KR102660064B1

KR102660064B1 - 로터 어셈블리 및 전기 모터

Info

Publication number: KR102660064B1
Application number: KR1020207032694A
Authority: KR
Inventors: 위성 후; 빈 천; 진페이 시; 융 샤오
Original assignee: 그리 일렉트릭 어플라이언시즈, 인코포레이티드 오브 주하이
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2024-04-24
Also published as: EP3780346A1; WO2020015287A1; CN108768015B; EP3780346A4; CN108768015A; JP2021531715A; JP7196198B2; US20210218298A1; US11777346B2; KR20210034541A

Abstract

본 개시서는 로터 어셈블리 및 전기 모터를 제공한다. 로터 어셈블리는 로터 본체를 포함하며; 로터 본체는 로터 본체의 축을 중심으로 하고 로터 본체의 원주 방향을 따라 균일하게 배열된 복수의 자극들을 포함하고; 각각의 자극은 내부에 전도성 및 자기 절연 물질이 제공된 충전 슬롯을 포함하고, 복수의 자극들의 충전 슬롯들은 로터 본체의 원주 방향을 따라 순서대로 배열되고; 로터 본체의 원주 방향을 따라 각 충전 슬롯의 두 단부들은 각각 제1 측벽 및 제2 측벽을 가지며; 각각의 충전 슬롯의 제1 측벽 및 인접한 충전 슬롯의 제2 측벽은 서로 평행하고 함께 q-축에 평행한 자속 채널을 형성한다. 본 개시서는 설계가 합리적이며 비용이 저렴하고, q-축을 따른 자속이 더 원활해질 수 있고 d-축을 따르는 자속과 q-축을 따르는 자속의 차이가 더 분명해질 수 있어서, 출력 전력과 효율성이 향상될 수 있는 이점들을 갖는다.

Description

로터 어셈블리 및 전기 모터

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 출원번호가 201810805393.1이고 출원일이 2018년 7월 20일이고 발명의 명칭이 "로터 어셈블리 및 모터"인 중국 특허 출원을 기반으로 하며 우선권을 주장하고, 상기 중국 특허 출원의 개시서는 그 전체가 본원에 참고로 편입된다.

기술 분야

본 개시서는 모터의 기술 분야에 관한 것으로, 특히 로터 어셈블리 및 모터에 관한 것이다.

직접-시동 동기형 릴럭턴스 모터는 유도 모터와 동기형 릴럭턴스 모터의 구조적 특성을 결합한 것으로, 농형(squirrel-cage) 유도에 의해 발생되는 토크에 의해 시동이 실현되고, 로터 인덕턴스 차이에 의해 릴럭턴스 토크가 발생하여 정속 작동이 실현되며, 이로써, 직접-시동 동기형 릴럭턴스 모터는 전원 공급 장치에 직접 연결되어 시작 및 작동할 수 있다. 직접-시동 영구 자석 모터에 비해, 직접-시동 동기형 릴럭턴스 모터는 희토류 영구 자석 물질를 사용하지 않고 자기소거(demagnetization) 문제가 없어서 저비용 및 고-신뢰성을 갖는다. 비동기형 모터에 비해, 직접-시동 동기형 릴럭턴스 모터는 높은 효율과 일정한 회전 속도를 제공한다.

기존의 동기형 릴럭턴스 모터는 시동 및 작동 제어를 위해 드라이버를 필요로 하므로 비용이 많이 들고 제어가 어렵다. 또한 드라이버는 일부 손실을 유발하여 전체 모터 시스템의 효율성을 저하시킨다.

종래 기술에서, 특허 CN1255925C는 저렴하고 구동이 쉬운 동기형 유도 모터, 그리고 동기형 유도 모터의 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다. 자속의 통과하기 쉬운 방향, 즉 q-축과 자속의 통과하기 어려운 방향, 즉 d-축을 갖는 2-극 자극 돌출부(two-pole magnetic polar projection)를 형성하는 적어도 한 쌍의 슬릿 부분들, 그리고 상기 슬릿 부분들의 주변측에 배열된 복수의 슬롯 부분들에 있어서, 상기 d-축과 q-축은 서로 직교하며, 슬릿 부분들 및 슬롯 부분들은 그 내부에 전도성 물질로 채워져 있다. 슬릿 부분들은 선형이고, 슬롯 부분들은 원주 방향으로 동일한 간격으로 반경 방향으로 배열된다.

