KR102300921B1 - Improved Radial Force Reduction Switched Reluctance Motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개선된 레디얼포스 감소 SRM에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전자극 형상을 개선하여 레디얼포스(radial force)를 감소시키므로 진동 및 소음이 감소될 수 있기 위한 "개선된 레디얼포스 감소 SRM"에 관한 것이다.
본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM은 복수의 고정자극을 구비한 권선으로 둘러싸인 고정자와, 상기 고정자의 내측에 수용되고 외측을 향한 복수의 회전자극을 구비한 회전자를 포함하여 이루어지고, 상기 회전자극은 내부에 중공의 홀(hole)부가 길이방향으로 형성되되, 상기 홀(hole)부가 길이방향의 길이의 40 ~ 60%에 해당하고 길이방향으로 동일하게 나누어진 제1 및 제2 홀부로 형성되어 레디얼포스를 감소시킨다.
또한, 상기 홀(hole)부는 길이방향으로 소정 간격 이격되게 상기 제1 및 제2 홀부가 배열되되 길이방향의 양단에서 상기 소정 간격만큼 이격된다.
또한, 상기 홀(hole)부는 직경이 회전자 폭의 1/2 이하이다.
또한, 상기 고정자는 6개의 고정자극을 구비하고, 상기 회전자는 4개의 회전자극을 구비한다.
또는, 상기 고정자는 12개의 고정자극을 구비하고, 상기 회전자는 8개의 회전자극을 구비한다.
The present invention relates to an improved radial force reduction SRM, and more particularly, to an "improved radial force reduction SRM" for reducing vibration and noise by improving the shape of a rotating magnetic pole to reduce radial force. it's about
The improved radial force reduction SRM according to an embodiment of the present invention includes a stator surrounded by a winding having a plurality of stator poles, and a rotor accommodated inside the stator and having a plurality of rotating poles facing outward. The rotational magnetic pole has a hollow hole portion formed therein in the longitudinal direction, and the hole portion corresponds to 40 to 60% of the length in the longitudinal direction and is equally divided in the longitudinal direction. The second hole is formed to reduce the radial force.
In addition, the first and second hole portions are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction, and the hole portions are spaced apart from each other by the predetermined distance at both ends in the longitudinal direction.
In addition, the diameter of the hole portion is less than 1/2 of the rotor width.
In addition, the stator has six stator poles, and the rotor has four rotating poles.
Alternatively, the stator has 12 stator poles, and the rotor has 8 rotation poles.

Description

개선된 레디얼포스 감소 SRM{Improved Radial Force Reduction Switched Reluctance Motor}Improved Radial Force Reduction Switched Reluctance Motor

본 발명은 개선된 레디얼포스 감소 SRM에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전자극 형상을 개선하여 레디얼포스(radial force)를 감소시키므로 진동 및 소음이 감소될 수 있기 위한 "개선된 레디얼포스 감소 SRM"에 관한 것이다.The present invention relates to an improved radial force reduction SRM, and more particularly, to an "improved radial force reduction SRM" for reducing vibration and noise by improving the shape of a rotating magnetic pole to reduce radial force. it's about

최근 들어, 자동차, 항공 우주, 군수 산업, 의료 장비 등의 다양한 분야에서 전동기(모터) 수요가 크게 증가하고 있다.In recent years, the demand for electric motors (motors) has increased significantly in various fields such as automobiles, aerospace, military industry, medical equipment, and the like.

특히, 희토류 물질의 가격 급등에 따라 영구자석을 사용하는 모터의 단가가 상승하여, 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor)가 영구자석 모터의 대안으로 다시 주목을 받고 있다.In particular, as the unit price of a motor using a permanent magnet rises according to a sharp increase in the price of rare earth materials, a switched reluctance motor is receiving attention again as an alternative to a permanent magnet motor.

스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor, 이하 'SRM'이라 함)는 이중 돌극형과 고정자에만 권선이 위치한 집중권 방식의 전동기구이다.A switched reluctance motor (hereinafter referred to as 'SRM') is a double salient pole type and centralized winding type motor with windings located only in the stator.

SRM에서는 고정자 권선에서 발생한 자속에 의한 릴럭턴스에 의해 토크가 발생하므로, SRM은 타 전동기와 달리 회전자에 자속을 생성하기 위한 영구자석 및 권선이 존재하지 않는다.In SRM, since torque is generated by reluctance by magnetic flux generated in the stator winding, SRM does not have permanent magnets and windings for generating magnetic flux in the rotor, unlike other motors.

따라서 SRM은 기계적으로 강인하여 고속운전에 대해 안정적이고, 가격이 저렴하며, 고열 또는 격렬한 온도 변화에서도 가동 가능한 점과 같은 유리한 특징이 있다.Therefore, SRM has advantageous features such as being mechanically strong, stable for high-speed operation, inexpensive, and capable of operating under high heat or violent temperature changes.

즉, SRM은 이중 돌극형 구조로 고정자에만 여자 권선이 존재하고, 회전자에는 여자 권선이나 자석이 없는 단순한 구조의 전동기로 저가형으로 제작이 가능하며 기구적으로 강인하고 고속이나 열악한 환경 적용이 유리한 모터이다.In other words, SRM has a double salient pole structure, with an excitation winding only in the stator, and a simple structure without an excitation winding or magnet in the rotor. am.

특히, SRM은 고정자와 회전자에 각각 돌극이 형성되어 있고 고정자의 돌극에 코일이 권선되는 반면 회전자에 코일 또는 자석이 없는 것이 특징이면서 전기 에너지를 회전하는 기계 에너지로 변환시키는 장치나 전기 모터 기술분야에서 꽤 오랜 역사를 갖고 있지만, 제어하기가 힘드는 이유 등으로 인해 최근에 와서야 공학적인 응용에 사용되고 있다.In particular, SRM is a device or electric motor technology that converts electrical energy into rotating mechanical energy, with salient poles formed on the stator and rotor, respectively, and coils wound around the salient poles of the stator, while there is no coil or magnet in the rotor. Although it has a long history in the field, it has only recently been used in engineering applications for reasons such as difficult to control.

SRM의 구동원리는 자기 저항의 변화에 따라 발생하는 릴럭턴스 토크(Reluctance Torque)를 이용하여 회전자를 회전시키는 것이다.The driving principle of the SRM is to rotate the rotor using the reluctance torque generated according to the change in magnetoresistance.

구체적으로는 권선이 되어 있는 고정자의 돌극이 여자되면 권선이 되어 있지 않은 회전자의 돌극이 고정자의 돌극과 일치하지 않은 상태에서 일치된 상태로 움직이려는 힘의 토크를 이용하여 회전력을 얻는 것이다.Specifically, when the salient pole of the wound stator is excited, the rotational force is obtained by using the torque of the force to move the salient pole of the unwound rotor from the state in which it does not coincide with the salient pole of the stator.

