KR102155602B1 - Electric motor, permanent magnet for electric motor, compressor with electric motor and air conditioner having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 모터, 모터용 영구자석, 모터를 구비한 압축기 및 이를 구비한 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to a motor, a permanent magnet for a motor, a compressor having a motor, and an air conditioner having the same.
주지된 바와 같이, 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치의 일종이다.As is well known, a motor is a type of device that converts electrical energy into mechanical energy.
이러한 모터는, 통상 스테이터 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 구비되는 로터를 구비한다.Such a motor usually includes a stator and a rotor that is rotatably provided with respect to the stator.
상기 스테이터는, 복수의 슬롯 및 티스를 구비한 스테이터코어 및 상기 슬롯에 권선되는 스테이터코일을 구비한다. The stator includes a stator core having a plurality of slots and teeth, and a stator coil wound around the slot.
상기 로터는, 회전축 및 상기 회전축을 중심으로 회전되는 로터코어를 구비하여 구성된다. The rotor is configured with a rotation shaft and a rotor core that is rotated about the rotation shaft.
상기 로터는 상기 스테이터의 외측에 소정의 공극을 두고 회전 가능하게 구비되거나 상기 스테이터의 내측에 소정의 공극을 두고 회전 가능하게 구비될 수 있다. The rotor may be rotatably provided with a predetermined air gap outside the stator, or may be rotatably provided with a predetermined air gap inside the stator.
상기 모터는 회전 방식에 따라 유도모터(INDUCTION MOTOR) 및 동기모터(SYNCHRONOUS MOTOR)로 구별된다. 상기 유도 모터는, 주지된 바와 같이, 스테이터 및 로터 사이에 작용하는 전자유도현상에 의해 로터가 회전되게 구성된다. The motor is classified into an induction motor and a synchronous motor according to the rotation method. As is well known, the induction motor is configured to rotate the rotor by an electromagnetic induction phenomenon acting between the stator and the rotor.
상기 동기 모터는, 주지된 바와 같이, 공극을 두고 이격 배치된 스테이터 및 로터의 서로 다른 자극 중 어느 일 측의 자극을 회전시키면 타 측의 자극이 동일한 방향 및 속도로 회전되게 구성된다.As is well known, the synchronous motor is configured such that when one of the different magnetic poles of the stator and the rotor are rotated with a gap and spaced apart from each other, the other magnetic pole is rotated in the same direction and speed.
상기 동기 모터의 로터는, 통상, 회전축, 상기 회전축을 중심으로 회전되는 로터코어 및 상기 로터코어에 구비되는 복수의 영구자석을 구비하여 구성된다.The rotor of the synchronous motor is generally configured with a rotation shaft, a rotor core rotated about the rotation shaft, and a plurality of permanent magnets provided in the rotor core.
상기 영구자석은 상기 로터코어에 축방향으로 관통된 영구자석삽입부에 삽입 결합된다. The permanent magnet is inserted and coupled to a permanent magnet insertion portion penetrating the rotor core in the axial direction.
그런데, 이러한 종래의 영구자석을 구비한 모터에 있어서는, 영구자석의 재료는 비교적 자원이 부족한 상태이고, 재료비용은 비싸기 때문에 모터의 제조 시 영구자석의 재료비용이 차지하는 비율이 높다. However, in such a conventional motor having a permanent magnet, the material of the permanent magnet is in a state of relatively insufficient resources, and the material cost is high, so that the material cost of the permanent magnet occupies a high ratio when manufacturing the motor.
종래의 영구자석을 구비한 모터에 있어서는, 영구자석의 재료비용을 저감하기 위해 영구자석의 두께를 감소시킬 경우, 영구자석의 보자력이 감소하게 되어 성능이 저하된다고 하는 문제점이 있다.In the conventional motor having a permanent magnet, when the thickness of the permanent magnet is reduced in order to reduce the material cost of the permanent magnet, the coercive force of the permanent magnet decreases, thereby deteriorating the performance.
이러한 점을 고려하여 일부에는 영구자석의 두께를 감소시키지 아니하고 영구자석의 재료량을 저감시키기 위해, 영구자석의 모서리를 제거하는 방법이 고안되어 있다.In consideration of this point, in order to reduce the material amount of the permanent magnet without reducing the thickness of the permanent magnet, some methods have been devised to remove the edge of the permanent magnet.
한편, 이러한 영구자석을 이용한 모터에 있어서는, 스테이터와 로터 간에 작용하는 코깅토크 및 역기전력 THD (Total Harmonic Distortion)에 기인하여 진동 및 소음이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.Meanwhile, in a motor using such a permanent magnet, there is a problem that vibration and noise increase due to cogging torque and counter electromotive force THD (Total Harmonic Distortion) acting between the stator and the rotor.
이러한 종래의 영구자석을 이용한 모터에 있어서는, 영구자석의 모서리를 비대칭으로 제거할 경우, 모서리가 제거된 만큼 코깅토크의 감소효과가 발생하지만, 전반적으로 코깅토크 및 역기전력 THD에 기인한 진동 및 소음 발생의 문제가 있다. In such conventional motors using permanent magnets, when the corners of the permanent magnets are removed asymmetrically, the effect of reducing cogging torque occurs as the corners are removed, but overall vibration and noise due to cogging torque and back EMF THD occur. There is a problem.
또한, 영구자석의 제거되지 아니한 모서리에서 여전히 감자가 발생되는 문제점이 있다.In addition, there is a problem that demagnetization still occurs at the corners of the permanent magnet that are not removed.
또한, 이러한 종래의 영구자석을 이용한 모터에 있어서는, 영구자석의 4개의 모서리를 모두 제거할 경우, 영구자석의 재료비용은 감소되지만, 코깅토크 및 역기전력 THD에 기인한 진동 및 소음을 충분히 저감시키기에는 한계가 있다고 하는 문제점이 있다. In addition, in a motor using such a conventional permanent magnet, when all four corners of the permanent magnet are removed, the material cost of the permanent magnet is reduced, but it is difficult to sufficiently reduce vibration and noise caused by cogging torque and back EMF THD. There is a problem that there is a limit.
따라서, 본 발명은, 자성체의 재료 투입량을 저감할 수 있고 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있는 모터, 모터용 영구자석, 모터를 구비한 압축기 및 이를 구비한 공기조화기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a motor, a permanent magnet for a motor, a compressor having the motor, and an air conditioner having the same, which can reduce the amount of material input to the magnetic material and suppress the generation of vibration and noise. .
또한, 본 발명은, 코깅토크 및 역기전력 THD를 저감할 수 있는 모터, 모터용 영구자석, 모터를 구비한 압축기 및 이를 구비한 공기조화기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a motor capable of reducing cogging torque and back electromotive force THD, a permanent magnet for a motor, a compressor having a motor, and an air conditioner having the same.
또한, 본 발명은, 스큐형상을 구비하고 축방향을 따라 결합 및 지지될 수 있는 자성체를 구비한 모터, 모터용 영구자석, 모터를 구비한 압축기 및 이를 구비한 공기조화기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a motor having a skew shape and having a magnetic body that can be coupled and supported along the axial direction, a permanent magnet for the motor, a compressor having the motor, and an air conditioner having the same. To do.
또한, 본 발명은, 스큐형상을 구비하며 자성체를 축방향으로 분할하지 아니하고 축방향을 따라 결합이 가능한 모터, 모터용 영구자석, 모터를 구비한 압축기 및 이를 구비한 공기조화기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another aspect of the present invention is to provide a motor having a skew shape and capable of coupling along the axial direction without dividing the magnetic material in the axial direction, a permanent magnet for the motor, a compressor having the motor, and an air conditioner having the same. The purpose.
또한, 본 발명은, 자성체가 스큐형상을 구비하며 손상 발생이 억제될 수 있는 모터, 모터용 영구자석, 모터를 구비한 압축기 및 이를 구비한 공기조화기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a motor, a permanent magnet for a motor, a compressor including a motor, and an air conditioner having the same, in which a magnetic material has a skew shape and damage can be suppressed.
상기한 바와 같은 과제의 해결을 위한 본 발명에 따른 모터용 영구자석은, 자성체의 적어도 일 단부에 상기 자성체의 최대폭의 절반 미만의 곡률반경을 갖는 원호 형상으로 외측으로 볼록하게 돌출된 제1구간부가 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.In the permanent magnet for a motor according to the present invention for solving the above-described problems, a first section protruding convexly outwardly in an arc shape having a radius of curvature of less than half of the maximum width of the magnetic body at at least one end of the magnetic body It is characterized by being formed.
구체적으로, 양 측에 나란하게 이격 배치되는 제1측면부 및 제2측면부를 구비한 자성체의 적어도 일 단부에 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 어느 하나로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부 및 상기 제1구간부와 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 다른 하나를 연결하는 제2구간부를 구비하되, 상기 제1원호의 곡률반경은 상기 자성체의 최대폭의 절반 미만으로 형성됨으로써, 상기 제1구간부 및 제2구간부에 의해 상기 자성체의 폭방향을 따른 상기 자성체의 단부영역의 자속밀도가 상기 자성체의 폭방향 중심에 대해 분산되게 형성된다. 이에 의해, 상기 모터용 영구자석이 로터에 구비되고, 스테이터에 대해 회전가능하게 배치될 경우, 상기 로터와 상기 스테이터 사이에 작용하는 코깅 토크가 저감되고 역기전력 THD가 개선됨으로써, 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.Specifically, a first section extending in a first arc shape from any one of the first side and the second side at at least one end of the magnetic body having a first side portion and a second side portion spaced apart from each other on both sides And a second section connecting the first section with the other of the first side and the second side, wherein the radius of curvature of the first arc is less than half of the maximum width of the magnetic body, so that the first The magnetic flux density of the end region of the magnetic material along the width direction of the magnetic material is formed to be dispersed with respect to the center of the width direction of the magnetic material by the section portion and the second section. Accordingly, when the permanent magnet for the motor is provided in the rotor and is rotatably disposed with respect to the stator, the cogging torque acting between the rotor and the stator is reduced and the back EMF THD is improved, thereby suppressing vibration and noise generation. Can be.