그러나, 본 특허에서는, 슬롯 부분들이 방사상으로 등간격으로 배치되어 있기 때문에, 슬롯 부분들 사이의 자속은 로터 표면에 수직인 방향으로 방사상으로 흐르고, 그리고 슬롯 부분들은 q-축을 따른 자속의 흐름을 차단하며, 그리고 특히, 슬롯 부분들이 d-축에 가까울수록, q-축을 따른 자속에 대한 저항이 더 분명해지고 자속이 d 축을 따라 더 부드럽게 흐른다. 따라서, d-축과 q-축을 따른 자속의 차이가 분명하지 않고 돌극비(saliency ratio)가 크지 않아 출력 전력과 효율이 낮아진다.

본 개시서의 주된 목적은 q-축을 따른 자속을 더 원활하게 만들고 d-축과 q-축을 따른 자속의 차이를 더 분명하게 만들어서 출력 전력과 효율성을 향상시킬 수 있는, 합리적인 설계와 저비용의 로터 어셈블리 및 모터를 제공하는 것이다.

본 개시서는 로터 본체를 포함하는 로터 어셈블리를 제공하는데.

로터 본체는 로터 본체의 축을 중심으로 하고 로터 본체의 원주 방향을 따라 균일하게 배열된 복수의 자극들을 포함하고;

각각의 자극은 내부에 전도성 및 자기 절연 물질이 제공된 충전 슬롯을 포함하고, 복수의 자극들의 충전 슬롯들은 로터 본체의 원주 방향을 따라 순서대로 배열되고; 로터 본체의 원주 방향을 따라 각 충전 슬롯의 두 단부들은 각각 제1 측벽 및 제2 측벽을 가지며; 각각의 충전 슬롯의 제1 측벽 및 인접한 충전 슬롯의 제2 측벽은 서로 평행하고 함께 q-축에 평행한 자속 채널을 형성한다.

일부 실시예들에서, 상기 충전 슬롯과 상기 로터 본체의 외주 벽 사이에 거리가 있다.

일부 실시예들에서, 상기 자극은 상기 충전 슬롯으로부터 떨어진 슬릿 슬롯을 더 포함하고, 상기 충전 슬롯은 제1 충전 슬롯을 포함하고; 그리고

상기 로터 본체의 축에 수직인 단면에서, 동일한 자극에서, 슬릿 슬롯과 제1 충전 슬롯은 로터 본체의 d-축을 따라 배열되고, 슬릿 슬롯은 제1 충전 슬롯과 로터 본체의 축 사이에 위치한다.

일부 실시예들에서, 상기 로터 본체의 축에 수직인 단면에서, 상기 제1 충전 슬롯 및 상기 슬릿 슬롯은 모두 d-축을 대칭축으로 하는 축 대칭 형상이다.

일부 실시예들에서, 각각의 자극에는, d-축을 따라 간격을 두고 배열된 적어도 2개의 슬릿 슬롯들이 있다.

일부 실시예들에서, d-축을 따라, 상기 제1 충전 슬롯 및 인접한 슬릿 슬롯 사이의 거리는 인접한 슬릿 슬롯들 사이의 거리보다 작다.

일부 실시예들에서, 각각의 자극에는 적어도 3개의 슬릿 슬롯들이 있고, 인접한 슬릿 슬롯들 사이의 거리는 상기 로터 본체의 축으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 감소한다.

일부 실시예들에서, 상기 충전 슬롯은 제2 충전 슬롯들을 포함하고; 그리고

상기 제2 충전 슬롯들의 수는 상기 슬릿 슬롯들의 수의 2 배이고; 상기 로터 본체의 축에 수직인 단면에서, 두 개의 충전 슬롯들은 각각의 슬릿 슬롯들의 두 단부에 각각 제공되고 d-축을 대칭축으로 하여 서로 대칭이다.

