KR19980059791A

KR19980059791A - Linear motor structure

Info

Publication number: KR19980059791A
Application number: KR1019960079136A
Authority: KR
Inventors: 허종태; 홍언표
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-10-07
Also published as: KR100234744B1

Abstract

본 발명은 리니어 모터구조에 관한 것으로, 원형링 내주면에 등간격으로 폴이 다수개 형성된 철심이 다수개 평면 적층되고 적층된 폴에 직류코일과 교류코일이 번갈아 가며 권선되어 이루어진 외측고정자와, 도체와 비도체가 부착된 가동부가 상기 폴사이에 위치하도록 코어부에 부착되어 이루어져 상기 외측고정자에 삽입되는 가동자를 포함하여 구성하여 종래의 구조에서 사용하던 고가의 영구자석의 사용을 배제함으로써 제품원가를 줄이고, 또한 철심이 평면적층되도록 함으로써 제작이 수월하여 대량 생산에 유리할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a linear motor structure, which includes a plurality of iron cores having a plurality of poles formed at equal intervals on an inner circumferential surface of a circular ring, and having an outer stator and a conductor having alternating windings of alternating coils and alternating coils. The non-conducting movable part is attached to the core part so as to be located between the poles, and includes a movable part inserted into the outer stator to reduce product cost by eliminating the use of expensive permanent magnets used in the conventional structure. In addition, it is easy to manufacture by allowing the iron core to be laminated to be advantageous for mass production.

Description

Linear motor structure

제 1도는 종래 리니어 모터구조를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional linear motor structure.

제 2도는 본 발명의 리니어 모터구조를 도시한 것으로,2 shows the linear motor structure of the present invention.

(가)는 평면도.(A) The top view.

(나)는 측단면도.(B) is side sectional view.

제 3도는 본 발명의 리니어 모터구조의 작동상태를 도시한 것으로,3 is a view showing the operating state of the linear motor structure of the present invention,

(가)는 평면도.(A) The top view.

(나)는 측단면도.(B) is side sectional view.

제 4도는 본 발명의 리니어 모터구조의 작동상태를 도시한 것으로,4 is a view illustrating an operating state of the linear motor structure of the present invention.

(가)는 평면도.(A) The top view.

(나)는 측단면도.(B) is side sectional view.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

5 ; 외측고정자 6 ; 내측고정자5; Lateral stator 6; Medial stator

6a ; 가동부 6b ; 코어부6a; Movable part 6b; Core part

C ; 직류코일 C' ; 교류코일C; DC coil C '; AC coil

L ; 도체 M ; 비도체L; Conductor M; Non-conductor

P ; 폴 S ; 철심P; Paul S; Iron core

본 발명은 리니어 모터구조에 관한 것으로, 특히 제작이 수월하고 생산원가를 감소시킬 수 있도록 한 리니어 모터구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor structure, and more particularly, to a linear motor structure that is easy to manufacture and to reduce production costs.

제 1도는 종래 리니어 모터구조의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와같이, 종래의 리니어 모터는 다수개의 철심을 방사상으로 적층하여 원통형상을 이루는 외측고정자(1)와, 외주면에 중간에 소정의 폭과 길이를 갖는 개구부(3a)가 형성되어 있고 상기 개구부(3a)에 코일(2)이 감겨져 상기 외측고정자(1)의 내경으로 소정의 공극을 두고 삽입되어 결합되는 내측고정자(3)와, 상기 공극사이에 삽입되는 마그네트(4)를 포함하여 구성되어 있다. 상기 내측고정자(3)는 개구부(3a)가 형성된 철심을 방사형으로 다수개 적층하여 형성되어 있다. 또한 상기 마그네트(4)는 영구자석이 사용된다.FIG. 1 shows an example of a conventional linear motor structure. As shown in the drawing, a conventional linear motor includes a plurality of iron cores radially stacked to form an outer stator 1 that is cylindrical in shape and a predetermined portion in the middle of an outer circumferential surface thereof. An inner stator 3 having a width and a length having an opening 3a formed therein, the coil 2 being wound around the opening 3a to be inserted and coupled with a predetermined gap in the inner diameter of the outer stator 1; The magnet 4 is inserted between the gaps. The inner stator 3 is formed by stacking a plurality of iron cores in which the openings 3a are formed in a radial manner. In addition, the magnet 4 is a permanent magnet is used.

상기한 바와 같은 구조는 코일(2)에 전류가 흐르게 되면 이 전류에 의해 형성된 자속과 마그네트(4)의 자속이 서로 상호작용을 일으켜 마그네트(4)가 축방향으로 움직이게 된다. 상기 마그네트(4)가 축방향으로 움직이는 힘은 코일(2)에 인가되는 전류에 의해 형성되는 자속과 상관관계를 갖게 된다.In the structure as described above, when a current flows in the coil 2, the magnetic flux formed by the current and the magnetic flux of the magnet 4 interact with each other so that the magnet 4 moves in the axial direction. The force in which the magnet 4 moves in the axial direction is correlated with the magnetic flux formed by the current applied to the coil 2.

