KR19980083326A - Permanent magnet embedded rotor structure - Google Patents

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KR19980083326A
KR19980083326A KR1019970018588A KR19970018588A KR19980083326A KR 19980083326 A KR19980083326 A KR 19980083326A KR 1019970018588 A KR1019970018588 A KR 1019970018588A KR 19970018588 A KR19970018588 A KR 19970018588A KR 19980083326 A KR19980083326 A KR 19980083326A
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KR1019970018588A
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김태덕
배영돈
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윤종용
삼성전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 모터의 회전자 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자 내부에 영구자석을 배치하는 영구자석 매립형 회전자의 구조적 안정성을 확보하면서 전기적으로 효율을 향상 시키기 위한 구조에 관한 것으로, 회전자의 반경방향에 대하여 수직인 일정길이의 상호 대칭되는 다수의 홈으로 형성된 제 1 영구자석 매립부들, 상기 제 1 영구자석 매립부와 회전축 사이에 제 1 영구자석 매립부를 향하여 외향되는 브이(V)자 형상의 제 2 영구자석 매립부들에 영구자석을 매립하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a rotor structure of a motor, and more particularly, to a structure for improving the electrical efficiency while ensuring the structural stability of the permanent magnet embedded rotor for placing a permanent magnet inside the rotor, A first permanent magnet buried portion formed of a plurality of mutually symmetrically grooved grooves perpendicular to the radial direction of the outer side, and a V-shaped outwardly directed toward the first permanent magnet buried portion between the first permanent magnet buried portion and the rotating shaft; Permanent magnets are embedded in the second permanent magnet buried portions of the shape.

Description

영구자석 매립형 회전자 구조Permanent magnet embedded rotor structure

본 발명은 모터의 회전자 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자 내부에 영구자석을 배치하는 영구자석 매립형 회전자의 구조를 안정적으로 하면서 전기적으로 효율을 향상 시키기 위한 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor structure of a motor, and more particularly, to a structure for improving the electrical efficiency while stabilizing the structure of the permanent magnet buried rotor for placing a permanent magnet inside the rotor.

모터는 회전력을 얻기위한 필수적인 전기장치로서 다양한 모터가 연구개발되고 있으나, 이들 모터를 응용, 채택하고 있는 전기, 전자장치들이 소형, 경량화 연구가 추진되고 있는 성향에 따라서, 그 전체 부피 및 무게에 비해서 상당한 비중을 차지하는 모터에 대하여 소형, 경량화의 연구가 중점적으로 추진되었다.Motors are an essential electric device for obtaining rotational force, and various motors have been researched and developed. However, according to the propensity of research on small and light-weighted electric and electronic devices applying and adopting these motors, compared to the overall volume and weight Small motors and lightweight researches were mainly focused on the motors which occupy a considerable proportion.

고정자에 교류전압을 인가하여 회전자계를 발생시키고, 이 회전자계로부터 유도되는 전류사이에 작용하는 상호 전자기력에 의한 회전력을 얻게되는 교류모터는 여러 가전제품에서 사용되는 일반적인 모터종류라 할 수 있었으나, 이러한 교류모터에 있어서는 회전자에 흐르게 되는 전류때문에 발생하는 여러 가지 전기적손실을 고려해야만하고, 모터 회전자 철심에 전기통로인 코일을 설치해야 하는 공정상의 애로점 때문에 모터의 극소형화에 어려움이 있었다.AC motors that generate a rotating magnetic field by applying an alternating current voltage to the stator and obtain a rotational force by mutual electromagnetic force acting between the currents derived from the rotating field are general motor types used in various home appliances. In the case of AC motors, various electrical losses due to the current flowing through the rotor have to be taken into consideration, and the difficulty of miniaturization of the motor is due to the difficulties in the process of installing an electric passage coil in the core of the motor rotor.

또한 정토크특성을 요구하는 기기에 있어서, 직류모터의 요구가 크게 증가 하였고, 이에 대한 연구 및 개발이 이루어졌으나 직류모터에 필수적인 장치인 정류자를 설치하여야 하고, 이 정류자에서 발생하는 기계손을 고려하여야 하고, 정류자와 회전축의 마찰에 의해서 수명이 오래가지 못하였다.In addition, in the device requiring the constant torque characteristics, the demand of the DC motor has increased greatly. Although the research and development has been done, the commutator, which is an essential device for the DC motor, must be installed, and the mechanical damage occurring in the commutator should be considered. In addition, the service life did not last long due to the friction between the commutator and the rotating shaft.

