KR20080018380A - Pole change type synchronous motor - Google Patents

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KR20080018380A
KR20080018380A KR1020060080401A KR20060080401A KR20080018380A KR 20080018380 A KR20080018380 A KR 20080018380A KR 1020060080401 A KR1020060080401 A KR 1020060080401A KR 20060080401 A KR20060080401 A KR 20060080401A KR 20080018380 A KR20080018380 A KR 20080018380A
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한만승
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주식회사 대우일렉트로닉스
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Abstract

A pole change type synchronous electric motor is provided to improve rotation characteristics of the motor by obtaining uniform gap between teeth by minimizing the space of an exciting pole. In a pole change type synchronous electric motor(100), a stator(110) has a number of teeth(111) wound with a motor coil(112). A rotor(120) rotates from the stator, and has a number of conductors(122) along the edge adjacently to the circumference. A magnet layer(130) comprises an outer magnet layer(131) installed to have an air gap with the tooth on the circumference of the rotor and an inner magnet layer installed in the conductors of the rotor, and is made of a magnet to be re-magnetized. An exciting pole(140) faces the magnet layer, and is wound with an excitation coil(141), and performs magnetization to arrange poles of the magnet layer in turn.

Description

극변환식 동기전동기{POLE CHANGE TYPE SYNCHRONOUS MOTOR}Pole CHANGE TYPE SYNCHRONOUS MOTOR

도 1은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,Figure 2 is a plan sectional view showing a pole conversion synchronous motor according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기의 요부를 도시한 분해사시도이고,Figure 3 is an exploded perspective view showing the main part of the pole conversion synchronous motor according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기의 요부를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing main parts of a pole conversion synchronous motor according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110 : 스테이터 111 : 투스110: Stator 111: Tooth

112 : 모터코일 120 : 로터112: motor coil 120: rotor

121 : 샤프트홀 122 : 도체121: shaft hole 122: conductor

123 : 상부결합홈 124 : 하부결합홈123: upper coupling groove 124: lower coupling groove

130 : 마그넷 레이어 131 : 외부 마그넷 레이어130: magnet layer 131: outer magnet layer

132 : 내부 마그넷 레이어 132a : 상부 마그넷 링132: inner magnet layer 132a: upper magnet ring

132b : 하부 마그넷 링 140 : 익사이팅 폴132b: Lower magnet ring 140: Exciting pole

141 : 여자코일 141: Coil for Women

본 발명은 극변환식 동기전동기에 관한 것으로서, 여자코일의 양을 줄이더라도 마그넷 레이어의 자속이 증대되는 극변환식 동기전동기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pole conversion synchronous motor, wherein the magnetic flux of a magnet layer is increased even if the amount of excitation coil is reduced.

일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용되는데, 크게 직류전동기와 교류전동기로 나뉘어진다.In general, a motor is a device that obtains rotational force by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in home appliances as well as industrial equipment. The motor is largely divided into a DC motor and an AC motor.

직류전동기에서 정류자와의 접촉에 의해 코일에 전류를 흐르도록 하는 브러쉬의 마모로 인한 단점을 극복하기 위하여 브러쉬를 사용하지 않는 BLDC(Brushless DC) 모터가 사용되고 있는데, 이러한 BLDC 모터는 토크가 크고 제어성이 우수할 뿐만 아니라 신속성을 도모할 수 있는 반면, 전류의 방향 전환을 위하여 인버터를 사용함으로써 가격이 비싸다는 단점을 가진다.Brushless brushless DC (BLDC) motors are used to overcome the drawbacks of brush wear, which causes current to flow in coils by contact with commutators in DC motors. These brushless DC motors have high torque and controllability. While not only this is excellent but also can be achieved quickly, the cost of using an inverter to change the direction of the current is expensive.

