KR20030029873A - 반경 방향 및 횡방향 플럭스를 갖는, 스위칭된 릴럭턴스모터 - Google Patents

반경 방향 및 횡방향 플럭스를 갖는, 스위칭된 릴럭턴스모터 Download PDF

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KR20030029873A
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딜거엘마
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로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 반경 방향 플럭스 고정자(12)를 구비하며 스위칭된 무브러시 릴럭턴스 모터(10)에 관한 것이며, 상기 고정자의 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18)에는, 회전 가능하게 지지된 아마추어 상에서 적어도 2 개의 아마추어 극(19, 20)으로써 반경 방향으로 작용하는 반경 방향 자기 플럭스(13)를 발생시키기 위한 반경 방향 전기 코일(21 내지 24)이 배열되고, 반경 방향 플럭스 코일(21 내지 24)에 스위칭된 순환식 전류가 공급될 경우 아마추어(11)는 회전 운동을 하며, 상기 회전 운동시 적어도 2 개의 아마추어 극(19, 20)은 아마추어 극(19, 20)을 통해 유도된 반경 방향 자기 플럭스 경로를 단축하기 위해, 각각 자기 여기된 반경 방향 자기 플럭스 극(15, 17) 방향으로 회전된다. 릴럭턴스 모터(10)가 횡방향 플럭스 고정자(27, 57)를 포함하는 것이 제시되며, 상기 고정자의 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b)에는, 아마추어 상(11)에 횡방향으로 작용하는 횡방향 자기 플럭스(41, 42)를 발생시키기 위한 횡방향 전기 코일(36 내지 39)이 할당되고, 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39)에 스위칭된 순환식 전류가 공급될 경우 아마추어(11)는 회전 운동을 한다.

Description

반경 방향 및 횡방향 플럭스를 갖는, 스위칭된 릴럭턴스 모터{Switched reluctance motor with radial and transverse flux}
반경 방향 플럭스 고정자의 반경 방향 플럭스 극에 배열된 반경 방향 플럭스 코일에 스위칭된 순환식 전류가 공급됨으로써, 자기 회전장이 발생되고 아마추어는 회전 운동한다. 아마추어의 극은 자기적으로 여기된 반경 방향 플럭스 극에 대한 방향으로 움직이므로, 반경 방향 플럭스로부터 아마추어를 통해 유도된 반경 방향 자기 플럭스는 가능한 한 짧은 경로를 뒤로 한다.
영문 명칭 "Switched Reluctance"-모터에 근거해서 SR 모터로 명칭되는 스위칭된 릴럭턴스 모터는 비교적 단순하게 구성되기 때문에 높은 신뢰도를 갖는다. 오로지 링 플럭스 고정자에 코일이 장착되며, 상기 코일에는 전류 공급 장치, 일반적으로는 전류 정류기에 의해 순환식 전류가 공급된다. 통상적으로 전류는 삼각형또는 톱니형이다. 아마추어는 예컨대 강자성 재료와 같은 자기 유도성 재료로 구성되며, 고정자에 전기 접촉되지 않는데, 이는 예컨대 자동차 영역에서의 전기 전향 시스템에서의 공기 주행 영역에서와 같이 높은 신뢰도가 요구되는 사용 범위에 대해 원리에 따라 SR 모터가 적합하기 때문이다. 상기 모터 자체에는 전기적 정류가 일어나지 않기 때문에, SR 모터는 예컨대 광업과 같이 폭발의 위험이 있는 환경에도 적합하다.
물론 제한된 환경에서만, 아마추어에 작용하는 자기 에너지가 링 고정자에 의해 발생될 수 있다. 또 다른 문제점은, 반경 방향 플럭스 고정자에 전류를 공급하는 전류 공급 장치가 고장났을 경우 SR 모터 전체가 더 이상 작동될 수 없는 것이다.
본 발명은 회전 가능하게 지지된 아마추어 상에서, 방사 방향으로 작용하는 반경 방향 자기 플럭스를 발생시킬 수 있는 반경 방향 플럭스 고정자를 구비하며, 스위칭된 무브러시 릴럭턴스 모터에 관한 것이다.
도 1A는 횡방향 플럭스 요우크가 링 플럭스 고정자의 외부측에 배열되는, 본 발명에 따라 스위칭된 릴럭턴스 모터의 평면도.