상기 모터용 영구자석은, 자성체의 자속의 작용면에 있어서, 상기 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부 및 제2측면부; 상기 제1측면부 및 상기 제2측면부 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부; 및 일 측은 상기 제1구간부에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부 및 상기 제2측면부 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부의 곡률반경과 다른 곡률반경을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부;를 구비하고, 상기 자성체의 자속의 작용면은 최대길이 및 최대폭을 구비하고, 상기 제1구간부는 외측으로 볼록한 형상을 구비하여 구성된다. The permanent magnet for the motor, in the action surface of the magnetic flux of the magnetic body, the action surface, a first side surface portion and a second side surface portion spaced side by side; A first section extending in a first arc shape from one end of one of the first side and the second side; And one side is connected to the first section and the other side is connected to the other end of the first side and the second side, and a radius of curvature different from a radius of curvature of a linear, elliptical arc, or the first section. And a second section having a second circular arc shape, wherein the surface of the magnetic body has a maximum length and a maximum width, and the first section has an outwardly convex shape.
여기서, 상기 제1구간부의 곡률반경은 상기 작용면의 최대폭의 절반 미만으로 형성된다. 이에 의해, 상기 제1구간부의 제1원호의 중심이 상기 자성체의 폭방향 중심에 비해 일 측으로 이동됨으로써, 상기 자성체의 폭방향을 따른 상기 자성체의 단부의 자속밀도가 상기 작용면의 중심에 대해 분산되게 형성됨으로써 코깅 토크가 완화되고, 역기전력 THD가 개선된다. Here, the radius of curvature of the first section is formed to be less than half of the maximum width of the working surface. As a result, the center of the first arc of the first section is moved to one side compared to the center in the width direction of the magnetic body, so that the magnetic flux density of the end of the magnetic body along the width direction of the magnetic body is dispersed with respect to the center of the action surface. As a result, the cogging torque is alleviated and the back electromotive force THD is improved.
상기 제2구간부는 선형이고, 상기 제1구간부의 원호에 접하게 형성된다.The second section is linear and is formed in contact with an arc of the first section.
상기 제2구간부와 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 다른 하나의 내각은 90도 이상 내지 160도 이하로 형성된다. The second section, the other of the first side and the second side of the inner angle is formed to be 90 degrees or more to 160 degrees or less.
상기 제2구간부와 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 다른 하나의 연결지점은 상기 제1구간부와 상기 제2구간부의 연결지점에 비해 상기 자성체의 길이방향의 중심에 근접하게 형성된다. The second section and the other connecting point of the first side and the second side are formed closer to the center of the magnetic body in the longitudinal direction than the connecting point of the first section and the second section.
상기 자성체의 작용면은 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 다른 하나의 타 단에 상기 제1구간부의 제1원호 형상으로 연장되게 형성되는 제3구간부를 더 구비하여 구성된다.The working surface of the magnetic body is configured to further include a third section formed to extend in a first arc shape of the first section at the other end of the first side and the second side.
상기 제1구간부 및 상기 제3구간부는 서로 동일한 곡률반경을 구비하게 형성된다.The first section and the third section are formed to have the same radius of curvature.
상기 자성체의 작용면은 상기 제3구간부에 연결되고, 선형, 타원호, 또는 상기 제2구간부의 제2원호 형상을 갖는 제4구간부를 더 구비하여 구성된다.The working surface of the magnetic body is connected to the third section, and further includes a fourth section having a linear shape, an elliptical arc, or a second arc shape of the second section.
상기 제2구간부 및 제4구간부는 선형이며, 서로 동일한 내각을 구비하게 구성된다.The second section and the fourth section are linear and configured to have the same interior angles.
상기 제2구간부 및 상기 제4구간부는 상기 작용면의 중심점을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다. The second section and the fourth section are formed to be rotationally symmetric with respect to a center point of the action surface.
상기 제1구간부의 최상단과 접하는 최상단접선을 기준으로 상기 제2구간부와 상기 제2측면부의 연결지점의 높이는 상기 제1구간부의 곡률반경의 중심의 높이와 동일한 높이 내지 상기 곡률반경에 비해 42% 증가 된 높이를 구비하게 형성된다.The height of the connection point of the second section and the second side portion is equal to the height of the center of the radius of curvature of the first section based on the top tangent line in contact with the top end of the first section, or 42% of the radius of curvature. It is formed to have an increased height.
상기 제1구간부 및 제3구간부는 상기 작용면의 중심점을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다.The first section and the third section are formed to be rotationally symmetric with respect to the center point of the action surface.
상기 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경은 상기 자성체의 최대폭의 절반 미만으로 각각 형성된다.The radius of curvature of the first section and the third section is formed to be less than half of the maximum width of the magnetic body, respectively.
상기 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경은 상기 자성체의 최대폭의 27 내지 42%로 각각 형성된다.The radius of curvature of the first section and the third section is formed to be 27 to 42% of the maximum width of the magnetic body, respectively.
상기 자성체의 폭은 10 내지 30mm로 형성된다.The magnetic body has a width of 10 to 30 mm.
상기 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경의 각 중심은 상기 자성체의 최대폭의 중심으로부터 1.65mm 내지 4.65mm 각각 이동되게 구성된다.Each center of the radius of curvature of the first section and the third section is configured to move 1.65mm to 4.65mm from the center of the maximum width of the magnetic body.
상기 제2구간부 및 제4구간부는 선형이고, 상기 제2구간부 및 제4구간부의 길이는 상기 제1구간부의 곡률반경과 동일하거나 더 크게 각각 형성된다. The second section and the fourth section are linear, and the lengths of the second section and the fourth section are formed equal to or larger than a radius of curvature of the first section, respectively.
상기 작용면의 중심점을 가로지르는 수평중심선에서 상기 제1구간부의 최상단과 접하는 최상단접선까지의 총높이는 상기 수평중심선에서 상기 제2구간부와 상기 제2측면부의 제1연결지점까지의 제1높이와 상기 제1연결지점으로부터 상기 최상단접선까지의 제2높이의 합과 동일하게 형성된다. The total height from the horizontal center line crossing the center point of the action surface to the top tangent line in contact with the top end of the first section is a first height from the horizontal center line to the first connection point of the second section and the second side surface section. It is formed equal to the sum of the second heights from the first connection point to the top tangent line.
또한, 상기 제2높이는 상기 제1높이 이하로 형성되고, 상기 제2높이는 상기 제1연결지점으로부터 상기 제1구간부 및 제2구간부가 연결되는 제2연결지점까지의 제3높이 이상으로 형성된다. In addition, the second height is formed to be less than or equal to the first height, and the second height is formed to be greater than or equal to a third height from the first connection point to a second connection point to which the first section and the second section are connected. .
상기 제1측면부 및 제2측면부는 상기 작용면의 중심점을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다. The first side portion and the second side portion are formed to be rotationally symmetric with respect to a center point of the action surface.
상기 제1측면부 및 제2측면부는 상기 자성체의 최대길이의 절반 이상으로 형성된다. The first and second side portions are formed to be at least half of the maximum length of the magnetic body.
상기 자성체의 작용면의 면적은 상기 자성체의 최대길이를 2변으로 하고, 상기 자성체의 최대폭을 2변으로 하는 직사각형의 면적의 75% 이상으로 형성된다.The area of the working surface of the magnetic body is formed to be 75% or more of an area of a rectangle in which the maximum length of the magnetic body is 2 sides and the maximum width of the magnetic body is 2 sides.
상기 자성체는 희토류계 자석을 포함하여 구성된다.The magnetic material includes a rare earth magnet.
상기 자성체의 잔류자속밀도는 1.2T 이상으로 형성된다.The magnetic material has a residual magnetic flux density of 1.2T or more.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 회전가능하게 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 로터는, 축방향으로 영구자석삽입부가 관통 형성되는 로터코어; 및 상기 영구자석삽입부에 삽입되는 상기 모터용 영구자석;을 포함하는 모터가 제공된다. On the other hand, according to another field of the present invention, the stator; And a rotor disposed rotatably with respect to the stator, wherein the rotor includes: a rotor core having a permanent magnet insertion portion formed therethrough in an axial direction; And a permanent magnet for the motor inserted into the permanent magnet insertion portion.
또한, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 케이스; 상기 케이스의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축부; 및 상기 케이스의 내부에 배치되고 상기 압축부에 구동력을 제공하는 상기 모터;를 포함하는 압축기가 제공된다. In addition, according to another field of the present invention, the case; A compression unit provided inside the case and compressing a refrigerant; And the motor disposed inside the case and providing a driving force to the compression unit.
이에 의해, 코깅토크가 저감되고 역기전력 THD의 개선에 의해 압축기의 정숙 운전이 구현된다. Thereby, the cogging torque is reduced and the quiet operation of the compressor is realized by improving the back electromotive force THD.
또한, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 실내 공기와 열교환되는 실내열교환기를 구비한 실내기; 및 상기 실내열교환기에 연결되어 압축된 냉매를 제공하는 제24항의 압축기를 구비한 실외기;를 포함하는 공기조화기가 제공된다. In addition, according to another field of the present invention, an indoor unit having an indoor heat exchanger for exchanging heat with indoor air; And an outdoor unit having a compressor of claim 24 connected to the indoor heat exchanger to provide a compressed refrigerant.
이에 의해, 공기조화기의 실외기의 운전 시 운전 소음 발생이 억제될 수 있다. Accordingly, generation of driving noise during operation of the outdoor unit of the air conditioner can be suppressed.
또한, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 실내 공기와 열교환되는 실내열교환기 및 상기 실내열교환기의 일 측에 구비되는 실내송풍팬을 구비한 실내기; 및 상기 실내열교환기에 연결되는 실외열교환기, 상기 실외열교환기에 압축된 냉매를 제공하는 압축기 및 상기 실외열교환기의 일 측에 구비되는 실외송풍팬을 구비한 실외기;을 포함하고, 상기 실내송풍팬, 상기 실외송풍팬 및 상기 압축기 중 적어도 어느 하나는 상기 모터를 구비하는 공기조화기가 제공된다.Further, according to another field of the present invention, an indoor unit having an indoor heat exchanger for exchanging heat with indoor air and an indoor blower fan provided at one side of the indoor heat exchanger; And an outdoor unit having an outdoor heat exchanger connected to the indoor heat exchanger, a compressor providing compressed refrigerant to the outdoor heat exchanger, and an outdoor blowing fan provided at one side of the outdoor heat exchanger, wherein the indoor blowing fan, At least one of the outdoor blowing fan and the compressor is provided with an air conditioner having the motor.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영구자석의 적어도 일 단부에 제1원호 형상으로 형성되는 제1구간부 및 상기 제1구간부에 연결되고 선형, 타원호 형상, 또는 상기 제1구간부와 다른 곡률반경의 제2원호 형상을 갖는 제2구간부가 구비됨으로써, 영구자석의 재료 투입량을 저감할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, a first section formed in a first arc shape at at least one end of a permanent magnet, and connected to the first section, and connected to a linear, elliptical arc shape, or the Since the second section having a second arc shape having a radius of curvature different from that of the first section is provided, the amount of material input to the permanent magnet can be reduced.
