KR20010035393A

KR20010035393A - motor with magnetic bearing

Info

Publication number: KR20010035393A
Application number: KR1020010006398A
Authority: KR
Inventors: 정보순
Original assignee: 정보순
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2001-05-07

Abstract

PURPOSE: A motor having a magnetic bearing is provided to accomplish the high speed rotation of the motor by using the magnet bearing instead of a rotor shaft bearing. CONSTITUTION: A holder(15) is provided in a motor case(14) so that a doughnut type permanent magnet(11) is inserted and firmly attached. Recesses(16) to which permanent magnets can be attached are provided in a rotor shaft(13). The diameter of the rotor shaft(13) between the recesses(16) is larger than the inner diameter of the doughnut type permanent magnet(11), or a circular clip spring is installed at the rotor shaft(13) to prevent the separation of the rotor shaft(13) due to a sudden impact generated in the motor.

Description

Motor with magnetic bearings

본발명은 공지의 모터에 있어서 모터의 회전자축베어링 대신에 영구자석으로 구성된 자기베어링을 구비하여 모터의 고속회전을 가능하게 하고 고속회전시 마찰에 의한 고온 및 소음등이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 자기베어링이 있는 모터에 관한 것이다The present invention has a magnetic bearing consisting of a permanent magnet in place of the rotor shaft bearing of the motor in the known motor to enable a high speed rotation of the motor, characterized in that the high temperature and noise due to friction does not occur during high speed rotation Relates to a motor with magnetic bearing

일반적으로 모터에는 회전자축을 지지하고 회전 마찰력을 감소시키기 위하여 베어링을 사용하여 왔으며 최근에는 고성능의 모터들이 등장함에 따라 일반적인 볼베어링이 아닌 유체베어링, 공기베어링등도 사용하고 있는 추세이나 이들은 기술적으로 제조하기가 까다롭고 제조비용도 많이 들여야 하는 문제점이 있었다.In general, motors have used bearings to support rotor shafts and reduce rotational friction. Recently, with the advent of high performance motors, fluid bearings and air bearings are being used instead of general ball bearings. It was difficult and costly to produce a problem.

본 발명의 목적은 모터에서 일반적으로 사용하는 볼베어링등 대신에 영구자석으로 이루어진 자기베어링을 구성하여 모터의 회전자축을 접촉 지지시키지 않고 자기력의 힘을 이용하여 공중 부상시키므로써 모터가 회전할 때 발생되는 마찰력, 소음등을 방지하고 모터를 초고속으로 회전시킬 수 있게 하는 데에 있다.An object of the present invention is to create a magnetic bearing made of a permanent magnet instead of the ball bearings commonly used in the motor to cause the air to float by using the force of the magnetic force without contact support of the rotor shaft of the motor is generated when the motor rotates It is to prevent friction, noise, and to rotate the motor at high speed.

도1은 자기베어링이 있는 모터의 회전자축을 도시한 사시도1 is a perspective view showing the rotor shaft of a motor with a magnetic bearing

상기의 목적을 달성하기 위하여 공지의 모터에 있어서 모터케이스의 베어링의 위치에 도넛형의 이방성 영구자석을 장착하고 그 중심쪽 내면에 끼워질 수 있는 막대형이나 원통형 이방성 영구자석을 회전자축의 양쪽에 부착하여 모터를 조립 완성하면 자기반발력으로 인하여 도넛형의 영구자석 속에서 회전자축의 영구자석이 공중에 부상될 수 있게 구성한다.In order to achieve the above object, in a known motor, a donut-shaped anisotropic permanent magnet is mounted at a bearing of a motor case, and a rod-shaped or cylindrical anisotropic permanent magnet which can be fitted to the inner surface of the center is provided on both sides of the rotor shaft. When the motor is assembled and completed, the permanent magnet of the rotor shaft can be floated in the air due to the magnetic repulsive force.

영구자석은 모든종류의 영구자석이 사용가능하고 큰 반발력을 얻기 위해서는 희토류게 영구자석을 사용할 수 있으며, 영구자석의 한쪽면이 N 극 다른면은 S 극인 이방성 영구자석으로 구성하고 두 영구자석을 같은 극끼리 가깝게 근접시켜 자기반발력을 극대화 할 수 있으며 도넛형 영구자석의(11) 내원 지름과 원통형 영구자석(12)의 외원 지름의 크기의 차이를 최소화하여 모터의 진동을 최소화시킬 수 있게 하고 영구자석을 모터케이스(14)와 회전자축(13)에 견고하게 부착시켜 구성한다.Permanent magnets can be used for all kinds of permanent magnets, and rare earth crab permanent magnets can be used to obtain a large repulsive force.The permanent magnet is composed of anisotropic permanent magnets with one pole of N pole and the other of S pole. It is possible to maximize the magnetic repulsion by bringing the poles closer together and minimize the difference between the inner diameter of the donut-type permanent magnet (11) and the outer diameter of the cylindrical permanent magnet (12) to minimize the vibration of the motor and permanent magnet It is configured to attach firmly to the motor case 14 and the rotor shaft (13).

