KR19990016293A - 전동기에 설치되는 영구자석의 착자방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동기의 고정자에 설치되는 영구자석의 착자방법에 관한 것으로, 희토류계 합금으로 제조된 영구자석을 고정자에 부착하는 단계와; 상기 영구자석이 부착된 고정자 둘레에 착자수단을 설치하는 단계와; 상기 착자수단에 고전류를 인가하여 영구자석을 착자시키되, 일측부에는 착자수단의 강한 자장의 영향을 고의로 받지 못하도록 하여 약한 반대극성을 갖는 보극부가 형성되는 단계;로 이루어진다.
따라서 코깅특성 개선을 위해 보극을 별도의 작업을 통해 부착시킬 필요가 없어 제조공정을 단축시키는 효과를 얻을 수 있으며, 제품의 신뢰성 및 내구성이 향상되는 효과를 가져올 수 있다.

Description

전동기에 설치되는 영구자석의 착자방법
본 발명은 직류 전동기에 설치되는 희토류계 영구자석의 착자방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 영구자석의 일측부에 반대되는 약한 극성을 갖는 보극이 형성될 수 있도록 하는 영구자석의 착자방법에 관한 것이다.
하나 또는 그 이상의 희토류(Rare Earth)원소, 하나 또는 그 이상의 천이금속(Transition Metal ; 이하 TM이라 약칭함) 및 붕소(B), 탄소(C), 질소(N) 가운데 하나 또는 그이상의 원소를 함유하는 조성의 희토류계 합금을 기초로 하는 영구자석 조성물이 이미 알려져 있으며, 이와같은 영구자석 조성물은 각종 전동기, 발전기, 컴퓨터 부품, 음향기기 등 전기/전자 산업에 광범위하게 사용되고 있다.
여기서 희토류 원소로는 네오디뮴(Nd), 또는 프라세어디뮴(Pr) 또는 두원소 모두 해당되고, 천이금속으로서는 철(Fe) 또는 철과 코발트(Co)의 혼합물이 해당된다.
이들의 바람직한 조성물은 Re2TM14B 상을 포함하는 것이다.
도 1은 종래의 고정자에 설치되는 영구자석 및 보극을 보인 단면도로서, 희토류계 영구자석(2)은 보자력이 매우 강하기 때문에 자화되지 않은 상태의 영구자석(2)을 고정자(1)에 조립한 후 자화시키는 착자방법이 이용되고 있다.
상기 영구자석(2)은 소결법(Sintering Process) 또는 급속응고법(Rapid Solidification Process) 등의 통상의 영구자석 제조방법으로 결정축 방향에 따라 자화용이축을 갖는 자기이방성을 갖도록 제조된다.
이와같은 자기이방성을 갖는 희토류계 영구자석(2)을 호형곡면을 이루는 고정자(1)의 내주연에 소정간격으로 배열 장착하고, 각각의 영구자석(2)의 일측에는 코깅(Cogging)특성을 개선하기 위해 연자성 재질의 보극(3)이 설치된다.
상기 보극(3)을 고정시키기 위해서는 별도의 공정을 통해 필라멘트 등으로 감아서 고정시키는 방법 등을 이용한다.
이와같이, 전동기의 고정자(1) 내주연에 영구자석(2)과 보극(3)을 부착한 후, 인가되는 전류에 의해 강한 자장을 발생시킬 수 있도록 코일이 권취된 요크가 고정자(1)의 둘레를 에워싸도록하여 코일에 고전류를 인가하면 요크에서 발생된 강한 자장에 의해 영구자석(2)은 각각의 자구(Magnetic domain)가 자화용이축 방향으로 배열되면서 착자가 이루어진다.
한편, 보극(3)은 연자성재질이므로 자장의 영향을 적게 받아 약하게 착자가 이루어지며, 이는 전동기 동작시 코깅특성이 개선되는 효과를 가져오게 된다.
그런데 이와같은 종래의 영구자석(2) 착자방법은 보극(3)이 각각 개별적으로 제조된 후 고정자에 부착되므로 제조공정이 복잡한 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 착자공정시 영구자석의 본체는 강한 자장에 의해 착자되는 반면에 일측부 본체의 극성반대되는 약한 극성을 갖는 보극부가 형성되는 영구자석 착자방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 하나 또는 그 이상의 희토류 원소, 하나 또는 그 이상의 천이금속 및 붕소, 탄소, 질소 가운데 하나 또는 그 이상의 원소를 함유하는 조성의 희토류계 합금으로 제조된 영구자석을 고정자에 부착하는 단계와, 상기 영구자석이 부착된 고정자 둘레에 착자수단을 설치하는 단계와, 상기 착자수단에 고전류를 인가하여 영구자석을 착자시키되, 일측부에는 착자수단의 강한 자장의 영향을 고의로 받지 못하도록 하여 약한 반대극성을 갖는 보극부가 형성되는 단계로 이루어지는 전동기에 설치되는 희토류계 영구자석의 착자방법을 제공한다.
이와같은 본 발명에 따르면 보극을 별도의 작업을 통해 부착시킬 필요가 없으므로 제조공정이 단순해지는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 고정자에 설치되는 영구자석 및 보극을 보인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 영구자석의 착자방법을 도시한 공정단면도,
도 3은 본 발명에 따라 착자된 영구자석 및 보극을 보인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명
10 ; 고정자 12 ; 영구자석
14 ; 보극 20 ; 착자수단
22 ; 요크 24 ; 코어
26 ; 코일
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 영구자석의 착자방법을 도시한 공정단면도이며, 도 3은 본 발명에 따라 착자된 영구자석 및 보극을 보인 단면도이다.
자동차의 시동모터 등과 같이 순간적으로 큰 부하가 걸리는 전동기에 이용되는 영구자석(12)은 보자력이 매우 강한 재질의 희토류계 영구자석(12)이 이용되고 있으며, 이와같이 보자력이 매우 강하기 때문에 자화되지 않은 상태의 영구자석(12)을 전동기의 고정자(10)에 조립한 후 자화시키는 착자방법이 이용되고 있다.
한편, 희토류계 영구자석(12)은 소결법(Sintering Process) 또는 급속응고법(Rapid Solidification Process) 등의 통상의 제조방법으로 결정축 방향에 따라 자화용이축을 갖는 자기이방성을 갖도록 제조된다.
이와같은 자기이방성을 갖는 희토류계 영구자석(12)을 호형곡면을 이루는 고정자(10)의 내주연에 소정간격으로 배열하여 고정시킨 후 착자수단(20)을 통해 착자시킨다.
상기 착자수단은 영구자석(12)이 설치된 고정자(10)의 둘레를 에워쌀 수 있도록 고정자(10)의 외경보다 크게 형성된 요크(22)와, 요크(22)의 내주면에 고정자(10)에 설치된 영구자석(12)과 대면할 수 있도록 형성된 코어(24)와, 상기 코어(24)에 강한 자장을 형성시킬 수 있도록 권취되는 코일(26)로 이루어진다.
특히, 영구자석(12)과 대면하는 코어(24)의 폭은 영구자석(12)의 폭보다 약간 작게 형성되어 코일(26)에 고전류를 인가할 때 코어(24)와 대면하지 못하는 영구자석(12)의 일측부에는 코어(26) 발생되는 강한 자장에 의해 착자되지 못하고 오히려 약하게 반대되는 극성을 갖는 보극부(14)가 형성되도록 한다.
즉, 코깅특성의 개선을 위해 영구자석(12) 면에 부착하는 연자성 재질의 보극을 별도로 구비하지 않더라도 착자되는 과정에서 착자되지 못하고 오히려 약하게 반대되는 극성을 나타내는 영구자석(12)의 일측부가 보극 역할을 하게 된다.
따라서, 영구자석 및 보극을 전동기에 부착한 후 착자하던 종래의 방법에 비해 본 발명에서는 보극을 부착하기 위한 별도의 작업을 생략할 수 있으므로 착자공정이 단순해지게 됨을 알 수 있다.
또한, 영구자석(12) 및 보극(14)이 일체로 형성되므로 사용중 개별 영구자석(12)이나 보극(14)이 탈리될 염려가 없어 제품의 신뢰성 및 내구수명이 연장된다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면 착자수단의 코어의 폭보다 크게 형성한 영구자석을 이용해 착자공정시 그 일측부에 보극부가 형성되도록 함으로써 보극을 별도의 작업을 통해 부착시킬 필요가 없어 제조공정을 단축시키는 효과를 얻을 수 있으며, 제품의 신뢰성 및 내구성이 향상되는 효과를 가져올 수 있다.