즉, 돌극(돌출극)이 상호 일치되어 있지 않는 가장 높은 릴럭턴스 상태에서 일치되어 가장 낮은 릴럭턴스로 움직이려는 자기회로의 힘을 이용한다.That is, the force of the magnetic circuit is used to move the salient poles (protruding poles) from the highest reluctance state to the lowest reluctance.

따라서, SRM은 고정자와 회전자의 돌출극이 상호 연속적으로 릴럭턴스 토크 작용이 일어나도록 구성되고, 일반적으로 내륜이 회전하는 2상 모터의 경우 4극 고정자와 2극 회전자로 구성되고, 3상 모터의 경우 6극 고정자와 4극 회전자로 구성되며, 4상 모터의 경우 8극 고정자와 6극 회전자로 구성되고, 5상 모터의 경우 10극 고정자와 8극 회전자의 배열로 구성된다.Therefore, the SRM is configured such that the protruding poles of the stator and the rotor continuously exert a reluctance torque action. In general, in the case of a two-phase motor in which the inner ring rotates, it is composed of a four-pole stator and a two-pole rotor, and a three-phase A motor consists of a 6-pole stator and a 4-pole rotor, a 4-phase motor consists of an 8-pole stator and a 6-pole rotor, and a 5-phase motor consists of a 10-pole stator and an 8-pole rotor. .

이러한 SRM은 기존의 유도모터나 동기모터보다 구조가 간단하여, 저렴하게 생산할 수 있다.These SRMs have a simpler structure than conventional induction motors or synchronous motors, so they can be produced at low cost.

또한, 회전자에 권선 또는 영구자석을 사용하지 않기 때문에 내구성이 뛰어나며 영구자석의 제한된 자기에너지에 영향을 받지 않으므로 단위 체적당 토크 및 효율이 좋아서 속도-출력 제어 특성이 뛰어나다. 그리고 고온 환경에서도 매우 높은 내구성을 제공하는 등 장점이 매우 많다.In addition, since no windings or permanent magnets are used in the rotor, it has excellent durability and is not affected by the limited magnetic energy of the permanent magnet, so the torque per unit volume and efficiency are good, so the speed-output control characteristics are excellent. And there are many advantages, such as providing very high durability even in high-temperature environments.

하지만, 도 1에 도시된 바와 같이, SRM은 기존 범용모터(universal motor)보다 상대적으로 소음이 높은 편인데, 이는 토크가 증가할수록 레이얼포스(radial force)가 증가되어 진동 및 소음이 유발되는 문제점 때문이다.However, as shown in FIG. 1, the SRM is relatively noisy than the conventional universal motor, which is a problem in that as the torque increases, the radial force increases, causing vibration and noise. Because.

한국 특허등록번호 제10-1020994호, 발명의 명칭 '하이브리드 극 구조의 베어링리스 스위치드 릴럭턴스 모터' (등록일자 2011.03.02.)Korean Patent Registration No. 10-1020994, title of invention 'Bearingless Switched Reluctance Motor with Hybrid Pole Structure' (Registration Date 2011.03.02.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 회전자극 형상을 개선하여 레디얼포스(radial force)를 감소시키므로 진동 및 소음이 감소될 수 있는 개선된 레디얼포스 감소 SRM을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an improved radial force reduction SRM in which vibration and noise can be reduced by improving the shape of the rotating magnetic pole to reduce the radial force. have.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM은 복수의 고정자극을 구비한 권선으로 둘러싸인 고정자와, 상기 고정자의 내측에 수용되고 외측을 향한 복수의 회전자극을 구비한 회전자를 포함하여 이루어지고, 상기 회전자극은 내부에 중공의 홀(hole)부가 길이방향으로 형성되되, 상기 홀(hole)부가 길이방향의 길이의 40 ~ 60%에 해당하고 길이방향으로 동일하게 나누어진 제1 및 제2 홀부로 형성되어 레디얼포스를 감소시킨다.In order to achieve the above object, an improved radial force reduction SRM according to an embodiment of the present invention includes a stator surrounded by a winding having a plurality of stator poles, and a plurality of rotating poles accommodated inside the stator and facing the outside. and a rotor having a The first and second holes are equally divided to reduce the radial force.

또한, 상기 홀(hole)부는 길이방향으로 소정 간격 이격되게 상기 제1 및 제2 홀부가 배열되되 길이방향의 양단에서 상기 소정 간격만큼 이격된다.In addition, the first and second hole portions are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction, and are spaced apart from each other by the predetermined distance at both ends in the longitudinal direction.

또한, 상기 홀(hole)부는 직경이 회전자 폭의 1/2 이하이다.In addition, the diameter of the hole portion is less than 1/2 of the rotor width.

또한, 상기 고정자는 6개의 고정자극을 구비하고, 상기 회전자는 4개의 회전자극을 구비한다.In addition, the stator has six stator poles, and the rotor has four rotating poles.

또는, 상기 고정자는 12개의 고정자극을 구비하고, 상기 회전자는 8개의 회전자극을 구비한다.Alternatively, the stator has 12 stator poles, and the rotor has 8 rotation poles.

본 발명에 따르면, 회전자극 내부에 중공의 홀(hole)부가 길이방향으로 형성되어 레디얼포스(radial force)를 감소시키는 이점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that a hollow hole (hole) is formed in the longitudinal direction inside the rotating magnetic pole to reduce the radial force (radial force).

또한, 홀(hole)부가 길이방향의 길이(L)의 40 ~ 60%에 해당되고 길이방향으로 동일하게 나누어진 제1 및 제2 홀부로 형성되어 레디얼포스(radial force)가 감소되므로 진동 및 소음이 적어지는 이점이 있다.In addition, since the hole portion corresponds to 40 to 60% of the length L in the longitudinal direction and is formed of first and second hole portions equally divided in the longitudinal direction, the radial force is reduced, so vibration and noise This has the advantage of being reduced.

또한, 홀(hole)부가 길이방향으로 소정 간격 이격되게 제1 및 제2 홀부가 배열되되 길이방향의 양단에서 상기 소정 간격만큼 이격되므로 레디얼포스(radial force)를 보다 감소키시는 이점이 있다.In addition, since the first and second hole portions are arranged so that the hole portions are spaced apart by a predetermined distance in the longitudinal direction, but are spaced apart by the predetermined distance at both ends in the longitudinal direction, there is an advantage of further reducing the radial force.

또한, 6/4 SRM 또는 12/8 SRM에 적용하여 레디얼포스를 감소시켜 진동 및 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, it has the advantage of reducing vibration and noise by reducing the radial force by applying it to 6/4 SRM or 12/8 SRM.

