KR102666330B1 - Method for manufacturing rotor of lspm motor, lspm motor having rotor manufactured thereby, and rotor of lspm motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은, LSPM 모터의 회전자 제조 방법을 개시한다. LSPM 모터의 회전자 제조 방법은 모터의 축방향으로 코어 강판을 적층시켜, 상기 축방향으로 상기 모터의 샤프트가 삽입되는 샤프트홈과, 도체로 형성되는 바(bar)가 삽입되는 제1슬롯과, 영구자석이 삽입되는 제2슬롯을 구비하는 코어를 형성하는 단계와, 상기 샤프트홈 및 상기 제1슬롯과 연통되되, 상기 제2슬롯을 덮어 가리도록 형성되는 커버 강판을 상기 코어의 양단부에 적층하는 단계와, 더미 샤프트를 상기 샤프트홈에 삽입하여 상기 커버 강판이 적층된 상기 코어를 고정하는 단계와, 엔드링 성형부를 구비하는 금형을 이용하여, 다이캐스팅 공법으로 상기 코어 내에 상기 바와 상기 커버 강판의 양측에 엔드링을 일체로 형성하는 단계와, 상기 제2슬롯이 외부로 노출되도록 상기 엔드링 및 상기 커버 강판의 적어도 일부를 절삭하여 제거하는 단계, 및 상기 제2슬롯에 상기 영구자석을 삽입하는 단계를 포함한다.The present invention discloses a method of manufacturing a rotor of an LSPM motor. The method of manufacturing the rotor of an LSPM motor includes stacking core steel plates in the axial direction of the motor, forming a shaft groove in the axial direction into which the shaft of the motor is inserted, and a first slot into which a bar formed of a conductor is inserted, Forming a core having a second slot into which a permanent magnet is inserted, and laminating a cover steel plate on both ends of the core that communicates with the shaft groove and the first slot and is formed to cover and cover the second slot. A step of inserting a dummy shaft into the shaft groove to fix the core on which the cover steel plate is laminated, and using a mold having an end ring forming part, both sides of the bar and the cover steel plate within the core using a die casting method. integrally forming an end ring, cutting and removing at least a portion of the end ring and the cover steel plate so that the second slot is exposed to the outside, and inserting the permanent magnet into the second slot. Includes.
Description
본 발명은 LSPM 모터에 사용되는 회전자의 제조 방법과 이에 의해 제조되는 회전자를 포함하는 LSPM 모터 및 LSPM 모터의 회전자에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a rotor used in an LSPM motor, an LSPM motor including a rotor manufactured thereby, and a rotor of the LSPM motor.
LSPM 모터(line start permanent magnet motor)는, 회전자(rotor)에 농형 구조를 가지며 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 소재로 이루어지는 도체 바(bar)와, 영구자석(permanent magnet)이 동시에 구비되는 모터이다. 이러한 LSPM 모터는 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)이나 SynRM(Synchronous Reluctance Motor)과 달리 구동을 위한 드라이버와 인버터가 필요하지 않고, 직입기동하여 유도전동기보다 높은 효율을 낼 수 있다는 장점을 갖는다.The LSPM motor (line start permanent magnet motor) has a squirrel cage structure in the rotor and is equipped with a conductor bar made of aluminum (Al) or copper (Cu) and a permanent magnet at the same time. It's a motor. These LSPM motors, unlike PMSM (Permanent Magnet Synchronous Motor) or SynRM (Synchronous Reluctance Motor), do not require a driver or inverter for operation, and have the advantage of being able to produce higher efficiency than induction motors by starting directly.
한편, LSPM 모터의 회전자 제작을 위해서는 회전자의 코어(core)에 도체 바를 다이캐스팅(die casting)하고, 영구자석을 수납하는 공정을 필요로 한다. 하지만, 순알루미늄 용융점인 650도에서 다이캐스팅 시 코어의 온도가 300도 이상으로 상승하여, 영구자석이 코어에 삽입된 상태로 다이캐스팅 시 높은 온도로 인해 영구자석이 감자되어 자속이 발생되지 않아 효율특성이 나빠진다.Meanwhile, manufacturing the rotor of an LSPM motor requires a process of die casting a conductor bar into the core of the rotor and storing permanent magnets. However, during die casting at 650 degrees, which is the melting point of pure aluminum, the temperature of the core rises to over 300 degrees, and when die casting with a permanent magnet inserted into the core, the permanent magnet is demagnetized due to the high temperature and no magnetic flux is generated, resulting in lower efficiency characteristics. It gets worse.
