KR102182353B1

KR102182353B1 - Rotation electrical machine

Info

Publication number: KR102182353B1
Application number: KR1020190099014A
Authority: KR
Inventors: 송대일
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2019-08-13
Filing date: 2019-08-13
Publication date: 2020-11-24

Abstract

The present invention provides a rotation electric device which can reduce eddy current loss. According to an aspect of the present invention, a rotation electric machine comprises: a stator including a core including teeth and slots, and a coil coupled to the core; a rotor including a plurality of permanent magnets; and an end cover coupled to both ends in a longitudinal direction of the stator. The core includes two outer regions positioned at both ends in the longitudinal direction of the core and an inner region positioned between the outer regions, wherein an outer plate is stacked in the outer region, and an inner plate is stacked in the inner region. The outer plate has the thickness smaller than the thickness of the inner plate.

Description

Rotating electric machine {ROTATION ELECTRICAL MACHINE}

본 발명은 와전류 손실이 감소되는 회전 전기 기계에 관한 것이다. The present invention relates to a rotating electric machine in which eddy current losses are reduced.

발전기는 회전하는 영구자석과 고정된 전자석을 이용하여 전력을 생산하는 장치로서 일반적으로는 원통 모양의 회전자의 바깥쪽 둘레에 고정자가 배열되는 레이디얼 갭 타입으로 이루어진다. The generator is a device that generates power by using a rotating permanent magnet and a fixed electromagnet, and generally consists of a radial gap type in which a stator is arranged around the outer circumference of a cylindrical rotor.

이러한 레이디얼 갭 타입의 발전기는 복수의 영구자석으로 이루어진 회전자가 중심축에 삽입 설치되고, 고리 형상의 영구자석으로 이루어진 고정자가 회전자에서 이격되어 회전자와 마주하도록 배치된다. 고정자는 돌기를 갖는 코어에 코일이 감겨진 구조로 이루어지며 코어를 이용함으로써 회전자의 자극으로부터 발생하는 자속을 코일로 통과시킬 수 있어서 발전기는 큰 전압을 생성할 수 있다.In such a radial gap type generator, a rotor made of a plurality of permanent magnets is inserted into a central shaft, and a stator made of a ring-shaped permanent magnet is spaced apart from the rotor and disposed to face the rotor. The stator has a structure in which a coil is wound around a core having a protrusion, and by using the core, the magnetic flux generated from the magnetic poles of the rotor can pass through the coil, so that the generator can generate a large voltage.

그러나 코어의 이용은 코깅 토크(cogging torque)나 와전류로 인한 철손을 발생키는 문제가 있다. 종래에는 특히 발전기의 엔드 부분에는 큰 자속이 분포하므로 와전류 손실이 크고 이러한 와전류 손실은 발전기의 성능을 저하시킨다.However, the use of the core has a problem of generating iron loss due to cogging torque or eddy current. In the related art, especially, since a large magnetic flux is distributed at the end portion of the generator, the eddy current loss is large and this eddy current loss degrades the performance of the generator.

한편, 동기조상기(synchronous phase modifier)는 동기전동기를 무부하 운전하고, 그 계자전류를 조정하여 역률이 영에 가까운 전기자 전류의 크기를 변화시키고 이를 이용하여 진상 도는 지상의 무효전력을 조정하여 역률을 조절하는 장치이다. 이러한 동기조상기도 영구자석으로 이루어진 회전자와 전자석으로 이루어진 고정자를 구비하는데, 고정자 철심의 엔드 부분에서 발생하는 와전류는 동기조상기의 성능을 저하시킨다.On the other hand, the synchronous phase modifier operates the synchronous motor with no load and adjusts the field current to change the magnitude of the armature current whose power factor is close to zero. It is a device. The synchronous coarse machine also has a rotor made of a permanent magnet and a stator made of an electromagnet, and the eddy current generated at the end of the stator core degrades the performance of the synchronous coarse machine.