한편, 교류전동기의 일종인 LSPM 동기모터(Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor)는 BLDC 모터와 달리 인버터를 이용하지 않고, 로터(rotor)의 도체에 유기되는 전압에 의하여 생성되는 2차 전류와 스테이터(stator)의 권선에 의하여 발생되는 자속의 상호작용에 의하여 발생되는 토오크로 구동되며, 이 때, 토오크는 케이지에 의한 토오크선분과 릴럭턴스 토오크 및 마그네트 토오크의 합성토오크에 의하여 기동된다. 또한, 기동되어 정격운전시 로터에 설치된 마그네트의 자속과 스테이터에서 발생되는 자속이 상호 동기화되어 스테이터의 회전자계의 속도로써 운전된다. On the other hand, the LSPM Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor, which is a kind of AC motor, does not use an inverter, unlike a BLDC motor, and a secondary current and a stator generated by a voltage induced in a conductor of a rotor. It is driven by the torque generated by the interaction of the magnetic flux generated by the winding of the), wherein the torque is started by the torque line segment by the cage, the combined torque of the reluctance torque and the magnet torque. In addition, the magnetic flux of the magnet installed in the rotor and the magnetic flux generated in the stator during the rated operation are synchronized with each other to operate at the speed of the stator's rotating magnetic field.

이와 같은 LSPM 동기모터는 마그네트가 항상 자속을 가지고 있기 때문에 초 기 기동시 마그네트가 부토오크를 생성시켜서 초기 기동의 성능을 저하시키는 단점을 가지며, 이러한 단점을 극복하기 위하여 WPM(Written Pole Motor)이라고 하는 극변환식 동기전동기가 개발되었다.Since the LSPM synchronous motor always has magnetic flux, the magnet generates negative torque during the initial startup, and has a disadvantage of degrading the performance of the initial startup.To overcome this disadvantage, the WPM (Written Pole Motor) is called. Extremely convertible synchronous motors have been developed.

종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When described with reference to the accompanying drawings a pole-conversion synchronous motor according to the prior art as follows.

도 1은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 극변환식 동기전동기(10)는 모터코일(11a)이 각각 권선되는 다수의 투스(tooth; 11b)가 내주면을 따라 배열되도록 마련되는 스테이터(stator; 11)와, 스테이터(11)의 내측에 회전 가능하게 설치됨과 아울러 가장자리를 따라 다수의 도체(12a)가 삽입되는 로터(rotor; 12)와, 투스(11b)와 공극을 가지도록 로터(12)의 외주면에 설치됨과 아울러 재자화 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(magnet layer; 13)와, 스테이터(11)의 투스(11b) 사이에서 마그넷 레이어(13)와 마주보게 설치됨과 아울러 여자코일(14a)이 권선되는 익사이팅 폴(exciting pole; 14)을 포함한다. 1 is a cross-sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to the prior art. As shown, the conventional pole-transformed synchronous motor 10 has a stator 11 and a stator 11 in which a plurality of teeth 11b on which the motor coil 11a is wound are arranged along an inner circumferential surface thereof. The rotor 12 is rotatably installed inside the rotor 11 and a plurality of conductors 12a are inserted along the edge, and the rotor 12 is provided on the outer circumferential surface of the rotor 12 to have a gap with the tooth 11b. Exciting poles are provided between the magnet layer 13 made of a remagnetizable magnetic material and the magnet layer 13 between the teeth 11b of the stator 11 and the female coil 14a is wound. pole 14).

이러한 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기(10)는 구동을 위하여 모터코일(11a)에 전원을 인가함으로써 스테이터(11)측에 발생하는 1차 유기전압과 이로 인해 로터(12)의 도체(12a)로부터 발생되는 2차 유기전압의 상호작용에 의하여 스타트 토오크를 발생시켜서 로터(12)가 회전하게 되며, 로터(12)의 회전속도가 일정 속도에 도달하면 여자코일(14a)에 교류전원을 인가하여 익사이팅 폴(14)에 의해 마그넷 레이어(13)에 정해진 수의 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 형성되도록 마그넷 레이어(13)를 자화시킴으로써 마그넷 레이어(13)에서 발생되는 자속과 스테이터(11)에서 발생되는 자속이 동기화되어 로터(12)가 동기속도에 도달하게 된다.The pole conversion synchronous motor 10 according to the related art has a primary induced voltage generated on the stator 11 side by applying power to the motor coil 11a for driving, and thus, the conductor 12a of the rotor 12. The rotor 12 rotates by generating a start torque by the interaction of the secondary induced voltage generated from the side. When the rotational speed of the rotor 12 reaches a certain speed, the AC power is applied to the excitation coil 14a. The magnetic flux and stator generated by the magnet layer 13 are magnetized by magnetizing the magnet layer 13 so that a predetermined number of N poles and S poles are alternately formed along the circumferential direction by the exciting pole 14. The magnetic flux generated at 11 is synchronized so that the rotor 12 reaches the synchronous speed.