본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

도 1은 자기베어링이 있는 모터의 회전자축을 도시한 사시도로써 모터케이스(14)에는 도넛형 영구자석(11)이 삽입되어 견고히 부착될 수 있도록 홀더(15)를 구비하고 회전자축(13)에도 막대자석이나 원통형 영구자석(12)이 부착될 수 있는 홈(16)을 양쪽에 구비하며 양쪽의 홈(16)사이의 회전자축(13)의 지름이 도넛형 영구자석(11)의 내원 지름보다 크게하거나 회전자축(13)에 원형 클립스프링을 설치하여 모터에서 발생하는 갑짝스런 충격에 의한 회전자축(13)의 이탈 분리를 방지할 수 있게 구성한다.1 is a perspective view illustrating a rotor shaft of a motor having a magnetic bearing. The motor case 14 includes a holder 15 so that a donut-type permanent magnet 11 is inserted and firmly attached thereto, and the rotor shaft 13 is also provided. The groove 16 is provided at both sides to which the bar magnet or the cylindrical permanent magnet 12 can be attached, and the diameter of the rotor shaft 13 between the grooves 16 on both sides is larger than the inner diameter of the donut-type permanent magnet 11. It may be configured to prevent the separation of the rotor shaft 13 due to a sudden impact generated from the motor by increasing or installing a circular clip spring on the rotor shaft (13).

영구자석의 자기반발력을 효과적으로 이용하기 위하여 도넛형 영구자석(11)과 원통형 영구자석(12)의 재질을 모두 페라이트 자석을 사용할 수도 있고 하나는 페라이트 자석 하나는 희토류계 자석또는 모두 다 희토류계 자석을 사용할 수도 있으며 모터의 구동에 지장이 없는 방향으로 영구자석의 자극을 배열하여 부착한다. 예를 들어 설명하면 2000.12.29일 출원번호 10-2000-0084886의 무정류자 직류모터에 있어서 영구자석을 한개 또는 여러개를 사용할 경우에도 영구자석의 자극이 N극, S극, 다음 것도 N극, S극, 다음 것도 N극, S극의 순서로 배열되기 때문에 도넛형 영구자석의 자극도 전술한 바와 같이 N극, S극의 순으로 배열하고 아울러 전술한 무정류자 직류모터에 있어서는 모터케이스에 부착되어 있는 영구자석을 도넛형 영구자석(11)으로 활용이 가능하며, 전자석으로 구성될 때에도 활용이 가능하다.In order to effectively use the magnetic repulsion of the permanent magnet, the ferrite magnet may be used for both the donut type permanent magnet 11 and the cylindrical permanent magnet 12. One ferrite magnet may be a rare earth magnet or both rare earth magnets. It can also be used, and the magnetic poles of permanent magnets are arranged and attached in a direction that does not interfere with the operation of the motor. For example, if one or more permanent magnets are used in the rectifier direct current motor of Application No. 10-2000-0084886 dated Dec. 29, 2000, the magnetic poles of the permanent magnets are N pole, S pole, N pole, S next. Since the poles and the next are arranged in the order of the north pole and the south pole, the magnetic poles of the donut-type permanent magnet are also arranged in the order of the north pole and the south pole as described above, and the non-commutator direct current motor is attached to the motor case. Permanent magnets that can be used as a donut-type permanent magnet (11), and can be utilized even when composed of an electromagnet.

모터의 구동원리를 반대로 하여 전기를 발생시키는 발전기에 있어서도 본 발명의 자기베어링은 동일한 작용을 할 수 있다.The magnetic bearing of the present invention can also perform the same function in a generator that generates electricity by reversing the driving principle of the motor.

본 발명은 모터에서 일반적으로 사용하는 볼베어링등 대신에 영구자석으로 이루어진 자기베어링을 구성하여, 모터의 회전자축을 접촉 지지시키지 않고 자기력의 힘을 이용하여 공중 부상시킨 상태에서 회전시키게 되므로 모터가 회전할 때 발생되는 마찰력, 소음등이 없으며 모터를 초고속으로 회전시킬 수 있는 것이 가능하다.The present invention constitutes a magnetic bearing made of a permanent magnet instead of a ball bearing commonly used in a motor, so that the motor rotates in a state in which it floats in the air using magnetic force without supporting the rotor shaft of the motor. There is no friction, noise, etc. generated at the time, and it is possible to rotate the motor at high speed.

Claims

Instead of a bearing that rotates while supporting the rotor shaft while it is attached to the rotor shaft of the motor or generator, a magnetic bearing composed of permanent magnets or electromagnets is formed to rotate the rotor shaft in the air while the motor rotates without friction or noise. Motor, generator with magnetic bearing, characterized in that possible.