KR102173313B1 - Motor using coil imbedded with silver nano particles And Motor regeneration method - Google Patents

Motor using coil imbedded with silver nano particles And Motor regeneration method Download PDF

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KR102173313B1 KR1020200087699A KR20200087699A KR102173313B1 KR 102173313 B1 KR102173313 B1 KR 102173313B1 KR 1020200087699 A KR1020200087699 A KR 1020200087699A KR 20200087699 A KR20200087699 A KR 20200087699A KR 102173313 B1 KR102173313 B1 KR 102173313B1
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Abstract

The present invention relates to a motor using a coil embedded with silver nanoparticles and a motor regeneration method. More specifically, by regenerating the motor using the coil embedded with the silver nanoparticles on pores of a surface, and, using the same, degraded coils and cores of a waste motor of which efficiency is reduced due to long period use, an amount of coil winding of a stator is not increased to reduce winding work time and manufacturing process unit costs, resistance loss compared to an existing regenerative motor is low, and lifetime of the motor is further extended, thereby improving reliability of the regenerative motor.

Description

은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기 및 전동기 재생방법{Motor using coil imbedded with silver nano particles And Motor regeneration method}Motor using coil imbedded with silver nano particles And Motor regeneration method}

본 발명은 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기 및 전동기 재생방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 표면의 공극에 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기 및 이를 이용하여 장기사용에 따라 효율이 저하된 폐전동기의 저하된 코일 및 코아를 재생하여 재사용하기 위한 전동기 재생방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor and a motor regeneration method using a coil embedded with silver nanoparticles, and more particularly, a motor using a coil with silver nanoparticles embedded in the surface pores, and using the same, the efficiency is reduced according to long-term use. It relates to a motor regeneration method for regenerating and reusing degraded coils and cores of a waste motor.

일반적으로 전동기는 전기 에너지를 입력원으로 하고 회전 운동과 같은 운동 에너지를 출력으로 하는 일종의 에너지 변환장치로서, 회전 운동이나 왕복 운동과 같은 반복 작업이 필요한 산업 현장이나 생활 주변에서 동력원으로 주로 사용되고 있다. 이러한 전동기는 전원의 종류에 따라 직류 전동기와 교류 전동기로 분류되며, 교류 전동기는 3상 교류용과 단상 교류용으로 구분되되 각각에 유도 전동기와 동기 전동기가 있다.In general, an electric motor is a kind of energy conversion device that uses electrical energy as an input source and kinetic energy such as rotational motion as an output, and is mainly used as a power source in industrial sites or around life requiring repetitive work such as rotational motion or reciprocating motion. These motors are classified into DC motors and AC motors according to the type of power source, and AC motors are classified into three-phase AC and single-phase AC, respectively, induction motors and synchronous motors.

전동기는 전원 공급에 의해 자기를 발생시키는 여자 코일을 갖는 고정자와, 상기 고정자 주변에 형성된 전자기력에 의해 회전되고 중앙에 샤프트가 고정되는 회전자로 구성되며, 상기 고정자는 전원을 인가받아 회전자계를 형성하는 코일과, 회전자계에 의해 발생된 자속의 통로를 형성하는 자성체의 고정자 철심으로 이루어진다. The electric motor is composed of a stator having an excitation coil that generates magnetism by power supply, and a rotor that is rotated by an electromagnetic force formed around the stator and a shaft is fixed at the center, and the stator is applied with power to form a rotating magnetic field. It is composed of a coil and a stator core of a magnetic body that forms a path for magnetic flux generated by the rotating magnetic field.

이때, 상기 고정자 철심은 내주연에 다수의 고정자 슬롯이 방사형으로 형성되는 원형의 전기강판을 상기 고정자 슬롯이 축방향을 따라 연속되도록 다수개 적층하여 구성되며, 상기 고정자 슬롯을 통해 코일이 다양한 방법으로 권선된다. At this time, the stator core is constituted by stacking a plurality of circular electrical steel plates in which a plurality of stator slots are radially formed at the inner periphery so that the stator slots are continuous along the axial direction, and the coil is formed in various ways through the stator slots. Is wound.

상기 회전자는 코일에 의해 유기된 전류와 자속의 상호작용에 의해 토크를 발생시키는 회전자 도체와, 자속의 통로를 형성하는 자성체의 회전자 철심으로 이루어진다. The rotor is composed of a rotor conductor that generates torque by an interaction between a current induced by a coil and a magnetic flux, and a rotor core of a magnetic body that forms a path for the magnetic flux.

이때, 상기 회전자 철심은 외주연 측에 다수의 회전자 슬롯이 소정의 간격을 두고 방사형으로 형성되는 원형의 전기강판을 상기 회전자 슬롯이 축 방향을 따라 연속되도록 다수개 적층하여 구성되며, 상기 회전자 슬롯에 전도성이 높은 알루미늄이나 구리와 같은 금속이 삽입되어 회전자 도체를 형성하게 된다.At this time, the rotor core is constituted by stacking a plurality of circular electrical steel plates in which a plurality of rotor slots are radially formed at a predetermined interval on the outer circumference side so that the rotor slots are continuous along the axial direction, and the A metal such as highly conductive aluminum or copper is inserted into the rotor slot to form a rotor conductor.

전동기는 습기, 진동 부식환경 및 기타 요인들에 의해 영향을 받으며 장시간 운행에 따른 수명이 감소함에 따라 냉각 효과, 절연 두께 성능이 저하되게 되며, 이때 전동기의 고정자 코어의 기계적, 열 손상과 코어에 권선된 코일의 부하손실이 유도 전동기에서 최대 부하 시 최대 손실 유발하는 주요한 요인이 된다.The motor is affected by moisture, vibration, corrosive environment and other factors, and the cooling effect and insulation thickness performance decrease as the lifespan decreases due to long-term operation. At this time, mechanical and thermal damage to the stator core of the motor and the winding on the core The load loss of the resulting coil becomes the main factor causing the maximum loss in the case of maximum load in the induction motor.

즉, 이와 같이 수명이 저하된 전동기의 경우 일반적으로 수입하여 손상된 코어의 교체 및 코일의 재권선을 통해 재생하고 있으나, 이러한 종래의 코어 교체 및 코일 재권선에 따른 전동기의 재생 방법은 코어 사이의 에어갭, 주변 하우징의 열 손상, 고정자의 구리 손실 등과 같은 요인들에 의해 신재품 대비 4 ~ 5% 정도의 효율성 저감이 필연적으로 발생하고 있어, 현장에서는 저감된 재생 전동기의 손실에 따른 장비의 전류 재설정 및 잔류수명 등을 고려하여, 폐전동기의 재생이 아닌 새 재품으로의 교환을 선호하는 추세이며, 이에 따라 교환된 폐 전동기의 폐기 및 신 재품 생산에 불필요한 자원 및 자본이 소비된다는 문제가 야기되고 있다.In other words, in the case of such a deteriorated motor, it is generally imported and regenerated through replacement of damaged cores and rewinding of the coil. However, the conventional method of regenerating the motor according to core replacement and rewinding of the coil is air between the cores. Due to factors such as gaps, thermal damage to the surrounding housing, and copper loss in the stator, efficiency reduction of about 4 to 5% compared to new products is inevitable.In the field, the current reset of the equipment due to the reduced loss of the regenerative motor and Considering the remaining life, the trend is to prefer the replacement of the waste motor to a new product rather than regeneration, and accordingly, there is a problem that unnecessary resources and capital are consumed for the disposal of the replaced waste motor and the production of new products.

대한민국 등록특허공보 제10-0340321호(2002.05.29. 등록)Korean Patent Publication No. 10-0340321 (Registered on May 29, 2002)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 효율성이 저감된 폐 전동기를 재생시켜, 기존에 필연적으로 발생하는 신재품과 재생 전동기 사이의 효율성 차이를 완화시킴으로써, 기존 재생 전동기 대비 소비전력을 절감할 수 있는 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기 및 전동기 재생방법을 제공하고자 한다.The present invention was conceived to solve the above problems, and by regenerating a waste motor with reduced efficiency, by mitigating the difference in efficiency between a new product and a regenerative motor that inevitably occurs, power consumption compared to the existing regenerative motor can be reduced. It is intended to provide a motor and a motor regeneration method using a coil in which silver nanoparticles are embedded.

상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기는 고정자 또는 회전자 중 어느 하나에 인가된 전류에 의해 유도된 자기장에 의해 회전력을 발생시키는 전동기에 있어서, 상기 전동기는 상기 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상에는 코일이 권선되고, 상기 코일은, 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극이 형성되고, 상기 공극의 내부에는 은 나노입자가 매립되어 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the electric motor using a coil embedded with silver nanoparticles of the present invention is an electric motor that generates a rotational force by a magnetic field induced by a current applied to either a stator or a rotor, and the electric motor A coil is wound on at least one selected from the stator or the rotor, and the coil is formed by forming a void recessed inward from the surface of the copper substrate, and silver nanoparticles are buried inside the void. It features.

또한, 상기 공극 내부에 충전된 은 나노입자의 외측단부는 상기 공극의 깊이 방향으로 상기 구리기재의 표면 이하의 높이를 이루는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer end portion of the silver nanoparticles filled in the pores is characterized in that it forms a height below the surface of the copper substrate in the depth direction of the pores.

또한, 상기 코일은, 상기 구리기재 100중량부를 기준으로, 상기 은 나노입자 0.4 ~ 1 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the coil, based on 100 parts by weight of the copper substrate, characterized in that it is configured to include 0.4 to 1 part by weight of the silver nanoparticles.

또한, 상기 공극의 크기는 1㎚~3㎛인 것을 특징으로 한다.In addition, the pore size is characterized in that the 1nm ~ 3㎛.

