KR102544989B1 - 와전류 부상 모터 및 시스템 - Google Patents

와전류 부상 모터 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102544989B1
KR102544989B1 KR1020210039261A KR20210039261A KR102544989B1 KR 102544989 B1 KR102544989 B1 KR 102544989B1 KR 1020210039261 A KR1020210039261 A KR 1020210039261A KR 20210039261 A KR20210039261 A KR 20210039261A KR 102544989 B1 KR102544989 B1 KR 102544989B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eddy current
motor
stator
levitated
rotor
Prior art date
Application number
KR1020210039261A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220134085A (ko
Inventor
이기덕
윤명환
이정종
서정무
유세현
Original Assignee
한국전자기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자기술연구원 filed Critical 한국전자기술연구원
Priority to KR1020210039261A priority Critical patent/KR102544989B1/ko
Publication of KR20220134085A publication Critical patent/KR20220134085A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102544989B1 publication Critical patent/KR102544989B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/24Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets axially facing the armatures, e.g. hub-type cycle dynamos
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings
    • H02K7/09Structural association with bearings with magnetic bearings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64Electric machine technologies in electromobility

Abstract

본 발명은 상대적으로 단순한 구조를 가져 경량화가 가능하고, 경제적이며, 부피를 저감할 수 있는 와전류 부상 모터 및 시스템에 관한 것으로, 금속판 위에서 부상되는 액시얼(Axial) 타입의 와전류 부상 모터에 있어서, 코어, 상기 코어의 일면에 일방향으로 돌출되되 방사상으로 형성되는 다수개의 고정자 치, 및 상기 고정자 치에 권선되는 코일을 포함하는 스테이터, 상기 스테이터의 일측에 위치하며 상기 스테이터에서 발생시킨 자속 변화에 의해 회전하고, 상기 금속판과 자성에 의해 부상되는 로터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

