KR101893289B1 - The Motor that prevent permanent magnet from coming off - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영구자석 빠짐 방지 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전자의 구조를 간단하게 구현하면서 토크 성능은 향상시킬 수 있으면서 고정자에 장착되는 영구자석이 쉽게 빠지지 않게 하기기 위한 '영구자석 빠짐 방지 모터'에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 영구자석 빠짐 방지 모터는 선단부와 중후단부로 구분될 수 있는 외측을 향한 복수의 회전자극을 구비한 원통 형상의 회전자, 상기 회전자를 내부에 수용하고 내측을 향한 복수의 고정자극을 구비한 권선으로 둘러싸인 사각 프레임 형상의 고정자 및 상기 고정자 일측에 장착되어 상기 회전자에 보조 자력을 제공하는 한 쌍의 자석부재를 포함하여 이루어지되, 상기 자석부재는 그 단면이 상기 회전자의 중심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 상기 고정자에 삽입되는 충진재에 의해서 지지되어 빠짐이 방지되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a permanent magnet escape prevention motor, and more particularly, to a permanent magnet escape prevention motor capable of improving the torque performance while simplifying the structure of the rotor, Motor '.
The permanent magnet escape prevention motor according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical rotor having a plurality of rotating magnetic poles that are divided into a front end portion and a middle rear end portion, A rectangular frame-shaped stator surrounded by a winding having a plurality of stationary magnetic poles, and a pair of magnet members mounted on one side of the stator to provide an auxiliary magnetic force to the rotor, The width of the rotor becomes narrower toward the center of the rotor and is supported by the filler inserted in the stator to prevent the rotor from being dislodged.

Figure 112017012871102-pat00023
Figure 112017012871102-pat00023

Description

영구자석 빠짐 방지 모터{The Motor that prevent permanent magnet from coming off}[0001] The present invention relates to a permanent magnet withdrawal prevention motor,

본 발명은 영구자석 빠짐 방지 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전자의 구조를 간단하게 구현하면서 토크 성능은 향상시킬 수 있으면서 고정자에 장착되는 영구자석이 쉽게 빠지지 않게 하기 위한 '영구자석 빠짐 방지 모터'에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a permanent magnet escape prevention motor, and more particularly, to a permanent magnet escape prevention motor capable of improving the torque performance while simplifying the structure of the rotor and preventing the permanent magnet mounted on the stator from being easily released. '.

스위치드 릴럭턴스 전동기(Switched Reluctance Motor, 이하 'SRM'이라 함)는 이중 돌극형과 고정자에만 권선이 위치한 집중권 방식의 전동기구이다.The Switched Reluctance Motor (SRM) is a concentric winding type power system with a double pole type and a stator only winding.

SRM에서는 고정자 권선에서 발생한 자속에 의한 릴럭턴스에 의해 토크가 발생하므로, SRM은 타전동기와 달리 회전자에 자속을 생성하기 위한 영구자석 및 권선이 존재하지 않는다.In SRM, torque is generated by the magnetic flux generated from the stator winding. Therefore, unlike other motors, SRM does not have permanent magnets and windings for generating magnetic flux in the rotor.

따라서 SRM은 하나의 예로서, 도 1에 도시된 바와 같이 기계적으로 강인하며, 고속운전에 대해 안정적이고, 가격이 저렴하며, 고열 또는 격렬한 온도 변화에서도 가동 가능한 점과 같은 유리한 특징이 있다.Thus, the SRM is advantageous in that it is mechanically robust as shown in Fig. 1, is stable to high-speed operation, is inexpensive, and can operate at high temperature or intense temperature changes.

즉, SRM은 이중 돌극형 구조로 고정자에만 여자권선이 존재하며, 회전자에는 여자권선이나 자석이 없는 단순한 구조의 전동기로 저가형으로 제작이 가능하며 기구적으로 강인하고 고속이나 열악한 환경 적용이 유리한 전동기이다.In other words, the SRM is a dual-pole-type structure, and there is a excitation winding only in the stator, and a simple structure motor without a winding or a magnet is used as a rotor. The motor can be manufactured at low cost, and is mechanically robust, to be.

SRM은 도 2에 도시된 바와 같이, 에머드릴, 블로워, 세탁기, 전기자동차, 항공우주산업 등 많은 분야에서 연구가 진행되고 있다.As shown in FIG. 2, SRM is being studied in many fields such as an emer drill, a blower, a washing machine, an electric vehicle, and an aerospace industry.

현재까지 SRM은 6/4, 12/8, 8/6의 극조합이 실용성이 가장 큰 것으로 입증되고 있다. 하지만, 6/4, 12/8, 8/6 SRM은 스위치를 6개 이상 사용함으로 인버터의 가격 경쟁력이 낮은 것에 비해 단상 SRM은 스위치를 2개만 사용함으로 스위치 소자에 따른 인버터 가격 경쟁력이 높아, 가정용 및 산업기기의 적용이 점점 늘고 있다.To date, SRM has proven to be the most practical combination of 6/4, 12/8 and 8/6 pole combinations. However, since 6/4, 12/8, and 8/6 SRM use more than 6 switches, inverter's price competitiveness is low. Single-phase SRM uses only two switches, And industrial appliances are increasingly being applied.

도 3은 종래의 단상 SRM의 구조를 도시한 예시적인 도면이고, 도 4는 종래의 이상적인 인덕턴스와 토크 프로파일에 대한 예시적인 도면이다.FIG. 3 is an exemplary diagram illustrating the structure of a conventional single-phase SRM, and FIG. 4 is an exemplary diagram of a conventional ideal inductance and torque profile.

한편, 단상 SRM은 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 토크가 발생하지 않는 데드존 구간이 발생하며, 이에 따른 자기기동과 토크리플 개선이 어려운 문제점이 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 and 4, the single-phase SRM has a dead zone in which no torque is generated, and it is difficult to improve the self-starting and torque ripple.

