KR20080081414A - Pole change type synchronous motor - Google Patents

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KR20080081414A
KR20080081414A KR1020070021335A KR20070021335A KR20080081414A KR 20080081414 A KR20080081414 A KR 20080081414A KR 1020070021335 A KR1020070021335 A KR 1020070021335A KR 20070021335 A KR20070021335 A KR 20070021335A KR 20080081414 A KR20080081414 A KR 20080081414A
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주식회사 대우일렉트로닉스
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Abstract

A pole changing type synchronous motor is provided to increase an amount of a motor coil wound around a tooth by minimizing interference with the motor coil. A pole changing type synchronous motor(100) includes a stator(110), a rotor(120), a magnet layer(130), an exciting pole(140), and an exciting coil winding groove(150). In the stator, motor coils(112) are wound around a plurality of teeth(111). The rotor is installed to rotate from the stator and includes a plurality of conductors(122). The magnet layer is installed to have the teeth and pores at the rotor and is made of magnetic material which is magnetized again. The exciting pole is positioned between the teeth of the stator to face the magnet layer and performs magnetization to arrange poles on the magnet layer alternately. An exciting coil(141) is wound around the exciting pole. The exciting coil winding groove is formed at an outer circumferential surface of the exciting pole to increase an amount of the exciting coil wound around the exciting pole.

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 발명의 제1 실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,FIG. 2 is a plan sectional view showing a pole conversion synchronous motor according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이다.3 is a plan sectional view showing a pole conversion synchronous motor according to a second embodiment of the present invention.

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

110,210 : 스테이터 111,211 : 투스110,210: Stator 111,211: Tooth

112,212 : 모터코일 120,220 : 로터112,212: Motor coil 120,220: Rotor

121 : 샤프트홀 122,222 : 도체121: shaft hole 122,222: conductor

130,230 : 마그넷 레이어 140,240 : 익사이팅 폴130,230 magnet layer 140,240: exciting pole

141,241 : 여자코일 150,250 : 여자코일권선홈141,241: Female coil 150,250: Female coil winding home

본 발명은 극변환식 동기전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투스의 구조나 위치의 변경없이 익사이팅 폴에 권선되는 여자코일의 양을 늘릴 수 있도록 하는 극변환식 동기전동기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pole conversion synchronous motor, and more particularly, to a pole conversion synchronous motor capable of increasing the amount of excitation coil wound on an exciting pole without changing the structure or position of the tooth.

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 초기 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 initial startup and thus has a disadvantage of degrading the performance of the initial startup.A pole called WPM (Written Pole Motor) is used to overcome this disadvantage. 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 includes a stator 11 and a stator 11 in which a plurality of teeth 11b, each of 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, 이러한 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기(10)는 마그넷 레이어(13)에 원하는 세기의 자극을 가지도록 하기 위해서 익사이팅 폴(14)에 원하는 만큼의 여자코일(14a)을 권선하여야 함은 물론 익사이팅 폴(14)에 고전류를 인가하여야 하는데, 익사이팅 폴(14)이 투스(11b)사이에 위치함으로 인해 권선하는 여자코일(14a)의 양에 한계가 있으며, 이로 인해 익사이팅 폴(14)에 인가 전압을 높이게 됨으로써 필요 이상의 전원 소모를 가져올 뿐만 아니라 모터의 크기를 증가시키는 원인이 되었으며, 투스(11b)에 권선되는 모터코일(11a)이 익사이팅 폴(14)에 권선되는 여자코일(14a)과 간섭을 일으키게 됨으로써 모터코일(11a)의 권선량을 늘리는데 한계를 가지는 등의 문제점을 가지고 있었다.However, the pole-converted synchronous motor 10 according to the related art has to wind as many exciting coils 14a as desired on the exciting pole 14 in order to have a magnetic pole of a desired intensity in the magnet layer 13. Of course, a high current must be applied to the exciting pole 14, and the exciting pole 14 is located between the teeth 11b, which limits the amount of winding coils 14a that are wound. Increasing the applied voltage not only causes power consumption more than necessary, but also causes an increase in the size of the motor. The excitation coil 14a wound around the exciting pole 14 is wound around the motor coil 11a wound on the tooth 11b. By causing interference, there was a problem such as having a limit in increasing the amount of winding of the motor coil (11a).