이에 따라, 도체 바의 다이캐스팅 후에 영구자석을 코어에 마련되는 슬롯에 수납해야 한다. 이때, 영구자석의 수납을 위한 코어의 슬롯은 모두 개방되어야 한다. 하지만, 코어의 슬롯이 개방된 상태로 도체 바의 다이캐스팅 공정을 수행할 경우 알루미늄 사출압력에 의해 알루미늄 용액이 개방된 슬롯을 막아 영구자석의 수납이 불가능해 진다. 또한, 다이캐스팅 공정에 사용되는 금형에 영구자석의 수납을 위한 슬롯을 구비하는 경우에도 영구자석 수납을 위한 슬롯에 다이캐스팅 소재가 흘러들어갈 수 있어, 회전자 완성품의 불량률을 높이는 원인으로 작용한다.Accordingly, after die casting of the conductor bar, the permanent magnet must be stored in a slot provided in the core. At this time, all slots of the core for storing the permanent magnet must be open. However, if the die casting process of the conductor bar is performed with the core slot open, the aluminum solution blocks the open slot due to the aluminum injection pressure, making it impossible to store the permanent magnet. In addition, even when the mold used in the die casting process is provided with a slot for storing the permanent magnet, the die casting material may flow into the slot for storing the permanent magnet, which causes an increase in the defect rate of the finished rotor product.
따라서, 도체 바의 다이캐스팅 후에 영구자석을 코어의 슬롯에 수납 가능하고, 영구자석이 삽입되는 코어의 슬롯을 막히는 부분 없이 형성할 수 있는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법에 대한 개발이 고려될 수 있다.Therefore, development of a method for manufacturing a rotor of an LSPM motor that can accommodate permanent magnets in the slots of the core after die casting of the conductor bar and can form the slots of the core into which the permanent magnets are inserted without clogging can be considered.
본 발명의 일 목적은, 코어에서 영구자석이 삽입되는 슬롯이 도체 바를 형성하기 위한 다이캐스팅 후에도 막히지 않도록 이루어지는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법, 이에 의해 제조되는 회전자를 포함하는 LSPM 모터 및 LSPM 모터의 회전자를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a method for manufacturing a rotor of an LSPM motor in which the slot into which a permanent magnet is inserted in the core is not blocked even after die casting to form a conductor bar, an LSPM motor including a rotor manufactured thereby, and a circuit of the LSPM motor. It provides electrons.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 LSPM 모터의 회전자 제조 방법은, 모터의 축방향으로 코어 강판을 적층시켜, 상기 축방향으로 상기 모터의 샤프트가 삽입되는 샤프트홈과, 도체로 형성되는 바(bar)가 삽입되는 제1슬롯과, 영구자석이 삽입되는 제2슬롯을 구비하는 코어를 형성하는 단계; 상기 샤프트홈 및 상기 제1슬롯과 연통되되, 상기 제2슬롯을 덮어 가리도록 형성되는 커버 강판을 상기 코어의 양단부에 적층하는 단계; 더미 샤프트를 상기 샤프트홈에 삽입하여 상기 커버 강판이 적층된 상기 코어를 고정하는 단계; 엔드링 성형부를 구비하는 금형을 이용하여, 다이캐스팅 공법으로 상기 코어 내에 상기 바와 상기 커버 강판의 양측에 엔드링을 일체로 형성하는 단계; 상기 제2슬롯이 외부로 노출되도록 상기 엔드링 및 상기 커버 강판의 적어도 일부를 절삭하여 제거하는 단계; 및 상기 제2슬롯에 상기 영구자석을 삽입하는 단계를 포함한다.In order to achieve the purpose of the present invention, a method of manufacturing a rotor of an LSPM motor according to an embodiment of the present invention includes stacking core steel plates in the axial direction of the motor, and forming a shaft groove into which the shaft of the motor is inserted in the axial direction. forming a core including a first slot into which a bar made of a conductor is inserted and a second slot into which a permanent magnet is inserted; stacking cover steel plates on both ends of the core, which communicate with the shaft groove and the first slot and are formed to cover and cover the second slot; Inserting a dummy shaft into the shaft groove to fix the core on which the cover steel plate is laminated; integrally forming end rings on both sides of the bar and the cover steel plate within the core using a die casting method using a mold having an end ring forming part; cutting and removing at least a portion of the end ring and the cover steel plate so that the second slot is exposed to the outside; and inserting the permanent magnet into the second slot.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 코어의 각 단부에는 상기 커버 강판이 복수 개로 적층되도돌 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, a plurality of cover steel plates may be stacked on each end of the core.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 커버 강판은 상기 코어 강판과 동일한 소재로 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, the cover steel plate may be made of the same material as the core steel plate.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 다이캐스팅 시에, 상기 제1슬롯과 연통되는 상기 커버 강판의 연통홀에는 금속 소재가 충전되어 상기 바의 단부를 형성하도록 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, during the die casting, a communication hole of the cover steel plate that communicates with the first slot may be filled with a metal material to form an end of the bar.