또한, 모터의 로터에 적용 시, 상기 제1구간부 및 제2구간부에 의해 코깅 토크 발생이 억제되고 역기전력 THD가 개선됨으로써, 상기 코깅 토크 및 역기전력 THD에 기인한 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. In addition, when applied to the rotor of the motor, generation of cogging torque is suppressed by the first section and the second section, and the back electromotive force THD is improved, so that vibration and noise generated by the cogging torque and the back electromotive force THD can be suppressed. have.
또한, 상기 제1구간부 및 제2구간부, 그리고 상기 자성체의 양 측에 미리 설정된 폭으로 나란하게 이격 배치된 제1측면부 및 제2측면부를 구비함으로써, 스큐형상을 구비하면서도 로터의 축방향을 따라 영구자석이 로터코어에 결합될 수 있다. 이에 의해, 영구자석을 축방향으로 분할하지 아니하고 로터코어와 결합될 수 있다.In addition, by providing the first section and the second section, and the first side and the second side are spaced side by side with a predetermined width on both sides of the magnetic body, while having a skew shape, the axial direction of the rotor Thus, the permanent magnet can be coupled to the rotor core. Accordingly, the permanent magnet can be combined with the rotor core without dividing it in the axial direction.
또한, 상기 제1구간부 및 제2구간부, 그리고 제1측면부 및 제2측면부를 구비함으로써, 원호형상을 구비하여 모서리 형성이 감소되고 상기 제1구간부 및 제2구간부, 그리고 제1측면부 및 제2측면부의 각 경계영역의 내각이 증대되어 자성체의 손상 발생이 억제될 수 있다. In addition, by providing the first section and the second section, and the first side and the second side, it has an arc shape to reduce edge formation, and the first section and the second section, and the first side section And an inner angle of each boundary region of the second side portion is increased, so that damage to the magnetic material may be suppressed.
또한, 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경이 자성체의 최대폭의 절반 미만으로 형성됨으로써, 스테이터의 티스의 중심과 영구자석의 중심이 일치될 때 상기 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경의 중심이 티스의 중심으로부터 이격되어 자속 집중을 완화할 수 있다. 이에 의해 코깅 토크가 저감될 수 있고 역기전력 THD가 개선될 수 있다. In addition, since the radius of curvature of the first section and the third section is formed to be less than half of the maximum width of the magnetic body, when the center of the teeth of the stator and the center of the permanent magnet coincide, the radius of curvature of the first section and the third section is The center of the tooth is spaced apart from the center of the tooth, which can relieve the concentration of magnetic flux. Thereby, the cogging torque can be reduced and the back electromotive force THD can be improved.
또한, 제1구간부의 원호에 상기 제2구간부의 일 단이 접하게 형성됨으로써, 자성체의 손상 발생이 억제될 수 있다. In addition, since one end of the second section is formed in contact with the arc of the first section, damage to the magnetic material can be suppressed.
또한, 상기 제1구간부 및 제3구간부를 구비함으로써, 스테이터의 티스에 대한 자속 집중이 더욱 완화되어 코깅 토크 발생이 더욱 억제될 수 있다. In addition, by providing the first section and the third section, the concentration of magnetic flux on the teeth of the stator can be further relaxed, and the generation of cogging torque can be further suppressed.
또한, 상기 제1구간부 및 제3구간부, 그리고 상기 제2구간부 및 제4구간부가 각각 상기 작용면의 중심점을 중심으로 회전 대칭으로 형성됨으로써, 상기 자성체의 양 단부(상단 및 하단)이 상기 티스의 중심으로부터 양 측 방향으로 각각 이격되어 상기 티스의 중심에 자속이 집중되는 것이 더욱 억제될 수 있다. In addition, the first section and the third section, and the second section and the fourth section are each formed in rotational symmetry around the center point of the action surface, so that both ends (top and bottom) of the magnetic body are It is possible to further suppress the concentration of magnetic flux at the center of the tooth by being spaced apart from the center of the tooth in both directions.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 사용상태를 도시한 공기조화기의사시도,
도 2는 도 1의 공기조화기의 냉동사이클 구성도,
도 3은 도 2의 압축기의 단면도,
도 4는 도 3의 로터의 확대도,
도 5는 도 3의 모터의 평면도,
도 6은 도 5의 도 3의 영구자석삽입부 및 영구자석의 결합상태의 확대도,
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도,
도 8은 도 7의 영구자석을 도시한 도면,
도 9 내지 도 15는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터용 영구자석의 도 8에 대응되는 도면이다. 1 is a perspective view of an air conditioner showing a state of use of a motor according to an embodiment of the present invention;
2 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of the air conditioner of FIG. 1;
3 is a cross-sectional view of the compressor of FIG. 2;
Figure 4 is an enlarged view of the rotor of Figure 3,
5 is a plan view of the motor of FIG. 3;
FIG. 6 is an enlarged view of a combined state of the permanent magnet insertion part and the permanent magnet of FIG. 3 of FIG. 5;
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. 6;
8 is a view showing the permanent magnet of FIG. 7;
9 to 15 are views respectively corresponding to FIG. 8 of a permanent magnet for a motor according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same/similar reference numerals are assigned to the same/similar configurations even in different embodiments, and the description is replaced with the first description. Singular expressions used in the present specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification and should not be construed as limiting the technical idea disclosed in the present specification by the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 사용상태를 도시한 공기조화기의사시도이고, 도 2는 도 1의 공기조화기의 냉동사이클 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 공기조화기는, 실내기(100) 및 실외기(140)를 구비한다.1 is a perspective view of an air conditioner showing a state of use of a motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a refrigeration cycle of the air conditioner of FIG. 1. As shown in FIG. 1, the air conditioner of this embodiment includes an
상기 실내기(100) 및 실외기(140)는, 냉매가 순환하면서 상 변화 가능한 냉동사이클 장치(180)를 구비하여 구성된다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 냉동사이클 장치(180)는, 냉매를 압축하는 압축기(230), 상기 압축기(230)에서 압축된 냉매가 방열되는 응축기(210), 냉매가 감압 및 팽창되는 팽창장치(219) 및 냉매가 주위의 잠열을 흡수하여 증발되는 증발기(220)를 구비하여 구성된다. 상기 응축기(210)는 실외 공기와 열교환 가능하게 배치된다는 점에서 실외열교환기로 지칭될 수 있고, 상기 증발기(220)는 실내공기와 열교환 가능하게 배치된다는 점에서 실내열교환기로 지칭될 수 있다. As shown in FIG. 2, the
상기 압축기(230), 응축기(210), 팽창장치(219) 및 증발기(220)는 냉매가 순환될 수 있게 냉매유로를 형성하는 냉매관(212)에 의해 각각 연통되게 연결된다. The
상기 압축기(230) 및 응축기(210)는 상기 실외기(140)로 구성된다. The
상기 실외기(140)는, 내부에 수용공간을 형성하는 실외기케이스(150), 상기 실외기케이스(150)의 내부에 각각 배치되는 상기 압축기(230) 및 응축기(210), 상기 응축기(210)와 공기의 열교환을 촉진시키는 실외송풍팬(215)을 구비하여 구성된다. 상기 실외기케이스(150)는, 외부의 공기가 흡입될 수 있게 흡입구(152)가 구비된다. 상기 실외기케이스(150)의 내부 상기 흡입구(152)의 일 측에는 상기 응축기(210) 및 실외송풍팬(215)이 각각 구비된다. 상기 실외송풍팬(215)은, 팬(216) 및 전원 인가 시 상기 팬(216)을 회전 구동시키는 모터(217)를 구비한다. The
상기 증발기(220)는 상기 실내기(100)로 구성된다. 상기 실내기(100)는, 실내기케이스(110), 상기 실내기케이스(110)의 내부에 배치되는 상기 증발기(220) 및 상기 증발기(220)의 일 측에 구비되어 상기 증발기(220)와 공기의 열교환을 촉진시키는 실내송풍팬(225)을 구비하여 구성된다. 상기 실내송풍팬(225)은, 팬(226) 및 전원 인가 시 상기 팬(226)을 회전 구동시키는 모터(227)를 구비한다. 상기 실내기케이스(110)는 공기가 흡입 및 토출될 수 있게 흡입구(112) 및 토출구(114)를 구비한다. 상기 실내기케이스(110)의 내부에는 상기 흡입구(112)를 통해 흡입된 공기가 상기 토출구(114)로 이동될 수 있게 공기유로(116)가 형성된다. 상기 증발기(220) 및 상기 증발기(220)는 상기 실내기케이스(110)의 내부 공기유로(116) 중에 각각 배치된다. The