와전류 부상 모터 및 시스템{Eddy current levitation motor and system}
본 발명은 와전류 부상 모터 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세히는 종래기술에 비해 구조를 단순화해 부피 및 중량을 감소시킬 수 있는 와전류 부상 모터 및 시스템에 관한 것이다.
모터는 전자석을 포함하는 스테이터, 영구자석을 포함하는 로터를 포함하여 구성되며, 전자석에 가해지는 전류로 인한 극성의 변경에 의해 영구자석을 포함하는 로터를 회전시킨다.
능동 자기 베어링(active magnetic bearing, AMS)과 모터를 기능적으로 결합한 형태로써 축이 자기 부상되어 회전하는 특징을 갖는 자기 부상 모터는 1990년대 중반에 최초로 제안된 이래 현재까지 다양한 연구가 진행되고 있다.
도 1과 도 2는 종래 자기 부상 모터를 도시한 것이다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 자기 부상 모터는 스테이터(10), 로터(20) 및 부상 마그넷(30)을 포함하여 구성된다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 자기 부상 모터에서 스테이터(10)는 코일(11)을 포함하되, 상기 코일(11)들은 자속이 방사상으로 지나가도록 구성된다. 즉, 종래 자기 부상 모터는 래디얼(Radial) 모터이다. 로터(20)에 포함되는 영구자석(21)은 스테이터(10)의 중앙 부분에 방사상으로 위치하며, 스테이터(10)의 코일(11)에 가해지는 전류의 변경과 이에 따른 자극의 변화에 따라 회전력을 받고, 로터(20)는 이를 통해 회전한다. 부상 마그넷(30)은 스테이터(10)의 하측에 위치하여, 영구자석(21)과의 척력을 이용해 스테이터(10)와 로터(20)를 부상시킨다.
도 1 및 도 2와 같은 구조를 가지는 종래의 자기 부상 모터의 에너지 전달과정은 스테이터(10), 로터(20), 로터(20)에 포함되는 축 및 부상 마그넷(30) 순서인데, 이러한 에너지 전달과정으로 인해 구조가 복잡해지며, 부상 마그넷(30)의 구조로 인해 축 방향으로 두꺼운 구조가 된다. 또한, 종래 기술은 마그넷의 자로패스를 위해 복잡한 할박(Halbach) 배열로 영구자석을 구성해야 하고, 고가의 희토류 계열 영구자석이 로터(20) 뿐 아니라 부상 마그넷(30)에도 적용되어, 상대적으로 복잡한 구조를 가지고, 무거우며, 경제적이지 않은 문제점이 있었다.
한국 등록실용신안 제20-0232132호("자기베어링이 있는 모터", 공고일 2001.07.19.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 의한 와전류 부상 모터 및 시스템의 목적은, 상대적으로 단순한 구조를 가져 경량화가 가능하고, 경제적이며, 부피를 저감할 수 있는 와전류 부상 모터를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 와전류 부상 모터는, 금속판 위에서 부상되는 액시얼(Axial) 타입의 와전류 부상 모터에 있어서, 코어, 상기 코어의 일면에 일방향으로 돌출되되 방사상으로 형성되는 다수개의 고정자 치, 및 상기 고정자 치에 권선되는 코일을 포함하는 스테이터, 상기 스테이터의 일측에 위치하며 상기 스테이터에서 발생시킨 자속 변화에 의해 회전하고, 상기 금속판과 자성에 의해 부상되는 로터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 로터는, 방사상으로 배열되는 다수개의 영구자석, 상기 영구자석이 마운팅되는 마운팅부 및 상기 마운팅부의 가운데 부분에서 일측으로 돌출 형성되는 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영구자석은 측면에 소정 깊이로 홈이 함몰 형성되고, 상기 마운팅부는, 방사상으로 형성되어, 서로 인접한 상기 영구자석들 사이에 위치하는 보조 마운팅 부재 및 상기 보조 마운팅 부재의 측면에서 돌출 형성되어, 상기 홈에 삽입되는 서스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코어는 상기 샤프트가 삽입되는 관통홀이 형성되고, 상기 샤프트의 외주면과 상기 코어 사이에 배치되는 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 코일에 인가되는 전류는 3상 전류이고, 상기 코어의 일면에 형성되는 상기 고정자 치의 개수는 24개인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 영구자석의 착자 방향은 회전축 방향인 것을 특징으로 하는 와전류 부상 모터.
본 발명에 의한 와전류 부상 모터 시스템은, 상기 와전류 부상 모터 및 상기 와전류 부상 모터의 하부에 설치되어, 상기 와전류 부상 모터에 포함되는 스테이터에 포함되는 코일에서 발생하는 자속에 의해 자성을 가져, 상기 와전류 부상 모터에 포함되는 로터를 부상시켜 상기 로터와 이격되는 부상부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부상부는 금속 재질로, 두께가 5mm이상인 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의한 와전류 부상 모터에 의하면, 종래 부상 마그넷을 로터와 부상부로 대체하여 구성하므로, 영구자석을 추가적으로 사용하지 않아도 되어 상대적으로 경제적이고, 구조가 단순하며, 부피를 저감할 수 있는 와전류 부상 모터를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 자기 부상 모터의 개략도.
도 2는 종래 자기 부상 모터의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 결합 사시도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 정면 개략도.
도 7은 부상부의 두께에 따른 본 실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 토크를 그래프로 도시한 것이다.
도 8은 모터의 극수에 따른 본 실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 토크를 그래프로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 보조 마운팅 부재와 단일의 영구자석의 분해 사시도.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1 및 /또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다. 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있다거나 또는 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 ∼사이에와 바로 ∼사이에 또는 ∼에 인접하는과 ∼에 직접 인접하는 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 결합 사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템은 액시얼(Axial) 타입의 와전류 부상 모터 시스템이며, 스테이터(100), 로터(200) 및 부상부(300)를 포함할 수 있다.
스테이터(100)는 일반적인 액시얼(Axial) 모터의 스테이터와 동일하며, 회전하지 않고 고정된 상태로 유지되며, 후술할 로터(200)를 회전시킨다. 이를 위해 스테이터(100)는 코어(110), 고정자 치(120) 및 코일(130)을 포함할 수 있다.
코어(110)는 일종의 몸체로, 적층된 강판 또는 자성체 분말을 소결하여 형성될 수 있다. 코어(110)의 가운데 부분에는 관통홀이 형성될 수 있다. 즉, 코어(110)는 일종의 도넛 형상을 가질 수 있다. 도 3 내지 도 5에서 코어(110)의 외곽 단면은 원형이지만, 본 발명은 코어(110)의 외곽 단면을 이에 한정하는 것은 아니며, 코어(110)는 원형, 타원형 또는 다각형과 같이 다양한 형상의 외곽 단면을 가질 수 있다. 코어(110)의 가운데 부분에 형성된 관통홀에는 베어링(111)이 배치될 수 있으며, 베어링(111)에 대해서는 후술한다.