일반적인 리니어 압축기는 상기 리니어 모터를 내부에 장착하고 마그네트(4)와 피스톤(미도시)을 연결하여 마그네트(4)의 축방향움직임을 이용하여 냉매가스를 흡입, 압축, 토출시키게 된다.In general, a linear compressor is mounted inside the linear motor and connects a magnet 4 and a piston (not shown) to suck, compress, and discharge the refrigerant gas using the axial movement of the magnet 4.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 리니어 압축기 모터구조는 내측고정자(1, 3)를 제작함에 있어, 철심을 일일이 방사형으로 적층하여 제작하여야 함으로 제작이 어려워 대량생산에 불리하고, 또한 영구자석을 사용함으로써 영구자석으로 인하여 가격이 고가인 단점이 있었다.However, in the conventional linear compressor motor structure as described above, since the inner cores (1, 3) are manufactured, it is difficult to manufacture the steel cores by laminating them radially, which is disadvantageous for mass production, and also permanent by using permanent magnets. Due to the magnet, the price was expensive.

따라서 본 발명의 목적은 제작이 수월하고 생산원가를 감소시킬 수 있도록 한 리니어 모터구조를 제공함에 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a linear motor structure that is easy to manufacture and to reduce production costs.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원형링 내주면에 등간격으로 폴이 다수개 형성된 철심이 다수개 평면 적층되고 적층된 폴에 직류코일과 교류코일이 번갈아 가며 권선된 외측고정자와, 도체와 비도체가 부착된 가동부가 상기 폴사이에 각각 위치하도록 코어부에 부착되어 이루어져 상기 외측고정자에 삽입되는 가동자를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 리니어 모터구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a plurality of iron cores having a plurality of poles formed at equal intervals on the inner circumferential surface of the circular ring are laminated on the plane and the outer stator and the conductor wound alternately with the coil and the alternating coil. And a non-conducting movable part is attached to the core so as to be positioned between the poles, respectively, and a linear motor structure is provided, including a movable element inserted into the outer stator.

상기 가동부를 이루는 도체는 강재(STEEL)이고 부도체는 합성수지로 이루어짐을 특지으로 하는 리니어 모터구조가 제공된다.Provided is a linear motor structure characterized in that the conductor forming the movable part is made of steel (STEEL) and the insulator is made of synthetic resin.

상기 코어부에 부착되어 폴사이에 위치하는 가동부는 도체와 비도체의 위치가 서로 교번되게 부착됨을 특징으로 하는 리니어 모터구조가 제공된다.The movable part attached to the core part and positioned between the poles is provided with a linear motor structure characterized in that the positions of the conductor and the non-conductor are alternately attached to each other.

이하 본 발명의 리니어 모터구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the linear motor structure of the present invention will be described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

본 발명의 리니어 모터구조는, 제 2도에 도시한 바와 같이, 원형링 내주면에 등간격으로 폴(P)이 다수개 형성된 철심(S)이 다수개 평면 적층되고 적층된 폴(P)에 직류코일(C)과 교류코일(C')이 번갈아 가며 권선된 외측고정자(5)와, 도체(L)와 비도체(M)가 부착된 가동부(6a)가 상기 폴(P)사이에 위치하도록 코어부(6b)에 부착되어 이루어져 상기 외측고정자(5)에 삽입되는 가동자(6)를 포함하여 구성된다.In the linear motor structure of the present invention, as shown in FIG. 2, a plurality of iron cores S having a plurality of poles P formed at equal intervals on the inner circumferential surface of a circular ring are planarly stacked, and a DC The outer stator 5 wound around the coil C and the alternating coil C ', and the movable part 6a to which the conductor L and the non-conductor M are attached are located between the poles P. It is configured to include a mover (6) attached to the core portion (6b) and inserted into the outer stator (5).

상기 외측고정자(5)에 형성된 폴(P)은 짝수로 8개로 형성됨이 바람직 하다.Preferably, the number of poles P formed on the outer stator 5 is eight.

상기 가동자(6)의 코어부(6b)는 원기둥형태로 형성됨이 바람직하고, 가동자(6)는 코어부(6b)의 외주면에 폴(P)의 수 및 간격과 상응하게 형성된다. 또한 상기 가동부(6a)를 이루는 도체(L)는 강재(STEEL)이고 부도체(M)는 합성수지로 이루어짐이 바람직하다. 그리고 상기 코어부(6b)에 부착되어 폴(P)사이에 위치하는 가동부(6a)는 도체(L)와 비도체(M)의 위치가 서로 교번되게 부착된다.The core part 6b of the mover 6 is preferably formed in a cylindrical shape, and the mover 6 is formed on the outer circumferential surface of the core part 6b in correspondence with the number and spacing of the poles P. FIG. In addition, the conductor (L) forming the movable portion (6a) is preferably a steel (STEEL) and the non-conductor (M) is made of a synthetic resin. And the movable part 6a which is attached to the core part 6b and located between the poles P is attached to the conductor L and the non-conductor M alternately.