도 3은 도 2의 압축기(230)의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 압축기(230)는, 케이스(231), 압축부(240) 및 모터(250)를 구비한다.3 is a cross-sectional view of the
상기 케이스(231)는 내부에 밀폐된 수용공간을 형성하게 구성된다. The
상기 케이스(231)의 내부 일 측(도면상 하측)에는 압축부(240)가 구비된다. 상기 압축부(240)는, 실린더(241) 및 상기 실린더(241)의 내부에 선회 가능하게 배치되는 롤러(243)를 구비한다. 도면에는 구체적으로 도시하지 아니하였으나, 상기 실린더(241)의 내부에는 상기 롤러(243) 또는 실린더(241)와 접촉되면서 상기 실린더(241)의 내부 공간을 구획하는 베인이 구비될 수 있다. A
상기 실린더(241)의 상측 및 하측에는 상기 모터(250)의 회전축(281)을 회전 가능하게 지지하는 상부베어링(245) 및 하부베어링(247)이 각각 구비된다. 상기 실린더(241)는 상하방향으로 관통된 냉매의 압축공간이 형성된다. 상기 롤러(243)는 상기 압축공간에 수용된다. 상기 압축공간의 상단 및 하단은 상기 상부베어링(245) 및 상기 하부베어링(247)에 의해 각각 차단될 수 있다. An
상기 실린더(241)의 일 측(도면상 우측)에는 냉매가 흡입되는 흡입관(235)이 연결된다. 상기 흡입관(235)에는 어큐뮬레이터(237)가 연통되게 연결된다. 상기 어큐뮬레이터(237)는 상기 실린더(241)의 내부로 기체상태의 냉매가 제공될 수 있게 구성된다. 상기 케이스(231)의 상단에는 냉매가 토출될 수 있게 토출관(239)이 구비된다. 상기 어큐뮬레이터(237) 및 토출관(239)은 상기 냉동사이클 장치(180)의 냉매관(212)에 각각 연결된다. 이에 의해 상기 냉매관(212)을 따라 순환(이동)된 냉매가 흡입되어 압축된 후 토출될 수 있다. A
상기 케이스(231)의 내부 다른 일 측(도면상 상측)에는 상기 압축부(240)에 구동력을 제공하는 모터(250)가 구비된다. A
상기 모터(250)는 상기 압축부(240)의 상측에 배치된다. 상기 모터(250)는, 스테이터(260) 및 상기 스테이터(260)에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터(280)를 구비한다. The
상기 스테이터(260)는, 예를 들면, 스테이터코어(261) 및 상기 스테이터코어(261)에 권선되는 스테이터코일(270)을 구비한다. 상기 스테이터코어(261)는, 예를 들면, 복수의 전기강판(263)을 절연 적층하여 형성된다. 상기 스테이터코어(261)의 전기강판(263)은, 예를 들면, 원형 고리형상으로 구성된다. 상기 스테이터코어(261)의 중앙에는 상기 로터(280)가 회전 가능하게 수용되는 로터수용공(269)이 관통 형성된다. The
상기 로터(280)는, 회전축(281), 상기 회전축(281)에 결합되는 로터코어(291) 및 상기 로터코어(291)에 결합되는 복수의 모터용 영구자석(350)을 구비한다.The
도 4는 도 3의 로터(280)의 확대도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로터코어(291)는, 복수의 전기강판(293)을 절연 적층하여 형성된다. 상기 로터코어(291)는 상기 로터수용공(269)의 내측에 소정의 공극(G, 에어갭, air gap)을 두고 회전 가능하게 배치된다. 상기 로터코어(291)의 중앙에는 상기 회전축(281)이 삽입될 수 있게 회전축공(295)이 관통형성된다. 상기 로터코어(291)에는 상기 영구자석(350)이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통된 영구자석삽입부(297)가 구비된다. 상기 로터코어(291)의 양 단부에는 엔드플레이트(310)가 각각 결합된다. 상기 엔드플레이트(310)는 상기 영구자석삽입부(297)가 차단되게 각각 결합된다. 상기 엔드플레이트(310)에는 밸런스웨이트(315)가 구비된다. 4 is an enlarged view of the
도 5는 도 3의 모터(250)의 평면도이고, 도 6은 도 5의 영구자석삽입부(297)의 확대도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터코어(261)는 원주방향을 따라 서로 교호적으로 형성되는 복수의 슬롯(265) 및 티스(267)를 구비한다. 상기 복수의 슬롯(265)에는 상기 스테이터코일(270)이 권회된다. 상기 복수의 슬롯(265) 및 티스(267)는 각각 9개로 구성된다. 5 is a plan view of the
상기 로터코어(291)에는 상기 영구자석(350)이 축방향으로 삽입될 수 있게 복수의 영구자석삽입부(297)가 축방향으로 관통 형성된다. 상기 복수의 영구자석삽입부(297)는 원주방향을 따라 서로 등각도 간격으로 이격되게 형성된다. 상기 영구자석(350) 및 상기 영구자석삽입부(297)는 각각 6개로 구성된다.A plurality of permanent
상기 영구자석(350)은 상대적으로 얇은 두께를 가지는 직사각형 단면 형상을 구비한다. 상기 영구자석삽입부(297)는 상기 영구자석(350)이 축방향으로 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성된다. 본 실시예에서, 상기 복수의 티스(267) 및 슬롯(265)은 각각 9개로 형성되고, 상기 영구자석삽입부(297) 및 영구자석(350)은 6개로 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다. The
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 영구자석삽입부(297)는 상기 영구자석(350)의 단면 형상에 대응되게 상대적으로 얇은 두께를 가지게 형성된다. 상기 영구자석삽입부(297)의 양 측에는 플럭스배리어(299)가 각각 형성된다. 상기 영구자석삽입부(297)와 상기 플럭스배리어(299)는 상호 연통되게 구성된다. As shown in FIG. 6, the permanent
상기 영구자석(350)은 착자 전 자성체(351)의 상태로 상기 영구자석삽입부(297)에 삽입된다. 상기 영구자석삽입부(297)에 삽입된 영구자석(350)의 자성체(351)는 두께방향을 따라 착자된다. 이에 의해, 상기 자성체(351)의 양 판면에는 서로 다른 자극(N극, S극)이 각각 형성된다. 상기 자성체(351)의 양 판면은 자속이 작용하는 작용면(353)이 각각 형성된다. The
상기 플럭스배리어(299)에는 상기 영구자석삽입부(297)의 내부의 영구자석(350)과 접촉되는 영구자석지지부(301)가 구비된다. 이에 의해, 상기 영구자석(350)의 유격 발생이 억제될 수 있다. 상기 영구자석지지부(301)는 상기 영구자석(350)의 자성체의 측면부에 접촉되어 상기 영구자석(350)을 지지하는 지지돌기(303)를 구비하여 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 영구자석(350)의 자성체(351)의 삽입 시 상기 자성체(351)가 상기 지지돌기(303)에 의해 지지됨으로써, 상기 자성체(351)의 착자 시 상기 자성체(351)의 유격 발생이 억제되어 상기 영구자석(350)의 자성체(351)의 착자가 정확하고 안정적으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 상기 지지돌기(303)가 2개로 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 영구자석삽입부(297)의 내부에는 상기 영구자석(350)(실제로 자성체(351))가 삽입 결합된다. 상기 영구자석(350)(자성체(351))은 착자 후 잔류자속밀도(Br)가 상대적으로 높은 희토류계 자석으로 구성된다. 상기 영구자석(350)의 잔류자속밀도는 1.2 T(Tesla, 테슬라) 이상(Br≥1.2T)으로 구현된다. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6. As shown in FIG. 7, the permanent magnet 350 (actually a magnetic body 351) is inserted into the interior of the permanent
상기 영구자석(350)의 자성체(351)는 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 구비한다.The
상기 자성체(351)는 서로 나란하게 배치되는 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)를 구비한다. The
상기 자성체(351)는 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362) 중 어느 하나의 일 단부로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363) 및 제1구간부(363)와 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362) 중 다른 하나를 연결하는 제2구간부(364)를 구비한다. The
상기 자성체(351)의 작용면은 상기 자성체(351)의 중심점(O)을 기준으로 상기 제1구간부(363) 및 제2구간부(364)와 회전 대칭으로 형성되는 제3구간부(365) 및 제4구간부(366)를 구비한다. The working surface of the
상기 영구자석삽입부(297)의 내부 상기 자성체(351)의 일 측(상측)에는 상기 제1구간부(363) 및 제2구간부(364)에 의해 상기 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 변으로 하는 직사각형 형상의 자성체(355)의 상측 모서리영역이 제거되어 자기력이 발생되지 아니하는 빈공간부가 각각 형성된다. 이에 의해, 상기 로터(280)와 상기 스테이터(260) 간의 코깅 토크 발생이 억제되고, 역기전력 THD가 개선되어 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.The maximum length (L) and maximum width (W) by the
상기 영구자석삽입부(297)의 내부 상기 자성체(351)의 다른 일 측(하측)에는 상기 제3구간부(365) 및 제4구간부(366)에 의해 상술한 직사각형 형상의 자성체(355)의 하측 모서리영역이 제거되어 자기력이 발생되지 아니하는 빈공간부가 각각 형성된다. 이에 의해, 상기 로터(280)와 상기 스테이터(260) 간의 코깅 토크 발생이 억제되고, 역기전력 THD가 개선되어 진동 및 소음 발생이 더욱 억제될 수 있다.The
도 8은 도 7의 영구자석(350)을 도시한 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350)은, 상기 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 변으로 하는 직사각형 형상의 자성체(355)의 작용면이 아닌 상기 직사각형 형상의 자성체(355)의 모서리영역이 각각 제거된 작용면이 형성되는 자성체(351)를 구비한다. 8 is a view showing the
상기 자성체(351)의 일 측의 작용면(353)은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361) 및 제2측면부(362); 상기 제1측면부(361) 및 상기 제2측면부(362) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363); 및 일 측은 상기 제1구간부(363)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361) 및 상기 제2측면부(362) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363)의 곡률반경과 다른 곡률반경을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364);를 구비하여 구성된다.The working
본 실시예의 영구자석의 자성체(351)의 작용면은 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 구비한다. 상기 최대폭(W)은 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362) 사이의 거리에 대응된다. The working surface of the
본 실시예의 영구자석의 작용면의 면적(S)은 상기 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 각각 변으로 하는 직사각형의 단면적의 75% 이상의 면적(S≥0.75*L*W)을 구비하게 구성된다.The area (S) of the working surface of the permanent magnet of this embodiment is to have an area (S≥0.75*L*W) of 75% or more of the cross-sectional area of the rectangle having the maximum length (L) and the maximum width (W) as sides, respectively. Is composed.