도 1은 종래 SRM과 범용모터의 소음을 비교한 데이터이다.
도 2는 종래 6/4 SRM과 본 발명이 제안하는 SRM을 비교하기 위한 형상 데이터이다.
도 3은 SRM 내에 공동 홀(hole)을 형성하는 예시적 사시도이다.
도 4는 도 3의 평균 토크를 도시한 그래프이다.
도 5는 도 3의 평균 레디얼포스를 도시한 그래프이다.
도 6은 도 3의 피크(peak) 레디얼포스를 도시한 그래프이다.
도 7은 회전자극 내에 홀(hole) 위치를 설명하는 예시적 도면이다.
도 8은 레디얼포스 감소 SRM을 구현하기 위한 다양한 형상이다.
도 9는 SRM 내 회전자극을 확대한 예시적 도면이다.
도 10은 SRM 내에 홀(hole) 없는 경우 및 홀(hole)이 50% 크기로 있는 경우를 대비한 도면이다.
도 11은 도 10의 경우에 따른 토크를 도시한 그래프이다.
도 12는 도 10의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이다.
도 13은 SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우를 도시한 예시적 도면이다.
도 14는 도 13의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이다.
도 15는 SRM 내에 홀(hole)이 없는 경우, 홀(hole)이 1개일 경우, 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우를 도시한 예시적 도면이다.
도 16은 도 15의 경우에 따른 토크를 도시한 그래프이다.
도 17은 도 15의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이다.
도 18은 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM를 도시한 도면이다.
도 19는 SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우 예시적인 홀(hole) 배치도이다.
도 20은 도 19의 경우에 따른 토크를 도시한 그래프이다.
도 21은 도 19의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이다.
도 22는 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 6/4 SRM를 도시한 도면이다.
도 23은 종래 SRM 및 본 발명이 제안하는 6/4 SRM을 비교한 데이터이다.
도 24는 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 12/8 SRM를 도시한 도면이다.
도 25는 종래 SRM 및 본 발명이 제안하는 12/8 SRM을 비교한 데이터이다.
1 is data comparing the noise of a conventional SRM and a general-purpose motor.
2 is shape data for comparing the conventional 6/4 SRM and the SRM proposed by the present invention.
3 is an exemplary perspective view of forming a cavity hole in an SRM.
FIG. 4 is a graph showing the average torque of FIG. 3 .
5 is a graph illustrating an average radial force of FIG. 3 .
FIG. 6 is a graph illustrating the peak radial force of FIG. 3 .
7 is an exemplary view for explaining the position of a hole (hole) in the rotating magnetic pole.
8 is various shapes for implementing the radial force reduction SRM.
9 is an enlarged exemplary view of the rotational pole in the SRM.
FIG. 10 is a diagram for the case where there is no hole in the SRM and the case where the hole has a size of 50%.
11 is a graph illustrating torque according to the case of FIG. 10 .
12 is a graph illustrating a radial force according to the case of FIG. 10 .
13 is an exemplary diagram illustrating a case in which there are two and three holes in an SRM.
14 is a graph illustrating a radial force according to the case of FIG. 13 .
15 is an exemplary diagram illustrating a case in which there is no hole in the SRM, a case in which there is one hole, a case in which there are two holes, and a case in which there are three holes.
16 is a graph illustrating torque according to the case of FIG. 15 .
17 is a graph illustrating a radial force according to the case of FIG. 15 .
18 is a diagram illustrating an improved radial force reduction SRM according to an embodiment of the present invention.
19 is an exemplary hole layout diagram when there are two holes in the SRM.
20 is a graph illustrating torque according to the case of FIG. 19 .
21 is a graph illustrating a radial force according to the case of FIG. 19 .
22 is a diagram illustrating an improved radial force reduction 6/4 SRM according to an embodiment of the present invention.
23 is data comparing the conventional SRM and the 6/4 SRM proposed by the present invention.
24 is a diagram illustrating an improved radial force reduction 12/8 SRM according to an embodiment of the present invention.
25 is data comparing the conventional SRM and the 12/8 SRM proposed by the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시 예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related technical literature and the presently disclosed content, and unless defined, they are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 이상적인 실시 예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시 예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 걸치거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다.The embodiments of the present invention described with reference to the drawings specifically represent ideal embodiments of the present invention. As a result, various modifications of the illustrations are expected, for example, modifications of manufacturing methods and/or specifications. Accordingly, the embodiment is not limited to a specific shape of the illustrated area, and includes, for example, a shape modification by manufacturing. Regions shown or described as being flat may have a characteristic that is generally spanning and/or non-linear.

또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것도 아니다.Also, portions shown as having sharp angles may be rounded. Accordingly, the regions shown in the drawings are only approximate in nature, and their shapes are not intended to depict the exact shape of the regions, nor are they intended to narrow the scope of the present invention.

도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 다른 실시 예에서 대응하거나 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.It is noted that the drawings are schematic and not drawn to scale. Relative dimensions and proportions of parts in the drawings are shown exaggerated or reduced in size for clarity and convenience in the drawings, and any dimensions are illustrative only and not limiting. And the same reference numerals are used to indicate corresponding or similar features in different embodiments to the same structures, elements, or parts appearing in two or more drawings.

본 발명은 회전자에 권선 또는 영구자석을 사용하지 않기 때문에 내구성이 뛰어나고, 영구자석의 제한된 자기에너지에 영향을 받지 않으므로 단위 체적당 토크 및 효율이 좋아서 속도-출력 제어 특성이 뛰어나며, 종래 유도모터나 동기모터보다 구조가 간단하여 저렴하게 생산할 수 있고, 고온 환경에서도 매우 높은 내구성을 제공하는 등 장점이 매우 많은 SRM이지만, 종래 범용모터(universal motor)보다 상대적으로 소음이 높은 편이고 이로 인해 토크가 증가할수록 레이얼포스(radial force)가 증가되어 진동 및 소음이 유발되는 문제점이 있어 이를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 회전자극 형상을 개선하여 레디얼포스(radial force)를 감소시키므로 진동 및 소음이 감소되는 "개선된 레디얼포스 감소 SRM"에 관한 것이다.The present invention has excellent durability because it does not use windings or permanent magnets in the rotor, and is not affected by the limited magnetic energy of the permanent magnets, so the torque and efficiency per unit volume are good, so the speed-output control characteristics are excellent, and the conventional induction motor or Although it is an SRM with many advantages such as being able to produce inexpensively and having a simpler structure than a synchronous motor, and providing very high durability even in a high-temperature environment, it is relatively noisy compared to the conventional universal motor, and therefore, as the torque increases, the It was created to solve the problem that vibration and noise are caused by increased radial force, and "improvement" in which vibration and noise are reduced because the radial force is reduced by improving the shape of the rotating magnetic pole It relates to the reduced radial force SRM".

도 2는 종래 6/4 SRM과 본 발명이 제안하는 SRM을 비교하기 위한 형상 데이터이고, 도 3은 SRM 내에 공동(空洞) 홀(hole)을 형성하는 예시적 사시도이며, 도 4는 도 3의 평균 토크를 도시한 그래프이고, 도 5는 도 3의 평균 레디얼포스를 도시한 그래프이며, 도 6은 도 3의 피크(peak) 레디얼포스를 도시한 그래프이다.2 is shape data for comparing the conventional 6/4 SRM and the SRM proposed by the present invention, FIG. 3 is an exemplary perspective view of forming a hollow hole in the SRM, and FIG. It is a graph showing the average torque, FIG. 5 is a graph showing the average radial force of FIG. 3 , and FIG. 6 is a graph showing the peak radial force of FIG. 3 .