즉, 단상 SRM은 출력토크가 발생되지 않는 데드존 구간이 존재하고, 자기기동이 불가능하며, 토크리플이 높으며 이를 줄이기 위한 고정자 및 회전자, 영구자석의 형상 설계가 필수적인 어려운 문제점을 가지고 있다.That is, in the single-phase SRM, there is a dead zone section in which output torque is not generated, the self-starting is impossible, the torque ripple is high, and the shape design of the stator, rotor and permanent magnet is necessary.

따라서, 단상 SRM은 회전자의 구조가 복잡하여 제작이 어렵고 성능이 개선되지 못하는 문제점을 해결할 필요가 있었다. 특히, 고정자에 장착된 영구자석이 쉽게 빠지는 현상도 방지할 필요가 있었다.Therefore, it is necessary to solve the problem that the single-phase SRM is difficult to manufacture due to the complicated structure of the rotor and the performance can not be improved. Particularly, it has been necessary to prevent the permanent magnet mounted on the stator from easily falling off.

한국 특허등록번호 제10-1020994호, 발명의 명칭 '하이브리드 극 구조의 베어링리스 스위치드 릴럭턴스 모터' (등록일자 2011.03.02.)Korean Patent Registration No. 10-1020994, entitled 'Hybrid Polar Structure Bearingless Switched Reluctance Motor' (Registered on Mar. 23, 2011).

본 발명은 상기한 문제점 및 필요성에 의해서 창출된 것으로, 회전자의 형상을 간단히 하면서 토크 특성은 그대로 유지하거나 향상시킬 수 있으면서 고정자에 장착된 영구자석이 쉽게 빠지지 않고 잘 안착·고정될 수 있는 영구자석 빠짐 방지모터를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems and needs, and it is an object of the present invention to provide a permanent magnet which can maintain or improve a torque characteristic while keeping the shape of a rotor simple, And an object of the present invention is to provide an anti-drop motor.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 영구자석 빠짐 방지 모터는 외측을 향한 복수의 회전자극을 구비한 원통 형상의 회전자, 상기 회전자를 내부에 수용하고 내측을 향한 복수의 고정자극을 구비한 권선으로 둘러싸인 사각 프레임 형상의 고정자 및 상기 고정자 일측에 장착되어 상기 회전자에 보조 자력을 제공하는 한 쌍의 자석부재를 포함하여 이루어지되, 상기 자석부재는 그 단면이 상기 회전자의 중심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 상기 고정자에 삽입되는 충진재에 의해서 지지되어 빠짐이 방지되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a permanent magnet elimination motor comprising: a cylindrical rotor having a plurality of rotating magnetic poles facing outward; And a pair of magnet members mounted on one side of the stator and providing an auxiliary magnetic force to the rotor, wherein the magnet member has a cross section of the magnet member And the width is narrowed toward the center of the electron, so that it is supported by the filler inserted in the stator and is prevented from dropping out.

본 발명에 따르면, 토크 특성은 향상되면서 회전자가 구조가 간단하므로 모터 제작이 용이한 이점이 있다.According to the present invention, since the torque characteristic is improved and the structure of the rotor is simple, there is an advantage that the motor can be easily manufactured.

또한, 회전자 제작이 용이함에 따라 영구자석의 형상도 간단하게 변경할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the rotor is easily manufactured, the shape of the permanent magnet can be easily changed.

또한, 영구자석의 형상이 아래로 좁아지므로 충진재에 의해 잘 고정될 수 있는 이점이 있다.Further, since the shape of the permanent magnet is narrowed downward, there is an advantage that it can be fixed well by the filler.

도 1은 스위치드 릴럭턴스 전동기(SRM)를 도시한 예시적인 도면이다.
도 2는 스위치드 릴럭턴스 전동기(SRM)가 적용되는 분야를 예시적으로 표시한 도면이다.
도 3은 종래의 단상 SRM의 구조를 도시한 예시적인 도면이다.
도 4는 종래의 이상적인 인덕턴스와 토크 프로파일에 대한 예시적인 도면이다.
도 5는 고정자 및 회전자로 구성된 모터(Motor)의 조립 전후(a, b)를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 6은 도 5의 특성을 해석한 그래프이다.
도 7은 균일 공극(uniform air gap)을 가지는 모터(Motor)의 조립 전후(a, b)를 나타내는 예시적인 도면이다.
도 8은 도 7의 토크 특성을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에서 제안하는 비균일 공극을 가지는 모터(Motor)의 조립 전후(a, b)를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9의 회전자를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 11은 균일 공극 및 비균일 공극을 설명하기 위한 개략도이다.
도 12는 본 발명을 설명하기 위해 회전자가 중심에서 이루는 각도 관계를 도시한 도면이다.
도 13은 회전자극의 각도 및 비균일 공극 각도를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 14는 회전자극의 각도 및 비균일 공극 각도를 예시적으로 도시한 다른 도면이다.
도 15는 고정자극의 각도를 도시한 도면이다.
도 16은 도 15의 'P' 부분을 확대 해석한 도면이다.
도 17은 도 13의 토크 특성을 해석한 그래프이다.
도 18은 도 14의 토크 특성을 해석한 그래프이다.
도 19는 극호각 및 비균일 에어캡(non-uniform air gap) 변화에 따른 토크 특성을 해석한 그래프이다.
도 20은 토크 특성 비교 결과 도표이다.
도 21은 종래 영구자석(a) 및 본 발명이 제안하는 영구 자석(b)의 장착 형태를 비교한 도면이다.
도 22는 본 발명이 제안하는 영구 자석을 설계한 도면이다.
도 23은 종래 영구자석(a) 및 본 발명이 제안하는 영구 자석(b)의 장착 형태를 비교한 다른 도면이다.1 is an exemplary diagram showing a switched reluctance motor (SRM).
2 is a diagram illustrating an example of a field to which a switched reluctance motor (SRM) is applied.
3 is an exemplary diagram showing the structure of a conventional single-phase SRM.
4 is an exemplary diagram of a conventional ideal inductance and torque profile.
Fig. 5 is an exemplary view showing before and after assembly (a, b) of a motor composed of a stator and a rotor.
FIG. 6 is a graph analyzing the characteristics of FIG. 5; FIG.
Fig. 7 is an exemplary view showing before and after assembly (a, b) of a motor having a uniform air gap.
8 is a graph showing the torque characteristics of Fig.
Fig. 9 is a schematic perspective view showing before and after assembly (a, b) of a motor having a non-uniform gap proposed in the present invention.
10 is a schematic perspective view showing the rotor of Fig.
11 is a schematic view for explaining uniform pores and nonuniform pores.
FIG. 12 is a view showing an angle relation formed by the rotor at the center to explain the present invention. FIG.
Fig. 13 is a diagram exemplarily showing the angle of the rotating magnetic pole and the nonuniform pore angle.
Fig. 14 is another view exemplarily showing the angles of the rotating magnetic poles and the nonuniform pore angles.
15 is a view showing the angle of the stationary magnetic pole.
16 is an enlarged view of the portion 'P' in FIG.
FIG. 17 is a graph showing the analysis of the torque characteristics of FIG. 13; FIG.
FIG. 18 is a graph showing the torque characteristics of FIG. 14; FIG.
19 is a graph showing torque characteristics according to changes in the polar angle and the non-uniform air gap.
20 is a chart of the torque characteristic comparison result.
Fig. 21 is a diagram comparing the mounting form of the conventional permanent magnet (a) and the permanent magnet (b) proposed by the present invention.
Fig. 22 is a diagram for designing a permanent magnet proposed by the present invention. Fig.
23 is another drawing comparing the mounting form of the conventional permanent magnet (a) and the permanent magnet (b) proposed by the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the invention. The singular forms as used herein include plural forms as long as the phrases do not expressly express the opposite meaning thereto. Means that a particular feature, region, integer, step, operation, element and / or component is specified, and that other specific features, regions, integers, steps, operations, elements, components, and / And the like.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Commonly used predefined terms are further interpreted as having a meaning consistent with the relevant technical literature and the present disclosure, and are not to be construed as ideal or very formal meanings unless defined otherwise.

