KR20000031011A

KR20000031011A - Stator of commutatorless dc motor

Info

Publication number: KR20000031011A
Application number: KR1019980046795A
Authority: KR
Inventors: 강용호
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1998-11-02
Filing date: 1998-11-02
Publication date: 2000-06-05

Abstract

PURPOSE: A stator of a commutatorless DC motor is provided to improve reliability of the motor by disposing teeth of the stator such that the teeth has different relative positions from each other with respect to a permanent magnet. CONSTITUTION: A stator of a commutatorless DC motor includes teeth(11) each having a different relative position from each other with respect to a permanent magnet of a rotor(10). Angles between the teeth(11) are set at A degree, A+k degree, A+2k degree... The k is obtained by dividing clogging torque generated from the teeth(11) by the number of teeth(11). Due to the different relative positions of the teeth(11), clogging torques having different phases from each other are generated. Therefore, the clogging torques are compensated from each other, improving the quality of the motor.

Description

Stator structure of DC rectifier motor

본 발명은 직류 무정류자 전동기의 고정자 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정자 티스간의 각도를 각각 상이하게 형성하여 각각의 티스에서 발생하는 코킹토크의 위상을 바꾸어 줌으로써 서로 상쇄되는 효과에 의한 코킹토크를 저감하여 전동기의 회전시 토크 맥동을 줄이고, 진동과 소음을 감소시킬 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a stator structure of a direct current non-rectifier motor, and more particularly, to form a different angle between the stator teeth to change the phase of the caulking torque generated in each tooth to cancel the coking torque by the effect of canceling each other By reducing the torque pulsation during rotation of the motor, it is possible to reduce the vibration and noise.

종래의 직류 무정류자 전동기의 구조는 도 1, 2 에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로, 우선 도 1 의 고정자 티스(11)는 티스의 개수에 의해 일정한 각도(A。)로 분할 배치되어 등분된다.The structure of the conventional DC non-rectifier motor is configured as shown in Figs. 1 and 2, first, the stator teeth 11 of Fig. 1 are divided into equal parts by being divided at a constant angle A. by the number of teeth.

그리고 도 2 는 고정자(10)와 회전자(20)가 상호 조립된 상태를 나타낸 것이다. 즉 고정자 티스(11)에 권선된 코일(12)과 상기 코일(12)에 전원을 인가하면 발생하는 자속과 회전자(20)의 내주면에 취부된 영구자석(21)의 상호 작용에 의해 회전력을 발생하도록 구성된다.2 shows a state in which the stator 10 and the rotor 20 are assembled to each other. That is, the rotational force is generated by the interaction between the coil 12 wound on the stator tooth 11 and the permanent magnet 21 mounted on the inner circumferential surface of the rotor 20 when the power is applied to the coil 12. Configured to occur.

그러나 상기 종래의 직류 무정류자 전동기는 영구자석(21)과 고정자 티스(11)의 상호작용에 의해 회전자(20)의 회전과 관계없이 코킹토크(COGGING TORQUE)가 발생하는 것으로, 이 코킹토크는 전동기의 회전시에도 발생하기 때문에 원하지 않는 토크의 맥동을 유발하고 전동기의 이상 진동과 소음의 주요 원인으로 작용하는 문제점이 발생되었다.However, the conventional DC non- commutator motor has a cogging torque (COGGING TORQUE) occurs regardless of the rotation of the rotor 20 by the interaction of the permanent magnet 21 and the stator teeth 11, the coking torque is It also occurs when the motor rotates, causing unwanted torque pulsation and acting as a major cause of abnormal vibration and noise of the motor.

즉, 도 3, 4 에 도시된 바와 같이 고정자(10)의 각 티스(11)에서 발생하는 코킹토크는 일정한 주기를 갖고 있으나, 고정자(10)의 전체에서 발생하는 코킹토크와 동일한 주기를 갖고 크기만 커진 것을 알 수 있다. 이것은 도 1 에 도시된 바와 같이 회전자(20)의 영구자석(21)에 대한 고정자 티스(11)의 위치가 일정한 각도(A°)로 분할 형성되어 있음에 기인한 것이다.That is, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the caulking torque generated in each tooth 11 of the stator 10 has a certain period, but has the same period as the caulking torque generated in the entire stator 10. You can see that it has only grown. This is due to the fact that the position of the stator teeth 11 with respect to the permanent magnet 21 of the rotor 20 is divided at a predetermined angle (A °) as shown in FIG.

