KR20090007370U - 자속 집중형 전동기 - Google Patents

자속 집중형 전동기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 자속 집중형 전동기에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 회전자에서 누설자속의 발생을 감소시킴과 동시에 회전자에 설치되는 영구자석의 감자현상을 감소시키는 자속 집중형 전동기를 제공함에 있다. 이를 위해 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기는 코일이 권선되는 고정자; 영구자석이 안착되는 자석안착부를 가지며 상기 영구자석과 교번하여 방사형으로 배열되는 복수의 분할코어로 이루어져 중심에 회전축이 결합되고 상기 고정자의 내측에 배치되는 회전자; 상기 회전축에 가까운 상기 복수의 분할코어 각각의 단부에서 상기 복수의 분할코어 중 인접한 분할코어를 향하여 돌출되는 감자방지 돌출부; 상기 감자방지 돌출부와 상기 자석안착부의 사이에서 상기 복수의 분할코어 각각의 내부로 함몰되어 형성되는 누설자속 방지 홈을 포함한다.
자속 집중형 전동기, 누설자속, 감자

Description

자속 집중형 전동기{Spoke type motor}
본 고안은 자속 집중형 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자에서 누설자속의 발생을 감소시킴과 동시에 회전자에 설치되는 영구자석의 감자를 방지하는 자속 집중형 전동기에 관한 것이다.
일반적으로 자속 집중형 전동기는 중심에 회전축이 결합되는 회전자와 회전자를 외부에서 둘러싸며 내부에 형성된 슬롯에 코일이 권선되는 고정자를 포함한다. 회전자 내부에는 회전축을 중심으로 고정자 방향으로 방사형태로 뻗으며 일정 간격을 갖고 배치되는 다수의 영구자석이 설치된다. 이러한 자속 집중형 전동기는 회전자의 자속 집중도가 높아 고 토크 및 고 출력의 특성을 갖어 큰 토크를 필요로 하는 세탁기의 구동용 등으로 이용되고 있다.
도 1에서 도시되는 바와 같이, 이러한 자속 집중형 전동기(이하, '일체형 회전자 코어 자속 집중형 전동기'라 한다.)는 일체형으로 형성되는 회전자 코어(11)와 회전자 코어(11)에 매립 설치되는 영구자석(10)을 포함하는 회전자(10)을 포함한다. 그런데, 이러한 일체형으로 형성되는 회전자 코어(11)를 포함하는 자속 집중형 전동기는 일체형으로 형성되는 회전자 코어(11)에는 누설자로(AP)가 형성됨 으로써 누설자속이 증가되어 자속 집중형 전동기의 성능이 저하되는 단점이 있다.
한편, 전술되는 종래의 자속 집중형 전동기의 단점을 극복하기 위하여, 도 2에서 도시되는 바와 같이, 영구자석(21)의 회전축(50)을 향한 부분(41)에서 자기저항이 증가되도록 영구자석(21)이 회전축(50)을 향한 부분(41)이 전부노출 되도록 형성된 복수의 분할 코어(23)로 이루어진 회전자 코어(20)를 구비한 회전자(30)를 포함한 자속 집중형 전동기(이하, '전부 노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기'라 한다.)가 제안되고 있다.
그러나, 종래의 전부노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기는 코일에 영구자석과 다른 방향을 가지는 자속이 형성되도록 하는 전류가 인가되는 때에 영구자석의 자속 방향과 대향하는 방향을 가지는 고정자에서 발생하는 자속이 회전자에 설치되는 영구자석에 집중하여 통과하게 된다. 이에 따라, 회전자에 설치되는 영구자석은 감자되는 문제점이 있다.
따라서, 본 고안의 목적은 회전자에서 누설자속의 발생을 감소시킴과 동시에 회전자에 설치되는 영구자석의 감자를 방지하는 자속 집중형 전동기를 제공함에 있다.
상기되는 바와 같은 본 고안의 과제를 해결하기 위한 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기는 코일이 권선되는 고정자; 영구자석이 안착되는 자석안착부를 가지며 상기 영구자석과 교번하여 방사형으로 배열되는 복수의 분할코어로 이루어져 중심에 회전축이 결합되고 상기 고정자의 내측에 배치되는 회전자; 상기 회전축에 가까운 상기 복수의 분할코어 각각의 단부에서 상기 복수의 분할코어 중 인접한 분할코어를 향하여 돌출되는 감자방지 돌출부; 상기 감자방지 돌출부와 상기 자석안착부의 사이에서 상기 복수의 분할코어 각각의 내부로 함몰되어 형성되는 누설자속 방지 홈을 포함한다.
여기서, 상기 감자방지 돌출부의 사이거리는 상기 복수의 분할코어의 자석 안착부의 사이거리보다 작다.
그리고 상기 영구자석 안착부의 길이는 상기 영구자석 안착부의 외측 단부와 상기 감자방지 돌출부의 사이거리보다 작다.
상기되는 바와 같은 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기에 의하여 회전자에서 누설자속의 발생이 감소됨과 동시에 회전자에 설치되는 영구자석의 감자가 방지되는 효과가 있다.
이하에서는 첨부되는 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 고안의 일 실시 예에 따른 자속 집중형 전동기(1)는 내부에 영구자석(210)이 설치되어 회전하는 회전자(200)와, 회전자(200)에 회전 자계를 제공하여 회전자(200)가 회전되도록 하는 고정자(100)를 포함한다.
고정자(100)는 규소강판이 복수 매로 적층되어 중심부에 회전자(200)가 회전하는 중공부(140)를 제공하는 원통형 모양을 가지는 고정자 코어(150)와, 고정자 코어(150)의 내주 면에서 중심방향으로 연장되어 복수의 고정자 코일(120)이 각각 감겨지고 복수의 고정자 코일(120)이 각각 적재되는 복수의 슬롯(130)이 형성되도록 하는 복수의 티스(110)를 포함한다.
