KR200266186Y1

KR200266186Y1 - A rotor position detect structure of brushless direct current motor

Info

Publication number: KR200266186Y1
Application number: KR2020010037365U
Authority: KR
Inventors: 김종열
Original assignee: 김종열
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2002-02-27

Abstract

본 고안은 브러쉬레스(Brushless) 직류전동기의 회전자 위치검출구조에 관한 것으로 종래의 구조에 비하여 구조가 간단함은 물론 동일 규격 대비 출력이 증가하는 등의 특징을 가진다.The present invention relates to a rotor position detection structure of a brushless DC motor, and has a simple structure as well as an increase in output compared to the same standard compared to the conventional structure.

이는 축에 고정되어 있는 회전자의 어느 한쪽 면에 접촉되도록 함과 동시에 축에 고정되도록 최소 4피스로 원통형을 이루도록 영구자석을 고정시키고 커버의 안쪽 면에 홀 센서를 고정시켜서, 회전자 및 축과 함께 영구자석이 회전할 경우 영구자석의 자장 작용을 홀 센서가 감지하여 회전자의 위치를 콘트롤러가 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.This allows the permanent magnet to be in contact with one side of the rotor which is fixed to the shaft and at the same time to have a cylindrical shape with at least 4 pieces to be fixed to the shaft, and to fix the hall sensor to the inner side of the cover. When the permanent magnet rotates together, the hall sensor detects the magnetic field effect of the permanent magnet so that the controller can detect the position of the rotor.

Description

Rotor position detection structure of brushless DC motors {A ROTOR POSITION DETECT STRUCTURE OF BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR}

본 고안은 브러쉬레스(Brushless) 직류전동기의 회전자 위치검출구조에 관한 것이다. 한편, 직류전동기는 정류자와 브러쉬가 필수적으로 구비되어 있고 효율은 양호하여 각종 특성에 있어서 이상적인 전동기라 할 수 있는데, 작동시 상기 브러쉬는 축 및 회전자와 함께 회전하는 정류자에 접촉되어 마찰됨에 따라 스파크 현상과 노이즈(noise)가 발생되어 주변의 전자회로에 악영향을 끼침과 아울러 브러쉬의 마모가 심하여 잦은 교체 및 전동기의 잦은 보수가 요구되는 문제가 있었다.The present invention relates to a rotor position detection structure of a brushless DC motor. On the other hand, the DC motor is an ideal electric motor in a variety of characteristics because it is essentially provided with a commutator and a brush, in operation, the brush is sparked as the brush is in contact with the commutator rotating with the shaft and the rotor As a phenomenon and noise are generated, it adversely affects the surrounding electronic circuits, and the wear of the brushes is severe, requiring frequent replacement and frequent maintenance of the motor.

즉, 상기 브러쉬와 정류자는 직류전동기로 전류를 공급하는 스위치 역할을 하는 것인데 상술한 문제를 해결하기 위한 목적으로 브러쉬와 정류자를 트랜지스터 등의 반도체 스위치로 대체시킨 전동기가 안출 되었던 바 이를 브러쉬레스(Brushless) 직류전동기라 칭하게 되었다. 이는 현재 널리 사용되고 있기 때문에 기술적으로 상세한 부분까지는 본 명세서에서 서술하지 않기로 한다.That is, the brush and the commutator serves as a switch for supplying current to the DC motor, and for the purpose of solving the above-mentioned problems, an electric motor in which the brush and the commutator has been replaced by a semiconductor switch such as a transistor is produced. This is called DC motor. Since this is widely used at present, technical details will not be described herein.

상기 브러쉬레스 직류전동기는 정류자와 브러쉬가 없기 때문에 회전자가 회전할 때 콘트롤러의 전자회로는 회전자의 위치를 정확하게 파악하여야 하는 문제가 대두된다. 이를 해결하기 위하여 영구자석을 사용하였던 바, 종래의 브러쉬레스 직류전동기의 회전자 위치검출구조를 살핀다.Since the brushless DC motor does not have a commutator and a brush, a problem arises in that the electronic circuit of the controller must accurately determine the position of the rotor when the rotor rotates. In order to solve this problem, the permanent magnet is used, and the rotor position detection structure of the conventional brushless DC motor is examined.

이는 도2를 기준하여 볼 때 구리선이 권취되는 고정자의 슬롯(100) 하나 하나에 영구자석을 고정시키고 영구자석을 제외한 나머지의 슬롯 공간부에 구리선을 권취한 다음, 회전자의 원주면 가장자리에 다시 영구자석을 고정시키서 회전자가 회전하면 슬롯 안의 영구자석과 작용하여 회전자의 위치가 검출되도록 하는 구조이다.2, the permanent magnet is fixed to one of the slots 100 of the stator in which the copper wire is wound, and the copper wire is wound around the remaining slot space except for the permanent magnet, and then back to the circumferential edge of the rotor. When the rotor rotates by fixing the permanent magnet, the rotor operates with the permanent magnet in the slot to detect the position of the rotor.

그런데 상기 종래의 구조는 슬롯 하나 하나마다 영구자석을 고정시켜야 하기 때문에 작업성이 좋지 못하고 슬롯마다 영구자석을 고정시킨 후 슬롯의 나머지 공간부에 구리선을 권취 하여야 하기 때문에 더욱 작업성이 불량할 뿐만 아니라 회전자의 워주면 표면에 다시 영구자석을 심어서 고정시켜야 하는 문제로 인하여 저단가로 고품질의 제품을 생산하기가 어려운 문제가 있었다.By the way, the conventional structure is not good workability because the permanent magnet must be fixed to each slot, and because the permanent magnet is fixed to each slot, the copper wire must be wound in the remaining space of the slot. Due to the problem that the permanent magnet is planted on the surface of the rotor to be fixed again, it is difficult to produce high quality products at low cost.