도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 걸치거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다.The embodiments of the present invention described with reference to the drawings specifically illustrate an ideal embodiment of the present invention. As a result, various variations of the illustration, for example variations in the manufacturing method and / or specification, are expected. Thus, the embodiment is not limited to any particular form of the depicted area, but includes modifications of the form, for example, by manufacture. The regions shown or described as being flat may have characteristics that are generally wavy / rough and nonlinear.

또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.Also, the portion shown as having a sharp angle may be rounded. Thus, the regions shown in the figures are merely approximate, and their shapes are not intended to depict the exact shape of the regions, nor are they intended to limit the scope of the present invention.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.The drawings are schematic and illustrate that they are not drawn to scale. The relative dimensions and ratios of the parts in the figures are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the figures, and any dimensions are merely illustrative and not restrictive. And to the same structure, element, or component appearing in more than one of the figures, the same reference numerals are used to denote corresponding or similar features in other embodiments.

도 5는 고정자 및 회전자로 구성된 모터(Motor)의 조립 전후(a, b)를 나타내는 예시적인 도면이고, 도 6은 도 5의 특성을 해석한 그래프이다.FIG. 5 is an exemplary view showing a motor (motor) composed of a stator and a rotor before and after assembling (a, b), and FIG. 6 is a graph analyzing the characteristics of FIG.

영구자석을 가지는 단상 4/4극 모터(Motor)는 도 5의 (a) 및 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 회전자, 상기 회전자를 내부에 수용할 수 있는 공간이 형성된 고정자가 구성되어 있고, 고정자 사이에 영구자석을 배치하여 회전자가 항상 영구자석의 정렬위치에 놓여 자기기동이 가능하게 된다.As shown in Figs. 5 (a) and 5 (b), a single-phase 4/4-pole motor having permanent magnets has a cylindrical rotor, a space capable of accommodating the rotor therein And a permanent magnet is disposed between the stator so that the rotor can always be placed at the alignment position of the permanent magnet and self-starting is possible.

또한, 영구자석을 가지는 단상 4/4극 모터는 자기기동이 가능하고 전력스위치가 최소화되는 등 장점이 있으나, 도 5에 도시된 바와 같이 회전자 형상에 따라 영구자석의 형상이 또한 변경해야 하는 등 그 구조가 복잡하고 제작이 어려운 단점이 있다.The single-phase 4/4-pole motor having a permanent magnet has advantages such as self-starting and minimizing the power switch. However, as shown in FIG. 5, the shape of the permanent magnet also needs to be changed It has a complicated structure and is difficult to manufacture.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 영구자석을 가지는 단상 4/4극 모터는 ① 운전토크(Rated torque)가 0.4[N.m], ② 기동토크(Starting torque)가 0.1368[N.m], ③ 연결토크(Connecting torque)가 0.2383[N.m], 및 ④ 최소토크(Minimum torque)가 0.07882[N.m]인 토크 특성을 가진다.As shown in FIG. 6, the single-phase 4/4-pole motor having the above permanent magnet has 1) a rated torque of 0.4 Nm, 2) a starting torque of 0.1368 Nm, , The connecting torque is 0.2383 [Nm], and the minimum torque is 0.07882 [Nm].

따라서 본 발명은 상기 영구자석을 가지는 단상 4/4극 모터와 동일 외형치수 범위 내에서 제작이 가능하고 제작이 용이하면서 토크 성능은 그대로 유지되거나 향상될 수 있도록 제안된 결과물이다.Therefore, the present invention can be manufactured within the same external dimensions as those of the single-phase 4/4-pole motor having the permanent magnet, and the torque performance can be maintained or improved while being easily manufactured.