따라서, 정류자 없이도 회전자에 영구자석을 설치하고, 토크를 얻을 수 있는 모터들이 연구, 개발되게 되었다. 이러한 노력의 대표적인 성과물이 정류자 대신에 전자적으로 전류의 흐름방향을 바꾸어 자기장의 방향을 절환시키고, 회전자에 영구자석을 설치하는 브러쉬리스 모터가 개발되었고, 고정자에 각 상의 교류전압을 가하고, 회전자에 영구자석을 설치함으로써, 회전자의 영구자석과 고정자에 설치된 각상의 권선에 흐르는 통전전류를 단속함으로써 발생되는 자기장의 릴럭턴스의 변화에 의해서 회전자가 회전하게 되는 스위치드 릴럭턴스 모터가 개발되게 되었다.Therefore, motors that can install a permanent magnet on the rotor and obtain torque without a commutator have been researched and developed. A representative achievement of this effort was to change the direction of the magnetic field by changing the direction of current electronically instead of the commutator, and to develop a brushless motor that installs permanent magnets in the rotor, applying alternating current voltage to the stator, and rotating the rotor. By installing a permanent magnet in the rotor, a switched reluctance motor has been developed in which the rotor rotates due to a change in the reluctance of the magnetic field generated by interrupting the energizing current flowing through the permanent magnet of the rotor and the windings of each phase installed in the stator.

이러한 브러쉬리스 모터나 스위치드 릴럭턴스 모터는 고속 회전으로 동작되기 때문에, 이들 모터에 채택하고 있는 영구자석형 회전자 구조는 고속회전시 전기적 손실과 진동없이 회전하도록 구성되어야 한다.Since these brushless motors or switched reluctance motors operate at high speed rotation, the permanent magnet rotor structure employed in these motors should be configured to rotate without electrical loss and vibration during high speed rotation.

지금까지 일반적으로 사용되고 있는 회전자는 영구자석 외장형 모터와 영구자석 매립형 모터로 대별할 수 있다.Rotors that are commonly used up to now can be divided into permanent magnet external motor and permanent magnet embedded motor.

도 1은 종래의 영구자석 외장형 타입의 회전자의 사시도이다.1 is a perspective view of a rotor of a conventional permanent magnet exterior type.

또한 도 2는 종래의 영구자석 매립형 타입의 회전자의 횡단면도이다.2 is a cross-sectional view of a rotor of a conventional permanent magnet buried type.

도 1에 도시된 바와 같이, 영구자석 외장형 타입은 얇은 규소강판으로 이루어진 회전자 철판(2)을 적층하여 하나의 몸체를 형성하는 철심(3)과, 상기 코아의 외주면에 접착제(4)에 본딩 장착되는 원형체의 영구자석(5)으로 이루어진다. 미설명 부호 1은 회전자의 회전중심에 형성되는 회전축(도시하지 않았음)이 압입되기 위한 압입홀이다.As shown in FIG. 1, the permanent magnet exterior type has an iron core 3 laminated with a rotor iron plate 2 made of a thin silicon steel sheet to form a body, and bonded to an adhesive 4 on an outer circumferential surface of the core. It consists of a permanent magnet 5 of the circular body to be mounted. Reference numeral 1 is a pressing hole for pressing the rotary shaft (not shown) formed in the center of rotation of the rotor.

이와 같은 외장형의 타입의 회전자는 접착제의 경년변화에 의해서 접착력의 소실과 함께 철심(3)과 영구자석(5)이 분리되어, 고장이 발생하기도하고, 모터의 고속회전시에 영구자석(5)과 철심(3)이 받는 원심력의 차이에 의해서, 영구자석(5)이 철심(3)으로 부터 분리되는 현상이 발생되기도 한다.The rotor of this external type has a loss of adhesive force due to the change of adhesive and segregation of the iron core 3 and the permanent magnet 5, which may cause a breakdown. Due to the difference in centrifugal force received by the iron core 3, the phenomenon that the permanent magnet 5 is separated from the iron core 3 may occur.