또한, 상기 은 나노입자의 크기는 1 ~ 800nm인 것을 특징으로 한다.In addition, the size of the silver nanoparticles is characterized in that 1 ~ 800nm.

아울러, 본 발명의 은 나노입자가 매립된 코일을 이용하여, 수거된 폐전동기를 재생하는 전동기 재생방법에 있어서, 수거된 폐전동기를 분해하여, 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상에 귄선된 폐코일을 제거하는 전동기분해단계; 상기 폐코일이 제거된 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상에 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일로 재권선하는 위한 비교역설계단계; 및 상기 비교역설계단계에 의해 설계된 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일로 폐코일이 제거된 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 재권선한 후 분해된 상기 폐전동기를 재조립하는 전동기조립단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the electric motor regeneration method for regenerating the collected waste electric motor by using the coil embedded with silver nanoparticles of the present invention, the collected waste electric motor is disassembled and wound around at least one or more selected from a stator or a rotor. An electric motor decomposition step of removing the old waste coil; A non-reverse design step for re-winding into a coil in which silver nanoparticles are buried inside the voids recessed inward from the surface of the copper substrate in at least one selected from the stator and the rotor from which the waste coil has been removed; And rewinding at least one selected from a stator or a rotor from which the waste coil has been removed with a coil in which silver nanoparticles are embedded in the voids depressed inward from the surface of the copper substrate designed by the non-reverse design step. And a motor assembling step of reassembling the disassembled waste motor.

또한, 상기 비교역설계단계는, 상기 폐전동기의 제작 사양을 기준으로, 상기 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일의 권선 횟수 및 권선 형태를 선택하는 것을 특징으로 한다.In addition, the non-reverse design step includes selecting the number of windings and the winding type of the coil in which silver nanoparticles are buried inside the voids recessed inward from the surface of the copper substrate, based on the manufacturing specifications of the waste motor. It is characterized.

이때, 상기 비교역설계단계에서, 상기 폐전동기의 폐코일에 전기전도도가 상기 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일의 전기전도도 보다 낮을 경우, 재권선되는 상기 코일의 권선 횟수를 저감하는 것을 특징으로 한다.At this time, in the non-reverse design step, when the electrical conductivity of the waste coil of the waste motor is lower than the electrical conductivity of the coil in which silver nanoparticles are buried inside the voids recessed inward from the surface of the copper substrate, It characterized in that the number of windings of the coil is reduced.

또한, 본 발명의 전동기 재생방법은 상기 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일을 제작하는 코일제작단계;를 더 포함하며,In addition, the electric motor regeneration method of the present invention further includes a coil manufacturing step of manufacturing a coil in which silver nanoparticles are buried in the voids recessed inward from the surface of the copper substrate,

상기 코일제작단계는, 상기 구리기재의 표면 상에 다수의 공극을 형성하는 공극형성단계; 상기 공극이 형성된 구리기재 상에 은 나노입자를 포함하는 페이스트를 도포하는 도포단계; 및 상기 은 나노입자를 포함하는 페이스트가 도포된 구리기재를 가열하는 가열단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The coil manufacturing step may include a void forming step of forming a plurality of voids on the surface of the copper substrate; A coating step of applying a paste containing silver nanoparticles on the copper substrate in which the pores are formed; And a heating step of heating the copper substrate to which the paste containing the silver nanoparticles is applied.

또한, 상기 공극형성단계는 산 처리, 염기처리, 플라즈마 처리 및 물리적 처리 중에서 선택된 어느 하나의 방법에 의해 상기 구리기재의 표면을 에칭(etching)하는 것을 특징으로 한다.In addition, the pore forming step is characterized in that the surface of the copper substrate is etched by any one method selected from acid treatment, base treatment, plasma treatment, and physical treatment.

또한, 상기 도포단계 이후, 상기 코일의 구리기재의 표면에 형성된 은 나노입자의 피막을 제거하는 식각단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the coating step, it characterized in that it further comprises an etching step of removing the film of the silver nanoparticles formed on the surface of the copper substrate of the coil.

이때, 상기 가열단계는 25 ~ 100℃의 온도에서 상기 구리기재를 가열하는 것을 특징으로 한다.At this time, the heating step is characterized in that heating the copper substrate at a temperature of 25 ~ 100 ℃.

상기한 구성에 따른 본 발명에 따른 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기는 고정자의 코일 권선량을 늘리지 않아 권선 작업시간 및 제조공정 단가를 절감하고, 소비전력을 절감하여 에너지 효율을 향상시키는 효과가 있다.The electric motor using a coil embedded with silver nanoparticles according to the present invention according to the above configuration does not increase the coil winding amount of the stator, thereby reducing the winding working time and manufacturing process cost, and reducing power consumption to improve energy efficiency. There is.

또한, 기존 재생 전동기 대비 저항 손실이 적고, 전동기의 수명을 더욱 연장시켜 재생 전동기의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, there is an effect of improving the reliability of the regenerative motor by lowering the resistance loss compared to the existing regenerative motor and further extending the life of the motor.

도 1은 본 발명에 따른 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기를 일부 절개하여 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 은 나노입자가 매립된 코일을 도시한 사시도.
도 3은 도 2에 따른 코일을 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 은 나노입자가 매립된 코일의 제조방법을 도시한 공정도.
도 5는 본 발명에 따른 은 나노입자가 매립된 코일의 표면을 식각하는 단계를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 은 나노입자가 매립된 코일의 표면 저항을 도시한 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 수거된 폐전동기를 재생하는 전동기 재생방법을 도시한 공정도.
1 is a block diagram showing a partial cut-away of an electric motor using a coil in which silver nanoparticles are embedded according to the present invention.
2 is a perspective view showing a coil in which silver nanoparticles are embedded according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing the coil according to Figure 2;
Figure 4 is a process diagram showing a method of manufacturing a coil in which silver nanoparticles are embedded according to the present invention.
5 is a view showing a step of etching the surface of a coil in which silver nanoparticles are embedded according to the present invention.
6 is a graph showing the surface resistance of a coil in which silver nanoparticles are embedded according to the present invention.
7 is a process chart showing a motor regeneration method for regenerating the collected waste motor according to the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the accompanying drawings.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.The accompanying drawings are only an example shown to describe the technical idea of the present invention in more detail, so the technical idea of the present invention is not limited to the form of the accompanying drawings.

본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명에서는 도 1에 도시된 유도 전동기를 일예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 직류 및 교류 전동기, STEPPER 전동기 및 BLDC 전동기 등 다양한 종류의 전동기들에 모두에서 그 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능할 것이다.Prior to describing the present invention, in the present invention, the induction motor shown in FIG. 1 will be described as an example. However, the present invention is not limited thereto, and the scope of its application to various types of electric motors such as DC and AC motors, STEPPER motors, and BLDC motors, as well as diversification, deviates from the gist of the present invention as claimed in the claims. Without it, various modifications will be possible.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기는 프레임(100), 고정자(110) 및 회전자(120)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the electric motor using a coil in which silver nanoparticles are embedded according to the present invention includes a frame 100, a stator 110, and a rotor 120.

상기 프레임(100)은 전동기의 몸체를 형성하는 것으로, 고정자(110) 및 회전자(120)를 수용할 수 있도록 구성된다. The frame 100 forms the body of an electric motor and is configured to accommodate the stator 110 and the rotor 120.

상기 프레임(100)의 외부에는 각종 단자가 마련된 단자함(130)이 구비된다. 또한, 상기 프레임(100)에는 외부 공기가 프레임(100) 내부로 유입되도록 공기유입구(미도시)가 형성될 수 있다. A terminal box 130 provided with various terminals is provided outside the frame 100. In addition, an air inlet (not shown) may be formed in the frame 100 to allow external air to flow into the frame 100.

이 밖에, 상기 프레임(100)의 일측에는 회전에 의해 공기유동을 발생시켜 프레임(100)의 내부로 외부 공기를 유입시키는 냉각팬(140)이 구비될 수 있고, 외부로 공기를 배출시킬 수 있도록 유도하는 팬커버(150)가 결합될 수 있다.In addition, one side of the frame 100 may be provided with a cooling fan 140 for introducing external air into the frame 100 by generating air flow by rotation, and to discharge air to the outside. The inducing fan cover 150 may be coupled.

또한, 상기 프레임(100)의 양측에는 베어링 브라켓(160)이 각각 결합될 수 있다. 상기 고정자(110)는 교류전원을 인가받아 회전자계를 형성하는 코일(112)과, 회전자계에 의해 발생된 자속의 통로를 형성하는 고정자 철심(113)을 포함한다. In addition, bearing brackets 160 may be coupled to both sides of the frame 100, respectively. The stator 110 includes a coil 112 that receives AC power and forms a rotating magnetic field, and a stator core 113 that forms a path for magnetic flux generated by the rotating magnetic field.

상기 고정자(110)는 상기 고정자 철심(113)의 내주면을 따라 다수의 슬롯(111)이 형성되고, 상기 슬롯(111)에 코일(112)이 권선된다. The stator 110 has a plurality of slots 111 formed along the inner circumferential surface of the stator core 113, and a coil 112 is wound in the slot 111.

상기 고정자 철심(113)에 권선되는 코일(112)은 슬롯(111)을 따라 원주방향으로 권선되기 때문에 교류전원 인가 시 샤프트에 평행한 방향으로 자계를 형성하게 된다.Since the coil 112 wound around the stator core 113 is wound in a circumferential direction along the slot 111, a magnetic field is formed in a direction parallel to the shaft when AC power is applied.

