KR20040080853A

KR20040080853A - Vector motor

Info

Publication number: KR20040080853A
Application number: KR1020030016219A
Authority: KR
Inventors: 연제신
Original assignee: 연제신
Priority date: 2003-03-14
Filing date: 2003-03-14
Publication date: 2004-09-20

Abstract

PURPOSE: A vector motor and a method for operating the same are provided to effectively and smoothly rotate a rotor with a stronger force. CONSTITUTION: A vector motor comprises a stator(10); a rotor(1) arranged in the stator, and which has a rotor shaft(2); a plurality of first rotor magnets(6) attached to the outer surface of the rotor shaft; and a plurality of second rotor magnets(6') which are non-radially arranged and attached to the outer surface of the rotor shaft. The first rotor magnets are attached through a support board bent by approximately 90 degrees, and the second rotor magnets are attached through a support board bent by approximately 90 degrees. The vector motor further includes a first stator magnet(11) corresponding to the first rotor magnet, and a second stator magnet(11') corresponding to the second rotor magnet.

Description

VECTOR MOTOR

본 발명은 각종 전동기(예 : 공작기계, 자동차, 선박, 비행기)에 적용이 가능한 벡터 전동기에 관한 것으로서, 자력을 벡터 전동력으로 변환시킴으로 동력을 발생시켜 전동기의 회전자축을 회전시킴으로 보다 원활하고, 능률적이고, 효과적인 전동기를 제공코자 하는 것이다.The present invention relates to a vector electric motor that can be applied to various electric motors (for example, machine tools, automobiles, ships, airplanes), and converts the magnetic force into a vector electric force to generate power to rotate the rotor shaft of the motor, thereby making it more smooth and efficient. To provide an efficient and effective motor.

일반적으로, 영구자석의 인력과 반발력에 의해서 작동하는 전동기는 잘 알려진 종래 기술이다. 이와 같은 종래 전동기 많은 부품중에 고정자와 회전하는 회전자가 핵심부품인것도 잘 알려진 사실이다.In general, electric motors operated by the attraction and repulsion of permanent magnets are well known in the art. It is also well known that the stator and the rotating rotor are the core parts among many parts of the conventional motor.

즉, 고정자는 일정간격을 두고 원주 주변으로 영구자석들이 구성되어 있다. 회전자는 회전하는 회전자축을 중심으로 일정간격을 두고 자석 원주 주변으로 전자석들이 구성되어 있다. 각각의 전자석은 코어(core)부위가 있고 코일로 감겨져 있다. 이 전자석에 전기를 통함으로써 전자석 레버 힘이 회전자에 작용하여 이 전자 자석의 반발력과 자석의 인력을 가지게 된다. 회전자와 고정자의 방향에 맞추어져서 전자석들이 회전자를 회전시키기 위한 대립의 전자력을 생성시키는 회전자와 고정자의 자석들의 정열에 의하여 적당한 펄스로 작동하는 것이다.That is, the stator is composed of permanent magnets around the circumference at regular intervals. The rotor consists of electromagnets around the magnet circumference with a certain distance around the rotating rotor shaft. Each electromagnet has a core and is wound in a coil. By applying electricity to the electromagnet, the electromagnet lever force acts on the rotor to have the repulsive force of the electromagnet and the attraction of the magnet. The electromagnets operate in proper pulses by the alignment of the magnets of the rotor and stator, which are aligned in the direction of the rotor and stator, creating an opposing electromagnetic force for rotating the rotor.

만약 회전자와 고정자의 자석들이 정열이 안되었을 때 전동기가 회전시작하기 위한 장치도 포함되어 있다.If the magnets of the rotor and stator are not aligned, a device for starting the motor is also included.

다만, 더 부가된 부품에 대하여 구체적으로 언급않는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자이면 누구나 전동기 구조에 대하여 이해하고 있기 때문이다.However, the additional parts are not mentioned in detail because anyone with ordinary skill in the art understands the motor structure.

이 기술분야에 있어서 고정자와 회전자의 자석들이 회전자의 회전축에 의해서 방사상으로 배열되어 있음으로 이들 고정자와 회전자의 자석들 사이에서 작동하는 자력 역시 회전자의 회전축에 대하여 방사상으로 형성되어진다.In this technical field, the magnets of the stator and the rotor are arranged radially by the axis of rotation of the rotor, so that the magnetic force acting between these magnets of the stator and the rotor is also radially formed about the axis of rotation of the rotor.

따라서, 고정자와 회전자 자석들 사이에 형성되는 자력의 인력과 반발력이 레버의 힘이 회전자를 회전케하는 힘으로 전환되어지는 결과가 되는 것이다.Therefore, the attractive force and repulsive force of the magnetic force formed between the stator and the rotor magnets are the result that the force of the lever is converted into the force to rotate the rotor.

그러나, 기존의 전동기를 사용할 경우 고정자와 회전자의 자석들이 방사상으로 정열되어 있어 이들 자석들 사이에 생성되는 자력이 능률적이고 효과적으로 레버(지레)운동을 합력과 분력 회전운동으로 전환시키지 못하기 때문에, 능률적이고 효과적인 전동기의 전동력을 발생할 수 없는 문제점 등이 있었던 것이다. 또한 과다한 전력이 소비되기 때문에 경제적일 수도 없는 단점이 있기도 한 것이다.However, in the case of the conventional electric motor, the magnets of the stator and the rotor are arranged in a radial manner so that the magnetic force generated between these magnets efficiently and effectively does not convert the lever movement to the joint force and the component rotational movement. There was a problem that can not generate an efficient and effective electric power of the motor. In addition, there is a disadvantage that can not be economical because of excessive power consumption.

이에, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 기존의 전동기가 능률적, 효과적, 경제적이 못되는 문제점을 동시에 일소할 수 있는 벡터 전동기를 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.Thus, the present invention has completed the present invention with the technical problem of the present invention to provide a vector electric motor that can simultaneously eliminate the problem that the existing electric motor is not efficient, effective, economical as described above.

