KR20050111803A - Out rotor dc motor - Google Patents

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KR20050111803A
KR20050111803A KR1020040036690A KR20040036690A KR20050111803A KR 20050111803 A KR20050111803 A KR 20050111803A KR 1020040036690 A KR1020040036690 A KR 1020040036690A KR 20040036690 A KR20040036690 A KR 20040036690A KR 20050111803 A KR20050111803 A KR 20050111803A
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Abstract

본 발명은 전기자동차에 사용할 직류모터제조에 관한 것으로서 회전부인 로타의 직경이 기존의 수백마력의 동기모터의 크기와 맞먹는 500∼800㎜가 되며 축방향의 길이는 150∼250㎜에 불과한 특이한 형태이며 설치방법은 사후트가 수직이 되도록 차체의 바닥면에 평면으로 2대를 한대씩 좌우로 차륜을 독립적으로 회전하게 된다. 본 모터의 고정자의 중심부는 도넛츠(Doughnut)같은 형태의 200∼300㎜ 원형공간을 형성하게 되어 자속류(Field flux)의 통과는 불가능한 상태가 된다. 따라서 슬롯트(Sloted)형의 요크(Yoke)에는 자속용 코일을 권선하여야할 홈(Slot)이 다수 (본도면 예시의 경우에는 24개)형성되어있고 홈과 인접한 홈을 E형태의 코아로 보면 영구자석의 N, S 양극에 설치되어 있는 자극편과 미소한 간격인 에어캡을 거쳐 회전자인 영구자석에 의한 자계와 고정자인 홈에 권선된 코일 전류에 의하여 회전되는 아웃회전자 모터를 개발한 것이다.The present invention relates to the manufacture of a DC motor for use in electric vehicles, the diameter of the rotor, the rotating part is 500-800 mm, which is equivalent to the size of the existing hundreds of horsepower synchronous motor, the axial length is only 150-250 mm in a unique form In the installation method, the wheels are independently rotated left and right by two units in a plane to the bottom surface of the vehicle body so that the posterior is vertical. The center of the stator of the motor forms a circular space of 200-300 mm in the form of a donut, so that flux of field flux is impossible. Therefore, the slotted yoke has a number of slots (24 in the case of the present example) for winding the magnetic flux coil, and the groove adjacent to the groove is viewed as an E-shaped core. It developed the out rotor motor which is rotated by the magnetic field by the permanent magnet as the rotor and the coil current wound in the stator groove through the magnetic poles installed on the N and S anodes of the permanent magnet and the air cap with a small gap. .

Description

아웃회전자직류모터{Out Rotor DC Motor} Out Rotor DC Motor

현재 자동차가 직면한 문제점은 가까운 장래에 한계점에 다다를 에너지 문제와 배출가스로 인한 심각한 공해문제이며 이러한 문제의 해결책으로 앞으로는 전기자동차가 주종이 될 것이며 이 전기자동차는 성능상 미결된 문제점들이 하나씩 해결되고 있으나 만족스러운 상태의 전기자동차가 보급될 시점까지는 상당한 거리가 있다고 생각되어진다. 여기서 미결상태인 전원 밧테리의 축적전력의 부족문제를 해결하기 위하여 동력원인 모터의 소모전력 감소와 구동력의 증가가 이루어져야 한다. 이러한 견지에서 동력원인 모터 문제가 우선은 사마리움 코발트 자석의 개발 등으로 경량 소형의 모터를 실용화하게 되였고 전자회로의 급속한 발전과 신 소재의 활용으로 구동 모터의 합리적인 제어와 전기자동차 운영에 적절한 제어 기술 등은 완벽하다고 할만한 상태이다. 그러나 내연기관 자동차를 살펴보면 경쾌한 가속성능 등반성능 등은 전기자동차로서는 현재로서 도저히 추종이 불가능한 상태이며 이외에도 자동차의 부대기능인 냉난방 장치, 유압장치등 기계적인 동력사용의 충족성과 에너지원인 밧데리의 충전시간과 수명까지를 비교 고려하여 보면 전기 자동차의 현 위치는 기술개발을 더욱 가속화하여야 될 상태에 있다.The problem facing the current car is the serious pollution problem caused by the energy problem and the emission gas which will reach the limit in the near future. As the solution of this problem, the electric vehicle will be the dominant in the future. It is thought that there is a considerable distance until the electric vehicle in a satisfactory state is disseminated. In order to solve the shortage of accumulated power of the unsold power battery, the power consumption of the motor and the driving power must be increased. In view of this, the motor problem, which is the power source, first became the practical application of lightweight and compact motors by developing Samarium cobalt magnets, and due to the rapid development of electronic circuits and the use of new materials, reasonable control of driving motors and proper control of electric vehicle operation Technology is in perfect condition. However, when looking at the internal combustion engine car, the light acceleration performance, climbing performance, etc. are currently impossible to follow as an electric vehicle. Considering the comparison, the current position of the electric vehicle is in a condition to accelerate the development of technology.

본 발명은 전기자동차의 성능을 향상 시키기 위한 아웃회전자 직류모터로서 모터의 직경이 500∼800mm 이고 그 회전축과 로타의 길이는 150∼250mm로서 모터의 내부는 24극의 아웃 로타식이며 회전작용은 바이포라운전(Bipolor drive)식으로 24극이 완벽한 자극견인(Magnetic Pullin)과 반발(Repulsion)작용을 하여 결국 48동작(Step)의 회전 운전를 하게되며, 모터를 차체 바닥에 평면 상태로 설치하고 따라서 수직회전운동을 하는 사후트를 베벨기어로 수평 회전하게 하고 2대의 모터에서 각각 2본의 프로펠라사후트를 거처서 좌우 독립된 사후트로 차륜을 구동하게 하여서 미끄럼에 대응 능력이 있는 전기적 차동장치를 구비한 모터를 장착함으로서 고성능의 전기자동차로서 에너지 절감 및 공해방지의 일익을 담당하게 된다. The present invention is an out rotor DC motor for improving the performance of an electric vehicle, the diameter of the motor is 500 ~ 800mm and the length of the rotating shaft and the rotor is 150 ~ 250mm, the inside of the motor is a 24 pole out rotor type and the rotation action is bi The 24 poles act as a complete magnetic pullin and repulsion in the form of a bipolor drive, resulting in 48 steps of rotational operation. A motor with an electric differential capable of coping with sliding is made by rotating the rear post horizontally with a bevel gear and driving the wheel with two rear propeller shafts from two motors. When installed, it is a high-performance electric vehicle that plays a role in energy saving and pollution prevention.