또한, 도 7은 회전자극 내에 홀(hole) 위치를 설명하는 예시적 도면이고, 도 8은 레디얼포스 감소 SRM을 구현하기 위한 다양한 형상이며, 도 9는 SRM 내 회전자극을 확대한 예시적 도면이다.In addition, FIG. 7 is an exemplary view for explaining the position of a hole in the rotating magnetic pole, FIG. 8 is various shapes for implementing the radial force reduction SRM, and FIG. 9 is an enlarged exemplary view of the rotating magnetic pole in the SRM. .

또한, 도 10은 SRM 내에 홀(hole) 없는 경우 및 홀(hole)이 50% 크기로 있는 경우를 대비한 도면이고, 도 11은 도 10의 경우에 따른 토크를 도시한 그래프이며, 도 12는 도 10의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이고, 도 13은 SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우를 도시한 예시적 도면이며, 도 14는 도 13의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이다.In addition, FIG. 10 is a diagram for the case where there is no hole in the SRM and the case where the hole is 50% in size, FIG. 11 is a graph showing the torque according to the case of FIG. 10, and FIG. 12 is It is a graph showing the radial force according to the case of Fig. 10, Fig. 13 is an exemplary view showing the case of two and three holes in the SRM, and Fig. 14 is the radial force according to the case of Fig. 13 is a graph showing

또한, 도 15는 SRM 내에 홀(hole)이 없는 경우, 홀(hole)이 1개일 경우, 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우를 도시한 예시적 도면이고, 도 16은 도 15의 경우에 따른 토크를 도시한 그래프이며, 도 17은 도 15의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이고, 도 18은 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM를 도시한 도면이다.In addition, FIG. 15 is an exemplary view illustrating a case in which there is no hole in the SRM, a case in which there is one hole, a case in which there are two holes, and a case in which there are three, and FIG. It is a graph showing torque depending on the case, FIG. 17 is a graph showing the radial force according to the case of FIG. 15 , and FIG. 18 is a diagram showing an improved radial force reduction SRM according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 19는 SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우 예시적인 홀(hole) 배치도이고, 도 20은 도 19의 경우에 따른 토크를 도시한 그래프이며, 도 21은 도 19의 경우에 따른 레디얼포스를 도시한 그래프이다.19 is an exemplary hole arrangement when there are two holes in the SRM, FIG. 20 is a graph showing torque according to the case of FIG. 19, and FIG. 21 is a radial according to the case of FIG. It is a graph showing the force.

또한, 도 22는 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 6/4 SRM를 도시한 도면이고, 도 23은 종래 SRM 및 본 발명이 제안하는 6/4 SRM을 비교한 데이터이며, 도 24는 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 12/8 SRM를 도시한 도면이고, 도 25는 종래 SRM 및 본 발명이 제안하는 12/8 SRM을 비교한 데이터이다.In addition, FIG. 22 is a diagram illustrating an improved radial force reduction 6/4 SRM according to an embodiment of the present invention, and FIG. 23 is data comparing the conventional SRM and the 6/4 SRM proposed by the present invention, FIG. 24 is a diagram illustrating an improved radial force reduction 12/8 SRM according to an embodiment of the present invention, and FIG. 25 is data comparing the conventional SRM and the 12/8 SRM proposed by the present invention.

상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 복수의 고정자극(111)을 구비한 권선(112)으로 둘러싸인 고정자(110)와, 상기 고정자(110)의 내측에 수용되고 외측을 향한 복수의 회전자극을 구비한 회전자(120)를 포함하여 이루어지고, 상기 회전자극(121)은 내부에 중공의 홀(hole)부(121h)가 길이방향으로 형성되되, 상기 홀(hole)부(121h)가 길이방향의 길이(L)의 40 ~ 60%에 해당하고 길이방향으로 동일하게 나누어진 제1 및 제2 홀부(121h-1, 121h-2)로 형성되어 레디얼포스를 감소시킨다.Referring to the drawings, the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention includes a stator 110 surrounded by a winding 112 having a plurality of stator poles 111 , and the stator 110 . ) is accommodated on the inside and comprises a rotor 120 having a plurality of rotational magnetic poles facing outward, and the rotational magnetic pole 121 has a hollow hole portion 121h therein in the longitudinal direction. The first and second hole portions 121h-1 and 121h-2 are formed, wherein the hole portion 121h corresponds to 40 to 60% of the length L in the longitudinal direction and is equally divided in the longitudinal direction. formed to reduce the radial force.

또한, 상기 홀(hole)부(121h)는 길이방향으로 소정 간격 이격되게 상기 제1 및 제2 홀부(121h-1, 121h-2)가 배열되되 길이방향의 양단에서 상기 소정 간격만큼 이격된다.Also, in the hole portion 121h, the first and second hole portions 121h-1 and 121h-2 are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction, and are spaced apart from each other by the predetermined distance at both ends in the longitudinal direction.

또한, 상기 홀(hole)부(121h)는 직경이 회전자 폭(W)의 1/2 이하이다.In addition, the diameter of the hole portion 121h is less than 1/2 of the rotor width W.

또한, 상기 고정자(110)는 6개의 고정자극(111)을 구비하고, 상기 회전자(120)는 4개의 회전자극(121)을 구비한다.In addition, the stator 110 includes six stator poles 111 , and the rotor 120 includes four rotation poles 121 .

또는, 상기 고정자(110)는 12개의 고정자극(111)을 구비하고, 상기 회전자(120)는 8개의 회전자극(121)을 구비한다.Alternatively, the stator 110 includes 12 stator poles 111 , and the rotor 120 includes 8 rotation poles 121 .

그럼, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)의 구성 및 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Then, the configuration and operation of the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail as follows.

우선, 본 발명에서 제안하는 SRM(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 6/4 SRM과 크기 및 사양 등을 비교하였을 때 고정자 외경 길이(outer stator diameter)를 제외하고 동일하게 유지시켰다.First, as shown in FIG. 2, the SRM 100 proposed in the present invention was maintained the same except for the outer stator diameter when comparing the size and specifications with the conventional 6/4 SRM.

즉, 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 종래 SRM과 같이 스택길이(stack length) 30, 공극 간격(Air-gap length) 0.25, 고정자축경(shaft diameter) 10, 전압(V) 310, 출력(Output power) 1,200, 정격속도(rated speed) 18,000, 정격토크(rated torque) 0.60 등이 동일하다.That is, the improved radial force reduction SRM 100 has a stack length of 30, an air-gap length of 0.25, a stator shaft diameter of 10, a voltage (V) of 310, and an output ( Output power) 1,200, rated speed 18,000, rated torque 0.60, etc. are the same.