도 1B는 도 1A의 절단선 A-A 선상에서 절취한 릴럭턴스 모터(10)의 횡단면도.
도 2A는 횡단 플럭스 요우크가 아마추어(51)로부터 대향된 정면 상에서, 상기 아마추어를 과도 인장시키도록 배열된, 본 발명에 따른 릴럭턴스 모터(50)의 평면도.
도 2B는 도 2A의 절단선 B-B 선상에서 절취한 릴럭턴스 모터(50)의 횡단면도.
본 발명에 따른 스위칭된 무브러시 릴럭턴스 모터의 경우, 반경 방향 플럭스 고정자에 부가적으로 횡방향 플럭스 고정자가 제공되며 상기 고정자는 아마추어에 횡방향으로 작용하는 횡방향 자기 플럭스를 일으키기에 적합하다. 이에 따라 상기 아마추어는 반경 방향 뿐만이 아니라 횡방향으로도 자기 플럭스에 의해 관류된다. 이로써 더 높은 자기 에너지 밀도를 얻으며, 이는 결국 SR 모터의 높은 전력을 가져온다. 또한 본 발명에 따른 SR 모터는, 양 고정자 각각, 즉 반경 방향 플럭스 고정자 및 횡방향 플럭스 고정자가 다른 고정자와 무관하게 전류를 공급 받을 수 있기 때문에, 더 높은 신뢰성을 갖는다.
본 발명의 바람직한 실시예는 종속항 및 상세한 설명에 제시된다.
서로 할당되며 자기적으로 반대 방향을 향하는 2 개의 횡방향 플럭스 극 사이에 아마추어 극이 이동 가능하게 배열된다. 상기의 방식으로 횡방향 자기 플럭스는 아마추어 상에 최적으로 작용한다.
바람직하게 횡방향 플럭스 고정자는 적어도 2 개의 횡방향 플럭스 요우크를 포함하며 상기 요우크는 서로 할당되고 자기적으로 반대 방향을 향하는 횡방향 플럭스 극을 서로 연결시킨다.
횡방향 플럭스 요우크의 구성 방식과 관련하여 다양한 변형예가 가능한데, 그 중 하기에서는 두 가지 방식이 설명된다. 하기에서 설명될 변형예는 마찬가지로 통합될 수 있다.
적어도 부분적으로 횡방향 플럭스 요우크는 바람직하게는 아마추어에 대향된 반경 방향 플럭스 고정자의 면에 배열되므로, 각각의 횡방향 플럭스 요우크를 거쳐서 흐르는 자기 플럭스는 아마추어에 대향된 반경 방향 플럭스 고정자의 면을 스쳐 지나간다. 내부 회전자인 본 발명에 따른 SR 모터의 구성 방식의 경우, 횡방향 플럭스 요우크는 반경 방향 플럭스 고정자의 외부에 배열되며 횡방향 플럭스 요우크를 통해 흐르는 자기 플럭스는 반경 방향 플럭스 고정자의 외부측을 스쳐 흐른다.
횡방향 플럭스 요우크는 반경 방향 플럭스 고정자와 무관한 구성 유닛으로서 실시될 수 있다. 그러나, 상기 횡방향 플럭스 요우크가 부분적으로 반경 방향 플럭스 고정자에 의해 형성될 수도 있다. 이로써 상기 고정자는 반경 방향 자기 플럭스 뿐만 아니라 횡방향 자기 플럭스도 유도한다.
원리적으로 상기의 횡방향 플럭스 요우크의 실시예와 결합되어서도 사용될 수 있는 횡방향 플럭스 요우크의 또 다른 실시예의 경우, 횡방향 플럭스 요우크는 아마추어의 대향된 정면에 배열되며, 각각 하나의 제 1 횡방향 플럭스 요우크는 제 1 횡방향 플럭스 극과 함께 하나의 정면 상에 배열되고, 제 2 횡방향 플럭스 요우크는 상기의 제 1 횡방향 플럭스 극에 자기적으로 할당된 제 1 횡방향 플럭스 극과 함께, 대향된 정면 상에 배열된다. 횡방향 플럭스 요우크는 반구형으로 실시될 수 있으며 예컨대 아마추어의 하나의 정면에 배열된 다수의 횡방향 플럭스 요우크는 상기 반구의 중점에서 서로 연결될 수 있다.
