KR102178380B1 - Rotor capable of reducing cogging torque and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

코깅토크 저감을 위한 회전자 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명에 따른 회전자는, 도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어; 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기; 복수의 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층한 후, 각각의 영구자석 고정돌기의 사이에 설치되는 영구자석; 및 적층된 복수의 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 고정핀;을 포함하며, N은 회전자 코어의 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수인 것을 특징으로 한다.Disclosed are a rotor for reducing cogging torque and a method of manufacturing the same. The rotor according to the present invention includes a rotor core made of a donut-shaped disk; At least a pair of permanent magnet fixing protrusions installed on outer edges in both directions opposite to each other about the rotational axis of the rotor core, and having an equal distance between left and right; After stacking a plurality of rotor cores, the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper surface are stacked so that the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core on the lower surface are offset by (N-1)/N in the set direction, A permanent magnet installed between each of the permanent magnet fixing protrusions; And a fixing pin for fixing the permanent magnet fixing protrusions positioned in the vertical direction from among the plurality of stacked rotor cores, wherein N is a number obtained by dividing the space between the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core at equal intervals. It is characterized in that it is an integer of 2 or more.

Description

코깅토크 저감을 위한 회전자 및 그 제조방법{ROTOR CAPABLE OF REDUCING COGGING TORQUE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Rotor for reducing cogging torque and its manufacturing method {ROTOR CAPABLE OF REDUCING COGGING TORQUE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 회전자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부착형영구자석 동기 전동기에 있어서 제조 공정이 간단할 뿐만 아니라 회전자 코어에 영구자석 고정돌기를 형성하여 회전자의 회전시 영구자석의 이탈을 방지하면서 영구자석 고정돌기에 의해 발생되는 코깅토크 및 역기전력 파형의 고조파를 효율적으로 저감시킬 수 있는, 회전자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor and its manufacturing method, and more particularly, in an attached permanent magnet synchronous motor, the manufacturing process is simple, and by forming a permanent magnet fixing protrusion on the rotor core, a permanent magnet when the rotor rotates. The present invention relates to a rotor and a method of manufacturing the same, which can effectively reduce cogging torque and harmonics of a back electromotive force waveform generated by a permanent magnet fixing protrusion while preventing separation of the permanent magnet.

영구자석을 이용한 동기 전동기회로는 영구자석이 회전자 표면에 위치한 표면 부착형 영구자석 동기 전동기(SPMSM: Surface mounted Permanent Magnet Synchronous Machine)와 영구자석을 회전자 내부에 삽입한 매입영 영구자석 동기 전동기(IPMSM: Interior buried Permanent Machine)가 있다.Synchronous motor circuits using permanent magnets include a surface mounted permanent magnet synchronous motor (SPMSM: Surface Mounted Permanent Magnet Synchronous Machine) in which the permanent magnet is located on the surface of the rotor, and a built-in permanent magnet synchronous motor with a permanent magnet inserted inside the rotor ( IPMSM: Interior buried Permanent Machine).

매입형 영구자석 동기 전동기는 영구자석을 회전자 내부에 삽입함으로써 표면 부착형 영구자석 동기 전동기에 비해 기계적 강도를 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 영구자석의 배치에 따른 자기적인 돌극성이 존재하여 릴랙턴스 토크가 발생하는 점에서 더 나은 출력 토크를 갖는다.Embedded permanent magnet synchronous motors can improve mechanical strength compared to surface-mounted permanent magnet synchronous motors by inserting a permanent magnet into the rotor, and have a magnetic pole according to the arrangement of the permanent magnets, resulting in relaxation. It has better output torque in that torque is generated.

한편, 부착형 영구자석 동기 전동기는 회전자가 고속회전 시 영구자석의 이탈을 방지하기 위한 별도의 구조물이 필요하다.On the other hand, the attached permanent magnet synchronous motor requires a separate structure to prevent the permanent magnet from separating when the rotor rotates at high speed.

도 1은 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 CAN 방식의 회전자 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a structure of a CAN type rotor in an attached permanent magnet synchronous motor.