첫째로 본 발명은 벡터 전동을 적용함으로 전동기의 전동력을 월등히 향상시키는 벡터 전동기를 제공하는 것이다.Firstly, the present invention provides a vector electric motor that significantly improves the electric power of an electric motor by applying vector electric power.

둘째로 본 발명은 고정자와 회전자의 자석들 사이에 작동하는 자력을 벡터 전등으로 활용함으로써 보다 효과적이고 능률적으로 합력과 분력 운동을 회전운동으로 전환시켜 보다 효과적이고 능률적으로 전동기의 힘을 발생하게 하는 벡터 전동기를 제공하는 것이다.Secondly, the present invention utilizes the magnetic force acting between the magnets of the stator and the rotor as a vector light, which effectively and efficiently converts the force and the partial force into rotational motion to generate the power of the electric motor more effectively and efficiently. It is to provide a vector electric motor.

셋째로 본 발명은 고정자와 회전자로 구성되어 고정자 자석 과 반대측의 회전자 자석들이 적어도 네 개 이상의 세트로 되어있다.Thirdly, the present invention is composed of a stator and a rotor, and the rotor magnets on the opposite side of the stator magnet have at least four sets.

회전자가 회전함으로 회전자 자석들이 반대극의 고정자 자석들과 계속적인정열로 움직이기에 인력과 반발력의 자력이 회전자를 더욱 잘 회전시키게 하는 벡터 전동기를 제공하는 것이다.As the rotor rotates, the rotor magnets move in constant alignment with the stator magnets on the opposite pole, providing a vector electric motor that allows the magnetic force of attraction and repulsion to rotate the rotor better.

넷째로 본 발명은 회전자 자석들이 회전축으로부터 방사상으로도 반작용편과 이와 40°로 꺽어진 작용편으로 구성된 굽은 지지대에 부착되어 반대극의 고정자석들과도 90°로 꺽어지게 되어 이들 회전자 영구자석 및 고정자 전자석들의 적어도 한 벌 이상으로 되어 회전자를 보다 수월하게 회전시키게 한 벡터 전동기를 제공하는 것이다.Fourth, the present invention is the rotor magnet is attached to the bent support consisting of the reaction piece and the working piece bent at 40 ° radially from the rotation axis to be bent at 90 ° with the stator magnets of the opposite pole permanently It is to provide a vector electric motor made of at least one pair of magnets and stator electromagnets to rotate the rotor more easily.

도 1은 본 발명의 회전자축의 회전운동에 따른 고정자와 회전자를 가진 벡터 전동기의 일 실시예를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a vector electric motor having a stator and a rotor according to the rotational movement of the rotor shaft of the present invention.

도 2는 본 발명의 회전자 영구자석과 고정자 전자석 사이에 야기되는 벡터 전동기의 힘을 도시한 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing the force of the vector electric motor caused between the rotor permanent magnet and the stator electromagnet of the present invention.

도 3은 본 발명의 회전자를 도시한 사시도.Figure 3 is a perspective view of the rotor of the present invention.

도 4는 본 발명의 회전자를 도시한 측면도.Figure 4 is a side view showing the rotor of the present invention.

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

1 : 회전자 2 : 회전축1: rotor 2: axis of rotation

3 : 반작용편 4 : 작용편3: reaction piece 4: action piece

6,6′: 회전자 영구자석 10,10′: 고정자6,6 ′: rotor permanent magnet 10,10 ′: stator

11,11′: 고정자 전자석 12 : 구리줄11,11 ′: Stator electromagnet 12: Copper strip

20 : 벡터 전동기20: vector electric motor

본 발명에 따른 벡터 전동기는 전자력을 회전 운동력으로 변환시키는 벡터 전동 운동의 원리를 이용한 발명이다. 벡터 전동 운동의 기본 원리는 잘 알려졌으나 이 벡터 전동 운동의 원리를 전동기의 구성에 적용한 것은 본 발명 이전에는 찾아볼 수 없었다.The vector electric motor according to the present invention is an invention using the principle of the vector electric motion to convert the electromagnetic force into a rotational motion force. The basic principle of the vector electric motion is well known, but the application of the principle of the vector electric motion to the configuration of the electric motor has not been found before the present invention.

벡터와 벡터 전동운동은 수학이나 물리학에서 알려진 개념이며, 특별히 대각선 벡터, 또는 수직과 수평의 벡터 대조 등은 목적물의 운동을 분석하여 적용하는데는 유용한 것이다. 벡터 전동운동의 이점은 자연물에서도 잘 나타나 있다.Vectors and vector power movements are known concepts in mathematics and physics. In particular, diagonal vectors or vertical and horizontal vector contrasts are useful for analyzing and applying the motion of a target. The benefits of vector power movement are also evident in natural objects.

특별히 동물들이 고속으로 달려갈 때 동물의 뼈가 고속으로 달리게 잘 적용된 것을 관찰할 수 있다. 이들 동물의 전반신에 있는 치이타아(Cheetah), 견갑골(Acapula) 및 상박골과 후반신의 골반(Pelvio) 및 대퇴골(Qemun)이 지평과 수평이지만 약 90°로 구부릴 수 있게 되어있다.In particular, when animals run at high speeds, they can be observed that their bones are well adapted to running at high speeds. The cheetah, scapula and humerus and pelvis and femur in the first half of these animals are horizontal and horizontal but can be bent at about 90 °.

동불뼈의 구조가 벡터원리를 적용하는 분석 검토될 수 있다. 갑골과 상박골인 벡터 원리는 두 벡터가 교차되는 관절에서 생성되는 것이다.The structure of the sinus bone can be analyzed to apply the vector principle. The vector principle, the carapace and the humerus, is created at the joint where the two vectors intersect.