일부 실시예들에서, 각각의 자극에서, 로터 본체의 원주 방향을 따라 상기 제1 충전 슬롯 및 인접한 제2 충전 슬롯 사이의 거리는 인접한 2개의 제2 충전 슬롯들 사이의 거리보다 작다.

일부 실시예들에서, 각각의 자극에는, 적어도 3개의 슬릿 슬롯들이 있으며, 인접한 슬릿 슬롯들 사이의 거리는 상기 로터 본체의 축으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 감소하고; 그리고

인접한 2개의 제2 충전 슬롯들 사이의 거리는 상기 제1 충전 슬롯으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가한다.

일부 실시예들에서, 동일한 자극에서, 상기 로터 본체의 축에 수직인 단면상의 제2 충전 슬롯들의 면적은 상기 제1 충전 슬롯으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가한다.

일부 실시예들에서, 동일한 자극에서, 상기 로터 본체의 외주 벽으로부터 슬릿 슬롯을 향해 연장되는 제2 충전 슬롯들의 길이는 제1 충전 슬롯에서 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가한다.

일부 실시예들에서, 상기 로터 본체의 축에 수직인 단면에서, 상기 로터 본체의 원주 방향을 따르는 제1 충전 슬롯의 양 단부를 각각 로터 본체의 중심과 연결하는 선들은 각도 α를 형성하며, 0.05τ≤α≤0.3τ이며, 여기서 τ=180°/p이고, p는 자극 쌍의 수이다.

일부 실시예들에서, 0.15τ≤α≤0.26τ이다.

일부 실시예들에서, 상기 로터 본체의 축에 수직인 단면에서, 상기 슬릿 슬롯은 직선 또는 아크선을 따라 연장된다.

일부 실시예들에서, 상기 로터 어셈블리는 전도성 링을 더 포함하고; 그리고

상기 전도성 링은 상기 로터 본체의 축 방향 단부에 고정적으로 연결되고 충전 슬롯에 제공된 전도성 및 자기 절연 물질에 부착되며, 모든 충전 슬롯들에 있는 전도성 및 자기 절연 물질은 상기 전도성 링을 통해 전도된다.

일부 실시예들에서, 상기 전도성 링의 물질은 상기 충전 슬롯들에 제공된 전도성 및 자기 절연 물질과 동일한다.

일부 실시예들에서, 상기 슬릿 슬롯에는 자기 절연 물질이 제공된다.

일부 실시예들에서, 상기 전도성 링은 방열 홀을 가지며; 그리고

상기 슬릿 슬롯은 상기 로터 본체의 축을 따른 돌출부상의 방열 홀에 위치한다.

일부 실시예들에서, 상기 전도성 링의 외부 프로파일은 원통형이고, 그리고/또는 상기 방열 홀의 형상은 원통형이다.

본 개시서의 다른 양상은 전술한 로터 어셈블리들 중 임의의 로터 어셈블리를 포함하는 모터를 제공한다.

일부 실시예들에서, 상기 모터는 고정자를 더 포함하고;

상기 고정자는 장착 홀을 구비하며; 상기 로터 어셈블리의 로터 본체는 상기 장착 홀을 통과하여 상기 장착 홀과 동축으로 배치되며, 그리고 상기 로터 본체의 외벽과 상기 장착 홀의 내벽 사이의 거리는 로터 본체의 반경 방향을 따라 H이며; 그리고

상기 로터 본체에서, 각 슬릿 슬롯의 양단에는 각각 하나의 충전 슬롯이 제공되며, 그 양단에 대응하는 슬릿 슬롯에서 제2 충전 슬롯까지의 최소 거리는 L이고, H≤L≤2H이다.

본 개시서에 의해 제공되는 로터 어셈블리는 충전 슬롯의 제1 측벽 및 인접한 충전 슬롯의 제2 측벽이 서로 평행하고 함께 q-축에 평행한 자속 채널을 형성하는 기술적 솔루션을 채택한다. 따라서, 설계가 합리적이고 비용이 저렴하고 q-축을 따라 자속이 더 원활해질 수 있으며 d-축을 따르는 자속과 q-축을 따르는 자속의 차이가 더 분명해질 수 있으므로 출력 전력과 효율이 증가할 수 있다.