상기 도 3 도 4 에 도시된 가로축은 고정자 티스의 위치를 나타낸 것이고, 세로축은 발생하는 토오크의 크기를 나타낸 것이다.3 illustrates the position of the stator teeth, and the vertical axis represents the magnitude of the generated torque.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 고정자 티스간의 각도를 일정한 등간격으로 형성하지 않고 영구자석에 대해 서로 다른 상대적 위치를 갖도록 각각 상이하게 형성하여 각각의 티스에서 발생하는 코킹토크의 위상을 바꾸어 줌으로써 서로 상쇄되는 효과에 의한 코킹토크를 저감하여 전동기의 회전시 토크 맥동을 줄일 수 있도록 함을 제1목적으로 하는 것이고, 제2목적은 이로인해 진동과 소음을 감소시켜 제품의 품질과 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 직류 무정류자 전동기의 고정자 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, each formed differently so as to have a different relative position with respect to the permanent magnet without forming an angle between the stator teeth at regular equal intervals The first objective is to reduce the coking torque caused by the mutually canceling effect by changing the phase of the caulking torque generated so that the torque pulsation can be reduced when the motor rotates, and the second purpose is to reduce vibration and noise. The purpose of the present invention is to provide a stator structure of a direct current non-rectifier motor that can improve the product quality and reliability.

이러한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 각각의 고정자 티스에서 발생하는 코킹토크의 위상을 바꾸어줄 수 있도록 고정자 티스의 각도를 영구자석에 대해 서로 다른 상대적 위치를 갖도록 구성하되 특히 상기 고정자 티스간의 각도가 (A。)(A+K。)(A+2K。).....로 구성되는 직류 무정류자 전동기의 고정자 구조를 제공한다.In order to achieve these objects, the present invention configures the angle of the stator teeth to have a different relative position with respect to the permanent magnet so as to change the phase of the caulking torque generated in each stator tooth. It provides stator structure of DC motor without commutator consisting of A。) (A + K。) (A + 2K。) .....

이하에서 이러한 목적 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention for achieving this purpose will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 종래 고정자 티스의 각도를 나타낸 부분 확대도.1 is a partially enlarged view showing the angle of a conventional stator tooth.

도 2 는 종래 고정자와 회전자가 조립된 상태의 부분 확대도.2 is a partially enlarged view of a conventional stator and rotor assembled;

도 3 은 종래의 고정자 티스 3개와 회전자가 발생하는 코킹토크.3 is a caulking torque generated by the three stator teeth and the rotor.

도 4 는 종래의 고정자 전체와 회전자가 발생하는 코킹토크.4 is a caulking torque generated by the entire stator and the rotor.

도 5 는 본 발명에 적용된 고정자 티스의 각도를 나타낸 부분 확대도.5 is a partially enlarged view showing the angle of the stator teeth applied to the present invention.

도 6 은 본 발명에 적용된 고정자 티스와 회전자가 발생하는 코킹토크.6 is a caulking torque generated by the stator teeth and the rotor applied to the present invention.

도 7 은 본 발명에 적용된 고정자 전체와 회전자가 발생하는 코킹토크.7 is a caulking torque generated by the entire stator and the rotor applied to the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

10 : 고정자 11 : 고정자 티스10: stator 11: stator teeth

20 : 회전자 21 : 영구자석20: rotor 21: permanent magnet

본 발명에 적용된 직류 무정류자 전동기의 고정자 구조는 도 5 에 도시된 바와 같이 구성되는 것으로, 여기서 부호 10은 고정자이다.The stator structure of the DC rectifier motor applied to the present invention is configured as shown in FIG. 5, where reference numeral 10 is a stator.