즉 두 벡터는 관절을 향한 방향과 관절에서 벗어나려는 방향을 가지고 있다. 어느 경우에나 관절에서 합력벡터가 존재한다. 따라서 치이타아, 견갑골 및 상박골이 중력에 대한 동물의 체중 때문에 관절을 향하여 균등한 힘으로 작용하고, 동일하게 골반과 대퇴골이 다른 관절을 향하여 균등한 힘으로 작용한다.That is, the two vectors have a direction toward the joint and a direction toward the joint. In either case, there is a force vector at the joint. Thus, Chiitaa, scapula and humerus act as equal forces towards the joints due to the weight of the animal against gravity, and pelvis and femur act as equal forces towards other joints.

따라서 양 관절에서 얻어지는 벡터는 전진하는 방향점을 가지며 이와 같이 동물들에게 자연적인 전진의 운동량이 생성되는 것이다.Therefore, the vector obtained from both joints has a forward direction point and thus the natural forward momentum is generated in the animals.

이와 같은 벡터 전동운동의 원리는 기계적인 운동을 개선하는데 적용되고 있다. 예를 들면 본 발명자의 미국특허 제4995627호, 제5064212호 및 제5505490호에 표시된데로 차량구조의 개량을 목적으로 벡터 배열들을 적용 실시하였다. 본 발명은 전동기전력발전을 개량하기 위하여 벡터 운동의 장점을 활용한 것이기도 하다.The principle of the vector drive motion is applied to improve the mechanical motion. For example, as shown in the present inventors US Pat. Nos. 4,95627,5064212 and 55,5490, vector arrangements were applied for the purpose of improving the vehicle structure. The present invention also takes advantage of the vector motion to improve the electromotive force generation.

본 발명의 벡터 전동기(20)는 적어도 한 벌의 회전자 영구자석(6)과 반대극의 고정자 전자석으로 된 회전자(1)와 고정자(10,10′)로 구성되어 있다.The vector electric motor 20 of this invention consists of the rotor 1 and the stator 10 and 10 'which consist of at least one rotor permanent magnet 6, and the stator electromagnet of the opposite pole.

벡터 전동기(20)의 추가되는 부품은 본 발명에 속한 통상의 지식을 가진 사람이 이해할 수 있는 것이기에 구체적으로 표현하지 않을 것임을 첨언하는 바이다.The additional parts of the vector electric motor 20 are understood by those of ordinary skill in the art and will not be specifically described.

도 1은 본 발명에서 제공하는 벡터 전동원리를 이용하는 벡터 전동기(20)의 바람직한 일 실시예를 도시한 단면도이며, 회전자축의 회전축(2)에 따른 고정자(10)와 회전자(1)를 가진 벡터 전동기(20)로써 이들 도면과 함께 본 발명의 구성 등을 상세히 설명하기로 한다.1 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of a vector electric motor 20 using the vector transmission principle provided by the present invention, having a stator 10 and a rotor 1 along a rotating shaft 2 of the rotor shaft. As the vector electric motor 20, the configuration and the like of the present invention will be described in detail together with these drawings.

고정자(10,10′)는 규소강판과 같은 금속으로 만들어져 있고 원통형으로 되어 있어 이 고정자(10)(10′)안에서 회전자(10)가 회전하게 되어있다. 고정자(10)(10′) 다수의 고정자 전자석들로 되어 있어 미리 지정된 곳에 원주형으로 고정되어 있다. 그리고 첫 번째 고정자극(11)과 두 번째 고정자극(11′)으로 되어있다. 따라서 구리줄(12)로 첫 번째 및 두 번째 고정자극(11)(11′)이 전자석이 되기위해 이들을 휘감는다.The stators 10, 10 'are made of a metal such as silicon steel sheet and are cylindrical so that the rotor 10 rotates in the stators 10, 10'. Stator 10 (10 ') It consists of a number of stator electromagnets and is fixed in a columnar shape in a predetermined place. And the first fixed stimulus 11 and the second fixed stimulus 11 '. Therefore, the first and second stator poles 11 and 11 'are wound around the copper strings 12 to become electromagnets.

회전자(1)는 가운데가 텅빈 원통형의 회전축(2)을 가져 회전자(1)가 회전하도록 이 회전축(2)에 고정되어 있다. 첫 번째및 두 번째 회전자 영구자석(6)(6′)으로 된 다수의 회전자자석들은 원통형의 회전자위에 미리 지정된 장소에 고정되어 있다. 또한 첫 번째 및 두 번째 회전자 영구자석들(6)(6′)은 고정자 전자석들(11)(11′)과 회전자 영구자석(6)(6′)들 사이에 전자력에 의하여 회전자(1)를 회전하게 하기 위하여 쐐기 형태를 갖게 고정되어 있다.The rotor 1 has a cylindrical rotating shaft 2 having an empty hollow in the center and is fixed to the rotating shaft 2 so that the rotor 1 rotates. A number of rotor magnets of the first and second rotor permanent magnets 6 (6 ') are fixed at predetermined locations on the cylindrical rotor. In addition, the first and second rotor permanent magnets 6, 6 'are formed of a rotor (3) by an electromagnetic force between the stator electromagnets 11 (11') and the rotor permanent magnets 6 (6 '). It is fixed to have wedge shape to rotate 1).

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 첫 번째 및 두 번째 회전자 영구자석(6)(6′)은 고정자(10) 안쪽표면의 만곡에 합당하게 외쪽표면이 만곡형태로 되어 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the first and second rotor permanent magnets 6 and 6 ′ have a curved outer surface to conform to the curvature of the inner surface of the stator 10.