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, LSPM 모터의 회전자 제조 방법은, 상기 영구자석을 상기 제2슬롯에 삽입한 이후, 외부로 노출된 상기 제2슬롯을 덮어 가리도록 형성되는 환형 커버를 상기 코어의 양단부에 배치하는 단계; 및 체결부재로 상기 환형 커버 및 상기 코어를 순차적으로 관통하여 볼팅 체결하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, a method of manufacturing a rotor of an LSPM motor includes inserting the permanent magnet into the second slot, and then attaching an annular cover formed to cover and cover the externally exposed second slot to the core. Arranging at both ends of; And it may further include the step of sequentially penetrating the annular cover and the core with a fastening member to fasten them by bolting.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 환형 커버는 상기 코어 강판 및 상기 커버 강판과 이종 소재로 이루어질 수 있다.According to an example related to the present invention, the annular cover may be made of a different material from the core steel plate and the cover steel plate.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 LSPM 모터는, 인클로저(enclosure); 상기 인클로저 내에 설치되는 고정자; 및 상기 고정자 내에 회전 가능하게 구성되고, 상기 LSPM 모터의 회전자 제조 방법에 의해 제조되는 회전자를 포함한다.An LSPM motor according to another embodiment of the present invention includes an enclosure; A stator installed within the enclosure; and a rotor configured to be rotatable within the stator and manufactured by the rotor manufacturing method of the LSPM motor.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 LSPM 모터의 회전자는, 모터의 축방향으로 코어 강판이 적층되어 형성되고, 상기 축방향으로 상기 모터의 샤프트가 삽입되는 샤프트홈과, 도체로 형성되는 바(bar)가 삽입되는 제1슬롯과, 영구자석이 삽입되는 제2슬롯을 구비하는 코어; 상기 제1슬롯과 연통되게 형성되는 제1슬롯 연통홀을 구비하고, 링 형상 가지며 상기 코어의 양단부에 적층되는 커버 강판; 및 상기 커버 강판의 양 측에 형성되는 엔드링을 포함하고, 상기 바의 단부는 상기 제1슬롯 연통홀의 형상을 가지며, 상기 커버 강판과 일체로 형성된다.The rotor of the LSPM motor according to another embodiment of the present invention is formed by stacking core steel plates in the axial direction of the motor, and is formed of a shaft groove into which the shaft of the motor is inserted in the axial direction and a conductor ( A core having a first slot into which a bar) is inserted and a second slot into which a permanent magnet is inserted; a cover steel plate having a ring shape and having a first slot communication hole formed to communicate with the first slot, and being laminated on both ends of the core; and end rings formed on both sides of the cover steel plate, wherein ends of the bar have the shape of the first slot communication hole and are formed integrally with the cover steel plate.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 바 및 상기 엔드링은 다이캐스팅 공법에 의해 일체로 형성될 수 있다.According to an example related to the present invention, the bar and the end ring may be formed integrally by a die casting method.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 LSPM 모터의 회전자는, 상기 코어의 양단부에 배치되며 상기 제2슬롯을 덮어 가리도록 형성되는 환형 커버; 및 상기 환형 커버 및 상기 코어를 순차적으로 관통하여 볼팅 체결하도록 형성되는 체결부재를 더 포함할 수 있다.According to an example related to the present invention, the rotor of the LSPM motor includes an annular cover disposed at both ends of the core and formed to cover and cover the second slot; And it may further include a fastening member formed to sequentially penetrate the annular cover and the core to fasten them by bolting.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.The effects of the present invention obtained through the above-described solution are as follows.
LSPM 모터의 회전자 제조 방법은 코어 강판을 적층시켜 제1슬롯과 제2슬롯을 구비하는 코어를 형성하고, 커버 강판을 코어의 양단부에 적층하고, 코어의 샤프트홈에 더미 샤프트를 삽입하여 코어를 고정하고, 코어 내에 도체로 형성되는 바와 커버 강판의 양측에 회전자의 엔드링을 일체로 형성하고, 코어의 제2슬롯이 노출되게 엔드링 및 커버 강판의 일부를 절삭하여 제거하고, 코어의 제2슬롯에 영구자석을 삽입하는 과정으로 이루어진다.The method of manufacturing the rotor of an LSPM motor is to form a core having a first slot and a second slot by laminating core steel plates, laminating cover steel plates on both ends of the core, and inserting a dummy shaft into the shaft groove of the core to secure the core. fixed, the end ring of the rotor is integrally formed on both sides of the bar formed as a conductor in the core and the cover steel plate, a part of the end ring and cover steel plate is cut and removed to expose the second slot of the core, and the core is made of It consists of inserting a permanent magnet into a 2-slot.