도 1을 참조하면, CAN 방식의 회전자 구조는 영구자석(14)이 외곽으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 회전자 코어(12)에 영구자석(14)을 부착한 후, 알루미늄 합금이나 수지(16)를 이용하여 영구자석(14)을 감싸는 방법이다. Referring to FIG. 1, in the CAN type rotor structure, after attaching the permanent magnet 14 to the rotor core 12 in order to prevent the permanent magnet 14 from escaping to the outside, aluminum alloy or resin 16 ) To wrap the permanent magnet 14.

그런데, 알루미늄을 이용한 CAN 방식은 알루미늄에 와전류가 흘러 열이 발생할 수 있다는 문제점이 있으며, 수지를 이용한 CAN 방식은 열 경화 수지를 이용하여 회전자를 감싼 후 열 경화시켜야 하기 때문에 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.However, the CAN method using aluminum has a problem that heat may be generated by flowing eddy currents through the aluminum, and the CAN method using resin requires a thermosetting resin to wrap the rotor and then heat curing, which complicates the manufacturing process. There is this.

공개특허공보 제10-2016-0053560호 (공개일자: 2016. 05. 13)Unexamined Patent Publication No. 10-2016-0053560 (Publication date: 2016. 05. 13)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 부착형영구자석 동기 전동기에 있어서 제조 공정이 간단할 뿐만 아니라 회전자 코어에 영구자석 고정돌기를 형성하여 회전자의 회전시 영구자석의 이탈을 방지하면서 회전자 코어의 돌기에 의해 발생되는 코깅토크 및 역기전력 파형의 고조파를 효율적으로 저감시킬 수 있는, 회전자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the above-described problem, and the manufacturing process is simple in an attached permanent magnet synchronous motor, and a permanent magnet fixing protrusion is formed on the rotor core to prevent separation of the permanent magnet when the rotor rotates. An object of the present invention is to provide a rotor and a method of manufacturing the same, which can efficiently reduce cogging torque and harmonics of a back electromotive force waveform generated by projections of a rotor core while preventing.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 회전자는, 도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어; 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기; 복수의 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층한 후, 각각의 영구자석 고정돌기의 사이에 설치되는 영구자석; 및 적층된 복수의 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 고정핀;을 포함하며, N은 회전자 코어의 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수인 것을 특징으로 한다.A rotor according to an aspect of the present invention for achieving the above object includes a rotor core made of a donut-shaped disk; At least a pair of permanent magnet fixing protrusions installed on outer edges in both directions opposite to each other about the rotational axis of the rotor core, and having an equal distance between left and right; After stacking a plurality of rotor cores, the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper surface are stacked so that the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core on the lower surface are offset by (N-1)/N in the set direction, A permanent magnet installed between each of the permanent magnet fixing protrusions; And a fixing pin for fixing the permanent magnet fixing protrusions positioned in the vertical direction from among the plurality of stacked rotor cores, wherein N is a number obtained by dividing the space between the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core at equal intervals. It is characterized in that it is an integer of 2 or more.

여기서, 영구자석 고정돌기는, 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어진다.Here, the permanent magnet fixing protrusion has a shape in which both sides of the lower end are concave and both sides of the upper end are convex.