또한 고정자 전자석(11)(11′)과 회전자 영구자석(6)(6′)사이에 전자력에 의하여 회전자(1)가 고정자(10) 안에서 회전하게, 고정자(10)의 안쪽표면과 회전자 영구자석(6)(6′)의 외쪽표면 사이에 공기틈(G)이 형성되어 있다. 고정자(10)에서 회전자(10)가 회전함에 따라 그 회전자영구자석(6)(6′)이 고정자 전자석(11)(11′)과 반대극으로 배열된다. 따라서 자력의 인력과 반발력이 회전자(1)를 계속적으로 회전하도록 작동한다. 회전자 영구자석(6)(6′)과 고정자 전자석(11)(11′)의 자극성은 전동기의 형태와 적용요청에 따라 설계되고 정해진다.In addition, the rotor 1 rotates in the stator 10 by the electromagnetic force between the stator electromagnets 11 (11 ') and the rotor permanent magnets 6 (6'). An air gap G is formed between the outer surfaces of the electromagnetic permanent magnets 6 and 6 '. As the rotor 10 rotates in the stator 10, the rotor permanent magnets 6, 6 ′ are arranged in opposite poles with the stator electromagnets 11, 11 ′. Therefore, the attractive force and repulsive force of the magnetic force operates to continuously rotate the rotor 1. The magnetic poles of the rotor permanent magnets (6) (6 ') and the stator electromagnets (11) (11') are designed and determined according to the type and application of the motor.

도 1에서와 같은 한 실시예에서 고정자 자석(11)(11′)은 전자석이고, 회전자 자석(6)(6′)은 영구자석이다.In one embodiment as in FIG. 1, the stator magnets 11 (11 ′) are electromagnets and the rotor magnets 6 (6 ′) are permanent magnets.

회전자 자석(6)(6′)은 회전축(2)에 굽은지지대로 연결되어 있되, 이 굽은 지지대는 반작용편(3)과 작용편(4)으로 구분되고 회전축(2)에 방사상으로 배열되어 있다.The rotor magnets 6 and 6 'are connected to the rotating shaft 2 with bent supports, which are divided into reaction pieces 3 and working pieces 4 and are arranged radially on the rotating shaft 2. have.

작용편(4)이 반작용편(3)에 대하여 90°로 굽혀져 있고 반작용편(3)은 회전축(2)의 외주연에 부착되어 있다.The working piece 4 is bent at 90 degrees with respect to the reaction piece 3, and the reaction piece 3 is attached to the outer periphery of the rotating shaft 2.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 있어서 8개의 회전자 영구자석(6)(6′)과 8개의 고정자 전자석(11)(11′)으로 구성되어 있다. 다른 실시예는 4개의 회전자 영구자석(6)(6′)와 4개의 고정자전자석(11)(11′)로 구성될 수도 있다.As shown in Fig. 1, in one embodiment of the present invention, it is composed of eight rotor permanent magnets 6 (6 ') and eight stator electromagnets 11 (11'). Another embodiment may consist of four rotor permanent magnets 6, 6 'and four stator magnets 11, 11'.

또 다른 실시예는 16개의 회전자영구자석(6)(6′)과 16개의 고정자전자석(11)(11′)으로 구성될 수도 있다.Another embodiment may be composed of sixteen rotor permanent magnets 6, 6 'and sixteen stator magnets 11, 11'.

4개의 첫 번째 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌은 90°간격으로 회전축(2)의 외주면에 부착되어 있고, 4개의 회전자영구자석(6′)의 두 번째 한 벌은 4개의 첫 번째 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌과 세로로 상쇄되게 회전축(2)의 외주면에부착되어 있다.The first set of four first rotor permanent magnets (6) is attached to the outer circumferential surface of the rotating shaft (2) at intervals of 90 °, and the second set of four rotor permanent magnets (6 ') has four It is attached to the outer circumferential surface of the rotating shaft 2 so as to vertically offset the first set of the first permanent magnet (6).

즉, 도 1에서와 같이 첫 번째 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌과 두 번째 회전자영구자석(6′)의 두 번째 한 벌은 서로 방사상으로 배열되어 있지 않다.That is, as shown in FIG. 1, the first set of the first rotor permanent magnets 6 and the second set of the second rotor permanent magnets 6 ′ are not arranged radially to each other.

4개의 고정자 전자석(11)의 첫 번째 한 벌은 고정자(10)의 안쪽면의 외주연에 따라 부착되어 있고, 4개의 회전자 영구자석(6)의 한 벌과 대응하게 배열되어 있다. 4개의 고정자 전자석(11′)의 두 번째 한 벌(미도시)은 고정자(10)의 외주연에 따라 부착되고, 4개의 고정자 전자석(11)의 첫 번째 한 벌의 아래에 그리고 4개의 회전자 영구자석(6′)의 두 번째 한 벌과 대응하게 배열되어 있다.The first set of four stator electromagnets 11 is attached along the outer periphery of the inner side of the stator 10 and arranged correspondingly to the set of four rotor permanent magnets 6. A second set of four stator electromagnets 11 '(not shown) are attached along the outer periphery of the stator 10, under the first set of four stator electromagnets 11 and four rotors It is arranged to correspond with the second set of permanent magnets 6 '.

이와 같이 회전자 영구자석(6)(6′)의 각각의 한 벌은 서로 비틀리게 배열되어 있다. 즉 회전자 영구자석(6′)의 두 번째 한 벌이 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌로부터 회전축(2)을 따라 세로이 상쇄되게 배열되어 있다. 그리고 회전자 영구자석(6′)의 두 번째 한 벌이 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌과 방사상으로 배열되어 있지 않다.As described above, each pair of rotor permanent magnets 6 and 6 'is twisted to each other. In other words, the second set of rotor permanent magnets 6 'is arranged so as to offset longitudinally along the axis of rotation 2 from the first set of rotor permanent magnets 6'. And the second set of rotor permanent magnets 6 'is not radially aligned with the first set of rotor permanent magnets 6'.