본 발명의 구성을 도1의 구조도에 의하여 상세히 설명하면 회전자(2)가 아웃회전자방식으로 직경이 500∼800mm가 되고 영구자석(3)이 12∼36개(본 예시의 경우는 12개로 앞으로는 12개로만 설명)설치되어 있으며 이 영구자석(3) 사이에는 12개의 자극편(4)이 설치되어있다. 또한 영구자석(3)과 자극편(4)들은 원형인 알루미늄 합금의 후레임 겸 회전자(2)에 고착 설치되어 있고 이 회전자인 알루미늄 합금의 원형 회전자(2)는 모터의 중심에 있는 철(Steel)로 된 회전판인 휠보스(9)에 고정되어 회전하게 된다. 여기서 영구자석(3)의 자계(磁界)를 보면 영구자석의 N-극은 인접한 다른 영구자석의 N-극을 마주보게 되고 이 영구자석 사이에 자극편(4)이 끼워져서 N-극이 형성되고 영구자석 S-극의 경우도 앞의 N-극의 경우와 동일하게 하여 자극편 S-극이 되어 결국 12개의 영구자석 사이에 12개의 자극 편으로 외부 회전자(2)가 완성된다. 이 회전자의 자극편(4)과 마주보고 있는 고정자(1)는 미소한 간격의 에어캡(Air gap)을 두고 자계를 형성하고 있게 된다. 또한 이 고정자(1)는 도3 단면도에서와 같이 모터받침대(10)에 고정되어 있으며 몸체는 규소 철판의 적층으로 구성되며 고정자(1)의 중심부에는 직경 200∼300㎜의 도넛츠 형태의 큰 구멍이 있으며 원주변에는 24개의 홈(5)이 있고 이 홈에는 모터 구동용 코일(7)이 감겨져 있다. 또한 홈(5) 사이에는 자계의 통로가 되는 24개의 이빨(6)이 있다. 또 코일(7)과 연결된 코일배선(C-1,C-2,C-3,C-4)이 외부로 인출되어 있고 각 코일들의 공통인출선(C-0)도 인출되어 있다. 여기서 코일(7)이 이빨(6)에 감겨져 있는 상태를 살펴보면 코일이 이빨(6) 하나에 직접 감긴 것이 아니고 홈(5)를 사이에 두고 이빨(6) 2개를 한 코일 단위로 하여 코일 모양으로 감겨져 있다. 또한 홈(5)과 코일(7)의 관계를 설명하면 한 단위의 코일에는 홈 하나를 거치게 되어 있으나 이 홈에도 인접한 이빨의 코일이 다른 홈를 거처서 처음의 코일과 동일한 형태로 계속되므로 도1의 코일 상태와 같이 24개의 홈속으로 24개의 코일이 전부 공백 없이 감기게 되는 것이다. 다음으로 홈의 지정된 위치에는 홀소자(H-1,H-2,H-3,H-4) 4개가 설치되어 있고 또한 코일에서 인출된 코일배선(C-1)과 공통인출선(C-0)에 결선된 코일은 홀소자(H-1)의 도면상 우측(앞으로는 CW로 표기하겠음)의 홈(5)를 사이에 끼고 있는 이빨 2개에 감겨져 있으며 이 코일에서 도면상의 좌측인 반시계 방향(앞으로는 CCW로 표기하겠음)으로 4번째의 코일도 동일한 코일배선(C-1)과 공통인출선(C-0)에 연결되어 있다. 이 인출된 코일배선(C-1)과 공통인출선(C-0)에 대한 코일들의 배선관계는 CCW방향으로 인출된 코일배선(C-1)과 공통인출선(C-0)에 결선된 코일을 시점으로 코일 4개를 거쳐서 매 한 코일마다 상기한 코일배선(C-1)과 공통인출선(C-0)에 결선 하여 5회가 동일하게 결선 되면 고정자(1)를 일주하며 6개의 코일이 한 회로에 결선 되는 것이다. 이상에 설명된 것은 기타 코일에서 인출된 코일배선과 공통인출선(C-2: C-0, C-3: C-0, C-4: C-0)등에도 동일하게 적용되어서 결국 인출선 한 회로에 코일 6개가 결선 되어 4개의 홀소자(H-1,H-2,H-3,H-4)의 능동적 동작 회로만으로 4회로 24극의 코일이 전부 동작하게 되는 것이다. 다시 말하자면 본 발명에서는 홀소자 4개만이 4개 극에 설치되어 있지만 이 홀소자들이 24극 전부에 배치된 것과는 동일한 역할을 하고 있다는 것이다. 도1은 동시에 본 모터의 동작설명도도 되며 도2에서 2A와 2B는 회전자가 회전되면서 자극편(4)과 홀소자의 위치관계가 변동된 경우의 동작 설명도가 된다. (도2A와 도2B의 부호는 도1의 부호와 통일되어 있음) The structure of the present invention will be described in detail with reference to the structural diagram of FIG. 1. The rotor 2 has an out-rotor method with a diameter of 500 to 800 mm and 12 to 36 permanent magnets (12 in this example). In the future, only 12 pieces are installed), and 12 magnetic pole pieces 4 are installed between the permanent magnets 3. In addition, the permanent magnets (3) and the pole pieces (4) are fixed to the frame and rotor (2) of a circular aluminum alloy, and the rotor of the aluminum alloy (2) of the rotor is the iron ( It is fixed to the wheel boss 9, which is a rotating plate made of steel, to rotate. Here, when looking at the magnetic field of the permanent magnet 3, the N-pole of the permanent magnet faces the N-pole of another adjacent permanent magnet, and the magnetic pole pieces 4 are sandwiched between the permanent magnets to form an N-pole. In the case of the permanent magnet S-pole, as in the case of the previous N-pole, it becomes the pole piece S-pole, and the external rotor 2 is completed with 12 pole pieces between 12 permanent magnets. The stator 1 facing the magnetic pole piece 4 of this rotor forms a magnetic field with an air gap of a small interval. In addition, the stator 1 is fixed to the motor support 10 as shown in the cross-sectional view of Figure 3, the body is composed of a stack of silicon iron plate, the center of the stator 1 has a large donut-shaped hole of 200-300 mm in diameter There are 24 grooves 5 around the circumference, and the motor driving coil 7 is wound around the grooves. In addition, between the grooves 5 there are 24 teeth 6 serving as a passage of the magnetic field. In addition, coil wirings C-1, C-2, C-3, and C-4 connected to the coil 7 are drawn out to the outside, and common lead lines C-0 of the respective coils are drawn out. Here, when the coil 7 is wound on the teeth 6, the coil is not directly wound on one of the teeth 6, but the coil shape is formed by using two teeth 6 as one coil unit with a groove 5 interposed therebetween. It is wound up. In addition, when the relationship between the groove 5 and the coil 7 is described, one coil passes through one groove, but the coil of the teeth adjacent to this groove passes through the other groove and continues in the same shape as the first coil. As in the state, 24 coils are wound into 24 grooves without any space. Next, four Hall elements (H-1, H-2, H-3, H-4) are provided at the designated positions of the grooves, and the coil wiring (C-1) drawn out from the coil and the common lead wire (C-). The coil connected to 0) is wound around two teeth sandwiching the groove 5 of the right side (hereinafter referred to as CW) on the drawing of the Hall element H-1. The fourth coil in the direction (hereinafter referred to as CCW) is also connected to the same coil wiring (C-1) and common lead wire (C-0). The wiring relationship of the coils with respect to the drawn coil wiring C-1 and the common lead wire C-0 is connected to the coil wire C-1 and the common lead wire C-0 drawn in the CCW direction. When the coil is connected to the coil wiring (C-1) and the common lead wire (C-0) as described above, the coils (C-1) are connected to each other through four coils. The coil is connected to one circuit. As described above, the same applies to coil wires drawn from other coils and common lead wires (C-2: C-0, C-3: C-0, C-4: C-0), and so on. Six coils are connected to one circuit, and all four coils of 24 poles are operated only by active circuits of four Hall elements (H-1, H-2, H-3, H-4). In other words, in the present invention, only four Hall elements are installed in four poles, but these Hall elements play the same role as all 24 poles. Fig. 1 is an explanatory view of the operation of the motor at the same time. In Fig. 2, 2A and 2B are explanatory views of the operation when the positional relationship between the magnetic pole piece 4 and the hall element is changed while the rotor is rotated. (Codes of Figs. 2A and 2B are the same as those of Fig. 1)