바람직하게 횡방향 플럭스 극과 반경 방향 플럭스 극은 서로 오프셋으로 배열된다. 이때 각각 적어도 하나의 횡방향 플럭스 극은, 아마추어의 균등한 회전 모멘트 곡선이 얻어질 수 있도록 2 개의 반경 방향 플럭스 극 사이에 오프셋되게 배열된다. 균등한 회전 모멘트 곡선을 얻기 위해서는, 횡방향 플럭스 극 및 반경 방향 플럭스 극이 적합한 형태로 서로 오프셋되게 배열될 뿐만 아니라, 횡방향 플럭스 극과 반경 방향 플럭스 극에 적합하게 전류가 공급된다.
본 발명에 따른 릴럭턴스 모터의 신뢰도를 높이기 위해 바람직하게는, 반경 방향 플럭스 코일에 전류를 공급하기 위해 제 1 전류 공급 시스템이 제공되고, 횡방향 플럭스 코일에 전류를 공급하기 위해 제 2 전류 공급 시스템이 제공된다. 전류 공급 시스템으로서는 예컨대 전류 정류기가 적합하다.
전류 공급 시스템 또는 전류 정류기는 바람직하게는 서로 커플링되므로, 반경 방향 플럭스 코일 또는 횡방향 플럭스 코일에의 전류 공급은 서로 통합될 수 있다. 상기 조치를 통해서 특히 이미 언급된, 아마추어의 균등한 회전 모멘트 곡선을 얻을 수 있다.
양 전류 공급 시스템은 바람직하게는, 하나의 전류 공급 시스템이 고장났을 경우 다른 하나가 계속 작동될 수 있도록 형성된다. 이로써 적어도 하나의 전류 공급 시스템은, 하나의 전류 공급 시스템이 고장났을 경우에도 본 발명에 따른 릴럭턴스 모터가 작동할 수 있는 상태로 되도록, 작동될 수 있다.
그러나 원리적으로는 횡방향 플럭스 코일 및 반경 방향 플럭스 코일에 전류를 공급하기 위해, 예컨대 단독 전류 정류기와 같은 공통의 전류 공급 시스템이 제공되는 것도 가능하다. 경우에 따라서 필요한 전류 정류기는, 예컨대 구성 그룹을 이중으로 하는 것을 통한 조치를 통해서 특히 작동이 안전하게 형성될 수 있다.
아마추어는 반경 방향 및 횡방향으로 자기 플럭스에 의해 관류되며, 상기 아마추어는 바람직하게는 페라이트 또는, 전기적으로는 불리하나 자기 전도성은 양호한 소결 금속으로 구성된다. 상기와 같은 재료는 횡방향 플럭스 요우크가 반경 방향 플럭스 고정자에 의해서 부분적으로 형성되는, 위에서 설명한 조치의 경우에 바람직하다. 반경 방향 및 횡방향 자기 플럭스에 의해 관류되는 반경 방향 플럭스 고정자의 영역은 바람직하게는 페라이트 또는, 항상 전기 전도성은 불리하고 자기 전도성은 양호한 소결 금속이다.
반경 방향 플럭스 고정자는 바람직하게는 링형이다. 예컨대 직사각형 외부 구조 또는 그와 같은 형태의 다른 형태도 고려될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되며 하기의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
하기에서는 도 1A, B에 따른, 스위칭된 무브러시 릴럭턴스 모터(10)가 우선설명된다. 반경 방향 플럭스 고정자(12)는 반경 방향으로 작용하는 반경 방향 자기 플럭스를 아마추어(11) 상에 발생시키기 위해 사용되며, 아마추어는 회전 가능하게 회전축(14)에 지지된다. 반경 방향 플럭스(13)는 반경 방향 플럭스 고정자(12)의 반경 방향 플럭스 극(15, 17 및 16, 18)으로부터 아마추어(11)의 아마추어 극(19, 20)을 거쳐 흐른다. 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18)에는 반경 방향 플럭스 코일(21 내지 24)이 배열되며 상기 코일에는 전류 공급 시스템을 형성하는 전류 정류기(25)를 통해 순환식 전류가 공급된다. 상기 코일(21 내지 24)의 전류 공급은 예컨대 아마추어(11)의 각각의 위치 및/또는 속도에 따른다. 상기 전류 정류기(25)는 상기와 같은 목적으로 적절한 제어 및 조절 유닛을 포함할 수 있다.
