KR102165499B1 - 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자 - Google Patents

진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진동 및 소음 저감을 위한 분할코어식 모터 고정자에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자는 외측 단부를 통해 형성되는 요크부, 요크부로부터 내측 중심 방향으로 연장되는 티스부, 및 티스부의 내측 단부를 통해 원호 형상으로 돌출되는 폴부를 포함하는 다수 개의 분할코어를 적층 결합하여 형성되며, 다수 개의 분할코어는, 요크부를 환형으로 말아 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 상기 폴부 사이가 일정 형상 및 크기로 개방되어 슬롯 오픈부가 형성되는 개방슬롯형 코어와, 개방슬롯형 코어와 함께 상하로 적층되며, 요크부를 환형으로 말아 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 폴부 사이가 차폐되는 폐슬롯형 코어를 포함한다.
본 발명에 의하면 모터의 효율을 향상시킴은 물론 진동 및 소음을 저감시킬 수 있으며 조립 강성을 유지할 수 있어 모터의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자{STATOR FOR MOTOR HAVING SPLIT CORE WITH VIBRATION AND NOISE REDUCTION STRUCTURE}
본 발명은 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자에 관한 것이다.
모터의 효율을 개선하기 위해서는 자기회로 설계 및 공법 등 많은 방법이 존재한다.
종래의 경우 모터의 고정자 부분을 일체화시킨 코어(이하, 통 코어'라 함)를 사용하였다. 이 경우, 제작 공정에 대한 신뢰성이 우수한 장점이 있으나, 이에 반해 모터의 권선이 감기는 유효 슬롯의 면적이 권선을 하기 위한 노즐의 공간 확보로 인해 제한되는 문제가 있었다. 이는 결과적으로 모터의 효율 향상을 제한하는 원인이 되었다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 방안으로서, 모터의 고정자를 분할하여 권선한 후 조립하는 코어(이하, 분할코어'라 함)를 사용하게 되었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0048962호(2005.05.25, 공개일)(이하, '선행문헌1'이라 함)에는 전동기의 분할코어 결합구조가 개시된다. 선행문헌 1에 개시된 분할코어 결합구조는 원호 모양으로 스테이터 코어가 적층되며 스테이터 코어의 양단을 연결하는 요크부와, 권선코일을 권취하는 티스부와, 폴부를 포함하도록 구성되어 있다. 다만, 이러한 분할코어 구조의 경우 모터의 진동 및 소음을 저감시키기에 적합하지 못한 단점이 있었다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0077592호(2009.07.15, 공개일)(이하, '선행문헌2'라 함)에는 분할코어식 모터 고정자가 같이 개시된다. 선행문헌 2에 따른 종래의 분할코어식 모터 고정자는 도 1을 통해 나타내었다.
도 1을 참조하면, 종래의 모터 고정자(20)는 다수개의 분할코어(23)가 결합되는 고정자코어(22)를 구비한다. 고정자코어(22)에 형성된 슬롯(26)에는 절연체(28)가 개재된 상태로 코일(30)이 감겨진다. 분할코어(23)는 서로 다른 반경을 가지는 외측원호부(24)와 내측원호부(24')를 구비한다. 내측원호부(24')와 외측원호부(24)는 돌극부(25)에 의해 서로 연결된다.
이와 같은 구조에 따라, 분할코어(23)의 조립 시 내측원호부(24')와 외측원호부(24)는 서로 밀착되어 상대 유동하지 않게 된다.
이에 따라, 고정자코어(22)의 형상 변형이 유발되지 않아 모터의 동작 중에 소음과 진동이 어느 정도 억제될 수 있다. 다만, 이와 같은 종래의 모터 고정자의 구조에 따르면, 고정자 내측부가 폐슬롯 구조로 이루어져 있어, 영구자석에서 발생하는 자속의 누설량이 증가하는 문제가 있었다. 결과적으로 이러한 누설 자속 증가의 문제는 모터의 효율을 저하시키는 심각한 원인이 된다.