또한 도3은 본 모터의 단면도로 규소 철판으로 적층된 고정자(1)이고 알루미늄합금으로 된 원판형 후레임은 모터의 로타(2)가 되며 로타에 설치된 것은 영구자석(3)과 자극편(4)이다. 또한 고정자(1)에는 홈(5)이 형성되어 있어서 홈(5)과 이빨(6)에 코일(7)이 감겨있는 상태이다. 또 모터 내부의 발생 열을 외부에 방출하기 위한 냉각수순환로(8)가 있고 회전자를 지지하여 회전시키기 위한 휠보스(9)와 모터의 고정자등을 고정할 모터받침대(10), 모터의 수직회전을 자동차의 드라이브사후트 회전각도로 변경시킬 베벨기어(11), 모터샤프트의 볼베아링 (12)이 있고 수직 회전하는 회전자의 회전중량을 부담하게 될 테이퍼롤베아링(13)이 있다. 또 고정자를 모터받침대(4)에 고정하는 고정볼트(14)가 있고 모터의 중심에 모터사후트(15)와 모터커버(16)로 구성되어 있다. 또한 도4는 본 모터의 제어회로도로서 홀소자(H-1,H-2,H-3,H-4)는 도1에서와 같은 4회로의 홀소자이고 미약한 홀소자의 출력 전류를 증폭하는 홀 IC(10-1)가 있으며 증폭된 신호전류의 N-극 또는 S-극 여부를 선별하는 극선별기(10-2)가 된다. 자극편(10-3)의 위치가 홀소자 두 개에 동시에 걸쳐서 같은 극의 자속를 받게 되었을 경우에 모터 동작에 필요한 단일 자속만은 받도록 홀소자의 동작을 결정할 회로인 차동증폭기(10-3)이고 회로를 거쳐오는 동안 일그러진 파형을 파형정파기(10-4)로 정파하게 되며 모터의 구동전력을 얻을 수 있는 전력증폭회로(10-5)이다. 또한 코일연결선(C-1-1, C-1-2, C-1-3, C-1-4) 등의 단자와 코일연결선(C-6-1..... C-6-4)들은 6개의 코일을 연결할 4회로의 동작회로를 나타낸 것이다. 여기서 동일한 회로 내에 6개 코일을 병렬로 연결하면 될 것이나 코일전력이 과다하여지는 고로 반도체전력회로의 과부하와 발생열의 분산등 목적으로 회로도와 같이 되었다. 또한 여기서 발생될 수 있는 과부하는 영구자석의 감자현상 (Demagneti zation)이 되어 모터의 성능저하와 함께 불필요한 전력손실이 발생되므로 본 모터의 경우에서는 과부하의 억제로 충분한 모터의 부하를 유지하면서 에너지 절감이 되도록 한 것이다.3 is a cross-sectional view of the motor, a stator 1 laminated with a silicon iron plate, and a disc-shaped frame made of aluminum alloy becomes the rotor 2 of the motor, and the permanent magnet 3 and the magnetic pole piece 4 installed in the rotor. to be. Moreover, the groove 5 is formed in the stator 1, and the coil 7 is wound around the groove 5 and the teeth 6. In addition, there is a cooling water circulation path (8) for dissipating heat generated inside the motor to the outside, the wheel boss (9) for supporting and rotating the rotor, the motor support (10) to fix the stator of the motor, the vertical rotation of the motor There is a bevel gear 11 to change the angle of rotation of the drive post of the vehicle, a ball bearing 12 of the motor shaft and a tapered roll bearing 13 that will bear the rotational weight of the rotor rotating vertically. In addition, there is a fixing bolt 14 for fixing the stator to the motor support 4, and is composed of a motor post 15 and a motor cover 16 at the center of the motor. FIG. 4 is a control circuit diagram of the motor. Hall elements H-1, H-2, H-3, and H-4 are hall circuits of four circuits as shown in FIG. 1, and amplify the output current of weak Hall elements. There is a Hall IC 10-1 and becomes a pole selector 10-2 for selecting whether the amplified signal current is N-pole or S-pole. The differential amplifier 10-3 is a circuit that determines the operation of the Hall element to receive only a single magnetic flux required for motor operation when the position of the magnetic pole piece 10-3 is simultaneously subjected to the same magnetic flux across two Hall elements. The waveform that is distorted while passing through is wave-formed by the waveform filer 10-4, and is a power amplifier circuit 10-5 that can obtain driving power of the motor. Also, the terminals such as coil connection wires (C-1-1, C-1-2, C-1-3, C-1-4) and coil connection wires (C-6-1 ..... C-6-4 ) Shows four circuits for connecting six coils. Here, six coils may be connected in parallel in the same circuit. However, the coil power becomes excessive, and thus the circuit diagram has been developed for the purpose of overload and dissipation of heat generated in the semiconductor power circuit. In addition, the overload that can be generated here is the demagnetization of permanent magnets, which leads to deterioration of the motor and unnecessary power loss. Therefore, in this motor, the overload is suppressed to maintain sufficient motor load while saving energy. It was made possible.

이상이 본 발명의 모터구조 설명이며 이하 동작 설명을 상세하게 기술하고자 한다.The above is a description of the motor structure of the present invention and the following description of the operation will be described in detail.