상기 회전자(120)는 상기 고정자(110)와 동심원을 이루도록 설치되며, 중심부에 샤프트(121)가 회전 가능하게 결합되어 상기 고정자(110)의 자기장에 의해 회전된다. 상기 회전자(120)는 코일(112)에 의해 유기된 전류와 자속의 상호작용에 의해 토크를 발생시키는 회전자 도체(122)와, 자속의 통로를 형성하는 자성체의 회전자 철심(123)을 포함한다.The rotor 120 is installed to form a concentric circle with the stator 110, and the shaft 121 is rotatably coupled to the center of the stator 110 to rotate by the magnetic field of the stator 110. The rotor 120 includes a rotor conductor 122 that generates torque by an interaction between a current induced by the coil 112 and a magnetic flux, and a rotor core 123 of a magnetic material that forms a path for the magnetic flux. Include.

상기 샤프트(121)는 전동기의 회전력을 외부로 전달할 수 있도록 구성되며, 상기 프레임(100)의 양측에 구비된 베어링(170)에 회전 가능하게 지지된다. 특히, 상기 샤프트(121)는 일단이 프레임(100)의 외측으로 노출되도록 연장되어 회전력을 외부 장치에 전달할 수 있다.The shaft 121 is configured to transmit the rotational force of the electric motor to the outside, and is rotatably supported by bearings 170 provided on both sides of the frame 100. In particular, the shaft 121 extends so that one end is exposed to the outside of the frame 100 to transmit rotational force to an external device.

상기 회전자 도체(122)는 알루미늄 다이캐스팅으로 제작되어 회전자 철심(123)에 형성된다. 이와 같이 구성된 회전자 도체(122)는 코일(112)과의 전기적 작용을 통해 샤프트(121)의 회전에 필요한 기전력을 생성할 수 있다.The rotor conductor 122 is made of aluminum die casting and is formed on the rotor core 123. The rotor conductor 122 configured as described above may generate an electromotive force required for rotation of the shaft 121 through an electrical action with the coil 112.

상기 회전자 철심(123)은 샤프트(121)와 결합되며, 상기 샤프트(121)의 둘레를 감싸는 형태로 배치되어 샤프트(121)와 함께 회전한다.The rotor core 123 is coupled to the shaft 121 and is disposed to surround the shaft 121 to rotate together with the shaft 121.

이러한 구성을 통해 상기 코일(112)에 교류전원이 인가되면서 회전자계가 발생하여 상기 고정자 철심(113)을 통해 자속이 회전하게 되고, 이러한 회전 자속이 회전자 도체(122)와 쇄교(자기력선이 코일과 교차)함으로써 상기 회전자도체(122)에 전류를 유기하게 된다. 이때, 상기 회전자 도체(122)에 유기된 전류는 자속과 함께 플레밍의 왼손법칙에 따라 토크를 발생하게 된다.Through this configuration, as AC power is applied to the coil 112, a rotating magnetic field is generated, and a magnetic flux is rotated through the stator core 113, and the rotating magnetic flux is linked to the rotor conductor 122 (the magnetic line of force is And crossing) to induce a current in the rotor conductor 122. At this time, the current induced in the rotor conductor 122 generates torque along with magnetic flux according to Fleming's left hand rule.

여기에서, 상기 코일(112)은 상기 고정자(110) 또는 회전자(120) 중 선택되는 어느 하나 이상에 권선될 수 있으며, 이때 상기 전동기(1000)는 상기 코일(112)이 권선되는 형태에 따라 다양한 방식의 전동기로 구성될 수 있다. Here, the coil 112 may be wound on any one or more selected from the stator 110 or the rotor 120, and at this time, the electric motor 1000 may be wound according to the form in which the coil 112 is wound. It can be configured with various types of electric motors.

이하에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 고정자(110)가 만드는 회전 자계에 의해, 전기 존도체의 회전자(120)에 유도전류가 발생하여 미끄러짐에 대응한 회전 토크가 발생하는 유도전동기를 일예로 들어 자세히 설명하기로 한다. Hereinafter, as shown in FIG. 1, an induction motor in which an induced current is generated in the rotor 120 of the electric conductor by a rotating magnetic field made by the stator 110 to generate a rotational torque corresponding to slippage is an example. Let me explain in detail.

그러나 본 발명의 전동기(1000)는 후술하는 상기 코일(112)의 위치 및 권선 방식에 한정하지 아니하며, 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 다양한 형태로 변형실시가 가능할 것이다.However, the electric motor 1000 of the present invention is not limited to the position and winding method of the coil 112 to be described later, and may be modified in various forms without departing from the gist of the present invention.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 코일(112)은 구리기재(112b)로 이루어진 와이어 형태로 제작되어, 상기 고정자(110)에 형성된 슬롯 상에 권선되며, 상기 코일(112)은 구리기재(112b)의 표면으로부터 내측으로 함몰된 다수의 공극(112a)의 내부에 은 나노입자(112c)가 매립되어 구성된다. 2 and 3, the coil 112 is manufactured in the form of a wire made of a copper substrate 112b, and is wound on a slot formed in the stator 110, and the coil 112 is copper Silver nanoparticles 112c are embedded in the interior of the plurality of voids 112a that are depressed inward from the surface of the substrate 112b.

이때, 상기 코일(112)은 원형, 사각형 등의 형태로 형성되는 것이 바람직하나, 상기 코일(112)의 형상은 이에 한정되지 않고 다양한 형태로 형성될 수 있다.In this case, the coil 112 is preferably formed in a shape such as a circle or a square, but the shape of the coil 112 is not limited thereto and may be formed in various shapes.

상기 구리기재(112b)는 상기 코일(112)을 이루는 원재료로서, 구리 또는 구리합금으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 은 나노입자(112c)는 구리기재(112b)를 이용하여 와이어 형태로 기(旣) 제작된 코일의 전기전도도를 향상시키기 위하여 상기 구리기재(112b)의 표면 상에 특수 처리를 통해 매립시켜 일체로 성형하기 위한 재료로서, 상기 구리기재(112b) 보다 높은 전기전도도를 이루며, 낮은 용융점을 이루고 있다.The copper substrate 112b is a raw material constituting the coil 112, and is preferably made of copper or a copper alloy, and the silver nanoparticles 112c are formed in a wire form using a copper substrate 112b. In order to improve the electrical conductivity of the manufactured coil, it is a material for integrally forming by embedding on the surface of the copper base 112b through a special treatment, and has a higher electrical conductivity than the copper base 112b and has a lower melting point. Is being achieved.

따라서, 상기 구리기재(112b)에 공극을 형성하고, 구리기재(112b)에 형성된 공극에 은 나노입자(112c)를 매립하여 이루어진 코일은 상기 구리기재(112b)로만 이루어진 코일보다 전기전도성, 내구성 및 내산성을 향상시킬 수 있다.Therefore, a coil formed by forming voids in the copper substrate 112b and embedding silver nanoparticles 112c in the voids formed in the copper substrate 112b has electrical conductivity, durability, and more than a coil made of only the copper substrate 112b. Acid resistance can be improved.

이때, 상기 코일(112)은 구리 또는 구리합금 100 중량부를 기준으로 은 나노입자 0.4~1 중량부를 포함하도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 은 나노입자(112c)가 0.4 중량부 미만인 경우에는 코일(112)의 전기전도성 향상과 산화방지에 제한적일 수 있으며, 1 중량부를 초과하는 경우에는 은의 함량이 증가하여 제조공정의 단가가 증가되는 문제가 있다.At this time, the coil 112 is preferably formed to include 0.4 to 1 parts by weight of silver nanoparticles based on 100 parts by weight of copper or copper alloy, and when the silver nanoparticles 112c are less than 0.4 parts by weight, the coil 112 ) May be limited in improving the electrical conductivity and preventing oxidation, and if it exceeds 1 part by weight, the content of silver increases, thereby increasing the cost of the manufacturing process.

또한, 상기 공극(112a)의 크기는 1㎚~3㎛이며, 상기 공극(112a)의 크기가 1㎚ 미만인 경우에는 공극(112a)의 크기가 너무 작아 일반적인 코일의 표면 거칠기 와 큰 차이가 나지 않고, 3㎛를 초과하는 경우에는 공극(112a)의 크기가 너무 커서 은 나노입자(112b)가 충분히 매립되지 않고 분리되는 문제가 있다.In addition, the size of the pore (112a) is 1nm ~ 3㎛, when the size of the pore (112a) is less than 1nm, the size of the pore (112a) is too small, there is no significant difference from the surface roughness of a general coil In the case of exceeding 3 μm, the size of the pores 112a is too large, and the silver nanoparticles 112b are not sufficiently buried and separated.

이때, 상기 은 나노입자(112b)의 크기는 1~800㎚이며, 상기 은 나노입자(112c)의 크기가 1㎚ 미만인 경우에는 너무 작은 입자를 제조하기 위해 추가 공정이 요구되어 제조공정의 단가가 상승되는 문제가 있고, 800㎚를 초과하는 경우에는상기 공극(112a) 내의 매립이 용이하지 않다.At this time, the size of the silver nanoparticles 112b is 1 to 800 nm, and when the size of the silver nanoparticles 112c is less than 1 nm, an additional process is required to manufacture too small particles, and thus the cost of the manufacturing process There is a problem of rising, and when it exceeds 800 nm, it is not easy to fill in the voids 112a.

이러한 코일(112)은 도 4에 도시된 바와 같이, 구리기재 표면 상에 다수의 공극을 형성하는 공극형성단계(S410), 상기 구리기재 상에 은 나노입자를 포함하는 페이스트를 도포하는 도포단계(S420), 상기 구리기재 표면에 형성된 은 나노입자막을 제거하는 식각단계(S430) 및 은 나노입자를 포함하는 구리기재를 가열하는 가열단계(S440)를 거쳐 제조된다.As shown in FIG. 4, the coil 112 includes a void forming step (S410) of forming a plurality of voids on the surface of a copper substrate, and a coating step of applying a paste containing silver nanoparticles on the copper substrate ( S420), the etching step (S430) of removing the silver nanoparticle film formed on the surface of the copper substrate, and the heating step (S440) of heating the copper substrate including the silver nanoparticles.