본 발명은 분할코어 적용 시 고정자 내측부에 개방슬롯 및 폐슬롯을 함께 적용하여 슬롯 오픈부를 형성하여 누설 자속의 증가를 방지하고 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 분할코어식 모터 고정자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 분할코어 적용 시 고정자 내측부에 개방슬롯 및 폐슬롯에 대한 최적의 적용 비율을 제시하여 모터의 효율 향상은 물론, 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 분할코어식 모터 고정자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 분할코어 적용 시 고정자 내측부에 개방슬롯 및 폐슬롯을 함께 적용하여 슬롯 오픈부를 형성함에 있어 구조적인 강성 유지를 확보할 수 있는 분할코어식 모터 고정자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 고정자 코어 중 내측이 개방된 개방슬롯형 코어와, 내측이 차폐된 폐슬롯형 코어를 함께 적용하여 고정자의 내측을 통해 소정 크기의 슬롯 오픈부를 형성한 분할코어식 모터 고정자를 제공할 수 있다.
이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자는, 외측 단부를 통해 형성되는 요크부와, 요크부로부터 내측 중심 방향으로 연장되는 티스부와, 티스부의 내측 단부를 통해 원호 형상으로 돌출되는 폴부를 포함하는 다수 개의 분할코어를 적층 결합하여 형성될 수 있다. 이때, 다수 개의 분할코어는 요크부를 환형으로 말아 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 폴부 사이가 일정 형상 및 크기로 개방되어 슬롯 오픈부가 형성되는 개방슬롯형 코어와, 개방슬롯형 코어와 함께 상하로 적층되며, 요크부를 환형으로 말아 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 상기 폴부 사이가 차폐되는 폐슬롯형 코어를 포함하며, 이에 따라 누설 자속의 증가를 방지하여 모터의 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 다른 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 모터의 효율을 향상시키고, 진동 및 소음을 저감시킬 수 있도록 개방슬롯형 코어와 폐슬롯형 코어가 적정 비율로 구성된 분할코어식 모터 고정자를 제공할 수 있다.
이를 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자는, 고정자 코어의 전체 적층 높이에 대비하여 폐슬롯형 코어의 적층 높이 비율을 9.5 ~ 10.5%로 구성하여 누설 자속 증가를 방지하고, 모터의 효율을 향상시키는 동시에 진동 및 소음을 저감시킬 수 있다.
상기 또 다른 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 고정자 내측부에 개방슬롯형 코어와 폐슬롯형 코어를 함께 적용하여 슬롯 오픈부를 형성함에 있어서 강성을 유지할 수 있는 분할코어식 모터 고정자를 제공할 수 있다.
이를 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자는 상, 하단부에 적어도 하나의 폐슬롯형 코어를 배치하고, 이들 사이에 개방슬롯형 코어를 배치할 수 있다. 이때, 폐슬롯형 코어의 두께는 분할코어식 모터 고정자의 조립 강성 유지에 필요한 크기에 따라 정해질 수 있다(예: 1.0 ~ 1.5mm 등). 이에 따라 슬롯 오픈부를 제공하여 모터 효율을 향상시키면서도 조립 강성을 유지하여 모터의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 다수 개의 분할코어를 상하로 적층 결합하여 분할코어식 모터 고정자를 형성함에 있어, 개방슬롯형 코어와 폐슬롯형 코어를 함께 이용하여 고정자의 내측에 슬롯 오픈부를 형성할 수 있다. 이로써, 영구자석의 누설 자속 증가를 방지할 수 있으며, 그 결과 모터의 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 모터 고정자의 전체 높이에 대비하여 슬롯 오픈부를 제공하지 않는 폐슬롯형 코어에 대한 최적의 적용 높이 비율(예: 9.5~10.5% 등)을 제시할 수 있다. 이로써, 모터의 효율 향상과 함께 진동 소음 저감 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 고정자의 상, 하단부에 적어도 하나의 폐슬롯형 코어를 배치하고 이들 사이에 개방슬롯형 코어를 배치하며, 이때의 폐슬롯형 코어의 최소 두께(예: 1.0 ~ 1.5mm 등)를 제시할 수 있다. 이로써, 모터 효율을 향상시키면서도 조립 강성을 유지하여 모터의 품질 및 신뢰성까지 향상시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 분할코어식 모터 고정자를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐슬롯형 코어를 간략히 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 개방슬롯형 코어를 간략히 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 내측부에 형성된 슬롯 오픈부를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 A 영역을 확대하여 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 전체 높이(L)와 폐슬롯형 코어의 전체 적층 높이(T1, T2, T3)를 비교 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 슬롯 오픈부를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 슬롯 접촉면의 비율에 따라 모터 효율과 소음, 강성이 변화하는 것을 보여주는 그래프이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
종래의 경우 모터의 고정자 부분을 일체화시킨 코어(이하, 통 코어'라 함)를 사용하였다. 이 경우, 제작 공정에 대한 신뢰성이 우수한 장점이 있으나, 이에 반해 모터의 권선이 감기는 유효 슬롯의 면적이 권선을 하기 위한 노즐의 공간 확보로 인해 제한되는 단점이 있다. 그 결과 모터의 효율 향상을 제한하는 원인이 되었다.