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 투스의 구조나 위치의 변경없이 익사이팅 폴에 권선되는 여자코일의 양을 늘릴 수 있도록 함으로써 익사이팅 폴에 인가되는 전원의 소모를 줄일 수 있도록 함과 아울러 모터의 크기를 줄이는데 기여하고, 투스에 권선되는 모터코일과의 간섭을 최소화하여 투스에 권선되는 모터코일의 양을 손쉽게 늘릴 수 있도록 하는 극변환식 동기전동기를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above-described problems, an object of the present invention is to increase the amount of excitation coil wound on the exciting pole without changing the structure or position of the tooth to reduce the consumption of power applied to the exciting pole. In addition to reducing the size of the motor, and contribute to reducing the size of the motor coil wound on the tooth by providing a pole-conversion synchronous motor that can easily increase the amount of motor coil wound on the tooth.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 극변환식 동기전동기에 있어서, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와, 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 다수의 도체가 설치되는 로터와, 로터에 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와, 스테이터의 투스 사이에 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고, 여자코일이 권선되며, 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 폴과, 익사이팅 폴에 권선되는 여자코일의 권선량을 늘리기 위하여 익사이팅 폴의 외주면에 형성되는 여자코일권선홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is, in a pole-conversion synchronous motor, a stator in which a motor coil is wound around a plurality of teeth arranged, a rotor installed to rotate from the stator, and a rotor having a plurality of conductors installed therein, It is installed to have a gap with the tooth, and is provided with a magnet layer made of a magnetic material that can be remagnetized, and is provided to face the magnet layer between the teeth of the stator, the coil is wound, and the magnetization is arranged to alternately arrange the poles in the magnet layer. It comprises an exciting pole to be carried out, and an excitation coil winding groove formed on the outer circumferential surface of the exciting pole to increase the amount of winding of the excitation coil wound on the exciting pole.

또한, 본 발명은 극변환식 동기전동기에 있어서, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와, 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 다수의 도체가 설치되는 로터와, 로터에 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와, 스테이터의 투스 사이에 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고, 여자코일이 권선되며, 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 폴과, 익사이팅 폴에 권선되는 여자코일의 권선량을 늘리기 위하여 스테이터의 내측면에서 익사이팅 폴에 인접하는 부위에 형성되는 여자코일권선홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a pole-converted synchronous motor, a stator in which a motor coil is wound on a plurality of teeth arranged to rotate, a rotor installed to rotate from the stator, and a rotor having a plurality of conductors installed, so that the rotor has a tooth and a gap A magnet layer made of a magnetic material which is installed and can be remagnetized, and an exciting pole which is provided to face the magnet layer between the teeth of the stator, the coil is wound, and magnetizes to alternately arrange the poles on the magnet layer, In order to increase the amount of winding of the excitation coil wound on the exciting pole is characterized in that it comprises an excitation coil winding groove formed in a portion adjacent to the exciting pole on the inner surface of the stator.

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 발명의 제1 실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면 도이다. 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 설치되는 로터(rotor; 120)와, 로터(120)에 설치됨과 아울러 재자화 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(magnet layer; 130)와, 여자코일(141)이 권선됨과 아울러 마그넷 레이어(130)를 자화시키는 익사이팅 폴(exciting pole; 140)과, 여자코일(141)의 권선량을 늘리도록 익사이팅 폴(140) 외주면에 형성되는 여자코일권선홈(150)을 포함한다.2 is a plan sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to a first embodiment of 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 rotor 120 in which a plurality of conductors 122 are installed, a magnet layer 130 that is installed in the rotor 120 and made of a remagnetizable magnetic material, and a coil coil 141 are wound. An excitation pole 140 for magnetizing the magnet layer 130 and an excitation coil winding groove 150 formed on an outer circumferential surface of the exciting pole 140 to increase the amount of winding of the excitation coil 141.