도 1A에 도시된 아마추어(11)의 위치에서, 반경 방향 자기 플럭스(13)는 링고정자 극(15)으로부터 아마추어 극(19)까지 또한 아마추어(11)를 거쳐서 아마추어 극(20) 쪽으로 흐른다. 반경 방향 플럭스(13)는 상기 지점으로부터 반경 방향 플럭스 극(17) 쪽으로 흐른다. 자기 원은 고정자 링(26)을 통해 폐쇄되며, 상기 링에는 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18)이 배열된다. 상기 위치에서는, 도면이 개략적으로 도시됨에도 불구하고 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18)의 형상과 관련하여, 스위칭된 릴럭턴스 모터의 전형적 특징들이 분명히 나타나는 것을 알 수 있는데, 즉 반경 방향 플럭스 극은 아마추어 쪽을 향해 돌출하는 것을 알 수 있다. 물론 상기의 특징들은 필수적인 것은 아니다.
아마추어(11)는 자기 플럭스(13)의 경로를 단축하려고 하며, 아마추어(11)는 도시된 위치로부터 나와서 반경 방향 플럭스 극(15 내지 17)의 방향으로 회전되므로, 회전축(14)에 작용할 수 있는 회전 모멘트가 발생된다. 반경 방향 플럭스 코일(21, 23)에 전류가 공급된 후 이어서, 반경 방향 플럭스 코일(22, 24)에 전류가 공급되므로, 아마추어(11)는 회전축(14) 옆에 표시된 화살표로 도시된 회전 운동을 한다.
반경 방향 플럭스 고정자(12)에 부가적으로, 릴럭턴스 모터(10)는 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b)을 구비한 횡방향 플럭스 고정자(27)를 포함한다(도 1A에서 인덱스 "a"가 제공된 횡방향 플럭스 극(28a 내지 31a) 만이 도시된다). 횡방향 플럭스 극(28a, 28b)은 횡방향 플럭스 요우크(32), 횡방향 플럭스 극(29a, 29b 내지 31a, 31b)을 통해 횡방향 플럭스 요우크(33 내지 35)에 상응하게 서로 연결된다.
횡방향 플럭스 요우크(32 내지 35)에는 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39)이 배열되며, 상기 코일은 전류 정류기(40)를 통해 순환식 전류를 공급받는다. 전류 정류기(25)는 제 1 전류 공급 시스템을, 전류 정류기(40)는 제 2 전류 공급 시스템을 형성한다. 도면을 단순화하기 위해, 도면에서 각각의 횡방향 플럭스 요우크(32 내지 35)에는 각각 단지 하나의 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39)이 할당되며 다수의 횡방향 플럭스 코일도 가능하다. 예컨대 모든 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b)에는 각각 하나의 횡방향 플럭스 코일이 할당되는 것도 가능하다.
횡방향 플럭스 코일(36 내지 39)에 의해, 횡방향으로, 즉 회전축(14)에 대해 평행하게 아마추어(11) 상에 작용하는 횡방향 플럭스가 발생될 수 있으며, 전류 정류기(40)를 통해서 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39)에 스위칭된 순환식 전류가 공급될 경우 아마추어(11)는 회전 운동할 수 있다. 이로써 전류 정류기(25)가 고장난 경우에도, 릴럭턴스 모터(10)는 계속해서 작동될 수 있다.
예컨대 횡방향 자기 플럭스(41, 42)는 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 또는 30a, 30b)의 경우 도 1A에 도시된다. 횡방향 플럭스(41, 42)는 횡방향 플럭스 코일(36 또는 38)에 전류가 공급됨으로써 실현된다.
아마추어(11)는 횡방향 플럭스(41, 42)의 경로를 단축하고자 하며, 아마추어 극(19)은 횡방향 플럭스 극(28a, 28b) 방향으로, 아마추어 극(20)은 횡방향 플럭스 극(30a, 30b) 방향으로 회전된다.
또 다른 바람직한 횡방향 자기 플럭스(43, 44)는 도 1B에 도시된다. 횡방향 플럭스(43, 44)는 횡방향 플럭스 코일(37 또는 39)에 전류가 공급됨으로써 야기되며, 반경 방향 플럭스 고정자(12) 외부측에 배열된 횡방향 플럭스 요우크(33 또는 35)를 거쳐 흐른다. 도 1B에서, 아마추어(11)는 도 1A와는 다른 위치를 취하며 단순화 및 개관을 용이하게 하기 위한 이유로, 도시 가능한 반경 방향 플럭스 극(15, 16)은 도시되지 않는다.