모터의 효율을 향상시키기 위한 방안으로서, 모터의 고정자를 분할하여 권선한 후 조립하는 코어 구조를 사용한다. 이하, 이와 같은 코어 구조를 분할코어라 하며, 분할코어가 적용된 모터의 고정자를 분할코어식 모터 고정자라 지칭한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 도시된 분할코어식 모터 고정자(100)는 요크부, 티스부, 폴부를 갖는 다수 개의 분할코어(110, 130)를 포함한다.
다수 개의 분할코어(110, 130)에는 다수 개의 폐슬롯형 코어(110)와, 다수 개의 개방슬롯형 코어(130)를 포함한다.
각각의 분할코어(110, 130)는 얇은 두께의 플레이트 형태로 제공되는데, 상하로 적층 결합되어 소정의 높이로 형성될 수 있다. 그리고 이렇게 적층 결합된 분할코어(110, 130)는 평면상으로 환형을 이루어 도 2에 도시된 고정자(100)의 원통 형상으로 형성될 수 있다.
구체적으로는, 각각의 분할코어(110, 130)는 호형 단면을 가지며, 상하로 적층 결합된 상태에서 원주 방향으로 말아 전체적으로는 고정자(100)의 원통 형상을 형성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐슬롯형 코어를 간략히 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 개방슬롯형 코어를 간략히 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 폐슬롯형 코어(110)는 요크부(111)와, 티스부(113)와, 폴부(115)를 포함한다.
요크부(111)는 고정자(100, 도 2 참조) 코어의 외측 단부를 통해 형성될 수 있다. 이러한 요크부(111)는 원호 형상을 가질 수 있는데, 여러 개가 가장자리를 따라 연결되는 경우 원주모양을 이룰 수 있다.
티스부(113)는 요크부(111)로부터 내측 중심 방향으로 연장된다. 이러한 티스부(113)는 요크부(111)의 내주 면에서 방사상으로 돌출되어 권선코일을 권취할 수 있게 해준다.
폴부(115)는 티스부(113)의 내측 단부에서 원호 형상으로 돌출되며, 극성을 이룬다.
한편, 폐슬롯형 코어(110)의 폴부(115)의 원호 길이는 S1으로서, 후술될 개방슬롯형 코어(130, 도 3 참조)의 폴부(135, 도 3 참조)의 원호 길이인 S2에 비해 길게 형성된다.
이와 같이, 폐슬롯형 코어(110)와 개방슬롯형 코어(130, 도 3 참조) 간의 폴부 원호 길이(S1, S2)에 차이가 나타남에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 개방슬롯형 코어(130)가 적층 결합된 부위에서만 슬롯 오픈부(150)가 형성된다.
도 4를 참조하면, 개방슬롯형 코어(130)는 앞서 살펴본 폐슬롯형 코어(110, 도 3 참조)와 동일하게 외측 단부를 통해 형성되는 요크부(131)와, 요크부(131)의 내측으로 연장되는 티스부(133)와, 폴부(135)를 포함한다.
다만, 개방슬롯형 코어(130)의 폴부(135)의 원호 길이는 S2인데, 이 길이는 도 3에서 살펴본 폐슬롯형 코어(110, 도 3 참조)의 폴부(115, 도 3 참조)의 원호 길이는 S1(도 3 참조)에 비해 짧게 형성된다. S1과 S2의 길이 차이는 도 2를 통해 구체적으로 확인할 수 있다.
이와 같이, 개방슬롯형 코어(130)는 요크부(131)를 환형으로 말아 도 2에 도시된 형태와 같이 원통형의 고정자(100)를 형성할 때 서로 인접한 폴부(135) 사이에서 일정 형상 및 크기로 개방되는 슬롯 오픈부(150)를 형성한다.