이를 더욱 자세하게 설명하면, 먼저 코일(112)의 기본재료가 되는 구리기재(112b)의 표면에 다수의 공극(112a)을 형성한다(S410). 이때 상기 구리기재(112b)의 표면에 다수의 공극을 형성하는 단계는 산 처리, 염기 처리, 플라즈마 처리 및 물리적 처리 중에서 선택된 하나의 방법에 의해 구리기재(112b)의 표면을 에칭(etching)하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있으며, 산 처리의 경우, 산은 염산, 황산, 질산, 불산 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상을 사용할 수 있다. To describe this in more detail, first, a plurality of voids 112a are formed on the surface of the copper substrate 112b, which is the basic material of the coil 112 (S410). In this case, the step of forming a plurality of voids on the surface of the copper substrate 112b is a step of etching the surface of the copper substrate 112b by one method selected from acid treatment, base treatment, plasma treatment, and physical treatment. In the case of acid treatment, one or more selected from the group consisting of hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, and combinations thereof may be used.

또한, 염기 처리의 경우, 염기는 알칼리 금속 및 아민류를 포함하는 것일 수 있다. 여기서, 알칼리 금속은 Li, Na, K 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상을 사용할 수 있다.In addition, in the case of base treatment, the base may include an alkali metal and amines. Here, the alkali metal may be one or more selected from the group consisting of Li, Na, K, and combinations thereof.

또한, 상기 염기는 NaOH, KOH, LiOH 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상을 사용할 수 있다. In addition, the base may be one or more selected from the group consisting of NaOH, KOH, LiOH, and combinations thereof.

상기 아민류는 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 메틸렌디아민, 에틸아민, 1,2-디메톡시에탄, 헥사메틸렌이민, 디이소프로필아미드, 디에탄올아민, 올리에틸렌아민및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 액체 암모늄계 물질, 에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리아민펜타아세트 산, 디아미노하이드록시프로판테트라아세트산, 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 것, 또는 테르라하이드로퓨란, 다이메틸설폭사이드, 헥사메틸포스포러아마이드, 디에틸아민, 트리에틸아민, 디에틸렌트리아민, 톨루엔 디아민, m-페닐렌디아민, 디페닐메탄디아민, 헥사메틸렌디아민, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타아민, 헥사메틸렌테트라아민, 에탄올아민, 다이에탄올아민, 트리에탄올아민 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상을 사용할 수 있다.The amines are selected from the group consisting of ethylenediamine, propylenediamine, methylenediamine, ethylamine, 1,2-dimethoxyethane, hexamethyleneimine, diisopropylamide, diethanolamine, oleethyleneamine, and combinations thereof. Liquid ammonium-based material, ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, diaminohydroxypropanetetraacetic acid, and those selected from the group consisting of combinations thereof, or terahydrofuran, dimethylsulfoxide, Hexamethylphosphoramide, diethylamine, triethylamine, diethylenetriamine, toluene diamine, m-phenylenediamine, diphenylmethanediamine, hexamethylenediamine, triethylenetetraamine, tetraethylenepentaamine, hexamethylenetetra One or more selected from the group consisting of amine, ethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, and combinations thereof may be used.

또한, 플라즈마 처리의 경우, 플라즈마에 의한 코일(112)의 표면 에칭 시 500~1000℃의 온도에서 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, in the case of plasma treatment, it is preferable to perform the surface etching of the coil 112 by plasma at a temperature of 500 to 1000°C.

이때, 상기 플라즈마의 온도가 500℃ 미만인 경우에는 상기 코일(112)의 표면에 공극(112a)이 충분히 생성되지 않으며, 1000℃를 초과하는 경우에는 플라즈마 장치 내에 열손상이 발생할 수 있다. In this case, when the temperature of the plasma is less than 500°C, the voids 112a are not sufficiently generated on the surface of the coil 112, and when it exceeds 1000°C, thermal damage may occur in the plasma device.

즉, 상기 플라즈마는 500~900W의 전력 하에서 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 플라즈마의 전력이 500W 미만인 경우에는 상기 코일(112)의 표면에 공극(112a)이 충분히 생성되지 않을 수 있으며, 900W를 초과하는 경우에는 플라즈마로 인해 코일(112)의 플라즈마 이온이 사방으로 튀어 챔버의 내부가 오염될 수 있다. That is, the plasma is preferably performed under a power of 500 ~ 900W, and when the power of the plasma is less than 500W, the void 112a may not be sufficiently generated on the surface of the coil 112, and when it exceeds 900W Plasma ions in the coil 112 may splash in all directions due to plasma, thereby contaminating the interior of the chamber.

또한, 플라즈마 처리는 10-1~700 Torr의 압력 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 더하여, 물리적 처리의 경우, 상기 코일(112)과 3~5㎛ 크기의 다이아몬드 파우더를 용매 내에 침지한 후 15분~1시간 동안 초음파 처리를 할 수 있다.In addition, the plasma treatment is preferably performed under a pressure of 10-1 to 700 Torr. In addition, in the case of physical treatment, after the coil 112 and diamond powder having a size of 3 to 5 μm are immersed in a solvent, ultrasonic treatment may be performed for 15 minutes to 1 hour.

이어서, 상기 구리기재(112b)의 표면에 은 나노입자(112c)를 포함하는 페이스트를 도포한다(S420). Subsequently, a paste including silver nanoparticles 112c is applied to the surface of the copper substrate 112b (S420).

이때, 상기 은 나노입자(112b)를 포함하는 페이스트는 톨루엔, 젖산 에틸, 아크릴 수지 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상을 사용할 수 있다.In this case, as the paste including the silver nanoparticles 112b, one or more selected from the group consisting of toluene, ethyl lactate, acrylic resin, and combinations thereof may be used.

상기 구리기재(112b)에 은 나노입자(112b)를 포함하는 페이스트를 도포하는 방법은 스핀 코팅법, 캐스트법, 량뮤어-블로젯(Langmuir-Blodgett, LB)법, 잉크젯 프린팅법, 노즐 프린팅법, 슬롯 다이 코팅법, 닥터블레이드 코팅법, 스크린 프린팅법, 딥 코팅법, 그래비어 프린팅법, 리버스 오프센 프린팅법, 스프레이 코팅법 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 하나 이상을 사용할 수 있다.The method of applying a paste containing silver nanoparticles 112b to the copper substrate 112b is a spin coating method, a cast method, a Langmuir-Blodgett (LB) method, an inkjet printing method, a nozzle printing method. , Slot die coating method, doctor blade coating method, screen printing method, dip coating method, gravure printing method, reverse offsen printing method, spray coating method, and one or more selected from the group consisting of combinations thereof can be used. have.

이때, 상기 은 나노입자(112b)를 포함하는 페이스트의 농도 및 양을 조절함으로써 상기 구리기재(112b)에 도포되는 은 나노입자(112b)의 양을 조절할 수 있으며, 상기 은 나노입자(112b)의 크기를 조절하기 위해 비즈밀(beadsmill), 볼밀(ball mill), 어트리션 밀(attrition mill) 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택된 하나를 사용할 수 있다.At this time, by adjusting the concentration and amount of the paste containing the silver nanoparticles 112b, the amount of the silver nanoparticles 112b applied to the copper substrate 112b can be adjusted. In order to adjust the size, one selected from the group consisting of beads mill, ball mill, attention mill, and combinations thereof may be used.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 코일(112)의 제조단계에서 상기 은 나노입자(112c)를 포함하는 페이스트가 도포된 구리기재(112b)의 표면에 형성된 은 나노입자막을 제거하는 식각단계(S430)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 5, in the manufacturing step of the coil 112, an etching step of removing the silver nanoparticle film formed on the surface of the copper substrate 112b to which the paste containing the silver nanoparticles 112c is applied ( S430) may be further included.

상기 은 나노입자(112c)를 포함하는 페이스트는 상기 구리기재(112b)의 공극(112a) 내에 채워질 뿐만 아니라 구리기재(112b)의 표면에 막 형태로 형성될 수도 있으므로, 상기 구리기재(112b)의 표면에 막 형태로 형성 은 나노입자막을 식각함으로써, 구리기재(112b)의 표면에 막 형태로 형성된 은 나노입자(112b)를 제거하여 상기 은 나노입자(112b)가 상기 공극(112a) 내에서만 위치할 수 있다. The paste containing the silver nanoparticles 112c is not only filled in the voids 112a of the copper substrate 112b, but may also be formed in the form of a film on the surface of the copper substrate 112b. By etching the silver nanoparticle film formed in the form of a film on the surface, the silver nanoparticles 112b formed in the form of a film on the surface of the copper substrate 112b are removed, so that the silver nanoparticles 112b are located only in the pore 112a. can do.

이때, 상기 식각은 물리적인 방법(예를 들면, 다른 물건을 이용하여 긁는 방법), 초음파 처리 방법 등에 의해 수행될 수도 있다.In this case, the etching may be performed by a physical method (for example, a method of scraping using another object), an ultrasonic treatment method, or the like.

이어서, 은 나노입자(112b)를 포함하는 페이스트가 도포된 구리기재(112b)를 가열한다(S440). 상기 구리기재(112b)의 가열은 25~100℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.Subsequently, the copper substrate 112b to which the paste including the silver nanoparticles 112b is applied is heated (S440). The heating of the copper substrate 112b is preferably performed at a temperature of 25 to 100°C.