이와 같은 LSPM 모터의 회전자 제조 방법에 의하면, 코어의 양단부에 적층되는 커버 강판에 의해 도체 바 및 엔드링을 형성하기 위한 다이캐스팅 공정 후에도, 영구자석이 수납되는 코어의 제2슬롯을 막히는 부분 없이 형성할 수 있다. 이에 따라, 도체 바와 엔드링의 다이캐스팅 공정이 완료된 이후 영구자석을 코어의 제2슬롯에 수납하는 것이 가능해진다. 즉, 상기 LSPM 모터의 회전자 제조 방법에 의하면, 영구자석이 다이캐스팅 시에 형성되는 높은 온도 환경에 영향을 받지 않는다. 결과적으로, 영구자석이 높은 온도에서 감자됨에 따라 그 효율특성이 저하되는 현상을 방지하여 높은 품질을 갖는 회전자를 제공할 수 있다.According to this method of manufacturing the rotor of an LSPM motor, even after the die casting process to form the conductor bar and end ring by cover steel plates laminated on both ends of the core, the second slot of the core where the permanent magnet is stored is formed without a blocked part. can do. Accordingly, it becomes possible to store the permanent magnet in the second slot of the core after the die casting process of the conductor bar and end ring is completed. In other words, according to the method of manufacturing the rotor of the LSPM motor, the permanent magnet is not affected by the high temperature environment created during die casting. As a result, it is possible to provide a high-quality rotor by preventing the permanent magnet from deteriorating its efficiency characteristics as it is demagnetized at high temperatures.
아울러, 회전자 코어의 제2슬롯을 위한 성형부를 별도로 구비하지 않아도 되는 기존의 다이캐스팅 금형을 그대로 사용하여, 도체 바와 엔드링을 한번의 다이캐스팅 공정을 통해 일체로 형성할 수 있다. 이에 따라, LSPM 모터의 회전자 및 그 회전자를 포함하는 LSPM 모터의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, the conductor bar and end ring can be formed integrally through a single die casting process by using an existing die casting mold that does not require a separate molding part for the second slot of the rotor core. Accordingly, the manufacturing cost of the rotor of the LSPM motor and the LSPM motor including the rotor can be significantly reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LSPM 모터의 회전자 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LSPM 모터의 회전자의 코어 강판과, 코어 강판이 적층되어 형성되는 코어의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 코어의 양단부에 적층되는 커버 강판과, 커버 강판이 코어의 양단부에 적층된 모습을 보인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 커버 강판이 코어의 양단부에 적층된 상태에서, 다이캐스팅 공법에 의해 바와 엔드링이 일체로 형성된 코어의 모습을 보인 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 코어에서, 엔드링 및 커버 강판의 일부가 절삭된 코어의 모습을 보인 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 코어의 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 코어의 제2슬롯에 영구자석이 삽입된 회전자의 모습을 보인 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 회전자를 포함하는 LSPM 모터를 보인 사시도이다.1 is a flowchart of a method for manufacturing a rotor of an LSPM motor according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of a core steel plate of a rotor of an LSPM motor according to an embodiment of the present invention and a core formed by laminating the core steel plates.
FIG. 3 is a perspective view showing a cover steel plate laminated on both ends of the core shown in FIG. 2 and the cover steel plate laminated on both ends of the core.
FIG. 4 is a perspective view showing a core in which the bar and end rings are integrally formed by a die casting method, with the cover steel plates shown in FIG. 3 stacked on both ends of the core.
FIG. 5 is a perspective view showing the core shown in FIG. 4 with part of the end ring and cover steel plate cut off.
Figure 6 is a cross-sectional view of the core shown in Figure 5.
Figure 7 is a perspective view showing a rotor with a permanent magnet inserted into the second slot of the core shown in Figure 5.
FIG. 8 is a perspective view showing an LSPM motor including the rotor shown in FIG. 7.