상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 와전류 손실을 감소시킬 수 있는 회전 전기 장치를 제공하고자 한다.Based on the above technical background, the present invention is to provide a rotating electric device capable of reducing eddy current loss.

본 발명의 일 측면에 따른 회전 전기 기계는 톱니와 슬롯을 포함하는 코어와 상기 코어에 결합된 코일을 포함하는 고정자, 복수의 영구자석을 포함하는 회전자, 및 상기 고정자의 길이방향 양단에 결합된 엔드 커버를 포함하고, 상기 코어는 상기 코어의 길이방향 양쪽 단부에 위치하는 2개의 외측 영역과 상기 외측 영역 사이에 위치하는 내측 영역을 포함하고, 상기 외측 영역에는 외측 플레이트가 적층되고, 상기 내측 영역에는 내측 플레이트가 적층되되, 상기 외측 플레이트는 상기 내측 플레이트에 비하여 더 작은 두께를 갖는다.A rotating electric machine according to an aspect of the present invention includes a core including teeth and slots, a stator including a coil coupled to the core, a rotor including a plurality of permanent magnets, and coupled to both ends of the stator in the longitudinal direction. Includes an end cover, wherein the core includes two outer regions positioned at both ends in a longitudinal direction of the core and an inner region positioned between the outer region, and an outer plate is stacked on the outer region, and the inner region In the inner plate is stacked, the outer plate has a smaller thickness than the inner plate.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 외측 플레이트의 두께는 상기 내측 플레이트의 두께의 0.5배~0.9배로 이루어질 수 있다.The thickness of the outer plate according to an aspect of the present invention may be 0.5 to 0.9 times the thickness of the inner plate.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 외측 플레이트는 요크부와 상기 요크부에서 돌출된 톱니부를 포함하고, 상기 톱니부의 두께는 상기 요크부의 두께보다 더 작게 이루어질 수 있다.The outer plate according to an aspect of the present invention includes a yoke portion and a toothed portion protruding from the yoke portion, and a thickness of the toothed portion may be made smaller than a thickness of the yoke portion.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 외측 플레이트의 요크부는 상기 내측 플레이트와 동일한 두께를 갖고, 상기 외측 플레이트의 톱니부는 상기 내측 플레이트보다 더 작은 두께를 갖도록 이루어질 수 있다.The yoke portion of the outer plate according to an aspect of the present invention may have the same thickness as that of the inner plate, and the toothed portion of the outer plate may have a smaller thickness than that of the inner plate.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 외측 플레이트는 요크부와 상기 요크부에서 돌출된 톱니부를 포함하고, 상기 톱니부에는 상기 톱니부를 두께방향으로 분할하는 절개부가 형성되어 상기 톱니부는 상기 내측 플레이트보다 작은 두께를 갖도록 이루어질 수 있다.The outer plate according to an aspect of the present invention includes a yoke portion and a toothed portion protruding from the yoke portion, and the toothed portion is formed with a cutout for dividing the toothed portion in the thickness direction so that the toothed portion has a thickness smaller than that of the inner plate It can be made to have.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 절개부는 상기 요크부의 일부까지 이어져 형성되고, 상기 요크부는 상기 절개부에 의하여 두께방향으로 분할된 분할 영역과 두께방향으로 분할되지 않은 비분할 영역을 포함할 수 있다.The cutout portion according to an aspect of the present invention may be formed to extend to a portion of the yoke portion, and the yoke portion may include a divided area divided in a thickness direction by the cutout portion and a non-divided area not divided in the thickness direction.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 외측 플레이트에는 와전류를 감소시키는 열전도성 차폐층이 형성될 수 있다.A thermally conductive shielding layer for reducing eddy current may be formed on the outer plate according to an aspect of the present invention.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 열전도성 차폐층은 그래핀(graphene)을 포함할 수 있다.The thermally conductive shielding layer according to an aspect of the present invention may include graphene.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 회전 전기 기계는 발전기로 이루어질 수 있다.The rotating electric machine according to an aspect of the present invention may be made of a generator.