도 1A에 도시된 실시예의 경우, 횡방향 플럭스 요우크(32 내지 35)는 반경 방향 플럭스 고정자(12)의 링(26)을 스쳐 지난다. 상기 요우크는 바람직하게는, 반경 방향으로 라미네이트된 변압기 시이트(transformer sheet)로 구성된다. 이에 상응되게 반경 방향 플럭스 고정자(12)는 변압기 시이트를 포함하며, 상기 시이트는 회전축(14)에 가로질러서 라미네이트된다.
원리적으로는, 횡방향 플럭스 요우크가 적어도 부분적으로 반경 방향 플럭스 고정자에 의해 형성되는 것이 가능한데, 예컨대 고정자 링은 횡방향 자기 플럭스를 안내한다.
도 1B에 따른 도면의 경우, 횡방향 플럭스 고정자(27)는 반경 방향 플럭스 고정자(12)에 대해 간격을 두고 배열된다. 도시된 실시예의 경우 원리적으로는 횡방향 플럭스 고정자가 반경 방향 플럭스 고정자에 직접 배열되는 것이 가능하다.
상기 실시예의 경우 전류 정류기(25, 40)는 각각 서로 무관하게 작동될 수 있으므로, 릴럭턴스 모터(10)의 높은 작동 안정성에 이를 수 있다. 검출 장치(45)는 릴럭턴스 모터(10)와 관련하여, 예컨대 아마추어(11)의 각각의 위치와 관련하여, 전류 정류기(25, 40)에 각각 서로 무관하게 실제값(자세히 표시되지 않은 화살표로 도시됨)을 제공하므로, 전류 정류기(25, 40)는 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18) 또는 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b)에 적절하게 순환식 전류를 공급할 수 있다.
부가적으로 전류 정류기(25, 40)는 중심의 제어부(46)에 의해 제어되므로, 반경 방향 플럭스 고정자(12) 및 횡방향 플럭스 고정자(17)의 전류 공급은 통합된다. 검출 장치(45)는 제어부(46)에도 실제값을 제공하며 상기 실제값 및 도시되지 않은 목표값 프리세팅에 따라 전류 정류기(25, 40)를 제어하므로, 예컨대 도 1A에 도시된 아마추어(11)의 위치에서는 우선 반경 방향 플럭스 코일(21, 23) 및 이어서 횡방향 플럭스 코일(36, 38)에 전류가 공급된다.
릴럭턴스 모터(10)에서, 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b)은 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18)에 대해서 오프셋되게 배열되며, 각각 하나의 횡방향 플럭스 극은 2 개의 반경 방향 플럭스 극 사이에서 중앙에 위치한다. 이는 회전축(14)에서 측정될 수 있는 회전 모멘트의, 가능한한 균등한 회전 모멘트 곡선을 생성하기 위한 전류 정류기(25, 40)의 통합된 제어와 상호 작용될 시에 사용된다. 반경 방향 플럭스 극 사이에 횡방향 플럭스 극이 중앙에 배치됨으로써, 양 회전 방향으로의 균등한 회전 모멘트 곡선이 가능해진다.
그러나 원리적으로는 하나의 회전 방향으로의 작동을 위해서만 본 발명에 따른 릴럭턴스 모터가 제공되는 경우에, 횡방향 플럭스 극이 반경 방향 플럭스 극 사이의 중심에 매번 배열되지는 않는 것도 고려될 수 있다. 상기 횡방향 플럭스 극은 아마추어의 회전 방향으로 횡방향 플럭스 극 앞에 있는 반경 방향 플럭스 극에 가깝게 배열될 수도 있다.
도 2A, 2B에 도시된 릴럭턴스 모터는 반경 방향 플럭스와 관련되는 그 부품에 대해서, 릴럭턴스 모터(10)와 동일하게 구성되며, 단지 전류 정류기(25) 대신에 전류 정류기(51)가 제공되는 것만 다른데 상기 전류 정류기는, 부가적으로 추후에 더 자세히 설명되는, 횡방향 자기 플럭스와 관련된 부품에 전류를 공급한다. 반경 방향 자기 플럭스와 관련된, 릴럭턴스 모터(50)의 부품은 릴럭턴스 모터(10)의 부품에 상응하게 동일한 부호가 제공된다.
