KR20020078580A - 모터의 고정자 제조방법 - Google Patents

Abstract

내전압 방지 절연구조를 갖는 모터의 고정자 제조방법이 개시된다. 모터 고정자 제조방법은 고정자의 외측에 노출된 코일다발의 적어도 일부분을 감싸기 위한 전기절연성 열수축필름의 커버를 마련하는 커버제작단계, 커버가 서브 코일을 포함하는 코일다발을 감싸도록 상기 커버를 씌우는 커버삽입단계, 및 커버를 가열하여 코일다발에 밀착접촉시키는 커버가열단계를 포함한다. 코일다발을 전기 절연성 열수축필름으로 씌움으로써, 모터의 장시간 구동시 고정자에 권선된 코일의 온도 상승에 의한 코일의 느슨함을 방지할 수 있다. 따라서, 코일과 회전자의 접촉을 차단하고 더불어 코일과 회전자의 접촉으로 인한 내전압 발생을 방지하면서 제품에 대한 품질은 물론 그 생산성을 향상시키고 제조공정을 줄이는 효과가 있다.

Description

모터의 고정자 제조방법{method for producing stator of motor}

본 발명은 코일의 자기유도를 이용한 모터 등에 적용되는 고정자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 모터의 장시간 운전시 고정자에 권선된 코일의 온도상승에 의해 코일부분에 느슨함이 생길때 그 느슨해진 코일부분과 고정자의 내부에 배치되는 회전자의 접촉을 차단하면서 접촉으로 인한 내전압 발생을 예방할수 있도록 하는 모터의 고정자 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 코일의 자기유도를 이용한 모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 적층 철심(미도시)을 가지며 적층 철심에 코일(2a, 2b)이 감겨진 고정자(1) 및 고정자(1)의 중심부에 회전자축(5)을 중심으로 일체로 형성되어 배치된 회전자(3)를 갖는다.

이때 고정자(1)의 코일(2a, 2b)에 소정의 전류를 인가하면, 회전자(3)의 회전으로 부터 고정자(1)의 철심에 권선되어 있는 코일(2a, 2b)이 자기유도를 하게 된다. 코일(2a, 2b)의 자기유도에 따라 모터의 구동이 이루어지는 것이다.

도 2 및 도 3은 종래의 모터 고정자의 권선구조를 나타낸 사시도이다. 도면에서 고정자는 규소강판으로 이루어진 적층철심(10), 적층철심(10)을 감싸고 있으면서 외부로부터 전류가 인가되면 자기장을 형성하는 코일(2a, 2b), 및 코일(2a, 2b)의 형상이 변하지 않도록 코일(2a, 2b)을 고정시켜주는 실(yarn)을 포함한다. 여기서, 고정자(1)의 철심에 권선된 코일(2a, 2b)은 리드선(12)으로부터 인가되는 전류를 입력받는 외주측의 메인저항 코일(2a)과 모터의 기동시 회전자(3)에 유도 전류를 공급하는 내주측의 서브저항 코일(2b)로 구분된다.

도 2는 적층철심(10)의 외측에 분포하는 코일코일(2a, 2b)에 대해서 실(11)로 고정시킨 상태를 도시한 것이다. 도 3은 적층철심(10)을 비롯한 코일코일(2a, 2b)을 일체로하여 실(11)로 고정시킨 상태를 도시한 것이다. 코일(2a, 2b)을 고정시켜주는 실(yarn)(11)은 모터의 운전시 회전자(3)에 의한 터치를 비롯한 간섭을 방지한다.

한편, 모터의 장시간 운전시 고정자(1)의 철심에 권선된 코일(2a, 2b)의 온도는 상승하게 된다. 이러한 온도상승으로 인하여 코일(2a, 2b)을 고정시키고 있는 실(11)은 느슨함(풀림)이 일어난다. 실(11)의 느슨함 또는 풀림이 심할 경우, 회전자(3)의 외주측(도 1의 A)과 접촉하게 되어 모터를 망가뜨리게 된다.

더불어 실(11)의 느슨함 또는 풀림에 의한 서브저항 코일(2b)의 느슨함이 심할 경우에는, 고정자(1)의 철심(10)에 권선되어 있는 내측부분의 서브저항 코일(2b)이 회전자(3)의 외측부분(A부분)과 접촉하게 되고, 내측부분의 서브저항 코일(2b)과 회전자(3)의 접촉으로 인해 내전압이 발생하는 문제점을 가지고 있다.