또한, 각각의 회전자 코어는, 서로 90도의 각도를 이루도록 설치된 두 쌍의 영구자석 고정돌기를 구비하며, 하면에 적층된 회전자 코어와 설정된 방향으로 45도의 각도로 어긋나게 적층된다.In addition, each of the rotor cores includes two pairs of permanent magnet fixing protrusions installed to form an angle of 90 degrees to each other, and the rotor cores stacked on the lower surface thereof are stacked at an angle of 45 degrees in a predetermined direction.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 회전자 제조방법은, 도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어를 적층하여 회전자를 제조하는 회전자 제조방법에 있어서, 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 형성하는 단계; 복수의 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층하는 단계; 적층된 복수의 회전자 코어의 각각의 영구자석 고정돌기의 사이에 영구자석을 설치하는 단계; 및 적층된 복수의 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, N은 회전자 코어의 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수이다.A method for manufacturing a rotor according to an aspect of the present invention for achieving the above object, in the rotor manufacturing method for manufacturing a rotor by stacking a rotor core made of a donut-shaped disk, the rotation axis of the rotor core Forming at least a pair of permanent magnet fixing protrusions that are equally spaced to each other on outer edges of both directions opposite to each other around the center; Stacking a plurality of rotor cores, wherein the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper surface are offset by (N-1)/N in a predetermined direction than the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core at the lower surface; Installing a permanent magnet between the permanent magnet fixing protrusions of the plurality of stacked rotor cores; And fixing the permanent magnet fixing protrusions positioned in the vertical direction from among the plurality of stacked rotor cores. Here, N is an integer equal to or greater than 2 as a number obtained by dividing the intervals between the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core at equal intervals.

또한, 영구자석 고정돌기는, 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어진다.In addition, the permanent magnet fixing protrusion has a shape in which both sides of the lower end are concave and both sides of the upper end are convex.

또한, 영구자석 고정돌기 형성단계는 서로 90도의 각도를 이루도록 두 쌍의 영구자석 고정돌기를 형성하며, 회전자 코어 적층단계는 하면에 적층된 회전자 코어와 설정된 방향으로 45도의 각도로 어긋나게 회전자 코어를 적층한다.In addition, in the permanent magnet fixing protrusion forming step, two pairs of permanent magnet fixing protrusions are formed to form an angle of 90 degrees to each other, and the rotor core stacking step is the rotor core stacked on the lower surface and the rotor is shifted at an angle of 45 degrees in a set direction Stack the core.

본 발명에 따르면, 회전자 코어의 적층을 이용하여 영구자석의 이탈을 방지할 수 있다. According to the present invention, it is possible to prevent separation of the permanent magnet by using the stacking of the rotor core.

또한, 본 발명에 따르면, 회전자 코어에 설치되는 영구자석 고정돌기의 수를줄이며, 회전자 코어를 적층할 때에 순차적으로 설정된 각도씩 어긋나게 적층함으로써 코깅토크를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 역기전력 파형의 고조파를 저감시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the number of permanent magnet fixing protrusions installed on the rotor core is reduced, and cogging torque can be reduced by sequentially stacking the rotor cores at set angles when stacking the rotor core, as well as harmonics of the back EMF waveform. Can be reduced.

도 1은 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 CAN 방식의 회전자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 돌기를 이용한 회전자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 회전자를 제조하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 회전자를 제조하는 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 의해 각각 제조된 회전자에 의한 코깅토크를 비교한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3 및 도 4에 의해 각각 제조된 회전자에 의한 역기전력 파형 고조파를 비교한 예를 나타낸 도면이다.1 is a schematic diagram showing a CAN type rotor in an attached permanent magnet synchronous motor.
2 is a diagram schematically showing a rotor using a projection in an attached permanent magnet synchronous motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating an example of a process of manufacturing the rotor of FIG. 2.
4 is a diagram illustrating another example of a process of manufacturing the rotor of FIG. 2.
5 is a view showing an example of comparing the cogging torque by the rotor manufactured by each of FIGS. 3 and 4.
6 is a view showing an example of comparing the back EMF waveform harmonics by the rotors manufactured by FIGS. 3 and 4 respectively.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코깅토크를 저감하는 회전자 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a rotor for reducing cogging torque and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 돌기를 이용한 방식의 회전자를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a diagram schematically showing a rotor of a method using a projection in an attached permanent magnet synchronous motor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 돌기를 이용한 방식의 회전자 구조(20)는 회전자 코어(22), 영구자석 고정돌기(24), 영구자석(26) 및 고정핀(28)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the rotor structure 20 of the method using the protrusion includes a rotor core 22, a permanent magnet fixing protrusion 24, a permanent magnet 26, and a fixing pin 28.