본원에 설명된 첨부 도면은 본 개시서의 이해를 돕기 위해 사용되며 본 개시서의 일부를 구성한다. 본 개시서의 예시적인 실시예들 및 그 설명은 본 개시서의 부적절한 제한이 아니라 본 개시서를 설명하기 위해 사용된다.
도 1은 본 개시서의 로터 어셈블리의 실시예의 개략적인 구조도이다.
도 2는 도 1의 로터 본체의 제1 형태의 단부면의 개략도이다.
도 3은 도 1의 로터 본체의 제2 형태의 단부면의 개략도이다.
도 4는 도 1의 전도성 링의 개략도이다.

본 개시서의 목적, 기술적 솔루션 및 장점을 보다 명확하게 하기 위해, 본 개시서의 기술적 솔루션은 본 개시서의 특정 실시예들 및 대응하는 첨부 도면들과 함께 명확하고 완전하게 설명될 것이다. 설명된 것들은 본 개시서의 실시예들의 전부가 아니라 일부일 뿐임이 명백하다. 본 개시서의 실시예들에 기초하여, 창조적인 작업없이 당업자에 의해 획득된 다른 임의의 실시예는 본 개시서의 보호 범위 내에 속해야 한다.

본 개시서의 명세서 및 청구범위 그리고 첨부된 도면에서 "제1", "제2" 등의 용어는 유사한 객체들을 구별하기 위해 사용된 것으로, 반드시 특정 순서 또는 시퀀스를 설명하기 위한 것은 아님을 유의해야 한다. 이러한 방식으로 사용된 순서 번호는 적절한 상황에서 상호 교환될 수 있으며, 이로써 본원에 설명된 본 개시서의 실시예들은 본원에 예시되거나 설명된 것과 다른 순서로 구현될 수 있음이 이해되어야 한다.

도 1, 도 2 및 도 3은 로터 본체(1)를 포함하는 로터 어셈블리를 도시한다.

로터 본체(1)는 로터의 축을 중심으로 하고 로터 본체(1)의 원주 방향을 따라 균일하게 배열된 복수의 자극들(미도시)을 포함하고; 각각의 자극은 전도성 및 자기 절연 물질(미도시)이 내부에 제공된 충전 슬롯(11)을 포함하고, 전도성 및 자기 절연 물질은 알루미늄 또는 알루미늄 합금일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 복수의 자극들의 충전 슬롯들(11)은 로터 본체(1)의 원주 방향을 따라 순서대로 배열되고; 로터 본체(1)의 원주 방향을 따라 각각의 충전 슬롯(11)의 두 단부들은 각각 제1 측벽 (111) 및 제2 측벽 (112)을 가지며; 각각의 충전 슬롯(11)의 제1 측벽(111)은 인접한 충전 슬롯(11)의 제2 측벽(112)과 평행하고, 각각의 충전 슬롯(11)의 제1 측벽 (111) 및 인접한 충전 슬롯(11)의 제2 측벽(112)은 함께 q-축에 평행한 자속 채널(12)을 형성한다. 이러한 기술적 솔루션을 채택함으로써, 설계가 합리적이며 비용이 저렴하며, 종래 기술에 비해 q-축을 따른 자속이 더 원활해지고 d-축을 따르는 자속과 q-축을 따르는 자속의 차이가 더 분명해질 수 있으므로, 출력 전력과 효율성이 향상될 수 있다.

실제 제조에서, 충전 슬롯(11)과 로터 본체(1)의 외주 벽 사이에 거리가 있으므로, 전도성 및 자기 절연 물질이 충전 슬롯(11)에 채워질 때, 전도성 및 자기 절연 물질은 로터 본체(1)의 외주벽으로부터 돌출되지 않을 것이다. 즉, 전도성 및 자기 절연 물질의 충전이 완료되면, 로터 본체(1)의 외주 벽은 가공될 필요가 없으므로 제조 비용이 절감된다.