이러한 고정자(100)는 복수의 고정자 코일(120)에 3상 교류전원이 인가되면 복수의 코일(120)에서 형성되어 복수의 티스(110)를 통과하는 자기력선의 방향이 원주방향을 따라 순차적으로 변하는 회전 자계를 형성된다. 이렇게 형성되는 회전 자계는 회전자(200)에 설치되는 복수의 영구자석(210)들의 자속과 상호작용을 하여 회전자(200)가 회전되도록 한다.
회전자(200)는 회전축(240)을 중심으로 하는 원주를 따라 방사형으로 서로 이격 배열되어 양 측면에 영구자석(210)이 안착되도록 하는 자석안착부(221)가 형성되며 영구자석(210)의 일측이 회전축(240) 쪽에서 관찰 가능하도록 하는 복수의 분할코어(220)와, 복수의 분할코어(220)와 복수의 영구자석(210)이 서로 교번하며 배열된 후에 몰딩 처리되어 복수의 분할코어(220)와 복수의 영구자석(210)을 결합하는 몰딩재(230)와, 몰딩재(230)의 중심에 관통 결합되는 회전축(240)과, 복수의 분할코어(220) 각각의 회전축(240)에 근접한 단부에서 인접한 분할코어(220)를 향하여 돌출되는 감자방지 돌출부(226) 및 복수의 분할코어(220) 각각의 감자방지 돌출부(226)와 자석안착부(221)의 사이에서 분할코어(220)의 내부로 함몰되어 형성되는 누설자속 방지 홈(223)을 포함한다.
감자방지 돌출부(226)의 사이거리(D3)는 고정자(100)의 코일(120)에 영구자석(210)의 자속 방향과 대향하는 자속이 형성되도록 하는 전류가 인가되는 때에 고정자(100)에서 발생하는 자속이 영구자석(210)을 집중하여 통과되는 것을 방지하기 위하여 분할코어(220)의 영구자석 안착부(221)의 사이거리(D4)보다 작게 형성된다. 이에 따라, 어느 하나의 분할코어(220)에 형성되는 감자방지 돌출부(226)와 어느 하나의 분할코어(220)에 인접한 분할코어(220)의 감자방지 돌출부(226) 사이의 자기저항이 어느 하나의 분할코어(220)의 영구자석 안착부(221)와 어느 하나의 분할 코어(220)에 인접한 분할코어(220)의 영구자석 안착부(221)의 사이의 자기 저항보다 작게 된다.
그리고 영구자석 안착부(221)의 길이(D1)는 영구자석(210)의 회전축(240)을 바라보는 내측 단부에서 누설자속의 발생을 방지하는 누설자속 방지 베리어(B)가 형성되도록 영구자석 안착부(221)의 외측 단부와 감자방지 돌출부(226)의 사이거리(D2)보다 작게 형성된다.
이하, 본 고안의 일 실시 예에 따른 자속 집중형 전동기의 작용 및 효과에 대하여 실험 데이터 및 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6의 좌측의 수치는 종래의 일체형 회전자 코어 자속 집중형 전동기와 종래의 전부노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기 및 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기를 100 rpm으로 회전하였을 때의 권선간역기전력을 나타낸 것이다. 여기서, 권선간역기전력은 누설자속과 반비례관계를 가진다. 도 6의 우측 수치는 회전자에 설치되는 영구자석에서 3% 감자가 발생하도록 일체형 회전자 코어 자속 집중형 전동기와 전부노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기 및 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기에 인가된 교류전류의 암페어피크(Apk)를 나타낸 수치이다.
도 6에서 도시되는 바와 같이, 일체형 회전자 코어 자속 집중형 전동기의 3% 감자발생 전류는 37 암페어피크(Apk)로 상대적으로 높아 회전자 코어에 설치되는 영구자석의 감자발생에 대한 대응이 우수하나, 권선간역기전력(Vrms)이 40(Vrms)로 상대적으로 낮아 누설자속이 많이 발생하여 모터의 성능이 저하된다. 그리고 전부 노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기는 권선간역기전력(Vrms)은 50(Vrms)로 상 대적으로 높아 누설자속이 적게 발생하여 모터의 성능이 우수하나, 3% 감자 발생전류가 11 암페어피크(Apk)로 낮아 회전자 코어에 설치되는 영구자석의 감자 발생의 대응에는 취약하여 모터가 고장날 가능성이 높다. 이에 반하여, 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기는 3% 감자 발생전류는 27 암페어피크(Apk)이고 권선간역기전력(Vrms)는 32 (Vrms)로 종래의 일체형 회전자 코어 자속 집중형 전동기와 종래의 전부 노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기의 단점들을 보완하고 있다.
도 1은 종래의 일체형 회전자 코어 자속 집중형 전동기의 회전자의 부분확대 횡단면도이다.
도 2는 종래의 전부 노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기의 회전자의 부분확대 횡단면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기의 횡단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기의 회전자의 횡단면도이다.
도 5는 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기의 회전자의 부분확대 횡 단면도이다.
도 6은 본 고안에 따른 자속 집중형 전동기와 종래의 일체형 회전자 코어 자속 집중형 전동기 및 종래의 전부 노출형 회전자 코어 자속 집중형 전동기의 권선간 역기전력과 3% 감자발생 전류를 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 자속 집중형 전동기 100: 고정자
200: 회전자 224: 누설자속 방지 홈
226: 감자방지 돌출부