이하, 본 발명에 관련된 LSPM 모터의 회전자 제조 방법, 이에 의해 제조되는 회전자를 포함하는 LSPM 모터 및 LSPM 모터의 회전자에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the method of manufacturing the rotor of the LSPM motor related to the present invention, the LSPM motor including the rotor manufactured thereby, and the rotor of the LSPM motor will be described in more detail with reference to the drawings.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.In this specification, identical or similar reference numbers are assigned to identical or similar components even in different embodiments, and overlapping descriptions thereof are omitted.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법의 순서도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LSPM 모터(10)의 회전자(100)의 코어 강판(110a)과, 코어 강판(110a)이 적층되어 형성되는 코어(110)의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 코어(110)의 양단부에 적층되는 커버 강판(120)과, 커버 강판(120)이 코어(110)의 양단부에 적층된 모습을 보인 사시도이다. 도 4는 도 3에 도시된 커버 강판(120)이 코어(110)의 양단부에 적층된 상태에서, 다이캐스팅 공법에 의해 바(112a)와 엔드링(130)이 일체로 형성된 코어(110)의 모습을 보인 사시도이다. 도 5는 도 4에 도시된 코어(110)에서, 엔드링(130) 및 커버 강판(120)의 일부가 절삭된 코어(110)의 모습을 보인 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 코어(110)의 단면도이다. 도 7은 도 5에 도시된 코어(110)의 제2슬롯(113)에 영구자석(113a)이 삽입된 회전자(100)의 모습을 보인 사시도이다.Figure 1 is a flowchart of a method of manufacturing the
도 1 내지 도 7을 참조하면, LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법은, 코어 강판(110a)을 적층시켜 제1 및 제2슬롯(112,113)을 구비하는 코어(110)를 형성하는 단계(S110), 코어(110)의 양단부에 커버 강판(120)을 적층하는 단계(S120), 코어(110)의 샤프트홈(111)에 더미 샤프트(미도시)를 삽입하여 코어(110)를 고정하는 단계(S130), 코어(110) 내에 바와 커버 강판(120)의 양측에 엔드링(130)을 일체로 형성하는 단계(S140), 제2슬롯(113)이 노출되게 엔드링(130) 및 커버 강판(120)의 일부를 절삭하여 제거하는 단계(S150) 및 제2슬롯(113)에 영구자석(113a)을 삽입하는 단계(S160)를 포함한다.1 to 7, the method of manufacturing the
먼저, 코어 강판(110a)을 적층시켜 제1 및 제2슬롯(112,113)을 구비하는 코어(110)를 형성하는 단계(S110)는, 모터(10)의 축방향으로 도 2에 도시된 바와 같이 코어 강판(120)을 적층시켜, 모터(10)의 축방향으로 모터(10)의 샤프트(11)가 삽입되는 샤프트홈(111)과, 도체로 형성되는 바(bar, 112a)가 삽입되는 제1슬롯(112)과, 영구자석(113a)이 삽입되는 제2슬롯(113)을 구비하는 코어(110)를 형성한다. 참고로, 상기 모터(10)와 샤프트(11)는 도 8에 도시되어 있으며, 도 1 내지 도 7에 대한 설명에서 도 8을 함께 참조하기로 한다.First, the step (S110) of forming the
코어(110)의 양단부에 커버 강판(120)을 적층하는 단계(S120)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 코어(110)의 샤프트홈(111) 및 제1슬롯(112)과 연통되되, 코어(110)의 제2슬롯(113)을 덮어 가리도록 형성되는 커버 강판(120)을 코어(110)의 양단부에 적층한다. 또한, 코어(110)의 각 단부에는 상기 커버 강판(120)이 복수 개로 적층될 수 있다. 또한, 커버 강판(120)에는 코어(110)의 샤프트홈(111)과 연통되게 형성되는 샤프트홈 연통홀(122)이 구비될 수 있다.The step (S120) of stacking the
또한, 커버 강판(120)은 코어 강판(110a)과 동일한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 커버 강판(120) 및 코어 강판(110a)은 규소(Si) 강판으로 이루어질 수 있다. 상기 규소 강판은 1~4%의 규소를 함유한 강판으로서, 전자기 특성이 양호하고 불순물이 적은 특성을 갖는다.Additionally, the
코어(110)의 샤프트홈(111)에 더미 샤프트(dummy shaft, 미도시)를 삽입하여 코어(110)를 고정하는 단계(S130)는, 상기 더미 샤프트를 코어(110)의 샤프트홈(111)에 삽입하여 커버 강판(120)이 적층된 코어(110)를 고정시킨다. 상기 더미 샤프트는 커버 강판(120)의 샤프트홈 연통홀(122)과, 코어(110)의 샤프트홈(111)을 순차적으로 관통하여 삽입될 수 있다.In the step (S130) of fixing the
코어(110) 내에 바(112a)와 커버 강판(120)의 양측에 엔드링(130)을 일체로 형성하는 단계(S140)는, 도 4에 도시된 바와 같이 엔드링 성형부를 구비하는 금형(미도시)을 이용하여, 다이캐스팅(die casting) 공법으로 코어(110) 내에 바(112a)와 커버 강판(120)의 양측에 엔드링(130)을 일체로 형성한다. 상기 다이캐스팅 공법은, 구리, 알루미늄, 주석, 납 따위를 녹여서 강철로 만든 거푸집에 눌러 넣는 정밀 주조 방법을 의미한다. 또한, 바(112a)와 엔드링(130)은 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 소재로 형성될 수 있다.The step (S140) of integrally forming the