회전자 코어(22)는 도너츠 형상의 원판으로 이루어진다. The rotor core 22 is made of a donut-shaped disk.

영구자석 고정돌기(24)는 회전자 코어(22)의 회전축(23)을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍으로 이루어진다. 도 2에는 영구자석 고정돌기(24)의 쌍이 회전축(23)을 중심으로 서로 대향되며, 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 8개의 서로 다른 방향을 향하여 형성되고, 각각의 영구자석 고정돌기(24)는 좌우의 다른 영구자석 고정돌기(24)와 45도의 각도를 이루는 것으로 도시하였다. The permanent magnet fixing protrusions 24 are installed on outer edges in both directions opposite to each other about the rotation shaft 23 of the rotor core 22, and consist of at least a pair of left and right equal intervals. In Fig. 2, a pair of permanent magnet fixing protrusions 24 are opposed to each other around the rotation shaft 23, and each permanent magnet fixing protrusion 24 is formed toward eight different directions, and each permanent magnet fixing protrusion ( 24) is shown to form an angle of 45 degrees with the other permanent magnet fixing projections 24 on the left and right.

그러나 영구자석 고정돌기(24)의 수 및 방향은 도시된 것에 한정되지 않는다. 즉, 영구자석 고정돌기(24)는 회전축(23)을 중심으로 서로 대향하는 쌍으로 이루어지며, 각각 좌우 방향의 다른 영구자석 고정돌기(24)와 이루는 간격이 동일한 한 다양한 수 및 방향으로 형성될 수도 있다. 이때, 영구자석 고정돌기(24)는 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.However, the number and direction of the permanent magnet fixing protrusions 24 are not limited to those shown. That is, the permanent magnet fixing protrusions 24 are formed in pairs facing each other around the rotation shaft 23, and may be formed in various numbers and directions as long as the distance between the other permanent magnet fixing protrusions 24 in the left and right directions is the same. May be. At this time, the permanent magnet fixing protrusion 24 is preferably made of a concave shape at both sides of the lower end and a convex shape at both sides of the upper end.

이와 같이 복수의 영구자석 고정돌기(24)가 형성된 회전자 코어(22)를 복수로 적층하여 회전자(20)를 형성한다.In this way, the rotor 20 is formed by stacking a plurality of rotor cores 22 having a plurality of permanent magnet fixing protrusions 24 formed thereon.

도 3은 각각 8개의 영구자석 고정돌기(24)가 형성된 회전자 코어(22)를 이용하여 회전자를 제조하는 방법을 나타낸다. 3 shows a method of manufacturing a rotor using a rotor core 22 in which eight permanent magnet fixing protrusions 24 are formed, respectively.

도 3을 참조하면, 복수의 회전자 코어(22)를 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 서로 일치되도록 적층하며, 각각의 영구자석 고정돌기(24)의 오목한 부분에 영구자석(26)의 양측을 끼워 넣는다. 이후, 적층된 회전자 코어(22)들의 상하 방향의 영구자석 고정돌기(24)를 고정핀(28)으로 고정함으로써, 각각의 회전자 코어(22)는 서로 고정되어 회전자를 형성할 뿐만 아니라 회전시에도 영구자석(26)의 이탈을 방지할 수 있게 된다.3, a plurality of rotor cores 22 are stacked so that each of the permanent magnet fixing protrusions 24 coincide with each other, and the permanent magnet 26 is formed in a concave portion of each permanent magnet fixing protrusion 24. Insert both sides. Thereafter, by fixing the permanent magnet fixing protrusions 24 in the vertical direction of the stacked rotor cores 22 with a fixing pin 28, each of the rotor cores 22 is fixed to each other to form a rotor as well as It is possible to prevent separation of the permanent magnet 26 even during rotation.