고정자 치(120)는 코어(110)의 하면에서 하측으로 돌출 형성될 수 있으며, 다수개가 코어(110)의 하면에 방사상으로 형성될 수 있다. 고정자 치(120)에는 코일(130)이 권선되는데, 코일(130)이 권선되는 부분은 고정자 치(120)의 외면이다. 이는 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템이 액시얼(Axial) 모터 구조이기 때문이다. 즉, 본 실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템는, 코일(130)에 흐르는 교류 전류로 인한 자속의 방향이 모터의 회전축 방향으로 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 로터(200)는 스테이터(100)의 하측에 위치하여 스테이터(100)에 의해 회전하며, 영구자석(210), 샤프트(220), 마운팅부(230) 및 케이스(240)를 포함할 수 있다.
로터(200)는 스테이터(100)의 하측에 배치되며, 스테이터(100)에 의해 회전하고, 후술할 부상부(300)에 의해 부상부(300)를 기준으로 일정 간격 부상된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 영구자석(210)은 다수개가 회전축을 기준으로 방사상으로 배열된다. 단일의 영구자석(210)은 회전축 방향으로 착자된다. 즉, 도면을 기준으로 단일의 영구자석(210)의 상측이 N극이라고 할 때, 하측은 S극일 수 있으며, 상측이 S극이라고 할 때, 하측은 N극일 수 있으며, 서로 인접한 두 개의 영구자석(210)은 서로 착자 방향이 반대일 수 있다. 본 실시예에서 다수개의 영구자석(210)은 서로 인접한 영구자석(210)끼리 일정 간격 이격되도록 배열된다.
마운팅부(230)는 방사상으로 배열되는 다수개의 영구자석(210)이 마운팅되며, 케이스(240)는 다수개의 영구자석(210)과 마운팅부(230)가 수용된다. 마운팅부(230)의 가운데 부분에는 샤프트(220)가 상측으로 돌출되며, 샤프트(220)는 상술한 베어링(111) 사이의 공간에 삽입되어 회전한다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 샤프트(220)의 상측 끝단은 별도의 하우징의 내면과 접해 회전가능하게 지지될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 부상부(300)는 일종의 판 형상으로, 로터(200)의 일측에 위치한다. 부상부(300)는 금속 재질로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서 부상부(300)는 구리로 형성될 수 있다. 부상부(300)는 스테이터(100)에 포함되는 코일(130)에서 발생하는 자속에 의해 자성을 가져, 로터(200)에 포함되는 영구자석(210)을 밀어내, 스테이터(100) 및 로터(200) 또는 로터(200)만을 부상시키는 역할을 한다. 즉, 부상부(300)는 종래 부상 마그넷의 역할을 하는데, 코일(130)이 액시얼 모터 방식으로 권선되기 때문에, 종래와 같이 자속 경로를 형성하기 위한 할박(Halbach)구조를 적용하지 않아도 되며, 단순하게 금속판만을 사용하더라도 로터(200)를 부상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템에서 스테이터(100), 로터(200) 및 부상부(300) 중 일부 구성만을 도시한 개략도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스테이터(100)의 코일(130)에 교류 전류가 가해지면 자속이 발생하게 되고, 이에 따라 금속으로 형성되는 부상부(300)는 자성을 띄게 되며, 부상부(300)와 로터(200)의 영구자석(210) 사이에는 척력이 발생한다. 즉, 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템은 영구자석(210)을 포함하는 로터(200)를 종래 기술에서의 부상 마그넷 역할로 사용해, 상대적으로 간단하고 단순하며, 경제적인 와전류 부상 모터 시스템을 제공할 수 있다.
도 6의 점선으로 표시한 화살표는 자속의 흐름의 일예를 도시한 것으로, 코일(130)에서 발생한 자속은 코일(130)에 가해지는 교류 전류의 흐름에 따라 변경될 수 있다.
상술한 본 실시예에서 샤프트(220)는 코어(110) 내부에 형성된 관통홀에 삽입되는 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 코어(110)의 형상을 이에 한정하지 않고, 코어(110)에는 별도의 관통홀이 형성되지 않고, 샤프트(220)의 끝단이 코어(110)의 하면 중앙 부분에 접촉하며, 샤프트(220)의 끝단과 코어(110)의 하면 사이에 베어링이 위치해, 샤프트(220)가 회전하는 등의 실시예 또한 있을 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예는 로터(200)에 포함되는 영구자석(210)의 두께인 D는 부상부(300)에 의해 영구자석(210)이 부상되는 높이인 L의 3배 이상일 수 있다. 영구자석(210)이 부상되는 높이인 L은 영구자석(210)을 포함하는 로터(200)의 무게, 영구자석(210)의 자력, 코일(130)에 가해지는 교류 전류의 크기에 따라 달라지므로, 사용자는 상기한 조건들을 고려하여, 코일(130)에 가해지는 교류 전류의 크기를 제어해, D가 L의 3배 이상이 되도록 할 수 있다. 본 발명에서 D와 L을 구체적으로 한정하는 이유는, 본 실시예에 의한 모터의 토크와 부상력을 최적화하기 위한 수치이다.
도 7은 부상부의 두께에 따른 본 실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 토크를 그래프로 도시한 것이다.
도 7에서 Y축은 토크이며, X축은 부상부(300)의 두께를 의미한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 구리판으로 구성되는 부상부(300)의 두께는 5mm이상일 수 있으며, 이는 구리판으로 구성되는 부상부(300)의 두께가 5mm 미만인 경우, 모터의 토크가 급격하게 낮아지기 때문이다.
도 8은 모터의 극수에 따른 본 실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 토크를 그래프로 도시한 것이다.
도 8에서 Y축은 토크를 의미하며, X축은 모터의 극수를 의미한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 모터의 극수가 8일 때 본 실시예가 가장 높은 토크가 출력된다. 따라서 본 실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 코일(130)에 3상전류가 인가된다고 했을 때, 고정자 치(120)는 24개가 형성되어, 8극 모터로 구성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 와전류 부상 모터 시스템의 보조 마운팅 부재와 단일의 영구자석의 분해 사시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 마운팅부(230)는 보조 마운팅 부재(231)와 서스(232)를 포함할 수 있다.
보조 마운팅 부재(231)는 방사상으로 형성되어, 서로 인접한 영구자석(210)들 사이에 위치한다. 보조 마운팅 부재(231)의 측면에는 서스(232)가 형성되는데, 서스(232)는 보조 마운팅 부재(231)의 측면, 즉 영구자석(210)과 면접하는 측 일면의 일부가 영구자석(210)측으로 돌출되는 부분이다. 보다 구체적으로, 보조 마운팅 부재(231)의 높이를 3등분했을 때, 서스(232)는 3등분한 부분들 중 가운데 부분이 돌출될 수 있다. 영구자석(210)의 측면, 즉 보조 마운팅 부재(231)와 면접하는 일면은 서스(232)에 대응되는 부분이 함몰되는 홈(211)이 형성될 수 있으며, 서스(232)는 홈(211)에 삽입될 수 있다. 본 발명에서 영구자석(210)과 보조 마운팅 부재(231)가 홈(211)과 서스(232)를 통해 삽입되는 것은, 서스(232)와 같이 별도로 영구자석(210)을 높이 방향으로 고정하는 부재가 없으면, 코일(130)에 교류 전류가 가해지면서 띄는 극성에 의해 영구자석(210)이 코일(130)측으로 이동하기 때문이다. 즉 서스(232)와 홈(211)은 끼움 결합구조를 통해 영구자석(210)을 높이 방향으로 고정하여, 영구자석(210)이 코일(130)측으로 부착되지 않도록 한다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
100 : 스테이터
110 : 코어
111 : 베어링
120 : 고정자 치
130 : 코일
200 : 로터
210 : 영구자석
211 : 홈
220 : 샤프트
230 : 마운팅 부
231 : 보조 마운팅 부재
232 : 서스
240 : 케이스
300 : 부상부