고정자 전자석(11)(11′)은 회전자 영구자석(6)(6′)과 대응하고 있고, 도 1에서 표시된 바와 같이 서로 방사상으로 배치되어 있거나 또는 비틀리게 배열되어 있다.The stator electromagnets 11 (11 ') correspond to the rotor permanent magnets 6 (6') and are arranged radially or twisted with each other as indicated in FIG.

도 2는 회전자(1)와 고정자(10) 사이에 발생되는 벡터힘을 나타낸 본 발명의 하나의 실시예이다.Figure 2 is one embodiment of the present invention showing the vector force generated between the rotor 1 and the stator 10.

도 2에 도시된 바와 같이 4개 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌은 4개의 고정자 전자석(11)의 첫 번째 한 벌과 일직선상에 있다.As shown in FIG. 2, the first set of four rotor permanent magnets 6 is in line with the first set of four stator electromagnets 11.

이때 이 회전자(1)가 회전할 때 4개 회전자 영구자석(6′)의 두 번째 한 벌이 4개 고정자 전자석(11′)의 두 번째 한 벌과 일직선상에 있게 된다.At this time, when the rotor 1 rotates, the second set of four rotor permanent magnets 6 'is in line with the second set of four stator electromagnets 11'.

다만, 도 2에서 4개의 고정자 전자석(11′)이 도시되어 있지 않지만 4개 고정자 전자석(11)의 아래에 배열되어 있음을 첨언한다.However, in FIG. 2, four stator electromagnets 11 ′ are not shown but are arranged below the four stator electromagnets 11.

이때 90°로 굽은 지지대의 작용편(4)과 반작용편(3)에 있는 힘은 회전자(1)를 회전하게 작용방향을 가진 합력 벡터(A)를 생성하는데 함께 작용한다. 마찬가지로 작용편(4′)과 반작용편(3′)은 합력 벡터(A′)를 생성하는데 함께 작동한다.The forces in the acting piece 4 and the reaction piece 3 of the support bent at 90 [deg.] Then act together to produce a force vector A having an acting direction for rotating the rotor 1. Similarly, the working piece 4 'and the reaction piece 3' work together to produce a force vector A '.

도 3은 회전축(2)의 외주면에 부착된 4개 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌과, 회전축(2)의 외주면에 부착된 4개 회전자 영구자석(6′)의 두 번째 한 벌이 회전자 영구자석(6)의 한 벌에 대하여 방사상의 배열되어 있지 않고 새로로 생쇄되게 부착되었음을 나타낸 사시도이다.3 shows the first set of four rotor permanent magnets 6 attached to the outer circumferential surface of the rotary shaft 2 and the second one of the four rotor permanent magnets 6 'attached to the outer circumferential surface of the rotary shaft 2. It is a perspective view showing that the suit is not radially arranged with respect to the suit of the rotor permanent magnet 6 and is newly attached.

다시 말하면, 회전자 영구자석(6)의 한 벌과 회전자 영구자석(6′)의 한 벌과 비틀리게 부착되어 있기 때문에 회전자(1)에 적용되는 전자력이 계속적으로 그리고 원활하게 회전하게 작동하도록 하는 것이다.In other words, because it is twistedly attached to the suit of the rotor permanent magnet 6 and the suit of the rotor permanent magnet 6 ', the electromagnetic force applied to the rotor 1 operates continuously and smoothly. To do that.

도 4는 회전축(2)의 외주면에 부착되어진 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌과, 이 회전자 영구자석(6)의 첫 번째 한 벌에 대하여 세로로 상쇄되게 그리고 방사상이 안되게 외주면에 부착된 회전자 영구자석(6′)의 두 번째 한 벌을 가진 회전자(1)의 측면도를 나타낸 것이다.FIG. 4 shows the first set of rotor permanent magnets 6 attached to the outer circumferential surface of the rotating shaft 2 and the first pair of rotor permanent magnets 6 on the outer circumferential surface which are offset longitudinally and non-radially. The side view of the rotor 1 with the second set of attached rotor permanent magnets 6 'is shown.

이들 회전자 영구자석(6)(6′)의 첫 번째와 두 번째 한 벌들이 비틀리게 배열되어 있는 것을 도 4에서 충분히 나타낸 것이다.The first and second pairs of these rotor permanent magnets 6 and 6 'are twisted and arranged in Fig. 4 sufficiently.

이들 회전자 영구자석(6)(6′)의 수는 본 발명에서 한정하는 것이 아니라 필용에 따라 4개, 8개, 16개 등 조정할 수 있는 것이다.The number of these rotor permanent magnets 6 and 6 'is not limited in the present invention but can be adjusted to four, eight, sixteen, etc. depending on the application.

예를 들면, 또 다른 실시예에서는 4개 이상의 회전자 영구자석(6) 한 벌이 회전축(2)의 외주면에 부착되고 회전축(2)의 외주면에 미리 정해진 간격으로 배열될 수 있다. 또한 4개 이상의 회전자 영구자석(6′)이 회전축(2)의 외주면에 부착되고, 그리고 회전자 영구자석(6)과 인접한 한 벌과는 방사상으로 배열되지 않고 세로로 상쇄되게 된 회전축(2) 외주면에 부착되어 있다.For example, in another embodiment, a set of four or more rotor permanent magnets 6 may be attached to the outer circumferential surface of the rotating shaft 2 and arranged at predetermined intervals on the outer circumferential surface of the rotating shaft 2. In addition, four or more rotor permanent magnets 6 'are attached to the outer circumferential surface of the rotary shaft 2, and the rotary shafts 2 are offset vertically without being arranged radially with a pair adjacent to the rotor permanent magnets 6 ) It is attached to the outer circumferential surface.

고정자 전자석(11′)의 다른 한 벌은 회전자 영구자석(6′)과 대응하게끔 고정자(10)의 외주연에 배치되어 있다.The other set of stator electromagnets 11 'is arranged on the outer periphery of the stator 10 to correspond with the rotor permanent magnets 6'.

