KR20010036665A - 통풍로가 형성된 전동기의 프레임구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전자가 고속으로 회전하도록 자력이 발생하는 고정자를 보호하여 지지하는 프레임에 고정자를 압입하여 체결고정시 고정자와 접촉되는 프레임의 내측 둘레에 통풍로가 형성되도록 상기 프레임의 내측 둘레에 홈을 형성시켜 전동기의 통풍 냉각효과를 향상시키므로서 전동기의 구동에 의한 출력밀도를 극대화시키도록 한 통풍로가 형성된 전동기의 프레임구조에 관한 것으로, 종래 전동기의 프레임은 내부에 고정자가 압입되게 접촉체결되므로서 프레임과 고정자사이의 간격이 없어 냉각단면적이 작아 내부의 온도가 상승할 경우 외부로의 열전달 능력이 저하되고, 상기 전동기가 자냉식 반폐형 전동기일 경우 통풍팬에 의한 대류효과가 전혀 없으므로 열전달이 발생하지 않게 되므로서 전동기의 내부 온도 상승을 쉽게 억제할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 고정자를 압입하여 보호지지하는 프레임의 내측 둘레에 홈을 형성시켜 상기 고정자를 내측으로 압입하여 밀착시 프레임의 내측 둘레에 형성된 홈을 통해 통풍로가 형성되므로서 냉각단면적이 커지게 되고, 통풍팬에 의한 대류효과가 극대화되어 전동기 내부의 온도상승에 의한 열전달을 외부로 쉽게 전달할 수 있어 전동기의 통풍 냉각효과를 극대화하도록 한 것이다.

Description

통풍로가 형성된 전동기의 프레임구조{Frame structure of Electric Motor having ventilating path}

본 발명은 지하철용 견인전동기를 구동시키기 위한 전동기의 냉각구조에 관한 것으로, 특히 회전자가 고속으로 회전하도록 자력이 발생하는 고정자를 보호하여 지지하는 프레임에 고정자를 압입하여 체결고정시 고정자와 접촉되는 프레임의 내측 둘레에 통풍로가 형성되도록 상기 프레임의 내측 둘레에 홈을 형성시켜 전동기의 통풍 냉각효과를 향상시키므로서 전동기의 구동에 의한 출력밀도를 극대화시키도록 한 통풍로가 형성된 전동기의 프레임구조에 관한 것이다.

종래 지하철용 견인전동기는 회전자를 지지하기 위한 샤프트와, 상기 샤프트에 의해 지지되어 회전하는 회전자와, 회전자와 대향되게 위치하여 회전자가 회전하도록 자력이 발생하는 고정자와, 고정자를 압입하여 보호지지하기 위한 프레임과, 프레임의 전면과 후면에 체결되는 브라켓과, 상기 전면 브라켓에 형성되어 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 공기를 외부로 배출시키기 위해 후면 브라켓에 형성된 배출구와, 상기 프레임의 내부온도를 냉각시키기 위해 공기가 흡입 및 배출되도록 회전하는 후면 브라켓의 내부에 설치된 통풍팬으로 구성된 것으로,

지하철용 전동차를 구동시키기 위한 견인전동기는 고출력을 필요로 하는 바, 상기 고출력의 전동기를 구동시키기 위해 전원을 인가하면 샤프트에 지지된 회전자가 고정자에서 발생한 자력에 의해 고속으로 회전하므로서 전동기가 구동하게 된다.

이때, 회전자가 회전하므로서 전동기 내부의 온도가 상승하게 되는 바, 프레임의 후면 브라켓내부에 체결된 통풍팬이 회전하므로서 전면 브라켓에 형성된 흡입구를 통해 외부의 공기가 흡입되어 회전자와 고정자사이를 통과하게 된다.

이와 같이 통풍팬의 회전에 의해 외부의 공기가 흡입되어 회전자와 고정자사이를 통과하므로서 상승된 전동기의 내부 온도를 냉각시켰으면 계속적인 통풍팬의 회전에 의해 프레임의 후면 브라켓에 형성된 배출구를 통해 흡입된 공기가 외부로 배출되어 계속적인 전동기의 고출력을 극대화시킬 수 있게 된다.