본 발명의 일 측면에 따른 상기 회전 전기 기계는 동기조상기로 이루어질 수 있다.The rotating electric machine according to an aspect of the present invention may be made of a synchronous adjuster.

본 발명의 일 측면에 따른 회전 전기 기계는 외측 영역에 위치하는 플레이트가 더 작은 두께를 갖도록 형성되므로 외측 영역에서 와전류에 의하여 고정자 코어가 손상되는 것을 방지할 수 있다.In the rotating electric machine according to an aspect of the present invention, since the plate located in the outer region is formed to have a smaller thickness, it is possible to prevent the stator core from being damaged by the eddy current in the outer region.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계를 잘라 본 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계를 반경방향으로 잘라 본 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코어와 엔드 커버를 길이방향으로 잘라 본 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 종단면도이다.1 is a cut-away perspective view of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention.
2 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention, cut in the radial direction.
3 is a cross-sectional view of a core and an end cover cut in the longitudinal direction according to the first embodiment of the present invention.
4 is a partial perspective view showing an outer plate according to a second embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing an outer plate according to a third embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing an outer plate according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a longitudinal sectional view showing an outer plate according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention is intended to illustrate specific embodiments and to be described in detail in the detailed description, since various transformations can be applied and various embodiments can be provided. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present invention, terms such as'comprise' or'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as possible. In addition, detailed descriptions of known functions and configurations that may obscure the subject matter of the present invention will be omitted. For the same reason, some components in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계를 잘라 본 절개 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계를 반경방향으로 잘라 본 부분 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코어와 엔드 커버를 길이방향으로 잘라 본 단면도이다.FIG. 1 is a cut-away perspective view of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a rotating electric machine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is A cross-sectional view of the core and the end cover according to the first embodiment of the present invention cut in the longitudinal direction.

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 회전 전기 기계(100)에 대해서 설명한다. 본 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계(100)는 고정자(120), 회전자(130), 엔드 커버(150), 중심축(140), 타이 로드(160)를 포함한다. 회전 전기 기계(100)는 발전기로 이루어질 수 있으며, 동기조상기로 이루어질 수도 있다.Hereinafter, a rotating electric machine 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The rotating electric machine 100 according to the first embodiment includes a stator 120, a rotor 130, an end cover 150, a central shaft 140, and a tie rod 160. The rotating electric machine 100 may be made of a generator or may be made of a synchronous control device.

회전자(130)는 복수의 장착 홈(134)을 갖는 바디부(131)와 바디부(131)에 삽입된 영구자석들(132)을 포함할 수 있다. 바디부(131)는 원통 형상으로 이루질 수 있으며, 연자성체로 이루어질 수 있다. 바디부(131)에는 둘레 방향으로 이격 형성된 복수의 장착 홈(134)이 형성되며, 장착 홈(134)에 영구자석들(132)이 삽입 설치될 수 있다. The rotor 130 may include a body portion 131 having a plurality of mounting grooves 134 and permanent magnets 132 inserted into the body portion 131. The body portion 131 may be formed in a cylindrical shape, and may be formed of a soft magnetic material. A plurality of mounting grooves 134 spaced apart from each other in the circumferential direction are formed in the body portion 131, and permanent magnets 132 may be inserted and installed in the mounting groove 134.

중심축(140)은 고정자(120)를 관통하도록 설치된 막대로 이루어지며, 회전 전기 기계(100)의 길이방향으로 이어져 형성된다. 회전 전기 기계(100)가 발전기인 경우, 중심축(140)은 회전력을 발생시키는 터빈과 연결될 수 있다. 여기서 터빈은 풍력 터빈, 가스 터빈 등 다양한 종류의 터빈으로 이루어질 수 있다. 또한, 회전 전기 기계(100)가 동기조상기인 경우, 코일(123)에 전류가 인가되고, 중심축(140)은 부하와 연결되지 않고 무부하 회전하게 된다.The central shaft 140 is made of a rod installed to pass through the stator 120 and is formed to be connected in the longitudinal direction of the rotating electric machine 100. When the rotating electric machine 100 is a generator, the central shaft 140 may be connected to a turbine generating rotational force. Here, the turbine may be formed of various types of turbines such as wind turbines and gas turbines. In addition, when the rotating electric machine 100 is a synchronous coordinator, a current is applied to the coil 123, and the central shaft 140 rotates without load without being connected to a load.