로터(12)가 동기속도에 도달하면, 여자코일(14a)로 인가되는 교류전원을 차단시키고, 마그넷 레이어(13)는 구동토오크 발생을 위한 자화상태를 유지하게 된다.When the rotor 12 reaches the synchronous speed, the AC power applied to the excitation coil 14a is cut off, and the magnet layer 13 maintains the magnetization state for generating the drive torque.

그러나, 이와 같은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기(10)는 구동에 필요한 토오크의 발생을 위해 마그넷 레이어(13)를 일정 크기 이상으로 착자시키기 위하여 익사이팅 폴(14)의 외주면에 권선되는 여자코일(14a)의 양이 증가하게 되며, 이로 인해 투스(11b)사이의 많은 공간을 차지하게 되고, 투스(11b)의 동일 간격의 배열을 해치게 되어 로터(12)의 균일한 회전에 나쁜 영향을 미치는 문제점을 가지고 있었다.However, the pole-converted synchronous motor 10 according to the related art is an excitation coil wound around the outer circumferential surface of the exciting pole 14 to magnetize the magnet layer 13 to a predetermined size or more in order to generate torque required for driving. The amount of 14a is increased, which takes up a lot of space between the teeth 11b, and damages the same spacing of the teeth 11b, which adversely affects the uniform rotation of the rotor 12. Had a problem.