또한, 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 자극은 충전 슬롯(11)과 분리된 슬릿 슬롯(13)을 더 포함하고, 충전 슬롯(11)은 제1 충전 슬롯(113)을 포함한다. 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면에서, 동일한 자극에서, 슬릿 슬롯(13)과 제1 충전 슬롯(113)은 로터 본체(1)의 d-축을 따라 배열되고, 슬릿 슬롯(13)은 제1 충전 슬롯(113)과 로터 본체(1)의 축 사이에 위치한다. 이러한 방식으로, 로터 본체(1)가 슬릿 슬롯(13)을 통해 열을 방출할 수 있도록 슬릿 슬롯(13)에서 공기가 순환한다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면에서, 슬릿 슬롯(13)은 직선을 따라 연장되거나 도 3에 도시된 바와 같이, 슬릿 슬롯(13)은 아크선을 따라 연장된다.

구체적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면에서, 제1 충전 슬롯(113) 및 슬릿 슬롯(13)은 모두 d축을 대칭축으로 하는 축 대칭 형상이다. 이와 같이, 제1 충전 슬롯(113)과 슬릿 슬롯(13) 사이에 d-축을 따라 자속을 차단하는 자기 장벽층이 형성되어, d-축을 따르는 자기 저항을 더욱 증가시키고 d-축을 따르는 자속을 감소시킬 수 있다. 따라서, d-축과 q-축을 따른 자속의 차이가 더 분명해지고 모터의 효율이 더욱 향상된다. 실제 제조에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면에서, 로터 본체(1)의 원주 방향을 따르는 제1 충전 슬롯(113)의 양 단부를 각각 로터 본체(1)의 중심과 연결하는 선들은 각도 α를 형성하며, 0.05τ≤α≤0.3τ이며, 바람직하게는 0.15τ≤α≤0.26τ이고, 여기서 τ=180°/p이고, p는 자극 쌍의 수이다. 이는 제1 충전 슬롯(113)에 의해 형성되는 각도(α)가 너무 커서 비동기 토크가 작아지고 모터의 시동 능력이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각 자극에는, d-축을 따라 간격을 두고 배치된 적어도 2개의 슬릿 슬롯들(13)이 있다. 이와 같이, 인접한 슬릿 슬롯들(13) 사이에 d-축을 따른 자속을 차단하기 위한 자기 장벽층이 형성되어, d-축을 따른 자기 저항을 더욱 증가시키고 d-축을 따른 자속을 감소시킬 수 있다.

실제 제조에서, 슬릿 슬롯(13)은 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면상에서 직선을 따라 연장되고, d-축을 따라, 제1 충전 슬롯(113) 및 인접한 슬릿 슬롯(13) 사이의 거리는 인접한 슬릿 슬롯들(13) 사이의 거리보다 작다. 또한, 각각의 자극에는, 적어도 3개의 슬릿 슬롯들(13)이 있고, 인접한 슬릿 슬롯들(13) 사이의 거리는 도 2에 도시된 바와 같이 d-축을 따르는 방향으로 그리고 로터 본체(1)의 축으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 감소한다. 즉, d6>d7>d8>d9이다. 이러한 방식으로, 자속 채널의 폭은 충전 슬롯들(11) 사이에 형성된 자기 채널에 대응할 수 있으므로, 더 많은 자속이 q-축을 따라 원활하게 흐를 수 있으며, q-축의 인덕턴스를 증가시키고 모터 출력 및 효율성을 향상시킬 수 있다.

구현 방식에서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 충전 슬롯(11)은 제2 충전 슬롯들(114)을 포함하며, 제2 충전 슬롯들(114)의 수는 슬릿 슬롯들(13)의 수의 2배이다. 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면에서, 각각의 슬릿 슬롯들(13)의 두 단부에는 각각 하나의 충전 슬롯(114)이 제공되고, 각각의 슬릿 슬롯들(13)의 두 단부들에 제공되는 두 개의 충전 슬롯들(114)은 d-축을 대칭축으로 하여 대칭을 이룬다.

