거의 절곡되지 않고 고정자(20)의 내경과 평행하게 되는 경우 자속누설을 방지하여 코깅토크는 감소시킬 수 있을지 모르나 토크리플이 발생하여 진동 및 소음의 저감을 도모하기 어렵게 된다.That is, when the tooth extension 110 is substantially not bent and is parallel to the inner diameter of the stator 20, magnetic flux leakage may be prevented to reduce the cogging torque, but torque ripple may be generated to reduce vibration and noise .

또한, 반대로 상기 티스확장부(110)가 코어중심측으로 과도하게 절곡되는 경우, 토크리플을 감소시킬 수 있는 반면에, 자속누설을 방지하기 어렵고 코깅토크를 감소시키기 어렵기 때문에 코깅토크가 크게 발생할 수 있게 된다.On the contrary, when the tooth extension portion 110 is excessively bent toward the center of the core, the torque ripple can be reduced, while the leakage of the magnetic flux is difficult to prevent and it is difficult to reduce the cogging torque, .

이와 같이 본 발명은 코깅토크와 토크리플을 적정하게 최소화할 수 있도록 "A2"의 각도를 90도 내지 100도로 한정함으로써, 본 발명의 영구자석 모터의 회전시 진동 및 소음을 최소화하여 안정된 작동을 도모할 수 있게 된다.
As described above, the present invention limits the angle of "A2" to 90 to 100 degrees so that cogging torque and torque ripple can be appropriately minimized, thereby minimizing vibration and noise during rotation of the permanent magnet motor of the present invention, .

이하에서는 본 발명의 영구자석 모터를 장착한 세탁기를 도 8을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 도 8은 본 발명의 회전자 구조를 채용한 듀얼모터 세탁기를 도시한 도면이다.Hereinafter, a washing machine equipped with the permanent magnet motor of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 8 is a view showing a dual motor washing machine employing the rotor structure of the present invention.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 외관을 형성하는 본체; 상기 본체 내부에 구비되는 터브(4000); 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 메인 드럼(5000); 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 상기 메인 드럼 내부에 장착되는 서브 드럼(6000); 상기 메인 드럼에 연결되는 중공형 아우터 샤프트(8100); 상기 아우터 샤프트의 내부에서 상기 서브 드럼에 연결되는 이너 샤프트(8200); 및 아우터 로터와 이너 로터를 포함하는 구동모터(7000);를 포함하는 세탁기에 있어서, 상기 구동모터는, 고정자티스에 권선이 감겨 고정 설치되는 고정자(20);와 회전자티스(100) 및 영구자석(M)을 포함하여 상기 고정자 내주와 이격 설치되어 자력에 의해 로터축을 중심으로 회전 가동하는 회전자(로터, 10);를 포함하고, 상기 고정자(20)의 외경과 상기 회전자(10)의 외경 비는 0.7 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터의 회전자 구조를 가지는 세탁기를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, the present invention provides a display device comprising: a body forming an appearance; A tub 4000 provided inside the main body; A main drum 5000 rotatably mounted in the tub; A sub drum 6000 mounted in the main drum so as to be rotatable relative to the main drum; A hollow outer shaft 8100 connected to the main drum; An inner shaft (8200) connected to the sub drum inside the outer shaft; And a driving motor (7000) including an outer rotor and an inner rotor, wherein the driving motor includes a stator (20) in which a winding wire is wound and fixed to a stator tooth, a rotor tooth (100) And a rotor (10) including a magnet (M) and spaced apart from the inner periphery of the stator and rotating about a rotor axis by a magnetic force. The outer diameter of the stator (20) Wherein the outer diameter ratio of the permanent magnet motor is 0.7 to 0.8.

그리고, 이에 더하여 상기 회전자티스(100)는 회전자(10) 외경 측부에서 좌우로 측방향 돌출 형성된 티스확장부(110)를 포함하고, 상기 티스확장부 끝단의 높이가 0.3mm 이하이고, 인접하는 회전자티스(100)의 티스확장부(110) 간의 이격거리(DW)가 5.5mm 내지 6.5mm 인 것을 특징으로 한다.In addition, in addition, the rotor tooth 100 includes a tooth extender 110 formed laterally protruding laterally from the outer diameter side of the rotor 10, and the height of the end of the tooth extender is 0.3 mm or less, And the spacing distance DW between the tooth extensions 110 of the rotor teeth 100 is 5.5 mm to 6.5 mm.