이와 달리, 도 3에 도시된 폐슬롯형 코어(110)는 요크부(111)를 환형으로 말아 고정자 코어를 형성하는 경우 서로 인접한 폴부(115) 사이가 차폐되는 구조를 가지며, 서로 인접한 폴부(115) 사이로 개방된 공간이 형성되지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자(100)에서, 폐슬롯형 코어(110)는 고정자(100)(즉, 고정자 코어)의 상, 하단부에 각각 구비될 수 있다.
이와 함께, 개방슬롯형 코어(130)는 고정자(100)의 상, 하단부 각각에 구비된 폐슬롯형 코어(110) 사이에서 상하로 다수 개가 적층 결합될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 내측부에 형성된 슬롯 오픈부를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 폐슬롯형 코어(110)는 고정자(100)의 상, 하단부 및 높이 중앙부에 각각 배치된다.
그리고 개방슬롯형 코어(130)는 고정자(100)의 상단부, 고정자(100)의 높이 중앙부, 및 고정자(100)의 하단부 각각에 구비된 폐슬롯형 코어(110)의 사이로 적층 결합된다.
만일, 개방슬롯형 코어(130)만을 이용하는 경우에는, 분할코어식 모터 고정자(100)의 적용 시 구조적인 강성을 저하시킬 수 있다. 이러한 강성의 저하는 모터의 운전 시 진동 및 소음을 증가시키기 된다.
따라서, 폐슬롯형 코어(110)와 개방슬롯형 코어(130)를 적절한 위치에 그리고 적절한 높이로 배치함으로써 분할코어 방식에 따른 모터 효율 향상의 효과와 함께 모터 운전 시 진동 소음을 저감시키는 효과를 얻을 수 있다.
이와 같이, 슬롯 오픈부(150)는 고정자(100)의 상단부에 형성된 폐슬롯형 코어(110)와, 고정자(100)의 높이 중앙부에 형성된 폐슬롯형 코어(110)와, 고정자(100)의 하단부에 형성된 폐슬롯형 코어(110) 사이에서 형성될 수 있다.
한편, 폐슬롯형 코어(110)는 고정자(100)의 전체 높이에 비해 적절한 높이 비율을 갖도록 형성될 수 있는데, 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 도 5의 A 영역을 확대하여 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 전체 높이(L)와 폐슬롯형 코어의 전체 적층 높이(T1, T2, T3)를 비교 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이, 즉 폐슬롯형 코어(110)가 적층 결합된 높이의 합(T1+T2+T3)은 고정자(100)의 전체 높이(L)에 비해 9.5 ~ 10.5% 비율로 형성되는 것이 좋다.
만일, 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이(T1+T2+T3)가 고정자 코어의 전체 높이(L)의 10.5%를 초과할 경우, 슬롯 오픈부(150: 1501, 1502)가 축소되어 자속 누설로 인해 모터의 효율 향상 효과가 미흡할 수 있다. 반대로, 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이(T1+T2+T3)가 고정자 코어의 전체 높이(L)의 9.5% 미만일 경우, 강성 확보에 미흡하여 모터의 운전 중 진동 및 소음이 증가하는 문제가 있을 수 있다.
따라서, 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이(T1+T2+T3)는 고정자 코어의 전체 높이(L)의 9.5~10.5% 비율로 정해지는 것이 좋다.
그리고 각각의 폐슬롯형 코어(110)의 두께(즉, 낱장 두께)는, 1.0 ~ 1.5mm인 것이 좋다. 이는 최소한의 조립 강성을 확보하기 위한 두께로서, 만일, 1.0mm 미만일 경우 필요한 조립 강성을 확보하는데 어려움이 있다. 반대로, 1.5mm를 초과하면 낱장 두께가 지나치게 두꺼워져 고정자의 전체 높이에 대비하여 폐슬롯형 코어(110)의 두께를 적절히 조절하는데 어려움이 있을 수 있다.
한편, 도 6을 참조하면, 적어도 하나 이상의 폐슬롯형 코어(110)가 고정자(100)의 외곽, 즉 상, 하단부에 각각 배치되며, 폐슬롯형 코어(110) 사이로 폴부 원호 길이가 짧은 개방슬롯형 코어(130)가 상하로 적층 결합된다. 이에 따라, 다수 개의 개방슬롯형 코어(130)의 적층 높이에 대응하는 세로 길이를 갖는 2개의 슬롯 오픈부(150: 1501, 1502)가 상하로 분리되어 형성된다.