따라서, 고속회전용 모터에서는 도 2에 도시된 바와 같은 매립형을 주로 사용하게된다.Therefore, in the high speed rotary motor, the embedded type as shown in FIG. 2 is mainly used.

도 2에 도시된 바와 같이, 매립형 회전자는 회전자 철판(2)의 중심으로부터 반경방향에 대하여 직각으로 일정길이의 직선부홈(21)을 대칭되게 형성한다.As shown in Fig. 2, the embedded rotor forms symmetrically formed linear grooves 21 of a predetermined length at a right angle with respect to the radial direction from the center of the rotor iron plate 2.

이러한 직선부홈(21)들은 회전자 철판(2)이 적층될 때 회전축의 길이방향으로 홈통을 형성하게 된다. 이러한 홈통에 도 3에 도시된 바와 같은 영구자석(30)을 삽입하여 자기장을 발생시킨다.These straight part grooves 21 form a trough in the longitudinal direction of the rotating shaft when the rotor plate 2 is stacked. The permanent magnet 30 as shown in FIG. 3 is inserted into the trough to generate a magnetic field.

그러나, 이러한 회전자 구조는 각각의 직선부홈(21)들의 길이방향의 끝부분(22)에는 다른 부위보다 많은 응력이 작용하게 되어 손상될 염려가 있고, 이러한 불균일한 응력분포는 모터의 고속회전시 진동에 의한 회전자 파손의 염려가 있다.However, such a rotor structure may be damaged due to more stress applied to the end portion 22 in the longitudinal direction of each of the linear grooves 21, and such a non-uniform stress distribution may cause damage during high-speed rotation of the motor. There is a fear of rotor damage due to vibration.

이러한 점을 개선하기 위한 여러 가지 연구, 개발이 진행되어온 바, 일본 공개특허공보 특개평 5 - 236685호( 공개일: 1993. 9. 10)는 이러한 노력의 결과이다.As a result of various studies and developments to improve this point, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 5-236685 (published date: September 10, 1993) is the result of this effort.

상기 공보에 기재된 내용은 상기 매립형 회전자의 응력분포를 균일화하기 위하여 회전자의 반경방향에 대하여 직각방향으로 일정길이를 갖는 자석매립용 홈부의 끝을 회전자의 반경방향으로 일정길이만큼 연장함으로써 균일한 응력분포를 얻고자 하였다.The contents described in the above publication are uniform by extending the end of the magnet-embedded groove portion having a predetermined length in a direction perpendicular to the radial direction of the rotor in order to equalize the stress distribution of the embedded rotor by a predetermined length in the radial direction of the rotor. One stress distribution was obtained.

도 4는 종래의 반경방향으로 연장된 홈부를 갖는 매립형 회전자의 철판의 평면도이다.4 is a plan view of an iron plate of a buried rotor with a conventional radially extending groove.

도 4에 도시된 바와 같이 영구자석 매립형 회전자 철판(2)에는 회전자의 반경방향에 대하여 직각방향으로 일정길이를 갖는 자석매립용 직선부홈(21)들이 대칭적으로 형성되어 있고, 이 직선부홈(21)의 끝은 회전자의 반경방향으로 일정길이만큼 외향되게 연장된 연장부홈(42)을 형성한다. 이와 같이 형성된 연장부홈(42)은 다른 자석매립용 직선부홈(21)의 연장부홈(42')들에 평행하게 형성되어 있다. 이와 같은 연장부홈(42, 42')들이 회전자 철판(2)에 배치됨으로써, 응력분포가 균일하게 되고, 이러한 응력분포는 모터의 진동을 방지하게 된다.As shown in FIG. 4, the permanent magnet embedded rotor iron plate 2 is symmetrically formed with a magnet buried straight part groove 21 having a predetermined length in a direction perpendicular to the radial direction of the rotor. An end of the 21 forms an extension groove 42 extending outwardly by a predetermined length in the radial direction of the rotor. The extension groove 42 formed as described above is formed in parallel with the extension grooves 42 'of the other magnet embedding linear groove 21. Since the extension grooves 42 and 42 'are disposed in the rotor iron plate 2, the stress distribution becomes uniform, and this stress distribution prevents the vibration of the motor.