도1에서 와 같이 홀소자(H-1,H-2,H-3,H-4) 등에 자속(Magnetic flux)이 통과하게 되면 홀소자 전면의 자극편(4)이 N-극으로서 자속을 통과시키게 되면 권선된 이빨(6)은 S-극이 되도록 부(Negative)의 코일전류가 흐르게 되고 또한 반대로 S-극의 자극편(4)과 홀소자 전면에서 자속을 주게되면 정(Positive)의 코일 전류가 흐르게 되어 전번의 경우의 정반대의 현상이 일어나게 된다. 이것이 본 모터의 동작기준이 되고 이에 따라서 다음과 같이 진행된다. 도1에서 보면 현재 모터의 회전자(2)가 놓여진 위치는 고정자(1)에 설치된 홀소자(H-1) 전면에 자극편(4)의 N-극이 와 있으며 이 홀소자(H-1)와 코일회로의 관계는 도4의 회로도에서 설명하면 홀소자(H-1)는 회로의 홀IC(10-1), 극선별기(10-2), 차동증폭기(10-3), 파형정파기 (10-4)를 순차적으로 거처서 코일전류증폭기(10-5)에 와있고 이 회로는 홀 소자(H-1)가 설치된 홈의 CW방향 즉 자극편의 N-극인 자극전단[Leading Pole-Tipe(磁極前端)]에 있는 홈을 중심으로 권선된 코일에 와있다. 여기서 홀소자(H-1)에 N-극의 자극편이 자속를 통과시키게 되면 코일전류는 도5에서와 같이 부(Negative)의 홀IC전류(Ci-1)가 되어서 홀소자(H-1) 우측 이빨(6)에는 S-극이 형성되고 따라서 자극편 N-극은 C.W방향에 있는 S-극로 자극견인 되며 자극편(4)을 보유하고 있는 로타(2)는 C.W 방향 회전력을 가지게 된다. 여기서 동시에 작동하는 또하나의 홀소자는 자극편 S-극의 전면에 위치한 홀소자(H-3)가 된다. 이 홀소자(H-3)의 C.W 방향, 즉 우측이 되는자극전단의 코일에는 인출선(C-3)이 결성되어 있는데 이 인출된 코일배선(C-3)에 흐르는 전류는 기준선의 홀소자(H-3)에 위치한 N-극의 자장을 일으키는 정(Positive)의 홀IC전류(Ci-1)가 흐르게 되며 따라서 홀소자(H-3)의 C.W방향 이빨(6)은 N-극의 자장(Magnetic field)이 되며 미소한 공간을 두고 마주 대하고 있는 S-극의 자극편는 N-극로 자극견인작용을 일으켜 앞서의 홀소자(H-1)의 경우와 동일하게 C.W 방향의 회전력을 가지게 된다. 본 발명에서의 모터 전류는 전파(全波)로 바이포라 구동인 고로 이 회전력에 가산되는 자극편 N-극의 좌측 자극후단(Trailing Pole-Tip)에 놓여있는 N-극과의 반발(Repulsion)작용과 또한 자극편 S-극의 같은 CCW측에 위치한 S-극 사이에서도 능동적인 반발작용이 일어나서 회전자(2)의 C.W 회전운동이 된다. 지금까지는 홀소자(H-1) 앞에 자극편 N-극이 위치하였을 경우를 설명하였으나 여기서 도2A의 경우처럼 자극편 S-극이 홀소자(H-1) 앞에 위치된 경우를 보면 홀소자(H-1)의 우측 CW방향에 있는 코일에는 도5의 전류도에 의하여 설명하면 홀IC전류(Ci-3)의 기준선 상의 홀소자(H-1)에는 도면에 표시된바 정(Positive)이 되는 N-극 방향의 전류가 나타나게 되며 또한 홀소자(H-3)에는 전류도 상의 홀IC전류(Ci-3) 기준선에 위치한 홀소자(H-3)와 동일한 조건으로 부(Negative)가 되는 S-극이 나타나게 되어서 모터의 회전자(2)에 고정 설치되어 있는 자극편(4)는 S-극에 대한 푸쉬풀(Push Pull)작용으로 전번과 동일한 CW회전운동을 하게 된다. 또한 도2B의 경우같이 자극편과 홀소자(H-1, H-2) 사이나 또는 홀소자(H-2, H-3)의 중간에 위치하게 되어서 홀소자간에 걸쳐서 있을 경우를 보면 예컨데 홀소자(H-1, H-2) 사이에 자극편 N-극이 걸치게 되면 도4에 도시한 차동증폭기(10-3)에 의하여 홀소자에 작용하는 자속의 작용상태에 따라서 홀소자 양자중 선별된 한 개만이 원칙적으로 동작하게 되고 만일 두개의 홀소자가 자극편에 위치상 동시에 동일한 양의 자속를 순식간에 받게되어도 모터의 회전운동에는 지장이 없도록 되어있다. 즉 도5의 전류도에서 홀소자(H-1, H-2, H-3, H-4)의 회로 전류를 살펴보면 홀소자(H-1)가 전류의 단절(Cut Off)점을 약간 초과하여 홀소자(H-2)의 전류가 들어와 흐르고 있음을 알 수 있고 다른 홀소자(H-3, H-4, H-1)들도 동일한 전류 형태를 보이고 있다. 이 홀소자 전류는 각자의 코일 전류와 위상만 다를 뿐 동일한 전류이므로 자극편의 자극후단 위치의 있는 고정자의 이빨(6)은 항상 CW 회전 작용을 받게 되어 있다. 다시 설명하면 문제의 2개 홀소자(H-1, H-2)의 동작위치가 현재 CW회전운동에 적합하게 되어 있는 이유는 자극편의 자극전단에 위치한 코일 즉 이빨(6) 3개가 한 극이 되어 자극편을 자극견인하는 극이 될 것이며 따라서 두 개의 홀소자 중 어떤 것이 먼저 동작하든 회전자(2)의 시 동작이나 회전운동에 하등 지장이 없으며 또 이 회전운동은 고정자(1)의 원주에 있는 24개의 코일과 이빨이 일시에 동작하는 회전자(2)의 C.W 회전력의 합산이 되고 이것은 이미 설명된 바와 같이 4회로의 코일 인출선 마다 회로 단위로 6개씩 병렬 결선된 24개 코일이 전부 동작하게 되는 것이다. 여기서 능동적으로 작동하는 홀소자(H-1,H-2,H-3,H-4)만 동작하는 것이 아니고 24개의 전 코일이 4개의 회로에 동작에 의하여 전부가 CW 방향의 능동적 회전력이 되는 것이다. 여기서 본 모터의 역회전(Reverse)에 대하여 설명하면 도1의 홀소자(H-1) 은 마주보고 있는 자극편 N-극의 자속을 도4의 회로에서 보면 CW회전의 경우에는 N-극인 자극편의 자극전단에 놓여있는 이빨(6)은 S-극이 되고 동시에 자극편 N-극의 자극후단에 놓여진 이빨(6)은 N-극이 되지만 모터를 역회전 시켜야 할 경우에는 자극편 N-극 의 좌우의 이빨(6)과 코일의 자극(Magnetic-Pole)은 N-S가 정반대가 되어야 한다. 즉, 홀소자(H-1) 앞에 와있는 자극편 N-극의 우측 홈의 이빨(6)은 N-극이 되고 반대로 좌측에는 S-극이 나타나야 한다. 이 경우는 역회전으로 CW과 CCW의 방향이 반전되므로 자극편의 우측이 자극후단이 되고 반대로 좌측이 자극전단으로 변경이 되어 이 역회전 부분의 설명 시에만 적용하게 된다. 이 극의 반전은 도4의 회로도에 의하면 극선별기(10-2)에서 홀소자들의 작동 극을 전환함과 동시에 도4의 역회전스위치(R-S)로 전환하여서 코일전류증폭기(10-5)의 전류 극이 반전 될 것이다. 도4의 역회전스위치(R-S)는 도면상의 설명상 필요로 표시된 것에 지나지 않으며, 실제로는 전환회로의 전부가 전자식으로 무접점 일뿐만 아니라 시정수가 고려된 사이러스터(Thyristor) 회로로 되어 있다. 이 동작은 자극편 N-극의 자극전단에 위치한 이빨(6)은 S-극이 되어 자장견인작용을 하게 되고 자극편 N-극의 자극후단에 있는 이빨(6)은 역회전작용으로 자극편 N-극이 고착 설치되어 있는 회전자(2)는 CCW운동을 하게 되며 이 운동도 정상적인 CW회전 시와 동일한 조건으로 24극의 회전운동이 되어 모터의 역회전이 되는 것이다. 여기서 일반적인 직류모터와 본 발명의 모터의 효율관계를 비교하여 보면 직류모터의 기본 손실인As shown in FIG. 1, when magnetic flux passes through the Hall elements H-1, H-2, H-3, H-4, etc., the magnetic pole pieces 4 on the front surface of the Hall element generate magnetic flux as the N-pole. When passing, negative coil current flows so that the wound tooth 6 becomes the S-pole, and conversely, if the magnetic flux is applied from the magnetic pole piece 4 of the S-pole and the front of the Hall element, it is positive. The coil current flows and the opposite phenomenon occurs in the previous case. This is the operating standard of the motor and accordingly proceeds as follows. As shown in Fig. 1, the current position of the rotor 2 of the motor is located at the N-pole of the pole piece 4 on the front of the Hall element H-1 installed in the stator 1, and the Hall element H-1. ) And the coil circuit are explained in the circuit diagram of FIG. 4, the Hall element H-1 is formed of the Hall IC 10-1, the pole selector 10-2, the differential amplifier 10-3, and the waveform of the circuit. The dipole 10-4 is placed in the coil current amplifier 10-5 in sequence, and this circuit is a pole pole of the CW direction of the groove in which the Hall element H-1 is installed, that is, the N-pole of the pole piece. (磁極 前端)] is in the coil wound around the groove. When the magnetic pole of the N-pole passes the magnetic flux through the Hall element H-1, the coil current becomes negative Hall IC current Ci-1 as shown in FIG. S-pole is formed in the tooth 6, so that the pole piece N-pole is attracted to the S-pole in the CW direction, and the rotor 2 having the pole piece 4 has the CW direction rotational force. Here, another Hall element operating simultaneously is the Hall element H-3 located in front of the pole piece S-pole. The lead line C-3 is formed in the coil of the magnetic pole of the magnetic pole in the CW direction, that is, the right side of the Hall element H-3, and the current flowing through the drawn coil wire C-3 is the Hall element of the reference line. Positive Hall IC current (Ci-1), which causes the magnetic field of N-pole located at (H-3), flows, so CW direction 