KR20090052224A - 발전기로 사용이 가능한 다단 회전자를 구비한 유도모터 - Google Patents

발전기로 사용이 가능한 다단 회전자를 구비한 유도모터 Download PDF

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KR20090052224A
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Abstract

본 발명은 동심으로 배치된 다단 회전자를 구비한 발전기로 사용이 가능한 유도모터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 회전 중심축을 중심으로 다단으로 배치된 도체 바를 구비한 코어와, 다단으로 배치된 코일을 포함한 유도모터 및 이를 구비한 구동장치에 관한 것이다. 본 발명은 사용 목적에 따라 축이 고정되고 유도모터의 하우징(Housing)이 회전하는 허브(Hub) 타입과, 하우징이 고정되고 축이 회전하는 형태로 적용될 수 있다.
본 발명의 일측에 의하면, 본 발명에 따른 유도모터는 회전자와 고정자를 구비한다. 여기서 상기 회전자는 원주면에 축방향으로 형성된 홈을 원주방향으로 복수개 구비하며 반경방향으로 다단 배치된 복수의 원통형 코어(Core)와, 상기 각 단의 코어의 홈에 삽입된 복수의 도체 바(bar)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 그리고 상기 고정자는 상기 홈이 형성된 원주면에 대향 되도록 배치된 전기자 철심과, 상기 각각의 도체 바에 대응 되도록 상기 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 구비하는 것을 특징으로 한다.
유도 모터, 다단, 풍력발전기, 전기자동차, 하이브리드 모터