그런데, 도 3에 도시한 바와 같이 각각의 회전자 코어(22)가 8 방향 또는 그 이상의 방향으로 형성된 영구자석 고정돌기(24)를 구비하는 경우, 각각의 회전자 코어(22)를 적층하여 형성된 회전자(20)는 줄 모양으로 연속적으로 이어진 영구자석 고정돌기(24)들의 띠를 형성하게 된다. 이와 같은 영구자석 고정돌기(24)들의 띠는 코깅토크를 증가시키고 역기전력 파형의 고조파를 증가시키는 원인이 될 수도 있다.However, as shown in FIG. 3, when each rotor core 22 has a permanent magnet fixing protrusion 24 formed in eight directions or more, it is formed by stacking each rotor core 22 The rotor 20 forms a band of permanent magnet fixing protrusions 24 continuously connected in a row shape. The bands of the permanent magnet fixing protrusions 24 may increase cogging torque and may cause an increase in harmonics of the back EMF waveform.

이에 대하여, 각각의 회전자 코어(22)는 도 3과 같이 8개의 영구자석 고정돌기(24)를 구비하는 대신에, 영구자석 고정돌기(24)의 수를 반으로 줄여 4개의 영구자석 고정돌기(24)를 구비하거나 또는 영구자석 고정돌기(24)의 수를 1/4로 줄여 2개의 영구자석 고정돌기(24)를 구비하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 각각의 영구자석 고정돌기(24)는 회전자 코어(22)의 회전축(23)을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 방향의 다른 영구자석 고정돌기(24)와 등간격을 이룬다.In contrast, each rotor core 22 is provided with eight permanent magnet fixing protrusions 24 as shown in FIG. 3, and instead of having eight permanent magnet fixing protrusions 24, the number of permanent magnet fixing protrusions 24 is reduced in half to four permanent magnet fixing protrusions. It may be implemented to have two permanent magnet fixing projections 24 by providing (24) or reducing the number of the permanent magnet fixing projections 24 to 1/4. In this case, each of the permanent magnet fixing protrusions 24 is installed on the outer edges in both directions opposite to each other about the rotation shaft 23 of the rotor core 22, and other permanent magnet fixing protrusions 24 in the left and right directions. At equal intervals.

이와 같은 회전자(20)는 이와 같은 복수의 회전자 코어(22)를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)가 하면의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층하여 형성된다. 여기서, N은 회전자 코어의 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수이다.Such a rotor 20 stacks a plurality of such rotor cores 22, but the permanent magnet fixing protrusions 24 of the rotor core 22 stacked on the upper surface of the rotor core 22 are It is formed by stacking the permanent magnet fixing protrusions 24 to be shifted by (N-1)/N in a set direction. Here, N is an integer equal to or greater than 2 as a number obtained by dividing the intervals between the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core at equal intervals.

예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이, 각각의 회전자 코어(22)가 네 방향으로 형성된 영구자석 고정돌기(24)를 구비하는 경우, 각각의 영구자석 고정돌기(24)는 좌우의 영구자석 고정돌기(24)와 서로 90도의 각도를 이루게 된다.For example, as shown in FIG. 4, when each rotor core 22 has a permanent magnet fixing protrusion 24 formed in four directions, each permanent magnet fixing protrusion 24 is a left and right permanent magnet It is formed at an angle of 90 degrees to each other with the fixing protrusion (24).

이때, 회전자(20)는 하면에 적층된 회전자 코어(22)에 대하여 상면에 적층하는 회전자 코어(22)를 45도 각도로 어긋나도록 회전시켜 적층할 수 있다. 이때, 영구자석(26)의 양측은 각각의 영구자석 고정돌기(24)의 오목한 부분에 끼워 넣어진다. 이 경우, 적층되는 각각의 회전자 코어(22)들의 상하방향의 각각의 영구자석 고정돌기(24)들은 도 4에 도시한 바와 같이, 회전자 코어(22)의 두께만큼의 공간이 마련된다. In this case, the rotor 20 may be stacked by rotating the rotor core 22 stacked on the upper surface to be shifted at an angle of 45 degrees with respect to the rotor core 22 stacked on the lower surface. At this time, both sides of the permanent magnet 26 are fitted into the concave portions of each of the permanent magnet fixing protrusions 24. In this case, the respective permanent magnet fixing protrusions 24 in the vertical direction of each of the rotor cores 22 to be stacked are provided with a space equal to the thickness of the rotor core 22 as shown in FIG. 4.