6 of Hall element (H-3) is The magnetic pole of the S-pole, which faces the magnetic field and faces a small space, causes the magnetic pole towing to the N-pole, so that it has a rotational force in the CW direction as in the case of the Hall element (H-1). do. Motor current in the present invention is a full-wave bipolar drive, so the repulsion with the N-pole lying on the trailing pole tip of the N-pole of the magnetic pole piece added to this rotational force. An active repulsion also occurs between the action and the S-pole located on the same CCW side of the pole piece S-pole, thus becoming the CW rotational movement of the rotor 2. Up to now, the case where the magnetic pole piece N-pole is positioned in front of the Hall element H-1 has been described. However, as shown in FIG. 2A, the magnetic pole piece S-pole is positioned in front of the Hall element H-1. Referring to the coil in the right CW direction of H-1), the Hall element H-1 on the reference line of the Hall IC current Ci-3 becomes positive as shown in the drawing. The current in the N-pole direction appears and the S element becomes negative under the same conditions as the Hall element H-3 positioned at the Hall IC current Ci-3 reference line on the current element. -The poles appear so that the pole piece 4 fixed to the rotor 2 of the motor has the same CW rotational motion as the previous time by the push pull action on the S-pole. In addition, as shown in FIG. 2B, the electrode is positioned between the magnetic pole pieces and the Hall elements H-1 and H-2, or in the middle of the Hall elements H-2 and H-3, and thus is located between the Hall elements. When the magnetic pole piece N-pole is applied between the elements H-1 and H-2, both of the Hall elements according to the operating state of the magnetic flux acting on the Hall element by the differential amplifier 10-3 shown in FIG. In principle, only one screen is operated, and if two Hall elements are simultaneously subjected to the same amount of magnetic flux at the same time in position on the pole piece, the rotational motion of the motor is not impeded. In other words, when the circuit currents of the Hall elements H-1, H-2, H-3, and H-4 are shown in the current diagram of FIG. 5, the Hall element H-1 slightly exceeds the cut off point of the current. Therefore, it can be seen that the current of the Hall element H-2 flows in and other Hall elements H-3, H-4, and H-1 show the same current shape. Since this Hall element current is the same current only in phase with each coil current, the teeth 6 of the stator at the post-pole position of the pole piece are always subjected to CW rotational action. In other words, the reason why the operating positions of the two Hall elements H-1 and H-2 in question are suited to the CW rotational movement is that one pole of three coils or teeth 6 located at the pole front of the pole piece has one pole. It will be a pole for stimulating the magnetic pole piece, so no matter which one of the two Hall elements operates first, there is no problem in the starting or rotational movement of the rotor 2 and this rotational movement is in the circumference of the stator 1. 24 coils with teeth and CW rotational force of the rotor 2 operating at a time are summed up, and as described above, all 24 coils connected in parallel by 6 circuit units are operated for every 4 coil lead wires. Will be done. Here, not only the Hall elements H-1, H-2, H-3, and H-4, which are actively operated, but all 24 coils operate in four circuits, and all of them become active rotational forces in the CW direction. will be. Referring to the reverse of this motor, the Hall element H-1 of FIG. 1 shows the magnetic flux of the magnetic pole N-pole facing each other in the circuit of FIG. The teeth (6) lying on the front pole of the bias become S-poles, while the teeth (6) placed on the pole poles of the pole poles N-pole become N-poles, but if the motor is to be reversed, the pole poles N-pole The left and right teeth (6) and the magnetic pole of the coil (Magnetic-Pole) should be the opposite of the NS. That is, the teeth 6 of the right groove of the pole piece N-pole in front of the hall element H-1 become the N-pole and the S-pole should appear on the left side. In this case, since the directions of CW and CCW are reversed by reverse rotation, the right side of the pole piece becomes the rear end of the pole and, on the contrary, the left side is changed to the pole edge. The inversion of the poles according to the circuit diagram of FIG. 4 is performed by switching the operating poles of the Hall elements in the pole selector 10-2 and at the same time by switching to the reverse rotation switch RS of FIG. The current pole will be reversed. The reverse rotation switch R-S of FIG. 4 is merely indicated as necessary in the description of the drawings, and in reality, the entirety of the switching circuit is not only an electronic contact but also a thyristor circuit in which a time constant is considered. This action is that the teeth (6) located at the stimulus front of the stimulus piece N-pole becomes the S-pole to act as a magnetic field tow, and the teeth (6) at the rear of the stimulus of the stimulus piece N-pole are reverse rotation. The rotor 2 having the N-pole fixedly installed has a CCW movement, and this movement also becomes a 24 pole rotational movement under the same conditions as during normal CW rotation, and becomes a reverse rotation of the motor. Here, comparing the efficiency relationship between a general DC motor and the motor of the present invention is a basic loss of the DC motor.