그러므로, 여자코일(14a)의 양을 줄임으로써 익사이팅 폴(14)이 위치하는 투스(11b)사이가 간격을 최소화하면서도 마그넷 레이어(13)가 원하는 크기 이상으로 착자됨으로써 구동 토오크의 증가를 통한 고출력 및 고효율을 구현할 수 있는 극변환식 동기전동기(10)의 개발이 필요하게 되었다.Therefore, by reducing the amount of the excitation coil 14a, the distance between the teeth 11b in which the exciting pawls 14 are located is minimized, while the magnet layer 13 magnetizes to a desired size or higher, thereby increasing the output power and increasing the driving torque. It is necessary to develop a pole conversion synchronous motor (10) capable of realizing high efficiency.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 여자코일의 양을 줄이더라도 마그넷 레이어의 자속이 증대됨으로써 익사이팅 폴이 위치하는 공간을 최소화하여 투스들간의 간격을 균일하도록 하는데 기여하고, 이로 인한 모터의 회전 특성을 향상시키며, 구동 토오크의 증가를 통한 고출력 및 고효율을 구현하는 극변환식 동기전동기를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to increase the magnetic flux of the magnet layer even if the amount of the excitation coil is increased to minimize the space where the exciting pole is located to make the spacing between the teeth uniform. It contributes to improve the rotational characteristics of the motor, thereby providing a pole conversion synchronous motor that realizes high power and high efficiency through increased driving torque.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 극변환식 동기전동기에 있어서, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와, 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 외주면에 인접하여 가장자리를 따라 다수의 도체가 설치되는 로터와, 로터의 외주면에 투스와 공극을 가지도록 설치되는 외부 마그넷 레이어와 로터에서 도체들 내측으로 설치되는 내부 마그넷 레이어로 이루어지며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와, 스테이터의 투스 사이에 마그넷 레이어를 향하도록 마련되고, 여자 코일이 권선되며, 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 폴을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a stator in which a motor coil is wound around a plurality of teeth arranged in a pole-converted synchronous motor, and is provided to rotate from the stator. It consists of a rotor to be installed, an outer magnet layer installed to have a tooth and a void on the outer circumferential surface of the rotor, and an inner magnet layer installed inside the conductors in the rotor, and a magnet layer made of a magnetic material that can be remagnetized, and a tooth of the stator. It is characterized in that it comprises an exciting pole which is provided to face the magnet layer, the excitation coil is wound, and performs magnetization for alternately arranging the poles in the magnet layer.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기의 요부를 도시한 분해사시도 및 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기(100)는 다수의 투스(111)에 모터코일(112)이 권선되는 스테이터(stator; 110)와, 스테이터(110)로부터 회전하도록 설치됨과 아울러 다수의 도체(122)가 외주면에 인접하도록 설치되는 로터(rotor; 120)와, 로터(120)의 외주면에 설치되는 외부 마그넷 레이어(131)와 로터(120)에서 도체(122)의 내측으로 설치되는 내부 마그넷 레이어(132)로 이루 어짐과 아울러 재자화 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(magnet layer; 130)와, 스테이터(110)의 투스(111)사이에 마련되어 마그넷 레이어(130)를 자화시키는 익사이팅 폴(exciting pole; 140)을 포함한다.2 is a cross-sectional plan view showing a pole conversion synchronous motor according to the present invention, Figures 3 and 4 is an exploded perspective view and a cross-sectional view showing the main part of the pole conversion synchronous motor according to the present invention. As shown, the pole-type synchronous motor 100 according to the present invention is installed to rotate from the stator 110 and the stator 110, the motor coil 112 is wound on a plurality of teeth 111, A plurality of conductors 122 are installed so as to be adjacent to the outer circumferential surface, and the outer magnet layer 131 and the rotor 120 installed on the outer circumferential surface of the rotor 120 are installed inward of the conductor 122. Exciting pole which is composed of the inner magnet layer 132 and the magnet layer (130) made of a remagnetizable magnetic material and the tooth 111 of the stator 110 to magnetize the magnet layer 130 (exciting pole; 140).

본 발명에 따른 극변환식 동기전동기(100)는 이너 로터(inner rotor) 방식뿐만 아니라 아웃터 로터(outer rotor) 방식으로 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 이너 로터 방식을 예를 들어 설명하기로 하겠다.The pole-type synchronous motor 100 according to the present invention may be configured not only as an inner rotor type but also as an outer rotor type. In this embodiment, the inner rotor type will be described as an example.

스테이터(110)는 내주면을 따라 투스(111)가 다수로 배열되도록 마련되고, 투스(111) 각각에 모터코일(112)이 권선되며, 내측에 로터(120)가 설치된다.The stator 110 is provided such that a plurality of teeth 111 are arranged along an inner circumferential surface, and a motor coil 112 is wound around each tooth 111, and a rotor 120 is installed inside.

로터(120)는 중심에 형성되는 샤프트홀(121)에 샤프트(미도시)가 고정되고, 샤프트(미도시)가 하우징이나 쉘 등의 케이스에 베어링을 매개로 결합됨으로써 투스(111)와 공극을 가지고서 스테이터(110)로부터 회전 가능하도록 설치되며, 외주면에 인접하도록 가장자리를 따라 알루미늄(Al)이나 구리(Cu) 등과 같은 도체(122)가 다수로 삽입 설치된다.The rotor 120 has a shaft (not shown) fixed to the shaft hole 121 formed at the center thereof, and the shaft (not shown) is coupled to a case such as a housing or a shell through a bearing to form a gap with the tooth 111. It is installed so as to be rotatable from the stator 110, and a plurality of conductors 122 such as aluminum (Al), copper (Cu), etc. are inserted and installed along the edge so as to be adjacent to the outer circumferential surface.