또한, 바람직하게는 상기 회전자티스(100)는, 티스확장부(110)의 외주는 확장직선부(113)를 형성하고, 상기 확장직선부(113)와 티스확장자의 단부에서 회전자의 코어 중심으로의 직선 사이의 각도가 90도 내지 100도로 형성한다.Preferably, the rotor tooth 100 is formed such that the outer periphery of the tooth extender 110 forms an extended rectilinear section 113, and at the end of the extended rectilinear section 113 and the tooth extension, The angle between the straight lines to the center is 90 to 100 degrees.

도 8을 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예인 세탁기는 본체에 해당하는 기기의 외형을 구성하는 케비넷(1000)을 구비한다. 상기 케비넷(1000)의 전면에는 세탁 대상물인 의류를 케비넷(1000) 내부로 투입하기 위한 투입구(2000)가 형성된다.Referring to FIG. 8, the washing machine according to another embodiment of the present invention includes a cabinet 1000 constituting the external shape of the appliance corresponding to the main body. In the front of the cabinet 1000, an inlet 2000 is formed for introducing clothing, which is an object to be cleaned, into the cabinet 1000.

상기 투입구(2000)는 케비넷에 회동가능하게 고정된 도어에 의해 개폐된다. 상기 케비넷의 상측에는 세탁기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼이 배치되어 있는 컨트롤 패널(3000)이 위치하고, 상기 컨트롤 패널(3000)의 일측에는 세제 등을 넣을 수 있는 세제공급장치(미도시)가 구비된다.The inlet (2000) is opened / closed by a door rotatably fixed to the cabinet. On the upper side of the cabinet, a control panel 3000 having various operation buttons for operating a washing machine is disposed, and a detergent supply device (not shown) is installed on one side of the control panel 3000 .

상기 케비넷(1000)의 내부에 형성되는 수용공간에는 세탁수를 저장하는 원통형의 터브(4000)와, 상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되며 세탁대상물이 투입되는 메인 드럼(5000) 및 서브 드럼(6000)이 구비된다. 상기 터브의 후방부에는 상기 메인 드럼 및 서브 드럼을 구동하기 위한 구동모터(7000)가 구비된다. The main body of the cabinet 1000 includes a cylindrical tub 4000 for storing wash water, a main drum 5000 rotatably installed in the tub and a sub drum 6000 . And a driving motor 7000 for driving the main and sub drums is provided at a rear portion of the tub.

터브(4000)는 원통형의 구성으로, 내부에 메인 드럼(5000) 및 서브드럼(6000)을 수용할 수 있다. 상기 터브(4000)의 전면은 전술한 케비넷의 개방된 투입구(2000)와 연결되도록 개방되어 있다. 따라서, 상기 터브의 전면부와 케비넷의 투입구 주변을 둘러싸는 개스킷이 터브의 전면부와 케비넷의 투입구 사이에 구비된다. 이는 터브 내부에 수용되는 세탁수가 케비넷 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 구성이다. The tub 4000 has a cylindrical configuration and can house the main drum 5000 and the sub drum 6000 therein. The front surface of the tub 4000 is opened to be connected to the open inlet 2000 of the cabinet described above. Therefore, a gasket surrounding the front portion of the tub and the vicinity of the inlet of the cabinet is provided between the front portion of the tub and the inlet of the cabinet. This is to prevent the washing water contained in the tub from flowing into the cabinet.

메인 드럼(5000)은 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 원통형 구성이다. 상기 메인 드럼(5000)의 측면에는 세탁수가 빠져나갈 수 있는 다수개의 통공이 형성되어 있을 수 있다. The main drum 5000 is a cylindrical structure rotatably mounted in the tub. A plurality of through holes may be formed on the side surface of the main drum 5000 to allow washing water to escape.

서브 드럼(6000)은 상기 메인 드럼(5000)의 내부에 회전가능하게 장착되는 원통형 구성이다. 여기서 상기 서브 드럼(6000)은 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 장착된다. 즉, 상기 메인 드럼과 상기 서브 드럼을 상호 독립적으로 구동될 수 있는 구조를 가져서, 각가의 드럼들의 회전속도 및 회전방향에 따라 다양한 상대 회전이 가능하다.The sub drum 6000 is a cylindrical structure rotatably mounted in the main drum 5000. Here, the sub-drum 6000 is mounted to be rotatable relative to the main drum. That is, the main drum and the sub drum can be driven independently of each other, and various relative rotations can be performed according to the rotational speed and the rotational direction of the respective drums.

