KR19990055867A

KR19990055867A - Switched reluctance motor

Info

Publication number: KR19990055867A
Application number: KR1019970075835A
Authority: KR
Inventors: 이강우
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-07-15

Abstract

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것으로서, 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전시 토오크 리플을 최소화시킬 수 있는 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공함에 있다.The present invention relates to a switched reluctance motor, to provide a switched reluctance motor capable of minimizing torque ripple during rotation of a switched reluctance motor.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터에 있어서, 고정자 폴(51)과 회전자 폴(1) 사이에서 형성되는 최소 공극 자기 저항점이 한 위치에서만 형성되도록 고정자 폴(51)과 회전자 폴(1)의 갯수비를 형성하여 구성함을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention relates to a stator pole 51 and a rotor such that a minimum pore magnetoresistance formed between the stator pole 51 and the rotor pole 1 is formed at only one position in the switched reluctance motor. It is characterized by forming the number ratio of the electron pole (1).

Description

Switched reluctance motor

본 발명은 토오크 리플을 최소화시킬 수 있는 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a switched reluctance motor capable of minimizing torque ripple.

일반적으로, 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor)는 고정자와 회전자의 폴 사이에서 일어나는 공극 자기 저항(Air Gap Reluctance)의 변화에 의해 회전하게 된다.In general, a switched reluctance motor rotates due to a change in air gap reluctance that occurs between the stator and the pole of the rotor.

즉, 상기한 공극 자기 저항이 최소가 되는 위치로 회전자가 회전하게 됨으로써 모터의 회전력을 발생시키게 되는 바, 이는 도2에 도시된 바와 같이 코일(50)이 권취됨과 아울러 다수의 폴(51)이 형성된 고정자(52)와, 상기한 고정자(52)의 폴(51)에 12:8 또는 6:4 등으로 대응되도록 폴(53)이 형성됨과 아울러 철심으로만 형성된 회전자(54)로 구성되어 있다.That is, the rotor rotates to a position where the gap magnetic resistance is minimized to generate a rotational force of the motor. As shown in FIG. 2, the coil 50 is wound and a plurality of poles 51 The stator 52 is formed, and the poles 53 are formed to correspond to the poles 51 of the stator 52 such as 12: 8 or 6: 4, and the rotor 54 is formed of only an iron core. have.

상기한 바와 같은 스위치드 릴럭턴스 모터는 6:4의 폴(51,53)수를 예로 설명하면 고정자(52)의 제1상(51')에만 전류를 공급하게 되면 상기한 회전자(54)와 제1상(51')을 중심으로 자기 회로가 형성된다.In the switched reluctance motor as described above, when the number of poles 51 and 53 of 6: 4 is described as an example, when the current is supplied only to the first phase 51 'of the stator 52, A magnetic circuit is formed around the first phase 51 '.

자기 회로가 형성되면 상기한 자기 회로내에서 공극 자기 저항이 최소인 위치로 회전자(54)가 회전하게 되는 바, 도면에서 시계 방향으로 회전함과 아울러 고정자(52)의 제1상(51')과 회전자(54)의 폴(53)이 일치되는 제1상(51')에서 정지하게 된다.When the magnetic circuit is formed, the rotor 54 rotates to the position of the smallest porosity magnetic resistance in the magnetic circuit described above. In the drawing, the rotor 54 rotates in the clockwise direction and the first phase 51 'of the stator 52. ) And the pole 53 of the rotor 54 stop at the first phase 51 'coincident with each other.

즉, 상기한 제1상(51')과 폴이 일치되면 자기 공극 저항이 최소가 됨과 아울러 서로 대칭되어 토오크가 "0"가 되기 때문에 상기한 회전자(54)가 일정 각도 회전후 정지하게 되는 것이다.That is, when the first phase 51 ′ and the pole coincide with each other, the magnetic void resistance is minimized and the torque is “0” because they are symmetrical with each other, so that the rotor 54 stops after a certain angle rotation. will be.