Claims (3)

  1. 하나 또는 그 이상의 희토류 원소, 하나 또는 그 이상의 천이금속 및 붕소, 탄소, 질소 가운데 하나 또는 그 이상의 원소를 함유하는 조성의 희토류계 합금으로 제조된 영구자석을 고정자에 부착하는 단계와;
    상기 영구자석이 부착된 고정자 둘레에 착자수단을 설치하는 단계와;
    상기 착자수단에 고전류를 인가하여 영구자석을 착자시키되, 일측부에는 착자수단의 강한 자장의 영향을 고의로 받지 못하도록 하여 약한 반대극성을 갖는 보극부가 형성되는 단계;로 이루어지는 전동기에 설치되는 희토류계 영구자석의 착자방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 착자수단은 영구자석이 설치된 고정자의 둘레를 에워쌀 수 있도록 고정자의 외경보다 크게 형성된 요크와, 요크의 내주면에 고정자에 설치된 영구자석과 대면할 수 있도록 형성된 코어와, 상기 코어에 강한 자장을 형성시킬 수 있도록 권취되는 코일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동기에 설치되는 희토류계 영구자석의 착자방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 영구자석과 대면하는 코어의 폭은 영구자석의 폭보다 약간 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석의 착자방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100531734B1 (ko) * 2001-12-10 2005-11-28 아이치 세이코우 가부시키가이샤 모터 장치 및 그 영구 자석

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