그러나, 이러한 회전자 철판(2)의 연장부홈(42)의 배치는 응력분포를 균일하게는 할수 있으나, 자속의 흐름에 대하여 대략 직각방향으로 공극이 형성되기 때문에 자속의 손실을 가져와 에너지의 비효율적인 사용이 되고 있다.However, the arrangement of the extension grooves 42 of the rotor iron plate 2 can uniformly distribute the stress, but since the voids are formed in a direction substantially perpendicular to the flow of the magnetic flux, the magnetic flux is lost, resulting in inefficient energy. It is used.

도 5(a)는 고정자에 의해서 발생되는 자속분포를 도시하기 위한 회전자 철심의 평면도이다. 또한 도 5(b)는 도 5(a)의 A부분에 대한 확대도이다.Fig. 5A is a plan view of the rotor iron core for showing the magnetic flux distribution generated by the stator. FIG. 5B is an enlarged view of portion A of FIG. 5A.

고정자(51)에 권선된 코일에 통전됨으로써, 여자되는 자속은 회전자(52)와 고정자(51)사이의 공극을 지나 회전자(52)에 흐르게 되나, 회전자(52)의 연장부홈(42)의 공극에 의해서 자속은 원활한 흐름이 방해를 받게된다. 도 5(b)에 도시된 바와 같이 연장부홈(42)은 투자율이 낮은 공극을 형성하므로 자속은 연장부홈(42)를 따라서 밀집되게 되고, 이것은 결국 에너지 손실로 이어진다.By energizing the coil wound on the stator 51, the magnetic flux to be excited flows in the rotor 52 through the gap between the rotor 52 and the stator 51, but the extension groove 42 of the rotor 52. ), The magnetic flux is disturbed by the smooth flow. As shown in FIG. 5 (b), the extension groove 42 forms a low permeability gap, so that the magnetic flux is concentrated along the extension groove 42, which leads to energy loss.

본 발명은 이러한 문제점에 착안하여 안출된 것으로, 연장부홈의 자속흐 름을 원활하게 유지토록하여 자속손실을 방지하고, 누설자속을 감소시켜 에너지 손실을 방지토록하여, 보다 큰 토크를 얻을 수 있도록 하는데 목적이 있다.The present invention has been made in view of these problems, to maintain the magnetic flux flow of the extension grooves to prevent the loss of magnetic flux, to reduce the leakage magnetic flux to prevent energy loss, to obtain a greater torque There is a purpose.

도 1은 종래의 영구자석 외장형 타입의 회전자의 사시도이다.1 is a perspective view of a rotor of a conventional permanent magnet exterior type.

도 2는 종래의 영구자석 매립형 타입의 회전자의 횡단면도이다.2 is a cross-sectional view of a rotor of a conventional permanent magnet buried type.

도 3은 종래의 도 2에 도시된 매립홈에 매립되는 영구자석의 사시도이다.3 is a perspective view of a permanent magnet embedded in a buried groove shown in FIG.

도 4는 종래의 반경방향으로 연장된 홈부를 갖는 매립형 회전자의 철판의 평면도이다.4 is a plan view of an iron plate of a buried rotor with a conventional radially extending groove.

도 5(a)는 고정자에 의해서 발생되는 자속분포를 도시하기 위한 회전자 철심의 평면도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 A부분에 대한 확대도이다.FIG. 5 (a) is a plan view of a rotor iron core for showing the magnetic flux distribution generated by the stator, and FIG. 5 (b) is an enlarged view of the portion A of FIG. 5 (a).

도 6은 본 발명의 일실시예에 사용되는 회전자 철판의 평면도이다.6 is a plan view of a rotor iron plate used in an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 고정자와 회전자를 통과하는 flux 분포도이다.7 is a flux distribution diagram passing through the stator and the rotor of the present invention.

도 8a는 본 발명의 실시예에 대한 토크를 측정한 그래프이고, 도 8b는 종래기술인 도 2의 실시예에 대한 토크를 측정한 그래프이다.8A is a graph measuring torque for an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a graph measuring torque for the embodiment of FIG. 2 according to the prior art.