상기한 바와 같이 고정자(52)의 폴(51)에 순차적으로 전류를 인가하게 되면 상기한 회전자가 연속 회전하게 됨으로써 스위치드 릴럭턴스 모터가 구동하게 되는 것이다.As described above, when the current is sequentially applied to the poles 51 of the stator 52, the rotor rotates continuously so that the switched reluctance motor is driven.

여기서, 상기한 고정자(52)와 회전자(54)의 폴(51,53) 비가 12:8이면 상기한 바와 같이 일치되는 위치가 4개가 형성된다.Here, when the ratio of the poles 51 and 53 of the stator 52 and the rotor 54 is 12: 8, four coincident positions are formed as described above.

그러나, 상기한 바와 같이 고정자와 회전자 폴의 개수를 6:4, 12:8로 형성하여 자기 공극 저항이 최소가 되는 점을 짝수로 형성하게 되면 상기한 자기 공극점에서 토오크가 순간적으로 "0"이 됨으로써 토오크 리플이 비교적 크게 발생되는 문제점이 있다.However, as described above, when the number of stator and rotor poles is 6: 4 and 12: 8 to form an even point where the minimum magnetic pore resistance is minimized, the torque is momentarily "0" at the magnetic pore point. "There is a problem that the torque ripple is generated relatively large.

즉, 상기한 회전자의 폴과 고정자의 3상이 대칭적으로 일치된 상태에서 순간적으로 토오크가 "0"가 되고, 이로 인해 토오크의 변동이 발생되기 때문에 토오크 리플이 발생되는 것이다.That is, in the state in which the poles of the rotor and the three phases of the stator are symmetrically matched, the torque is "0" instantaneously, which causes torque ripple.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전시 토오크 리플을 최소화시킬 수 있는 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a switched reluctance motor capable of minimizing torque ripple during rotation of a switched reluctance motor.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터에 있어서, 고정자 폴과 회전자 폴 사이에서 형성되는 최소 공극 자기 저항점이 한 위치에서만 형성되도록 고정자 폴과 회전자 폴의 갯수비를 형성하여 구성함을 특징으로 한다.In order to realize the above object, the present invention provides a switch reluctance motor, in which the minimum pore magnetoresistance point formed between the stator pole and the rotor pole is formed at only one position so as to form the number ratio of the stator pole and the rotor pole. It is characterized by.

도1은 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터에서 고정자와 회전자의 폴 위치를 도시한 평단면도,1 is a cross-sectional plan view showing pole positions of a stator and a rotor in a switched reluctance motor according to the present invention;

도2는 일반적인 스위치드 릴럭턴스 모터에서 고정자와 회전자의 폴 위치 상태를 도시한 평단면도.Figure 2 is a cross-sectional plan view showing the pole position of the stator and the rotor in a general switched reluctance motor.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 회전자 폴 2: 회전자1: rotor pole 2: rotor

51: 고정자 폴 51': 제1상51: stator pole 51 ': first phase

도1은 본 발명에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터의 고정자 폴과 회전자 폴의 위치 상태를 도시한 평단면도로서, 고정자 폴(51)의 개수와 회전자 폴(1)의 개수가 6:5를 이루도록 형성되어 공극 자기 저항이 최소화될때 최소되는 점이 대칭되지 않도록 구성되어 있다.1 is a plan sectional view showing the position of stator poles and rotor poles of a switched reluctance motor according to the present invention, such that the number of stator poles 51 and the number of rotor poles 1 are 6: 5. It is configured so that the minimum point is not symmetrical when it is formed to minimize the porosity magnetic resistance.

즉, 공극 자기 저항이 최소가 되는 점이 실질적으로 하나의 위치가 되는 바, 상기한 위치에서는 회전자(2)와 고정자(1)의 폴(1,51)이 일치되는 점이 대칭되지 않게 됨으로써 토오크의 "0"점이 형성되지 않게 되는 것이다.That is, the point where the void magnetoresistance becomes the minimum is substantially one position. In the above position, the point where the poles 1 and 51 of the rotor 2 and the stator 1 coincide is not symmetrical, thereby reducing torque. "0" is not formed.