고정자(120)는 톱니(124)와 슬롯(125)을 포함하는 코어(121)와 코어(121)에 결합된 코일(123)을 포함한다. 코어(121)는 적층된 플레이트들로 이루어지며, 회전자(130)를 감싸는 고리 형상으로 이루어질 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 코어(121)는 원기둥 형상으로 이루어지고, 회전자(130)가 고리 형상으로 이루어질 수도 있다. 코일(123)은 톱니(124)를 감싸도록 설치되며 슬롯(125)에 삽입될 수 있다.The stator 120 includes a core 121 including teeth 124 and slots 125 and a coil 123 coupled to the core 121. The core 121 is made of stacked plates, and may be formed in a ring shape surrounding the rotor 130. However, the present invention is not limited thereto, and the core 121 may have a cylindrical shape, and the rotor 130 may have a ring shape. The coil 123 is installed to surround the teeth 124 and may be inserted into the slot 125.

코어(121)는 길이방향 양쪽 단부에 위치하는 2개의 외측 영역(OS)과 외측 영역(OS) 사이에 위치하는 내측 영역(IS)을 포함한다. 외측 영역(OS)은 엔드 커버(150)와 인접하게 배치되며 내측 영역(IS)은 코어(121)의 중심에 배치된다. 외측 영역(OS)은 고정자(120) 길이의 1/8~1/4로 이루어질 수 있다. 외측 영역(OS)에는 외측 플레이트(171)가 적층되고, 내측 영역(IS)에는 내측 플레이트(172)가 적층될 수 있다. The core 121 includes two outer regions OS positioned at both ends in the longitudinal direction and an inner region IS positioned between the outer regions OS. The outer area OS is disposed adjacent to the end cover 150 and the inner area IS is disposed at the center of the core 121. The outer region OS may be 1/8 to 1/4 of the length of the stator 120. An outer plate 171 may be stacked in the outer region OS, and an inner plate 172 may be stacked in the inner region IS.

엔드 커버(150)는 적층된 코어(121)의 길이방향 양쪽 단부에 각각 설치되어 코어(121)를 지지하며, 원형의 고리 형태로 이루어질 수 있다. 엔드 커버들(150)에는 복수의 타이 로드(160)들이 설치되어 엔드 커버들(150)을 고정하며 이에 따라 코어(121)는 적층된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.The end covers 150 are installed at both ends of the stacked core 121 in the longitudinal direction to support the core 121 and may be formed in a circular ring shape. A plurality of tie rods 160 are installed on the end covers 150 to fix the end covers 150, so that the core 121 can stably maintain the stacked state.

회전 전기 기계(100)가 발전기인 경우, 고정자(120)와 이격된 회전자(130)가 회전하면 코일(123)에 유도 기전력이 유도되고 이에 따라 전력을 생산할 수 있다. When the rotating electric machine 100 is a generator, when the rotor 130 spaced apart from the stator 120 rotates, induced electromotive force is induced in the coil 123, thereby generating electric power.

내측 플레이트(172)와 외측 플레이트(171)는 고리 형상으로 이루어지거나 부채꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 내측 플레이트(172)와 외측 플레이트(171)가 부채꼴 형상으로 이루어지는 경우, 복수의 내측 플레이트(172)와 외측 플레이트(171)가 원주방향으로 배열되어 고리 형상을 이룰 수 있다. 내측 플레이트(172)와 외측 플레이트(171)는 방향성 전기강판 또는 무방향성 전기강판으로 이루어질 수 있다.The inner plate 172 and the outer plate 171 may be formed in a ring shape or a fan shape. When the inner plate 172 and the outer plate 171 are formed in a fan shape, a plurality of inner plates 172 and outer plates 171 may be arranged in a circumferential direction to form a ring shape. The inner plate 172 and the outer plate 171 may be formed of a grain-oriented electrical steel sheet or a non-oriented electrical steel sheet.