Claims (8)

  1. 금속판 위에서 부상되는 액시얼(Axial) 타입의 와전류 부상 모터에 있어서,
    코어, 상기 코어의 일면에 일방향으로 돌출되되 방사상으로 형성되는 다수개의 고정자 치, 및 상기 고정자 치에 권선되는 코일을 포함하는 스테이터; 및
    상기 스테이터의 일측에 위치하며 상기 스테이터에서 발생시킨 자속 변화에 의해 회전하고, 상기 금속판과 자성에 의해 부상되는 로터;
    를 포함하고,
    상기 로터는,
    방사상으로 배열되는 다수개의 영구자석;
    상기 영구자석이 마운팅되는 마운팅부; 및
    상기 마운팅부의 가운데 부분에서 일측으로 돌출 형성되는 샤프트;
    를 포함하며,
    상기 영구자석은 측면에 소정 깊이로 홈이 함몰 형성되고,
    상기 마운팅부는,
    방사상으로 형성되어, 서로 인접한 상기 영구자석들 사이에 위치하는 보조 마운팅 부재; 및
    상기 보조 마운팅 부재의 측면에서 돌출 형성되어, 상기 홈에 삽입되는 서스;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 부상 모터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어는 상기 샤프트가 삽입되는 관통홀이 형성되고,
    상기 샤프트의 외주면과 상기 코어 사이에 배치되는 베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 부상 모터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 코일에 인가되는 전류는 3상 전류이고,
    상기 코어의 일면에 형성되는 상기 고정자 치의 개수는 24개인 것을 특징으로 하는 와전류 부상 모터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 영구자석의 착자 방향은 회전축 방향인 것을 특징으로 하는 와전류 부상 모터.
  7. 제 1 항, 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 와전류 부상 모터; 및
    상기 와전류 부상 모터의 하부에 설치되어, 상기 와전류 부상 모터에 포함되는 스테이터에 포함되는 코일에서 발생하는 자속에 의해 자성을 가져, 상기 와전류 부상 모터에 포함되는 로터를 부상시켜 상기 로터와 이격되는 부상부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류 부상 모터 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 부상부는 금속 재질로, 두께가 5mm이상인 것을 특징으로 하는 와전류 부상 모터 시스템.
KR1020210039261A 2021-03-26 2021-03-26 와전류 부상 모터 및 시스템 KR102544989B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210039261A KR102544989B1 (ko) 2021-03-26 2021-03-26 와전류 부상 모터 및 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210039261A KR102544989B1 (ko) 2021-03-26 2021-03-26 와전류 부상 모터 및 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220134085A KR20220134085A (ko) 2022-10-05
KR102544989B1 true KR102544989B1 (ko) 2023-06-20

