KR20080106685A - 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 전기 차량에서 구동모터에 사용되는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀을 연결하는 방법에 관한 것으로서, 일단부를 고리모양으로 가공한 단자핀을 레졸버 일측에 구비된 단자대의 핀 고정부에 설치하고, 이어 스테이터 코일의 단부를 상기 단자핀의 고리모양 부분에 휘감아준 뒤 단자핀 양단에 고전류를 인가함으로써, 탈피 과정 없이 스테이터 코일의 피복을 용융, 제거함과 동시에 스테이터 코일을 단자핀에 전기 연결되도록 고정할 수 있는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법에 관한 것이다.

하이브리드 전기 차량, 모터, 레졸버, 스테이터 코일, 단자핀

Description

레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법{Method for joining stator coil and terminal pin of resolver}

도 1은 통상의 레졸버를 도시한 단면도,

도 2는 종래기술에 따른 스테이터 코일과 단자핀의 연결상태를 도시한 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 레졸버 단자대를 도시한 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 레졸버 110 : 스테이터

112 : 스테이터 코일 130 : 단자대

131 : 핀 고정부 132 : 단자핀

132a : 고리모양 부분

본 발명은 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 전기 차량에서 구동모터에 사용되는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀을 연결하는 방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 전기 차량 및 하이브리드 전기 차량에서는 구동력을 얻기 위한 전동기, 즉 전기모터(구동모터)를 사용하고 있으며, 이 중에서 하이브리드 전기 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)은 연료를 사용하여 구동력을 얻는 엔진과 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 말한다.

그리고, 전기 차량 및 하이브리드 전기 차량에서 사용하는 동기 전동기나 유도 전동기의 벡터 제어를 위해서 MCU(Motor Control Unit)는 자속(Flux)의 위치에 동기하여 좌표계를 설정하여야 하는데, 이를 위해서는 모터 회전자의 절대위치를 판독하는 레졸버(resolver)가 사용된다.

레졸버는 일종의 변압기로 1차측 권선(입력측)에 여자 전압을 인가하고 축을 회전시키면 자기적 결합계수가 변화하여 2차측 권선(출력측)에 각각 캐리어의 진폭이 변화한 전압이 발생하는데, 이 전압은 축의 회전각도에 대하여 sin 및 cos 상태로 변화하도록 권선이 배열되어 있다.

따라서, sin 출력과 cos 출력의 캐리어 진폭비를 판독하는 것에 의해 레졸버의 회전각도를 알 수 있게 된다.

상기와 같은 원리로 작동되는 레졸버는 모터의 속도정보와 위상을 센싱하여 회전자의 위치정보를 상기 MCU측에 토크지령 및 속도지령 생성을 위한 정보로 제공하는 센서로 정확한 위치의 장착은 필수적이다.

이와 같이 레졸버는 회전각도와 위치 검출을 위한 모터의 센서로 사용되는 것으로, 인코더가 변위량을 디지털량으로 변환하는 것에 비해 이 레졸버는 아날로그 양으로 변환한다.

일반적으로 브러시리스 레졸버라 부르는 것은 회전 트랜스(rotary transformer)를 사용한 형을 말하며, 이는 스테이터(stator), 로터(rotor), 회전 트랜스를 포함하여 구성되고, 스테이터와 로터의 권선은 자속분포가 각도에 대하여 정현파가 되도록 분포되어 있다.

그리고, 여자 권선에 있는 상기 스테이터의 권선은 전기적으로 90도 위상차가 나고, 2상 구조로 되어 있으며, 출력 권선의 로터는 단권선이나 2상 권선이 용도에 따라 감겨져 있다.

한편, 레졸버에서는 외부 장치와의 연결 및 신호 입출력을 위한 외부 접속용 커넥터를 사용하기 위해 이 커넥터의 리드선을 스테이터의 코일(스테이터 코어에 권선된 것임)에 연결하는 것이 필요하며, 이때 스테이터의 코일은 단자핀에 고정된다.