일반적으로 금속을 가공하기 위해서는 높은 온도가 요구된다. 반면, 본 발명의 은 나노입자가 매립된 구리기재(112b)은 100℃ 미만의 낮은 온도에서 열처리하여 구리기재(112b)의 전기전도성 및 내산성을 향상시키는 효과를 달성할 수 있다. 더욱이, 높은 온도 조건을 만들기 위해서는 많은 에너지 및 비용이 소모된다.In general, high temperatures are required to process metal. On the other hand, the copper substrate 112b in which the silver nanoparticles of the present invention are buried may be heat-treated at a low temperature of less than 100°C to achieve an effect of improving the electrical conductivity and acid resistance of the copper substrate 112b. Moreover, it consumes a lot of energy and cost to create high temperature conditions.

그러나, 본 발명의 은 나노입자가 매립된 구리기재(112b)는 100℃ 미만의 낮은 온도에서 열처리함으로써 제조공정의 단가를 절감하고, 상용화가 용이하다. However, the copper substrate 112b in which the silver nanoparticles of the present invention are embedded is heat-treated at a low temperature of less than 100° C. to reduce the cost of the manufacturing process and facilitate commercialization.

더욱 자세하게는, 상기 은 나노입자가 매립된 구리기재(112b)의 경우, 구리의 용융점은 1,085℃이고, 은의 용융점은 961.8℃ 이지만, 이때 상기 은 나노입자(112c)를 입경이 작은 은 나노입자로 이루어질 경우, 입자의 크기가 나노미터 단위로 작아지면, 입자의 부피에 비해 표면적이 증가하므로 용융온도는 현저히 낮아지게 됨에 따라, 상기 구리기재(112b)의 가열단계를 낮은 온도에서 수행할 수 있다.More specifically, in the case of the copper substrate 112b in which the silver nanoparticles are embedded, the melting point of copper is 1,085°C, and the melting point of silver is 961.8°C, but at this time, the silver nanoparticles 112c are used as silver nanoparticles having a small particle size. In this case, when the size of the particles is reduced in nanometers, the surface area increases compared to the volume of the particles, so that the melting temperature is significantly lowered. Accordingly, the heating step of the copper substrate 112b can be performed at a low temperature.

한편, 상기 구리기재(112b)의 가열 온도에 따라 가열 시간이 조절될 수 있으며, 예를 들어, 25℃의 낮은 온도에서는 1시간, 100℃의 높은 온도에서는 5분 동안 가열하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the heating time may be adjusted according to the heating temperature of the copper substrate 112b. For example, it is preferable to heat for 1 hour at a low temperature of 25°C and 5 minutes at a high temperature of 100°C.

상기 가열 과정에서 은 나노입자를 포함하는 페이스트에 포함되는 은 이외의 용매와 같은 물질이 제거될 수도 있다. 이와 같이, 상기 은 나노입자가 매립된 구리기재(112b)는 전기전도성 및 내산성이 향상된다. In the heating process, a material such as a solvent other than silver included in the paste containing silver nanoparticles may be removed. In this way, the copper substrate 112b in which the silver nanoparticles are embedded is improved in electrical conductivity and acid resistance.

이에 따라, 은 나노입자가 매립된 구리기재로 제조된 코일(112)은 인가될 수 있는 전류가 증가하여 유도 자기장의 크기가 증가할 수 있다. 또한, 내산성이 향상되어 은 나노입자가 매립된 구리기재로 제조된 코일(112)의 내구성이 증가한다.Accordingly, the coil 112 made of a copper substrate in which silver nanoparticles are embedded may increase the current that can be applied, thereby increasing the magnitude of the induced magnetic field. In addition, since the acid resistance is improved, the durability of the coil 112 made of a copper substrate in which silver nanoparticles are embedded is increased.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the contents of the present invention are not limited to the following examples.

[실시예 1][Example 1]

먼저, 15㎜ 길이의 코일을 비커(beaker) 내부에 투입한 후, 비커에 증류수와 3㎛ 크기의 다이아몬드 파우더를 추가로 투입하였다. First, a 15 mm long coil was introduced into a beaker, and then distilled water and a 3 μm sized diamond powder were additionally added to the beaker.

상기 비커를 30분 동안 초음파 처리하여 코일의 구리기재 표면에 공극을 형성하였다. 공극이 형성된 코일을 비커에서 꺼낸 후, 공극이 형성된 코일에 은 나노입자를 포함하는 페이스트를 도포하였다. The beaker was subjected to ultrasonic treatment for 30 minutes to form voids on the surface of the copper substrate of the coil. After the coil with voids was removed from the beaker, a paste containing silver nanoparticles was applied to the coil with voids.

상기 은 나노입자를 포함하는 페이스트가 도포된 코일의 표면을 사포를 이용하여 은 나노입자막을 제거하여 은 나노입자가 공극 내에만 형성될 수 있도록 하였다. The silver nanoparticle film was removed using a sandpaper on the surface of the coil on which the paste containing the silver nanoparticles was applied, so that the silver nanoparticles could be formed only in the pores.

상기 은 나노입자를 포함하는 페이스트가 도포된 코일을 90℃의 온도에서 30분 동안 가열하여 은 나노입자가 0.41% 매립된 코일을 제조하였다. The coil to which the paste containing the silver nanoparticles was applied was heated at a temperature of 90° C. for 30 minutes to prepare a coil in which 0.41% of the silver nanoparticles were embedded.

[실시예 2][Example 2]

은 나노입자의 양이 0.49%인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노입자가 매립된 코일을 제조하였다.A coil in which silver nanoparticles are embedded was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of silver nanoparticles was 0.49%.

[실시예 3][Example 3]

은 나노입자의 양이 0.60%인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노입자가 매립된 코일을 제조하였다.A coil in which silver nanoparticles are embedded was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of silver nanoparticles was 0.60%.

[실시예 4][Example 4]

은 나노입자의 양이 0.67%인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노입자가 매립된 코일을 제조하였다.A coil in which silver nanoparticles are embedded was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of silver nanoparticles was 0.67%.

[실시예 5][Example 5]

은 나노입자의 양이 0.72%인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노입자가 매립된 코일을 제조하였다.A coil in which silver nanoparticles are embedded was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of silver nanoparticles was 0.72%.

[실시예 6][Example 6]

은 나노입자의 양이 0.78%인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노입자가 매립된 코일을 제조하였다.A coil in which silver nanoparticles are embedded was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of silver nanoparticles was 0.78%.

[비교예 1][Comparative Example 1]

은 나노입자의 양이 0.27%인 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 은 나노입자가 매립된 코일을 제조하였다.A coil in which silver nanoparticles are embedded was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of silver nanoparticles was 0.27%.

[비교예 2][Comparative Example 2]

먼저, 15㎜ 길이의 코일에 은 나노입자를 포함하는 페이스트를 도포하였다. First, a paste containing silver nanoparticles was applied to a 15 mm long coil.

상기 은 나노입자를 포함하는 페이스트가 도포된 코일을 90℃의 온도에서 30분 동안 가열하여 은 나노입자가 1.21% 코팅된 코일을 제조하였다.The coil to which the paste containing the silver nanoparticles was applied was heated at a temperature of 90° C. for 30 minutes to prepare a coil coated with 1.21% of the silver nanoparticles.

[실험예 1] 은의 함량에 따른 표면 저항[Experimental Example 1] Surface resistance according to the content of silver

상기 실시예 1 내지 6, 비교예 1 및 비교예 2에서 제조한 은 나노입자가 매립된 코일의 전기적 특성을 관찰하였다.The electrical properties of the coils in which the silver nanoparticles prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 were embedded were observed.

도 6에 도시된 바와 같이, 실시예 1 내지 6에서 제조한 은 나노입자가 매립된 코일의 표면 저항은 초기의 코일의 표면 저항인 8Ω/□ 보다 낮아진 것을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 6, it can be seen that the surface resistance of the coil in which the silver nanoparticles prepared in Examples 1 to 6 are embedded is lower than the initial surface resistance of the coil of 8Ω/□.

반면에, 은 나노입자의 양이 0.27%인 비교예 1의 경우, 표면저항이 9.3Ω/□로 초기의 코일의 표면 저항보다 증가된 것을 확인할 수 있다. On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which the amount of silver nanoparticles is 0.27%, it can be seen that the surface resistance is 9.3Ω/□, which is higher than the surface resistance of the initial coil.

이는 가열 과정에서 코일의 표면에 산화 반응이 일어나며, 상기 은 나노입자의 양이 산화 반응을 막을 수 있을 정도로 충분하지 않다는 것을 의미한다.This means that an oxidation reaction occurs on the surface of the coil during the heating process, and the amount of the silver nanoparticles is not sufficient to prevent the oxidation reaction.

은 나노입자의 함량이 1.21%인 비교예 2의 경우, 표면 저항이 가장낮은 1.31Ω/□로 나타났다. 하지만, 은 나노입자의 함량이 증가하면 제조공정의 단가가 증가하여 경제성이 떨어지는 단점이 있다.In the case of Comparative Example 2 in which the content of silver nanoparticles was 1.21%, the surface resistance was the lowest 1.31Ω/□. However, as the content of silver nanoparticles increases, the cost of the manufacturing process increases, resulting in poor economic efficiency.

[실험예 2] 가열 온도에 따른 표면 저항[Experimental Example 2] Surface resistance according to heating temperature

상기 실시예 6의 은 나노입자가 매립된 코일의 가열 온도에 따른 표면 저항을 측정하였다.The surface resistance according to the heating temperature of the coil in which the silver nanoparticles of Example 6 were embedded was measured.

하기 표 1은 가열 온도에 따른 은 나노입자가 매립된 코일과 은 나노입자가 미매립된 코일의 표면 저항을 나타낸 것이다. Table 1 below shows the surface resistance of a coil in which silver nanoparticles are embedded and a coil in which silver nanoparticles are not embedded according to the heating temperature.