본 발명이 제안하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 회전자극(121) 내에 공동(空洞) 홀(hole)부(121h)를 형성하여 레디얼포스(radial force)를 감소시키는 실험이 실시되었다.As shown in FIG. 3, the improved radial force reduction SRM 100 proposed by the present invention forms a hollow hole part 121h in the rotating magnetic pole 121 to reduce the radial force. An experiment was conducted to reduce

즉, 본 발명이 제안하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 회전자극(121) 내에 공동(空洞) 홀(hole)부의 크기(반경) 및 위치를 달리하여 실험이 실시되었다.That is, the improved radial force reduction SRM 100 proposed by the present invention was tested by varying the size (radius) and location of the cavity in the rotating magnetic pole 121 .

여기서, 홀부(121h)는 내부에 빈 공간이 형성된 캐비티(cavity)이다.Here, the hole 121h is a cavity in which an empty space is formed.

그 결과 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 홀(hole)부의 크기(반경) 및 위치에 따라 평균 토크(average torque), 평균 레디얼포스(average force), 및 피크 레디얼포스(force peak) 등을 알 수 있었다.As a result, as shown in FIGS. 4 to 6, average torque, average radial force, and peak radial force (force peak) according to the size (radius) and location of the hole portion And it was found.

참고로, 레디얼포스(radial force)는 반경 방향에 작용하는 힘을 말하는 것으로, 모터(motor)가 회전시 축의 중심점을 기준으로 반경 방향 또는 방사상으로 발생하는 힘을 말한다.For reference, the radial force refers to a force acting in a radial direction, and refers to a force generated in a radial direction or radially with respect to a center point of an axis when a motor rotates.

특히, 레디얼포스(radial force)는 모터가 회전시 반경 방향으로 힘이 크게 작용할수록 진동(vibration) 및 소음(acoustic noise)이 증가하는 원인이 된다.In particular, the radial force causes the vibration and acoustic noise to increase as the force is greater in the radial direction when the motor rotates.

따라서, 종래에는 레디얼포스(radial force)를 작게 하려면 토크(torque)도 작아지게 되므로, 어느 정도 토크(torque)를 유지하기 위해서 레디얼포스(radial force) 발생을 감수하여야 하였지만, 본 발명에서 이러한 문제점을 해결하였다.Therefore, in the prior art, in order to reduce the radial force, the torque is also reduced, so in order to maintain the torque to some extent, the generation of the radial force has to be risked, but in the present invention, this problem is solved. Solved.

본 발명이 제안하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 회전자 중심에서 홀(hole)부 중심까지 거리(distance) 및 홀(hole)부의 지름(dia)을 조정하여 최적값을 얻기 위하여 다양한 위치에서 다양한 크기로 홀(hole)부를 적용하여 실시되었다.The improved radial force reduction SRM 100 proposed by the present invention is, as shown in FIGS. 7 and 8, the distance from the center of the rotor to the center of the hole and the diameter of the hole (dia). ) was adjusted to obtain the optimum value by applying holes in various sizes at various locations.

특히, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 고정자극(111)을 구비한 권선(112)으로 둘러싸인 고정자(110)와, 상기 고정자(110)의 내측에 수용되고 외측을 향한 복수의 회전자극(121)을 구비한 회전자(120)를 포함하여 이루어지되, 상기 회전자극(121)은 내부에 중공의 홀(hole)부(121h)가 길이방향으로 형성된다.In particular, as shown in FIG. 9, the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention includes a stator 110 surrounded by a winding 112 having a plurality of stator poles 111 and, It is accommodated inside the stator 110 and comprises a rotor 120 having a plurality of rotational magnetic poles 121 facing outward, wherein the rotational magnetic pole 121 has a hollow hole therein. (121h) is formed in the longitudinal direction.

도 10의 (a)는 SRM 내에 홀(hole)부가 없는 경우이고, 도 10의 (b)는 SRM 내에 2개의 홀(hole)부(121h)가 50% 크기로 있는 경우로, 본 발명이 제안하는 레디얼포스 감소 SRM(100)은 다음과 같은 결과가 얻어진다.Figure 10 (a) is a case where there is no hole (hole) in the SRM, Figure 10 (b) is a case in which two hole (121h) in the SRM in a size of 50%, the present invention is proposed The following results are obtained in the radial force reduction SRM (100).

즉, 토크(torque)는 도 11의 파란색과 같이 홀부(121h)가 없는 경우(no hole)나 브라운색과 같이 홀부(121h)가 50% 있는 경우(50% hole)와 비슷하여 평균 토크(average torque)가 no hole의 경우 0.644[Nm]이고 50% hole의 경우 0.637[Nm]이다.That is, the torque is similar to the case in which there is no hole part 121h as shown in blue in FIG. 11 or the case in which there is 50% of the hole part 121h as shown in brown color (50% hole), so that the average torque ) is 0.644 [Nm] for no holes and 0.637 [Nm] for 50% holes.

하지만, 평균 레디얼포스(average force)나 피크 레디얼포스(peak force)에 차이가 있다.However, there is a difference in the average radial force or the peak radial force.

도 12에 도시된 바와 같이, 레디얼포스(radial force)는 도 12의 파란색과 같이 홀부(121h)가 없는 경우(no hole)와, 도 12의 브라운색과 같이 홀부(121h)가 50% 있는 경우(50% hole)와 차이가 있고, 평균 레디얼포스(average force)는 no hole의 경우 6.33[N]이고 50% hole의 경우 3.66[N]이다.As shown in FIG. 12 , the radial force is 50% of the case where there is no hole 121h as shown in blue in FIG. 12 and 50% of the hole 121h as in the brown color of FIG. 12 ( 50% hole), and the average radial force is 6.33 [N] for no holes and 3.66 [N] for 50% holes.

또한, 피크 포스(peak force)는 도 12의 파란색과 같이 홀부(121h)가 없는 경우(no hole)와, 도 12의 브라운색과 같이 홀부(121h)가 50% 있는 경우(50% hole)와 차이가 있어 no hole의 경우 26.71[N]이고, 50% hole의 경우 17.62[N]이다.In addition, the peak force is different from a case in which there is no hole 121h as shown in blue in FIG. 12 and a case in which there is 50% of a hole 121h as shown in brown in FIG. 12 (50% hole). is 26.71 [N] for no holes and 17.62 [N] for 50% holes.

이는 본 발명이 제안하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)이 내부에 중공의 홀(hole)부(121h)가 형성되므로, 레디얼포스(radial force)가 크게 감소되는 것을 알 수 있다.It can be seen that since the improved radial force reduction SRM 100 proposed by the present invention has a hollow hole portion 121h therein, the radial force is greatly reduced.

여기서, 50% hole이란 홀부(121h)의 길이방향 길이가 스택 길이(L)의 50%에 해당되는 의미로, 본 발명에서 제안하는 레디얼포스 감소 SRM(100)은 홀부(121h)의 길이방향 길이가 스택 길이(L)의 40% ~ 60% 사이에 형성되는 것이 바람직하다.Here, the 50% hole means that the longitudinal length of the hole part 121h corresponds to 50% of the stack length L, and the radial force reduction SRM 100 proposed in the present invention is the longitudinal length of the hole part 121h. is preferably formed between 40% and 60% of the stack length (L).