상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)는 상기 최대폭(W)에 대응되게 서로 나란하게 이격 형성된다. 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)는 각각 축방향을 따라 배치된다. 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)는 상기 중심점(O)을 기준으로 회전대칭으로 형성된다. 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)는 상기 자성체(351)의 최대길이(L)의 절반 이상의 길이로 각각 형성된다. The
상기 제1측면부(361)의 일 단부(도면상 상단부)에는 미리 설정된 곡률반경(R)을 구비한 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363)가 형성된다. 상기 제1구간부(363)의 제1원호의 곡률반경(R)은 상기 최대폭의 절반(1/2) 이하(R≤W/2)로 형성된다. 상기 제1구간부(363)는 상기 제1측면부(361)와 상기 제1구간부(363)의 제1원호가 접점에서 서로 접하게 형성된다. A
상기 제1구간부(363)와 상기 제2측면부(362) 사이에는 제2구간부(364)가 형성된다. 상기 제2구간부(364)는, 선형, 타원호, 또는 상기 제1원호와 다른 곡률반경을 갖는 제2원호 형상으로 형성된다.A
본 실시예에서, 상기 제2구간부(364)는 선형으로 구현된다. 상기 제2구간부(364)는 상기 제1구간부(363)의 제1원호와 접하게 형성된다. 상기 제2구간부(364)는 상기 제2측면부(362)와 90도 이상 160도 이하의 내각(θ)을 구비하게 형성된다.In this embodiment, the
상기 제2구간부(364)와 상기 제2측면부(362)가 연결되는 제1연결지점(P1)은 상기 제1구간부(363)와 상기 제1측면부(361)가 접하는 접점(C1)에 비해 상기 자성체(351)의 길이방향의 중심(수평중심선(LCH)에 근접하게 형성된다. The first connection point P1 where the
본 실시예에서, 상기 제1구간부(363)의 최상단과 접하는 최상단접선을 기준으로 상기 제2구간부(364)와 상기 제2측면부(362)의 연결지점(P1)의 높이는 상기 제1구간부(363)의 곡률반경(R)의 중심의 높이와 동일한 높이 내지 상기 곡률반경(R)에 비해 42% 증가 된 높이를 구비하게 구성된다. 여기서, 상기 최상단접선은 상기 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 변으로 형성되는 직사각형의 상변(선분ab)에 대응된다. In this embodiment, the height of the connection point P1 between the
상기 자성체(351)의 작용면은 상기 제2측면부(362)의 타 단(도면상 하단)에 상기 제1구간부(363)의 제1원호 형상으로 연장되는 제3구간부(365)를 더 구비하여 구성된다. The working surface of the
상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)는 서로 동일한 곡률반경(R)을 구비하게 구성된다. 본 실시예에서, 상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)가 서로 동일한 곡률반경(R)을 구비하게 구성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다. The
상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)는 상기 작용면의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다. 상기 제3구간부(365)의 곡률반경(R)은 상기 제1구간부(363)의 곡률반경(R)과 동일하므로, 상기 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The
여기서, 상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)의 곡률반경(R)은, 예를 들면, 상기 자성체(351)의 최대폭(W)의 27 내지 42%로 형성된다. Here, the radius of curvature R of the
상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)의 곡률반경(R)의 각 중심은 상기 자성체(351)의 최대폭(W)의 중심(수직중심선(LCH)으로부터 1.65mm 내지 4.65mm 범위에서 각각 이동되게 구성된다. Each center of the radius of curvature (R) of the first section (363) and the third section (365) is the center of the maximum width (W) of the magnetic body 351 (from 1.65mm to 4.65 from the vertical center line (LC H )) Each is configured to be moved in the mm range.
상기 자성체(351)의 작용면은 상기 제3구간부(365)에 연결되고, 선형, 타원호, 또는 상기 제2구간부(364)의 제2원호 형상을 갖는 제4구간부(366)를 더 구비하여 구성된다. The working surface of the
상기 제4구간부(366)는 선형으로 형성된다.The
여기서, 상기 제2구간부(364) 및 제4구간부(366)는 상기 작용면의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다. Here, the
상기 제2구간부(364) 및 제4구간부(366)의 길이는, 예를 들면, 상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)의 곡률반경(R)과 동일하거나 더 크게 형성될 수 있다. The lengths of the
상기 영구자석(자성체(351))의 양 측(도면상 상측 및 하측)에는 자속이 발생되지 아니하는 비자속 구간이 형성된다. 여기서, 상기 비자속 구간은 상기 자성체(351)의 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 변으로 하는 직사각형의 네 모서리영역에 각각 형성된다. 본 실시예의 모터용 영구자석(350)은 상기 비자속 구간에 대응되는 만큼 자성체(351)의 재료 투입량이 저감될 수 있다. 이에 의해, 상기 영구자석(350)의 제조비용이 그만큼 저감될 수 있다. Non-magnetic flux sections in which magnetic flux is not generated are formed on both sides (upper and lower sides of the drawing) of the permanent magnet (magnetic body 351). Here, the non-magnetic flux section is formed in each of the four corner regions of a rectangle having a maximum length L and a maximum width W of the
이러한 구성에 의하면, 상기 자성체(351)의 수직중심선(LCV)이 상기 티스(267)의 중심과 일치되게 배치될 때, 상기 자성체(351)의 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)의 곡률반경(R)의 각 중심이 상기 티스(267)의 중심으로부터 각각 이격 배치된다. 이에 의해, 상기 영구자석(350)에서 발생된 자기력이 상기 티스(267)의 중심에 집중되지 아니하고 분산됨으로써, 코깅 토크 발생을 억제하고, 역기전력 THD가 개선되어 상기 코깅 토크 및 역기전력 THD에 기인한 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. According to this configuration, when the vertical center line LC V of the
본 발명자들은 본 실시예의 모터(250)의 코깅 토크는 0.017 Nm 으로, 상기 자성체(351)의 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 각 변으로 하는 직사각형 형상의 자성체(355)를 구비한 영구자석을 포함한 모터(250)의 코깅 토크인 0.084 Nm에 비해 약 80%로 현저하게 감소됨을 확인할 수 있었다. 이러한 코깅 토크의 차는 역기전력 THD에 반영되고, 상기 직사각형 형상의 자성체(355)를 갖는 영구자석을 구비한 모터의 역기전력 THD 3.4%에 비해 본 실시예의 모터(250)의 역기전력 THD는 1.9%로 약 44% 현저하게 감소되었다. 특히, 본 실시예의 영구자석(350)은 상기 직사각형 형상의 자성체(355)를 구비한 영구자석에 비해 제5차 및 제7차 고조파가 현저하게 저감됨을 확인할 수 있었다. The present inventors believe that the cogging torque of the
한편, 상기 작용면의 중심점(O)을 가로지르는 수평중심선(LCH)에서 상기 제1구간부(363)의 최상단과 접하는 최상단접선까지의 총높이(H)는 상기 수평중심선(LCH)에서 상기 제2구간부(364)와 상기 제2측면부(362)의 제1연결지점(P1)까지의 제1높이(h1)와 상기 제1연결지점(P1)으로부터 상기 최상단접선까지의 제2높이(h2)의 합과 동일(H=h1+h2)하게 구성된다. On the other hand, the total height (H) of the horizontal center line (LC H) transverse to the center point (O) of the working face to contact with the top tangent to the top of the
상기 제2높이(h2)는 상기 제1높이(h1) 이하로 형성되고, 상기 제2높이(h2)는 상기 제1연결지점(P1)으로부터 상기 제1구간부(363) 및 제2구간부(364)가 연결되는 제2연결지점(P2)까지의 제3높이(h3) 이상으로 형성된다. The second height h2 is formed to be less than or equal to the first height h1, and the second height h2 is the
상기 자성체(351)의 최대폭(W)은 10 내지 30mm로 형성될 수 있다.The maximum width W of the
보다 구체적으로 예를 들면, 상기 자성체(351)의 최대길이(L)는 50.5mm이고, 상기 최대폭(W)은 20.5mm이고, 상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)의 곡률반경(R)은 8.6mm로 형성될 수 있다. 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)의 길이는 29.7mm로 각각 형성될 수 있다. 상기 제2구간부(364) 및 제4구간부(366)의 내각(θ)은, 151도 형성될 수 있다. 이때, 상기 자성체(351)의 작용면의 면적(S)은, 예를 들면, 상기 자성체(351)의 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 각각 변으로 하는 직사각형의 면적의 88%로 형성된다. More specifically, for example, the maximum length (L) of the
여기서, 상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)의 곡률반경(R)은 8.6mm, 최대폭(W)은 20.5mm로 하고, 상기 자성체(351)의 최대길이(L)는 39.4mm로 축소하고, 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)의 길이는 18.6mm로 각각 축소하여 작용면을 구성할 경우, 상기 자성체(351)의 작용면의 면적은, 상기 자성체(351)의 최대길이(L) 및 최대폭(W)에 의해 형성되는 직사각형 형상의 자성체(355)의 면적의 85%로 형성될 수 있다. Here, the radius of curvature R of the
이러한 구성에 의하여, 상기 실내기(100)를 통해 운전 신호가 입력되면 상기 압축기(230)의 모터(250)에 전원이 인가된다. 상기 모터(250)의 스테이터(260)에 전원이 인가되면, 상기 스테이터코일(270)에 의해 형성된 자계 및 상기 영구자석(350)에 의해 형성된 자계가 상호 작용하여 상기 로터(280)는 상기 회전축(281)을 중심으로 회전된다. 이때, 상기 로터(280)의 각 영구자석(350)은 상기 제1구간부(363) 내지 제4구간부(366)에 의해 상기 영구자석(350)의 수직중심선(LCV)이 상기 티스(267)의 중심에 각각 대응되게 배치될 때, 상기 제1구간부(363) 및 제3구간부(365)의 곡률반경(R)의 중심이 상기 티스(267)의 중심에 대해 각각 이격되므로 자기력이 분산되어 코깅 토크 발생이 억제되고, 역기전력 THD가 개선될 수 있다. 이에 의해, 상기 압축기(230)의 운전 시 진동 및 소음 발생이 현저하게 억제되어 상기 실외기(140)의 운전 소음이 현저하게 저감될 수 있다. With this configuration, when a driving signal is input through the
본 실시예에서, 본 발명의 모터용 영구자석(350)이 상기 압축기(230)의 모터(250)에 적용된 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 본 발명의 모터용 영구자석(350)은 상기 실내송풍팬(225)의 모터(227) 및 상기 실외송풍팬(215)의 모터(217)에 각각 적용될 수 있다. 이에 의해, 상기 실내송풍팬(225)의 구동 시 코깅 토크 발생이 억제되고, 역기전력 THD가 개선되어, 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 실외기(140)의 구동 시, 상기 압축기(230)의 진동 및 소음 발생이 억제될 뿐만 아니라, 상기 실외송풍팬(215)의 구동 시, 코깅 토크 발생이 억제되고, 역기전력 THD가 개선되어 상기 실외송풍팬(215)의 구동 시 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. In this embodiment, a case where the
이하, 도 9 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터용 영구자석에 대해 설명한다.Hereinafter, a permanent magnet for a motor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 15.