그러나 종래 전동기의 프레임은 내부에 고정자가 압입되게 접촉체결되므로서 프레임과 고정자사이의 간격이 없어 냉각단면적이 작아 내부의 온도가 상승할 경우 외부로의 열전달 능력이 저하되고, 상기 전동기가 자냉식 반폐형 전동기일 경우 통풍팬에 의한 대류효과가 전혀 없으므로 열전달이 발생하지 않게 되므로서 전동기의 내부 온도 상승을 쉽게 억제할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 고정자를 압입하여 보호지지하는 프레임의 내측 둘레에 홈을 형성시켜 상기 고정자를 내측으로 압입하여 밀착시 프레임의 내측 둘레에 형성된 홈을 통해 통풍로가 형성되므로서 냉각단면적이 커지게 되고, 통풍팬에 의한 대류효과가 극대화되어 전동기 내부의 온도상승에 의한 열전달을 외부로 쉽게 전달할 수 있어 전동기의 통풍 냉각효과를 극대화하도록 한 것으로, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 구성 및 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 지하철용 전동차의 전동기구조를 보인 도면.

도 2는 본 발명 통풍로가 형성된 프레임이 장착되어 있는 전동기의 구조를 보인 도면.

도 3은 본 발명 통풍로가 형성된 프레임이 장착되어 있는 전동기의 전면 구조를 보인 도면.

본 발명 통풍로가 형성된 전동기의 프레임구조는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 회전자(2)를 지지하기 위한 샤프트(1)와, 상기 샤프트(1)에 의해 지지되어 회전하는 회전자(2)와, 상기 회전자(2)와 대향되게 위치하여 고정된 고정자(3)와, 상기 회전자(2)에 대향되게 위치한 고정자(3)를 압입하여 보호지지하는 프레임(4)과, 상기 프레임(4)의 전면에 체결되어 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구(5A)가 형성된 전면 브라켓(5)과, 상기 전면 브라켓(5)의 흡입구(5A)를 통해 흡입된 공기가 외부로 배출되도록 배출구(6A)가 형성된 프레임(4)의 후면에 체결되는 후면 브라켓(6)과, 상기 후면 브라켓(6)의 내부에 체결되어 외부의 공기를 흡입 및 배출시키기 위해 회전하는 통풍팬(7)으로 구성된 지하철용 전동차의 전동기구조에 있어서,

고정자(3)가 밀착되게 압입체결되는 프레임(4)의 내측 둘레에 다수개의 홈을 형성시켜 고정자(3)가 프레임(4)의 내측으로 밀착되게 압입체결시 프레임(4)과 고정자(3)사이에 축방향을 따라 통풍로(8)가 형성되도록 구성된 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 지하철용 견인 전동기를 구동시키기 위해 전원을 인가하게 되면 고정자(3)의 내측에 대향되게 위치하여 샤프트(1)에 의해 지지된 회전자(2)가 고속으로 회전하게 된다.

상기 회전자(2)가 계속적으로 고속 회전될 때 전동기의 내부 온도가 상승하게 되므로 상승된 온도를 냉각시켜야만 전동기를 안전하게 계속 구동시킬 수 있게 되므로 상기 상승된 전동기의 내부 온도를 냉각시키기 위해 냉각단면적을 크게 하여 외부로의 열전달 능력을 크게 하였다.

즉, 프레임(4)의 내측 둘레에 다수개의 홈이 형성되도록 주물구조로 별도 제작한후 고정자(3)를 프레임(4)의 내측으로 밀착되게 압입체결한후 상기 고정자(3)의 내측으로 대향되게 회전자(2)를 샤프트(1)에 지지된 상태로 체결시킨다.

이와 같이 고정자(3)가 프레임(4)의 내측에 밀착되게 체결완료되었으면 상기 프레임(4)의 내측에 형성된 홈은 고정자(3)가 내측으로 밀착된 상태에서 축방향으로 통풍로(8)가 형성된다.