즉, 본 발명에서 제안하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 스택 길이(L) 또는 회전자극(121)의 길이방향의 길이(L)의 40% ~ 60% 사이에 홀부(121h)의 길이방향 길이가 형성되어 레디얼포스(radial force)가 감소되는 효과를 얻을 수 있다.That is, the improved radial force reduction SRM 100 proposed in the present invention is between 40% and 60% of the stack length L or the length L of the rotary magnetic pole 121 in the longitudinal direction of the hole portion 121h. Since the directional length is formed, an effect of reducing a radial force can be obtained.

참고로, 본 발명에서 스택 길이(L)는 회전자극(121)의 길이방향의 길이(L)와 동일한 의미이다.For reference, in the present invention, the stack length (L) has the same meaning as the length (L) in the longitudinal direction of the rotating magnetic pole 121 .

다음, 본 발명이 제안하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 13에 도시된 바와 같이, SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우를 비교하여 실시하였다.Next, as shown in FIG. 13 , the improved radial force reduction SRM 100 proposed by the present invention was performed by comparing two and three holes in the SRM.

그 결과, 레디얼포스(radial force)는 도 14에 도시된 바와 같이, SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우(파란색) 등락폭이 적고 상대적으로 일정하였으나, SRM 내에 홀(hole)이 3개일 경우(브라운색) 등락폭이 크고 상대적으로 기복(ups and downs)이 컸다.As a result, the radial force, as shown in FIG. 14, when there are two holes in the SRM (blue), the fluctuation width is small and relatively constant, but when there are three holes in the SRM ( Brown), the ups and downs were large and the ups and downs were relatively large.

즉, 레디얼 포스(radial force)는 SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우(파란색) 등락폭이 적고 상대적으로 일정하였으나, SRM 내에 홀(hole)이 3개일 경우(브라운색) 등락폭이 크고 상대적으로 기복(ups and downs)이 커, 평균 포스(average force)는 홀(hole)이 2개일 경우(파란색) 1.13[N]이고, 홀(hole)이 3개일 경우(브라운색) 2.54[N]이다.That is, when the radial force has two holes in the SRM (blue), the fluctuation width is small and relatively constant, but when there are three holes in the SRM (brown color), the fluctuation width is large and relatively ups and downs ( ups and downs) is large, and the average force is 1.13 [N] with 2 holes (blue) and 2.54 [N] with 3 holes (brown).

또한, 피크 포스(peak force)는 홀(hole)이 2개일 경우(파란색) 5.46[N]이고, 홀(hole)이 3개일 경우(브라운색) 20.95[N]이다.In addition, the peak force is 5.46 [N] when there are two holes (blue) and 20.95 [N] when there are three holes (brown).

따라서, 본 발명이 제안하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 15 내지 도 18에 도시된 바와 같이, SRM 내에 홀(hole)이 2개일 경우 최적의 결과를 도출하였다.Therefore, the improved radial force reduction SRM 100 proposed by the present invention derives an optimal result when there are two holes in the SRM, as shown in FIGS. 15 to 18 .

도 15에 도시된 바와 같이, SRM 내에 홀(hole)이 없는 경우, 홀(hole)이 1개일 경우, 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우 등을 실시하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.As shown in Fig. 15, when there is no hole in the SRM, when there is one hole, when there are two holes, and when there are three, the following results were obtained. .

즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 16에 도시된 바와 같이, SRM 내에 홀(hole)이 없는 경우, 홀(hole)이 1개일 경우, 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우에 토크(torque)가 비슷하나, 도 17에 도시된 바와 같이, SRM 내에 홀(hole)이 없는 경우, 홀(hole)이 1개일 경우, 홀(hole)이 2개일 경우 및 3개일 경우 중 홀(hole)이 2개일 경우에 가장 작게 레디얼포스(radial force)가 나타난다.That is, in the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 16 , when there is no hole in the SRM, when there is only one hole, the hole (hole) ) is 2 and 3, the torque is similar, but as shown in FIG. 17, when there is no hole in the SRM, when there is one hole, the hole is In the case of 2 and 3, the smallest radial force appears when there are 2 holes.

결론적으로, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 18에 도시된 바와 같이 제안된다.In conclusion, an improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention is proposed as shown in FIG. 18 .

1) 회전자극(121)의 길이방향의 길이 또는 스택 길이는 L이다.1) The length or stack length of the rotating magnetic pole 121 in the longitudinal direction is L.

2) 홀부(121h)는 원기둥 형상의 캐비티(cavity)로 제1 홀부(121h-1) 및 제2 홀부(121h-2)가 형성되고, 제1 홀부(121h-1)의 길이는 Lh1이고, 제2 홀부(121h-2)의 길이는 Lh2이다. 다만, 본 발명에서 홀부(121h)는 원기둥 형상이나 필요에 따라 다양한 형상으로 구현될 수 있다.2) The hole portion 121h is a cylindrical cavity, in which a first hole portion 121h-1 and a second hole portion 121h-2 are formed, and the length of the first hole portion 121h-1 is Lh1, The length of the second hole 121h-2 is Lh2. However, in the present invention, the hole portion 121h may be implemented in a cylindrical shape or various shapes as needed.

3) 홀부(121h)의 전체 길이가 α라 하면, 제1 홀부(121h-1)의 길이(Lh1) = 제2 홀부(121h-2)의 길이(Lh2) =

Figure 112019131302059-pat00001
이다.3) If the total length of the hole portion 121h is α, the length Lh1 of the first hole portion 121h-1 = the length Lh2 of the second hole portion 121h-2 =
Figure 112019131302059-pat00001
am.

4) 홀(hole)부(121h)는 길이방향의 길이(L)의 40 ~ 60%에 해당된다.4) The hole portion 121h corresponds to 40 to 60% of the length L in the longitudinal direction.

5) 홀(hole)부(121h) 사이 간격 전체길이를 β라 하면, β = (L - α) 이다.5) If the total length of the interval between the hole portions 121h is β, β = (L - α).

6) 홀(hole)부(121h) 사이 소정 간격 각각은 Ld1, Ld2, Ld3이고, Ld1 ≒ Ld2 ≒ Ld3 ≒

Figure 112019131302059-pat00002
이다.6) The predetermined intervals between the hole portions 121h are Ld1, Ld2, and Ld3, respectively, and Ld1 ≒ Ld2 ≒ Ld3 ≒
Figure 112019131302059-pat00002
am.

7) 홀(hole)부(121h)의 직경은 회전자극(121) 폭(W)의

Figure 112019131302059-pat00003
보다 크지 않다.7) The diameter of the hole portion 121h is the same as the width W of the rotating magnetic pole 121.
Figure 112019131302059-pat00003
not bigger than

즉, 홀부(121h)의 직경은

Figure 112019131302059-pat00004
이하이다.That is, the diameter of the hole portion 121h is
Figure 112019131302059-pat00004
is below.