4개 이상의 회전자 영구자석(6)의 한 벌을 적용시킬 때는 각 자석을 위한 지지대의 작용편(4)과 반작용편(3)이 이루는 각도가 90°이상일 수도 있다.When applying a pair of four or more rotor permanent magnets 6, the angle between the acting piece 4 and the reaction piece 3 of the support for each magnet may be greater than 90 °.

상기와 같이 다양하게 구성될 수 있는 본 발명의 벡터 전동기(20)를 공작기계, 자동차, 선박, 비행기 등 각종 전동기에 적용할 수 있는 것으로서, 이의 작동 등에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.As the vector electric motor 20 of the present invention, which can be variously configured as described above, can be applied to various electric motors such as machine tools, automobiles, ships, and airplanes, the operation thereof will be described in more detail.

도 1 및 도 2에 도시된 본 발명의 한 실시예에 있어서 회전자 자석(6)(6′)은 영구자석이 좋고 고정자 자석(11)(11′)은 전자석이 좋다.1 and 2 the rotor magnets 6, 6 'are preferably permanent magnets and the stator magnets 11, 11' are electromagnets.

자력 즉, 인력과 반발력은 회전자 자석(6)과 대응하여 고정자 자석(10)의 사이에서 고정자 전자석(11)(11′)에 자화(磁化)가 될 때 생성된다. 회전자 자석(6)(6′)과 고정자 자석(11)(11′)이 전자석, 영구자석, 또는 어떤 조합도 본 발명의 벡터 전동기(20)를 이용한 전동기를 작동시키는데 사용될 수 있음을 첨언하는 바이다.Magnetic force, that is, attractive force and repulsive force, is generated when magnetizing the stator electromagnets 11 (11 ') between the stator magnets 10 in correspondence with the rotor magnets 6. It is to be noted that the rotor magnets 6, 6 'and the stator magnets 11, 11' can be used to operate an electric motor using the vector electric motor 20 of the present invention. It is.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 첫 번재 회전자 영구자석(6)과 고정자 전자석(11)이 서로 일직선으로 배치되어 있다. 이 경우에 첫 번째 고정자 전자석(11)이 첫 번째 회전자 영구자석(6)과 동일한 자극성을 갖게 자화된다. 이와 같이 각각의 첫 번째 회전자 영구자석(6)과 각각의 첫 번째 고정자 전자석(11) 사이에 자성의 반발력이 생겨 회전자(1)가 회전한다. 이때에 회전자 영구자석(6)에 의하여 얻어진 자성의 반발력은 지지대의 작용편(4)에 작용한다.1 and 2, the first rotor permanent magnet 6 and the stator electromagnet 11 are arranged in a straight line with each other. In this case, the first stator electromagnet 11 is magnetized to have the same stimulus as the first rotor permanent magnet 6. As such, a magnetic repulsion force is generated between each first rotor permanent magnet 6 and each first stator electromagnet 11 to rotate the rotor 1. At this time, the magnetic repulsion force obtained by the rotor permanent magnet 6 acts on the working piece 4 of the support.

따라서 이때에 대항하는 기계적 반발력은 회전축(2)에 단단히 부착된 지지대의 반작용편(3)에 작용한다.Therefore, the mechanical repulsive force against this time acts on the reaction piece 3 of the support firmly attached to the rotation shaft 2.

도 2에 도시된 바와 같이 작용편(4)과 반작용편(3)에 있는 힘은 회전자(1)를 회전하게끔 작용방향을 가진 합력 벡터(A)를 생성하는데 함께 작용한다.As shown in FIG. 2, the forces in the acting piece 4 and the reaction piece 3 act together to produce a force vector A having an acting direction for rotating the rotor 1.

이 자성반발력에 따라 생성된 합력 벡터(A)가 대항하는 첫 번째 고정자자석(11)으로부터 첫 번째 회전자 자석(6)을 달아나게 하는 것이다.이 결과로 합력 벡터(A)가 회전자(1)를 회전하게 하는데 중요한 역할을 하는 것이다.This results in the first rotor magnet 6 running away from the first stator magnet 11 opposed by the force vector A generated according to this magnetic repulsion force. It plays an important role in making the rotation.

회전자(1)가 자성의 반발력과 작용편(4)과 반작용편(3)에 작동하는 합력 벡터(A) 때문에 회전함으로 이때 두 번째 고정자 전자석(11′)이 첫 번째 고정자 전자석(11)의 아래에 배치되어 있으면서 (도 1 및 도 2참조), 두 번째 회전자 영구자석(6′)에 대하여 반대자극의 자성을 가짐으로 두 번째 회전자 영구자석(6′)이 두 번째 고정자 전자석으로 끌려온다.The rotor 1 rotates due to the magnetic repulsive force and the force vector A acting on the acting piece 4 and the acting piece 3 so that the second stator electromagnet 11 'of the first stator electromagnet 11 Placed below (see Figs. 1 and 2), the second rotor permanent magnet (6 ') is attracted to the second stator electromagnet with the opposite magnetic magnetism for the second rotor permanent magnet (6'). come.

회전자 영구자석(6′)에 의해 얻어지는 자성의 인력이 지지대의 작용편(4′)에 작동한다. 또한 기계적 인력에 대항하는 힘이 회전축(2)에 견고히 부착된 지지대의 반작용편(3′)에 작동도 한다.The magnetic attraction obtained by the rotor permanent magnet 6 'acts on the acting piece 4' of the support. The force against the mechanical attraction also acts on the reaction piece 3 'of the support, which is firmly attached to the axis of rotation 2.

도 2에서와 같이 반작용편(3′)과 작용편(4′)에 있는 힘은 회전자(1)를 회전하게끔 하는 작용방향을 가진 분력 벡터(A)를 생성하는데 함께 작동한다.As in FIG. 2, the forces on the reaction piece 3 ′ and the action piece 4 ′ work together to produce a component force vector A having a direction of action which causes the rotor 1 to rotate.