슬롯 오픈부(1501, 1502)의 세로 길이는 폐슬롯형 코어(110) 사이에 형성된 개방슬롯형 코어(130)의 적층 높이에 대응하며, 가로 길이는 개방슬롯형 코어(130)의 폴부 사이의 개방된 거리에 대응하여 정해질 수 있다.
이와 같이, 슬롯 오픈부(150)는 상하 방향의 세로 길이가 좌우 방향의 가로 길이에 비해 긴 직사각형 형상을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 슬롯 오픈부를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 폐슬롯형 코어(110)가 고정자(100)의 전체 높이를 3등분하는 위치에 형성되고, 개방슬롯형 코어(130)는 폐슬롯형 코어(110)의 사이에서 적층 결합된다. 이에 따라, 3개의 슬롯 오픈부(150: 1503, 1504, 1505)가 고정자(100)를 통해 상, 중, 하의 위치로 형성된다.
슬롯 오픈부(1503, 1504, 1505)의 세로 길이는 폐슬롯형 코어(110) 사이에 형성된 개방슬롯형 코어(130)의 적층 높이에 대응하며, 가로 길이는 개방슬롯형 코어(130)의 폴부 사이의 개방된 거리에 대응하여 정해질 수 있다.
다만, 이 경우에는 분할코어식 모터 고정자(100)의 외곽, 즉 상, 하단부에 개방슬롯형 코어(130)가 배치되는 점에서 도 6에서 살펴본 실시예와 차별화된 구조를 갖는다.
한편, 도 7에 도시된 실시예의 경우에도 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이(T4+T5)는 고정자(100)의 전체 높이(L)에 비해 9.5 ~ 10.5% 비율로 형성되는 것이 좋다.
만일, 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이(T4+T5)가 고정자 코어의 전체 높이(L)의 10.5%를 초과할 경우, 슬롯 오픈부(150: 1503, 1504, 1505)가 축소되어 자속 누설로 인해 모터의 효율 향상 효과가 미흡할 수 있다.
반대로, 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이(T4+T5)가 고정자 코어의 전체 높이(L)의 9.5% 미만일 경우, 강성 확보에 미흡하여 모터의 운전 중 진동 및 소음이 증가하는 문제가 있을 수 있다.
따라서, 폐슬롯형 코어(110)의 전체 적층 높이(T4+T5)는 고정자 코어의 전체 높이(L)의 9.5~10.5% 비율로 정해지는 것이 좋다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 분할코어식 모터 고정자의 슬롯 접촉면의 비율에 따라 모터 효율과 소음, 강성이 변화하는 것을 보여주는 그래프이다.
도시된 그래프를 통해 분할코어식 모터 고정자(100, 도 2 참조)는 접촉면(%)이 9.5~10.5인 경우(대략 10%), 슬롯 오픈에 따른 효과로서 모터 효율이 향상되며, 강성 확보에 유리하며, 소음이 감소되는 것을 확인할 수 있다.
여기서, 접촉면(%)은 고정자 전체 높이에서 폐슬롯형 코어(110, 도 2 참조)의 적층 높이가 차지하는 비율로서 이해될 수 있으며, 결과적으로 폐슬롯형 코어의 비율을 조절하여 모터 효율, 강성 확보, 진동 및 소음 저감 효과를 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 다수 개의 분할코어를 적층 결합하여 모터 고정자를 형성함에 있어, 개방슬롯형 코어와 폐슬롯형 코어를 함께 이용하여 고정자의 내측에 슬롯 오픈부를 형성할 수 있다. 이로써, 영구자석의 누설 자속 증가를 방지할 수 있으며, 그 결과 모터의 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
나아가, 모터 고정자의 전체 높이에 대비하여 슬롯 오픈부를 제공하지 않는 폐슬롯형 코어에 대한 최적의 적용 높이 비율(예: 9.5~10.5% 등)을 제시하여, 모터의 효율 향상과 함께 진동 소음 저감 효과를 향상시킬 수 있다.