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 19에 도시된 바와 같이, 2개의 홀(hole) 중에서도 내부에 일정한 간격으로 이격되어 있을 때 최적의 결과를 도출하였다.In addition, as shown in FIG. 19 , the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention derives an optimal result when spaced apart at regular intervals inside of the two holes. .

도 19에 도시된 바와 같이, 홀(hole)이 2개일 경우 회전자극 내부에 길이방향으로 일정 간격 이격되게 홀(hole)이 배치된 (a)와, 회전자극 내부에 길이방향이지만 양단에 홀(hole)이 배치된 (b)와, 회전자극 내부에 길이방향이지만 중앙에 몰려 있게 홀(hole)이 배치된 (c)를 실시하여 다음과 같은 결과를 도출하였다.As shown in FIG. 19, when there are two holes, (a) in which holes are arranged at regular intervals in the longitudinal direction inside the rotating magnetic pole, and longitudinally inside the rotating magnetic pole, but at both ends ( The following results were obtained by performing (b) in which the hole is arranged and (c) in which the hole is arranged in the longitudinal direction but clustered in the center inside the rotating magnetic pole.

즉, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 20에 도시된 바와 같이, 도 18의 (a), (b), 및 (c) 경우 토크(torque)가 비슷하나, 도 21에 도시된 바와 같이, 홀(hole)이 2개일 경우 회전자극 내부에 길이방향으로 일정 간격 이격되게 홀(hole)이 배치된 (a) 경우가 나머지 (b) 및 (c) 경우보다 기복이 작고 상대적으로 작고 안정적으로 레디얼포스(radial force)가 나타난다.That is, the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention is similar in torque in the case of (a), (b), and (c) of FIG. 18 as shown in FIG. 20 . However, as shown in FIG. 21, when there are two holes, (a) in which the holes are arranged at regular intervals in the longitudinal direction inside the rotating magnetic pole, the remaining (b) and (c) cases A smaller undulation, a relatively small and stable radial force appears.

특히, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 6/4 SRM(100)은 도 22에 도시된 바와 같이, 회전자(121)를 두께 0.35mm 박판으로 적층하여 형성할 경우 회전자의 길이방향 길이(L)가 박판층 57개에 해당되고, Lh1, Lh2 각각이 박판층 13개의 두께에 해당되며, Ld1이 박판층 10개, Ld2가 박판층 11개, Ld3가 박판층 10개에 해당된다.In particular, when the improved radial force reduction 6/4 SRM 100 according to an embodiment of the present invention is formed by stacking the rotor 121 with a 0.35 mm thick thin plate, as shown in FIG. The longitudinal length (L) corresponds to 57 thin plate layers, each of Lh1 and Lh2 corresponds to the thickness of 13 thin plate layers, Ld1 is 10 thin plate layers, Ld2 is 11 thin plate layers, and Ld3 is 10 thin plate layers. applicable.

여기서 제1 홀부(121h-1)와 제2 홀부(121h-2) 간 사이 간격 Ld2가 Ld1, Ld3 각각보다 박판층 1개만큼(0.35mm) 차이가 있으나 이 정도 차이는 동일하거나 비슷하다고 간주할 수 있다.Here, the gap Ld2 between the first hole part 121h-1 and the second hole part 121h-2 differs by one thin plate layer (0.35mm) from each of Ld1 and Ld3, but this difference can be regarded as the same or similar. can

또한, 홀부(121h)는 도 22에 도시된 바와 같이, 회전자(121)의 뿌리 부근에서 길이방향으로 제1 홀부(121h-1) 및 제2 홀부(121h-2)가 일렬로 형성된다.In addition, as shown in FIG. 22 , in the hole portion 121h , a first hole portion 121h-1 and a second hole portion 121h-2 are formed in a line in the longitudinal direction near the root of the rotor 121 .

도 23은 종래 SRM 및 본 발명이 제안하는 6/4 SRM을 비교한 데이터로, 토크(torque)에서 매우 비슷한 값을 가지나, 레디얼포스(radial force)에서 큰 차이가 있음을 그래프를 통하여 잘 알 수 있다.23 is data comparing the conventional SRM and the 6/4 SRM proposed by the present invention. It can be seen from the graph that although they have very similar values in torque, there is a large difference in radial force. have.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 12/8 SRM(100)은 도 24에 도시된 바와 같이, 회전자(121)를 두께 0.35mm 박판으로 적층하여 형성할 경우 회전자의 길이방향 길이(L)가 박판층 57개에 해당되고, Lh1, Lh2 각각이 박판층 13개의 두께에 해당되며, Ld1이 박판층 10개, Ld2가 박판층 11개, Ld3가 박판층 10개에 해당된다.As shown in FIG. 24, the improved radial force reduction 12/8 SRM 100 according to another embodiment of the present invention is formed by stacking the rotor 121 with a thickness of 0.35 mm thin plates in the longitudinal direction of the rotor. The length L corresponds to 57 thin plate layers, each of Lh1 and Lh2 corresponds to the thickness of 13 thin plate layers, Ld1 corresponds to 10 thin plate layers, Ld2 corresponds to 11 thin plate layers, and Ld3 corresponds to 10 thin plate layers. .

여기서 제1 홀부(121h-1)와 제2 홀부(121h-2) 간 사이 간격 Ld2가 Ld1, Ld3 각각보다 박판층 1개만큼(0.35mm) 차이가 있으나 이 정도 차이는 동일하거나 비슷하다고 간주할 수 있다.Here, the gap Ld2 between the first hole part 121h-1 and the second hole part 121h-2 differs by one thin plate layer (0.35mm) from each of Ld1 and Ld3, but this difference can be regarded as the same or similar. can

또한, 홀부(121h)는 도 24에 도시된 바와 같이, 회전자(121)의 뿌리 부근에서 길이방향으로 제1 홀부(121h-1) 및 제2 홀부(121h-2)가 일렬로 형성된다.In addition, as shown in FIG. 24 , in the hole portion 121h , a first hole portion 121h-1 and a second hole portion 121h-2 are formed in a line in the longitudinal direction near the root of the rotor 121 .

도 25는 종래 SRM 및 본 발명이 제안하는 12/8 SRM을 비교한 데이터로, 토크(torque)에서 매우 비슷한 값을 가지나, 레디얼포스(radial force)에서 큰 차이가 있음을 그래프를 통하여 잘 알 수 있다.Figure 25 is data comparing the conventional SRM and the 12/8 SRM proposed by the present invention. It can be seen from the graph that although they have very similar values in torque, there is a large difference in radial force. have.

종합적으로 정리하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 복수의 고정자극(111)을 구비한 권선(112)으로 둘러싸인 고정자(110)와, 상기 고정자(110)의 내측에 수용되고 외측을 향한 복수의 회전자극(121)을 구비한 회전자(120)를 포함하여 이루어진다.In summary, the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention includes a stator 110 surrounded by a winding 112 having a plurality of stator poles 111 , and the stator 110 . It is accommodated on the inside of the rotor 120 having a plurality of rotating magnetic poles 121 facing outward.

