KR20010010536A - Switched Reluctance Motor Unifying Sensor Magnet and Rotor - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A switched reluctance motor bonding a sensor magnet and a rotor are provided to reduce the volume of a motor by bonding the sensor magnet and the rotor of the switched reluctance motor. CONSTITUTION: A rotor is rotatably installed in the interior of the housing. A plurality of steel plates are stacked on the rotor. A magnet is installed in the steel plates which forms the appearance of the rotor. A printed circuit board is installed in the interior of the housing. A hall device is mounted to the printed circuit board. The hall device are opposite to one surface of the magnet. An installation recess into which an engaging end of the magnet is inserted is formed in the steel plate which forms the appearance of the rotor.

Description

센서 마그네트와 로우터가 접착된 스위치드 릴럭턴스 모터{Switched Reluctance Motor Unifying Sensor Magnet and Rotor}Switched Reluctance Motor Unifying Sensor Magnet and Rotor}

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM: Switched Reluctance Motor)에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스위치드 릴럭턴스 모터에서 센서 마그네트를 로우터의 상부면에 접착시키는 센서 마그네트와 인쇄회로기판 하부에 장착된 홀소자를 구비한 스위치드 릴럭턴스 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a switched reluctance motor (SRM), and more particularly, to a sensor magnet for attaching a sensor magnet to an upper surface of a rotor in a switched reluctance motor, and a hall element mounted below a printed circuit board. It relates to a switched reluctance motor provided.

일반적으로, 스위치드 릴럭턴스 모터는 다른 모터에 비해 비용이 저렴하고, 대형화에 적합하여 주로 공업용 모터로 사용된다.In general, switched reluctance motors are inexpensive compared to other motors, and are suitable for large size and are mainly used as industrial motors.

도 1은 일반적인 스위치드 릴럭턴스 모터를 수직으로 절단한 구조를 나타내는 구조도이고, 도 2는 일반적인 스위치드 릴럭턴스 모터의 구성부를 나타내는 사시도이다.FIG. 1 is a structural diagram showing a structure in which a general switched reluctance motor is vertically cut, and FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of a general switched reluctance motor.

도 1내지 도 2에 도시된 바와 같이, 스위치드 릴럭턴스 모터는 회전할 대상물과 결합되어 상기 회전대상물을 회전시키도록 한 회전축(10)과 상기 회전축(10)의 소정부분에 결합되어 회전동력을 발생시키도록 한 로우터(20), 그리고 상기 로우터(20)의 외주면에 설치되며 로우터(20)와는 상호 전자기적인 작용을 하여 상기 로우터(20)가 회전될 수 있도록 한 스테이터(30) 및 상기 스테이터(30)의 상, 하단에 결합되며, 스위치드 릴럭턴스 모터의 전체 외장을 형성하는 하우징(70)과 상기 하우징(70)의 상부에 장착되어 있고 스위치드 릴럭턴스 모터의 로우터(20)에 의하여 구동하는 회전축의 회전수를 검출하는 인쇄회로기판(50)과 상기 하우징(70)의 저면에서 회전되는 회전축(10)의 회전 방향 및 속도등을 감지할 수 있고 스위치드 릴럭턴스 모터의 인쇄회로기판(50)에 장착되어 있는 홀소자(60)및 회전축(10)의 회전 방향 및 속도등을 감지하고 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전축(10)으로부터 소정거리만큼 이격되어 상기 회전축(10)에 결합되어 있는 센서 마그네트(40)를 포함하는 구성을 갖는다.As shown in FIGS. 1 to 2, the switched reluctance motor is coupled to an object to be rotated to be coupled to a rotating shaft 10 and a predetermined portion of the rotating shaft 10 to rotate the rotating object to generate rotational power. The stator 30 and the stator 30 are installed on the rotor 20 and the outer circumferential surface of the rotor 20, and the rotor 20 is rotated by mutually electromagnetically acting on the rotor 20. ) Is coupled to the upper and lower ends of the rotating shaft, which is mounted on the housing 70 and the upper part of the housing 70 to form the entire exterior of the switched reluctance motor, and is driven by the rotor 20 of the switched reluctance motor. The rotation direction and the speed of the printed circuit board 50 for detecting the rotation speed and the rotating shaft 10 rotated at the bottom of the housing 70 can be detected, and the printed circuit board 50 of the switched reluctance motor can be detected. The sensor magnet 40 which detects the rotation direction and speed of the attached Hall element 60 and the rotating shaft 10 and is separated from the rotating shaft 10 of the switched reluctance motor by a predetermined distance and coupled to the rotating shaft 10. ) Has a configuration including.