또한, 내측 플레이트(172)와 외측 플레이트(171)는 서로 다른 두께를 갖는데, 외측 플레이트(171)는 내측 플레이트(172)보다 더 작은 두께를 갖도록 이루어질 수 있다. 외측 플레이트(171)의 두께(T11)는 내측 플레이트(172)의 두께(T12)의 0.5배~0.9배로 이루어질 수 있다.In addition, the inner plate 172 and the outer plate 171 have different thicknesses, and the outer plate 171 may be formed to have a smaller thickness than the inner plate 172. The thickness T11 of the outer plate 171 may be 0.5 to 0.9 times the thickness T12 of the inner plate 172.

와전류에 의한 전력 손실은 두께의 제곱에 비례하는데, 외측 플레이트(171)의 두께(T11)가 내측 플레이트(172)의 두께(T12)의 0.9배 이면 와전류에 의한 전력 손실이 약 20% 정도 감소할 수 있다. 또한, 외측 플레이트(171)의 두께(T11)가 내측 플레이트(172)의 두께(T12)의 0.7배 이면 와전류에 의한 전력 손실이 약 50% 정도 감소할 수 있다.The power loss due to the eddy current is proportional to the square of the thickness.If the thickness T11 of the outer plate 171 is 0.9 times the thickness T12 of the inner plate 172, the power loss due to the eddy current will decrease by about 20%. I can. In addition, when the thickness T11 of the outer plate 171 is 0.7 times the thickness T12 of the inner plate 172, the power loss due to the eddy current may be reduced by about 50%.

상기한 바와 같이 본 제1 실시예에 따르면 큰 자기력이 작용하여 와전류에 의하여 손상되기 쉬운 외측 영역(OS)에 배치된 외측 플레이트(171)의 두께(T11)가 내측 영역(IS)에 위치하는 내측 플레이트(T12)의 두께보다 더 작게 형성되므로 와전류에 의한 전력 손실을 감소시고, 코어(121)의 손상을 방지할 수 있다. As described above, according to the first embodiment, the thickness T11 of the outer plate 171 disposed in the outer region OS, which is easily damaged by the eddy current due to the action of a large magnetic force, is the inner side located in the inner region IS. Since it is formed smaller than the thickness of the plate T12, power loss due to the eddy current can be reduced, and damage to the core 121 can be prevented.

이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전 전기 기계에 대해서 설명한다. 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 부분 사시도이다.Hereinafter, a rotating electric machine according to a second embodiment of the present invention will be described. 4 is a partial perspective view showing an outer plate according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 제2 실시예에 따른 회전 전기 기계는 외측 플레이트(270)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 4, the rotating electric machine according to the second embodiment has the same structure as the rotating electric machine according to the first embodiment, except for the outer plate 270, so that the same configuration is overlapped. Description is omitted.

외측 플레이트(270)는 요크부(221)와 요크부(221)에서 돌출된 톱니부(224)를 포함한다. 요크부(221)에는 복수의 톱니부(224)가 연결 형성되고, 톱니부(224)는 요크부(221)에서 고정자의 중심을 향하여 돌출된다. 복수의 톱니부(224)들이 적층되어 고정자의 톱니를 형성한다. 톱니부(224) 사이에는 코일이 감겨지는 슬롯(225)이 형성된다. The outer plate 270 includes a yoke portion 221 and a toothed portion 224 protruding from the yoke portion 221. A plurality of toothed portions 224 are connected to the yoke portion 221, and the toothed portion 224 protrudes from the yoke portion 221 toward the center of the stator. A plurality of toothed portions 224 are stacked to form teeth of the stator. A slot 225 in which a coil is wound is formed between the teeth 224.