또한, 상기 다이캐스팅 시에, 코어(110)의 제1슬롯(112)과 연통되는 커버 강판(120)의 연통홀(121)에는 상기 다이캐스팅 공정 시에 사용되는 금속 소재가 충전되어 바(112a)의 단부를 형성한다. 즉, 바(112a)의 단부는 상기 엔드링(130)과 동일하게 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 소재로 형성될 수 있다.In addition, during the die casting, the
제2슬롯(113)이 노출되게 엔드링(130) 및 커버 강판(120)의 일부를 절삭하여 제거하는 단계(S150)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 코어(110)의 제2슬롯(113)이 코어(110)의 외부로 노출되도록 엔드링(130) 및 커버 강판(120)의 적어도 일부를 절삭하여 제거한다. 엔드링(130) 및 커버 강판(120)의 적어도 일부를 절삭하는 공정은 CNC(Computerized Numerical Control) 공작기계를 이용하여 수행될 수 있다. 이에 따라, 코어(110)의 양단부의 일면에는 절삭 가공의 흔적이 나타날 수 있다.The step (S150) of cutting and removing part of the
제2슬롯(113)에 영구자석(113a)을 삽입하는 단계(S160)는, 도 7에 도시된 바와 같이 코어(110)의 제2슬롯(113)에 영구자석(113a)을 삽입한다.In the step of inserting the
이상에서 설명한 LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법에 의하면, 코어(110)의 양단부에 적층되는 커버 강판(120)에 의해 도체로 형성되는 바(112a)와 엔드링(130)을 형성하기 위한 다이캐스팅 공정 후에도, 다이캐스팅 소재가 영구자석(113a)이 수납되는 코어(110)의 제2슬롯(113)에 유입되어 제2슬롯(113)을 막아버리는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라, 바(112a)와 엔드링(130)의 다이캐스팅 공정이 완료된 이후 영구자석(113a)을 코어(110)의 제2슬롯(113)에 수납하는 것이 가능해진다. 즉, 위에서 설명한 LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법에 의하면, 영구자석(113a)이 다이캐스팅 시에 형성되는 높은 온도 환경에 아무런 영향을 받지 않는다. 결과적으로, 영구자석(113a)이 높은 온도에서 감자됨에 따라 그 효율특성이 저하되는 현상을 방지하여 높은 품질을 갖는 회전자(100)를 제공할 수 있다.According to the method of manufacturing the
아울러, 상기 LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법에 의하면, 회전자(100) 코어(110)의 제2슬롯(113)을 위한 성형부를 별도로 구비하지 않아도 되는 기존의 다이캐스팅 금형을 그대로 사용하여, 도체로 형성되는 바(112a) 및 엔드링(130)을 한번의 다이캐스팅 공정을 통해 일체로 형성할 수 있다. 이에 따라, LSPM 모터(10)의 회전자(100) 및 그 회전자(100)를 포함하는 LSPM 모터(10)의 제조 비용을 크게 절감할 수 있다.In addition, according to the method of manufacturing the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 LSPM 모터의 회전자(100)는, 코어(110), 커버 강판(120) 및 엔드링(130)을 포함한다.Meanwhile, the
코어(110)는 모터(10)의 축방향으로 코어 강판(120)이 적층되어 형성되며, 모터(10)의 축방향으로 모터(10)의 샤프트(11)가 삽입되는 샤프트홈(111)과, 도체로 형성되는 바(112a)가 삽입되는 제1슬롯(112)과, 영구자석(113a)이 삽입되는 제2슬롯(113)을 구비할 수 있다.The
커버 강판(120)은 제1슬롯(112)과 연통되게 형성되는 제1슬롯 연통홀(121)을 구비하고, 링 형상 가지며 코어(110)의 양단부에 적층되도록 이루어질 수 있다.The
엔드링(130)은 상기 커버 강판(120)의 양 측에 형성될 수 있다.End rings 130 may be formed on both sides of the
여기에서, 바(112a)의 단부는 제1슬롯 연통홀(121)의 형상을 가지며, 바(112a)의 단부는 커버 강판(120)과 일체로 형성될 수 있다.Here, the end of the
이하, 위에서 설명한 LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법에 의해 제조되는 LSPM 모터(10)에 대하여 도 8을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the
도 8은 도 7에 도시된 회전자(100)를 포함하는 LSPM 모터(10)를 보인 사시도이다.FIG. 8 is a perspective view showing the
도 8을 참조하면, LSPM 모터(10)는 인클로저(enclosure, 미도시), 고정자(미도시) 및 상기 LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법에 의해 제조되는 회전자(100)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the
상기 인클로저는, 모터(10)의 외관을 형성하고, 상기 고정자 및 회전자(100)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 고정자는 상기 인클로저에 고정되게 형성될 수 있다.The enclosure forms the exterior of the
상기 고정자는 전기 에너지를 공급받아 회전 자기장을 발생시키도록 이루어질 수 있다.The stator may be configured to generate a rotating magnetic field by receiving electrical energy.