따라서 본 고안은, 종래 브러쉬레스 직류전동기의 구조적인 문제와 작업성으로부터 비롯된 단점들을 해결할 수 있는 매우 간단한 구조를 제공코저 한다.Therefore, the present invention provides a very simple structure that can solve the disadvantages resulting from the structural problems and workability of the conventional brushless DC motor.

이를 위하여 본 고안은, 축에 고정되어 있는 회전자의 어느 한쪽 면에 접촉되도록 함과 동시에 축에 고정되도록 최소 4피스로 원통형을 이루도록 영구자석을 고정시키고 커버의 안쪽 면에 홀 센서를 고정시켜서, 회전자 및 축과 함께 영구자석이 회전할 경우 영구자석의 자장 작용을 홀 센서가 감지하여 회전자의 위치를 콘트롤러가 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.To this end, the present invention, while contacting either side of the rotor fixed to the shaft at the same time to secure the permanent magnet to form a cylindrical with a minimum of four pieces to be fixed to the shaft and by fixing the hall sensor on the inner surface of the cover, When the permanent magnet rotates together with the rotor and shaft, the hall sensor detects the magnetic field action of the permanent magnet so that the controller can detect the position of the rotor.

도1은 본 고안의 구조가 장치된 브러쉬레스 직류전동기의 단면도.1 is a cross-sectional view of a brushless DC motor equipped with a structure of the present invention.

도2는 도1의 횡단면도로서 영구자석의 구성을 나타낸 참고도.Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1 reference diagram showing the configuration of a permanent magnet.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 축 12:회전자10: axis 12: rotor

20: 커버 30: 홀 센서20: Cover 30: Hall Sensor

40: 영구자석 100: 슬롯40: permanent magnet 100: slot

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고 하기의 설명에서는 본 고안을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 고안의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, only parts necessary for understanding the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

도1은 본 고안의 구조가 장치된 브러쉬레스 직류전동기의 구조를 나타낸 단면도이고 도2는 축(10) 상에 고정되어 있는 영구자석(40)을 나타낸 참고도이다. 도면을 살펴보면, 앞서 설명한 바와 같이 축(10) 위에 고정되면서 회전자(12)의 일측면에 영구자석(40)이 고정되어 있는데, 영구자석의 고정수단은 본딩(Bonding) 방법을 이용하는 것이 무난하지만 기타 고정 수단을 사용하여도 무방할 것이다.1 is a cross-sectional view showing a structure of a brushless DC motor equipped with a structure of the present invention, and FIG. 2 is a reference diagram showing a permanent magnet 40 fixed on an axis 10. Looking at the drawings, as described above, the permanent magnet 40 is fixed to one side of the rotor 12 while being fixed on the shaft 10, the means of fixing the permanent magnet is good to use a bonding method (Bonding) Other fastening means may be used.

상기 영구자석은 최소 4피스로 이루어지며 하나로 되는 전체의 형상은 도2와 같이 원통형이 될 것이다. 다시 도1과 같이 영구자석(40)의 근접한 부분에는 홀 센서(30)가 위치하고 있는데 이는 커버(20)의 안쪽 면 적당한 부분에 고정될 것이다.The permanent magnet is made up of at least four pieces and the overall shape of the one will be cylindrical as shown in FIG. Again, as shown in FIG. 1, the hall sensor 30 is located in the proximal portion of the permanent magnet 40, which will be fixed to a suitable portion of the inner surface of the cover 20.

이와 같이 구성된 브러쉬레스 직류전동기를 작동시키면 축, 회전자, 영구자석은 같은 방향으로 회전을 하게 되고 영구자석과 근접하고 있는 홀 센서는 영구자석의 자장 작용을 감지하여 콘트롤러의 전자회로가 회전자의 정확한 위치를 항상 감지할 수 있도록 한다. 한편, 상기 콘트롤러의 전자회로 기술은 공지의 기술이므로 상세히 설명하지 않는다.When the brushless DC motor configured as above is operated, the shaft, rotor and permanent magnet rotate in the same direction, and the Hall sensor near the permanent magnet senses the magnetic field of the permanent magnet and the controller's electronic circuit Make sure the exact position is always detected. On the other hand, the electronic circuit technology of the controller is a known technology and will not be described in detail.

이상과 같이 살펴본 본 고안은, 종래의 구조에 비하여 매우 간단한 구조를 가지고 있으며 이로써 작업성이 매우 용이하게 되어 고정밀도의 고품질 제품을 저렴하게 생산할 수 있는 유용한 효과와 함께 슬롯의 공간이 좁아지지 않는 특징이 있어 동일 규격 대비 더 많은 구리선을 슬롯 안으로 권취 할 수 있음으로서 더 큰 파워를 얻을 수 있는 등의 유용한 효과가 있다. 또한 본 고안은 종래의 구조에 비하여 수리 및 보수가 편리하여 사용성 및 내구성에 있어서도 우수한 특징이 있다.The present invention as described above has a very simple structure compared to the conventional structure, thereby making the workability very easy, and the useful effect of producing a high-quality high-quality product at a low price, and the space of the slot is not narrowed. This allows more copper wires to be wound into the slot than the same standard, resulting in greater power. In addition, the present invention is convenient in repair and maintenance as compared to the conventional structure has excellent features in usability and durability.

Claims

The permanent magnet is fixed to a cylindrical shape with at least 4 pieces to be fixed to the shaft while being in contact with one side of the rotor fixed to the shaft, and the hall sensor is fixed to the inner side of the cover. Rotor position detection structure of a brushless DC motor, characterized in that the controller detects the position of the rotor by detecting the magnetic field of the permanent magnet when the permanent magnet rotates.