Claims (3)

  1. 코일이 권선되는 고정자;
    영구자석이 안착되는 자석안착부를 가지며 상기 영구자석과 교번하여 방사형으로 배열되는 복수의 분할코어로 이루어져 중심에 회전축이 결합되고 상기 고정자의 내측에 배치되는 회전자;
    상기 회전축에 가까운 상기 복수의 분할코어 각각의 단부에서 상기 복수의 분할코어 중 인접한 분할코어를 향하여 돌출되는 감자방지 돌출부;
    상기 감자방지 돌출부와 상기 자석안착부의 사이에서 상기 복수의 분할코어각각의 내부로 함몰되어 형성되는 누설자속 방지 홈을 포함하는 자속 집중형 전동기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감자방지 돌출부의 사이거리는 상기 복수의 분할코어의 자석안착부의 사이거리보다 작은 자속 집중형 전동기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 영구자석 안착부의 길이는 상기 영구자석 안착부의 외측 단부와 상기 감자방지 돌출부의 사이거리보다 작은 자속 집중형 전동기.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013184961A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Nidec Motor Corporation Motor having spoked outer rotor with spaced apart pole segments
CN106663974A (zh) * 2014-07-04 2017-05-10 三星电子株式会社 电机
CN111245124A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 通用电气公司 电机和具有这种电机的涡轮机

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102359673B1 (ko) * 2020-03-16 2022-02-09 현대엘리베이터주식회사 자속누설 저감형 영구자석 동기전동기

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4233950B2 (ja) 2003-08-01 2009-03-04 本田技研工業株式会社 ブラシレスモータ
KR100548716B1 (ko) 2003-10-13 2006-02-02 전자부품연구원 자속장벽을 갖는 스포크형 영구자석 전동기의 회전자구조
JP7059138B2 (ja) * 2018-07-13 2022-04-25 日本電産コパル電子株式会社 トルクセンサの取り付け構造

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013184961A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 Nidec Motor Corporation Motor having spoked outer rotor with spaced apart pole segments
CN104285363A (zh) * 2012-06-06 2015-01-14 尼得科电机有限公司 具有采用间隔开的极片的辐条式外转子的电机
US9136736B2 (en) 2012-06-06 2015-09-15 Nidec Motor Corporation Motor having spoked outer rotor with spaced apart pole segments
CN106663974A (zh) * 2014-07-04 2017-05-10 三星电子株式会社 电机
US10523071B2 (en) 2014-07-04 2019-12-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Magnetic motor with stator and rotor
CN111245124A (zh) * 2018-11-29 2020-06-05 通用电气公司 电机和具有这种电机的涡轮机

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