구동모터(7000)는 상기 메인 드럼과 서브 드럼를 구동시키는 구동력을 생성하는 장치로, 상기 터브(4000)의 후방면에 장착된다. 상기 구동모터(7000)는 고정되어 있는 고정자로써 스테이터(7100)와, 상기 스테이터의 외측에서 회전되는 아우터 로터(7200)와, 상기 스테이터의 내측에서 회전되는 이너 로터(7300)를 포함하여 구성된다. 이러한 두 개의 로터를 구비한 구동모터를 편의상 듀얼로터모터(dual-rotor motor)라고 칭할 수도 있다. The driving motor 7000 is a device for generating a driving force for driving the main drum and the sub drum, and is mounted on the rear surface of the tub 4000. [ The driving motor 7000 includes a stator 7100 as a fixed stator, an outer rotor 7200 rotated on the outer side of the stator, and an inner rotor 7300 rotated on the inner side of the stator. A drive motor having these two rotors may be referred to as a dual-rotor motor for convenience's sake.

여기서 본 발명의 회전자(10)는 상기 듀얼모터 세탁기에 채용되는 듀얼모터에서 아우터 로터(7200) 또는 이너 로터(7300)에 적용될 수 있다. 그러나, 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명의 회전자(10)는 내측에 중심축을 향해 돌출되어 형성되는 회전자티스와 영구자석으로 이루어지므로 이너 로터(7300)에 적용함이 바람직할 것이다.Here, the rotor 10 of the present invention can be applied to the outer rotor 7200 or the inner rotor 7300 in the dual motor employed in the dual-motor washing machine. However, as shown in FIG. 5, it is preferable that the rotor 10 of the present invention is applied to the inner rotor 7300 because it is formed of a rotor tooth and a permanent magnet protruding toward the central axis on the inner side.

상기 스테이터(7100)는 이너 로터(7300)를 둘러싸도록 환형 구조를 가지고 있으며, 상기 터브측에 고정되도록 결합된다. 상기 스테이터는 철심이 적층된 코어에 이너 권선부와 아우터 권선부를 구비한다. The stator 7100 has an annular structure to surround the inner rotor 7300, and is fixed to the turbine side. The stator has an inner winding portion and an outer winding portion on a core in which an iron core is laminated.

상기 이너 로터(7300)는 상기 스테이터의 내측에 회전가능하게 구비되며, 후술할 아우터 샤프트(8100)에 연결되어 상기 메인 드럼(5000)의 회전에 관여한다. 상기 아우터 로터(7200)는 상기 스테이터의 외측에 회전가능하게 구비되며, 후술할 이너 샤프트(8200)에 연결되어 상기 서브 드럼(6000)의 회전에 관여한다. 상기 이너 로터와 아우터 로터는 마그네트를 구비하여, 상기 구동모터의 이너 및 아우터 권선부에 전류가 인가되면, 흐르는 전류에 의해 발생하는 자기장에 의해 회전하게 된다. The inner rotor 7300 is rotatably disposed inside the stator and is connected to an outer shaft 8100 to be described later to be engaged with rotation of the main drum 5000. The outer rotor 7200 is rotatably provided on the outer side of the stator and is connected to an inner shaft 8200 to be described later to be engaged with rotation of the sub drum 6000. The inner rotor and the outer rotor include a magnet, and when an electric current is applied to the inner and outer winding portions of the drive motor, the inner rotor and the outer rotor rotate due to a magnetic field generated by the flowing current.

상기 아우터 샤프트(8100)는 상기 터브(4000)를 관통하여 상기 이너 로터(7300)와 메인 드럼(5000)을 연결한다. 상기 아우터 샤프트(8100)는 중공형 축에 해당하여 내부에 상기 이너 샤프트(8200)가 장착된다. 상기 이너 샤프트(8200)는 상기 아우터 샤프트의 내부를 관통하여 상기 아우터 로터(7200)와 서브 드럼(6000)을 연결한다.The outer shaft 8100 passes through the tub 4000 and connects the inner rotor 7300 to the main drum 5000. The outer shaft 8100 corresponds to a hollow shaft, and the inner shaft 8200 is mounted therein. The inner shaft 8200 passes through the inside of the outer shaft and connects the outer rotor 7200 to the sub-drum 6000.