Description

발전기로 사용이 가능한 다단 회전자를 구비한 유도모터{INDUCTION MOTOR HAVING ROTORS ARRANGED CONCENTRICALLY AND BEING ABLE TO USED TO GENERATOR}
본 발명은 동심으로 배치된 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 회전 중심축을 중심으로 다단으로 배치된 도체 바를 구비한 코어와, 다단으로 배치된 코일을 포함한 발전기로 사용이 가능한 유도모터에 관한 것이다. 본 발명은 사용 목적에 따라 축이 고정되고 유도모터의 하우징(Housing)이 회전하는 허브(Hub) 타입과, 하우징이 고정되고 축이 회전하는 형태로 적용될 수 있다.
모터는 전기에너지를 이용하여 기계적 움직임을 만드는 장치이다. 이러한 모터에는 직류전기를 사용하는 직류모터(또는 정류자 모터)와 교류전기를 사용하는 유도모터가 있다. 유도모터에는 다시 단상교류용과, 3상 교류용이 있다. 단상교류용 유도모터는 주로 세탁기, 제봉틀 등 가정용 기기에 많이 사용되며, 3상 교류용은 공장이나 빌딩 등의 동력설비로 많이 사용된다.
종래의 유도모터는 중심축과, 고정자와, 회전자로 구성되어 있다. 고정자는 전기자 철심에 코일이 권선 되어 있으며, 회전자계를 발생시킨다. 그리고 상기 전 기자 철심은 자성체 내에서 히스테리시스 손실을 최소화하기 위하여 얇은 규소강판들을 성층하여 만들어진다. 회전자는 홈이 형성된 성층철심과, 상기 홈에 알루미늄 또는 구리로 형성된 도체 바로 구성된다.
상기 전기자 철심의 코일에 전원을 인가하면 회전자계가 발생하고, 상기 회전자계에 의하여 도체 바에 유도전류가 발생한다. 상기 회전자계와, 유도전류에 의하여 전자력이 발생하여 회전자를 회전시킨다.
이러한 상기의 유도모터는 정류자나 브러시 등의 부품이 필요 없을 뿐만 아니라 구조가 간단하기 때문에 널리 이용된다. 또한, 이러한 유도모터는 역으로 상기 회전자를 회전시키면 전기가 발생하므로 발전기로도 사용이 가능하다. 특히 풍력 발전기 또는 대형 발전기로 사용이 될 수 있다.
종래의 유도모터는 코일 및 코어가 각각 1단으로 구성되어 있다. 따라서 종래의 유도모터는 충분한 출력을 얻기 위해서 부피가 커져야 하며, 유도모터의 부피가 작을 경우 기자력이 매우 작아서 토크(torque)가 작았다. 그러므로 상기의 유도모터를 이용한 동력장치는 크기에 비하여 충분한 고출력을 낼 수가 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 즉 유도모터를 소형으로 하더라도 강력한 출력을 낼 수 있는 유도모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 유도모터는 회전자와 고정자를 구비한다. 여기서 상기 회전자는 반경방향으로 다단 배치된 복수의 원통형 코어(Core)와, 복수의 도체 바(bar)를 구비한다. 상기 코어는 원주면에 축방향으로 형성된 홈을 원주방향으로 복수개 구비하며, 상기 도체 바는 상기 각 단의 코어의 홈에 삽입된다. 그리고 상기 고정자는 전기자 철심과, 전기가 코일을 구비한다. 상기 전기자 철심은 상기 코어의 홈이 형성된 원주면에 대향 되도록 반경방향으로 적어도 1단 이상 배치된다. 상기 전기자 코일은 상기 각각의 도체 바에 대응되도록 상기 전기자 철심에 복수개가 권선 된다. 그리고 상기의 유도모터는 발전기로도 사용이 가능하다.
또한, 상기 유도모터에 있어서, 상기 홈은 상기 코어의 내주면에 형성된 것이 바람직하다.
상기 유도모터의 일실시예는 상기 회전자의 회전 중심에 위치한 고정축을 더 포함하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 회전자는 상기 각각의 코어를 상기 고정축에 회전 가능하게 결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비한다. 그리고 상기 고정자는 상기 각각의 고정자 철심을 상기 고정축에 고정 결합시키기 위한 철심결합수단을 더 구비한다.
상기의 유도모터의 일실시예에 있어서, 상기 코어결합수단은 일면이 상기 각각의 코어의 일측과 결합되며, 상기 고정축에 회전 가능하게 결합된 회전디스크인 것이 바람직하다. 그리고 상기 철심결합수단은 일면이 상기 각각의 코어 사이에 배치된 고정자 철심의 일측과 결합되며, 상기 고정축에 고정된 고정디스크인 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 일실시예에 있어서, 상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바를 더 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 일실시예에 있어서, 상기 고정자 철심 중 상기 고정축에 이웃한 고정자 철심은 상기 고정축에 고정된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 일실시예에 있어서, 상기 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합되는 것이 바람직하다.
상기 유도모터의 다른 실시예는 상기 회전자의 회전 중심에 위치한 회전축을 더 포함하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 회전자는 상기 각각의 코어를 상기 회전축에 고정 결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비한다. 그리고 상기 고정자는 상기 각각의 고정자 철심을 상기 회전축에 상대적으로 회전가능하게 고정시키기 위한 철심결합수단을 더 구비한다.
상기의 유도모터의 다른 실시예에 있어서, 상기 코어결합수단은 일면이 상기 각각의 코어의 일측과 결합되며, 상기 회전축에 고정된 회전디스크인 것이 바람직하다. 그리고 상기 철심결합수단은 일면이 상기 각각의 고정자 철심의 일측과 결합되며, 상기 회전축에 상대적으로 회전가능하게 고정된 고정디스크인 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 다른 실시예에 있어서, 상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바를 더 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 다른 실시예에 있어서, 상기 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합된 것이 바람직하다.
상기 유도모터의 또 다른 실시예는, 상기 회전자는 축방향으로 적어도 1단 이상 더 배치된 각각의 상기 원통형 코어와, 각각의 상기 도체 바를 더 구비한다. 그리고 상기 고정자는 상기 더 배치된 원통형 코어에 대향 되도록 배치된 상기 전기자 철심과, 상기 복수의 전기자 코일을 더 구비한다.