또한, 회전자극(121)은 내부에 중공의 홀(hole)부(121h)가 길이방향으로 형성되되, 상기 홀부(121h)가 길이방향의 길이(L)의 40 ~ 60%에 해당하고 길이방향으로 같은 크기로 나누어진 제1 및 제2 홀부(121h-1, 121h-2)로 형성되어 레디얼포스를 감소시킨다.In addition, the rotating magnetic pole 121 has a hollow hole portion 121h formed therein in the longitudinal direction, wherein the hole portion 121h corresponds to 40 to 60% of the length L in the longitudinal direction, and the longitudinal direction is formed of the first and second hole portions 121h-1 and 121h-2 divided into equal sizes to reduce the radial force.

또한, 홀(hole)부(121h)는 길이방향으로 소정 간격 이격(Ld1, Ld3)되게 상기 제1 및 제2 홀부(121h-1, 121h-2)가 배열되되 길이방향의 양단에서 상기 소정 간격(Ld2)만큼 이격되고, 홀(hole)부(121h)의 직경이 회전자 폭(W)의 1/2 이하이다.In addition, the first and second hole portions 121h-1 and 121h-2 are arranged to be spaced apart (Ld1, Ld3) by a predetermined distance in the longitudinal direction of the hole portion 121h, and at both ends in the longitudinal direction, the predetermined interval Spaced apart by (Ld2), the diameter of the hole portion (121h) is less than 1/2 of the rotor width (W).

또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 22에 도시된 바와 같이, 6개의 고정자극(111)를 구비한 고정자(110)와, 4개의 회전자극(121)을 구비한 회전자(120)로 구성된 6/4 SRM이 될 수 있고, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 레디얼포스 감소 SRM(100)은 도 24에 도시된 바와 같이, 12개의 고정자극(111)을 구비한 고정자(110)와, 8개의 회전자극(121)을 구비한 회전자(120)로 구성된 12/8 SRM에도 적용될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 22, the SRM 100 for reducing radial force according to an embodiment of the present invention includes a stator 110 having six stator poles 111 and four rotating poles 121. It may be a 6/4 SRM composed of a rotor 120 provided with, and a radial force reduction SRM 100 according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 24 , includes 12 stator poles 111 It can also be applied to the 12/8 SRM consisting of a stator 110 having a stator 110 and a rotor 120 having eight rotating magnetic poles 121 .

따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 개선된 레디얼포스 감소 SRM(100)은 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.Accordingly, the improved radial force reduction SRM 100 according to an embodiment of the present invention can expect the following effects.

본 발명에 따르면, 회전자극(121) 내부에 중공의 홀(hole)부(121h)가 길이방향으로 형성되어 레디얼포스(radial force)를 감소시키는 이점이 있다.According to the present invention, a hollow hole portion 121h is formed in the longitudinal direction inside the rotating magnetic pole 121 to reduce the radial force.

또한, 홀(hole)부(121h)가 길이방향의 길이(L)의 40 ~ 60%에 해당되고 길이방향으로 동일하게 나누어진 제1 및 제2 홀부(121h-1, 121h-2)로 형성되어 레디얼포스(radial force)가 감소되므로 진동 및 소음이 적어지는 이점이 있다.In addition, the hole portion 121h corresponds to 40 to 60% of the length L in the longitudinal direction and is formed of first and second hole portions 121h-1 and 121h-2 equally divided in the longitudinal direction. Since the radial force is reduced, there is an advantage in that vibration and noise are reduced.

또한, 홀(hole)부(121h)가 길이방향으로 소정 간격 이격되게 제1 및 제2 홀부(121h-1, 121h-2)가 배열되되 길이방향의 양단에서 상기 소정 간격만큼 이격되므로 레디얼포스(radial force)를 보다 감소키시는 이점이 있다.In addition, the first and second hole portions 121h-1 and 121h-2 are arranged such that the hole portions 121h are spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction. It has the advantage of further reducing the radial force.

또한, 6/4 SRM 또는 12/8 SRM에 적용하여 레디얼포스를 감소시켜 진동 및 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.In addition, it has the advantage of reducing vibration and noise by reducing the radial force by applying it to 6/4 SRM or 12/8 SRM.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to explain, not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. .

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

100 : 본 발명이 제안하는 SRM
110 : 고정자
111 : 고정자극
120 : 회전자
121 : 회전자극
121h : 홀(hole)부
121h-1 : 제1 홀부
121h-2 : 제2 홀부
100: SRM proposed by the present invention
110: stator
111: fixed stimulus
120: rotor
121: rotating magnetic pole
121h: hole part
121h-1: first hole
121h-2: second hole

Claims (5)

복수의 고정자극을 구비한 권선으로 둘러싸인 고정자와,
상기 고정자의 내측에 수용되고 외측을 향한 복수의 회전자극을 구비한 회전자를 포함하여 이루어지고,
상기 회전자극은 내부에 중공의 홀(hole)부가 길이방향으로 형성되되, 상기 홀(hole)부가 길이방향의 길이의 40 ~ 60%에 해당하고 길이방향으로 동일하게 나누어진 제1 및 제2 홀부로 형성되어 레디얼포스를 감소시키는 것을 특징으로 하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM.
a stator surrounded by windings having a plurality of stator poles;
and a rotor accommodated inside the stator and provided with a plurality of rotating magnetic poles facing outward,
The rotating magnetic pole has a hollow hole (hole) formed therein in the longitudinal direction, the hole (hole) corresponds to 40 to 60% of the length in the longitudinal direction, the first and second holes equally divided in the longitudinal direction An improved radial force reduction SRM, characterized in that it is formed as a negative force to reduce the radial force.
제 1 항에 있어서,
상기 홀(hole)부는 길이방향으로 소정 간격 이격되게 상기 제1 및 제2 홀부가 배열되되 길이방향의 양단에서 상기 소정 간격만큼 이격되는 것을 특징으로 하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM.
The method of claim 1,
The improved radial force reduction SRM, characterized in that the first and second hole portions are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance in the longitudinal direction, and spaced apart from each other by the predetermined distance at both ends in the longitudinal direction.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 고정자는 6개의 고정자극을 구비하고,
상기 회전자는 4개의 회전자극을 구비하는 것을 특징으로 하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM.
The method of claim 1,
The stator has six stator poles,
The improved radial force reduction SRM, characterized in that the rotor is provided with four rotating poles.
제 1 항에 있어서,
상기 고정자는 12개의 고정자극을 구비하고,
상기 회전자는 8개의 회전자극을 구비하는 것을 특징으로 하는 개선된 레디얼포스 감소 SRM.
The method of claim 1,
The stator has 12 stator poles,
The improved radial force reduction SRM, characterized in that the rotor is provided with eight rotating poles.
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