일반적으로, 스위치드 릴럭턴스 모터는 코어에 인가되는 전류에 의해 발생되는 자기장의 영향으로 로터의 회전으로 인해 회전축에 접착된 센서 마그네트가 회전하면, 인쇄회로기판상에 부착된 홀소자가 센서 마그네트의 변위에 대응하는 주파수를 갖는 홀효과에 의한 전압을 검출하여 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전속도를 감지한다.In general, in a switched reluctance motor, when the sensor magnet attached to the rotating shaft rotates due to the rotation of the rotor due to the magnetic field generated by the current applied to the core, the Hall element attached to the printed circuit board is subjected to the displacement of the sensor magnet. The rotational speed of the switched reluctance motor is detected by detecting a voltage due to a Hall effect having a corresponding frequency.

그러나, 이러한 방법은 스위치드 릴럭턴스 모터의 로우터가 회전축을 중심으로 회전운동을 함으로써 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전축에 접촉되어 있는 센서 마그네트가 회전할 경우, 센서 마그네트와 로우터가 소정의 거리를 두고 이격되어 있으므로 회전시 진동으로 인한 잡음이 생기고, 이로 인해 홀소자가 센서 마그네트로부터 신호를 검출하는데 정확성이 떨어진다는 단점이 있었다.However, in this method, when the rotor of the switched reluctance motor rotates about the axis of rotation, when the sensor magnet in contact with the axis of rotation of the switched reluctance motor rotates, the sensor magnet and the rotor are separated by a predetermined distance. Noise caused by the vibration during rotation, which has the disadvantage that the Hall element is less accurate in detecting the signal from the sensor magnet.

또한, 스위치드 릴럭턴스 모터의 센서 마그네트와 로우터가 이격되어 있으므로 다른 모터에 비해 부피가 다소 크다는 문제점이 발생하였다.In addition, since the sensor magnet and the rotor of the switched reluctance motor are spaced apart, there is a problem that the volume is slightly larger than that of other motors.

따라서, 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스위치드 릴럭턴스 모터의 회전축에 장착되어 있는 센서 마그네트를 로우터의 상부면에 접착시킴으로써, 코어에 인가되는 전류에 의해 로우터가 회전하여 센서 마그네트가 회전할 경우, 인쇄회로기판 하부면에 접착되어 있는 홀소자가 회전으로 인한 잡음이나 진동없이 정확하게 소정의 신호를 검출하는 센서 마그네트와 로우터가 접착된 스위치드 릴럭턴스 모터를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to attach a sensor magnet mounted on a rotating shaft of a switched reluctance motor to the upper surface of the rotor, whereby the rotor is caused by a current applied to the core. When the sensor magnet is rotated to rotate, the Hall element attached to the lower surface of the printed circuit board provides a switched reluctance motor to which a sensor magnet and a rotor are attached to accurately detect a predetermined signal without noise or vibration due to rotation.

도 1은 일반적인 스위치드 릴럭턴스 모터를 수직으로 절단한 구조를 나타내는 구조도,1 is a structural diagram showing a structure in which a general switched reluctance motor is vertically cut,

도 2는 일반적인 스위치드 릴럭턴스 모터의 구성부를 나타내는 사시도,2 is a perspective view showing a configuration of a general switched reluctance motor,

도 3은 본 발명인 센서 마그네트와 로우터가 접착된 스위치드 릴럭턴스 모터를 수직으로 절단한 구조를 나타내는 구조도,3 is a structural diagram showing a structure in which the sensor magnet and the rotor of the present invention are vertically cut to a bonded reluctance motor;

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 스위치드 릴럭턴스 모터 110 : 회전축100: switched reluctance motor 110: rotating shaft

120 : 로우터 130 : 스테이터120: rotor 130: stator

140 : 센서 마그네트 150 : 인쇄회로기판140: sensor magnet 150: printed circuit board

160 : 홀소자 170 : 하우징160: Hall element 170: housing

180 : 베어링180: bearing

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스위치드 리럭턴스 모터는 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되며 다수의 강판이 적층된 로우터, 상기 로우터의 외면을 형성하는 강판에 설치된 마그네트, 상기 하우징 내부에 설치된 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판에 장착되되 상기 마그네트의 일면과 마주하도록 된 홀소자를 구비하고, 상기 로우터의 외면을 형성하는 상기 강판에는 상기 마그네트의 결합단부가 끼워져 설치되는 설치홈이 형성된 것을 특징으로 한다.Switched reluctance motor of the present invention for achieving the above object is a housing forming an appearance, a rotor rotatably installed in the housing and a plurality of steel sheets are laminated, a magnet installed on the steel sheet forming the outer surface of the rotor, An installation groove having a printed circuit board installed inside the housing and a hole element mounted on the printed circuit board, the hole element facing the one surface of the magnet, the coupling end of the magnet being fitted to the steel plate forming the outer surface of the rotor; Characterized in that formed.