이때, 고정자(1)를 압축기(Compressor)에 적용할 경우, 압축기는 그 특성상 내전압이 발생될때 수리가 불가능해지는 단점을 가지고 있다. 또한, 이로인한 압축기는 폐기되어야 하는 등 제품에 대한 전반적인 품질저하는 물론 그 생산성을 크게 떨어뜨리는 문제점을 내포하고 있는 것이다. 또한 제품의 생산공정에 있어서, 실(11)로 코일(2a, 2b)을 고정시키는데 공수가 많이 소요되는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 모터의 장시간 구동으로 부터 고정자에 권선된 코일의 온도가 상승시 코일의 느슨함을 방지하여 코일과 회전자의 접촉을 차단할수 있도록 하고, 더불어 접촉으로 인한 내전압 발생을 예방하면서 제품에 대한 품질은 물론 그 생산성을 향상시킬수 있도록 하려는데 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래의 모터 구조를 나타낸 횡단면도;

도 2 및 도 3은 종래 모터의 고정자의 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 내전압 방지 절연구조를 갖는 모터의 고정자에 대한 바람직한 실시예를 도시한 단면도;

도 5는 도 4의 고정자 및 열수축필름의 분해 단면도; 그리고,

도 6은 본 발명에 따른 내전압 방지 절연구조를 갖는 모터의 고정자 제조방법의 바람직한 실시예를 도시한 플로우도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고정자 2a : 메인 코일

2b : 서브 코일 3 : 회전자

5 : 회전축 10 : 적층철심

11 : 실 12 : 리드선

15 : 코일다발20 : 커버

상기 목적달성을 위한 본 발명의 내전압 방지 절연구조를 갖는 모터의 고정자 제조방법은, 고정자의 외측에 노출된 코일다발의 적어도 일부분을 감싸기 위한 전기절연성 열수축필름의 커버를 마련하는 커버제작단계, 커버가 서브 코일을 포함하는 코일다발을 감싸도록 커버를 씌우는 커버삽입단계, 및 커버를 가열하여 코일다발에 밀착접촉시키는 커버가열단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 커버가열단계는 모터 고정자의 제작공정상에서 세척 및 건조를 위해 마련된 건조로의 열을 이용한다. 이때, 상기 건조로의 열은 약 100^oC에서 30분간 지속되는 것이 바람직하다. 상기 고정자는 원통형상을 가지며 코일다발은 고정자의 원통형 에지부분에 대해 거의 전구간에 걸쳐 배치되며, 상기 커버는 코일다발의 형상에 대응하여 거의 도우넛 형상으로 제조된다.

본 발명에 따르면, 코일다발을 전기 절연성 열수축필름으로 씌움으로서 모터의 장시간 구동으로 부터 고정자에 권선된 코일의 온도가 상승시 코일의 느슨함을 방지함으로서 코일과 회전자의 접촉을 차단하고, 더불어 코일과 회전자의 접촉으로 인한 내전압 발생을 방지하면서 제품에 대한 품질은 물론 그 생산성을 향상시키고 제조공정을 줄이는 효과를 제공하게 되는 것이다

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 따른 모터의 고정자 제조방법에 대한 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

참고로 이하에 참조되는 도면에 대하여는 설명의 편의상 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 내전압 방지 절연구조를 갖는 모터의 고정자에 대한 바람직한 실시예를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 4의 고정자 및 열수축필름에 대한 분해 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 적층철심(10)을 원통형으로 형성하여 형성된 원통에 대해 외주측의 메인 코일(2a)과 내주측의 서브 코일(2b)을 권선함으로서 인가전류에 의해 자기유도를 형성하도록 모터의 고정자를 구성함에 있어서,

고정자의 적층철심(10)에 권선된 코일(2a, 2b)의 양측단부 외측에 형성된 코일다발(15)은 내열, 내한, 내화학성을 갖고 전기 절연성을 띠며 열에 대해 수축되는 성질의 필름으로된 커버(20)로 감싸도록 구성한다.

커버(20)는 열을 가하면 원래의 분자구조에 대응되는 형상으로 수축되는 고분자 합성수지류를 말한다. 이러한 커버(20)에 열을 가하면, 커버의 세로 방향 및 길이 방향에 대하여 수축되어 감싸고 있는 대상물에 보다 밀착 접촉된다. 이러한 전기 절연성을 갖고 열에 수축되는 성질을 갖는 커버(20)는 열을 받음에 따라 세로 방향에 대해 20% 내지 75%, 길이 방향에 대해 10% 이내의 수축성을 가지는 열가소성수지를 사용하는 것이 바람직하다. 열가소성수지는 열에 의한 수축작용 후 용융이나 변형이 없고, 밀착 접촉된 대상물에 대해 절연보호 및 부식 방지 등의 특성이있다.

이와 같은 커버(20)를 코일다발(15)에 밀착접촉되게 함으로써, 모터의 장시간 구동에 따른 고정자에 권선된 코일(2a, 2b)의 온도가 상승하더라도 코일(2a, 2b)의 느슨함을 방지한다. 또한, 본 실시예에 의해, 코일(2a, 2b)의 온도상승과는 상관없이 코일(2a, 2b)과 회전자의 접촉을 차단하고 더불어 코일(2a, 2b)과 회전자의 접촉으로 인한 내전압 발생을 방지한다.