상기 가동부(6a)를 이루는 도체(L)와 비도체(M)의 높이는, 제 2도의 (나)에 도시한 바와 같이, 각각 상기 철심(S)이 적층되어 이루어진 폴(P)의 높이와 같도록 형성되어 총 가동부(6a)의 높이는 폴(P)의 높이에 두배가 되도록 형성됨이 바람직하다. 또한 가동자(6)를 외측고정자(5)에 삽입시 가동부(6a)의 도체(L)와 비도체(M)가 폴(P)의 높이에 반씩 맞물리도록 삽입하여 결합됨이 바람직하다.The height of the conductor L and the non-conductor M forming the movable portion 6a is equal to the height of the pole P formed by stacking the iron cores S, as shown in FIG. 2B. The height of the total movable part 6a is preferably formed to double the height of the pole P. In addition, when the mover 6 is inserted into the outer stator 5, the conductor L and the non-conductor M of the movable part 6a are preferably inserted into and engaged with the height of the pole P in half.

이하, 본 발명의 리니어 모터구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the linear motor structure of the present invention will be described.

먼저 직류코일(C)과 교류코일(C')에 직류와 교류 전류를 각각 인가하게 되면 직류코일(C)에는 일정한 위상의 전류가 흐르게 됨과 함께 자속을 발생시키게 되고, 교류코일(C')에는 위상이 변화되는 전류가 흐르게 되어 자속이 형성되는 것이 직류코일(C)의 양측에 위치하는 교류코일(C')에 번갈아 가며 발생된다. 이로 인하여 직류코일(C)에 의해 형성된 자속과 교류코일(C')에 의해 번갈아 가며 발생된 자속의 상호작용에 의해 가동자(6)가 축방향으로 왕복운동하게 된다.First, when DC and AC currents are applied to the DC coil C and the AC coil C ', respectively, a current of a certain phase flows in the DC coil C and magnetic flux is generated. The current of which the phase is changed to flow and the magnetic flux is generated alternately to the AC coil (C ') located on both sides of the DC coil (C). This causes the mover 6 to reciprocate in the axial direction by the interaction of the magnetic flux generated by alternating magnetic flux formed by the DC coil C and the alternating coil C '.

예를 들면, 제 3도에 도시한 바와 같이, 외측고정자(5)의 폴(P)과 가동부(6a)에 의해 교류전류에 의해 A루우프가 형성될 경우 가동부(6a)의 도체(L)가 폴(P)과 일치되기 위해 하부로 이동하게 되며, 교류전류의 위상이 바뀌게 되면 A루우프가 사라지고, 제 4도에 도시한 바와 같이, 측부 다른 폴(P)과 가동부(6a)에 B루우프가 형성되며 이로 인하여 다른쪽에 가동부(6a) 도체(L)가 하측으로 이동한 상태에서 폴(P)과 일치되기 위해 상측으로 이동하게 된다. 이와 같은 과정은 반복하면서 가동자(6)가 축방향으로 왕복운동하게 된다.For example, as shown in FIG. 3, when the A loop is formed by the alternating current by the pole P of the outer stator 5 and the movable portion 6a, the conductor L of the movable portion 6a is formed. When the phase of the alternating current is changed, the A loop disappears, and as shown in FIG. 4, the B loop is applied to the other pole P and the movable part 6a on the side. This causes the movable part 6a on the other side to move upward to match the pole P in the state where the conductor L is moved downward. Repeating this process, the mover 6 reciprocates in the axial direction.

상기한 바와 같이 본 발명은 일정한 위상을 유지하는 직류전류와 변화되는 위상을 갖는 교류전류를 이용하여 가동자(6)를 왕복운동시키게 된다. 이를 리니어 압축기에 적용할 경우 가동자(6)에 피스톤이 연결되어 실린더 내부에서 왕복운동하게 되어 냉매가스를 압축하게 된다.As described above, the present invention reciprocates the mover 6 by using a direct current maintaining a constant phase and an alternating current having a changing phase. When applied to the linear compressor, the piston is connected to the mover 6 to reciprocate in the cylinder to compress the refrigerant gas.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 종래의 구조에서 사용하던 고가의 영구자석의 사용을 배제함으로써 제품원가를 줄일 수 있고, 또한 평면적층으로 철심을 적층하게 되어 제작이 수월하게 됨으로써 대량생산에 의한 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can reduce the product cost by eliminating the use of expensive permanent magnets used in the conventional structure, and also facilitate the production by laminating iron cores in a flat lamination, thereby increasing productivity. It can increase the effect.

Claims

A plurality of iron cores formed with a plurality of poles at equal intervals on the inner circumferential surface of the circular ring are laminated on the plane, and an outer stator made of alternating DC coils and alternating coils wound on the stacked poles, and a movable part having conductors and non-conductors attached therebetween. Linear motor structure, characterized in that it comprises a mover which is attached to the core portion to be positioned is inserted into the outer stator.

The linear motor structure according to claim 1, wherein the conductor constituting the movable part is made of steel and the non-conductor is made of synthetic resin.

The linear motor structure according to claim 1, wherein the movable part attached to the core part and positioned between the poles is alternately attached to the positions of the conductor and the non-conductor.