온도(℃)Temperature(℃) 8585 9090 9595 100100 110110 120120 130130 140140 코팅 면(Ω/□)Coating side (Ω/□) 2.32.3 2.12.1 1.41.4 1.81.8 2.32.3 22 2.82.8 1.41.4 반대 면(Ω/□)Opposite side (Ω/□) 6.36.3 7.17.1 8.48.4 7.57.5 13.513.5 16.216.2 18.618.6 22.422.4

표 1에서와 같이, 100℃의 온도까지는 은 나노입자가 매립된 코일의 표면 저항이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 110℃ 내지 130℃의 온도에서는 은 나노입자가 매립된 코일의 저항이 증가하는 것을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the surface resistance of the coil in which the silver nanoparticles are embedded decreases up to a temperature of 100°C. On the other hand, it can be seen that the resistance of the coil in which the silver nanoparticles are embedded increases at a temperature of 110°C to 130°C.

140℃의 온도에서는 은 나노입자가 함친된 코일의 표면 저항이 1.4Ω/□로 감소하였으나, 은 나노입자가 미매립된 코일의 표면 저항이 22.4Ω/□로 증가한 것을 확인할 수 있다. At a temperature of 140°C, the surface resistance of the coil impregnated with silver nanoparticles decreased to 1.4Ω/□, but the surface resistance of the coil without silver nanoparticles increased to 22.4Ω/□.

140℃의 온도에서는 은 나노입자가 미매립된 코일의 산화 반응이 촉진되어 표면 저항이 증가한 것으로 볼 수 있다.At a temperature of 140°C, it can be seen that the oxidation reaction of the coil in which the silver nanoparticles are not embedded is promoted, resulting in increased surface resistance.

즉, 본 발명은 100℃ 미만의 온도에서 코일을 가열처리 함으로써 코일의 전기전도성을 향상시키는 효과가 있다.That is, the present invention has the effect of improving the electrical conductivity of the coil by heating the coil at a temperature of less than 100°C.

[실험예 3] 은의 분리도 확인[Experimental Example 3] Confirmation of silver separation

상기 실시예 6의 은 나노입자가 매립된 코일과 상기 비교예 2의 은나노입자가 코팅된 코일을 초음파 처리한 시간에 따른 은 나노입자의 함량을 확인하였다.The content of the silver nanoparticles according to the ultrasonic treatment time of the coil in which the silver nanoparticles of Example 6 were embedded and the coil coated with the silver nanoparticles of Comparative Example 2 was confirmed.

하기 표 2는 초음파 처리 시간에 따른 은 나노입자의 함량을 나타낸 것이다. Table 2 below shows the content of silver nanoparticles according to the ultrasonic treatment time.

20분20 minutes 40분40 minutes 60분60 minutes 80분80 minutes 100분100 minutes 실시예 6Example 6 0.77%0.77% 0.75%0.75% 0.70%0.70% 0.69%0.69% 0.67%0.67% 비교예 2Comparative Example 2 1.01%1.01% 0.92%0.92% 0.78%0.78% 0.63%0.63% 0.60%0.60%

상기 표 2에서와 같이, 초음파 처리를 진행할수록 실시예 6 및 비교예 2의 은 나노입자의 함량은 감소한다. As shown in Table 2, the content of the silver nanoparticles of Example 6 and Comparative Example 2 decreases as the ultrasonic treatment proceeds.

다만, 초음파 처리를 100분 동안 진행한후, 실시예 6은 처음 은 나노입자의 함량에서 12.98% 감소한 0.67%인 반면, 비교예2는 처음 은 나노입자의 함량에서 40.59% 감소한 0.60%인 것으로 나타났다.However, after performing the ultrasonic treatment for 100 minutes, Example 6 was found to be 0.67%, which was reduced by 12.98% in the content of silver nanoparticles, whereas Comparative Example 2 was found to be 0.60%, which was reduced by 40.59% in the content of silver nanoparticles. .

더욱이, 초음파 처리를 100분 진행 후 실시예 6의 은 나노입자의 함량이 비교예 2의 은 나노입자의 함량보다 큰 것을 확인할 수 있다. Moreover, it can be seen that the content of the silver nanoparticles of Example 6 is greater than the content of the silver nanoparticles of Comparative Example 2 after 100 minutes of ultrasonic treatment.

즉, 코일의 표면에 형성된 공극에 상기 은 나노입자가 매립되면서 은 나노입자와 코일 간의 접합력이 우수해진 것으로 볼 수 있다.That is, it can be seen that the bonding strength between the silver nanoparticles and the coil is improved as the silver nanoparticles are embedded in the pores formed on the surface of the coil.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. The present invention has been described with reference to the accompanying drawings, but it is apparent to those skilled in the art that many various obvious modifications are possible without departing from the scope of the present invention from this description.

따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석 되어져야 한다.Accordingly, the scope of the present invention should be interpreted by the claims set forth to include examples of such many modifications.

< 폐 전동기의 재생방법 ><How to recycle waste motor>

이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 은 나노입자가 매립된 코일을 이용하여, 수거된 폐전동기를 재생하는 전동기 재생방법을 자세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of regenerating an electric motor for regenerating the collected waste electric motor using a coil embedded with silver nanoparticles of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7.

상기 전동기 재생방법은 전동기회수단계(S100), 전동기분해단계(S110), 권선데이터수집단계(S200), 비교역설계단계(S300), 코일제작단계(S400), 전동기조립단계(S500) 및 검증시험단계(S600)를 포함하여 이루어질 수 있다.The motor regeneration method includes the motor recovery step (S100), the motor disassembly step (S110), the winding data collection step (S200), the non-reverse design step (S300), the coil manufacturing step (S400), the motor assembly step (S500) and verification. It may be made including a test step (S600).

먼저, 수리, 검사 또는 정비 대상이 되는 전동기가 설치된 기기에서 상기 전동기를 해체하여, 해체된 전동기를 재생 및 정비를 위한 공장으로 수송하여(S100), 수거되어 공장에 입고된 폐전동기를 분해(S110)하고, 이후, 상기 권선데이터수집단계(S200)에서 상기 폐전동기를 육안검사, 전기적검사 및 기계적검사 단계를 거쳐 전동기의 문제점 및 수리범위를 진단하고, 입고된 폐전동기에 대한 입고검사서를 작성하게 된다. 더욱 자세하게는 상기 육안검사 시에는 폐전동기의 외형 및 구조, 분해된 각 구성의 치수와 페인팅 상태를 육안 및 계측기로 관찰, 측정하고, 상기 전기적검사 시에는 권선저항의 측정은 임의의 주위온도에서 Bridge법으로 측정하고 권선의 단선 및 저항 불평형율을 체크하고, 또한 회전자를 구속하고 입력전류를 정격전류의 100% 근사치에 각각 맞춘 후 그때의 입력 및 전압을 측정하는 구속시험 및 정격전압, 정격주파수에서 무부하로 운전될 때의 입력 및 전류를 측정하는 무부하시험을 포함하여 수행될 수 있다. First, the electric motor is disassembled in the equipment where the electric motor subject to repair, inspection, or maintenance is installed, and transported the disassembled electric motor to the factory for regeneration and maintenance (S100), and the waste electric motor collected and stored in the factory is disassembled (S110). ), and then, in the winding data collection step (S200), the waste motor undergoes visual inspection, electrical inspection, and mechanical inspection steps to diagnose problems and repair ranges of the motor, and to prepare a stock inspection report for the worn waste motor. do. In more detail, during the above visual inspection, the appearance and structure of the waste motor, the dimensions and painting conditions of each disassembled component are observed and measured with the naked eye and a measuring instrument. In the above electrical inspection, the measurement of the winding resistance is performed at an arbitrary ambient temperature. After measuring by law, checking the disconnection and resistance unbalance rate of the winding, restraining the rotor and adjusting the input current to approximate 100% of the rated current, respectively, and measuring the input and voltage at that time, and the rated voltage and rated frequency It can be carried out including a no-load test that measures the input and current when operated at no load.

아울러 상기 기계적 검사 시에는 전동기의 소음진동, 절연저항 및 내전압 측정 및 기동전류, 기동 토크, 효율, 역률, 정격 전류, 정격토크, 최대토크, 회전수 등의 측정 및 소자 검사가 수행된다.In addition, during the mechanical inspection, the noise, vibration, insulation resistance and withstand voltage of the motor are measured, and the starting current, starting torque, efficiency, power factor, rated current, rated torque, maximum torque, rotational speed, etc. are measured and device tests are performed.

이때, 상기 폐전동기의 효율 개선이 필요한지 여부를 판단하는 효율개선판단단계(S210)를 포함하여 구성된다. At this time, it is configured to include an efficiency improvement determination step (S210) of determining whether the efficiency improvement of the waste motor is necessary.

여기에서 상기 효율개선판단단계(S210)는 전동기의 분해 검사 시에 작성된 입고검사서(ITP)에 준하여, 고객 승인서류 또는 검사 기준서를 제1순위로 판단(이때, 전기적 특성은 IEC에서 규정하는 허용차를 적용하는 것이 바람직하다.)하고 이후, 제2순위로 KS 규격(단, KS규격이 명기되지 않은 경우는 IEC 또는 NEMA규격을 따른다)을 기준으로 판정하며, 제3순위로 일반적 관례에 따른 허용치를 적용하여 판한하는 것이 바람직하다.Here, the efficiency improvement determination step (S210) is based on the warehousing inspection form (ITP) created during the overhaul of the motor, and the customer approval document or inspection standard is judged as the first priority (At this time, the electrical characteristic is the tolerance specified by the IEC. It is desirable to apply it.) Afterwards, the second priority is determined based on the KS standard (however, if the KS standard is not specified, follow the IEC or NEMA standard), and the third priority is the allowable value according to the general practice. It is desirable to apply and judge.