*도면의주요부분에대한 부호의설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings *

100: 회전자 철판 121, 122, 123, 124: 제1 영구자석 매립부들100: rotor plate 121, 122, 123, 124: first permanent magnet buried parts

131, 132, 133, 134: 제2 영구자석 매립부 180, 190: 영구자석131, 132, 133, 134: second permanent magnet buried portion 180, 190: permanent magnet

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 회전자 내부에 영구자석을 매립하는 매립형 회전자 구조에 있어서, 회전자의 반경방향에 대하여 수직인 일정길이의 상호 대칭되는 다수의 홈으로 형성된 제1 영구자석 매립부들, 상기 제1 영구자석 매립부와 회전축 사이에 제1 영구자석 매립부를 향하여 외향되는 브이자(V)자 형상의 제2 영구자석 매립부들에 영구자석을 매립하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a buried rotor structure for embedding a permanent magnet in the rotor, the first permanent magnet formed of a plurality of mutually symmetrical grooves of a predetermined length perpendicular to the radial direction of the rotor The buried parts, the permanent magnet is embedded in the second permanent magnet buried portion of the V-shape (V) shape that is outward toward the first permanent magnet buried portion between the first permanent magnet buried portion and the rotation axis.

또한, 본 발명의 상기 V자 형상의 모서리는 상기 제1 영구자석의 중심과 일치하여 제2 영구자석 매립부는 상호대칭되는 것을 특징으로 한다.In addition, the V-shaped corner of the present invention is characterized in that the second permanent magnet buried portion is symmetric with each other coinciding with the center of the first permanent magnet.

이하 본 발명의 상기 목적 및 특징을 첨부된 도면에 따라서 상세히 기술하기로 한다.Hereinafter, the above objects and features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명의 일실시예에 사용되는 회전자 철판의 평면도이다. 또한 도 7은 본 발명의 고정자와 회전자를 통과하는 flux 분포도이다.6 is a plan view of a rotor iron plate used in an embodiment of the present invention. 7 is a flux distribution diagram passing through the stator and the rotor of the present invention.

도 6 에 도시된 바와 같이, 회전자 철판(100)의 중심에는 회전축이 압입될 수 있는 회전축 압입홀(110)이 형성되어 있고, 회전자 철판(100)의 반경방향에 대하여 수직방향으로 일정길이 만큼의 제 1 영구자석 매립부(121, 122, 123, 124)들이 형성되어 있다. 이 제 1 영구자석 매립부(121, 122, 123, 124)들은 금형에 의해서 회전자 철판(100)으로부터 천공되어 형성될 수 있다. 또한 제 1 영구자석 매립부(121, 122, 123, 124)들과 회전축 압입홀(110)사이에 제 1 영구자석 매립부(121)를 향하여 외향되는 브이(V)자 형상의 제 2 영구자석 매립부(131)가 형성된다.As shown in FIG. 6, a rotation shaft indentation hole 110 through which a rotation shaft can be pressed is formed at the center of the rotor iron plate 100, and has a predetermined length in a vertical direction with respect to the radial direction of the rotor iron plate 100. As many first permanent magnet buried portions 121, 122, 123, 124 are formed. The first permanent magnet buried portions 121, 122, 123, and 124 may be formed by being punched from the rotor iron plate 100 by a mold. In addition, the second permanent magnet having a V shape toward the first permanent magnet buried portion 121 between the first permanent magnet buried portions 121, 122, 123, and 124 and the rotary shaft indentation hole 110. The buried portion 131 is formed.

여기서, 제 2 영구자석 매립부(131, 132, 133, 134)들의 중심부분인 연결부(140)는 타 부분보다 좁게 형성하여 영구자석의 유동이 없도록 하며, 제2 영구자석 매립부(131)는 다른 제2 영구자석 매립부(132)와 끝단부로 갈수록 근접되도록 경사지게 형성하여 자속밀도가 균일하게 분포되도록 한다.Here, the connecting portion 140 which is the central portion of the second permanent magnet buried parts 131, 132, 133, and 134 is formed to be narrower than other parts so that there is no flow of permanent magnets, and the second permanent magnet buried part 131 is The second permanent magnet buried portion 132 is formed to be inclined closer to the end portion so that the magnetic flux density is uniformly distributed.