마그넷 레이어(130)는 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는데, 경질 자성체는 물론 연질 자성체로도 이루어질 수 있고, 로터(120)에 도체(122)를 사이에 두고 각각 설치되는 외부 마그넷 레이어(131)와 내부 마그넷 레이어(132)로 이루어진다.The magnet layer 130 is made of a magnetic material that can be remagnetized, and may be made of a hard magnetic material as well as a soft magnetic material, and the outer magnet layer 131 and the inner magnets, which are installed with the conductors 122 interposed between the rotors 120, respectively. It is made of a magnet layer 132.

외부 마그넷 레이어(131)는 로터(120)의 외주면에 압입되거나 다수의 파트로 분할되어 접착에 의해 설치될 수 있다.The outer magnet layer 131 may be pressed into the outer circumferential surface of the rotor 120 or divided into a plurality of parts to be installed by adhesion.

내부 마그넷 레이어(132)는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 로터(120)에서 도체(122)들의 내측으로 가장자리를 따라 설치되며, 로터(120)에 설치를 용이하 게 하기 위하여 로터(120)의 상측과 하측으로부터 각각 삽입 장착되는 상부 및 하부 마그넷 링(132a,132b)으로 이루어진다.The inner magnet layer 132 is installed along the edge from the rotor 120 to the inside of the conductors 122, as shown in Figures 2 and 4, the rotor (120) to facilitate installation in the rotor (120) And upper and lower magnet rings 132a and 132b inserted and mounted from the upper and lower sides of the 120, respectively.

로터(120)는 상부 및 하부 마그넷 링(132a,132b)이 각각 장착되도록 상하로 상부 및 하부결합홈(123,124)이 각각 형성된다.The rotor 120 has upper and lower coupling grooves 123 and 124 formed therein so that the upper and lower magnet rings 132a and 132b are mounted, respectively.

로터(120)는 내부 마그넷 레이어(132)가 투스(111)측에 최대한 가깝도록 하는데 유리하도록 함과 아울러 도체(122)가 투스(111)를 향하는 면적을 증가시키는데 유리하도록 도체(122)는 슬림화가 가능한 직사각형 형상으로 형성된다. The rotor 120 allows the inner magnet layer 132 to be as close to the tooth 111 side as possible, while the conductor 122 is slimmer to favor the conductor 122 increasing the area towards the tooth 111. Is formed as possible rectangular shape.

익사이팅 폴(140)은 스테이터(110)의 투스(111)사이에 마그넷 레이어(130)를 향하도록 마련되고, 외주면에 여자코일(141)이 권선되며, 마그넷 레이어(130)에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하며, 마그넷 레이어(130)의 자화를 위하여 여자코일(141)에 폭, 상 및 진폭 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 변하도록 하는 프로그램된 파형의 교류가 공급됨으로써 마그넷 레이어(130)를 원하는 수만큼의 극이 교대로 배열되도록 자화시킨다.The exciting pole 140 is provided to face the magnet layer 130 between the teeth 111 of the stator 110, the excitation coil 141 is wound around the outer circumferential surface, and the poles are alternately arranged on the magnet layer 130. The magnetization of the magnet layer 130 is performed, and the magnet layer 130 is supplied to the excitation coil 141 by supplying an alternating current of a programmed waveform to change any one or a combination of the width, phase, and amplitude for the magnetization of the magnet layer 130. Magnetize so that the desired number of poles are alternately arranged.

이와 같은 구조로 이루어진 극변환식 동기전동기의 동작은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the pole conversion synchronous motor having such a structure is performed as follows.

본 발명에 따른 극변환식 동기전동기(100)의 구동을 위하여 투스(111)에 권선된 모터코일(112)에 전원을 인가하여 회전 자속을 발생시킴으로써 스테이터(110)측에 발생하는 1차 유기전압과, 이로 인해 로터(120)의 도체(122)로부터 발생되는 2차 유기전압의 상호작용에 의하여 발생되는 스타트 토오크에 의해 로터(120)는 회전하며, 이 때, 마그넷 레이어(130)가 감자 내지 탈자된 상태로 인해 초기 기동시 마그넷 레이어(130)에 의한 부토오크가 발생하지 않게 됨으로써 초기 기동 성능의 저하를 방지할 수 있다. The primary induced voltage generated on the stator 110 by applying power to the motor coil 112 wound on the tooth 111 to generate the rotating magnetic flux for driving the pole conversion synchronous motor 100 according to the present invention. Due to this, the rotor 120 is rotated by the start torque generated by the interaction of the secondary induced voltage generated from the conductor 122 of the rotor 120, and at this time, the magnet layer 130 is demagnetized or demagnetized. In this state, the negative torque generated by the magnet layer 130 does not occur during the initial startup, and thus, the degradation of the initial startup performance can be prevented.