더하여, 검사된 전동기의 효율 개선이 필요치 않다고 판단될 경우에는 노후된 일부 부품을 세척 및 정비한 후, 조립하여 재사용이 가능한지 판단하는 검증시험단계(S600)를 수행하여 출고할 수 있다. (S210 - S211 - S500 - S600)In addition, if it is determined that it is not necessary to improve the efficiency of the inspected motor, after washing and servicing some of the old parts, it can be assembled and re-used by performing a verification test step (S600) to be released. (S210-S211-S500-S600)

그러나, 검사된 폐전동기의 효율 개선이 필요하다고 판단될 경우에는, 전동기의 효율을 향상시키기 위한 비교역설계단계(S300)를 통해 전동기를 재생시키는 것이 바람직하다. However, if it is determined that it is necessary to improve the efficiency of the inspected waste motor, it is preferable to regenerate the motor through the non-reverse design step (S300) for improving the efficiency of the motor.

상기 비교역설계단계(S300)는 상기 권선데이터수집단계(S200)에서 수집된 폐코일의 권선데이터를 기반으로 제작사양과 비교하여 전동기의 효율 개선 및 전동기를 재생하기 위한 것으로, 상기 전동기분해단계(S210)에서 제거된 폐코일을 전술한 은 나노입자가 매립된 코일(112)로 교환함으로써, 폐전동기의 효율을 증대, 수명을 연장시켜 재사용할 수 있도록 재생할 수 있다.The non-reverse design step (S300) is to improve the efficiency of the motor and regenerate the motor by comparing it with manufacturing specifications based on the winding data of the waste coil collected in the winding data collection step (S200), and the motor decomposition step ( By replacing the waste coil removed in S210) with the coil 112 in which the silver nanoparticles described above are embedded, the efficiency of the waste motor may be increased, the life span may be extended, and thus reuse may be performed.

더욱 자세하게는, 상기 비교역설계단계(S300)는 재설계 대상이 되는 전동기 각각의 부품에 대한 특성을 검사하는 특성검사단계(S310)와, 이후 대상 부품의 재질, 수치, 슬롯의 개수 및 사이즈, 코일의 권선 횟수, 코일 직경 및 통풍 성능 등을 고려하여 전동기의 효율을 개선하기 위한 재설계단계(S320)를 수행하게 된다. In more detail, the non-reverse design step (S300) includes a characteristic inspection step (S310) of inspecting the characteristics of each part of the electric motor to be redesigned, and then the material, numerical value, number and size of slots of the target part, A redesign step (S320) for improving the efficiency of the motor is performed in consideration of the number of windings of the coil, coil diameter, and ventilation performance.

이때, 상기 재설계단계(S320)는 측정된 폐전동기의 특성과 상기 폐전동기의 제작사양을 비교하여 효율, 역율, 전류 및 전류 감소율 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상이 개선된 코아 및 코일을 선택할 수 있으며, 본 발명의 전동기 재생방법은 상기 폐전동기의 제작사양을 기준으로, 상기 폐전동기의 특성을 재생하기 위하여, 전술한 상기 구리기재(112b)의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극(112a)의 내부에 은 나노입자(112c)가 매립된 코일(112)의 권선 횟수 및 권선 형태를 선택하는 것이 바람직하다. In this case, in the redesign step (S320), a core and a coil having at least one selected from among efficiency, power factor, current, and current reduction rate may be selected by comparing the measured characteristics of the waste motor and the manufacturing specifications of the waste motor. In the electric motor regeneration method of the present invention, based on the manufacturing specifications of the waste electric motor, in order to regenerate the characteristics of the waste electric motor, the inside of the void 112a recessed inward from the surface of the copper substrate 112b described above. It is preferable to select the number of windings and the winding type of the coil 112 in which the silver nanoparticles 112c are embedded.

더욱 자세하게는 상기 폐전동기의 폐코일에 전기전도도가 상기 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일(112)의 전기전도도 보다 낮을 경우, 재권선되는 상기 코일(112)의 권선 횟수를 저감함으로써, 코일 재권선 비용을 저감할 수 있는 장점이 있으며, 아울러 상기 재권선되는 코일(112)이 폐전동기의 폐코일과 같은 권선 횟수로 권선될 시 재생되는 전동기의 효율을 향상시킬 수 있다.In more detail, when the electrical conductivity of the waste coil of the waste motor is lower than the electrical conductivity of the coil 112 in which silver nanoparticles are buried in the voids recessed inward from the surface of the copper substrate, the coil to be re-wound ( By reducing the number of windings of 112), there is an advantage of reducing the cost of rewinding the coil, and in addition, the efficiency of the motor regenerated when the rewinding coil 112 is wound at the same number of windings as the waste coil of a waste motor. Can improve.

이때, 상기 재설계단계(S320)는 선택된 코아 및 코일의 권선 저항, 주변온도 및 기대수명을 고려하여 코아 및 코일의 권선 형상 및 결합구조 등을 설계하는 절연설계단계를 더 포함할 수 있으며, 이후 상기 재설계단계(S320)에서 설계된 상기 코일(112)의 권선 횟수 및 권선 형태로 상기 코일(112)을 권선하는 코일 재권선단계(S330)와, 권선된 코일 및 코아에 절연도료를 피복하기 위한 진공함침(S340) 및 상기 코일 및 코어의 절연성을 진단하는 절연진단단계(350)를 수행하는 것이 바람직하다.At this time, the redesign step (S320) may further include an insulation design step of designing the winding shape and coupling structure of the core and coil in consideration of the winding resistance, ambient temperature, and life expectancy of the selected core and coil. The coil re-winding step (S330) of winding the coil 112 in the number of windings and the winding form of the coil 112 designed in the redesign step (S320), and for covering the wound coil and core with insulating paint. It is preferable to perform the vacuum impregnation (S340) and the insulation diagnosis step 350 of diagnosing the insulation properties of the coil and the core.

아울러, 상기 코일제작단계(S400)는 상기 비교역설계단계(S300)에서 재생된 전동기의 효율을 개선하기 위하여 선택될 수 있으며, 바람직하게는 코일의 재권선에 따른 고정자, 회전자 또는 코일의 구리 손실과 코어의 열 손상에 따른 전자기변화 및 회전자와 고장자의 동심도 이탈 등에 따른 필연적인 효율 저감을 완화하기 위하여 필수적으로 수행되는 것이 바람직하고, 이때 상기 코일제작단계(S400)의 수행 시기는 전술한 순서에 한정하지 아니하며, 본 발명의 요지에 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능할 것이다. In addition, the coil manufacturing step (S400) may be selected to improve the efficiency of the motor regenerated in the non-reverse design step (S300), and preferably, a stator, a rotor or a copper coil according to the rewinding of the coil It is preferable to be performed indispensably to mitigate the inevitable efficiency reduction due to electromagnetic changes due to losses and thermal damage to the core and the deviation of concentricity between the rotor and the fault, and at this time, the timing of performing the coil manufacturing step (S400) is described above. It is not limited to the order, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention.

일예로, 상기 재설계단계(S320)에서는 기제작된 은 나노 입자가 매립된 코일과 폐전동기의 폐코일의 특성을 비교하여 재권선되는 코일의 권선 횟수 및 형태를 설계할 수 있을 것이며, 상기 코일 재권선단계(S330)에서는 기 제작된 코일을 이용하여 코일의 재권선을 수행하여 전동기 재생 공정의 시간을 단축시킬 수 있다.As an example, in the redesign step (S320), it is possible to design the number and shape of the rewinding coil by comparing the characteristics of the coil in which the previously manufactured silver nanoparticles are embedded and the waste coil of the waste motor. In the rewinding step (S330), the rewinding of the coil is performed using a pre-fabricated coil to shorten the time of the motor regeneration process.

아울러, 상기 코일제작단계(S400)는 상술한 바와 같이, 구리기재(112b)의 표면 상에 다수의 공극(112a)을 형성하는 공극형성단계(S410), 상기 공극형성단계(S410)에서 공극(112a)이 형성된 구리기재(112b) 상에 은 나노입자(112c)를 포함하는 페이스트를 도포하는 도포단계(S420), 상기 구리기재(112b)의 표면에 형성된 은 나노입자(112c)의 피막을 제거하는 식각단계(S430) 및 상기 은 나노이바를 포함하는 페이스트가 도포된 구리기재를 가열하는 가열단계(S440)를 거쳐 제조될 수 있다. In addition, the coil manufacturing step (S400), as described above, a void forming step (S410) of forming a plurality of voids (112a) on the surface of the copper substrate (112b), the void in the void forming step (S410) ( A coating step (S420) of applying a paste including the silver nanoparticles 112c on the copper substrate 112b on which 112a) is formed, removing the film of the silver nanoparticles 112c formed on the surface of the copper substrate 112b It may be manufactured through an etching step (S430) and a heating step (S440) of heating the copper substrate to which the paste containing the silver nano-Iba is applied.

이후, 재설계를 마친 각각의 부품을 재조립하는 전동기조립단계(S500)를 수행하고, 재조립된 전동기는 개선 전,후의 특성을 비교하는 특성시험단계(S610) 및 재생된 전동기의 신뢰성 및 열적 수명을 판단하는 부하시험단계(S620)를 거쳐 수명이 다하거나, 효율이 저감된 폐전동기를 재생할 수 있다.Thereafter, the motor assembly step (S500) of reassembling each component that has been redesigned is performed, and the reassembled motor is characterized by a characteristic test step (S610) comparing the characteristics before and after improvement, and the reliability and thermal of the regenerated motor. Through the load test step (S620) of determining the life, it is possible to regenerate a waste motor whose life has expired or has reduced efficiency.