본 발명에서는 설명의 편의상 도면상의 번호를 종래와 동일하게 도시하였음.In the present invention, for convenience of description, numbers are shown in the same manner as in the prior art.

우선 본 발명에 적용된 고정자 티스(11)를 종래와 같이 등간격으로 형성하지 않고 회전자(20)의 영구자석(21)에 대해 서로 다른 상대적 위치를 갖도록 구성한다.First, the stator teeth 11 applied to the present invention are configured to have different relative positions with respect to the permanent magnet 21 of the rotor 20 without forming at regular intervals as in the prior art.

즉, 종래 도 3 에 도시된 바와 같이 각 티스(11)에서 발생되는 코킹토크의 주기를 티스(11)의 개수로 나누어서 도 5 에 도시된 K 값을 얻을 수 있고 이로인해 본 발명에 적용된 각각의 고정자 티스(11)의 각도는 (A。)(A+K。)(A+2K。).....로 구성되게 된다. 상기와 같이 K 값을 각각의 티스(11) 간격에 누적하여 배치를 하게 되면 도 6 에 도시된 바와 같이 서로 다른 위상의 코킹토크가 발생하게 되며 이는 회전자(20)의 영구자석(21)에 대한 고정자 티스(11)의 상대적 위치가 서로 다름에 기인한 것이다.That is, the K value shown in FIG. 5 can be obtained by dividing the cycle of the caulking torque generated in each tooth 11 by the number of teeth 11 as shown in FIG. The angle of the stator tooth 11 is composed of (A.) (A + K.) (A + 2K.) ..... Accumulating and placing the K value in the interval between the teeth 11 as described above, as shown in Fig. 6 will result in caulking torque of a different phase, which is applied to the permanent magnet 21 of the rotor 20 This is because the relative positions of the stator teeth 11 with respect to each other are different.

또한 상기의 방법으로 티스(11)간의 간격을 형성함에 따라 각각의 코킹토크는 서로 위상차가 180。인 반대파가 1쌍씩 존재하게 되므로 서로 상쇄되는 효과를 나타내게 되는 것이다. 따라서 상기 고정자 티스(11)의 각각에서 발생되는 코킹토크의 크기는 도 6 에 도시된 바와 같이 나타나지만 전체에서 발생되는 코킹토크는 도 7 에 도시된 바와 같이 0 에 가깝게 되는 것이다.In addition, as the spacing between the teeth 11 is formed by the above method, each of the caulking torques has a pair of opposite waves each having a phase difference of 180 °, thereby exhibiting an effect of canceling each other. Therefore, the magnitude of the caulking torque generated in each of the stator teeth 11 is shown as shown in FIG. 6, but the caulking torque generated in the entirety is close to zero as shown in FIG.

이상과 같이 본 발명은 고정자 티스간의 각도를 일정한 등간격으로 형성하지 않고 영구자석에 대해 서로 다른 상대적 위치를 갖도록 각각 상이하게 형성하여 각각의 티스에서 발생하는 코킹토크의 위상을 바꾸어 줌으로써 서로 상쇄되는 효과에 의한 코킹토크를 저감하여 전동기의 회전시 토크 맥동을 줄일 수 있도록 하는 것이고 또한 이로인해 진동과 소음을 감소시켜 제품의 품질과 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 발명이다.As described above, in the present invention, the angles between the stator teeth are not formed at regular equal intervals, but are formed differently to have different relative positions with respect to the permanent magnets, thereby canceling each other by changing the phase of the caulking torque generated in each tooth. This invention is to reduce the torque pulsation during the rotation of the motor by reducing the caulking torque and also to reduce the vibration and noise thereby improving the quality and reliability of the product.

Claims

In a DC stator motor having a stator teeth protruding at regular intervals on the outer circumferential surface and a rotor mounted with a permanent magnet on the inner circumferential surface,

A stator structure of a dc non-commutator motor, characterized in that the angle of the stator teeth is configured to have a different relative position with respect to the permanent magnet so as to change the phase of the caulking torque generated in each stator tooth.

The method of claim 1,

The stator structure of the DC stator motor, characterized in that the angle between the stator teeth is composed of (A。) (A + K。) (A + 2K。) .....