예를 들면, 고정자 폴(51)과 회전자 폴(1)의 개수비를 6:5, 12:11, 12:7등으로 형성하게 되면 회전시 고정자 폴(51)과 회전자 폴(1)의 일치점이 한군데만 형성되는 것이다.For example, when the number ratio of the stator poles 51 and the rotor poles 1 is 6: 5, 12:11, 12: 7, and the like, the stator poles 51 and the rotor poles 1 during rotation are formed. There is only one coincidence of.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 스위치드 릴럭턴스 모터에 전류가 인가되면 상기한 고정자 코일(50)에 전류가 공급된다.Referring to the operation and effect of the present invention as described above, when the current is applied to the switched reluctance motor, the current is supplied to the stator coil 50.

코일(50)에 전류가 공급되면 상기한 고정자 폴(51)과 회전자 폴(1) 사이에서 최소 공극 자기 저항점을 찾아 회전자(2)가 회전하게 된다.When the current is supplied to the coil 50, the rotor 2 rotates in search of the minimum pore magnetoresistance point between the stator pole 51 and the rotor pole 1.

예를 들어, 제1상(51')에 전류가 인가되면 상기한 제1상(51')에 회전자(2)의 폴(1)중 하나가 일치되면서 최소 공극 자기 저항점을 형성하게 되는 것이다.For example, when a current is applied to the first phase 51 ', one of the poles 1 of the rotor 2 coincides with the first phase 51' to form a minimum void magnetoresistance point. will be.

제1상(51')에 회전자(2)의 폴(1)중 하나가 일치하게 되면 나머지 회전자(2)의 폴(1)들은 고정자(52)의 폴(51)과 일치되지 않고 어긋난 상태가 되는 바, 상기한 제1상(51')의 토오크에 대해 "-"값을 갖는 토오크가 형성되지 않게 됨으로써 토오크가 "0"가 되지 않게 되는 것이다.If one of the poles 1 of the rotor 2 coincides with the first phase 51 ', the poles 1 of the remaining rotor 2 are not coincident with the poles 51 of the stator 52 and are displaced. In this state, the torque having the value "-" is not formed with respect to the torque of the first phase 51 ', so that the torque does not become "0".

순간적으로 토오크가 "0"되는 점을 형성하지 않게 되면 종래와 같이 토오크 "0"형성점에 의한 토오크 리플에 비해 매우 작은 리플값을 나타내게 된다.When the torque does not form a point where the torque is "0" instantaneously, as shown in the related art, the ripple value is very small compared to the torque ripple caused by the torque "0" formation point.

즉, 서로 대칭되는 토오크값을 나타내지 않게 됨으로써 토오크가 "0"가 되지 않게 되고, 평균적인 값으로 운전 가능하게 되는 바, 운전시의 토오크 균일도가 대폭 향상되는 것이다.In other words, by not showing the torque values that are symmetrical with each other, the torque does not become " 0 " and the operation can be performed at an average value, which greatly improves the torque uniformity during operation.

물론, 상기한 최소 공극 자기 저항점이 하나만 형성되면 순간 최대 토오크가 비교적 작아지지만 평균적인 토오크의 값은 종래와 유사한 값을 갖게 된다.Of course, when only one of the minimum pore magnetoresistance points is formed, the instantaneous maximum torque is relatively small, but the average torque value is similar to the conventional one.

이 상태에서 연속적으로 각각의 고정자 폴(51)에 전류를 순차 인가하게 되면 토오크가 "0"되는 점을 형성하지 않는 상태로 연속 회전 가능하게 되는 것이다.In this state, if current is sequentially applied to each stator pole 51, the torque can be continuously rotated without forming a point where the torque is " 0 ".

이상과 같이 본 발명은 고정자 폴과 회전자의 폴이 하나만 일치하게 되도록 스위치드 릴럭턴스 모터를 구성함으로써 토오크 리플을 대폭 감소시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.As described above, the present invention is advantageous in that the torque ripple can be greatly reduced by configuring a switched reluctance motor such that only one stator pole and the rotor pole match each other.

Claims

12. A switched reluctance motor, comprising: a number ratio of stator poles and rotor poles formed such that a minimum void magnetic resistance point formed between the stator poles and the rotor poles is formed in only one position.