상술한 바와 같이, 본 발명의 전동기 재생방법은 기존의 전동기의 코일 재권선을 통한 재생방법과 대비하여, 필연적으로 발생하는 손실저감을 완화함으로써, 재생된 전동기의 전기전도도 및 내산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 더하여 기재작된 구리 또는 구리합금으로 이루어진 코일의 표면상에 은 나노입자를 매립함으로써, 코일의 물성 향상을 위한 물질 혼합 공정을 생략할 수 있어, 코일의 제조공정을 더욱 간소화 할 수 있고 나아가 구리의 표면에 전체적으로 은을 막 형태로 형성하는 방법 대비, 은의 함량을 선택적으로 저감할 수 있어 생산단가를 더욱 낮출 수 있는 장점이 있다.As described above, the electric motor regeneration method of the present invention can improve the electric conductivity and acid resistance of the regenerated electric motor by mitigating the inevitable loss reduction compared to the regeneration method through rewinding the coil of the existing electric motor. In addition, by embedding silver nanoparticles on the surface of the coil made of copper or copper alloy described above, it is possible to omit the material mixing process for improving the physical properties of the coil, thus further simplifying the coil manufacturing process. Further, compared to the method of forming a silver film on the entire surface of copper, the content of silver can be selectively reduced, thereby further lowering the production cost.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application thereof is diverse, and various modifications can be implemented without departing from the gist of the present invention claimed in the claims.

1000 : 전동기
100 : 프레임 110 : 고정자
111 : 슬롯 112 : 코일
112a : 공극 112b : 구리기재
112c : 은 나노입자
113 : 고정자 철심 120 : 회전자
121 : 샤프트 122 : 회전자 도체
123 : 회전자 철심 130 : 단자함
140 : 냉각팬 150 : 팬커버
160 : 베어링 브라켓 170 : 베어링
S100 : 전동기회수단계 S110 : 전동기분해단계
S200 : 권선데이터수집단계 S210 : 효율개선여부 판단단계
S211 : 세척 및 정비 단계
S300 : 비교역설계단계 S310 : 특성검사단계
S320 : 재설계단계 S330 : 코일재권선단계
S340 : 진공함침단계 S350 : 절연진단단계
S400 : 코일제작단계 S410 : 공극형성단계
S420 : 도포단계 S430 : 식각단계
S440 : 가열단계 S500 : 전동기조립단계
S600 : 검증시험단계 S610 : 특성시험단계
S620 : 부하시험단계
1000: electric motor
100: frame 110: stator
111: slot 112: coil
112a: void 112b: copper base
112c: silver nanoparticles
113: stator core 120: rotor
121: shaft 122: rotor conductor
123: rotor core 130: terminal box
140: cooling fan 150: fan cover
160: bearing bracket 170: bearing
S100: Motor recovery step S110: Motor disassembly step
S200: Winding data collection step S210: Efficiency improvement determination step
S211: cleaning and maintenance steps
S300: non-reverse design step S310: characteristic inspection step
S320: redesign step S330: coil rewind step
S340: vacuum impregnation step S350: insulation diagnosis step
S400: coil manufacturing step S410: void formation step
S420: application step S430: etching step
S440: heating step S500: motor assembly step
S600: verification test step S610: characteristic test step
S620: Load test step

Claims (13)

고정자 또는 회전자 중 어느 하나에 인가된 전류에 의해 유도된 자기장에 의해 회전력을 발생시키는 전동기에 있어서,
상기 전동기는 상기 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상에는 코일이 권선되고,
상기 코일은,
구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극이 형성되고,
상기 공극의 내부에는 은 나노입자가 매립되어 형성되는 것을 특징으로 하는 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기.
In an electric motor that generates a rotational force by a magnetic field induced by a current applied to either a stator or a rotor,
In the electric motor, a coil is wound around at least one or more selected from the stator or the rotor,
The coil,
A void recessed inward from the surface of the copper substrate is formed,
An electric motor using a coil in which silver nanoparticles are embedded, characterized in that formed by embedding silver nanoparticles in the void.
제1항에 있어서,
상기 공극 내부에 충전된 은 나노입자의 외측단부는 상기 공극의 깊이 방향으로 상기 구리기재의 표면 이하의 높이를 이루는 것을 특징으로 하는 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기.
The method of claim 1,
An electric motor using a coil embedded with silver nanoparticles, characterized in that the outer end of the silver nanoparticles filled in the pores has a height below the surface of the copper substrate in the depth direction of the pores.
제2항에 있어서,
상기 코일은,
상기 구리기재 100중량부를 기준으로, 상기 은 나노입자 0.4 ~ 1 중량부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기.
The method of claim 2,
The coil,
An electric motor using a coil embedded with silver nanoparticles, comprising: 0.4 to 1 parts by weight of the silver nanoparticles based on 100 parts by weight of the copper substrate.
제2항에 있어서,
상기 공극의 크기는 1㎚~3㎛인 것을 특징으로 하는 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기.
The method of claim 2,
An electric motor using a coil embedded with silver nanoparticles, characterized in that the size of the pores is 1 nm to 3 μm.
제2항에 있어서,
상기 은 나노입자의 크기는 1 ~ 800nm인 것을 특징으로 하는 은 나노입자가 매립된 코일을 이용한 전동기.
The method of claim 2,
The size of the silver nanoparticles is a motor using a coil embedded with silver nanoparticles, characterized in that 1 ~ 800nm.
은 나노입자가 매립된 코일을 이용하여, 수거된 폐전동기를 재생하는 전동기 재생방법에 있어서,
수거된 폐전동기를 분해하여, 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상에 귄선된 폐코일을 제거하는 전동기분해단계;
상기 폐코일이 제거된 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상에 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일로 재권선하는 위한 비교역설계단계; 및
상기 비교역설계단계에 의해 설계된 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일로 폐코일이 제거된 고정자 또는 회전자 중 선택되는 적어도 어느 하나 이상을 재권선한 후 분해된 상기 폐전동기를 재조립하는 전동기조립단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 재생방법.
In the motor regeneration method for regenerating the collected waste motor using a coil embedded with silver nanoparticles,
A motor disassembly step of disassembling the collected waste motor to remove the waste coil wound around at least one or more selected from a stator or a rotor;
A non-reverse design step for re-winding into a coil in which silver nanoparticles are buried inside the voids recessed inward from the surface of the copper substrate in at least one selected from the stator and the rotor from which the waste coil has been removed; And
Disassemble after re-winding at least one selected from the stator or rotor from which the waste coil has been removed with a coil in which silver nanoparticles are buried in the pores recessed inward from the surface of the copper substrate designed by the non-reverse design step An electric motor regeneration method comprising: an electric motor assembling step of reassembling the waste electric motor.
제6항에 있어서,
상기 비교역설계단계는,
상기 폐전동기의 제작 사양을 기준으로, 상기 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일의 권선 횟수 및 권선 형태를 선택하는 것을 특징으로 하는 전동기 재생방법.
The method of claim 6,
The non-reverse design step,
A method for regenerating an electric motor, characterized in that, based on the manufacturing specification of the waste electric motor, the number of windings and the winding type of a coil in which silver nanoparticles are buried in a void recessed inward from the surface of the copper substrate are selected.
제7항에 있어서,
상기 비교역설계단계에서,
상기 폐전동기의 폐코일에 전기전도도가 상기 구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일의 전기전도도 보다 낮을 경우, 재권선되는 상기 코일의 권선 횟수를 저감하는 것을 특징으로 하는 전동기 재생방법.
The method of claim 7,
In the non-reverse design step,
When the electrical conductivity of the waste coil of the waste motor is lower than the electrical conductivity of the coil in which silver nanoparticles are buried in the voids recessed inward from the surface of the copper substrate, reducing the number of windings of the coil to be re-wound Electric motor regeneration method characterized in that.
제6항에 있어서,
구리기재의 표면으로부터 내측으로 함몰된 공극의 내부에 은 나노입자가 매립된 코일을 제작하는 코일제작단계;를 더 포함하며,
상기 코일제작단계는,
상기 구리기재의 표면 상에 다수의 공극을 형성하는 공극형성단계;
상기 공극이 형성된 구리기재 상에 은 나노입자를 포함하는 페이스트를 도포하는 도포단계; 및
상기 은 나노입자를 포함하는 페이스트가 도포된 구리기재를 가열하는 가열단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 재생방법.
The method of claim 6,
A coil manufacturing step of manufacturing a coil in which silver nanoparticles are embedded in the voids recessed inward from the surface of the copper substrate; further comprising,
The coil manufacturing step,
A void forming step of forming a plurality of voids on the surface of the copper substrate;
A coating step of applying a paste containing silver nanoparticles on the copper substrate in which the pores are formed; And
And a heating step of heating the copper substrate to which the paste containing silver nanoparticles is applied.
제9항에 있어서,
상기 공극형성단계는,
산 처리, 염기처리, 플라즈마 처리 및 물리적 처리 중에서 선택된 어느 하나의 방법에 의해 상기 구리기재의 표면을 에칭(etching)하는 것을 특징으로 하는 전동기 재생방법.
The method of claim 9,
The pore forming step,
An electric motor regeneration method, characterized in that the surface of the copper substrate is etched by any one method selected from acid treatment, base treatment, plasma treatment, and physical treatment.
제9항에 있어서,
상기 도포단계 이후, 상기 코일의 구리기재의 표면에 형성된 은 나노입자의 피막을 제거하는 식각단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기 재생방법.
The method of claim 9,
After the coating step, an etching step of removing a film of silver nanoparticles formed on the surface of the copper substrate of the coil.
제9항에 있어서,
상기 가열단계는,
25 ~ 100℃의 온도에서 상기 구리기재를 가열하는 것을 특징으로 하는 전동기 재생방법.
The method of claim 9,
The heating step,
Electric motor regeneration method, characterized in that heating the copper base material at a temperature of 25 ~ 100 ℃.
제6항 내지 제12항 중 선택되는 어느 하나의 항에 기재된 전동기 재생방법을 이용하여 재생된 전동기.A motor regenerated by using the motor regeneration method according to any one of claims 6 to 12.
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