로터(120)가 회전하여 일정한 회전 속도, 예컨대 동기속도의 75%∼80%에 도달하게 되면 여자코일(141)에 미리 프로그램된 파형의 펄스들을 발생시키기 위한 교류 전원을 인가함으로써 익사이팅 폴(140)에 의해 마그넷 레이어(130)에 정해진 수의 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배열되도록 자극을 형성시키며, 이로 인해 마그넷 레이어(130)에서 발생되는 자속과 스테이터(110)에서 발생되는 자속이 동기화되어 로터(120)의 회전속도가 동기 속도에 도달하게 된다. 로터(120)가 동기속도에 도달하면, 여자코일(141)로 인가되는 교류전원을 차단하고, 마그넷 레이어(130)는 자화된 상태를 유지하게 됨으로써 계속적인 구동토오크를 발생시킨다.When the rotor 120 rotates to reach a constant rotational speed, for example, 75% to 80% of the synchronous speed, the exciting pole 140 is applied to the excitation coil 141 by applying AC power for generating pulses of a pre-programmed waveform. The magnetic poles are formed in the magnet layer 130 so that a predetermined number of N poles and S poles are alternately arranged along the circumferential direction, thereby causing the magnetic flux generated in the magnet layer 130 and the magnetic flux generated in the stator 110. This synchronization is such that the rotational speed of the rotor 120 reaches the synchronous speed. When the rotor 120 reaches the synchronous speed, the AC power applied to the excitation coil 141 is cut off, and the magnet layer 130 maintains the magnetized state, thereby generating continuous driving torque.

한편, 익사이팅 폴(140)에 의해 마그넷 레이어(130)가 자화시 외부 마그넷 레이어(131)와 함께 내부 마그넷 레이어(132)도 함께 자화되며, 이로 인해 마그넷 레이어(131)의 자속량이 증가되어 마그넷 레이어(132)의 착자 효율을 높임으로써 여자코일(141)의 양을 줄일 수 있게 된다. Meanwhile, when the magnet layer 130 is magnetized by the exciting pole 140, the inner magnet layer 132 is also magnetized together with the outer magnet layer 131. As a result, the magnetic flux of the magnet layer 131 is increased so that the magnet layer is magnetized. By increasing the magnetizing efficiency of 132, it is possible to reduce the amount of the excitation coil 141.

그러므로, 여자코일(141)의 양을 줄이게 되더라도 마그넷 레이어(130)가 외부 및 내부 마그넷 레이어(131,132)의 이중 레이어로 이루어져서 착자에 의한 자속이 증대됨으로써 익사이팅 폴(140)이 위치하는 공간을 최소화하여 투스(111)들간의 간격을 균일하도록 하는데 기여하고, 이로 인한 모터의 회전 특성을 향상시키며, 구동 토오크의 증가를 통한 고출력 및 고효율을 구현할 수 있도록 한다.Therefore, even if the amount of the female coil 141 is reduced, the magnet layer 130 is composed of a double layer of the outer and inner magnet layers 131 and 132 to increase the magnetic flux due to magnetization, thereby minimizing the space where the exciting pole 140 is located. It contributes to make the spacing between the teeth 111 uniform, thereby improving the rotational characteristics of the motor, it is possible to implement high power and high efficiency by increasing the drive torque.