고정핀(28)은 상하방향에 위치하는 각각의 영구자석 고정돌기(24)들을 고정함으로써 적층된 회전자 코어(22)들을 고정할 뿐만 아니라 회전자(20)의 회전시에 영구자석(24)이 이탈하는 것을 방지할 수 있게 된다.The fixing pin 28 not only fixes the stacked rotor cores 22 by fixing the respective permanent magnet fixing protrusions 24 positioned in the vertical direction, but also the permanent magnet 24 when the rotor 20 rotates. It becomes possible to prevent this deviation.

또한, 상하방향에 위치하는 각각의 영구자석 고정돌기(24)들은 그 사이에 회전자 코어(22)만큼의 공간이 마련되기 때문에 영구자석 고정돌기(24)로 인한 코깅토크를 저감할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인한 여기전력 파형의 고조파를 저감시킬 수도 있다.In addition, since each of the permanent magnet fixing protrusions 24 located in the vertical direction has a space as much as the rotor core 22 between them, it is possible to reduce the cogging torque due to the permanent magnet fixing protrusions 24. In addition, it is possible to reduce the resulting harmonics of the excitation power waveform.

도 5는 도 3 및 도 4에 의해 각각 제조된 회전자에 의한 코깅토크를 비교한 예를 나타낸 도면이다.5 is a view showing an example of comparing the cogging torque by the rotor manufactured by each of FIGS. 3 and 4.

도 5를 참조하면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 8개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 겹치도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 토크는 216[mNm]로 측정된 반면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 4개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 45도 어긋나도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 토크는 172[mNm]로 측정되었다. Referring to FIG. 5, the rotor core 22 is stacked so that the permanent magnet fixing protrusions 24 of each rotor core 22 are formed into eight and the permanent magnet fixing protrusions 24 overlap each other, In the case of forming (20), the torque by the permanent magnet fixing protrusion 24 was measured to be 216 [mNm], whereas the permanent magnet fixing protrusions 24 of each rotor core 22 were formed into four and each In the case of forming the rotor 20 by stacking the rotor core 22 so that the permanent magnet fixing protrusions 24 are deviated by 45 degrees, the torque by the permanent magnet fixing protrusions 24 was measured as 172 [mNm]. .

이로써, 영구자석 고정돌기의 수를 반으로 줄이며 회전자 코어를 서로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성하는 경우, 영구자석의 크기를 변경하지 않으면서도 기존의 회전자와 형태의 회전자를 형성할 수 있으며, 영구자석 고정돌기에 의한 코깅토크를 현저하게 줄일 수 있음을 알 수 있다.In this way, when the number of permanent magnet fixing protrusions is reduced in half and the rotor cores are stacked to be offset from each other to form a rotor, the existing rotor and the shape of the rotor can be formed without changing the size of the permanent magnet. , It can be seen that the cogging torque by the permanent magnet fixing protrusion can be significantly reduced.

도 6은 도 3 및 도 4에 의해 제조된 회전자에 의한 역기전력 파형 고조파를 비교한 예를 나타낸 도면이다.6 is a view showing an example of comparing the back EMF waveform harmonics by the rotor manufactured by FIGS. 3 and 4.

도 6을 참조하면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 8개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 겹치도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 역기전력 파형의 고조파는 17.8%로 측정된 반면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 4개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 45도 어긋나도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 역기전력 파형의 고조파는 9.4%로 측정되었다.Referring to FIG. 6, the rotor core 22 is stacked so that the permanent magnet fixing protrusions 24 of each rotor core 22 are formed into eight and the permanent magnet fixing protrusions 24 overlap each other, In the case of forming (20), the harmonic of the back electromotive force waveform by the permanent magnet fixing protrusion 24 was measured to be 17.8%, whereas the permanent magnet fixing protrusions 24 of each rotor core 22 were formed as four. When the rotor 20 is formed by stacking the rotor core 22 so that each of the permanent magnet fixing protrusions 24 deviate by 45 degrees, the harmonic of the back EMF waveform by the permanent magnet fixing protrusion 24 is 9.4%. Was measured.