미설명 부호 150은 회전자 철판(100)들을 적층시키기 위한 리벳용접부 또는 각각의 철판을 고정, 체결시켜 하나의 철심을 형성하기 위한 체결공과 체결공에 삽입된 볼트를 나타낸다.Reference numeral 150 indicates a rivet welding part for stacking the rotor iron plates 100 or bolts inserted into the fastening hole and the fastening hole for fixing and fastening each iron plate to form one iron core.

도 7 에 도시된 바와 같이, 고정자(160)의 고정자 권선에 전류가 통전되어 자기장이 인가되면, 자기장을 형성하는 자속선은 고정자(160)와 회전자(170)사이에 형성된 공극을 지나, 회전자(170) 내부로 흐르게 되고, 회전자(170)에 매립된 영구자석(180),(190)들에서 발생되는 자속선이 고정자(160)에 가장 원활하게 흐를 수 있도록 배치되기 위하여 회전을 하게 된다. 그러나, 이때 고정자 권선에 의해서 발생되는 자속선이 회전자(170) 내부에 흐를 때, 제1 영구자석 매립부(121, 122, 123, 124)들과 제2 영구자석 매립부(131, 132, 133, 134)들 사이에 흐르는 자속선은 상기 매립부들에 유도되어 대략 원형에 가까운 자속선 형태를 유지하게 된다. 또한, 자기장의 세기는 자속선이 통과되는 길이 즉, 자로의 길이에 반비례하게 됨으로써, 보다 큰 자기장을 발생시킨다. 또한, 자기장에 의한 손실은 자속밀도 B에 비례하여 증가하게 되나, 이러한 구조의 회전자에 있어서는 자속선이 완만한 형태로의 흐름을 유도하여 특정부분에 자속선이 집중되지 않도록 함으로써 손실을 방지한다.As shown in FIG. 7, when a current is applied to the stator winding of the stator 160 and a magnetic field is applied, the magnetic flux lines forming the magnetic field pass through the gap formed between the stator 160 and the rotor 170, and The electrons 170 flows into the inside, and the magnetic flux lines generated from the permanent magnets 180 and 190 embedded in the rotor 170 are rotated to be most smoothly flowing to the stator 160. do. However, when the magnetic flux lines generated by the stator windings flow inside the rotor 170, the first permanent magnet buried parts 121, 122, 123, 124 and the second permanent magnet buried parts 131, 132, Magnetic flux lines flowing between 133 and 134 are guided by the buried portions to maintain a magnetic flux line shape that is approximately circular. In addition, the strength of the magnetic field is inversely proportional to the length of the magnetic flux line, that is, the length of the magnetic path, thereby generating a larger magnetic field. In addition, the loss due to the magnetic field increases in proportion to the magnetic flux density B, but in the rotor of such a structure, the magnetic flux lines induce a gentle flow to prevent the magnetic flux lines from being concentrated in a specific portion, thereby preventing the loss. .

도 7에 도시된 바와 같이 영구자석(180)에서 발생된 자속선은 영구자석(190)으로 부터의 자속선의 영향을 받게 된다. 즉, 임의의 점을 통과하는 자속선은 하나만 존재하여야 하기 때문에, 영구자석(180)으로부터 발생된 자속선은 영구자석(190)의 반발력을 받아 공극쪽으로 유도되어, 단순히 회전자(170) 내에서 순환하는 누설자속이 적게된다. 따라서 회전자(170)에 매립된 영구자석으로부터 발생된 자속선은 회전자(170)와 고정자(160)사이의 공극으로 향하게 되는 유효율을 상승시켜 보다 큰 토크를 발생시킨다.As shown in FIG. 7, the magnetic flux lines generated by the permanent magnets 180 are affected by the magnetic flux lines from the permanent magnets 190. That is, since only one magnetic flux line passing through an arbitrary point should exist, the magnetic flux lines generated from the permanent magnets 180 are guided toward the voids under the repulsive force of the permanent magnets 190, and thus simply within the rotor 170. Circulating leakage flux is small. Therefore, the magnetic flux lines generated from the permanent magnet embedded in the rotor 170 increases the effective rate directed to the gap between the rotor 170 and the stator 160 to generate a greater torque.