실제 제조에서, 각 자극에서, 로터 본체(1)의 원주 방향을 따르는 제1 충전 슬롯(113) 및 인접한 제2 충전 슬롯(114) 사이의 거리는 인접한 2개의 제2 충전 슬롯들(114) 사이의 거리보다 작다. 또한, 각 자극에 적어도 3개의 슬릿 슬롯들(13)이 있는 경우, 인접한 2개의 제2 충전 슬롯들(114) 사이의 거리는 로터 본체(1)의 원주를 따라 그리고 제1 충전 슬롯(113)으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가한다. 즉, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 인접한 2개의 충전 슬롯들 사이에 형성된 자속 채널(12)의 폭들은 q-축으로부터 멀어지는 방향으로 점차 감소한다. 즉, d1>d2>d3>d4>d5이다. 자속 채널(12)이 q-축에 가까울수록 q-축을 따른 자속이 더 많이 영향을 받기 때문에, q-축에 가까운 자속 채널(12)의 폭은 더 넓게 설계되어 더 많은 자속이 유입되는 것을 허용하면서 자속 포화를 회피하고, 이로써, 자속을 더 효과적으로 사용하고 q-축을 따른 인덕턴스를 증가시키고 모터 출력 및 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 동일한 자극에서, 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면상의 제2 충전 슬롯(114)의 면적은 로터 본체(1)의 둘레를 따라 그리고 제1 충전 슬롯(113)으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가한다. 즉, 제2 충전 슬롯(114)은 대응하는 q-축에 가까울수록, q-축으로 연장되는 길이가 증가하고 제2 충전 슬롯(114)의 면적이 증가한다. 반대로, 제2 충전 슬롯(114)은 대응하는 q-축으로부터 멀어질수록, q-축을 향해 연장되는 길이가 감소하고, 제2 충전 슬롯(114)의 면적이 감소한다. 깊고 좁은 제2 충전 슬롯(114)은 모터의 시동 성능을 개선하는 데 도움이 되는 표피 효과(skin effect)를 갖는다. 동일한 자극에서, 로터 본체(1)의 외주 벽으로부터 슬릿 슬롯들(13)을 향해 연장되는 제2 충전 슬롯(114)의 길이는 제1 충전 슬롯(113)으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가한다.

구현 방식에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 로터 본체(1)의 축 방향 단부에 고정적으로 연결되고 충전 슬롯(11)에 제공된 전도성 및 자기 절연 물질 상에 부착되도록 전도성 링(2)이 더 포함된다. 모든 충전 슬롯들(11)의 전도성 및 자기 절연 물질은 전도성 링(2)을 통해 전도될 수 있으므로, 모든 충전 슬롯들(11)의 전도성 및 자기 절연 물질은 비동기식 시동을 달성하기 위해 농형(squirrel-cage)을 형성할 수 있다.

구체적으로, 전도성 링(2)의 물질은 충전 슬롯들(11)에 제공된 전도성 및 자기 절연 물질과 동일하다. 이때, 슬릿 슬롯(13)에는 전도성 링(2)상의 물질이 떨어져서 슬릿 슬롯(13)으로 들어가는 것을 방지하기 위해 자기 절연 물질(비전도성 물질일 수 있음)이 제공된다.

구현 방식에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 링(2)은 방열 홀(21)을 갖고, 슬릿 슬롯(13)은 로터 본체(1)의 축을 따라 돌출부에서 방열 홀(21)에 위치한다. 이는 전도성 링(2)이 슬릿 슬롯(13)을 덮는 것을 방지할 수 있고, 이에 의해 방열 효과를 보장할 수 있다. 실제 제조시, 전도성 링(2)의 외형은 원통형일 수 있으나 이에 한정되지 않고, 방열 홀(21)의 형상은 원통형일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

본 개시서의 목적을 달성하기 위해, 본 개시서의 다른 측면은 상기 실시예들에서 설명된 로터 어셈블리를 포함하는 모터를 제공한다.

구체적으로, 모터는 고정자(미도시)를 더 포함한다. 고정자에는 장착 홀(mounting hole)이 있다. 로터 어셈블리의 로터 본체(1)는 장착 홀을 통과하여 장착 홀과 동축으로 배치되며, 로터 본체(1)의 외벽과 장착 홀의 내벽 사이의 거리는 로터 본체(1)의 반경 방향을 따라 H이다. 도 2를 참조하면, 로터 본체(1)에서, 각각의 슬릿 슬롯들(13)의 양단에 각각 하나의 충전 슬롯(114)이 제공될 때, 그 양단에 대응하는 슬릿 슬롯(13)에서 제2 충전 슬롯(114)까지의 최소 거리는 L이고, H≤L≤2H이다.