도 6은 본 발명에 따른 내전압 방지 절연구조를 갖는 모터의 고정자 제조방법의 바람직한 실시예를 도시한 플로우도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 모터 고정자 제조방법은, 먼저 적층철심(10)을 원통형으로 형성하여 형성된 원통에 대해 외주측의 메인 코일(2a)과 내주측의 서브 코일(2b)을 권선한다(S11). 적층철심(10)의 양측단부에 대해 노출된 서브 코일(2a)을 포함하는 코일다발(15)을 감싸기 위한 전기 절연성을 띠며 열에 대해 수축되는 성질의 필름으로 형성된 커버(20)를 마련한다(S13). 마련된 커버(20)를 서브 코일(2a) 및 메인 코일(2b)의 권선에 의해 형성된 코일다발(15)에 씌운다(S15). 코일다발(15)에 커버(20)를 씌운 상태에서 커버(20)측에 열을 가하여 커버(20)가 수축함으로써 커버(20)가 코일다발(15)에 밀착 접촉되도록 한다(S17).

이때 커버(20)측에 열을 가하는 단계(S17)는, 모터 고정자 제작 공정상에서 고정자에 대한 이물질 제거를 위한 공정인 고정자의 세척 및 건조 공정시에 발생되는 열을 이용하는 것이 바람직하다. 이에 따라 고정자에 대한 제조 공정을 줄이는 효과가 있다.

여기서, 세척 공정은 고정자의 이동을 위해 마련된 컨베어에 의해 먼지와 같은 이물질을 제거하는 초음파세척을 말한다. 또한, 건조 공정은 초음파 세척을 통해 세척된 고정자에 대해 공기의 흡착을 통한 진공흡입건조를 수행하는 건조로(미도시)에 의해 고정자를 건조시키는 공정이다. 이때, 건조로의 온도는 95^oC 내지 105^oC를 지속적으로 유지되도록 한다. 이와 같은 온도를 유지하는 건조로에 커버(20)가 씌어진 고정자를 통과시키면, 커버(20)는 수축되면서 코일다발(15)에 밀착접착된다. 이때, 건조로에서 고정자에 열을 가하는 시간은 20 내지 30분을 지속하는 것이 바람직하다. 한편, 코일다발(15)은 원통형의 에지부분에 대해 거의 전구간에 걸쳐 배치되며, 커버(20)는 코일다발(15)의 형상에 대응하여 거의 도우넛 형상으로 제조되는 것이 바람직하다.

이와 같은 커버(20)를 코일다발(15)에 밀착접촉되게 함으로서, 모터의 장시간 구동에 따른 고정자에 권선된 코일(2a, 2b)의 온도가 상승하더라도 코일(2a, 2b)의 느슨함을 방지한다. 또한, 본 실시예에 의해, 코일(2a, 2b)의 온도상승과는 상관없이 코일(2a, 2b)과 회전자의 접촉을 차단하고 더불어 코일(2a, 2b)과 회전자의 접촉으로 인한 내전압 발생을 방지한다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 코일다발을 전기 절연성 열수축필름으로 씌움으로써, 모터의 장시간 구동으로 부터 고정자에 권선된 코일의 온도가 상승시 코일의 느슨함을 방지함으로서 코일과 회전자의 접촉을 차단하고, 더불어 코일과 회전자의 접촉으로 인한 내전압 발생을 방지하면서 제품에 대한 품질은 물론 그 생산성을 향상시키고 제조공정을 줄이는 효과를 제공하게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 적층철심을 원통형으로 형성하여 형성된 원통에 외주측의 메인 코일과 내주측의 서브 코일을 권선함으로서 인가전류에 의해 자기유도를 형성하도록 하는 모터의 고정자 제조방법에 있어서,

   상기 고정자의 외측에 노출된 코일다발의 적어도 일부분을 감싸기 위한 전기절연성 열수축필름의 커버를 마련하는 커버제작단계;

   상기 커버가 상기 서브 코일을 포함하는 상기 코일다발을 감싸도록 상기 커버를 씌우는 커버삽입단계; 및

   상기 커버를 가열하여 상기 코일다발에 밀착접촉시키는 커버가열단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 커버가열단계는, 상기 모터 고정자의 제작공정상의 건조로의 열을 이용하는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 제조방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 건조로의 열은, 약 100^oC에서 30분간 지속되는 것을 특징으로 하는 모터 고정자의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 고정자는 원통형상을 가지며,

   상기 코일다발은 상기 원통형 에지부분에 대해 거의 전구간에 걸쳐 배치되며,

   상기 커버는 상기 코일다발의 형상에 대응하여 거의 도우넛 형상으로 제조되는 것을 특징으로 하는 모터의 고정자 제조방법.