또한 두 개의 영구자석(180), (190)으로부터 발생된 자속선은 상호 보강되므로 하나의 영구자석으로부터 발생되는 회전자보다는 커다란 토크를 만들 수 있다.In addition, since the magnetic flux lines generated from the two permanent magnets 180 and 190 are mutually reinforced, it is possible to make a larger torque than the rotor generated from one permanent magnet.

그리고, 도 8a는 본 발명의 실시예에 대한 토크를 측정한 그래프이고, 도 8b는 종래기술인 도 2의 실시예에 대한 토크를 측정한 그래프이다.8A is a graph measuring torque for an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a graph measuring torque for the embodiment of FIG.

도 8b에 도시된 바와 같이, 모터의 회전방향에 대한 기계각을 기준으로 볼 때, 최대값과 최저값사이에 진동을 유발할 수 있는 리플이 급격하게 형성되고 있어, 기계적 진동 및 소음이 발생하고, 단위 적층당 평균 토크가 대략 3kg-cm임을 알 수 있다.As shown in FIG. 8B, when the mechanical angle with respect to the rotational direction of the motor is referenced, a ripple that can cause vibration is sharply formed between the maximum value and the minimum value, so that mechanical vibration and noise occur, and the unit It can be seen that the average torque per stack is approximately 3 kg-cm.

그러나, 도 8b와 동일한 소비전력 및 자기량에서 측정된 본 발명의 일실시예의 토크는 도 8a에 도시된 바와 같이 리플형성이 매우 적어 진동과 소음을 줄일 수 있다. 또한, 단위 적층당 평균 토크가 대략 6kg-cm정도로 종래의 평균 토크보다 2배 이상의 토크를 얻을 수 있다. 따라서, 작은 소비전력에서도 높은 출력을 얻을 수 있다.However, the torque of an embodiment of the present invention measured at the same power consumption and magnetic amount as in FIG. 8B has a very small ripple formation as shown in FIG. 8A, thereby reducing vibration and noise. In addition, the average torque per unit stacking is approximately 6kg-cm, it is possible to obtain a torque more than twice the conventional average torque. Therefore, high output can be obtained even at small power consumption.

상기한 바의 본 발명의 목적과 구성에 의하면, 본 발명의 회전자는 자속의 원활한 흐름을 만들어 주어 일정한 전압을 인가하는 경우에 타 구조의 회전자 보다 좋은 효율을 나타내게 되고, 균일한 자속 분포로 자속이 편중되게 될 때보다 진동을 억제하는 효과를 나타낸다. 또한 동일 자기량에서 높은 토크를 얻을 수 있어,에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.According to the object and configuration of the present invention as described above, the rotor of the present invention creates a smooth flow of the magnetic flux, and when a constant voltage is applied, it shows a better efficiency than the rotor of the other structure, the magnetic flux with a uniform magnetic flux distribution This exhibits an effect of suppressing vibration more than when it is biased. In addition, high torque can be obtained at the same magnetic amount, and energy can be efficiently used.

Claims (2)

회전자 내부에 영구자석을 매립하는 매립형 회전자 구조에 있어서, 회전자의 반경방향에 대하여 수직인 일정길이의 상호 대칭되는 다수의 홈으로 형성된 제1 영구자석 매립부들, 상기 제1 영구자석 매립부와 회전축 사이에 제1 영구자석 매립부를 향하여 외향되는 브이(V)자 형상의 제2 영구자석 매립부들에 영구자석을 매립하는 것을 특징으로 하는 영구자석 매립형 회전자 구조.In the embedded rotor structure for embedding the permanent magnet in the rotor, the first permanent magnet buried portion formed of a plurality of mutually symmetrical grooves of a predetermined length perpendicular to the radial direction of the rotor, the first permanent magnet buried portion And a permanent magnet embedded in the second permanent magnet buried portions having a V-shape facing outward toward the first permanent magnet buried portion between the rotary shaft and the rotary shaft. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 영구자석 매립부 및 상기 제2 영구자석 매립부는 회전자 반경방향에 대하여 상호대칭되는 것을 특징으로 하는 영구자석 매립형 회전자 구조.The permanent magnet buried rotor structure according to claim 1, wherein the first permanent magnet buried portion and the second permanent magnet buried portion are mutually symmetric with respect to the radial direction of the rotor.
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