도 9 내지 도 15는 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터용 영구자석의 도 8에 대응되는 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350a)은, 양 측에 작용면이 각각 형성되는 자성체(351a)를 구비하여 구성된다.9 to 15 are views respectively corresponding to FIG. 8 of a permanent magnet for a motor according to another embodiment of the present invention. As shown in Fig. 9, the
상기 자성체(351a)의 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361a) 및 제2측면부(362a); 상기 제1측면부(361a) 및 상기 제2측면부(362a) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363a); 및 일 측은 상기 제1구간부(363a)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361a) 및 상기 제2측면부(362a) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363a)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364);를 구비하여 구성된다.The
상기 자성체(351a)의 작용면은, 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 구비한다.The working surface of the
상기 제1측면부(361a)의 일 단(도면상 상단)에는 상기 제1구간부(363a)가 형성된다.The
상기 제1구간부(363a)는 미리 설정된 곡률반경(R)을 구비한 제1원호 형상으로 외측으로 볼록하게 형성된다.The
상기 제1구간부(363a)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351a)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The radius of curvature R of the
상기 제2측면부(362a)의 타 단(도면상 하단)에는 상기 제1구간부(363a)와 동일한 곡률반경(R)을 가지는 제3구간부(365a)가 형성된다.A
상기 제1구간부(363a) 및 제3구간부(365a)는 상기 자성체(351a)의 작용면의 중심점(O)을 중심으로 회전 대칭으로 형성된다. The
한편, 상기 제2구간부(364a)는 타원의 일 부인 타원호 형상으로 형성된다. 상기 제2구간부(364a)의 일 단은 상기 제1구간부(363a)에 연결되고 타 단은 상기 제2측면부(362)의 일 단(도면상 상단)에 연결된다. On the other hand, the
상기 제1구간부(363a)와 상기 제2구간부(364a)는, 예를 들면, 상기 제1구간부(364a)의 최상단과 접하는 접점(C2)에서 동시에 접하게 구성될 수 있다. The
여기서, 상기 제2구간부(364)와 상기 제2측면부(362)의 연결지점(P1)은 상기 제1구간부(363)와 상기 제1측면부(361)가 연결되는 연결지점(C1)에 비해 상기 자성체(351a)의 수평중심선(LCH)에 더 근접하게 형성될 수 있다. 상기 제2구간부(364a)는 상기 제1구간부(363)의 상단으로부터 상기 제2측면부(362)를 향해 기울어진 타원호 형상으로 배치된다. 상기 제2구간부(364a)의 타원은 장축이 상기 자성체(351a)의 폭방향에 대해 우측으로 하향 경사지게 배치된다. Here, a connection point P1 between the
상기 제1측면부(361a)의 타 단에는 상기 제2구간부(364a)와 동일한 타원호 형상을 가지는 제4구간부(366a)가 형성된다. A
상기 제1측면부(361a)와 상기 제4구간부(366a)의 연결지점은 상기 제3구간부(365a)와 상기 제2측면부(362a)가 연결되는 연결지점(C3)에 비해 상기 자성체(351a)의 수평중심선(LCH)에 근접하게 배치될 수 있다. A connection point between the
이에 의해, 상기 제4구간부(366)는 상기 제3구간부(365)의 일 단으로부터 상기 제1측면부(361)를 향해 상향 경사지게 기울어진 타원호 형상으로 배치된다. Accordingly, the
여기서, 상기 제1구간부(363a) 및 제3구간부(365a)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351a)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. Here, the radius of curvature R of the
상기 자성체(351a)의 작용면의 면적은 상기 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 변으로 하는 직사각형 형상의 자성체(355)의 면적의 75% 이상으로 형성된다. The area of the working surface of the
이러한 구성에 의하면, 상기 영구자석(350a)의 상단 및 하단은 상기 제1구간부(363a) 및 제2구간부(364a) 그리고 제3구간부(365a) 및 제4구간부(366a)에 의해 자기력이 상기 티스(267)의 중심에 집중되는 것이 억제되고, 이에 의해, 코깅 토크의 발생이 저감되고 역기전력 THD가 개선되어 진동 및 소음 발생이 억제된다. According to this configuration, the upper and lower ends of the
도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350b)은 양 측에 작용면이 각각 형성된 자성체(351b)를 구비한다. As shown in FIG. 10, the
상기 자성체(351b)의 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361b) 및 제2측면부(362b); 상기 제1측면부(361b) 및 상기 제2측면부(362b) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363b); 및 일 측은 상기 제1구간부(363b)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361b) 및 상기 제2측면부(362b) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363b)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364b);를 구비하여 구성된다.The working surface of the
상기 제1측면부(361b)의 상단에는 미리 설정된 곡률반경(R)을 가지는 제1원호 형상의 제1구간부(363b)가 외측으로 볼록하게 연장 형성된다. A first arc-shaped
상기 제1구간부(363b)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351b)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The radius of curvature R of the
상기 제2측면부(362b)의 하단에는 상기 제1구간부(363b)와 동일한 곡률반경(R)의 제3구간부(365b)가 형성된다.A
상기 제1구간부(363b) 및 제3구간부(365b)는 상기 자성체(351b)의 작용면의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다.The
상기 제1구간부(363b) 및 제3구간부(365b)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351b)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The radius of curvature R of the
한편, 상기 제2구간부(364b)는 선형으로 형성된다. 상기 제2구간부(364b)와 상기 제2측면부(362b)는, 예를 들면, 내각(θ)이 90도로 형성된다.Meanwhile, the
상기 제2구간부(364b)와 상기 제2측면부(362b)의 연결지점(P1)은 상기 제1구간부(363b)의 최상단과 접하는 최상단접선으로부터 미리 설정된 거리 이격되게 형성된다. A connection point P1 between the
상기 제1측면부(361b)의 하단에는 상기 제3구간부(365b)에 연결되는 제4구간부(366b)가 연결된다.A
상기 제4구간부(366b)는 선형으로 형성된다.The
상기 제4구간부(366b)는 상기 자성체(351b)의 중심점(O)을 기준으로 상기 제2구간부(364b)와 회전 대칭으로 형성된다.The
이러한 구성에 의하면, 본 실시예의 모터용 영구자석(350b)이 상기 수직중심선(LCV)과 상기 티스(267)의 중심이 일치되게 배치될 때, 상기 영구자석(350b)의 양 단(상단 및 하단)에서 발생된 자기력이 상기 티스(267)의 중심에 집중되는 것이 억제되므로, 코깅 토크의 발생이 감소되고, 역기전력 THD가 개선된다. 이에 의해, 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. According to this configuration, when the
도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350c)은, 양 측에 작용면이 각각 형성되는 자성체(351c)를 구비한다. As shown in FIG. 11, the
상기 자성체(351c)의 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361c) 및 제2측면부(362c); 상기 제1측면부(361c) 및 상기 제2측면부(362c) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363c); 및 일 측은 상기 제1구간부(363c)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361c) 및 상기 제2측면부(362c) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363c)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364c);를 구비하여 구성된다.The working surface of the
상기 제1측면부(361c)의 상단에는 상기 제1구간부(363c)가 외측으로 볼록하게 형성된다.The
상기 제1구간부(363c)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351c)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The radius of curvature R of the
상기 제2구간부(364c)는 선형으로 형성된다.The
상기 제2측면부(362c)에는 상기 제1구간부(363c)와 상기 자성체(351c)의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭되게 제3구간부(365c)가 형성된다.A
상기 제3구간부(365c)에는 상기 자성체(351c)의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 제4구간부(366c)가 형성된다. A
한편, 본 실시예의 모터용 영구자석(350c)의 상기 제2구간부(364c)와 상기 제1측면부(361c)의 연결지점(P1)은 상기 제1구간부(363)의 최상단과 접하는 최상단접선을 기준으로 상기 제1구간부(363)와 상기 제1측면부(361)가 연결되는 연결지점(C1)의 높이와 동일한 높이를 구비하게 구성된다. On the other hand, the connection point (P1) between the second section (364c) and the first side (361c) of the permanent magnet (350c) for a motor of this embodiment is the top tangent line in contact with the top end of the first section (363). The
이와 반대로, 상기 제4구간부(366c)와 상기 제1측면부(361c)의 연결지점(P3)은 상기 제3구간부(365)의 최하단과 접하는 최하단접선을 기준으로 상기 제3구간부(365)와 상기 제2측면부(362)의 연결지점(C3)의 높이와 동일한 높이를 구비하게 구성된다. On the contrary, the connection point P3 between the
이러한 구성에 의하면, 본 실시예의 모터용 영구자석(350c)이 상기 수직중심선(LCV)과 상기 티스(267)의 중심이 일치되게 배치될 때, 상기 영구자석(350c)의 양 단(상단 및 하단)에서 발생된 자기력이 상기 티스(267)의 중심에 집중되는 것이 억제되므로, 코깅 토크의 발생이 감소되고, 역기전력 THD가 개선된다. 이에 의해, 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. According to this configuration, when the
도 12에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350d)은 양 측에 작용면이 형성된 자성체(351d)를 구비하여 구성된다. As shown in FIG. 12, the
상기 자성체(351d)의 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361d) 및 제2측면부(362d); 상기 제1측면부(361d) 및 상기 제2측면부(362d) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363d); 및 일 측은 상기 제1구간부(363d)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361d) 및 상기 제2측면부(362d) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363d)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364d);를 구비하여 구성된다.The
상기 자성체(351d)는 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 구비한다.The
상기 제1구간부(363d)는 상기 제1측면부(361d)의 상단에 외측으로 볼록하게 형성된다.The
상기 제1구간부(363d)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351d)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The radius of curvature R of the
상기 제2구간부(364d)는 선형으로 형성된다.The
상기 제2측면부(362d)의 하단에는 상기 제1구간부(363d)와 동일한 곡률반경(R)을 가지는 제3구간부(365d)가 형성된다.A
상기 제3구간부(365d)에는 상기 선형의 제4구간부(366d)가 형성된다.The linear
상기 제1구간부(363d) 및 제3구간부(365d)는 상기 자성체(351d)의 작용면의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다.The
상기 제2구간부(364d) 및 제4구간부(366d)는 상기 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다.The
한편, 상기 제1측면부(361d) 및 제2측면부(362d)는 상기 자성체(351d)의 최대길이(L)에 비해 현저하게 감소된 길이를 구비하게 구성될 수 있다. Meanwhile, the
상기 제1측면부(361d)의 상단 및 제2측면부(362d)의 하단은, 예를 들면, 상기 자성체(351d)의 수평중심선(LCH)에 접하게 형성될 수 있다. The upper end of the first
상기 제2구간부(364d) 및 상기 제4구간부(366d)는 내각(θ)이 상대적으로 작게 형성되도록 구성됨으로써, 상기 제1측면부(361d) 및 제2측면부(362d)의 길이가 상대적으로 작게 형성될 수 있다. 이에 의해, 본 실시예의 자성체(351d)의 상측 및 하측에는 상대적으로 큰 면적의 비자속 구간이 형성된다. 여기서, 상기 비자속 구간은 상기 자성체(351d)의 최대길이 및 최대폭(W)을 변으로 하는 직사각형 형상의 자성체(355)를 기준으로 자속이 발생되지 아니하는 네 모서리영역을 의미한다.The
본 실시예에서, 상기 자성체(351d)의 작용면은 상기 자성체(351d)의 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 변으로 하는 직사각형 형상의 자성체(355)의 면적의 75%로 형성될 수 있다. In this embodiment, the working surface of the
이에 의해, 상기 모터용 영구자석(350d)의 자성체(351d)의 재료 투입량이 최대 25% 저감될 수 있다. 또한, 상기 모터용 영구자석(350d)의 제조 비용이 그만큼 저감될 수 있다. Thereby, the amount of material input to the
보다 구체적으로, 상기 자성체(351d)의 작용면의 최대길이(L)는 24.5mm, 상기 최대폭(W)은 20.5mm, 상기 제1측면부(361) 및 제2측면부(362)의 길이는 3.7mm로 각각 형성될 수 있다. More specifically, the maximum length (L) of the working surface of the magnetic body (351d) is 24.5 mm, the maximum width (W) is 20.5 mm, and the lengths of the first and second side surfaces 361 and 362 are 3.7 mm. Each can be formed as.