톱니부(224)에는 톱니부(224)를 두께방향으로 분할하는 절개부(271)가 형성되며, 이에 따라 톱니부(224)는 상부 톱니부(272)와 하부 톱니부(273)로 분할된다. 절개부(271)는 톱니부(224)에만 형성되며 요크부(221)에는 형성되지 않는다. 분할된 톱니부(224)는 내측 플레이트보다 작은 두께를 갖고, 요크부(221)는 내측 플레이트와 동일한 두께를 갖는다.The toothed portion 224 is formed with a cutout 271 for dividing the toothed portion 224 in the thickness direction, and thus the toothed portion 224 is divided into an upper toothed portion 272 and a lower toothed portion 273 . The cutout 271 is formed only in the toothed portion 224 and is not formed in the yoke portion 221. The divided tooth portion 224 has a thickness smaller than that of the inner plate, and the yoke portion 221 has the same thickness as the inner plate.

상기한 바와 같이 본 제2 실시예에 따르면 와전류가 상대적으로 많이 발생하는 톱니부(224)를 다른 부분보다 더 얇게 형성하여 톱니부(224)에 발생하는 와전류를 감소시킬 수 있다.As described above, according to the second embodiment, the toothed portion 224 in which the eddy current is generated relatively is formed to be thinner than other portions, thereby reducing the eddy current generated in the toothed portion 224.

이하에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 회전 전기 기계에 대해서 설명한다. 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 부분 사시도이다.Hereinafter, a rotating electric machine according to a third embodiment of the present invention will be described. 5 is a partial perspective view showing an outer plate according to a third embodiment of the present invention.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 제3 실시예에 따른 회전 전기 기계는 외측 플레이트(370)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, the rotating electric machine according to the third embodiment has the same structure as the rotating electric machine according to the first embodiment, except for the outer plate 370, so that the same configuration is overlapped. Description is omitted.

외측 플레이트(370)는 요크부(321)와 요크부(321)에서 돌출된 톱니부(324)를 포함한다. 요크부(321)에는 복수의 톱니부(324)가 연결 형성되고, 톱니부(324)는 요크부(321)에서 고정자의 중심을 향하여 돌출된다. 복수의 톱니부(324)들이 적층되어 고정자의 톱니를 형성한다. 톱니부(324) 사이에는 코일이 감겨지는 슬롯(325)이 형성된다. The outer plate 370 includes a yoke portion 321 and a toothed portion 324 protruding from the yoke portion 321. A plurality of toothed portions 324 are connected to the yoke portion 321, and the toothed portion 324 protrudes from the yoke portion 321 toward the center of the stator. A plurality of toothed portions 324 are stacked to form teeth of the stator. Between the teeth 324, a slot 325 in which the coil is wound is formed.

톱니부(324)에는 톱니부(324)를 두께방향으로 분할하는 절개부(371)가 형성되며, 절개부(371)는 톱니부(324)에서 요크부(321)의 일부까지 이어져 형성된다. 이에 따라 톱니부(324)는 상부 톱니부(372)와 하부 톱니부(373)로 분할된다. A cutout 371 for dividing the toothed part 324 in the thickness direction is formed in the toothed part 324, and the cutout 371 is formed by connecting from the toothed part 324 to a part of the yoke part 321. Accordingly, the toothed portion 324 is divided into an upper toothed portion 372 and a lower toothed portion 373.

또한 요크부(321)는 절개부(371)에 의하여 두께방향으로 분할된 분할 영역(DS)과 두께방향으로 분할되지 않은 비분할 영역(NS)을 포함한다. 분할 영역(DS)의 넓이는 요크부(321)의 전체 넓이의 1/8~1/4로 이루어질 수 있다. 이에 따라 요크부(321)의 일부는 내측 플레이트보다 작은 두께를 갖는다.In addition, the yoke portion 321 includes a divided area DS divided in the thickness direction by the cutout 371 and a non-divided area NS not divided in the thickness direction. The area of the divided area DS may be 1/8 to 1/4 of the total area of the yoke part 321. Accordingly, a portion of the yoke portion 321 has a thickness smaller than that of the inner plate.