릴럭턴스 모터(50)의 횡방향 플럭스 고정자(57)는, 요우크(62, 63, 64 또는 65)를 통해서 각각 서로 연결되는 횡방향 플럭스 극(58a, 60a, 59a, 61a, 59b, 61b)을 포함한다. 횡방향 플럭스 극(58b 내지 61b) 및 횡방향 플럭스 요우크(64, 65)는 도 2A는 도시되지 않는다. 횡방향 플럭스 요우크(62, 63)는 아마추어(11)의 상부측 면에, 횡방향 플럭스 요우크(64, 65)는 아마추어의 하부측 정면에 배열되며, 횡방향 플럭스 요우크(62 내지 65)는 각각의 정면을 과도하게 인장시킨다. 횡방향 플럭스 요우크(62, 63 및 64, 65)는 각각 서로 십자형으로 연결된다. 회전축(14)은 횡방향 플럭스 요우크(62, 63 및 64, 65)를 관통하며 예컨대 회전 가능하게 상기 요우크에 지지된다. 그러나 원리적으로는, 정면측으로 아마추어를 과도하게 인장시키는 횡방향 플럭스 요우크가 아마추어의 각각의 회전축 옆에 배열되는 것도 가능하다.
횡방향 플럭스 요우크(62 내지 65)에는 횡방향 플럭스 코일(66, 67, 68 또는 69)이 배열되며, 상기 코일들에 의해 횡방향 자기 플럭스가 발생될 수 있고, 횡방향 자기 플럭스는 아마추어를 횡방향, 즉 회전축(14)에 대해 평행한 방향으로 관류한다. 아마추어(11)는 횡방향 자기 플럭스의 경로를 단축하려고 하며, 자기적으로 여기된 횡방향 플럭스 극(58a 내지 61b)의 방향으로 회전된다. 횡방향 플럭스 코일(66 내지 69)에 전류를 공급하기 위해 도 2A, 2B에 따른 실시예에서는, 반경 방향 플럭스 코일(21 내지 24)에도 전류를 공급하는 전류 정류기(51)가 제공된다. 릴럭턴스 모터(50)에 대한 실제값을 검출하기 위한 검출 장치는 단순화의 이유로 도 2A에서는 도시되지 않는다.
본 발명의 또 다른 변형예가 도시된다. 또한 상세한 설명 및 청구항에 제시된 방법들은 임의로 통합될 수 있다.
상기 실시예의 스위칭된 릴럭턴스 모터는 4 개의 반경 방향 플럭스 극과 2 개의 아마추어 극을 갖는 소위 4/2 모터이다. 본 발명에 따른 원리는 원칙적으로는, 스위칭된 릴럭턴스 모터의 모든 종류에서 사용될 수 있는데, 예컨대 소위 3/2 모터 또는 6/8 모터에서 사용될 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예는 소위 6/4 모터에서 제공된다.
횡방향 플럭스 극의 수는 반경 방향 플럭스 극의 수와 반드시 일치해야 되는 것은 아니며, 상기 실시예에서는 반경 방향 플럭스 극보다 2 배로 많은 횡방향 플럭스 극이 제공된다. 원리적으로는 반경 방향 플럭스 극보다 4배 많은 횡방향 플럭스 극이 제공되거나 또는 반경 방향 플럭스 극과 동일한 횡방향 플럭스 극이 제공될 수도 있다.
반경 방향 플럭스 고정자와 횡방향 플럭스 고정자가 컴팩트한 구성 유닛을 형성할 수 있는 것이 제시된다.
본 발명에 따른 개념은 소위 외부 회전자 모터에 적용될 수 있다.