도 7은 균일 공극(uniform air gap)을 가지는 모터(Motor)의 조립 전후(a, b)를 나타내는 예시적인 도면이고, 도 8은 도 7의 토크 특성을 나타내는 그래프이다.FIG. 7 is an exemplary view showing a before and after assembling (a, b) of a motor having a uniform air gap, and FIG. 8 is a graph showing the torque characteristics of FIG.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 회전자 형상이 단순하면서 회전자극이 중심에서 일정한 곡률 가지는 단상 4/4극 모터(실험용 모터)를 실험하였다.First, as shown in FIG. 7, a single-phase 4/4 pole motor (experimental motor) having a simple rotor shape and a constant curvature at the center of the rotating magnetic pole was experimented.

즉, 상기 실험용 모터는 회전자극 곡률이 일정하여 고정자극과 일정한 공극(air gap)이 형성되는 회전자극을 가지므로, 제작하기 단순한 구조를 가진다.That is, since the test motor has a rotating magnetic pole in which a rotating magnetic pole curvature is constant and a constant gap and an air gap are formed, the testing motor has a simple structure to manufacture.

참고로, 본 발명에서 공극은 공기 간극 또는 에어 갭(air gap)이라고 하는데, 모터(Motor)에서 회전자극과 고정자극 사이에 생기는 간격 또는 틈을 말한다.For reference, in the present invention, a gap is an air gap or an air gap, and refers to a gap or gap between a rotating magnetic pole and a stationary magnetic pole in a motor.

그러나 상기 실험용 모터는 도 8에 도시된 바와 같이 기동토크 및 최소토크에 있어서 성능이 매우 저하하는 결과가 나왔다.However, as shown in FIG. 8, the above-described experimental motor has a very low performance in the starting torque and the minimum torque.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 실험용 모터는 ① 운전토크(Rated torque)가 0.52[N.m], ② 기동토크(Starting torque)가 -0.0005[N.m], ③ 최소토크(Minimum torque)가 -0.183[N.m], 및 ④ 연결토크(Connecting torque)가 0.0319[N.m]인 토크 특성을 나타내고 있다.As shown in FIG. 8, the experimental motor has the following characteristics: 1) Rated torque is 0.52 [Nm], 2) Starting torque is -0.0005 [Nm], 3) Minimum torque is -0.183 [ Nm], and (4) the connecting torque is 0.0319 [Nm].

따라서, 본 발명자는 상기 성능 저하를 극복하고자 회전자 및 고정자 사이에 비균일 공극(non-uniform air gap)이 형성될 수 있는 회전자를 가지는 단상 하이브리드 모터를 다음과 같이 제안하고자 한다.Accordingly, the present inventor proposes a single-phase hybrid motor having a rotor capable of forming a non-uniform air gap between the rotor and the stator in order to overcome the performance degradation as follows.

도 9는 본 발명에서 제안하는 비균일 공극을 가지는 모터(Motor)의 조립 전후(a, b)를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 10은 도 9의 회전자를 도시한 개략적인 사시도이다.Fig. 9 is a schematic perspective view showing the assembled (a, b) of a motor having a non-uniform gap proposed in the present invention, and Fig. 10 is a schematic perspective view showing the rotor of Fig.

본 발명의 일실시 예에 따른 비균일 공극(non-uniform air gap)을 가지는 모터(100)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 선단부(111a)와 중후단부(111b)로 구분될 수 있는 외측을 향한 복수의 회전자극(111)을 구비한 원통 형상의 회전자(110), 상기 회전자(110)를 내부에 수용하고 내측을 향한 복수의 고정자극(121)을 구비한 권선으로 둘러싸인 사각 프레임 형상의 고정자(120) 및 상기 고정자(120) 일측에 장착되어 상기 회전자(110)에 보조 자력을 제공하는 한 쌍의 자석부재(130)를 포함하여 이루어진다.The motor 100 having a non-uniform air gap according to an embodiment of the present invention may be divided into a front end portion 111a and a middle end portion 111b as shown in FIGS. A cylindrical rotor 110 having a plurality of rotating magnetic poles 111 facing toward the outside and a plurality of stationary magnetic poles 121 receiving the inside of the rotor 110 and facing inward, A rectangular frame shaped stator 120 and a pair of magnet members 130 mounted on one side of the stator 120 to provide an auxiliary magnetic force to the rotor 110.

또한, 선단부(111a)는 회전자(110)의 중심으로부터 비선형적 반경을 가져 고정자(120)와 비균일 공극(non-uniform air gap)이 형성되고, 중후단부(111b)는 회전자(110)의 중심으로부터 소정 반경이 일정하여 고정자(120)와 균일 공극(uniform air gap)이 형성된다.The distal end portion 111a has a non-linear radius from the center of the rotor 110 to form a non-uniform air gap with the stator 120. The middle and rear end portions 111b, A uniform air gap with the stator 120 is formed.

또한, 회전자극(111)의 극호각(θr)은 고정자극(121)의 극호각(θs)보다 크고 고정자극(121)의 극호각(θs)의 2배보다 작으며, 선단부(111a)의 극호각(θ)은 고정자극(121)의 극호각(θs)의 0.5배보다 크고 고정자극(121)의 극호각(θs)보다 작은 것을 특징으로 한다.The pole tip angle? R of the rotating magnetic pole 111 is larger than the pole tip angle? S of the fixed magnetic pole 121 and smaller than twice the pole tip angle? S of the stationary magnetic pole 121, Is characterized in that the polar angle? Is larger than 0.5 times the polar angle? S of the stationary magnetic pole 121 and smaller than the polar angle? S of the stationary magnetic pole 121.

또한, 자석부재(130)는 영구자석(permanent magnet)이다.Further, the magnet member 130 is a permanent magnet.

또한, 회전자(110)는 4개의 회전자극(111)을 구비하고, 고정자(120)는 4개의 고정자극(121)을 구비한다. 다만, 본 발명의 일실시 예로 4/4극을 예시적으로 적용하였으나 회적자극 및 고정자극의 수량을 각각 달리하여 범용적으로 적용할 수 있다.The rotor 110 has four rotating magnetic poles 111 and the stator 120 has four stationary magnetic poles 121. However, in the embodiment of the present invention, the 4/4 pole is applied as an example, but the number of the spiral pole and the fixed pole can be differently applied to the general purpose.