위의 실시예들은 본 개시서가 설계가 합리적이고 비용이 낮고, q-축을 따른 자속이 원활해질 수 있고 d-축과 q-축을 따른 자속의 차이가 더 명확해져서 출력 전력과 효율성이 향상될 수 있다는 장점을 가지게 한다.

전술한 내용은 본 개시서를 한정하는 것이 아니라 본 개시서의 실시예들일 뿐이다. 당업자에 의해 본 개시서에 대한 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다. 본 개시서의 사상 및 원칙 내에서 이루어진 모든 수정, 동등한 대체, 개선 등은 본 개시서의 청구 범위 내에 속해야 한다.

1 : 로터 본체; 11 : 충전 슬롯; 111 : 제1 측벽; 112 : 제2 측벽; 113 : 제1 충전 슬롯; 114 : 제2 충전 슬롯; 12 : 자속 채널; 13 : 슬릿 슬롯; 2 : 전도성 링; 21 : 방열 홀.

Claims

로터 본체(1)를 포함하는 로터 어셈블리로서,
상기 로터 본체(1)는, 상기 로터 본체(1)의 축을 중심으로 하고 상기 로터 본체(1)의 원주 방향을 따라 균일하게 배열된, 복수의 자극들을 포함하고;
상기 자극들 각각은 내부에 전도성 및 자기 절연 물질이 제공되는 충전 슬롯(11)을 포함하고, 상기 복수의 자극들의 충전 슬롯들(11)은 상기 로터 본체(1)의 원주 방향을 따라 순서대로 배열되고; 상기 로터 본체(1)의 원주 방향을 따라 각 충전 슬롯(11)의 두 단부는 각각 제1 측벽(111) 및 제2 측벽(112)을 가지며; 각각의 충전 슬롯(11)의 제1 측벽(111) 및 인접한 충전 슬롯(11)의 제2 측벽(112)은 서로 평행하고 함께 q-축에 평행한 자속 채널(12)을 형성하며;
상기 자극은 상기 충전 슬롯(11)으로부터 분리되어 있는 복수의 슬릿 슬롯들(13)을 더 포함하고, 상기 충전 슬롯(11)은 제1 충전 슬롯(113)을 더 포함하고;
상기 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면 상에, 동일한 자극에서, 상기 슬릿 슬롯(13)과 상기 제1 충전 슬롯(113)은 상기 로터 본체(1)의 d-축을 따라 배열되고, 상기 슬릿 슬롯(13)은 제1 충전 슬롯(113)과 상기 로터 본체(1)의 축 사이에 위치하며,
상기 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면에서, 상기 제1 충전 슬롯(113) 및 상기 슬릿 슬롯(13)은 모두 상기 d-축을 대칭축으로 하는 축 대칭 형상이고,
상기 충전 슬롯(11)은 제2 충전 슬롯들(114)을 포함하고,
상기 제2 충전 슬롯들(114)의 수는 상기 슬릿 슬롯(13)의 수의 2 배이고,
상기 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면 상에, 두 개의 충전 슬롯들(114)은 각각의 슬릿 슬롯들(13)의 두 단부에 각각 제공되고 상기 d-축을 대칭축으로 하여 서로 대칭이며,
각각의 자극에서, 상기 로터 본체(1)의 원주 방향을 따라 상기 제1 충전 슬롯 (113) 및 인접한 제2 충전 슬롯(114) 사이의 거리는 인접한 2개의 제2 충전 슬롯들(114) 사이의 거리보다 작은, 로터 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 충전 슬롯(11)과 상기 로터 본체(1)의 외주 벽 사이에 거리가 있는, 로터 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
각각의 자극에는, 상기 d-축을 따라 간격을 두고 배열된 적어도 2개의 슬릿 슬롯들(13)이 있는, 로터 어셈블리.
청구항 3에 있어서,
상기 d-축을 따라, 상기 제1 충전 슬롯(113)과 인접한 슬릿 슬롯(13) 사이의 거리는 인접한 슬릿 슬롯들(13) 사이의 거리보다 작은, 로터 어셈블리.
청구항 4에 있어서,
각각의 자극에는 적어도 3개의 슬릿 슬롯들(13)이 있고,
인접한 슬릿 슬롯들(13) 사이의 거리는 상기 로터 본체(1)의 축으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 감소하는, 로터 어셈블리.