회전자(100)는 상기 고정자의 내측에 배치되어, 상기 고정자에서 발생되는 회전 자기장에 의해 회전하도록 이루어질 수 있다. 또한, 모터(10)의 샤프트(11)는 회전자(100)에 삽입되어 고정되게 설치될 수 있다.The
한편, LSPM 모터(10)의 회전자(100) 제조 방법은, 도 7에 도시된 바와 같이 영구자석(113a)을 코어(110)의 제2슬롯(113)에 삽입한 이후, 도 8에 도시된 바와 같이 코어(110)의 외부로 노출된 제2슬롯(113)을 덮어 가리도록 형성되는 환형 커버(140)를 코어(110)의 양단부에 배치하는 단계와, 체결부재(150)로 환형 커버(140)와 코어(110)를 순차적으로 관통하여 볼팅 체결하는 단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the method of manufacturing the
한편, LSPM 모터의 회전자(100)는, 코어(110)의 양단부에 배치되며 제2슬롯(113)을 덮어 가리도록 형성되는 환형 커버(140)와, 환형 커버(140) 및 코어(110)를 순차적으로 관통하여 볼팅 체결하도록 형성되는 체결부재(150)를 더 포함할 수 있다. 또한, 코어(110)에는 체결부재(150)가 관통하여 볼팅 체결되는 체결부재 관통홀(114)이 구비될 수 있다.Meanwhile, the
또한, 상기 환형 커버(140)는 코어 강판(110a) 및 커버 강판(120)과 이종 소재로 이루어질 수 있다. 에를 들어 환형 커버(140)는 코어 강판(110a) 및 커버 강판(120)과 달리 스테인리스(stainless)강으로 이루어질 수 있다.Additionally, the
전술한 내용은 단지 예시적인 것에 불과하며, 설명된 실시예들의 범주 및 기술적 사상을 벗어남이 없이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.The foregoing content is merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope and technical spirit of the described embodiments. The above-described embodiments can be implemented individually or in any combination.
10 : LSPM 모터
11 : 샤프트
100 : 회전자
110 : 코어
110a : 코어 강판
111 : 사프트홈
112 : 제1슬롯
112a : 바
113 : 제2슬롯
113a : 영구자석
114 : 체결부재 관통홀
120 : 커버 강판
130 : 엔드링
140 : 환영 커버
150 : 체결부재10: LSPM motor
11: shaft
100: rotor
110: core
110a: core steel plate
111: Safthome
112: 1st slot
112a: bar
113: 2nd slot
113a: permanent magnet
114: Fastening member through hole
120: cover steel plate
130: end ring
140: welcome cover
150: fastening member
Claims (10)
상기 샤프트홈 및 상기 제1슬롯과 연통되되, 상기 다이캐스팅 공법이 진행되는 동안 상기 제2슬롯의 형상이 유지되도록 상기 제2슬롯을 덮어 가리도록 형성되는 커버 강판을 상기 코어의 양단부에 적층하는 단계;
더미 샤프트를 상기 샤프트홈에 삽입하여 상기 커버 강판이 적층된 상기 코어를 고정하는 단계;
상기 커버 강판에 의해 상기 제2슬롯이 가려진 상태에서 엔드링 성형부를 구비하는 금형을 이용하여, 상기 다이캐스팅 공법으로 상기 코어 내에 상기 바와 상기 커버 강판의 양측에 엔드링을 일체로 형성하는 단계;
상기 제2슬롯이 외부로 노출되도록, 상기 제2슬롯을 덮고 있는 상기 엔드링 및 상기 커버 강판의 적어도 일부를 절삭하여 제거하는 단계; 및
상기 제2슬롯에 상기 영구자석을 삽입하는 단계를 포함하는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법.Core steel plates are stacked in the axial direction of the motor, a shaft groove into which the shaft of the motor is inserted in the axial direction, a first slot into which a bar made of a conductor and formed by a die casting method is inserted, and a permanent magnet. forming a core having a second slot into which this is inserted;
laminating a cover steel plate on both ends of the core that communicates with the shaft groove and the first slot and is formed to cover the second slot so that the shape of the second slot is maintained during the die casting process;
Inserting a dummy shaft into the shaft groove to fix the core on which the cover steel plate is laminated;
integrally forming end rings on both sides of the bar and the cover steel plate within the core using the die casting method using a mold having an end ring forming part while the second slot is covered by the cover steel plate;
cutting and removing at least a portion of the end ring and the cover steel plate covering the second slot so that the second slot is exposed to the outside; and
A method of manufacturing a rotor of an LSPM motor including inserting the permanent magnet into the second slot.