그럼, 본 발명에서 제안하는 비균일 공극(non-uniform air gap)을 가지는 모터(100)에 대해서 다음과 같이 더욱 구체적으로 설명하고자 한다.Hereinafter, the motor 100 having a non-uniform air gap proposed in the present invention will be described in more detail as follows.

본 발명의 일실시 예에 따른 비균일 공극(non-uniform air gap)을 가지는 모터(100)는 회전자(110), 고정자(120) 및 상기 고정자(120)에 탑재되는 자석부재(130)로 구성된다.A motor 100 having a non-uniform air gap according to an embodiment of the present invention includes a rotor 110, a stator 120, and a magnet member 130 mounted on the stator 120 .

또한, 회전자(110)는 선단부(111a) 및 중후단부(111b)로 구분할 수 있는 회전자극(111)이 구비되고, 고정자(120)는 고정자극(121)이 구비된다.The rotor 110 is provided with a rotating magnetic pole 111 which can be divided into a front end portion 111a and a rear end portion 111b and the stator 120 is provided with a stationary magnetic pole 121.

도 11은 균일 공극(uniform air gap) 및 비균일 공극(non-uniform air gap)을 설명하기 위한 개략도이고, 도 12는 본 발명을 설명하기 위해 회전자가 중심에서 이루는 각도 관계를 도시한 도면이다.Fig. 11 is a schematic view for explaining a uniform air gap and a non-uniform air gap, and Fig. 12 is a view showing an angular relationship of the rotor at the center to explain the present invention.

회전자(110)는 법선 방향으로 돌출되는 회전자극(111)가 구성되고, 도 11의 (a)와 같이, 상기 실험용 모터에 적용된 균일 공극(uniform air gap)을 형성하도록 회전자(110)의 중심으로부터 소정 반경이 일정하다. 이에 회전자(110) 제작이 간단하고 용이하지만, 상기 실험용 모터는 실험데이터에 의하면 기동토크 및 최소토크가 종래보다 성능이 매우 낮은 결과를 얻었다.The rotor 110 is constituted by a rotating magnetic pole 111 protruding in the direction of the normal line and is constituted by the rotor 110 to form a uniform air gap applied to the motor for testing as shown in FIG. The predetermined radius from the center is constant. Thus, the rotor 110 is simple and easy to manufacture. However, according to the experimental data, the test motor and the test motor obtained the results that the starting torque and the minimum torque were much lower than those of the prior art.

따라서 본 발명에서 제안하는 회전자극(111)은 도 11의 (b)와 같이, 비균일 공극(non-uniform air gap) 영역 및 균일 공극(uniform air gap) 영역이 혼합적으로 적용되도록 한다.Therefore, the rotating magnetic pole 111 proposed by the present invention allows a non-uniform air gap region and a uniform air gap region to be mixedly applied as shown in FIG. 11 (b).

즉, 회전자극(111)은 도 12에 도시된 바와 같이, 회전자(110) 중심을 기준으로 n 등분되며, n 등분됨으로써 회전자극 원호상에 생성되는 절점들은 회전자에 구속된 극좌표(rk, φk)에 의해 위치가 결정되어 진다(k=1,2,…,n).That is, as shown in FIG. 12, the rotating magnetic pole 111 is divided into n pieces based on the center of the rotor 110, and the nodal points generated on the rotating magnetic pole source by dividing into n equals to the polar coordinates r k , φ k) are located are determined (k = 1,2, by ..., n).

회전자(110) 형상을 최적화하기 위해서 각 절점의 φk값 및 rk값을 변화시킴으로써, 토크 특성이 최적화되는 비균일 공극(non-uniform air gap) 각도를 찾아낸다.To optimize the shape of the rotor 110, the non-uniform air gap angle in which the torque characteristic is optimized is found by changing the values of φ k and r k of each node.

회전자극(111) 원호 상의 절점에 대해 FEA(Finite Element Analysis)를 개시할 수 있다.Finite Element Analysis (FEA) can be initiated for the nodes on the arc of the revolving magnetic pole 111.

본 발명에 따른 모터(Motor)의 회전자극(111)에서 도 10에 도시된 바와 같이, 선단부(111a)는 비선형적 곡률을 갖고 중후단부(111b)는 일정 곡률을 갖는다.In the rotating magnetic pole 111 of the motor according to the present invention, as shown in FIG. 10, the tip portion 111a has a non-linear curvature and the middle end portion 111b has a certain curvature.

즉, 선단부(111a)는 회전자(110) 중심으로부터 비선형적 반경을 가져 비균일 공극(non-uniform air gap)이 형성되도록 하고 중후단부(111b)는 회전자(110) 중심으로부터 일정 반경을 갖는 호(arc)를 유지하여 균일 공극(uniform air gap)이 형성되도록 한다.That is, the tip portion 111a has a non-linear radius from the center of the rotor 110 to form a non-uniform air gap and the middle portion 111b has a certain radius from the center of the rotor 110 The arc is maintained so that a uniform air gap is formed.

도 13은 회전자극의 각도 및 비균일 공극 각도를 예시적으로 도시한 도면이고, 도 14는 회전자극의 각도 및 비균일 공극 각도를 예시적으로 도시한 다른 도면이며, 도 15는 고정자극의 각도를 도시한 도면이다.FIG. 13 is a view showing an example of the angle of the rotating magnetic pole and the nonuniform air gap angle, FIG. 14 is another drawing illustrating the angle of the rotating magnetic pole and the nonuniform air gap angle by way of example, Fig.

도 13은 회전자극의 극호각(θr)이 47.5°이고, 선단부(111a)의 극호각(θ)이 10°(θ1)일 경우를 도시한 도면이다. 또한, 도 14는 회전자극의 극호각(θr)이 47.5°이고, 선단부(111a)의 극호각(θ)이 17.5°(θ2)일 경우를 도시한 도면이다.13 is a diagram showing the case where the polar angle of the rotary pole r is 47.5 degrees and the polar angle of the tip 111a is 10 degrees (? 1). 14 is a diagram showing the case where the polar angle of the rotation pole r is 47.5 degrees and the pole tip angle? Of the tip portion 111a is 17.5 degrees (? 2).