이로써, 영구자석 고정돌기의 수를 반으로 줄이며 회전자 코어를 서로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성하는 경우, 영구자석의 크기를 변경하지 않으면서도 기존의 회전자와 형태의 회전자를 형성할 수 있으며, 영구자석 고정돌기에 의한 역기전력 파형의 고조파를 현저하게 줄일 수 있음을 알 수 있다.In this way, when the number of permanent magnet fixing protrusions is reduced in half and the rotor cores are stacked to be offset from each other to form a rotor, the existing rotor and the shape of the rotor can be formed without changing the size of the permanent magnet. , It can be seen that the harmonics of the back EMF waveform due to the permanent magnet fixing protrusion can be significantly reduced.

한편, 도 4에는 도 3의 8개의 영구자석 고정돌기를 갖는 회전자 코어에 대하여 영구자석 고정돌기를 반으로 줄인 회전자 코어를 45도 각도로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성하는 방법을 도시하였다.Meanwhile, FIG. 4 shows a method of forming a rotor by stacking a rotor core with the permanent magnet fixing protrusions reduced in half with respect to the rotor core having the eight permanent magnet fixing protrusions of FIG. 3 at an angle of 45 degrees.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 회전자는 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 갖는 회전자를 설정된 각도로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성할 수도 있다.However, the rotor according to the embodiment of the present invention may form a rotor by stacking the rotors having a pair of permanent magnet fixing protrusions at a set angle.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 회전자는 회전축을 중심으로 양방향에 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 갖는 회전자 코어를 하면의 회전자 코어에 대하여 상면의 회전자 코어가 45도의 각도로 어긋나도록 회전시키면서 적층하는 경우, 도 2에 도시한 바와 같은 회전자와 동일한 구조의 회전자를 형성할 수 있으며, 상하방향으로 적층되는 각각의 영구자석 고정돌기의 사이에는 회전자 코어 3개만큼의 공간이 마련될 수 있으며, 이로써 영구자석 고정돌기에 의한 코깅토크 및 여기전력 파형의 고조파를 더욱 저감시킬 수 있다.For example, the rotor core according to the embodiment of the present invention has a rotor core having a pair of permanent magnet fixing protrusions in both directions about a rotation axis, and the rotor core on the upper surface is shifted at an angle of 45 degrees with respect to the rotor core on the lower surface. In the case of stacking while rotating so as to rotate, a rotor having the same structure as the rotor as shown in FIG. 2 can be formed, and a space as much as 3 rotor cores between each of the permanent magnet fixing protrusions stacked in the vertical direction This may be provided, thereby further reducing the cogging torque and the harmonics of the excitation power waveform by the permanent magnet fixing protrusion.

10: CAN 방식의 회전자 12: 회전자 코어
14: 영구자석 16: CAN
20: 돌기를 이용한 방식의 회전자 22: 회전자 코어
23: 회전축 24: 영구자석 고정돌기
26: 영구자석 28: 고정핀10: CAN type rotor 12: rotor core
14: permanent magnet 16: CAN
20: rotor of the method using the projection 22: rotor core
23: rotating shaft 24: permanent magnet fixing protrusion
26: permanent magnet 28: fixing pin

Claims (6)