청구항 1 있어서,
각각의 자극에는, 적어도 3개의 슬릿 슬롯들(13)이 있으며, 인접한 슬릿 슬롯들(13) 사이의 거리는 상기 로터 본체(1)의 축으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 감소하고;
인접한 2개의 제2 충전 슬롯들(114) 사이의 거리는 상기 제1 충전 슬롯(113)으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가하는, 로터 어셈블리.
청구항 1 있어서,
동일한 자극에서, 상기 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면상의 제2 충전 슬롯들(114)의 면적은 상기 제1 충전 슬롯(113)으로부터 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가하는, 로터 어셈블리.
청구항 1 있어서,
동일한 자극에서, 상기 로터 본체(1)의 외주 벽으로부터 상기 슬릿 슬롯(13)을 향해 연장되는 제2 충전 슬롯들(114)의 길이는 제1 충전 슬롯(113)에서 멀어지는 방향으로 연속적으로 증가하는, 로터 어셈블리.
청구항 1 있어서,
상기 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면상에서, 상기 로터 본체(1)의 원주 방향을 따르는 제1 충전 슬롯(113)의 양 단부를 각각 로터 본체(1)의 중심과 연결하는 선들은 각도 α를 형성하며, 0.05τ≤α≤0.3τ이며, 여기서 τ=180°/p이고, p는 자극 쌍의 수인, 로터 어셈블리.
청구항 9에 있어서,
0.15τ≤α≤0.26τ인, 로터 어셈블리.
청구항 1에 있어서,
상기 로터 본체(1)의 축에 수직인 단면에서, 상기 슬릿 슬롯(13)은 직선 또는 아크선을 따라 연장되는, 로터 어셈블리.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로터 어셈블리는 전도성 링(2)을 더 포함하고;
상기 전도성 링(2)은 상기 로터 본체(1)의 축 방향 단부에 고정적으로 연결되고 상기 충전 슬롯(11)에 제공된 전도성 및 자기 절연 물질에 부착되며,
모든 충전 슬롯들(11)에 있는 전도성 및 자기 절연 물질은 상기 전도성 링(2)을 통해 전도되는, 로터 어셈블리.
청구항 12에 있어서,
상기 전도성 링(2)의 물질은 상기 충전 슬롯들(11)에 제공된 전도성 및 자기 절연 물질과 동일한, 로터 어셈블리.
청구항 13에 있어서,
상기 슬릿 슬롯(13)에는 자기 절연 물질이 제공되는, 로터 어셈블리.
청구항 14에 있어서,
상기 전도성 링(2)은 방열 홀(21)을 가지며;
상기 슬릿 슬롯(13)은 상기 로터 본체(1)의 축을 따른 돌출부상의 방열 홀(21)에 위치하는, 로터 어셈블리.
청구항 15에 있어서,
상기 전도성 링(2)의 외부 프로파일이 원통형이거나, 또는
상기 방열 홀(21)의 형상이 원통형이거나, 또는
상기 전도성 링(2)의 외부 프로파일이 원통형이고 상기 방열 홀(21)의 형상도 원통형인 것인, 로터 어셈블리.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 따른 로터 어셈블리를 포함하는 모터.
청구항 17에 있어서,
상기 모터는 고정자를 더 포함하고;
상기 고정자는 장착 홀을 구비하며;
상기 로터 어셈블리의 로터 본체(1)는 상기 장착 홀을 통과하여 상기 장착 홀과 동축으로 배치되며, 상기 로터 본체(1)의 외벽과 상기 장착 홀의 내벽 사이의 거리는 상기 로터 본체(1)의 반경 방향을 따라 H이며;
상기 로터 본체(1) 상에서, 상기 슬릿 슬롯들(13) 각각의 두 단부들은 각각 하나의 충전 슬롯(114)이 제공되며, 그 두 단부들에 대응하는 상기 슬릿 슬롯(13)에서 상기 제2 충전 슬롯(114)까지의 최소 거리는 L이고, H≤L≤2H인, 모터.
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