여기서, 도 13 및 도 14는 본 발명의 실시 예들로서 최적의 비균일 공극(non-uniform air gap) 각도를 산출하기 위한 실험이다.13 and 14 are experiments for calculating an optimal non-uniform air gap angle as an embodiment of the present invention.

고정자(120)는 내부에 회전자(110)를 수용할 수 있는 공간이 형성되고 내측을 향하여 복수의 고정자극(121)을 구비하며 권선으로 둘러싸인 사각 프레임 형상이다.The stator 120 has a rectangular frame shape surrounded by a plurality of fixed magnetic poles 121 facing the inside and having a space for accommodating the rotor 110 therein.

즉, 고정자(120)는 사각 프레임 내부에 중앙에 원형의 공간이 형성되고 중심 방향으로 돌출된 고정자극(121)이 구비된다. 고정자극(121)은 고정자극(121)의 끝단에 형성된 호(arc)에 대한 극호각(θs)을 갖는다.That is, the stator 120 is provided with a fixed magnetic pole 121 having a circular space formed at the center thereof and protruding toward the center in the rectangular frame. The stationary magnetic pole 121 has a polar angle? S with respect to an arc formed at the end of the stationary magnetic pole 121.

본 발명의 일실시 예로, 도 15에 도시된 바와 같이 고정자극(121)의 극호각(θs)을 30°로 적용한 경우이다.In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 15, the polar angle? S of the fixed magnetic pole 121 is 30 degrees.

도 16은 도 15의 'P' 부분을 확대 해석한 도면이고, 도 17은 도 13의 토크 특성을 해석한 그래프이며, 도 18은 도 14의 토크 특성을 해석한 그래프이다.FIG. 16 is an enlarged view of the portion 'P' of FIG. 15, FIG. 17 is a graph analyzing the torque characteristics of FIG. 13, and FIG. 18 is a graph of torque characteristics of FIG.

따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 비균일 공극(non-uniform air gap)을 가지는 모터(100)은 도 16에 도시된 바와 같이, 회전자(110) 및 고정자(120) 사이에 발생되는 비균일 공극(non-uniform air gap)이 회전자극(111)의 선단부(111a)에 형성되므로 종래보다 향상된 토크 특성을 가지게 되었다.Accordingly, the motor 100 having a non-uniform air gap according to an embodiment of the present invention is configured such that, as shown in FIG. 16, the ratio of the ratio between the rotor 110 and the stator 120 Since a non-uniform air gap is formed in the tip portion 111a of the rotating magnetic pole 111, the torque characteristic is improved.

도 17은 도 13의 토크 특성을 해석한 그래프로, 회전자극의 극호각(θr)이 47.5°이고, 선단부(111a)의 극호각(θ)이 10°일때, ① 운전토크(Rated torque)가 0.491[N.m], ② 기동토크(Starting torque)가 0.1568[N.m], ③ 최소토크(Minimum torque)가 0.05864[N.m], 및 ④ 연결토크(Connecting torque)가 0.0896[N.m]인 토크 특성을 도시하고 있다.Fig. 17 is a graph showing the analysis of the torque characteristics of Fig. 13, wherein when the pole tip angle? R of the rotating magnetic pole is 47.5 占 and the pole tip angle? Of the tip portion 111a is 10 占The starting torque is 0.1568 [Nm], the minimum torque is 0.05864 [Nm], and the connecting torque is 0.0896 [Nm] have.

도 18은 도 14의 토크 특성을 해석한 그래프로, 회전자극의 극호각(θr)이 47.5°이고, 선단부(111a)의 극호각(θ)이 17.5°일때, ① 운전토크(Rated torque)가 0.5[N.m], ② 기동토크(Starting torque)가 0.2893[N.m], ③ 최소토크(Minimum torque)가 0.126[N.m], 및 ④ 연결토크(Connecting torque)가 0.2759[N.m]인 토크 특성을 도시하고 있다.Fig. 18 is a graph showing the analysis of the torque characteristics of Fig. 14 when the pole tip angle? R of the rotating magnetic pole is 47.5 占 and the pole tip angle? Of the tip end portion 111a is 17.5 占 1) (Nm), a starting torque of 0.2893 Nm, a minimum torque of 0.126 Nm and a connecting torque of 0.2759 Nm have.

도 19는 극호각 및 비균일 에어캡(non-uniform air gap) 변화에 따른 토크 특성을 해석한 그래프이고, 도 20은 토크 특성 비교 결과 도표이다.FIG. 19 is a graph analyzing torque characteristics according to a change in a non-uniform air gap, and FIG. 20 is a graph showing a comparison result of torque characteristics.

이와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 비균일 공극(non-uniform air gap)을 가지는 모터(100)는 도 19 및 도 20에 도시된 바와 같이, 종래의 회전자 AA나 BB보다 향상된 성능의 토크 특성을 가진다.As described above, the motor 100 having a non-uniform air gap according to an embodiment of the present invention has improved performance than the conventional rotor AA or BB, as shown in FIGS. 19 and 20 Torque characteristics.

즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 데이터 결과는 운전토크(Rated torque)가 0.5[N.m], 기동토크(Starting torque)가 0.2893[N.m], 최소토크(Minimum torque)가 0.126[N.m], 및 연결토크(Connecting torque)가 0.2759[N.m]를 보여주고 있어 종래 모터(Motor)보다 성능이 향상됨을 알 수 있다.That is, the data result according to one embodiment of the present invention is that the rated torque is 0.5 [Nm], the starting torque is 0.2893 [Nm], the minimum torque is 0.126 [Nm] The connecting torque shows 0.2759 [Nm], which means that the performance is better than that of the conventional motor.