상기 아우터 샤프트와 이너 샤프트는 베어링을 사이에 두고 상호 독립적으로 회전가능한 구조를 가지며, 아우터 로터와 이너 로터도 스테이터를 사이에 두고 상호 독립적으로 회전가능한 구조를 가진다. 상기 스테이터는 아우터 로터측과 이너 로터측에 별개의 권선부를 구비하여, 상기 구동모터는 상기 아우터 로터와 이너 로터를 독립적으로 구동시킬 수 있다. 따라서, 상기 메인 드럼은 상기 이너 로터에 의해, 상기 서브 드럼은 상기 아우터 로터에 의해 구동되기 때문에, 상기 구동모터에 의해 상기 메인 드럼과 서브 드럼은 독립적으로 구동될 수 있다.The outer shaft and the inner shaft are rotatable independently of each other with a bearing therebetween. The outer rotor and the inner rotor are also rotatable independently of each other with a stator interposed therebetween. The stator includes separate windings on the outer rotor side and the inner rotor side, and the drive motor can independently drive the outer rotor and the inner rotor. Therefore, since the main drum is driven by the inner rotor and the sub drum is driven by the outer rotor, the main drum and the sub drum can be independently driven by the driving motor.

상기 구동모터(7000)의 이너 및 아우터 권선부의 전류를 각각 제어하게 되면, 상기 이너 로터 및 아우터 로터는 상호 독립적으로 회전하게 된다. 그에 따라, 상기 메인 드럼(5000)과 서브 드럼(6000)은 하나의 구동모터(7000)에 의해 상호 독립적인 회전이 가능하게 된다. 즉, 상기 구동모터는 상기 메인 드럼과 상기 서브 드럼을 독립적으로 구동시킨다. 상기 구성의 측면은, 구동모터에 의해 메인 드럼과 서브 드럼을 독립적으로 구동시켜 드럼들 사이의 상대회전속도차이에 의해 세탁대상물에 회전을 유발할 수 있도록 하여, 세탁 대상물이 드럼 내부에서 회전되며 입체적인 유동이 발생하도록 한다.
When the currents of the inner and outer windings of the drive motor 7000 are controlled, the inner rotor and the outer rotor rotate independently of each other. Accordingly, the main drum 5000 and the sub drum 6000 can rotate independently of each other by the single drive motor 7000. That is, the driving motor independently drives the main drum and the sub drum. According to the above-described aspect of the present invention, the main drum and the sub drum are independently driven by the driving motor to cause rotation of the laundry by the difference in relative rotation speed between the drums, so that the laundry is rotated inside the drum, .

앞서 살펴본 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명에 따른 영구자석 모터 및 이를 이용한 세탁기를 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시예일 뿐, 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation only of the invention as claimed. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and thus the scope of the present invention is not limited thereto. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, substitutions, and alterations can be made hereto without departing from the spirit of the present invention, and it is obvious that those parts easily changeable by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention.

10 : 회전자(로터) 20 : 고정자(스테이터)
21 : 고정자티스 23 : 고정자슬롯
30 : 로터코어부(회전축) 40 : 부싱
M : 영구자석(마그네틱) 100 : 회전자티스
110 : 티스확장부 103 : 티스 외단부
113 : 확장직선부
DH : 티스확장자 높이 DW : 인접한 티스확장자 간 거리
A1 : 회전자티스 전기각 A2 : 확장직선부 각도
1000 : 본체(케비넷) 2000 : 투입구
3000 : 컨트롤 패널 4000 : 터브
5000 : 메인 드럼 6000 : 서브 드럼
7000 : 구동모터 7100 : 스테이터(고정자)
7200 : 아우터 로터 7300 : 이너 로터
8100 : 아우터 샤프트 8200 : 이너 샤프트
9100 : 메인 드럼 스파이더 9500 : 서브 드럼 스파이더10: rotor (rotor) 20: stator (stator)
21: Stator tooth 23: Stator slot
30: rotor core part (rotating shaft) 40: bushing
M: permanent magnet (magnetic) 100: rotor tooth
110: Tee extender 103: Teeth outer end
113: extended linear portion
DH: Tees Extension Height DW: Distance between adjacent Tees Extensions
A1: rotor tooth angle A2: extended straight line angle
1000: main body (cabinet) 2000: inlet
3000: Control Panel 4000: Tub
5000: main drum 6000: sub drum
7000: drive motor 7100: stator (stator)
7200: Outer rotor 7300: Inner rotor
8100: Outer Shaft 8200: Inner Shaft
9100: Main Drum Spider 9500: Sub Drum Spider

Claims (7)