이 자성 인력에 따라서 분력 벡터(A′)가 두 번째 회전자 영구자석(6′)을 두 번째 고정자 전자석(11′)에 대항하는 방향으로 움직이게 하여 결과적으로 분력 벡터(A′)가 회전자(1)를 회전하게 하는데 중요한 역할을 하는 것이다.According to this magnetic attraction force, the component vector A 'moves the second rotor permanent magnet 6' in the direction against the second stator electromagnet 11 ', and as a result, the component vector A' becomes the rotor ( It plays an important role in making 1) rotate.

따라서, 두 번째 회전자 영구자석(6′)이 움직여서 두 번째 고정자석(11′)과 일직선상이 될 때 두 번째 고정자 자석(11′)이 전자석이 되면서 그 자극성이 바뀌어 영구자석인 두 번째 회전자 자석(6′)과 반대 자극성이 되어 끌어당김으로 회전자(1)의 회전을 돕게 되는 것이다.Therefore, when the second rotor permanent magnet (6 ') moves and becomes in line with the second stator magnet (11'), the second stator magnet (11 ') becomes an electromagnet, and its magnetic pole is changed to make the second rotor a permanent magnet. Opposite to the magnet (6 ') is to attract the rotor to help the rotation of the rotor (1).

이와 같이 다음의 회전자 자석(6)(6′)이 다음의 고정자 자석(11)(11′)에게로 움직여서 합력(A)과 분력(A′)벡터가 생성되는 과정이 계속됨으로 회전자(1)가 계속해서 회전하는 것이다. 따라서 회전자(1)와 고정자(10) 사이에서 발생되는 자성의 인력과 반발력이 굽어진 지지대들에 고정된 회전자 자석들(6)(6′)의 동향으로 향하기와 아울러 고정자 자석들(11)(11′)이 이에 대항하기 때문에 비상사상 방향으로 형성되는 것이다.In this way, the next rotor magnet 6 (6 ') is moved to the next stator magnet (11) (11') to generate the force A and the component A 'vector. 1) continues to rotate. Therefore, the magnetic attraction and repulsive forces generated between the rotor 1 and the stator 10 are directed to the trend of the rotor magnets 6 and 6 'fixed to the bent supports and the stator magnets 11 11 'is opposed to this, so it is formed in the emergency direction.

굽어진 지지대의 작용편(4)(4′)이 첫 번째 고정자 자석(11)과 첫 번째 회전자 자석(6) 사이에서 야기되는 자성의 반발력으로부터 작동하는 힘을 받거나 또는 두 번째 고정자 자석(11′)과 두 번째 회전자 자석(6′) 사이에서 야기되는 자성의 인력으로부터 작동하는 힘을 받는 것이다.The acting piece 4, 4 ′ of the bent support is subjected to a force acting from the magnetic repulsion force caused between the first stator magnet 11 and the first rotor magnet 6 or the second stator magnet 11. ′) And the force acting on the magnetic attraction caused by the second rotor magnet 6 ′.

또한 굽어진 지지대의 반작용편(3)(3′)이 작용하는 힘에 대항하는 반작용으로 작용한다.It also acts as a reaction against the force exerted by the reaction piece 3 (3 ') of the bent support.

즉, 작용힘과 반작용힘의 벡터는 회전자(1)를 회전시키는 방향을 갖게하는합력(A)과 분력(A′)벡터가 회전운동과 전동기 힘을 발생시키기에 보다 유효하고 보다 개량되게 한 발명을 제공하는 것이다.That is, the vector of the acting force and the reaction force is such that the force A and the component A 'vector which have the direction of rotating the rotor 1 are more effective and improved to generate the rotational motion and the electric motor force. It is to provide an invention.

특별히, 본 발명은 회전축(2)의 외주면에 부착된 회전자 자석(6)의 첫 번째 한 벌과 이 첫 번째 한 벌인 회전자 자석(6)에 세로로 상쇄되게 그리고 방사상이 아닌 배열로 회전자(1)의 외주면에 부착되어 있는 두 번째 한 벌이 같은 회전자(2)의 외주면에 서로가 비틀하게 장착되어 있다는 것이다. 이와 같은 회전자 자석(6)(6′)이 반작용편(3)과 작용편(4)의 굽어진 지지대에 붙어있어 비틀하게 회전축(2)에 장착된 자성의 반발력이 이 반작용편(3)과 작용편(4)을 통한 보다 자주 회전자(1)에 작용함으로써 회전자(1)가 보다 원활하게 회전을 할 수 있다는 잇점이 있는 것이다.In particular, the invention relates to the rotor of the first set of rotor magnets 6 attached to the outer circumferential surface of the rotating shaft 2 and the first pair of rotor magnets 6 being vertically offset and in a non-radial arrangement. The second set attached to the outer circumferential surface of (1) is that each other is twisted to each other on the outer circumferential surface of the same rotor (2). The rotor magnets 6 and 6 'are attached to the reaction piece 3 and the bent support of the action piece 4 so that the magnetic repulsive force mounted on the rotational shaft 2 twists the reaction piece 3. By acting on the rotor 1 more often through the working piece 4, the rotor 1 can rotate more smoothly.

또한 본 발명은 반작용편(3)(3′)과 작용편(4)(4′)에 의해서 구성된 굽은 지지대들에 의한 회전자(1)이기 때문에 공지 공용의 방사상으로 배열된 직선상의 지지대들로 구성된 공지 회전자에 비하여 훨씬 능률적이고 효과적인 잇점이 있는 것이다.In addition, the present invention is a rotor (1) by the bent supports composed of the reaction piece (3) (3 ') and the working piece (4) (4'), so that the linear supports are arranged in a known radial There is a much more efficient and effective advantage over known known rotors.