한국공개특허 제2003-6897호(2003.1.23)에는 스테이터 코일을 단자핀에 고정하기 위하여 우선 스테이터 코일의 피복을 제거하는 탈피 작업을 실시하고, 이어 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 탈피된 스테이터 코일(1)을 단자핀(4)에 휘감은 뒤 솔더링(soldering)이나 함침 등에 의해 스테이터 코일과 단자핀을 고정시키는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 이러한 방식은 전선의 탈피 공정이 필요하고, 또한 피복을 제거한 코일과 단자핀을 고정하기 위해 솔더링 및 함침 공정을 거쳐야 하는 등 상기한 공 정들로 인해 작업성 및 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 일단부를 고리모양으로 가공한 단자핀을 레졸버 일측에 구비된 단자대의 핀 고정부에 설치하고, 이어 스테이터 코일의 단부를 상기 단자핀의 고리모양 부분에 휘감아준 뒤 단자핀 양단에 고전류를 인가함으로써, 탈피 과정 없이 스테이터 코일의 피복을 용융, 제거함과 동시에 스테이터 코일을 단자핀에 전기 연결되도록 고정할 수 있는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법에 관한 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하이브리드 전기 차량에서 구동모터에 사용되는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀을 연결하는 방법에 있어서, 상기 레졸버의 일측에 구비된 단자대의 핀 고정부에 일단부가 고리모양으로 가공된 단자핀을 고정 설치하고, 스테이터 코일의 단부를 상기 단자핀의 고리모양 부분에 휘감아준 뒤 단자핀 양단에 고전류를 인가하여, 상기 스테이터 코일의 피복을 용융, 제거함과 동시에 스테이터 코일을 단자핀에 전기 연결되도록 고정하는 것을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 전기 차량에서 구동모터에 사용되는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀을 연결하는 방법에 관한 것이다.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 레졸버 단자대를 도시한 사시도로서, 도면부호 100은 레졸버를, 도면부호 110은 스테이터를, 도면부호 120은 로터를, 도면부호 130은 스테이터 절연체를 각각 나타낸다.

이에 도시한 바와 같이, 레졸버(100)의 일측에 핀 고정부(131)를 갖는 단자대(130)가 구비되고, 이 단자대(130)의 핀 고정부(131)에는 복수개의 단자핀(132)이 삽입되어 고정된다.

여기서, 상기 단자핀(132)은 연결되는 스테이터 코일(112)의 개수만큼 설치되는데, 단자핀(132)의 일단부는 "ㄱ" 형상으로 가공되어 있고, 반대쪽 타단부는 고리모양 부분(132a)으로 가공되어 있다.

그리고, 이와 같이 핀 고정부(131)에 삽입 고정된 각 단자핀(132)의 고리모양 부분(132a)에 스테이터 코일(112)을 고정하기 위하여, 스테이터 코일(112)을 피복 탈피 과정을 거치지 않은 상태로 각 단자핀(132)의 고리모양 부분(132a)에 휘감은 후, 단자핀(132)의 양 끝단에 고전류를 통전시킨다.

이와 같이 피복 상태의 스테이터 코일(112)을 단자핀(132)의 고리모양 부분에 감은 뒤 단자핀의 양 끝단에 고전류를 통전시키면 단자핀에서 발생하는 열에 의해 스테이터 코일(112)의 피복이 녹게 되며, 이와 같이 피복이 녹으면서(퓨징) 스 테이터 코일(112)은 단자핀(132)의 고리모양 부분(132a)에 고정될 수 있게 된다.

상기와 같은 퓨징(fusing) 과정을 거쳐 스테이터 코일(112)을 단자핀(132)에 고정하게 되면 코일 표면의 피복이 녹으면서 제거되어 코일과 단자핀이 직접적으로 접촉하는 바, 결국 코일이 단자핀과 전기적으로 연결될 수 있게 된다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법에 의하면, 탈피 과정 없이 스테이터 코일을 바로 단자핀에 감아준 뒤 고전류를 인가하는 간단한 방법으로 스테이터 코일을 단자핀에 고정할 수 있는 동시에 전기 접속이 가능하도록 연결할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법에 의하면, 일단부를 고리모양으로 가공한 단자핀을 레졸버 일측에 구비된 단자대의 핀 고정부에 설치하고, 이어 스테이터 코일의 단부를 상기 단자핀의 고리모양 부분에 휘감아준 뒤 단자핀 양단에 고전류를 인가함으로써, 이러한 간단한 퓨징 방법에 의해 탈피 과정 없이 스테이터 코일의 피복을 용융, 제거함과 동시에 스테이터 코일을 단자핀에 전기 연결되도록 고정할 수 있게 된다.

결국, 기존의 전선 탈피 작업 없이 스테이터 코일을 단자핀에 연결하는 작업을 할 수 있게 되면서 공정의 자동화가 가능하여 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 하이브리드 전기 차량에서 구동모터에 사용되는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀을 연결하는 방법에 있어서,

   상기 레졸버의 일측에 구비된 단자대의 핀 고정부에 일단부가 고리모양으로 가공된 단자핀을 고정 설치하고, 스테이터 코일의 단부를 상기 단자핀의 고리모양 부분에 휘감아준 뒤 단자핀 양단에 고전류를 인가하여, 상기 스테이터 코일의 피복을 용융, 제거함과 동시에 스테이터 코일을 단자핀에 전기 연결되도록 고정하는 것을 특징으로 하는 레졸버의 스테이터 코일과 단자핀의 연결 방법.

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