이후, 내측으로 고정자(3)가 밀착되어 압입완료된 프레임(4)의 전면에 외부의 공기를 흡입하는 흡입구(5A)가 형성된 전면 브라켓(5)을 체결하고, 프레임(4)의 후면에는 흡입된 공기가 외부로 배출되도록 배출구(6A)가 형성된 후면 브라켓(6)을 체결하여 전동기의 조립을 완성한다.

상기 후면 브라켓(6)의 내측에는 외부의 공기를 흡입하여 전동기의 내부를 통과한후 외부로 통과된 공기가 배출되게 통풍팬(7)이 설치되어 있다.

따라서, 조립이 완성된 견인전동기를 지하철용 전동차에 체결한후 견인전동기를 구동시키게 되면 프레임(4)에 밀착되게 압입체결된 고정자(3)에서 자력이 발생하므로서 샤프트(1)에 지지되어 고정자(3)와 대향되게 위치한 회전자(2)가 고속으로 회전하게 된다.

상기 회전자(2)가 계속적으로 고속 회전시 전동기의 내부 온도가 상승하게 되는 바, 프레임(4)의 후면 브라켓(6)내부에 체결된 통풍팬(6)이 전동기의 구동과 함께 회전하게 되므로서 프레임(4)의 전면 브라켓(5)에 형성된 흡입구(5A)를 통해 외부의 공기가 흡입되도록 하고, 상기 흡입된 공기는 고정자(3)와 회전자(2)사이를 통과하고, 고정자(3)와 프레임(4)사이의 축방향으로 형성된 통풍로(8)를 통해 흡입된 공기가 통과되면서 상승된 내부의 온도를 냉각시키게 되고, 상기 통과된 공기는 통풍팬(7)의 계속적인 회전에 의해 프레임(4)의 후면에 체결된 후면 브라켓(6)의 배출구(6A)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이, 프레임(4)을 주물 제작하여 내부의 둘레에 다수개의 홈을 형성시키므로서 외부의 공기 통과에 의한 냉각단면적을 크게 하였고, 상기 홈이 형성된 프레임(4)의 내측에 밀착되게 압입되는 고정자(3)에 의해 축방향으로 통풍로(8)가 형성되므로서 전동기의 사용에 의한 냉각효과를 극대화시킬 수 있고 전동기의 고출력을 향상시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 프레임을 주물 제작하여 내부의 둘레에 다수개의 홈을 형성시켜 고정자를 내측으로 밀착되게 압입체결하므로서 축방향으로 통풍로가 형성되어 통풍팬 회전에의해 공기가 통과될 때 냉각단면적 및 대류효과가 크게되어 전동기 구동에 의해 냉각효과가 크게 되므로서 전동기의 고출력을 극대화시킬 수 있으며, 프레임을 주물 제작하여 내측에 홈이 형성된 구조이므로 고정자를 밀착되게 압입시 열박음에 의해 조립이 쉬운 작업공정에 의한 제품의 생산성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 회전자를 지지하기 위한 샤프트와, 상기 샤프트에 의해 지지되어 회전하는 회전자와, 상기 회전자와 대향되게 위치하여 고정된 고정자와, 상기 회전자에 대향되게 위치한 고정자를 압입하여 보호지지하는 프레임과, 상기 프레임의 전면에 체결되어 외부의 공기를 흡입하기 위한 흡입구가 형성된 전면 브라켓과, 상기 전면 브라켓의 흡입구를 통해 흡입된 공기가 외부로 배출되도록 배출구가 형성된 프레임의 후면에 체결되는 후면 브라켓과, 상기 후면 브라켓의 내부에 체결되어 외부의 공기를 흡입 및 배출시키기 위해 회전하는 통풍팬으로 구성된 지하철용 전동차의 전동기구조에 있어서,

   프레임의 내측 둘레에 다수개의 홈을 형성시켜 고정자가 프레임의 내측으로 밀착되게 압입체결시 프레임과 고정자사이에 축방향을 따라 통풍로가 형성된 것을 특징으로 하는 통풍로가 형성된 전동기의 프레임구조.