도 21은 종래 영구자석(a) 및 본 발명이 제안하는 영구 자석(b)의 장착 형태를 비교한 도면이고, 도 22는 본 발명이 제안하는 영구 자석을 설계한 도면이며, 도 23은 종래 영구자석(a) 및 본 발명이 제안하는 영구 자석(b)의 장착 형태를 비교한 다른 도면이다.Fig. 21 is a diagram comparing the mounting form of the conventional permanent magnet a and the permanent magnet b proposed by the present invention. Fig. 22 is a diagram showing the design of the permanent magnet proposed by the present invention. Fig. Fig. 6 is another view comparing the mounting form of the magnet a and the permanent magnet b proposed by the present invention.

본 발명에서 다른 실시 예에 따른 영구자석 빠짐 방지 모터는 고속회전시 진동 및 열에 의해 종래 영구자석의 접착력이 감소되어 쉽게 이탈될 가능성이 있는 문제점을 해결하였다.The present invention solves the problem that the permanent magnet escape prevention motor according to another embodiment of the present invention has a possibility that the adhesion force of the conventional permanent magnet is reduced due to vibration and heat at the time of high-speed rotation and is easily released.

즉, 도 21의 (a)에 도시된 바와 같이 종래 영구자석은 기울어짐 없이 일자로 수평하게 돌출되어 있어 고정자와 영구자석이 접하는 부분의 접착력으로만 부착되어 있다.That is, as shown in FIG. 21 (a), the conventional permanent magnet is horizontally projected horizontally without tilting, and is attached only by the adhesive force of the portion where the stator and the permanent magnet are in contact with each other.

반면, 본 발명에서 제안하는 영구자석 형상은 도 21의 (b)에 도시된 바와 같이 단면이 회전자(110)의 중심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 테이퍼(taper)져 후술할 충진재에 의해서 쐐기형으로 단단하게 고정되어 빠짐이 방지된다.On the other hand, as shown in FIG. 21 (b), the permanent magnet shape proposed in the present invention is tapered as its cross-section becomes closer to the center of the rotor 110 and tapered so that the wedge- So that it is prevented from being removed.

특히, 종래에는 영구자석의 접촉면(131)만 고정자와 부착할 수 있는 접착력으로 영구자석이 고정되어 있어 고속회전시 진동 및 열에 의해 쉽게 빠져 이탈할 가능성이 높았으나, 본 발명에서 제안하는 영구자석의 형상은 도 22에 도시된 바와 같이 하방으로 갈수록 폭이 좁아져 쐐기형으로 단단하게 고정될 수 있으므로 종래의 문제점을 해결할 수 있다.Particularly, in the related art, only the contact surface 131 of the permanent magnet is fixed to the stator with an adhesive force so that the permanent magnet is easily fixed to the stator. As shown in FIG. 22, the shape of the wedge shape can be narrowed downwardly toward the downward direction, so that it can be firmly fixed to the wedge shape. Thus, the conventional problem can be solved.

따라서, 본 발명에서 제안하는 영구자석 빠짐 방지 모터(Motor)는 도 23의 (a)와 같은 종래의 영구자석 빠짐 문제를 해결하여 도 23의 (b)와 같이 자석부재(130)가 그 단면이 회전자(110)의 중심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 고정자(120)에 삽입되는 충진재(140)에 의해서 지지되어 빠짐이 방지된다.Therefore, the permanent magnet escape prevention motor proposed in the present invention solves the problem of the conventional permanent magnet disconnection as shown in FIG. 23 (a), so that the magnet member 130 has a cross section of the permanent magnet as shown in FIG. 23 (b) The width of the rotor 110 becomes narrower toward the center of the rotor 110 and is supported by the filler 140 inserted into the stator 120,

여기서 충진재(140)은 일반적으로 고정자와 자석부재 사이의 공간을 채워주는 것으로 비전도성 물질이다.Here, the filler material 140 is a nonconductive material that generally fills the space between the stator and the magnet member.

이와 같이 본 발명의 다른 실시 예에 따른 영구자석 빠짐 방지 모터는 선단부(111a)와 중후단부(111b)로 구분될 수 있는 외측을 향한 복수의 회전자극(111)을 구비한 원통 형상의 회전자(110), 상기 회전자(110)를 내부에 수용하고 내측을 향한 복수의 고정자극(121)을 구비한 권선으로 둘러싸인 사각 프레임 형상의 고정자(120) 및 상기 고정자(120) 일측에 장착되어 상기 회전자(110)에 보조 자력을 제공하는 한 쌍의 자석부재(130)를 포함하여 이루어진다.As described above, according to another embodiment of the present invention, the permanent magnet detachment prevention motor includes a cylindrical rotor (not shown) having a plurality of rotating magnetic poles 111 directed outward, which can be divided into a front end portion 111a and a middle rear end portion 111b A stator 120 having a square frame shape and surrounded by a winding having a plurality of stationary magnetic poles 121 accommodating the rotor 110 therein and having a plurality of stationary magnetic poles 121 facing inward, And a pair of magnet members 130 that provide an auxiliary magnetic force to the electrons 110.

또한, 자석부재(130)는 그 단면이 상기 회전자(110)의 중심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 상기 고정자(120)에 삽입되는 충진재(140)에 의해서 쐐기형으로 단단하게 지지되어 빠짐이 억제되거나 방지된다.The end face of the magnet member 130 is narrowed toward the center of the rotor 110 and is firmly supported in a wedge shape by the filler 140 inserted into the stator 120, Or prevented.

또한, 자석부재(130)는 영구자석이다.Further, the magnet member 130 is a permanent magnet.

또한, 회전자(110)는 4개의 회전자극(111)을 구비하고, 고정자(120)는 4개의 고정자극(121)을 구비한다.The rotor 110 has four rotating magnetic poles 111 and the stator 120 has four stationary magnetic poles 121.