1. 주울손실(Joule lose )Joule lose

2. 로타의 공기 마찰에 의한 열손실2. Heat loss by air friction of rotor

3.철손실(Field flux 내의 회전체인 로타의 Hysteresis-lose와 Eddy Current lose)Iron loss (hysteresis-lose and eddy current lose of rotating chain rotors in field flux)

4. 기계적 손실(Shaft, Brush)4. Mechanical Loss (Shaft, Brush)

상기의 기본적인 손실이 되나 이외에 본 모터와 비교되어야 하는 별도의 큰 손실이 있다. 직류모터에 전력을 공급하자면 로타의 코일과 함께 회전하면서 전류의 통로가 되는 정류자(Commutator)를 거쳐가게 된다. 이 정류자가 회전하면서 전기적 접촉을 하게 되는 브러쉬(Brush)의 접촉 부분에 문제가 있다. 즉 정류자을 구성하고 있는 다수의 정류자분할편(Commutator Segment)은 반드시 최소한 2개이상의 분할편이 복수로 브러쉬와 접촉하지 않으면 안되게 되어있다. 이것은 코일 전류에 단절이 없도록 하기 위하여 구조상 불가피한 것이며, 이것은 불리하게도 전기자의 코일의 일부분을 반드시 단락 시켜야 된다는 것이다. 자장(magnetic Field)속에서 전류가 흐르는 코일의 단락현상은 모터의 회전 운동에 역행하는 반대운동이 되며 더욱이 전류를 소모하는 일종의 브레이크 부하로 직류모터의 가장 큰 손실 중의 하나가 된다. 직류모터의 원리상 불가피한 이 현상을 최소한 억제하는 방법으로는 현재 모터의 자극편과 인접한 다른 자극편 사이 즉 중성대(Neutral zone)을 넓게 하여서 자속(Field Flux) 내에서 전기자(Armature) 코일의 단락부분을 양쪽의 자속의 중간부인 자장의 공백에 위치하게 한다는 방법으로 즉 자속의 페턴상의 공백(Blank)점을 단락 되는 코일의 통과 점으로 하고 있으나 실제로는 이론상 같은 완전한 자장의 공백점은 없는 고로 현실로는 상당량의 단락 되는 손실을 피할 수가 없고 또한 직류모터의 고정자에 위치한 Pole arc(磁極孤)와 중성대의 경계선상의 코일들은 전기자의 회전중 가장 강력한 자속은 극히 일부만 통과하게 되는 고로 종합적인 단락전류(Short current)의 손실은 모터의 효율을 크게 떨어뜨리고 있는 원인이 되는 것이다.This is a basic loss, but there are other large losses that have to be compared with this motor. To supply power to the DC motor, it rotates with the rotor's coil and passes through a commutator that becomes a path for current. There is a problem in the contact portion of the brush where the commutator makes electrical contact while rotating. In other words, a plurality of commutator segments that constitute the commutator must have at least two divided pieces contacting the brush in plurality. This is structurally unavoidable in order to ensure that there is no break in the coil current, which disadvantageously must short the part of the coil of the armature. The short-circuit of the coil with current flowing in the magnetic field is the opposite of the rotational movement of the motor and is one of the biggest losses of the DC motor as a kind of brake load that consumes the current. As a method of minimizing this phenomenon, which is inevitable in principle of a DC motor, a short circuit of an armature coil in a field flux is made by widening the neutral zone, that is, between the magnetic pole pieces of the motor and other adjacent magnetic pole pieces. By placing the part in the gap of the magnetic field, which is the middle part of both magnetic fluxes, that is, the blank point of the magnetic flux is defined as the passage point of the shorted coil, but in reality there is no perfect magnetic field gap as in theory. The furnace cannot avoid a large amount of short-circuit loss, and the pole coils located on the stator of the DC motor and the coils on the border of the neutral zone pass only a fraction of the strongest magnetic flux during rotation of the armature. The loss of short current is a cause of a significant decrease in motor efficiency.

이상은 피동적인 직류모터의 손실을 설명하였으나 여기서 직류 모터의 능동적인 동작상태를 효율 면에서 본 발명의 모터와 비교하여보자면 직류모터가 자장 내에서 회전력을 일으키게 되는 로타와 고정자 사이의 자력견인작용과 반발작용 즉 푸쉬풀(Push Pull)작용을 보자면 작용의 핵심은 2극 모터의 경우 단극성구동 (Unipolor drive)에서는 2개의 동작선상에서만 작용이 되고 쌍극성구동(Bipolor drive)의 경우에는 4개 동작선의 작용이 되며 또한 4극 모터는 단극성구동의 경우에는 4개 동작선이 되며 또 쌍극성구동에서는 8개선의 구동작용이 있게 되어서 8개선의 완전한 푸쉬풀작용이 되는 4극 쌍극성구동의 모터가 가장 효율 높은 직류모터로 알려져왔다. 그러나 본 발명의 직류모터의 경우는 12-자극편에 24동작선상의 쌍극성구동이 되는 모터가 되어 4극의 직류모터와는 비교되지 않은 높은 효율을 가지게 되며 더욱이 자속내에서 코일의 단락전류와 같은 손실 작용이 전혀 없는 고로 종래의 DC 모터에서 보는 불필요한 손실 원인이 되는 중성대 등이 없어도 되는 완전한 이론적인 면이 실현되는 DC모터의 설계 제작이 이루어지는 것이다. 여기서 모터의 회전력은 로타 직경에 정비례하게 되어 있으나 본 발명에서의 모터는 고정된 고정자의 직경이 전기자동차에 탑재되는 일반적인 직류모터 로타의 최소한도 2배가 되고 회전하는 로타의 직경이 500∼800mm가 되는 아웃회전자모터이므로 모터의 계산상의 회전력에다 로타의 지랫대(Leverage) 작용까지 가산되는 회전력를 갖게 되는 것이다. The above describes the loss of the passive DC motor, but comparing the active operation state of the DC motor with the motor of the present invention in terms of efficiency, the magnetic towing action between the rotor and the stator, which causes the DC motor to generate a rotational force in the magnetic field, In terms of repulsive action, or push pull action, the core of the action is that two-pole motors operate only on two operating lines in a unipolar drive, and four operations in a bipolor drive. In addition, the 4-pole motor has four operation lines in the case of unipolar driving and the driving action of eight lines in the bipolar driving, so that the four-pole bipolar driving motor is a full push-pull action of eight lines. It is known as the most efficient DC motor. However, in the case of the DC motor of the present invention, the motor becomes a bipolar drive on the 24-operation line on the 12-pole side and has a high efficiency that is not comparable with that of the 4-pole DC motor. Since there is no such loss action, the DC motor is designed and manufactured in which a complete theoretical aspect without the need for a neutral band, which is a cause of unnecessary loss seen in a conventional DC motor, is realized. Here, the rotational force of the motor is directly proportional to the diameter of the rotor, but the motor of the present invention has a fixed stator diameter that is at least twice as large as that of a general DC motor rotor mounted on an electric vehicle, and the diameter of the rotating rotor becomes 500 to 800 mm. As it is an out rotor motor, it has a rotational force that is added to the rotational force of the rotor in addition to the rotational force of the motor.