이하, 상기한 본 발명의 목적들, 특징들, 그리고 장점들을 첨부한 도면에 나타낸 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the objects, features, and advantages of the present invention described above will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.

도 3은 본 발명을 수행하기 위한 센서 마그네트와 로우터가 접착된 스위치드 릴럭턴스 모터를 수직으로 절단한 구조를 나타내는 구조도이다.3 is a structural diagram showing a structure in which a switched magnetoelectric motor to which a sensor magnet and a rotor are bonded in order to carry out the present invention is vertically cut.

먼저, 회전축(110)은 스위치드 릴럭턴스 모터(100)가 회전시키고자 하는 물체와 결합하여 물체를 회전시키기 위해 스위치드 릴럭턴스 모터(100)의 중심에 위치하는 축이다.First, the rotation shaft 110 is an axis located at the center of the switched reluctance motor 100 to rotate the object in combination with the object to which the switched reluctance motor 100 is to rotate.

로우터(120)는 스위치드 릴럭턴스 모터(100)의 회전축(110)에 결합하여 스위치드 릴럭턴스 모터(100)를 구동시키기 위한 회전동력을 발생시키고, 상기 로우터(120)의 외주면을 따라 로우터(120)의 회전속도를 감지하는 센서 마그네트(140)를 상부면에 접착하여 결합된다.The rotor 120 is coupled to the rotation shaft 110 of the switched reluctance motor 100 to generate a rotational power for driving the switched reluctance motor 100, the rotor 120 along the outer circumferential surface of the rotor 120 The sensor magnet 140 for detecting the rotational speed of the adhesive is bonded to the upper surface.

이때의 마그네트(140)는 로우터의 일면에 마그네트를 접착제로 부착시킬 수 도 있지만, 보다 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이 로우터(120)에 적층된 다수의 강판중의 최외곽의 강판(121)에 부착하되, 이 최외곽의 강판(121)에는 마그네트(140)의 일부가 끼워지는 설치홈(121a)을 형성함으로써 보다 안정된 마그네트(140)의 설치가 이루어질 수 있다.In this case, the magnet 140 may attach the magnet to one surface of the rotor with an adhesive, but more preferably, the outermost steel sheet 121 among the plurality of steel sheets laminated on the rotor 120 as shown in FIG. 4. ), But the outermost steel sheet 121 can be installed in a more stable installation of the magnet 140 by forming an installation groove (121a) in which a part of the magnet 140 is fitted.

그리고 스테이터(130)는 스위치드 릴럭턴스 모터(100)의 로우터(120)의 외부에 구비되어 있으며, 로우터(120)와 상호 전자기적인 작용을 함으로써 로우터(120)를 회전시킨다.In addition, the stator 130 is provided outside the rotor 120 of the switched reluctance motor 100 and rotates the rotor 120 by mutually electromagnetically interacting with the rotor 120.

센서 마그네트(140)는 스위치드 릴럭턴스 모터의 로우터(120) 상부면에 마련된 강판(121)의 설치홈(121a)에 접착되고, 스위치드 릴럭턴스 모터의 속도를 감지하기 위하여 검출부를 형성한다.The sensor magnet 140 is bonded to the installation groove 121a of the steel plate 121 provided on the upper surface of the rotor 120 of the switched reluctance motor, and forms a detector to detect the speed of the switched reluctance motor.

인쇄회로기판(150)은 스위치드 릴럭턴스 모터(100)의 로우터(120)에 의하여 구동되는 회전축(110)의 회전수를 검출하며 스위치드 릴럭턴스 모터(100)의 스테이터(130)와 소정 거리를 두고 이격되어 하우징(170)에 장착된다.The printed circuit board 150 detects the number of revolutions of the rotating shaft 110 driven by the rotor 120 of the switched reluctance motor 100 and maintains a predetermined distance from the stator 130 of the switched reluctance motor 100. Spaced apart and mounted to the housing 170.

홀소자(160)는 회전축(110)의 회전 방향 및 속도등을 감지할 수 있고 스위치드 릴럭턴스 모터(100)의 인쇄회로기판(150) 하부에 장착되어 상기 로우터(120)가 회전할 경우 로우터(120)의 상부면에 접착 되어 있는 센서 마그네트(140)에서 신호를 검출한다.The hall element 160 may detect a rotation direction and a speed of the rotation shaft 110, and may be mounted below the printed circuit board 150 of the switched reluctance motor 100 so that the rotor 120 rotates. The signal is detected by the sensor magnet 140 attached to the upper surface of the 120.