Family

ID=83596577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210039261A KR102544989B1 (ko) 2021-03-26 2021-03-26 와전류 부상 모터 및 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102544989B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078389A (ja) 1999-09-01 2001-03-23 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 磁気浮上型電動機
KR100892565B1 (ko) * 2008-08-18 2009-04-09 충주대학교 산학협력단 자기부상식 이송장치 및 이에 이용되는 영구자석 휠
JP2013102659A (ja) 2011-11-10 2013-05-23 Toru Masuzawa ローレンツモータ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200232132Y1 (ko) 2001-02-12 2001-07-19 정보순 자기베어링이 있는 모터
KR102156481B1 (ko) * 2018-12-28 2020-09-15 한양대학교 산학협력단 자기부상 회전체를 포함하는 축방향 모터

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078389A (ja) 1999-09-01 2001-03-23 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 磁気浮上型電動機
KR100892565B1 (ko) * 2008-08-18 2009-04-09 충주대학교 산학협력단 자기부상식 이송장치 및 이에 이용되는 영구자석 휠
JP2013102659A (ja) 2011-11-10 2013-05-23 Toru Masuzawa ローレンツモータ

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220134085A (ko) 2022-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7786638B2 (en) Electric machine having a hybrid bearing
EP2209186B1 (en) Magnetically-levitated motor and pump
EP2239831B1 (en) Magnetic levitaion motor and pump
US5081388A (en) Magnetic induction motor
US20030057784A1 (en) Magnetically levitated motor and magnetic bearing apparatus
US11465783B2 (en) Single-gimbal magnetically suspended control moment gyroscope
CN101737425B (zh) 一种低功耗单稳态零重力作用径向磁轴承
KR102156481B1 (ko) 자기부상 회전체를 포함하는 축방향 모터
US7847453B2 (en) Bearingless step motor
JP2013519044A (ja) 垂直軸盤式発電機用磁気浮上支持構造とそれを用いた垂直軸盤式発電機
CN112117861B (zh) 一种飞轮储能电机
JPH08178011A (ja) フライホイール装置
JP3850195B2 (ja) 磁気浮上モータ
KR101963565B1 (ko) 자속 스위칭을 이용한 축방향 자기 베어링
CN113839516A (zh) 轴向悬浮用定子组件、磁悬浮电机及直线式电磁执行机构
KR102544989B1 (ko) 와전류 부상 모터 및 시스템
CN109302026A (zh) 一种径向磁化双环磁钢永磁电机
CN204497904U (zh) 磁悬浮飞轮电机
RU2540696C1 (ru) Высокоскоростная электрическая машина с вертикальным валом
CN112983988B (zh) 一种复合磁悬浮轴承及磁悬浮轴承系统
CN113187815B (zh) 一种径向解耦混合磁轴承
KR100445224B1 (ko) 복합 베어링을 사용한 초전도 플라이휠 에너지 저장장치
KR102544997B1 (ko) 전자석 와전류 부상 모듈 및 시스템
CN111173838B (zh) 径向无耦合三自由度直流混合磁轴承
CN109281936B (zh) 一种永磁悬浮轴承定子

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant