KR102571281B1 - 토크-최적화 회전자 및 이러한 유형의 회전자를 가진 소형 전기 모터 - Google Patents

토크-최적화 회전자 및 이러한 유형의 회전자를 가진 소형 전기 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR102571281B1
KR102571281B1 KR1020160133481A KR20160133481A KR102571281B1 KR 102571281 B1 KR102571281 B1 KR 102571281B1 KR 1020160133481 A KR1020160133481 A KR 1020160133481A KR 20160133481 A KR20160133481 A KR 20160133481A KR 102571281 B1 KR102571281 B1 KR 102571281B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
inference
electric motor
core
inference core
Prior art date
Application number
KR1020160133481A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170044603A (ko
Inventor
슈테판 임펠트
하인츠 와그너
Original Assignee
맥손 인터내셔널 아게
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 맥손 인터내셔널 아게 filed Critical 맥손 인터내셔널 아게
Publication of KR20170044603A publication Critical patent/KR20170044603A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102571281B1 publication Critical patent/KR102571281B1/ko

Links

Classifications

    • 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
    • H02K1/2706Inner rotors
    • 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
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24Magnetic cores
    • H01F27/245Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/02Details of the magnetic circuit characterised by the magnetic material
    • 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
    • H02K1/28Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H02K1/30Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures using intermediate parts, e.g. spiders
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H02K15/03Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies having permanent magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

본 발명은 소형 전기 모터용의 회전자를 다룬다. 회전자는 회전자 축, 스포크-형 방식으로 배열되는 다수의 영구 자석뿐만 아니라 여러 개의 추론 코어를 가진다. 영구 자석의 각각의 두 개의 축상 단부, 두 개의 길이방향 측면, 방사상 외부 측면뿐만 아니라 방사상 내부 측면을 가진다. 추론 코어의 각각 하나는 두 개의 인접한 영구 자석 사이에 배치된다. 추론 코어는 쐐기의 형태를 가진다. 쐐기는 방사상으로 연장된 대칭 면, 두 개의 플랭크, 두 개의 축상 단부 및 방사상 외부 측면을 가진다. 두 개의 플랭크는 서로를 향해 쐐기 각(A)을 한정한다. 추론 코어는 회전자 축에 관하여 영구 자석 위로 방사상으로 돌출된다. 회전자는 적어도 부분적으로 주조 금형에 의해 에워싸인다. 주조 금형은 축 방향으로 연장되며 영구 자석과 방사상으로 중첩하는 다수의 버팀대를 가진다. 버팀대와 추론 코어 사이에서 방사 방향으로 동작하는 형태 폐쇄부가 있다. 추론 코어는 연결되지 않은 개개의 추론 코어이다. 본 발명에 따르면, 추론 코어는 방사상 외부 측면 상에서 영구 자석과 중첩하지 않을 것이라고 규정되어 있으며, 추론 코어뿐만 아니라 영구 자석 양쪽 모두는 주로 방사 방향으로 주조 금형에 의해 직접 결합된다.

Description

토크-최적화 회전자 및 이러한 유형의 회전자를 가진 소형 전기 모터{TORQUE-OPTIMIZED ROTOR AND SMALL ELECTRIC MOTOR WITH A ROTOR OF THIS TYPE}
본 발명은 독립 청구항 1의 일반 용어에 따른 전기 모터용의 회전자에 관한 것이다.
카테고리에 따른 유형의 회전자는 회전자 축, 스포크-형 방식으로 배열되는 여러 개의 영구 자석들뿐만 아니라 다수의 추론 코어(inference core)를 가진다. 다음에 사용된 표시("축상" 및 "방사상")는, 달리 표시되지 않는다면, 회전자 및/또는 그것의 회전자 축과 관련된다. 영구 자석의 각각은 두 개의 축상 단부, 두 개의 길이방향 측면, 방사상 외부 측면뿐만 아니라 방사상 내부 측면을 가진다. 각각 추론 코어들 중 하나는 두 개의 인접한 영구 자석 사이에 배치된다. 추론 코어는 쐐기(wedge)의 형태를 가진다. 쐐기는 방사상 연장된 대칭 평면, 두 개의 플랭크(flank), 두 개의 축상 단부 및 방사상 외부 측면을 가진다. 두 개의 플랭크는 서로를 향해 쐐기 각(A)을 한정한다. 추론 코어는 방사 방향에서 바깥쪽으로 약간 더 연장된다. 그러므로, 그들은 회전자 축에 관하여 영구 자석 위로 방사상으로 돌출된다. 회전자는 소위 주조 금형에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인다. 이것은 예를 들면 플라스틱 사출 성형일 수 있다. 주조 금형은 축 방향으로 연장되며 영구 자석을 방사상으로 커버하는 여러 개의 버팀대를 가진다. 뿐만 아니라, 카테고리에 따른 회전자의 경우에 버팀대와 추론 코어 사이에서 방사 방향으로 동작하는 형태 폐쇄부가 있다. 추론 코어는 연결되지 않은 개개의 추론 코어이다.
기본 구조가 카테고리에 따른 회전자의 구조와 같은 회전자는 EP 2827474 A2로부터 알려져 있다. 그러나, 여기에서 설명된 회전자는 추론 코어가 개개의, 비-연결 추론 코어가 아니라는 점에서 독립 청구항 1의 일반 용어의 주제와 상이하다. 오히려, 추론 코어는 내부 원주 상에서 서로에 추론 코어를 연결하는 중심, 슬리브-형 구조로부터 스포크-형 방식으로 돌출된다. 추론 코어는 축 방향으로 적층되는 라미네이션들의 묶음으로 이루어진다. 추론 코어의 연결된 설계는, 서로에 관하여 개개의 코어의 상대적 배치가 이미 결정됨에 따라 추론 코어가 서로를 향해 정확하게 배치될 필요가 없다는 이점을 가진다. 또한, 라미네이션의 묶음의 제조는 또한 비교적 용이하며 비용-효율적이다. 라미네이션의 묶음의 내부 슬리브-형 구조는 적층되는 개개의 라미네이션의 링을 통해 형성된다. 그것은 방사 방향으로 부가적인 설치 공간을 요구하여, 추론 코어의 연결 설계가 특히 소형 전기 모터의 경우에, 특별히 특히 소형 구조가 요구되는 경우에 덜 적합하게 한다. 그러나, 그로 인해 완전한 자기 흐름이 고정자를 향해 공극으로 유도되지 않을, 자기 단락 회로가 회전자의 내부 원주 상에서 추론 코어의 연결에 의해 형성되는 상태는 훨씬 더 심각한 양상이다.
EP 2827474 A2에 도시되는 회전자에서, 추론 코어는 축방향으로 연장된 홈-형 리세스가 추론 코어 사이에서의 회전자의 외부 원주 상에 형성되도록 방사 방향으로 영구 자석 위로 약간 돌출된다. 축방향으로 연장된 리세스는 회전자의 동종 원통형 외부 원주가 형성되도록 플라스틱 사출 성형의 버팀대에 의해 채워진다. 추론 코어의 방사상 외부 측면은 추론 코어와 고정자의 폴 사이에서의 최저의 가능한 방사 거리를 보장하기 위해 커버되지 않는다. 영구 자석은 한편으로는 방사 방향으로 플라스틱 사출 성형의 버팀대에 의해 유지된다. 전기 모터의 동작 동안 회전자 상에 작용하는 원심력으로 인해 회전자 복합재로부터 떨어지는 것에 대한 1차 보호는, 그러나, 후자의 방사상 외부 측면 상에서 영구 자석과의 추론 코어의 중첩에 의해 달성될 것이다. 이러한 목적을 위해, 원주 방향으로 돌출되며 그것의 방사상 외부 측면 상에서 인접한 영구 자석을 부분적으로 커버하는 각각 하나의 리브(rib)는 추론 코어의 플랭크의 방사상 외부 단부 상에 형성된다.
독립 청구항 1의 일반 용어에 따른 회전자는 EP 2568578 A2로부터 알려져 있다. 이러한 문서는 추론 코어가 접합, 슬리브-형 구조에 의해 내부 원주 상에서 서로에 연결되지 않는 실시예를 도시한다. 그러나, 그것을 통해 회전자 샤프트와의 연결이 수립되는 슬리브가 또한 이 경우에 회전자의 내부 원주 상에 제공된다. 이 실시예에서, 추론 코어는 축 방향으로 추론 코어를 통해 유도되는 나사에 의해 추가로 고정된다. 이러한 유형의 고정은 단지 보다 큰 직경을 가진 회전자에만 적합하다. EP 2827474 A2로부터 알려진 회전자와 유사하게, 영구 자석은 주로 후자의 방사상 외부 측면 상에서 영구 자석과의 추론 코어의 중첩에 의해 방사 방향으로 고정된다.
최신 기술로부터 알려진, 이전에 설명된 회전자 설계는 회전자의 안정된 결속을 보장하지만, 정확한 기술적 설계는 양쪽 경우 모두에서 방사 방향으로 비교적 큰 공간을 요구하며 소형 전기 모터의 회전자에 덜 적합하다. 이를 제외하고, 토크-최적화 소형 전기 모터에 대한 수요가 있다. 최신 기술로부터 알려져 있는, 이전에 설명된 회전자가 사용된다면, 최적의 토크를 야기하지 않을 손실이 있을 것이다.
본 발명의 목적은 이러한 목적을 위한 충분한 안정성을 가지며 또한 토크의 최적화를 보장하는, 소형 전기 모터에 적합한 카테고리에 따른 유형의 회전자를 표시하는 것이다.
문제점은 독립 청구항 1의 특징에 의해 해결된다. 따라서, 추론 코어가 그것의 방사상 외부 측면에서 영구 자석 위로 돌출되지 않는다면 카테고리에 따른 유형의 회전자의 경우에 그 문제의 발명에 따른 해결책이 있을 것이며, 여기에서 추론 코어뿐만 아니라 영구 자석 양쪽 모두는 주로 주조 금형에 의해 직접 방사 방향으로 결합된다.
회전자의 안정된 결속이 전적으로 작은 직경을 가진 회전자에서 플라스틱 사출 성형 및/또는 주조 금형에 의해 보장될 수 있다는 것이 명확해졌다. 추론 코어는 그에 의해 주조 금형의 버팀대와 추론 코어 사이에서의 기존의 형태 폐쇄부에 의해 방사 방향으로 유지된다. 추론 코어를 통해 축방향으로 연장되는 나사에 의한 추론 코어의 나사 접합은 요구되지 않는다. 마찬가지로, 그것을 통해 추론 코어가 내부 원주 상에서 서로에 연결되는, 내부 슬리브-형 구조는 필요하지 않다. 이로 인해, 내부 원주 상에서 자기 단락 회로에 의해 생성되는 손실은 방지된다. 토크는 추론 코어가 그것의 방사상 외부 측면 상에서 영구 자석 위로 돌출되지 않는다는 점에서 추가로 최적화된다. 주조 금형의 버팀대는 바람직하게는 회전자의 동종 원통형 외부 원주가 형성되도록 추론 코어의 방사상 외부 측면과 거의 같은 높이이다. 임의의 경우에, 추론 코어의 방사상 외부 측면은 바람직하게는 주조 금형에 의해 에워싸이지 않는다. 그들은 바람직하게는 최적의 효율 레벨 및/또는 높은 토크를 달성하기 위해 커버되지 않는다. 주조 금형이 회전자의 안정된 결속을 위해 제공할 수 있음을 획인하기 위해, 주조 금형의 버팀대는 적어도 회전자의 일 축상 단부 상에서, 바람직하게는 회전자의 양쪽 축상 단부 상에서 서로 연결된다. 연결은 바람직하게는 연속 링에 존재한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항의 목적이다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에서, 각각 하나의 축방향으로 연장된 홈은 추론 코어의 플랭크에서 버팀대와 추론 코어 사이에서의 형태 폐쇄부를 위해 제공되며, 여기에서 홈은 추론 코어의 방사상 외부 측면에 더 근접하여 위치되는 제1 홈 플랭크뿐만 아니라 추론 코어의 방사상 외부 측면으로부터 더 멀리 떨어져 위치되는 제2 홈 플랭크를 가진다. 이 실시예에서, 적절한 형태 폐쇄부는 추론 코어와 주조 금형 사이에서 간단한 방식으로 형성된다. 홈은 바람직하게는, V-형 홈이며, 추가로 바람직하게는 둥근 홈 베이스를 가질 수 있다.
특히 바람직하게는, 제1 홈 플랭크는 추론 코어의 대칭 면에 관하여 각도(B)를 한정하며, 이것은 쐐기 각(A)의 절반 이상이며 최대치로서 쐐기 각(A)과 같다. 특히 주조 금형이 플라스틱 사출 성형에 의해 형성되는 경우에서, 이 실시예는 플라스틱이 홈으로 흐르며 그에 의해 이러한 홈을 완전히 채울 것임을 보장한다. 쐐기 각(A)은 결과적으로 이러한 영구 자식이 직사각형 단면을 갖는 경우에 360°를 영구 자석의 수로 나눔으로써 획득된다. 특히 바람직하게, 각도(B)는 쐐기 각(A)의 절반보다 적어도 4°더 크다. 그러므로, 쐐기 각(A)은 10개의 영구 자석의 경우에 36°이며, 각도(B)는 바람직하게는 22°내지 36°사이에서의 범위에 있다. 16개의 영구 자석의 경우에, 쐐기 각(A)은 22.5°이며 각도(B)는 그에 의해 바람직하게는 15.25°내지 22.5°사이에서의 범위에 있다.
본 발명의 추가의 바람직한 실시예에서, 홈은 대응하는 추론 코어의 축상 외부 측면에 매우 근접하여 위치된다. 특히 바람직하게, 홈은 예를 들면, 인접한 영구 자석의 방사상 외부 측면의 방사상 위치상에 위치된다. 이로 인해, 한편으로 안정된 결속이 제공되며, 다른 한편으로, 플라스틱 사출 성형의 플라스틱이 빠르고 완전하게 홈으로 흐를 수 있다는 것이 보장된다.
본 발명의 추가 바람직한 실시예에서, 제1 홈 플랭크는 대응하는 플랭크 및 추론 코어의 방사상 외부 측면 사이에서의 라운딩으로 이음매 없이 병합된다. 또한 이러한 방식으로, 플라스틱의 흐름 거동이 최적화된다. 추가로 바람직하게, 섹션에서 회전자 축에 수직인, 추론 코어의 모든 시각적 윤곽은 주조 금형이 윤곽에 최적으로 맞다는 것을 보장하기 위해 둥글다.
본 발명의 추가 바람직한 실시예에서, 추론 코어의 방사상 외부 측면과 제1 홈 플랭크 사이에서의 추론 코어의 플랭크의 윤곽은 최대치로서 대략 제2 홈 플랭크 직후만큼 대칭 면으로부터 멀리 떨어져 위치된다. 그에 의해, 주조 금형을 제조하는 것은 간소화되며 회전자의 결속은 추가로 최적화된다.
본 발명의 추가 바람직한 실시예에서, 주조 금형은 또한 안쪽을 향해 방사상으로 영구 자석 및 추론 코어를 지지하며, 여기에서 주조 금형의 내부 부분은 적어도 회전자의 일 축상 단부 상에서 주조 금형의 외부 부분에 연결된다. 특히 바람직하게, 주조 금형의 내부 부분과 주조 금형의 외부 부분 사이에서의 연결은 양쪽 축상 단부 모두에 존재한다. 추가로 바람직하게는, 주조 금형은 플라스틱 사출 성형이다.
본 발명의 추가 바람직한 실시예에서, 추론 코어의 플랭크는 또한 그것에 인접한 이웃 영구 자석의 각각의 길이방향 측면에 접착된다. 이 실시예는 특히 어떻게든 회전자의 안정된 결속을 보장하기 위해 소형 전기 모터의 보다 큰 회전자에 대한 옵션이다.
추론 코어는 바람직하게는 다수의 적층된 금속 시트 세그먼트로 만든 자기적 연성의 라미네이션의 묶음이다. 금속 시트 세그먼트는 그에 의해 회전자 축에 수직으로 정렬된다. 추가로 바람직하게, 금속 시트 세그먼트는 금속 시트 밖으로 펀칭된다. 그들은 바람직하게는 양쪽 측면 상에서 절연되며 추가로 바람직하게는 서로에 기계적으로 연결되고, 레이저에 의해 용접되거나 또는 서로 접착된다.
본 발명의 추가 바람직한 실시예에서, 영구 자석은 네오디뮴-철-붕소 자석이다. 영구 자석은 추가로 바람직하게 회전자의 방사 방향에 수직으로 자화된다.
뿐만 아니라, 본 발명은 고정자를 및 본 발명에 따른 회전자를 소형 전기 모터에 제공한다. 소형 전기 모터은 바람직하게는 45㎜의, 추가로 바람직하게는 최대치로서 22㎜의 최대 직경을 가진다.
바람직한 실시예에서, 회전자는 10 또는 14 또는 16개의 회전자 폴을 갖는 반면 고정자는 12개의 고정자 치형(teeth)을 가진다.
본 발명의 실시예는 다음에서 도면에 의해 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 회전자의 실시예의 사면도;
도 2는 도 1로부터의 발명에 따른 회전자의 단면도;
도 3은 도 2로부터의 단면의 상세도.
다음으로, 동일한 부분은 동일한 참조 부호를 갖고 지정될 것이다. 참조 부호가 도면에 포함되지만 도면의 관련된 설명에서 추가로 특정되지 않는다면, 참조는 도면의 이전 또는 후속 설명에 대해 이루어질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 회전자(1)의 사면도를 도시한다. 회전자(1)는 회전자 축(2), 스포크-형 방식으로 배열되는 다수의 영구 자석(3)뿐만 아니라 이들 사이에 배치되는 다수의 추론 코어(4)를 가진다. 영구 자석(3) 및 추론 코어(4)로 이루어진 회전자 모듈은 중공 원통형 방식으로 설계되며 연속 샤프트(20)의 위에 있다.
특히 도 2에서의 단면에 의해 도시된 바와 같이, 회전자는 10개의 폴을 갖고 설계된다. 그러므로 그것은 균일한 분포를 갖고 원주 위에 배열되는 총 10개의 영구 자석(3)을 포함한다. 영구 자석(3)은 직사각형 단면을 가진다. 그들은 도면 3에서 참조 부호(5)를 갖고 지정되며 서로에 평행하여 배열되는 길이방향 측면, 이러한 길이방향 측면에 수직으로 정렬되는 방사상 외부 측면(6), 뿐만 아니라 또한 이러한 길이방향 측면에 수직으로 정렬되는 방사상 내부 측면(7)을 가진다. 영구 자석은 바람직하게는 네오디뮴-철-붕소 자석이다. 그들은 회전자의 방사 방향에 수직으로 자화된다.
쐐기의 형태에서의 각각 하나의 틈새형 추론 코어(4)는 두 개의 인접한 영구 자석(3) 사이에 배열된다. 도 3은 쐐기가 방사상으로 연장된 대칭 면(8), 대칭 면(8)에 관하여 미러-반전 방식으로 배치되는 두 개의 플랭크(9)뿐만 아니라 방사상 외부 측면(10)을 가진다는 것을 보여준다. 두 개의 플랭크(9)는 서로를 향해 쐐기 각(A)을 한정한다. 이러한 쐐기 각은 360°를 영구 자석의 수로 나눔으로써 산출된다. 도시된 실시예에서, 쐐기 각(A)은 결과적으로 36°에 이른다.
추론 코어는 다수의 적층된 금속 시트 세그먼트로 이루어진 자기 연성의 라미네이션의 묶음이다. 금속 시트 세그먼트는 금속 시트 밖으로 펀칭되며, 이것은 양쪽 측면 상에서 절연되고, 바람직하게는 기계적으로 서로에 연결되고, 레이저에 의해 용접되거나 또는 서로 접착된다. 개개의 금속 시트 세그먼트는 회전자 축(2)에 수직으로 정렬된다.
도면에 디스플레이된 바와 같이, 추론 코어(4)는 영구 자석(3) 위로 방사상으로 약간 돌출된다. 이러한 방식으로 추론 코어(4) 사이에 형성되는 갭은 플라스틱으로 채워진다. 보다 정확하게, 회전자 모듈은 회전자의 내부 원주뿐만 아니라 외부 원주 양쪽 모두 상에서 영구 자석(3) 및 추론 코어(4)를 에워싸는 플라스틱 사출 성형(11,주조 금형)에 의해 결합된다. 외부 원주 상에서, 플라스틱 사출 성형은 축 방향으로 연장되는 다수의 버팀대(12)를 가지며, 여기에서 이들 버팀대의 각각은 영구 자석(3)의 각각의 것을 방사상으로 커버하며 그러므로 두 개의 인접한 추론 코어(4) 사이에서의 갭을 채운다. 버팀대(12)는 회전자의 동종 원통형 외부 원주가 형성되도록 추론 코어(4)의 방사상 외부 측면(10)과 거의 같은 높이이다. 추론 코어(4)의 방사상 외부 측면(10)은 결과적으로 플라스틱 사출 성형에 의해 커버되지 않는다. 플라스틱 사출 성형(11)의 버팀대(12)는 회전자의 축상 후방 단부(14)뿐만 아니라 축상 전방 단부(13) 양쪽 모두 상에서 플라스틱 사출 성형의 링(19)에 의해 각각 서로에 연결된다. 두 개의 링(19)은 또한 플라스틱 사출 성형의 내부 부분(18)으로의 연결을 수립한다. 플라스틱 사출 성형의 이러한 내부 부분(18)은 근본적으로 영구 자석(3) 및 추론 코어(4)를 방사상으로 지지하는 중공 원통형 슬리브의 형태를 가진다.
영구 자석(3)은 그들을 직접 커버하는 플라스틱 사출 성형의 버팀대(12)에 의해 유지된다. 그러므로, 버팀대(12)는 영구 자석(3)이, 전기 모터의 동작 동안 나오며 회전자에 충격을 주고, 그러므로 회전자를 변형시키는, 원심력으로 인해 바깥쪽으로 이동하는 것을 방지한다. 버팀대(12)는 또한 추론 코어(4)에 대한 이러한 기능을 수행한다. 이러한 목적을 위해, 버팀대(12)와 추론 코어(4) 사이에서 방사 방향으로 동작하는 형태 폐쇄부가 있다. 이러한 형태 폐쇄부는 추론 코어(4)의 플랭크(9)에서 제공되는 홈(15)에 의해 실현된다. 이러한 홈은 추론 코어의 축상 외부 측면에 매우 근접하여 위치되고, 축 방향으로 연장되며, 추론 코어의 방사상 외부 측면에 더 근접하여 위치되는 제1 홈 플랭크(16), 뿐만 아니라, 추론 코어의 방사상 외부 측면으로부터 더 멀리 떨어져 위치되는, 제2 홈 플랭크(17)를 가진다.
제1 홈 플랭크는 추론 코어의 대칭 면에 대한 각도(B)를 한정하며, 이것은, 본 발명에 따라, 쐐기 각(A)의 절반보다 크며 최대치로서 쐐기 각(A)과 같다. 특히 바람직하게는, 각도(B)는 쐐기 각(A)의 절반보다 적어도 4°더 크다. 디스플레이된 실시예에서, 각도(B)는 그러므로 바람직하게는 22°내지 36°사이에서의 범위에 있다. 이것은 플라스틱 사출 성형의 플라스틱이, 최적의 형태 폐쇄부가 플라스틱 사출 성형의 미래 버팀대(12)와 추론 코어(4) 사이에서 제공되도록 빠르고 완전하게 홈(15)으로 흐를 것임을 보장한다.
회전자 모듈의 신뢰 가능한 결속 및 간단한 프로세스 제어가, 그 중에서도, 또한 홈(15)의 배치에 의해 보장된다. 이러한 홈은 바람직하게는 대략 각각의 인접한 영구 자석(3)의 방사상 외부 측면(6)의 방사상 위치상에 위치된다. 윤곽은 홈으로의 플라스틱의 흐름을 추가로 용이하게 하기 위해 적어도 홈의 영역에서 둥글다. 제1 홈 플랭크(16)는 그러므로 추론 코어(4)의 방사상 외부 측면(10)과 각각의 플랭크(9) 사이에서의 라운딩으로 이음매 없이 병합된다. 마찬가지로, 또한 홈(15)의 홈 베이스는 둥글다. 회전자 모듈의 신뢰 가능한 결속을 추가로 최적화하기 위해, 제1 홈 플랭크(16)와 추론 코어(4)의 방사상 외부 측면 사이에서의 영역에서 추론 코어의 플랭크의 윤곽은 대략 최대치로서 제2 홈 플랭크(17)의 바로 뒤만큼 대칭 면(8)으로부터 멀리 떨어져 위치된다.
결속을 추가로 강화하기 위해, 추론 코어(4)의 플랭크(9)는 이웃 영구 자석(3)의 각각의 인접한 길이방향 측면(5)에 접착될 수 있다. 부가적인 접착은 특히 회전자의 직경이 매우 큰 경우에서의 옵션이다. 본 발명은 기본적으로 45㎜의 최대 직경을 가진 소형 전기 모터용의 회전자에 적합하다. 소형 전기 모터가 22㎜의 최대 직경을 갖는다면, 부가적인 접착은 보통 생략될 수 있다.

Claims (16)

  1. 전기 모터용의 회전자(1)로서,
    상기 회전자(1)는 회전자 축(2), 스포크-형 방식으로 배열되는 다수의 영구 자석(3) 및 다수의 추론 코어(inference core)(4)를 포함하되,
    각각의 영구 자석(3)은 두 개의 축상 단부, 두 개의 길이방향 측면(5), 하나의 방사상 외부 측면(6) 및 방사상 내부 측면(7)을 갖고,
    쐐기의 형태의 각각 하나의 틈새형 추론 코어(4)는 두 개의 인접한 영구 자석(3) 사이에 배치되고, 상기 쐐기는 방사상으로 연장된 대칭 면(8), 두 개의 플랭크(flank)(9), 두 개의 축상 단부 및 방사상 외부 측면(10)을 가지며, 상기 두 개의 플랭크(9)는 서로를 향해 쐐기 각(A)을 한정하고,
    상기 추론 코어(4)는 상기 회전자 축(2)에 관하여 상기 영구 자석(3) 위로 방사상으로 돌출되며,
    상기 회전자(1)는 적어도 부분적으로 주조 금형(11)에 의해 에워싸이고, 상기 주조 금형(11)은 축 방향으로 연장되며 상기 영구 자석(3)과 방사상으로 중첩하는 다수의 버팀대(12)를 갖고,
    방사 방향으로 동작하는 형태 폐쇄부가 상기 버팀대(12)와 상기 추론 코어(4) 사이에 존재하며,
    상기 추론 코어(4)는 연결되지 않은 개개의 추론 코어(4)이고,
    상기 추론 코어(4)는 방사상 외부 측면(6) 상에서 상기 영구 자석(3)과 중첩하지 않으며, 상기 영구 자석(3)와 상기 추론 코어(4)는 둘 다 방사 방향으로 상기 주조 금형(11)에 의해 직접 결합되고,
    각각 하나의 축방향으로 연장된 홈(15)은 상기 추론 코어(4)의 플랭크(9)에서 상기 버팀대(12)와 상기 추론 코어(4) 사이에서 상기 형태 폐쇄부를 위해 제공되고, 상기 홈(15)은 상기 추론 코어(4)의 상기 방사상 외부 측면(10)에 더 근접하여 위치되는 제1 홈 플랭크(16), 및 상기 추론 코어(4)의 상기 방사상 외부 측면(10)으로부터 더 멀리 떨어져 위치되는 제2 홈 플랭크(17)를 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 홈 플랭크(16)는 상기 쐐기 각(A)의 절반 이상이며 최대치로서 상기 쐐기 각(A)과 같은, 상기 추론 코어(4)의 상기 대칭 면(8)을 향해 각도(B)를 한정하는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각도(B)는 상기 쐐기 각(A)의 절반보다 적어도 4°더 큰 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 홈(15)은 상기 영구 자석(3)의 상기 방사상 외부 측면(6)의 방사상 위치상에 위치되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 홈 플랭크(16)는 상기 각각의 플랭크(9)와 상기 추론 코어(4)의 상기 방사상 외부 측면(10) 사이에서의 라운딩으로 이음매 없이 병합되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추론 코어(4)의 플랭크(9)의 윤곽은 최대치로서 상기 제2 홈 플랭크(17) 바로 뒤만큼 상기 대칭 면(8)으로부터 멀리 떨어져 위치되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주조 금형(11)은 또한 안쪽을 향해 방사상으로 상기 영구 자석(3) 및 상기 추론 코어(4)를 지지하며, 상기 주조 금형(11)의 내부 부분(18)은 적어도 상기 회전자(1)의 하나의 축상 단부(13, 14) 상에서 상기 주조 금형(11)의 외부 부분에 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추론 코어(4)의 플랭크(9)는 이웃 영구 자석(3)의 각각의 인접한 길이방향 측면(5)에 접착되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추론 코어(4)는 다수의 적층된 금속 시트 세그먼트로 만든 자기 연성의 라미네이션의 묶음인 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  10. 제9항에 있어서, 금속 시트 세그먼트는 금속 시트 밖으로 펀칭되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  11. 제9항에 있어서, 상기 금속 시트 세그먼트는 양쪽 측면 상에서 절연되며 기계적으로 서로 연결되고, 레이저에 의해 용접되거나 또는 서로 접착되는 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  12. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 영구 자석(3)은 네오디뮴-철-붕소 자석인 것을 특징으로 하는, 전기 모터용의 회전자.
  13. 고정자 및 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 전기 모터용의 회전자(1)를 가진 소형 전기 모터.
  14. 제13항에 있어서, 상기 소형 전기 모터는 45㎜의 최대 직경을 갖는, 소형 전기 모터.
  15. 제13항에 있어서,상기 소형 전기 모터는 최대치로서 22㎜의 최대 직경을 갖는, 소형 전기 모터.
  16. 제13항에 있어서, 상기 회전자(1)는 10, 14 또는 16개의 회전자 폴을 갖는 반면 상기 고정자는 12개의 고정자 치형(teeth)을 갖는, 소형 전기 모터.
KR1020160133481A 2015-10-15 2016-10-14 토크-최적화 회전자 및 이러한 유형의 회전자를 가진 소형 전기 모터 KR102571281B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP15002941.1 2015-10-15
EP15002941.1A EP3157140B1 (de) 2015-10-15 2015-10-15 Drehmomentoptimierter rotor und elektrokleinmotor mit einem derartigen rotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170044603A KR20170044603A (ko) 2017-04-25
KR102571281B1 true KR102571281B1 (ko) 2023-08-25

Family

ID=54359654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160133481A KR102571281B1 (ko) 2015-10-15 2016-10-14 토크-최적화 회전자 및 이러한 유형의 회전자를 가진 소형 전기 모터

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10367384B2 (ko)
EP (1) EP3157140B1 (ko)
KR (1) KR102571281B1 (ko)
CN (1) CN106602764B (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170138105A (ko) * 2016-06-07 2017-12-15 뉴모텍(주) 스포크 타입 로터
US20190165626A1 (en) * 2017-06-05 2019-05-30 Top Co., Ltd. Rotor and rotary machine
KR102516545B1 (ko) * 2017-11-15 2023-03-31 엘지이노텍 주식회사 로터 및 이를 포함하는 모터
DE102018127501A1 (de) * 2018-11-05 2020-05-07 C. & E. Fein Gmbh EC-Motor für ein elektrisches Handwerkzeug sowie Verfahren zur Herstellung eines Rotors für einen EC-Motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013106388A (ja) 2011-11-10 2013-05-30 Nippon Densan Corp モータ
JP2014036457A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Nippon Densan Corp ロータ、モータ、およびロータの製造方法
DE102013211858A1 (de) 2013-06-21 2014-12-24 Robert Bosch Gmbh Oberflächen- Magnete und vergrabene Magnete für einen Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, der eine Haltegeometrie aufweist

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3979821A (en) * 1975-05-09 1976-09-14 Kollmorgen Corporation Method of manufacturing rare earth permanent magnet rotor
JPS6464548A (en) * 1987-09-03 1989-03-10 Fanuc Ltd Rotor construction of synchronous motor
US5829120A (en) * 1993-02-15 1998-11-03 Fanuc, Ltd. Method for manufacturing a rotor for synchronous motor
EP0854558A3 (en) * 1997-01-21 2000-07-12 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Structure of a rotor for generators and method of manufacturing the same rotor
JP3601757B2 (ja) * 1998-08-03 2004-12-15 オークマ株式会社 永久磁石モータ
JP2001204146A (ja) * 1999-11-08 2001-07-27 Isuzu Motors Ltd 回転機のロータ及びその製作方法
US20100301695A1 (en) * 2009-04-03 2010-12-02 Asmo Co., Ltd. Rotor and Motor
EP2568578A3 (en) 2011-09-07 2017-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Motor and washing machine having the same
KR101949198B1 (ko) 2011-09-08 2019-02-20 삼성전자주식회사 모터와 이를 가지는 세탁기
KR101900456B1 (ko) * 2011-09-08 2018-09-21 삼성전자주식회사 모터와 이를 가지는 세탁기
DE102012021049A1 (de) * 2011-10-31 2013-05-02 Asmo Co., Ltd. Rotor und Motor
KR101931356B1 (ko) * 2012-01-19 2018-12-24 삼성전자주식회사 모터와 그 로터
KR101310489B1 (ko) * 2012-02-10 2013-09-24 삼성전기주식회사 전동기용 로터 조립체 및 이의 제작방법
JP6281147B2 (ja) * 2012-08-07 2018-02-21 日本電産株式会社 ロータおよびモータ
WO2014082837A2 (en) 2012-11-30 2014-06-05 Arcelik Anonim Sirketi A spoke permanent magnet rotor
KR20140144862A (ko) * 2013-06-12 2014-12-22 삼성전자주식회사 모터
KR102073005B1 (ko) 2013-07-17 2020-02-04 삼성전자주식회사 모터
JP6451454B2 (ja) * 2014-09-17 2019-01-16 日本電産株式会社 モータ
KR101808566B1 (ko) * 2015-05-29 2017-12-13 니혼 덴산 가부시키가이샤 로터 코어의 제조 방법, 로터의 제조 방법, 로터, 및 모터

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013106388A (ja) 2011-11-10 2013-05-30 Nippon Densan Corp モータ
JP2014036457A (ja) * 2012-08-07 2014-02-24 Nippon Densan Corp ロータ、モータ、およびロータの製造方法
DE102013211858A1 (de) 2013-06-21 2014-12-24 Robert Bosch Gmbh Oberflächen- Magnete und vergrabene Magnete für einen Rotor oder Stator einer elektrischen Maschine, der eine Haltegeometrie aufweist

Also Published As

Publication number Publication date
CN106602764B (zh) 2019-12-27
EP3157140A1 (de) 2017-04-19
KR20170044603A (ko) 2017-04-25
US20170110919A1 (en) 2017-04-20
CN106602764A (zh) 2017-04-26
EP3157140B1 (de) 2017-12-06
US10367384B2 (en) 2019-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102571281B1 (ko) 토크-최적화 회전자 및 이러한 유형의 회전자를 가진 소형 전기 모터
US9595851B2 (en) Rotary electric machine
US9287742B2 (en) Spoke permanent magnet machine with reduced torque ripple and method of manufacturing thereof
US9419481B2 (en) Rotary electric machine
KR101237250B1 (ko) 전기 기계에 있어서의 스테이터
GB2404501A (en) Rotor structure of a line-start permanent magnet (LSPM) synchronous motor
KR102082573B1 (ko) 요크 권선을 가진 능동 방사형 자기 베어링
JPH08265995A (ja) モールドモータの固定子
JP5501660B2 (ja) 電動モータ及びそのロータ
US20160268855A1 (en) Magnet-embedded rotor and method for making the same
CN110556939A (zh) 一种高功率密度永磁电机
CN113364183A (zh) 一种永磁电机
US20170179780A1 (en) Rotating electrical machine and production method for rotating electrical machine
JP2008067527A (ja) モータ及びモータの製造方法
EP3095175B1 (en) Split rotor stack gap with a corner air barrier
CN110266124B (zh) 定子铁芯及电机
EP2831979B1 (en) Rotor including segmented yoke
JP6802087B2 (ja) ロータ
JP5051275B2 (ja) 永久磁石形モータ
JP6292312B2 (ja) 回転機及び回転機の製造方法
JP4604481B2 (ja) 永久磁石形モータ
JP7105748B2 (ja) 回転子、回転電機及び回転電機の製造方法
US20230246496A1 (en) Rotor and rotating electric machine
JP2010088166A (ja) アキシャルエアギャップ型電動機
EP3675327A1 (en) Armature structure of three-phase motor

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