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 예로 들어 설명하기로 하겠다.The pole conversion 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 스테이터(110)로부터 회전 가능하도록 설치되며, 샤프트홀(121)의 주위로 가장자리를 따라 알루미늄(Al)이나 구리(Cu) 등과 같은 도체(122)가 다수로 삽입되며, 외주면에 마그넷 레이어(130)가 설치된다.The rotor 120 is fixed to a shaft (not shown) in the shaft hole 121 formed at the center thereof, and the shaft (not shown) is rotatable from the stator 110 by being coupled to a case such as a housing or a shell through a bearing. A plurality of conductors such as aluminum (Al), copper (Cu), or the like are inserted into the circumference of the shaft hole 121, and a magnet layer 130 is installed on an outer circumferential surface thereof.

마그넷 레이어(130)는 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는데, 경질 자성체는 물론 연질 자성체로도 이루어질 수 있고, 링 형상을 가지고서 로터(120)의 외주면에 끼워져서 투스(111)와 공극을 가지도록 설치된다.The magnet layer 130 is made of a magnetic material capable of remagnetization, and may be made of a hard magnetic material as well as a soft magnetic material. The magnet layer 130 has a ring shape and is fitted to the outer circumferential surface of the rotor 120 to have a gap with the tooth 111. .

익사이팅 폴(140)은 스테이터(110)의 투스(111) 사이에 마그넷 레이어(130)와 마주 보도록 마련되고, 외주면에 마련되는 여자코일권선홈(150)에 여자코일(141)이 권선되며, 마그넷 레이어(130)에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는데, 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, and the female coil 141 is wound around the female coil winding groove 150 provided on the outer circumferential surface thereof. The magnetization is performed to alternately arrange the poles in the layer 130. The magnetization of the magnet layer 130 is programmed to change any one or a combination of width, phase, and amplitude to the excitation coil 141. By supplying the alternating current of the waveform, the magnet layer 130 is magnetized so that the desired number of poles are alternately arranged.

여자코일권선홈(150)은 본 실시예에서 익사이팅 폴(140)의 외주면에 마련됨으로써 익사이팅 폴(140)의 두께를 축소시키도록 하는 대신에 권선되는 여자코일(141)의 양을 증대시키도록 하며, 이로 인해 투스(111)에 권선되는 모터코일(112)과의 간섭을 최소화하여 모터코일(112)의 권선량 역시 증대시키는데 도움이 될 뿐만 아니라 여자코일(141) 또는 모터코일(112)의 권선량 증가에 따른 모터의 크기를 증가시킬 필요가 없도록 한다.The female coil winding groove 150 is provided on the outer circumferential surface of the exciting pawl 140 in this embodiment so as to increase the amount of the winding coil 141 instead of reducing the thickness of the exciting pawl 140. , Thereby minimizing interference with the motor coil 112 wound on the tooth 111, thereby helping to increase the winding amount of the motor coil 112 as well as the winding of the excitation coil 141 or the motor coil 112. There is no need to increase the size of the motor with increasing dose.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이다. 또시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 극변환식 동기전동기(200)는 제1 실시예와 마찬가지로 스테이터(210), 로터(220), 마그넷 레이어(230), 익사이팅 폴(240)을 가지고 있는데, 제1 실시예와 달리 여자코일권선홈(250)이 익사이팅 폴(240)에 권선되는 여자코일(241)의 권선량을 늘리기 위하여 스테이터(210)의 내측면에서 익사이팅 폴(240)이 인접하는 부위에 형성된다. 따라서, 스테이터(210) 내측이 여자코일권선홈(250)에 의해 여자코일(241)의 체적을 부담함으로써 익사이 팅 폴(240)의 두께를 유지하도록 하면서 여자코일(241)의 권선량을 증대시킬 수 있도록 한다.3 is a plan sectional view showing a pole conversion synchronous motor according to a second embodiment of the present invention. As again, the pole conversion synchronous motor 200 according to the present embodiment has a stator 210, a rotor 220, a magnet layer 230, an exciting pole 240, like the first embodiment. Unlike the first embodiment, in order to increase the amount of winding of the excitation coil 241 in which the excitation coil winding groove 250 is wound on the exciting pole 240, the exciting pole 240 is adjacent to a portion adjacent to the inner side of the stator 210. Is formed. Accordingly, the winding amount of the excitation coil 241 may be increased while the inside of the stator 210 maintains the thickness of the exciting pole 240 by burdening the volume of the excitation coil 241 by the excitation coil winding groove 250. To help.