고정자티스와 고정자슬롯을 포함하고 코일이 권선되어 고정 설치되는 고정자;
회전자티스, 영구자석 및 부싱을 포함하고 상기 고정자 내주와 이격 설치되어 자력에 의해 로터축을 중심으로 회전 가동하는 회전자;를 포함하고,
상기 고정자의 외경과 상기 회전자의 외경 비는 0.7 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터.
A stator including a stator tooth and a stator slot, the stator being wound and fixedly installed with a coil;
And a rotor including a rotor tooth, a permanent magnet, and a bushing, the rotor being spaced apart from the inner periphery of the stator and being rotatable about a rotor axis by a magnetic force,
Wherein an outer diameter of the stator and an outer diameter of the rotor are 0.7 to 0.8.
제 1 항에 있어서,
상기 회전자티스는 회전자 외경 측부에서 좌우로 측방향 돌출 형성된 티스확장부를 포함하고,
상기 티스확장부 끝단의 높이가 0.3mm 이하이고,
인접하는 회전자티스의 티스확장부 간의 이격거리(DW)가 5.5mm 내지 6.5mm 인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터.
The method according to claim 1,
Wherein the rotor tooth includes a tooth extension portion formed laterally projecting laterally from a rotor outer diameter side portion,
Wherein a height of an end of the tooth extension portion is 0.3 mm or less,
And a spacing distance (DW) between adjacent tooth extensions of the rotor teeth is 5.5 mm to 6.5 mm.
제 2 항에 있어서,
상기 회전자티스의 외경단부는,
회전자티스의 전기각이 60도로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 모터.
3. The method of claim 2,
The outer diameter end of the rotor tooth,
And an electric angle of the rotor tooth is formed to be 60 degrees.
제 2 항에 있어서,
상기 회전자티스는,
티스확장부의 외주는 확장직선부를 형성하고,
상기 확장직선부와 티스확장자의 단부에서 회전자의 코어 중심으로의 직선 사이의 각도가 90도 내지 100도인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터.
3. The method of claim 2,
The rotor tooth may include:
The outer periphery of the tooth extender forms an extended straight portion,
Wherein an angle between a straight line to the center of the core of the rotor at the end of the extended linear portion and the tooth extension is 90 to 100 degrees.
외관을 형성하는 본체; 상기 본체 내부에 구비되는 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 장착되는 메인 드럼; 상기 메인 드럼과 상대회전 가능하게 상기 메인 드럼 내부에 장착되는 서브 드럼; 상기 메인 드럼에 연결되는 중공형 아우터 샤프트; 상기 아우터 샤프트의 내부에서 상기 서브 드럼에 연결되는 이너 샤프트; 및 아우터 로터와 이너 로터를 포함하는 구동모터;를 포함하는 세탁기에 있어서,
상기 구동모터는, 고정자티스에 권선이 감겨 고정 설치되는 고정자;와 회전자티스 및 영구자석을 포함하여 상기 고정자 내주와 이격 설치되어 자력에 의해 로터축을 중심으로 회전 가동하는 회전자(로터);를 포함하고,
상기 고정자의 외경과 상기 회전자의 외경 비는 0.7 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터의 회전자 구조를 가지는 세탁기.
A body forming an outer appearance; A tub disposed inside the main body; A main drum rotatably mounted in the tub; A sub drum mounted inside the main drum to be rotatable relative to the main drum; A hollow outer shaft connected to the main drum; An inner shaft connected to the sub drum inside the outer shaft; And a drive motor including an outer rotor and an inner rotor,
The rotor is rotatably mounted on the inner periphery of the stator and includes a rotor tooth and a permanent magnet. The rotor rotates about the rotor axis by a magnetic force. Including,
Wherein the outer diameter of the stator and the outer diameter ratio of the rotor are 0.7 to 0.8.
제 5 항에 있어서,
상기 회전자티스는 회전자 외경 측부에서 좌우로 측방향 돌출 형성된 티스확장부를 포함하고,
상기 티스확장부 끝단의 높이가 0.3mm 이하이고,
인접하는 회전자티스의 티스확장부 간의 이격거리(DW)가 5.5mm 내지 6.5mm 인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터의 회전자 구조를 가지는 세탁기.
6. The method of claim 5,
Wherein the rotor tooth includes a tooth extension portion formed laterally projecting laterally from a rotor outer diameter side portion,
Wherein a height of an end of the tooth extension portion is 0.3 mm or less,
And a spacing distance (DW) between adjacent tooth extensions of the rotor teeth is 5.5 mm to 6.5 mm.
제 6 항에 있어서,
상기 회전자티스는,
티스확장부의 외주는 확장직선부를 형성하고,
상기 확장직선부와 티스확장자의 단부에서 회전자의 코어 중심으로의 직선 사이의 각도가 90도 내지 100도인 것을 특징으로 하는 영구자석 모터의 회전자 구조를 가지는 세탁기.
The method according to claim 6,
The rotor tooth may include:
The outer periphery of the tooth extender forms an extended straight portion,
Wherein an angle between a straight line to the center of the core of the rotor at the end of the extended linear portion and the tooth extension is 90 to 100 degrees.
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