Claims (13)

  1. 반경 방향 플럭스 고정자(12)를 구비하며 스위칭된 무브러시 릴럭턴스 모터(10, 50)로서, 상기 고정자의 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18)에는, 회전 가능하게 지지된 아마추어 상에서 적어도 2 개의 아마추어 극(19, 20)으로써 반경 방향으로 작용하는 반경 방향 자기 플럭스(13)를 발생시키기 위한 반경 방향 전기 코일(21 내지 24)이 배열되고, 반경 방향 플럭스 코일(21 내지 24)에 스위칭된 순환식 전류가 공급될 경우 아마추어(11)는 회전 운동을 하며, 상기 회전 운동시 적어도 2 개의 아마추어 극(19, 20)은 아마추어 극(19, 20)을 통해 유도된 반경 방향 자기 플럭스 경로를 단축하기 위해, 각각 자기적으로 여기된 반경 방향 자기 플럭스 극(15, 17) 방향으로 회전되는 릴럭턴스 모터(10, 50)에 있어서,
    릴럭턴스 모터가 횡방향 플럭스 고정자(27, 57)를 포함하는 것이 제시되며, 상기 고정자의 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b, 58a, 58b 내지 61a, 61b)에는, 아마추어 상(11)에 횡방향으로 작용하는 횡방향 자기 플럭스(41, 42)를 발생시키기 위한 횡방향 전기 코일(36 내지 39, 66 내지 69)이 할당되고, 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39, 66 내지 69)에 스위칭된 순환식 전류가 공급될 경우 아마추어(11)는 회전 운동을 실행할 수 있는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터(10, 50).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b, 58a,58b 내지 61a, 61b)은, 상기 아마추어 극(19, 20)이, 서로 할당되고 자기적으로 서로 반대 방향인 2 개의 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b, 58a, 58b 내지 61a, 61b) 사이에서 움직일 수 있게 배열되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 횡방향 플럭스 고정자(27, 57)는 적어도 2 개의 횡방향 플럭스 요우크(32 내지 35, 62 내지 65)를 포함하며, 상기 요우크는, 서로 할당되고 자기적으로 서로 반대 방향인 2 개의 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b, 58a, 58b 내지 61a, 61b)를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 부분적으로 횡방향 플럭스 요우크(32 내지 35)는 아마추어(11)에 대해 대향된 반경 방향 플럭스 고정자(12)의 면, 특히 반경 방향 플럭스 고정자(12)의 외부측으로 배열되므로, 각각의 횡방향 플럭스 요우크(32 내지 35)를 통해 흐르는 자기 플럭스는 아마추어(11)에 대향된 반경 방향 플럭스 고정자(12)의 면 또는 반경 방향 플럭스 고정자(12)의 외부측을 스쳐 지나는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 횡방향 플럭스 요우크(32 내지 35)는 부분적으로 반경 방향 플럭스 고정자(12)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 횡방향 플럭스 요우크(62 내지 65)는 각각 아마추어를 반구형으로 과도 인장하도록 아마추어(11)의 대향된 정면에 배열되며, 각각 하나의 제 1 횡방향 플럭스 요오크(62, 63)는 제 1 횡방향 플럭스 극(58a, 60a, 59a, 61a)과 함께 하나의 정면 상에 배열되고, 제 2 횡방향 플럭스 요우크(64, 65)는, 제 1 횡방향 플럭스 극(58a, 60a, 59a, 61a)에 자기적으로 할당된 제 2 횡방향 플럭스 극(58b, 60b, 59b, 61b)과 함께 대향된 정면 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각 적어도 하나의 횡방향 플럭스 극(28a, 28b 내지 31a, 31b, 58a, 58b 내지 61a, 61b)은, 아마추어(11)의 균등한 회전 모멘트 곡선에 도달되도록 2 개의 반경 방향 플럭스 극(15 내지 18) 사이에 오프셋되게 배열되는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 반경 방향 플럭스 코일(21 내지 24)에 전류를 공급하기 위해 제 1 전류 공급 시스템(25), 특히 제 1 전류 정류기가 제공되고, 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39, 66 내지 69)에 전류를 공급하기 위해 제 2 전류 공급 시스템(40), 특히 제 2 전류 정류기가 제공되는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전류 공급 시스템(25, 40)은 커플링되므로, 반경 방향 플럭스 코일(21 내지 24) 또는 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39, 66 내지 69)에의 전류 공급은 서로 통합될 수 있는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 제 1 또는 제 2 전류 공급 시스템(25, 40)이 고장났을 경우 고장나지 않은 다른 전류 공급 시스템(40, 25)이 계속 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  11. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 횡방향 플럭스 코일(36 내지 39, 66 내지 69)에 전류를 공급하고, 반경 방향 플럭스 코일(21 내지 24)에 전류를 공급하기 위해, 공통의 전류 공급 시스템(51), 특히 단독 전류 정류기가 제공되는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 아마추어(11)는 실제로 페라이트 또는 전기 전도성이 불리하고 자기 전도성이 양호한 소결 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반경 방향 플럭스 고정자(12)는 실제로 링형인 것을 특징으로 하는 릴럭턴스 모터.
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