와전류는 톱니부(324)와 요크부(321)의 일부까지 많이 발생하는데, 본 제3 실시예에 따르면 와전류가 많이 발생하는 부분이 분할되어 두께가 감소되어 와전류에 의한 전력 손실을 감소시킬 수 있다. 또한, 비분할 영역(NS)이 형성되므로 외측 플레이트(370)의 전체적인 강도가 저하되는 것을 방지할 수 있다. 외측 플레이트(370)가 얇을수록 와전류 손실을 감소시킬 수 있으나, 외측 플레이트(370)가 너무 얇으면 조립과정이나 사용 과정에서 쉽게 파손될 우려가 있다. 그러나 본 제3 실시예와 같이 요크부(321)에 분할 영역(DS)과 비분할 영역(NS)이 형성되면 외측 플레이트(370)가 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다.Eddy current occurs a lot up to a portion of the toothed portion 324 and the yoke portion 321. According to the third embodiment, the portion where the eddy current occurs is divided to reduce the thickness, thereby reducing power loss due to the eddy current . In addition, since the non-divided region NS is formed, it is possible to prevent the overall strength of the outer plate 370 from being lowered. As the outer plate 370 is thinner, the eddy current loss may be reduced. However, if the outer plate 370 is too thin, there is a risk of being easily damaged during an assembly process or a use process. However, if the divided area DS and the non-divided area NS are formed in the yoke part 321 as in the third embodiment, it is possible to prevent the outer plate 370 from being easily damaged.

이하에서는 본 발명의 제4 실시예에 따른 회전 전기 기계에 대해서 설명한다. 도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 외측 플레이트를 도시한 종단면도이다.Hereinafter, a rotating electric machine according to a fourth embodiment of the present invention will be described. 6 is a perspective view showing an outer plate according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an outer plate according to the fourth embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 본 제4 실시예에 따른 회전 전기 기계는 외측 플레이트(470)를 제외하고는 상기한 제1 실시예에 따른 회전 전기 기계와 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구성에 대한 중복 설명은 생략한다.6 and 7, except for the outer plate 470, the rotary electric machine according to the fourth embodiment has the same structure as the rotary electric machine according to the first embodiment, so the same configuration Duplicate description of is omitted.

외측 플레이트(470)는 요크부(421)와 요크부(421)에서 돌출된 톱니부(424)를 포함한다. 요크부(421)에는 복수의 톱니부(424)가 연결 형성되고, 톱니부(424)는 요크부(421)에서 고정자의 중심을 향하여 돌출된다. 복수의 톱니부(424)들이 적층되어 고정자의 톱니를 형성한다. 톱니부(424) 사이에는 코일이 감겨지는 슬롯(425)이 형성된다. The outer plate 470 includes a yoke portion 421 and a toothed portion 424 protruding from the yoke portion 421. A plurality of toothed portions 424 are connected to the yoke portion 421, and the toothed portion 424 protrudes from the yoke portion 421 toward the center of the stator. A plurality of toothed portions 424 are stacked to form teeth of the stator. A slot 425 in which the coil is wound is formed between the teeth 424.

톱니부(424)의 두께(T41)는 요크부(421)의 두께(T42)보다 더 작게 형성되며 톱니부(424)의 두께(T41)는 요크부(421)의 두께(T42)의 0.5배~0.9배로 이루어질 수 있다. 또한 요크부(421)의 두께(T42)는 내측 플레이트와 동일하고 톱니부(424)의 두께(T41)는 내측 플레이트의 두께보다 더 작게 형성될 수 있다.The thickness (T41) of the tooth portion 424 is formed smaller than the thickness (T42) of the yoke portion 421, and the thickness (T41) of the tooth portion 424 is 0.5 times the thickness (T42) of the yoke portion 421 It can be achieved by ~0.9 times. In addition, the thickness T42 of the yoke portion 421 may be the same as that of the inner plate, and the thickness T41 of the tooth portion 424 may be smaller than the thickness of the inner plate.