상기 코어의 각 단부에는 상기 커버 강판이 복수 개로 적층되는 것을 특징으로 하는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법.According to paragraph 1,
A method of manufacturing a rotor of an LSPM motor, characterized in that a plurality of cover steel plates are stacked at each end of the core.
상기 커버 강판은 상기 코어 강판과 동일한 소재인 것을 특징으로 하는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법.According to paragraph 1,
A method of manufacturing a rotor of an LSPM motor, wherein the cover steel plate is made of the same material as the core steel plate.
상기 다이캐스팅 시에, 상기 제1슬롯과 연통되는 상기 커버 강판의 연통홀에는 금속 소재가 충전되어 상기 바의 단부를 형성하는 것을 특징으로 하는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법.According to paragraph 1,
A method of manufacturing a rotor of an LSPM motor, characterized in that during the die casting, a communication hole of the cover steel plate that communicates with the first slot is filled with a metal material to form an end of the bar.
상기 영구자석을 상기 제2슬롯에 삽입한 이후, 외부로 노출된 상기 제2슬롯을 덮어 가리도록 형성되는 환형 커버를 상기 코어의 양단부에 배치하는 단계; 및
체결부재로 상기 환형 커버 및 상기 코어를 순차적으로 관통하여 볼팅 체결하는 단계를 더 포함하는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법.According to paragraph 1,
After inserting the permanent magnet into the second slot, placing annular covers formed to cover the externally exposed second slot at both ends of the core; and
A method of manufacturing a rotor of an LSPM motor further comprising the step of sequentially penetrating the annular cover and the core with a fastening member to fasten them by bolting.
상기 환형 커버는 상기 코어 강판 및 상기 커버 강판과 이종 소재인 것을 특징으로 하는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법.According to clause 5,
A method of manufacturing a rotor of an LSPM motor, wherein the annular cover is made of a different material from the core steel plate and the cover steel plate.
상기 인클로저 내에 설치되는 고정자; 및
상기 고정자 내에 회전 가능하게 구성되고, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 LSPM 모터의 회전자 제조 방법에 의해 제조되는 회전자를 포함하는 LSPM 모터.enclosure;
A stator installed within the enclosure; and
An LSPM motor rotatably configured within the stator and including a rotor manufactured by the method of manufacturing a rotor of an LSPM motor according to any one of claims 1 to 6.
상기 제1슬롯과 연통되게 형성되는 제1슬롯 연통홀을 구비하고, 링 형상 가지며 상기 코어의 양단부에 적층되는 커버 강판; 및
상기 커버 강판의 양 측에 형성되는 엔드링을 포함하고,
상기 바의 단부는 상기 제1슬롯 연통홀의 형상을 가지며, 상기 커버 강판과 일체로 형성되고,
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따르는 LSPM 모터의 회전자 제조 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 LSPM 모터의 회전자.It is formed by stacking core steel plates in the axial direction of the motor, a shaft groove into which the shaft of the motor is inserted in the axial direction, a first slot into which a bar formed of a conductor is inserted, and a first slot into which a permanent magnet is inserted. A core having 2 slots;
a cover steel plate having a ring shape and having a first slot communication hole formed to communicate with the first slot, and being laminated on both ends of the core; and
It includes end rings formed on both sides of the cover steel plate,
The end of the bar has the shape of the first slot communication hole and is formed integrally with the cover steel plate,
A rotor of an LSPM motor, characterized in that it is manufactured by the method of manufacturing a rotor of an LSPM motor according to any one of claims 1 to 6.
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GRNT | Written decision to grant |