하우징(170)은 스테이터(130)에 결합되어 있으며 스위치드 릴럭턴스 모터(100)의 외형을 구성한다.The housing 170 is coupled to the stator 130 and constitutes an external shape of the switched reluctance motor 100.

베어링(180)은 회전축(110)과의 원활한 회전을 위해 설치한다.The bearing 180 is installed for smooth rotation with the rotating shaft 110.

이하, 본 발명인 감지판과 로우터가 접착된 스위치드 릴럭턴스 모터의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the switched reluctance motor bonded to the sensing plate and the rotor of the present invention will be described.

우선, 외부로부터 스테이터(130)에 전기적인 신호가 가해지고, 로우터(120)에 자화신호가 인가되면, 상기 스테이터(130)와 로우터(120)는 상호 전자기적인 작용을 하여 로우터(120)와 상기 로우터(120)를 고정시키는 회전축(110)이 회전을 하게된다.First, when an electrical signal is applied to the stator 130 from the outside and a magnetization signal is applied to the rotor 120, the stator 130 and the rotor 120 have an electromagnetic action to interact with each other so that the rotor 120 and the The rotating shaft 110 fixing the rotor 120 is rotated.

이때, 상기와 같이 회전되는 회전축(110)의 회전 방향이나 회전하는 속도를 감지하는 방법으로는 회전축(110)의 하단에서 상기 회전축(110)과 함께 회전하는 센서 마그네트(140)를 홀소자(160)가 감지하는 것이다.In this case, as a method of detecting the rotational direction or the rotational speed of the rotating shaft 110 rotated as described above, the sensor magnet 140 rotating together with the rotating shaft 110 at the lower end of the rotating shaft 110, the Hall element 160 ) Will detect.

본원에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 용어들로써 이는 당분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본원의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Terminologies used herein are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or customs of those skilled in the art, and the definitions should be based on the contents throughout the present application. will be.

또한, 본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명을 설명했으므로 본 발명의 기술적인 난이도 측면을 고려할 때, 당분야에 통상적인 기술을 가진 사람이면 용이하게 본 발명에 대한 또 다른 실시예와 다른 변형을 가할 수 있으므로, 상술한 설명에서 사상을 인용한 실시예와 변형은 모두 본 발명의 청구 범위에 모두 귀속됨은 명백하다.In addition, since the present invention has been described through the preferred embodiment of the present invention, in view of the technical difficulty aspects of the present invention, those having ordinary skill in the art can easily be different from another embodiment of the present invention. Since modifications may be made, it is obvious that both the embodiments and modifications cited in the above description belong to the claims of the present invention.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터의 코어에 인가되는 전류에 의해 발생되는 자기장의 영향으로 로우터와 상기 로우터의 상부면에 접착된 센서 마그네트가 회전할 때, 홀소자가 센서 마그네트의 위치를 정확히 감지하여 신호를 검출하는데 용이하다.또한, 스위치드 릴럭턴스 모터의 센서 마그네트와 로우터가 접착 되어 있으므로 다른 모터에 비해 부피가 줄어든다는 효과를 거둘 수 있다.As described above, according to the present invention, when the rotor and the sensor magnet bonded to the upper surface of the rotor rotate due to the influence of the magnetic field generated by the current applied to the core of the switched reluctance motor, the position of the Hall element is the sensor magnet. In addition, the sensor magnet and the rotor of the switched reluctance motor are bonded to each other, thereby reducing the volume compared to other motors.

Claims (2)

외관을 형성하는 하우징,A housing forming an appearance, 상기 하우징 내부에 회전가능하게 설치되며 다수의 강판이 적층된 로우터,A rotor rotatably installed in the housing and having a plurality of steel sheets stacked thereon; 상기 로우터의 외면을 형성하는 강판에 설치된 마그네트,A magnet installed on a steel plate forming an outer surface of the rotor, 상기 하우징 내부에 설치된 인쇄회로기판,A printed circuit board installed inside the housing, 상기 인쇄회로기판에 장착되되 상기 마그네트의 일면과 마주하도록 된 홀소자를 구비한 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터.Switched reluctance motor, characterized in that provided on the printed circuit board and provided with a Hall element facing one surface of the magnet. 제 1항에 있어서, 상기 로우터의 외면을 형성하는 상기 강판에는 상기 마그네트의 결합단부가 끼워져 설치되는 설치홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터.2. The switched reluctance motor according to claim 1, wherein the steel plate forming the outer surface of the rotor is provided with an installation groove into which the coupling end of the magnet is fitted.
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