또한, 외측 플레이트(470)에는 와전류를 감소시키는 열전도성 차폐층이 형성될 수 있으며, 열전도성 차폐층은 외측 플레이트(470)의 양면에 형성될 수 있다. 열전도성 차폐층은 그래핀(graphene)을 포함할 수 있으며, 열전도성 폴리머에 그래핀 입자가 분산된 구조로 이루어질 수 있다. 여기서 열전도성 폴리머는 폴리아미드 등으로 이루어질 수 있다. 그래핀을 포함하는 열전도성 차폐층이 형성되면 외측 플레이트(470)에서 발생된 열을 신속하게 방출하여 외측 플레이트(470)의 손상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 와전류를 감소시킬 수 있다.In addition, a thermally conductive shielding layer for reducing eddy current may be formed on the outer plate 470, and the thermally conductive shielding layer may be formed on both sides of the outer plate 470. The thermally conductive shielding layer may include graphene, and may have a structure in which graphene particles are dispersed in a thermally conductive polymer. Here, the thermally conductive polymer may be made of polyamide or the like. When the thermally conductive shielding layer including graphene is formed, heat generated from the outer plate 470 can be rapidly released, thereby preventing damage to the outer plate 470 and reducing eddy current.

이상에서 본 발명의 일 실시예에 하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although described above with reference to an embodiment of the present invention, those of ordinary skill in the relevant technical field can add, change, delete or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. Various modifications and changes can be made to the present invention by means of the like, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.

100: 회전 전기 기계
120: 고정자
121: 코어
124: 톱니
125: 슬롯
130: 회전자
131: 바디부
132: 영구자석들
134: 장착 홈
150: 엔드 커버
140: 중심축
160: 타이 로드
171, 270, 370, 470: 외측 플레이트
172: 내측 플레이트
221, 321, 421: 요크부
224, 324, 424: 톱니부
271, 371: 절개부100: rotating electric machine
120: stator
121: core
124: teeth
125: slot
130: rotor
131: body part
132: permanent magnets
134: mounting groove
150: end cover
140: central axis
160: tie rod
171, 270, 370, 470: outer plate
172: inner plate
221, 321, 421: York section
224, 324, 424: teeth
271, 371: incision

Claims

A stator including a core including teeth and slots and a coil coupled to the core;
A rotor including a plurality of permanent magnets; And
An end cover coupled to both ends of the stator in the longitudinal direction;
Including,
The core includes two outer regions positioned at both ends in the longitudinal direction of the core and an inner region positioned between the outer regions,
An outer plate is stacked in the outer region, an inner plate is stacked in the inner region, and the outer plate has a smaller thickness than the inner plate,
The outer plate includes a yoke portion and a toothed portion protruding from the yoke portion,
A rotational electric machine, characterized in that a cutout for dividing in a thickness direction is formed in a portion of the toothed portion and the yoke portion of the outer plate, and a portion of the yoke portion of the outer plate has a smaller thickness than the inner plate.

delete

The method of claim 1,
Wherein the yoke portion includes a divided area divided in a thickness direction by the cutout portion and a non-divided area not divided in the thickness direction.

The method of claim 1,
A rotating electric machine, characterized in that a thermally conductive shielding layer for reducing eddy current is formed on the outer plate.

The method of claim 7,
The thermally conductive shielding layer is a rotating electric machine, characterized in that containing graphene.

The method according to any one of claims 1, 6 to 8,
The rotating electric machine is a rotating electric machine, characterized in that consisting of a generator.

The method according to any one of claims 1, 6 to 8,
The rotating electric machine is a rotating electric machine, characterized in that consisting of a synchronizing device.