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(100,200)의 구동을 위하여 투스(111,211)에 권선된 모터코일(112,212)에 전원을 인가하여 회전 자속을 발생시킴으로써 스테이터(110,210)측에 발생하는 1차 유기전압과, 이로 인해 로터(120,220)의 도체(122,222)로부터 발생되는 2차 유기전압의 상호작용에 의하여 발생되는 스타트 토오크에 의해 로터(120,220)는 회전하며, 이 때, 마그넷 레이어(130,230)가 감자 내지 탈자된 상태로 인해 초기 기동시 마그넷 레이어(130,230)에 의한 부토오크가 발생하지 않게 됨으로써 초기 기동 성능의 저하를 방지할 수 있다. The primary induced voltage generated on the stator 110 and 210 by generating a rotating magnetic flux by applying power to the motor coils 112 and 212 wound on the teeth 111 and 211 to drive the pole conversion synchronous motors 100 and 200 according to the present invention. Therefore, the rotors 120 and 220 are rotated by the start torque generated by the interaction of the secondary induced voltages generated from the conductors 122 and 222 of the rotors 120 and 220, and the magnet layers 130 and 230 are demagnetized to demagnetized. In this state, the negative torque caused by the magnet layers 130 and 230 may not be generated during the initial startup, thereby preventing the degradation of the initial startup performance.

로터(120,220)가 회전하여 일정한 회전 속도, 예컨대 동기속도의 75%∼80%에 도달하게 되면 여자코일(141,241)에 미리 프로그램된 파형의 펄스들을 발생시키기 위한 교류 전원을 인가함으로써 익사이팅 폴(140,240)에 의해 마그넷 레이어(130,230)에 정해진 수의 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배열되도록 자극을 형성시키며, 이로 인해 마그넷 레이어(130,230)에서 발생되는 자속과 스테이터(110,210)에서 발생되는 자속이 동기화되어 로터(120,220)의 회전속도가 동기 속도에도달하게 된다. 로터(120,220)가 동기속도에 도달하면, 여자코일(141,241)로 인가되는 교류전원을 차단하고, 마그넷 레이어(130,230)는 자화된 상태를 유지하게 됨으로써 계속적인 구동토오크를 발생시킨다.When the rotors 120 and 220 reach a constant rotational speed, for example, 75% to 80% of the synchronous speed, the excitation poles 140 and 240 are applied to the excitation coils 141 and 241 by applying an AC power to generate pulses of a pre-programmed waveform. The magnetic poles are formed in the magnet layers 130 and 230 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 layers 130 and 230 and the magnetic flux generated in the stators 110 and 210. This synchronization is achieved so that the rotational speed of the rotors 120 and 220 reaches the synchronous speed. When the rotors 120 and 220 reach the synchronous speed, the AC power applied to the excitation coils 141 and 241 is cut off, and the magnet layers 130 and 230 maintain the magnetized state, thereby generating continuous driving torque.

한편, 제1 실시예에서처럼 익사이팅 폴(140)의 외주면 또는 제2 실시예에서처럼 익사이팅폴(240)이 인접하는 스테이터(210) 내측면에 여자코일권선홈(150,250)을 형성함으로써 투스(111,211)의 위치나 구조의 변경없이 여자코일(141,241)이 권선되는 량을 늘릴 수 있도록 하고, 이로 인해 마그넷 레이어(130,230)의 자화를 위하여 익사이팅 폴(140,240)에 인가되는 전압을 줄일 수 있도록 하며, 전원의 소모를 줄이고, 여자코일(141,241)의 권선량을 늘리기 위하여 모터를 크게 하지 않아도 됨으로써 모터의 크기 축소에 기여한다.Meanwhile, as in the first embodiment, the female coil winding grooves 150 and 250 are formed on the outer circumferential surface of the exciting pawl 140 or the inner side of the stator 210 adjacent to the exciting pawl 240 as in the second embodiment of the tooth 111, 211. It is possible to increase the amount of winding the excitation coil (141,241) without changing the position or structure, thereby reducing the voltage applied to the exciting pole (140,240) for magnetization of the magnet layer (130,230), consumption of power In order to reduce the size and increase the amount of windings of the excitation coils 141 and 241, the motor does not have to be large, thereby contributing to the size reduction of the motor.