도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어;
상기 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기;
복수의 상기 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층한 후, 각각의 상기 영구자석 고정돌기의 사이에 설치되는 영구자석; 및
적층된 복수의 상기 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 고정핀;
을 포함하며,
상기 영구자석 고정돌기는 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어지고, 각각의 상기 회전자 코어의 외부 가장자리에 서로 90도의 각도를 이루도록 네 방향으로 구비되며,
각각의 상기 회전자 코어는 하면에 적층되는 회전자 코어에 대하여 상면에 적층되는 회전자 코어가 45도 어긋나도록 회전시켜 적층되고,
상기 고정핀은 복수의 상기 회전자 코어 중 동일한 일직선상에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 것을 특징으로 하는 코깅토크 저감을 위한 회전자(여기서, 상기 N은 상기 회전자 코어의 상기 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수).
A rotor core made of a donut-shaped disk;
At least a pair of permanent magnet fixing protrusions installed on outer edges in both directions opposite to each other about the rotational axis of the rotor core, and having an equal distance between left and right;
After stacking a plurality of the rotor cores, the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper surface are stacked so that the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core on the lower surface are offset by (N-1)/N in the set direction , A permanent magnet installed between each of the permanent magnet fixing protrusions; And
A fixing pin for fixing the permanent magnet fixing protrusions positioned in the vertical direction from among the plurality of stacked rotor cores;
Including,
The permanent magnet fixing protrusion has a concave lower end and a convex upper end, and is provided in four directions to form an angle of 90 degrees to each other at the outer edges of the rotor core,
Each of the rotor cores is stacked by rotating so that the rotor core stacked on the upper surface is displaced by 45 degrees with respect to the rotor core stacked on the lower surface,
The fixing pin is a rotor for reducing cogging torque, characterized in that fixing the permanent magnet fixing protrusions located on the same straight line among the plurality of rotor cores (where N is the permanent magnet fixing of the rotor core An integer equal to or greater than 2 as the number of equal intervals between the protrusions).
 삭제delete 삭제delete 도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어를 적층하여 회전자를 제조하는 회전자 제조방법에 있어서,
상기 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 형성하는 단계;
복수의 상기 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층하는 단계;
적층된 복수의 상기 회전자 코어의 각각의 상기 영구자석 고정돌기의 사이에 영구자석을 설치하는 단계; 및
적층된 복수의 상기 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 단계;
를 포함하되,
상기 영구자석 고정돌기를 형성하는 단계는 상기 영구자석 고정돌기가 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어지며, 각각의 상기 회전자 코어의 외부 가장자리에 서로 90도의 각도를 이루도록 네 방향으로 형성하고,
복수의 상기 회전자 코어를 적층하는 단계는 하면에 적층되는 회전자 코어에 대하여 상면에 적층되는 회전자 코어가 45도 어긋나도록 회전시켜 적층하며,
상기 영구자석 고정돌기들을 고정하는 단계는 복수의 상기 회전자 코어 중 동일한 일직선상에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 것을 특징으로 하는 회전자 제조방법(여기서, 상기 N은 상기 회전자 코어의 상기 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수).
In the rotor manufacturing method for manufacturing a rotor by laminating a rotor core made of a donut-shaped disk,
Forming at least a pair of permanent magnet fixing protrusions at equal intervals left and right on outer edges in both directions opposite to each other about the rotation axis of the rotor core;
Laminating a plurality of the rotor cores, wherein the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper surface are stacked so that the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core on the lower surface are shifted by (N-1)/N in a set direction ;
Installing a permanent magnet between the permanent magnet fixing protrusions of the plurality of stacked rotor cores; And
Fixing permanent magnet fixing protrusions positioned in the vertical direction from among the stacked plurality of rotor cores;
Including,
In the step of forming the permanent magnet fixing protrusion, the permanent magnet fixing protrusion has a concave shape at both sides of the lower end and convex at both sides of the upper end, and forms an angle of 90 degrees to the outer edge of each of the rotor cores in four directions. To form,
In the stacking of the plurality of rotor cores, the rotor cores stacked on the upper surface are rotated and stacked so as to deviate 45 degrees with respect to the rotor cores stacked on the lower surface,
The fixing of the permanent magnet fixing protrusions comprises fixing the permanent magnet fixing protrusions located on the same straight line among the plurality of rotor cores (wherein N is the An integer equal to or greater than 2 by dividing the space between the permanent magnet fixing protrusions at equal intervals).
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