공지공용의 방사상으로 배열된 지지대는 본 발명에서 제공하는 바와 같이 회전자축(2)에 회전자 자석(6)(6′)을 굽어진 지지대로 연결시켜서 발생되는 합력과 분력 벡터(A)(A′)의 장점을 제공할 수 있는 것이다.A radially arranged support for a known ball is used as a force and component vector (A) (A) generated by connecting the rotor magnets 6 (6 ') to the rotor shaft 2 to the bent support as provided in the present invention. ′) Can be provided.

공지의 회전자축에 직선상의 지지대가 붙어 있는 회전자는 최소의 직선운동의 힘밖에 기대할 수 없는 것이다. 이와 반대로 굽어진 지지대는 사용하는 본 발명의 회전자(1)는 기대 이상의 직선운동의 힘 이상을 발생시키는 것이다. 따라서 본발명에 의한 전자석의 전동기는 회전자(1)를 보다 강한 힘으로 효과적으로 능률적으로 회전시키는 벡터 전동기(20)를 제공하는 것이다.A rotor having a linear support on a known rotor shaft can expect only a minimum linear force. On the contrary, the rotor 1 of the present invention, which uses the curved support, generates more than the force of the linear motion beyond the expectation. Therefore, the electromagnet electric motor according to the present invention is to provide a vector electric motor 20 for effectively and efficiently rotating the rotor 1 with a stronger force.

아울러, 전술한 바와 같이 반작용편(3)과 작용편이 90°각도로 굽은것과 같이 굽어진 각도의 차이에 따라 회전자(10)의 회전운동과 밀접한 관계가 있는 것이다. 예를 들면 반작용편(3)과 작용편(4)에 90°이상일 때는 회전자 자석(6)을 4개 이상으로도 회전자축(2)에 부착시킬 수 있어 회전자(1)의 속도를 그리고 힘을 증강시킬 수 있는 것이다.In addition, as described above, the reaction piece 3 and the action piece have a close relationship with the rotational movement of the rotor 10 according to the difference in the bend angle, such as bending at a 90 ° angle. For example, when the reaction piece 3 and the action piece 4 are 90 ° or more, four or more rotor magnets 6 can be attached to the rotor shaft 2 to draw the speed of the rotor 1. You can increase your strength.

본 발명에서 기술된 것 이외에 이 분야에 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 개량하고, 추가하고, 제작하는 것도 본 발명에 속하는 것임을 첨언하는 바이다.In addition to those described in the present invention, it is to be noted that it is within the present invention that those skilled in the art can easily improve, add, and manufacture.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 회전자축(2)에 비틀리게 첫 번째 회전자 영구자석(6)들과 두 번째 회전자 영구자석(6′)들을 반작용편(3)(3′)과 작용편(4)(4′)으로 굽어서 형성된 지지대로 연결시키고 이와 대응하게 고정자 전자석들(11)(11′)의 외주연에 배열된 첫 번째 및 두 번째 고정자(10)(10′)로 구성되어 회전자(1)를 보다 효과적으로, 능률적으로, 그리고 원활하게 회전하게 함을 특징으로 함으로써 자력을 벡터 전동으로 변환하는 벡터 전동을 이용한 벡터 전동기(20)를 제공하여 전동기분야에 효과가 예상외로 기대되는 발명이다.As described in detail above, the present invention operates the first rotor permanent magnets 6 and the second rotor permanent magnets 6 'with the reaction pieces 3 and 3' to twist the rotor shaft 2. Consisting of first and second stators 10 (10 ') arranged on the outer periphery of the stator electromagnets (11) (11') connected to the supports formed by bending to pieces (4) (4 '). By rotating the rotor 1 more effectively, efficiently, and smoothly, it is possible to provide a vector electric motor 20 using vector electric motor which converts the magnetic force into a vector electric motor, whereby the effect is unexpectedly expected in the electric motor field. Invention.

Claims

In various electric motors,

Stator 10, a rotor 1 having a rotor shaft 2, a plurality of first rotor magnets 6 attached to the outer circumferential surface of the rotor shaft 2, which can be operated correspondingly within the stator 10, Through a plurality of second rotor magnets 6 'attached to the circumferential surface of the rotational axis 2 and having a non-radial arrangement with respect to the second rotor magnet 6', bent at about 90 ° Vector motor, characterized in that the first rotor magnet (6) is attached, and the second rotor magnet (6 ') is attached through a support bent at about 90 °.

The method of claim 1,

The first stator magnet 11 of the plurality of rotors 1 arranged in correspondence with the first rotor magnet 6 of the rotor 1, the second rotor magnet 6 ′ of the rotor 1. A vector electric motor composed of a plurality of second stator magnets 11 'provided correspondingly to.

The method of claim 1,

The first and second rotor magnets (6) (6 ') are permanent magnets, and the first and second stator magnets (11) (11') are electromagnets.

The method of claim 1,

A plurality of supports, which are connected to the first rotor magnet 6 and the second rotor magnet 6 'and twistedly attached to the rotor shaft 2, have a reaction piece (3) (3') and an action piece (4). Vector electric motor consisting of 4 '.

The method of claim 1,

Vector motor with four, eight or more of the first and second rotor magnets (6) (6 ') and the first and second stator magnets.

The rotary shaft 2 is installed, receives magnetic force in a non-radial direction from the rotary shaft 2, and the supports bent at about 90 ° on the rotary shaft 2 are arranged radially and offset each other so that the magnetic magnetic force is vector. A method of operating a vector electric motor, characterized in that it is converted to electric motor and acts as a rotary motion of the rotating shaft (2) by vector electric motor.

In various electric motors,

Rotor (1) with a shaft (2), a number of rotor supports attached to the rotor (1) so as to offset each other longitudinally with respect to the shaft (2), the rotor support being about 90 ° And a reaction piece (3) and an action piece (4), which converts the magnetic force of the magnetic body into the vector transmission, and the vector electric motor is operated by the rotational movement of the rotating shaft (2) by the vector transmission.