또한, 여자코일권선홈(150,250)에 의해 권선되는 여자코일(141,241)이 모터코일(112,212)과의 간섭을 최소화하여 필요에 따른 모터코일(112,212)의 권선량을 손쉽게 늘리 수 있도록 한다.In addition, the excitation coils 141 and 241 wound by the excitation coil winding grooves 150 and 250 minimize the interference with the motor coils 112 and 212 so that the winding amount of the motor coils 112 and 212 can be easily increased as necessary.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기는 투스의 구조나 위치의 변경없이 익사이팅 폴에 권선되는 여자코일의 양을 늘릴 수 있도록 함으로써 익사이팅 폴에 인가되는 전원의 소모를 줄일 수 있도록 함과 아울러 모터의 크기를 줄이는데 기여하고, 투스에 권선되는 모터코일과의 간섭을 최소화하여 투스에 권선되는 모터코일의 양을 손쉽게 늘릴 수 있도록 하는 효과를 가지고 있다.As described above, the pole conversion synchronous motor according to the present invention can reduce the consumption of power applied to the exciting pole by increasing the amount of the excitation coil wound on the exciting pole without changing the structure or position of the tooth. In addition, it contributes to reducing the size of the motor, and has the effect of easily increasing the amount of motor coil wound on the tooth by minimizing interference with the motor coil wound on the tooth.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is just one embodiment for implementing a pole conversion type synchronous motor according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the gist of the present invention Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that any person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains various modifications can be made.

Claims (2)

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, 다수의 도체가 설치되는 로터와,A rotor installed to rotate from the stator and having a plurality of conductors installed therein; 상기 로터에 상기 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와,A magnet layer installed in the rotor to have a gap with the tooth and made of a magnetic material capable of remagnetization; 상기 스테이터의 투스 사이에 상기 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고, 여자코일이 권선되며, 상기 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 폴과,An exciting pole provided between the teeth of the stator to face the magnet layer, the excitation coil being wound, and magnetizing to alternately arrange poles in the magnet layer; 상기 익사이팅 폴에 권선되는 상기 여자코일의 권선량을 늘리기 위하여 상기 익사이팅 폴의 외주면에 형성되는 여자코일권선홈Excitation coil winding groove formed on the outer circumferential surface of the exciting pole to increase the amount of winding of the excitation coil wound on the exciting pole 을 포함하는 극변환식 동기전동기.Polar conversion synchronous motor comprising a. 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, 다수의 도체가 설치되는 로터와,A rotor installed to rotate from the stator and having a plurality of conductors installed therein; 상기 로터에 상기 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와,A magnet layer installed in the rotor to have a gap with the tooth and made of a magnetic material capable of remagnetization; 상기 스테이터의 투스 사이에 상기 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고, 여자코일이 권선되며, 상기 마그넷 레이어에 극을 교대로 배열시키기 위한 자화를 실시하는 익사이팅 폴과,An exciting pole provided between the teeth of the stator to face the magnet layer, the excitation coil being wound, and magnetizing to alternately arrange poles in the magnet layer; 상기 익사이팅 폴에 권선되는 상기 여자코일의 권선량을 늘리기 위하여 상기 스테이터의 내측면에서 상기 익사이팅 폴에 인접하는 부위에 형성되는 여자코일권선홈Excitation coil winding groove formed in a portion adjacent to the exciting pawl on the inner side of the stator in order to increase the amount of winding of the excitation coil wound on the exciting pawl 을 포함하는 극변환식 동기전동기.Polar conversion synchronous motor comprising a.
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