또한, 선단부(111a)는 회전자(110)의 중심으로부터 비선형적 반경을 가져 고정자(120)와 비균일 공극(non-uniform air gap)이 형성되고, 중후단부(111b)는 회전자(110)의 중심으로부터 소정 반경이 일정하여 고정자(120)와 균일 공극(uniform air gap)이 형성된다.The distal end portion 111a has a non-linear radius from the center of the rotor 110 to form a non-uniform air gap with the stator 120. The middle and rear end portions 111b, A uniform air gap with the stator 120 is formed.

또한, 회전자극(111)의 극호각(θr)은 고정자극(121)의 극호각(θs)보다 크고 상기 고정자극(121)의 극호각(θs)의 2배보다 작으며, 선단부(111a)의 극호각(θ)은 고정자극(121)의 극호각(θs)의 0.5배보다 크고 상기 고정자극(121)의 극호각(θs)보다 작다.The pole tip angle? R of the rotating magnetic pole 111 is larger than the pole tip angle? S of the fixed magnetic pole 121 and smaller than twice the pole tip angle? S of the fixed magnetic pole 121, Of the stationary magnetic pole 121 is less than 0.5 times the polar angle? S of the stationary magnetic pole 121 and smaller than the polar angle? S of the stationary magnetic pole 121.

따라서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 영구자석 빠짐 방지 모터(Motor)는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.Therefore, the following effects can be expected in the permanent magnet escape prevention motor according to another embodiment of the present invention.

토크 특성은 향상되면서 회전자가 구조가 간단하므로 모터(Motor) 제작이 용이한 이점이 있다. 또한, 회전자 제작이 용이함에 따라 영구자석의 형상도 간단하게 변경할 수 있는 이점이 있다. 또한, 영구자석의 형상이 아래로 좁아지므로 충진재를 쐐기형으로 고정시킬 수 있어 빠짐을 억제하거나 방지할 수 있는 이점이 있다. 또한, 제작이 용이하므로 제작 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. 또한, 외형치수가 동일 범위 내에서 성능은 향상되는 이점이 있다. 또한, 모터(Motor) 동일 기술 분야에 범용적으로 적용할 수 있는 이점이 있다.The torque characteristic is improved and the structure of the rotor is simple, so that there is an advantage that the motor is easily manufactured. In addition, since the rotor is easily manufactured, the shape of the permanent magnet can be easily changed. In addition, since the shape of the permanent magnet is narrowed downward, the filling material can be fixed in a wedge shape, which is advantageous in that it can be suppressed or prevented. In addition, since it is easy to manufacture, there is an advantage that manufacturing cost can be reduced. In addition, there is an advantage that performance is improved within the same range of external dimensions. Further, there is an advantage that the motor can be universally applied to the same technical field.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the essential characteristics of the invention. will be.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings .

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100 : 본 발명이 제안하는 단상 하이브리드 SRM
110 : 회전자
120 : 고정자
130 : 자석부재
140 : 충진재100: Single-phase hybrid SRM proposed by the present invention
110: rotor
120: stator
130: Magnet member
140: filler

Claims (4)

외측을 향한 복수의 회전자극을 구비한 원통 형상의 회전자,
상기 회전자를 내부에 수용하고 내측을 향한 복수의 고정자극을 구비한 권선으로 둘러싸인 사각 프레임 형상의 고정자 및
상기 고정자 일측에 장착되어 상기 회전자에 보조 자력을 제공하는 한 쌍의 자석부재를 포함하여 이루어지되,
상기 회전자는 선단부와 중후단부로 구분되고,
상기 선단부는 상기 회전자의 중심으로부터 비선형적 반경을 가져 상기 고정자와 비균일 공극(non-uniform air gap)이 형성되고, 상기 중후단부는 상기 회전자의 중심으로부터 소정 반경이 일정하여 상기 고정자와 균일 공극(uniform air gap)이 형성되며,
상기 회전자극의 극호각은 상기 고정자극의 극호각보다 크고 상기 고정자극의 극호각의 2배보다 작으며,
상기 선단부의 극호각은 상기 고정자극의 극호각의 0.5배보다 크고 상기 고정자극의 극호각보다 작으며,
상기 자석부재는 그 단면이 상기 회전자의 중심 방향으로 갈수록 폭이 좁아져 상기 고정자에 삽입되는 충진재에 의해서 쐐기형으로 단단하게 지지되어 빠짐이 방지되는 것을 특징으로 하는 영구자석 빠짐 방지 모터.A cylindrical rotor having a plurality of rotating magnetic poles toward the outside,
A stator in the form of a rectangular frame surrounded by a winding having a plurality of stationary magnetic poles facing the inside and accommodating the rotor therein;
And a pair of magnet members mounted on one side of the stator and providing an auxiliary magnetic force to the rotor,
The rotor is divided into a front end portion and a middle end portion,
Wherein the distal end portion has a non-linear radius from the center of the rotor and a non-uniform air gap is formed between the stator and the stator, the middle end portion has a predetermined radius from the center of the rotor, A uniform air gap is formed,
Wherein the polar angle of the rotary magnetic pole is larger than the polar angular angle of the stationary magnetic pole and smaller than twice the polar angle of the stationary magnetic pole,
Wherein the pole tip angle of the distal end portion is larger than 0.5 times the pole tip angle of the stationary pole and smaller than the pole tip angle of the stationary pole,
Wherein the magnet member is narrowed in its cross section toward the center of the rotor and is firmly supported in a wedge shape by a filler inserted in the stator, thereby preventing the magnet member from coming off. 제 1 항에 있어서,
상기 자석부재는 영구자석인 것을 특징으로 하는 영구자석 빠짐 방지 모터.The method according to claim 1,
Wherein the magnet member is a permanent magnet. 제 1 항에 있어서,
상기 회전자는 4개의 회전자극을 구비하고, 상기 고정자는 4개의 고정자극을 구비하는 것을 특징으로 하는 영구자석 빠짐 방지 모터.The method according to claim 1,
Wherein the rotor has four rotating magnetic poles, and the stator has four fixed magnetic poles. 삭제delete
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