또한, 내부 마그넷 레이어(132)는 상하로 분할된 상부 및 하부 마그넷 링(132a,132b)이 로터(120)의 상부 및 하부결합홈(123,124)에 각각 삽입되어 고정됨으로써 상부 및 하부 마그넷 링(132a,132b)에 설치를 위한 무리한 힘을 가할 필요가 없을 뿐만 아니라 과도한 팽창을 피하게 됨으로써 내부 마그넷 레이어(132)의 조립시 발생되는 손상을 방지한다. In addition, the inner magnet layer 132 has upper and lower magnet rings 132a and 132b divided into upper and lower magnet grooves 123 and 124 respectively inserted into and fixed to the upper and lower magnet rings 132a. , 132b) does not need to apply excessive force for installation, and avoids excessive expansion, thereby preventing damage caused during assembly of the inner magnet layer 132.

또한, 도체(122)가 슬림화에 유리한 직사각형 형상을 가짐으로써 도체(122) 및 내부 마그넷 레이어(132)를 투스(111)에 가깝게 위치할 수 있도록 하여 고출력 및 고효율을 구현할 수 있다.In addition, since the conductor 122 has a rectangular shape, which is advantageous for slimming, the conductor 122 and the inner magnet layer 132 may be located close to the tooth 111, thereby achieving high output and high efficiency.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기는 여자코일의 양을 줄이더라도 마그넷 레이어의 자속이 증대됨으로써 익사이팅 폴이 위치하는 공간을 최소화하여 투스들간의 간격을 균일하도록 하는데 기여하고, 이로 인한 모터의 회전 특성을 향상시키며, 구동 토오크의 증가를 통한 고출력 및 고효율을 구현하는 효과를 가진다.As described above, the polarized synchronous motor according to the present invention contributes to the uniformity between the teeth by minimizing the space where the exciting pole is located by increasing the magnetic flux of the magnet layer even though the amount of the excitation coil is reduced. It improves the rotational characteristics of the motor, and has the effect of realizing high power and high efficiency by increasing driving torque.

Claims (4)

극변환식 동기전동기에 있어서,In the pole conversion synchronous motor, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와,A stator in which a motor coil is wound around a tooth arranged in a plurality; 상기 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 외주면에 인접하여 가장자리를 따라 다수의 도체가 설치되는 로터와, A rotor installed to rotate from the stator and having a plurality of conductors installed along an edge adjacent to an outer circumferential surface thereof; 상기 로터의 외주면에 상기 투스와 공극을 가지도록 설치되는 외부 마그넷 레이어와 상기 로터에서 상기 도체들 내측으로 설치되는 내부 마그넷 레이어로 이루어지며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와,A magnet layer comprising an outer magnet layer installed to have a gap with the tooth on the outer circumferential surface of the rotor, and an inner magnet layer installed inside the conductors in the rotor, and a magnet layer made of a magnetic material capable of remagnetization; 상기 스테이터의 투스 사이에 상기 마그넷 레이어를 향하도록 마련되고, 여자 코일이 권선되며, 상기 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 폴An exciting pole provided between the teeth of the stator to face the magnet layer, an excitation coil wound, and magnetizing to alternately arrange poles in the magnet layer. 을 포함하는 극변환식 동기전동기.Polar conversion synchronous motor comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 내부 마그넷 레이어는,The inner magnet layer is, 상기 로터에 상측과 하측으로 각각 삽입되는 상부 및 하부 마그넷 링으로 이루어지는 것Consisting of upper and lower magnet rings inserted into the rotor in an upper side and a lower side, respectively 을 특징으로 하는 극변환식 동기전동기.Polar conversion synchronous motor, characterized in that. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 로터는,The rotor is, 상기 상부 및 하부 마그넷 링이 각각 장착되도록 상하로 상부 및 하부결합홈이 각각 형성되는 것Upper and lower coupling grooves are respectively formed up and down so that the upper and lower magnet rings are respectively mounted 을 특징으로 하는 극변환식 동기전동기.Polar conversion synchronous motor, characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 로터는,The rotor is, 상기 도체가 직사각형 형상으로 형성되는 것The conductors being formed in a rectangular shape 을 특징으로 하는 극변환식 동기전동기.Polar conversion synchronous motor, characterized in that.
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