이러한 구성에 의하면, 본 실시예의 모터용 영구자석(350d)이 구비된 모터(250)는 상기 영구자석(350d)의 양 단(상단 및 하단)에서 발생되는 자기력이 스테이터(260)의 티스(267)의 중심에 집중되는 것이 완화되어, 코깅 토크 발생이 저감되며 역기전력 THD가 개선됨으로써, 모터(250)의 구동 시 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. According to this configuration, the
도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350e)은, 양 측에 자속의 작용면이 각각 형성되는 자성체(351e)를 구비하여 구성된다.As shown in FIG. 13, the
상기 자성체(351e)의 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361e) 및 제2측면부(362e); 상기 제1측면부(361e) 및 상기 제2측면부(362e) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363e); 및 일 측은 상기 제1구간부(363e)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361e) 및 상기 제2측면부(362e) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363e)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364e);를 구비하여 구성된다.The working surface of the
상기 제1측면부(361e)의 상단에는 상기 제1구간부(363e)가 외측으로 볼록하게 원호형상으로 연장 형성된다. 상기 제1구간부(363e)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351e)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. At an upper end of the first
상기 제2측면부(362e)의 하단에는 상기 제1구간부(363e)와 회전 대칭인 제3구간부(365e)가 외측으로 볼록하게 형성된다.A
상기 제1구간부(363e)에는 선형의 제2구간부(364e)가 연결되게 형성된다.A linear
상기 제3구간부(365e)에는 선형의 제4구간부(366e)가 연결되게 형성된다. A linear
한편, 본 실시예에서, 상기 제2구간부(364e) 및 상기 제4구간부(366e)는 내각(θ)이 상대적으로 작게 구성될 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the
보다 구체적으로, 본 실시예의 모터용 영구자석(350e)은, 도 12의 실시예의 모터용 영구자석과 비교하여 최대길이(L)는 24.5mm, 최대폭(W)은 20.5mm로 동일하지만, 제1측면부(361e) 및 제2측면부(362e)의 길이는 11.5mm로 상대적으로 큰 길이로 형성된다. More specifically, the
본 실시예의 모터용 영구자석(350e)의 단면적은 상기 최대길이(L) 및 최대폭(W)을 변으로 하는 직사각형의 자성체(355)의 면적의 84%로 형성된다. 이에 의해, 상기 자성체(351e)의 재료 투입량은 최대 16% 저감될 수 있고, 영구자석(350e)의 제조비용이 그만큼 저감될 수 있다. The cross-sectional area of the
도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350f)은, 양 측에 자속의 작용면이 각각 형성되는 자성체(351f)를 구비하여 구성된다. As shown in Fig. 14, the
상기 자성체(351f)의 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361f) 및 제2측면부(362f); 상기 제1측면부(361f) 및 상기 제2측면부(362f) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363f); 및 일 측은 상기 제1구간부(363f)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361f) 및 상기 제2측면부(362f) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363f)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364f);를 구비하여 구성된다.The working surfaces of the magnetic body 351f may include a first
상기 제1측면부(361f)의 일 단(도면상 상단)에는 상기 제1구간부(363f)가 외측으로 볼록하게 원호형상으로 연장 형성된다.The
상기 제1구간부(363f)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351f)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The radius of curvature R of the
상기 제2구간부(364f)는 상기 제1구간부(363f)의 곡률반경(R1)과 다른 곡률반경(R2)을 구비한 제2원호 형상의 제2구간부(364f)가 형성된다.The
상기 제2구간부(364f)의 제2원호의 곡률반경(R2)은 상기 제1원호의 곡률반경(R1)보가 크게 형성된다.The radius of curvature R2 of the second arc of the
상기 제1구간부(363f) 및 상기 제2구간부(364f)의 연결지점(P2)은, 예를 들면, 상기 수평중심선(LCH)을 향해 오목하게 형성될 수 있다. The connection point P2 between the
상기 제2측면부(362f)의 하단에는 상기 제1원호와 동일한 곡률반경(R1)의 제1원호 형상을 갖는 제3구간부(365f)가 형성된다.A
상기 제3구간부(365f)의 일 측에는 상기 제2원호와 동일한 곡률반경(R2)의 제2원호 형상을 갖는 제4구간부(366f)가 형성된다.A
상기 제1구간부(363f) 및 제3구간부(365f)는 상기 자성체(351f)의 작용면의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다.The
상기 제2구간부(364f) 및 제4구간부(366f)는 상기 자성체(351f)의 작용면의 중심점(O)을 기준으로 회전 대칭으로 형성된다.The
상기 제3구간부(365f) 및 상기 제4구간부(366f)의 연결지점(P4)은, 예를 들면, 상기 수평중심선(LCH)을 향해 오목하게 형성될 수 있다. The connection point P4 of the
이러한 구성에 의하여, 본 실시예의 모터용 영구자석(350f)이 구비된 모터(250)는 상기 영구자석(350f)의 양 단(상단 및 하단)에서 발생되는 자기력이 스테이터(260)의 티스(267)의 중심에 집중되는 것이 완화되어, 코깅 토크 발생이 저감되고 역기전력 THD가 개선됨으로써, 상기 모터(250)의 구동 시 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. By this configuration, the
도 15에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 모터용 영구자석(350g)은, 양 측에 자속의 작용면이 각각 형성되는 자성체(351g)를 구비하여 구성된다.As shown in Fig. 15, the
상기 자성체(351g)의 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부(361g) 및 제2측면부(362g); 상기 제1측면부(361g) 및 상기 제2측면부(362g) 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부(363g); 및 일 측은 상기 제1구간부(363g)에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부(361g) 및 상기 제2측면부(362g) 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부(363g)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부(364g);를 구비하여 구성된다.The
상기 제1측면부(361g)의 상단에는 상기 제1구간부(363g)가 외측으로 볼록하게 형성된다. The
상기 제1구간부(363g)의 곡률반경(R)은 상기 자성체(351g)의 최대폭(W)의 절반 미만으로 형성된다. The radius of curvature R of the
상기 제1구간부(363g)의 일 측에는 상기 제2구간부(364g)가 형성된다. 상기 제2구간부(364g)는 선형으로 형성된다.The
상기 제2구간부(364g)는 상기 제2측면부(362g)와 미리 설정된 내각(θ)을 이루게 구성된다. 상기 내각(θ)은 90도 이상 160도 이하로 형성된다.The
상기 제2구간부(364g)는 상기 제1구간부(363g)의 제1원호와 접하게 형성된다.The
상기 제2측면부(362g)는, 예를 들면, 상기 자성체(351g)의 최대길이의 절반 길이를 구비하게 구성될 수 있다. The
상기 자성체(351g)의 작용면은, 상기 제1측면부(361g)의 하단 및 제2측면부(362g)의 하단을 수평으로 연결하는 제3구간부(선분cd)(하변)를 구비한다. The working surface of the
본 실시예에서, 상기 제1구간부(363g) 및 제2구간부(364g)가 상기 자성체(351g)의 상단에 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 상기 제1구간부(363g) 및 제2구간부(364g)는 상기 자성체(351g)의 하단에 형성될 수도 있다. In this embodiment, a case in which the
또한, 본 실시예에서, 상기 제2구간부(364g)가 상기 제2측면부(362g)에 대해 경사지게 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 상기 제2구간부(364g)는 상기 제2측면부(362g)에 직각으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 제2구간부(364g)는 타원호 형상 또는 상기 제1구간부(363g)의 곡률반경(R)과 다른 곡률반경(R)을 갖는 제2원호 형상을 구비할 수도 있다. Further, in the present embodiment, the
이러한 구성에 의하여, 본 실시예의 모터용 영구자석(350g)이 구비된 모터(250)는 상기 영구자석(350g)의 상단에서 발생되는 자기력이 스테이터(260)의 티스(267)의 중심에 집중되는 것이 완화되어, 코깅 토크 발생이 저감되고 역기전력 THD가 개선됨으로써, 상기 모터(250)의 구동 시 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다. By this configuration, the
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다. In the above, it has been shown and described with respect to specific embodiments of the present invention. However, the present invention may be implemented in various forms within a range not departing from its spirit or essential features, and thus the above-described embodiments should not be limited by the content of the detailed description.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.In addition, even if the embodiments are not listed in detail in the above-described detailed description, they should be broadly interpreted within the scope of the technical idea defined in the appended claims. In addition, all changes and modifications included within the technical scope of the claims and their equivalents should be covered by the appended claims.