본 발명의 모터는 아웃회전자모터의 힘의 근원이 되는 자석(Magnetic)의 자계강도(Field Intensity)가 높은 알리코자석(Alnico Magnet)를 쓰면서도 Coercive force(抗磁力)을 충분히 잡을 수 있는 공간인 원주의 길이 2,000mm를 초과하므로 12개의 알리코 영구자석을 여유 있게 수용하여 고정자와의 에어캡에 강력한 자속밀도를 장기간 유지하여 줄 수 있게 되는 것이다. 모터의 직경이 큰 아웃회전자모터의 질량으로 인하여 일어나는 관성(Inertia moment)이 모터의 기계적인 시정수가 커지고 제어회로에는 릴레이 등의 기계적인 요소가 전혀 없는 전자제어회로가 되고 비교적 대전류가 흐르게 되는 코일전류 증폭부등도 반도체인 사이러스터로 되어서 시정수는 초단위의 10-4이하가 되어 기계적 또한 전기적 시정수는 기존 전기자동차의 시동이나 가속등은 물론이고 왕복동엔진의 자동차와의 비교도 가능하다 또한 여기서 본 모터만의 발열과 열 손실 문제를 논하자면 이미 언급된 직류모터 고유의 단락전류손실(Short current loss)문제는 본 모터와는 전연 관계가 없고 코일전류에 필요된 전력 손에 의한 주울(Joule) 열손실 문제와 일반 직류모터의 몇 배가되는 24∼72극이 자석의 강력한 자속속에서 회전하게 되어 당연히 발생하게 되는 엣지전류손실(Eddy current loss)와 동일한 조건에서 발생되는 히스테리손실 (Hysteresis loss)는 공히 발생 열이 되며 앞서의 주울열에 가산되어 능률적으로 처리되며 강력한 자극편의 자속밀도로 외부의 금속 먼지 등이 없는 청정공간의 필요상 완전 밀폐로 다른 직류모터처럼 자연 방열에 기대할 수 없고 또한 본 모터 내부에 설치된 홀소자의 요구되는 온도조건 등으로 인하여 도3에서 보는 바와 같이 냉각수순환로(7)로 냉각수가 모터받침대(9)와 모터 카바(5)내부를 돌고 있어 모터의 내부 발생 열을 외부에 방출하고 있다. 또한 두 대의 모터는 각각 좌우의 차륜을 개별적으로 독립 운전하게 된다. 이러한 형식의 동력분산은 효율이 높아지게 되며 종래 자동차의 필수장치인 좌우 양차륜의 차동장치가 필요 없게 된다. 이 종래 자동차에서 필요 불가결로 되어있는 차동장치는 동시에 자동차 운행상의 중대한 결점으로 되어있다. 이것은 자동차의 운행 중 노면에서 미끄럼상태가 되면 주지하는 바와 같이 2륜구동식 일반자동차는 차동장치로 인하여 1륜구동자동차가 되어 버리며 4륜구동차는 2륜만이 작용되는 2륜구동차가 되고 만다. 이것은 좌우양륜의 회전 차이를 수용시키는 기계적 차동장치의 기능의 한계점이라고 볼수 있으나 본 전기자동차의 경우는 전기적 차동장치라 할 수 있는 운전방식으로 좌우 양차륜이 각각 독립된 동력에 의하여 독립적으로 구동되어 기계적 차동장치와 비교하여 손실 없는 완벽한 차동이 되어서 노면의 미끄럼에 관계없는 정상운행이 보장되는 것이다. 본 자동차의 모터는 수직회전운동이 되므는 베벨기어(11)로 수평회전화 시킨 다음 2대의 모터에서 각각 독립된 2개의 프로펠러 사후트로 동력을 전달하여 좌우양륜을 따로 따로 드라이브사후트로 회전시키게 된다. 이 드라이브구조는 현재의 자동차들의 기계적인 브레이크장치가 이론적으로는 에너지를 대기 속으로 폐기해버리는 장치로 구성되있다. 이것을 설명하면 운행중인 자동차의 운동 에너지를 자동차를 감속 또는 정지시킬 시에는 브레이크 장치의 브레이크 드럼 또는 브레이크 디스크가 발생시키는 마찰열 에너지로 변환시켜서 폐기해버리는 것이며, 이 에너지의 양을 보면 자동차의 가속에너지보다 감속이나 운동중인 자동차의 정지에 소요되는 에너지가 훨씬 크게 나타나며, 급정지 등의 경우에는 가속에너지의 6배이상으로 나타나 있다. 본 발명의 자동차의 경우에는 순수한 전기적인 브레이크작용을 채택할 수도 있으며 손실의 일부를 회수할 수도 있는 드라이브 기구와 모터의 특성을 가지고 있다. 여기서 본 발명의 자동차가 가지게 될 큰 장점의 하나는 직경이 큰 외부 로타의 회전 중 관성모멘트 (Inertia moment)는 운행중인 자동차의 수평요동이나 진동을 감소시키게 되는 개선효과(Gyroscopic stabilizer)를 보게 되어서 종래의 자동차보다 전혀 새로운 작용과 구조를 제공함으로서 승차감이 좋고 공해방지를 위한 환경을 보존하고 전기자동차의 성능을 크게 향상시키고자 하는데 그 효과가 있다.The motor of the present invention is a circumference which is a space capable of sufficiently catching the coercive force while using an Alnico magnet having a high field intensity of a magnet, which is a source of the force of the out rotor motor. Since the length exceeds 2,000mm, 12 alico permanent magnets can be accommodated in a relaxed manner to maintain a strong magnetic flux density in the air cap with the stator for a long time. Inertia moment caused by the mass of the outer rotor motor with a large diameter of the motor increases the mechanical time constant of the motor, and the control circuit becomes an electronic control circuit without any mechanical elements such as relays, and a coil with relatively high current flows. The current amplification part is also a semiconductor thyristor, so the time constant is less than 10-4 in seconds, and the mechanical and electrical time constants can be compared with the vehicles of reciprocating engines as well as the starting or acceleration of existing electric vehicles. Here, the problem of heat generation and heat loss of the motor alone is the short-circuit current loss problem inherent in the DC motor mentioned above. ) The problem of heat loss and 24 ~ 72 poles, which is many times higher than that of general DC motor, rotate at the strong magnetic flux of magnet. Hysteresis loss generated under the same condition as Eddy current loss is generated heat, and it is added to the Joule heat and processed efficiently, and the magnetic flux density of the strong magnetic pole is free from external metal dust. Due to the necessity of a clean space, it is not possible to expect natural heat dissipation like other DC motors, and due to the required temperature conditions of the Hall element installed inside the motor, as shown in FIG. 9) and the inside of the motor cover 5, the heat generated inside the motor is released to the outside. In addition, the two motors each independently drive the left and right wheels separately. This type of power dissipation results in higher efficiency and eliminates the need for differential left and right wheel differentials, which are essential for conventional vehicles. Indispensable in this conventional vehicle, the differential is at the same time a significant shortcoming in vehicle operation. As it is known, when the vehicle is slipped on the road while driving, the two-wheel drive general vehicle becomes a one-wheel drive vehicle due to the differential device, and the four-wheel drive vehicle becomes a two-wheel drive vehicle in which only two wheels are operated. This is the limit of the function of the mechanical differential that accommodates the difference in the rotation of the left and right wheels, but in the case of the electric vehicle, the electric differential is a driving method. Compared to the device, the lossless perfect differential ensures non-slip normal operation. The motor of the vehicle is rotated horizontally by the bevel gear 11, which becomes a vertical rotational movement, and then the power is transmitted from two motors to two independent propeller posts, respectively, to rotate the left and right wheels separately by the drive posts. This drive structure consists of the mechanical brakes of today's cars theoretically dissipating energy into the atmosphere. In other words, when decelerating or stopping the vehicle, the kinetic energy of the driving vehicle is converted into frictional heat energy generated by the brake drum or brake disk of the brake device and discarded. The energy required to decelerate or stop a vehicle in motion is much greater, and in the case of a sudden stop, it is more than six times the acceleration energy. The motor vehicle of the present invention has the characteristics of a drive mechanism and a motor which may adopt a pure electric brake action and recover some of the losses. One of the great advantages of the vehicle of the present invention is that the inertia moment during rotation of a large diameter outer rotor (Gyroscopic stabilizer) to reduce the horizontal oscillation or vibration of the driving vehicle in the prior art By providing a completely new action and structure than the car of the car, it is effective to preserve the environment for preventing the pollution and to greatly improve the performance of the electric vehicle.

도1 : 본 발명의 직류모터 평면도및 동작설명도1 is a plan view and operation diagram of a DC motor of the present invention

도2(2A,2B) : 직류모터 동작 설명도Figure 2 (2A, 2B): DC motor operation diagram

도3 : 도1의 직류모터 단면도3: Cross section of the DC motor of FIG. 1

도4 : 직류모터 제어회로도4: DC motor control circuit diagram

도5 :도1의 모터 전류도Figure 5: Motor Current Diagram of Figure 1

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

1 : 고정자(Stator) 2 :회전자(Rotor) 3 :영구자석 4 :자극편(Pole Piece)1: Stator 2: Rotor 3: Permanent magnet 4: Pole Piece

5 : 홈(Slot) 6:이빨(Tooth) 7: 코일 8: 냉각수순환로       5: Slot 6: Tooth 7: Coil 8: Coolant circulation

9 : 휠보스(Wheel boss) 10 : 모터받침대 11 : 베벨기어 12 : 볼베어링       9: Wheel boss 10: Motor support 11: Bevel gear 12: Ball bearing

13 : 테이퍼롤베어링 14 : 고정볼트 15 : 모터샤후트 16 : 모터커버       13 taper roll bearing 14 fixing bolt 15 motor shaft 16 motor cover

H-1, H-2, H-3, H-4 : 홀소자 C-1, C-2, C-3, C-4: 코일 배선       H-1, H-2, H-3, H-4: Hall element C-1, C-2, C-3, C-4: Coil wiring