더 나아가, 고정자 코어의 상, 하단부 각각에 폐슬롯형 코어를 배치하고 이들 사이에 개방슬롯형 코어를 배치하는 한편, 폐슬롯형 코어의 두께를 1.0 ~ 1.5mm 범위 내에서 정함으로써 조립 강성을 유지할 수 있다. 그 결과 모터의 품질 및 신뢰성까지 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 모터 고정자
110: 폐슬롯 코어
111: 요크부
113: 티스부
115: 폴부
130: 개방슬롯 코어
131: 요크부
133: 티스부
135: 폴부
150(1501, 1502, 1503, 1005, 1505): 슬롯 개방부

Claims (10)

  1. 외측 단부를 통해 형성되는 요크부;
    상기 요크부로부터 내측 중심 방향으로 연장되는 티스부; 및
    상기 티스부의 내측 단부를 통해 원호 형상으로 돌출되는 폴부;를 포함하는 다수 개의 분할코어를 적층 결합하여 형성되며,
    상기 다수 개의 분할코어는,
    상기 요크부를 환형으로 말아 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 상기 폴부 사이가 일정 형상 및 크기로 개방되어 슬롯 오픈부가 형성되는 개방슬롯형 코어; 및
    상기 개방슬롯형 코어와 함께 상하로 적층되며, 상기 요크부를 환형으로 말아 상기 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 상기 폴부 사이가 차폐되는 폐슬롯형 코어;를 포함하며,
    상기 폐슬롯형 코어는, 상기 고정자 코어의 상, 하단부, 및 상기 고정자 코어의 높이 중앙부에 각각 구비되고,
    상기 개방슬롯형 코어는, 상기 고정자 코어의 상단부, 상기 고정자 코어의 높이 중앙부, 및 상기 고정자 코어의 하단부 각각에 구비된 상기 폐슬롯형 코어의 사이에서 적층 결합되며,
    상기 폐슬롯형 코어의 전체 적층 높이는, 상기 고정자 코어의 전체 높이에 비해 9.5 ~ 10.5% 비율로 형성되고,
    상기 폐슬롯형 코어의 각각의 두께는, 1.0 ~ 1.5mm인 것을 특징으로 하는
    진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 외측 단부를 통해 형성되는 요크부;
    상기 요크부로부터 내측 중심 방향으로 연장되는 티스부; 및
    상기 티스부의 내측 단부를 통해 원호 형상으로 돌출되는 폴부;를 포함하는 다수 개의 분할코어를 적층 결합하여 형성되며,
    상기 다수 개의 분할코어는,
    상기 요크부를 환형으로 말아 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 상기 폴부 사이가 일정 형상 및 크기로 개방되어 슬롯 오픈부가 형성되는 개방슬롯형 코어; 및
    상기 개방슬롯형 코어와 함께 상하로 적층되며, 상기 요크부를 환형으로 말아 상기 고정자 코어를 형성하는 경우, 서로 인접한 상기 폴부 사이가 차폐되는 폐슬롯형 코어;를 포함하며,
    상기 폐슬롯형 코어는, 상기 고정자 코어의 전체 높이를 3등분하는 위치에 형성되고,
    상기 개방슬롯형 코어는, 상기 폐슬롯형 코어의 사이에서 적층 결합되며 3개의 슬롯 오픈부가 상기 고정자를 통해 상, 중, 하의 위치로 형성되며,
    상기 폐슬롯형 코어의 전체 적층 높이는, 상기 고정자 코어의 전체 높이에 비해 9.5 ~ 10.5% 비율로 형성되고,
    상기 폐슬롯형 코어의 각각의 두께는, 1.0 ~ 1.5mm인 것을 특징으로 하는
    진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 개방슬롯형 코어의 폴부 원호 길이는,
    상기 폐슬롯형 코어의 폴부 원호 길이에 비해 일정한 비율로 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는
    진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 슬롯 오픈부는 직사각형 형상을 가지며,
    상기 직사각형 슬롯 오픈부는,
    상기 고정자 코어의 형성 시, 상기 개방슬롯형 코어의 폴부 사이의 개방된 거리에 대응하는 가로 길이를 가지며, 상기 개방슬롯형 코어의 적층 높이에 대응하는 세로 길이를 갖는 것을 특징으로 하는
    진동 및 소음 저감 구조를 갖는 분할코어식 모터 고정자.
  9. 삭제
  10. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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