Claims (27)
상기 작용면은, 나란하게 이격 배치되는 제1측면부 및 제2측면부;
상기 제1측면부 및 상기 제2측면부 중 어느 하나의 일 단으로부터 제1원호 형상으로 연장되는 제1구간부; 및
일 측은 상기 제1구간부에 연결되고 타 측은 상기 제1측면부 및 상기 제2측면부 중 다른 하나의 일 단에 연결되며, 선형, 타원호, 또는 상기 제1구간부의 곡률반경과 다른 곡률반경을 구비한 제2원호 형상을 갖는 제2구간부;를 구비하고,
상기 자성체의 자속의 작용면은 최대길이 및 최대폭을 구비하고,
상기 제1구간부는 외측으로 볼록한 형상을 구비하며,
상기 제1구간부의 곡률반경은 상기 작용면의 최대폭의 절반 미만으로 형성되는 모터용 영구자석. In the permanent magnet for a motor having an action surface of the magnetic flux of a magnetic body,
The working surface may include a first side surface portion and a second side surface portion spaced apart from each other;
A first section extending in a first arc shape from one end of one of the first side and the second side; And
One side is connected to the first section and the other side is connected to the other end of the first side and the second side, and has a radius of curvature different from a radius of curvature of a linear, elliptical, or first section. And a second section having a second arc shape,
The magnetic flux action surface of the magnetic body has a maximum length and a maximum width,
The first section has an outwardly convex shape,
A permanent magnet for a motor having a radius of curvature of the first section less than half of the maximum width of the working surface.
상기 제2구간부는 선형이고, 상기 제1구간부의 원호에 접하게 형성되는 모터용 영구자석.The method of claim 1,
The second section is linear, and the permanent magnet for a motor is formed in contact with the arc of the first section.
상기 제2구간부와 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 다른 하나의 내각은 90도 이상 내지 160도 이하로 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 3,
The second section, the first side and the second side of the inner angle of the other one of the permanent magnet for a motor is formed to be 90 degrees or more to 160 degrees or less.
상기 제2구간부와 상기 제1측면부 및 제2측면부 중 다른 하나의 연결지점은 상기 제1구간부와 상기 제2구간부의 연결지점에 비해 상기 자성체의 길이방향의 중심에 근접하게 형성되는 것을 특징으로 하는 모터용 영구자석. The method of claim 1,
The second section and the other connecting point of the first side and the second side are formed closer to the center of the length direction of the magnetic material compared to the connecting point of the first section and the second section. Permanent magnet for motor
상기 제1측면부 및 제2측면부 중 다른 하나의 타 단에 상기 제1구간부의 제1원호 형상으로 연장되게 형성되는 제3구간부를 더 포함하는 모터용 영구자석. The method of claim 1,
A permanent magnet for a motor further comprising a third section formed to extend in a first arc shape of the first section at the other end of the other of the first and second side sections.
상기 제1구간부 및 상기 제3구간부는 서로 동일한 곡률반경을 구비하게 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 6,
The permanent magnet for a motor is formed to have the same radius of curvature as the first section and the third section.
상기 제3구간부에 연결되고, 선형, 타원호, 또는 상기 제2구간부의 제2원호 형상을 갖는 제4구간부를 더 포함하는 모터용 영구자석. The method of claim 7,
The permanent magnet for a motor further comprising a fourth section connected to the third section and having a linear, elliptical arc, or a second arc shape of the second section.
상기 제2구간부 및 제4구간부는 선형이며, 서로 동일한 내각을 구비하는 모터용 영구자석. The method of claim 8,
The second section and the fourth section are linear, and permanent magnets for motors having the same interior angle.
상기 제2구간부 및 상기 제4구간부는 상기 작용면의 중심점을 기준으로 회전 대칭으로 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 9,
The second section and the fourth section are permanent magnets for motors that are rotationally symmetrical with respect to a center point of the action surface.
상기 제1구간부의 최상단과 접하는 최상단접선을 기준으로 상기 제2구간부와 상기 제2측면부의 연결지점의 높이는 상기 제1구간부의 곡률반경의 중심의 높이와 동일한 높이 내지 상기 곡률반경에 비해 42% 증가 된 높이를 구비하게 형성되는 모터용 영구자석.The method of claim 8,
The height of the connection point of the second section and the second side portion is equal to the height of the center of the radius of curvature of the first section based on the top tangent line in contact with the top end of the first section, or 42% of the radius of curvature. A permanent magnet for a motor that is formed to have an increased height.
상기 제1구간부 및 제3구간부는 상기 작용면의 중심점을 기준으로 회전 대칭으로 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 8,
The first section and the third section are permanent magnets for motors that are formed to be rotationally symmetrical with respect to a center point of the action surface.
상기 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경은 상기 자성체의 최대폭의 절반 미만으로 각각 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 8,
Permanent magnets for motors each having a radius of curvature of the first section and the third section being less than half of the maximum width of the magnetic body.
상기 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경은 상기 자성체의 최대폭의 27 내지 42%로 각각 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 8,
Permanent magnets for motors each having a radius of curvature of the first section and the third section being 27 to 42% of the maximum width of the magnetic body.
상기 자성체의 폭은 10 내지 30mm로 형성되는 모터용 영구자석.The method of claim 8,
A permanent magnet for a motor that has a width of 10 to 30 mm.
상기 제1구간부 및 제3구간부의 곡률반경의 각 중심은 상기 자성체의 최대폭의 중심으로부터 1.65mm 내지 4.65mm 각각 이동되는 모터용 영구자석.The method of claim 15,
Permanent magnets for motors each of which centers of the radius of curvature of the first and third sections are moved 1.65mm to 4.65mm from the center of the maximum width of the magnetic body.
상기 제2구간부 및 제4구간부는 선형이고, 상기 제2구간부 및 제4구간부의 길이는 상기 제1구간부의 곡률반경과 동일하거나 더 크게 각각 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 8,
The second section and the fourth section are linear, and the lengths of the second section and the fourth section are equal to or larger than the radius of curvature of the first section, respectively.
상기 작용면의 중심점을 가로지르는 수평중심선에서 상기 제1구간부의 최상단과 접하는 최상단접선까지의 총높이는 상기 수평중심선에서 상기 제2구간부와 상기 제2측면부의 제1연결지점까지의 제1높이와 상기 제1연결지점으로부터 상기 최상단접선까지의 제2높이의 합과 동일하고,
상기 제2높이는 상기 제1높이 이하로 형성되고,
상기 제2높이는 상기 제1연결지점으로부터 상기 제1구간부 및 제2구간부가 연결되는 제2연결지점까지의 제3높이 이상으로 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 8,
The total height from the horizontal center line crossing the center point of the action surface to the top tangent line in contact with the uppermost end of the first section is a first height from the horizontal center line to the first connection point of the second section and the second side surface section. Is equal to the sum of the second heights from the first connection point to the top tangent line,
The second height is formed below the first height,
The second height is a permanent magnet for a motor that is formed at a height greater than or equal to a third height from the first connection point to a second connection point to which the first section and the second section are connected.
상기 제1측면부 및 제2측면부는 상기 작용면의 중심점을 기준으로 회전 대칭으로 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 1,
A permanent magnet for a motor which is formed to be rotationally symmetrical with respect to a center point of the action surface.
상기 제1측면부 및 제2측면부는 상기 자성체의 최대길이의 절반 이상의 길이로 각각 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 1,
Permanent magnets for motors each having a length of at least half of the maximum length of the magnetic body.
상기 자성체의 작용면의 면적은 상기 자성체의 최대길이 및 최대폭으로 형성되는 직사각형의 면적의 75% 이상으로 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 1,
The permanent magnet for a motor is formed to be 75% or more of an area of a rectangular area formed with a maximum length and a maximum width of the magnetic body.
상기 자성체는 희토류계 자석을 포함하는 모터용 영구자석. The method of claim 1,
The magnetic material is a permanent magnet for a motor including a rare earth magnet.
상기 자성체의 잔류자속밀도는 1.2T 이상으로 형성되는 모터용 영구자석. The method of claim 1,
A permanent magnet for a motor that has a residual magnetic flux density of 1.2T or more of the magnetic material.
상기 스테이터에 대해 회전가능하게 배치되는 로터;를 포함하고,
상기 로터는, 축방향으로 영구자석삽입부가 관통 형성되는 로터코어; 및
상기 영구자석삽입부에 삽입되는 제1항의 모터용 영구자석;을 포함하는 모터. Stator; And
Includes; a rotor disposed rotatably with respect to the stator,
The rotor includes a rotor core through which a permanent magnet insertion portion is formed in an axial direction; And
A motor comprising; the permanent magnet for the motor of claim 1 inserted into the permanent magnet insertion part.
상기 케이스의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축부; 및
상기 케이스의 내부에 배치되고 상기 압축부에 구동력을 제공하는 제24항의 모터;를 포함하는 압축기. case;
A compression unit provided inside the case and compressing a refrigerant; And
The compressor including; the motor of claim 24 disposed inside the case and providing a driving force to the compression unit.
상기 실내열교환기에 연결되어 압축된 냉매를 제공하는 제25항의 압축기를 구비한 실외기;를 포함하는 공기조화기. An indoor unit provided with an indoor heat exchanger for exchanging heat with indoor air; And
An air conditioner comprising: an outdoor unit having a compressor of claim 25 connected to the indoor heat exchanger to provide a compressed refrigerant.
상기 실내열교환기에 연결되는 실외열교환기, 상기 실외열교환기에 압축된 냉매를 제공하는 압축기 및 상기 실외열교환기의 일 측에 구비되는 실외송풍팬을 구비한 실외기;을 포함하고,
상기 실내송풍팬, 상기 실외송풍팬 및 상기 압축기 중 적어도 어느 하나는 제24항의 모터를 구비하는 공기조화기. An indoor unit having an indoor heat exchanger for exchanging heat with indoor air and an indoor blower fan provided at one side of the indoor heat exchanger; And
An outdoor unit having an outdoor heat exchanger connected to the indoor heat exchanger, a compressor providing compressed refrigerant to the outdoor heat exchanger, and an outdoor fan provided at one side of the outdoor heat exchanger; and
At least one of the indoor blowing fan, the outdoor blowing fan, and the compressor is an air conditioner having the motor of claim 24.
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