C-0 : Common선 10-1 : 홀 Ic 10-2:극선별기(Pole selector)      C-0: Common line 10-1: Hole Ic 10-2: Pole selector

10-3:차동증폭기(Differential amplifier)10-4:파형정파기(Wave form operation)  10-3: Differential amplifier 10-4: Wave form operation

10-5: 코일전류증폭기 R- S : 역회전 스위치     10-5: Coil Current Amplifier R- S: Reverse Switch

C-1-1,C-1-2,C-1-3,C-1-4,C-6-1,C-6-2,C-6-3,C-6-4: 코일연결선      C-1-1, C-1-2, C-1-3, C-1-4, C-6-1, C-6-2, C-6-3, C-6-4: Coil Connector

Ci-1,Ci-2,Ci-3,Ci-4: 홀 IC전류 N-P: N자극편(磁極片) S-P: S자극편     Ci-1, Ci-2, Ci-3, Ci-4: Hall IC current N-P: N magnetic pole piece S-P: S magnetic pole piece

Claims (2)

도1에 도시한 바와 같이 모터 중심에 있는 철(Steel)로 된 회전판인 휠보스(9)에 고정되어 회전하는 알루미늄으로된 회전자(2)에는 영구자석과 자극편이 설치되어 있고 아웃회전자방식으로 직경이 500∼800mm가 되고 영구자석(3)의 N-극은 인접한 다른 영구자석의 N-극을 마주보게 하여 자극편(4)이 12∼36개의 조로 구성되어 회전자(2)에 고착 설치되어있고 자극편(4)과 마주보고 있는 고정자(1)는 미소한 간격의 에어캡을 두고 자계를 형성하여 도3 단면도에서와 같이 모터받침대(10)에 고정되어 있으며 몸체는 규소 철판의 적층으로 구성되며 중심부에는 직경 200∼300㎜ 의 큰구멍이 있고 원주변에는 24∼72개의 가늘고 긴 홈(5)이 있고 이 홈에는 모터 구동용 코일(7)이 권선되어 있고 상기 홈(5) 사이에는 자계의 통로가 되는 24∼72개의 이빨(6)이 있다. 또 코일(7)의 코일배선(C-1,C-2,C-3,C-4)과 공통인출선(C-0)이 외부로 인출되어 있고 홈(Slot)의 지정된 위치에는 홀소자( H-1, H-2, H-3, H-4 )가 설치되어 있고 코일의 인출선에 결선된 코일은 홀소자의 도면상 우측 홈을 사이에 끼고 있는 이빨(6) 2개에 감겨져 도면상의 좌측인 반시계 방향으로 연결되며 인출선에 대한 코일들의 배선관계는 CCW방향으로 결선된 코일을 시점으로 코일을 거쳐서 매 한 코일마다 상기한 인출선에 결선하였다. 이 결선된 고정자(1)를 일주하며 6개의 코일이 한 회로에 결선되고 능동적 동작 회로만으로 극의 코일이 전부 동작하게끔 구성된 것을 특징으로 하는 아웃회전자직류모타.As shown in Fig. 1, the rotor 2 made of aluminum, which is fixed and rotated to the wheel boss 9, which is a rotating plate made of steel in the center of the motor, is provided with a permanent magnet and a pole piece, and has an out rotor type. 500-800mm in diameter, the N-pole of the permanent magnet 3 faces the N-pole of another permanent magnet adjacent to each other, and the pole pieces 4 are composed of 12 to 36 jaws and are fixed to the rotor 2. The stator (1), which is installed and faces the magnetic pole piece (4), forms a magnetic field with an air cap of minute intervals and is fixed to the motor support (10) as shown in FIG. It consists of a large hole with a diameter of 200-300 mm in the center, and 24-72 elongated grooves 5 around the circumference, in which the motor driving coil 7 is wound, and between the grooves 5. There are 24 to 72 teeth 6 which serve as passages of the magnetic field. In addition, the coil wirings C-1, C-2, C-3, and C-4 of the coil 7 and the common lead wire C-0 are drawn out to the outside, and the Hall element is provided at the designated position of the groove. (H-1, H-2, H-3, H-4) is installed and the coil connected to the lead wire of the coil is wound on two teeth (6) sandwiched between the right groove on the drawing of the Hall element. The wiring relationship of the coils connected to the lead wire in the counterclockwise direction, which is the left side of the phase, was connected to the lead wires for every one coil through the coil from the coil connected in the CCW direction. Out-rotor DC motor, characterized in that the winding of the connected stator (1) is configured so that six coils are connected to one circuit and all the coils of the pole are operated only by the active operation circuit. 본 발명에서의 회로의 작동 단위는 6개 코일을 한개로 묶어서 동작시키게 하고 이 회로를 작동시키기 위한 홀소자가 회로에 한개씩 설치되어 있으며 12∼36개의 자극편은 24∼72극의 이빨(6)의 자극(Magnetic Pole)의 변화에 따라 자극전단측으로는 자극견인되고 자극후단에서는 반발되는 푸쉬풀(Push Pull)작용을 동시에 하게 하여 자극편의 위치에 관계없이 항상 푸쉬풀 작동하게 되어있으며 또한 외부 회전자를 채용함으로서 회전자의 지랫대작용까지 가산되는 강력한 회전이 되면서도 소모전력을 절약 할 수 있고 24극의 단일회로가 아닌 각자 독립된 전력증폭으로 과전류제어기능을 갖어서 영구자석의 감자현상(Demagneti zation)을 억제하며 도3에서 모터 내부 발생열을 외부에 방출하기 위한 냉각수의 통로(8)가 있고 회전자를 지지하여 회전시키기 위한 휠보스(9)와 모터의 고정자등을 고정할 모터받침대(10), 모터의 수직회전을 자동차의 드라이브사후트 회전각도로 변경시킬 베벨기어(11), 모터샤프트의 볼베아링(12)이 있고 수직 회전하는 회전자의 회전중량을 부담하게 될 테이퍼롤러베아링(13)으로 구성되어 있으며 또한 자동차의 주행중 대직경 로타의 회전에서 나타나는 쟈이로현상(Gyroscopic Stabilizer)으로 승차 감이 향상되게 하는 아웃회전자직류모타.In the present invention, the operation unit of the circuit is to bundle six coils in one operation and one Hall element for operating the circuit is provided in the circuit one by one, and 12 to 36 magnetic pole pieces of the teeth 6 of 24 to 72 poles. According to the change of magnetic pole, the magnetic pole is pulled to the front side of the pole and the push pull action that is repulsed at the rear end of the pole simultaneously makes the push pull always work regardless of the position of the pole. By adopting a powerful rotation that adds up to the rotor action of the rotor, power consumption can be saved, and the overcurrent control function is provided by independent power amplification instead of a single-pole of 24 poles. 3, there is a passage 8 of cooling water for dissipating heat generated inside the motor to the outside, and a wheel boss for supporting and rotating the rotor. (9) and the motor support (10) to fix the stator of the motor, the bevel gear (11) to change the vertical rotation of the motor to the drive post rotation angle of the car, the ball bearing (12) of the motor shaft, and the vertical rotation Consists of a tapered roller bearing (13) that will bear the rotational weight of the rotor to rotate the outgoing rotor DC motor to improve the ride feeling by the gyroscopic stabilizer that appears in the rotation of the large diameter rotor while driving the car .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2018139827A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-02 한온시스템 주식회사 Brush motor
CN109450134A (en) * 2018-11-15 2019-03-08 白贺冰 Automotive single phase multipolar electric motor
KR102459958B1 (en) * 2022-03-04 2022-11-04 주식회사 티앤에스테크 IPM hub motor for off-road

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