상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 유도모터는 상기 회전자의 회전 중심에 위치한 고정축을 더 포함하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 회전자는 각각의 상기 코어를 상기 고정축에 대하여 회전 가능하게 결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비한다. 그리고 상기 고정자는 각각의 상기 전기자 철심을 상기 고정축에 고정결합시키기 위한 철심결합수단을 더 구비한다.
또한, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 코어결합수단은 상기 코어결합수단은 일면이 반경방향으로 다단 배치된 각각의 상기 코어의 일측과 결합되고, 상기 고정축에 회전가능하게 결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 회전디스크인 것이 바람직하다. 그리고 상기 철심결합수단은 일면이 반경방향으로 적어도 1단 이상 배치된 상기 전기자 철심의 일측과 결합되고, 상기 고정축에 고정결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 고정디스크인 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바를 더 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 고정자 철심 중 상 기 고정축에 이웃한 고정자 철심은 상기 고정축에 고정된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 각각의 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합된 것이 바람직하다.
한편, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 유도모터는 상기 고정축 대신 상기 회전자의 회전 중심에 위치한 회전축을 더 포함하는 것이 가능하다. 이 경우 상기 회전자는 각각의 상기 코어를 상기 회전축에 고정결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비한다. 그리고 상기 고정자는 각각의 상기 전기자 철심을 상기 회전축에 상대적으로 회전가능하게 고정시키기 위한 철심결합수단을 더 구비한다.
또한, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 코어결합수단은 일면이 반경방향으로 다단 배치된 각각의 상기 코어의 일측과 결합되고, 상기 회전축에 고정 결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 회전디스크인 것이 바람직하다. 그리고 상기 철심결합수단은 일면이 반경방향으로 적어도 1단 이상 배치된 상기 전기자 철심의 일측과 결합되고, 상기 회전축에 상대적으로 회전 가능하게 결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 고정디스크인 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바를 더 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것 이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 각각의 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 유도모터에 있어서, 상기 도체 바는 알루미늄 또는 구리와 같은 전기 저항이 적은 도체로 된 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 반경방향 및 축방향으로 다단 구성된 고정자와 회전자를 구비한 유도모터를 제공하여 부피는 작으면서 큰 토크를 발생시킬 수 있다. 또한 발전기로 사용시에는 적은 분당 회전수(RPM)에도 큰 전력을 생산할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 다단 회전자를 구비한 유도모터의 일실시예의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 측단면도이다.
도 1에 도시된 유도모터(60)는 하우징이 회전하는 형태로서, 도 1에 도시된 유도모터(60)는 고정축(10)과, 회전자(20)와, 고정자(40)를 포함한다.
회전자(20)는 코어(Core;21, 23)와, 회전디스크(31)를 포함한다. 회전디스 크(31)는 회전가능하도록 고정축(10)에 베어링(33)으로 결합된다. 코어(21, 23)는 원통형이며, 반경방향으로 2단 배치된다. 더욱 상세히 설명하면 코어(21, 23)는 직경이 큰 제1코어(21)와, 직경이 작은 제2코어(23)로 구성되며, 상기 코어(21, 23)는 일측이 회전디스크(31)의 일면에 착탈가능하게 볼트(35)로 결합된다. 그리고 제1코어(21)의 내주면에는 하술 하는 제1도체 바(25)가 삽입되기 위하여 축방향으로 형성된 홈이 반경방향을 따라 복수개 형성된다. 또한, 제2코어(23)의 외주면 및 내주면에는 제2도체 바(27) 및 제3도체 바(29)가 삽입되기 위하여 축방향으로 형성된 홈이 반경방향을 따라 복수개 형성된다. 물론 코어(21, 23)는 실시예에 따라서 다단으로 배치될 수 있다.
도체 바(25, 27, 29)는 제1도체 바(25)와, 제2도체 바(27)와, 제3도체 바(29)로 구성된다. 상기 도체 바(25, 27, 29)는 알루미늄 또는 구리로 형성된다. 제1도체 바(25)는 제1코어(21)의 내주면에 원주방향을 따라 복수개 고정결합된다. 그리고 제2도체 바(27)는 제2코어(23)의 외주면에 원주방향을 따라 복수개 고정결합되며, 제3도체 바(29)는 제2코어(23)의 내주면에 원주방향을 따라 복수개 고정결합된다.
고정자(40)는 고정디스크(51)와, 전기자 철심(41, 43)과, 전기자 코일(45, 47, 49)을 포함한다. 고정디스크(51)는 고정축(10)에 고정 결합된다. 전기자 철심(41, 43)은 제1전기자 철심(41)과, 제2전기자 철심(43)으로 구성된다. 제1전기자 철심(41)은 제1코어(21)와, 제2코어(23) 사이에 배치되며, 외측(41a) 및 내측(41b)에는 코일이 권선 되기 위한 홈이 형성된다. 상기 제1전기자 철심(41)은 일측이 고 정디스크(51)의 일면에 볼트(53)로 고정된다.
제2전기자 철심(43)은 제2코어(23)의 내부에 배치되며, 상기 고정축(10)에 고정된다. 그리고 제2전기자 철심(43)의 내측에는 코일이 권선 되기 위한 홈이 형성된다. 또한, 상기의 전기자 철심(41, 43)은 상기 코어(21, 23)와 같이 자력선을 잘 통과시키고 맴돌이 전류를 감소시키기 위하여 얇은 규소강판이 적층 되어 형성된다. 전기자 코일(45, 47, 49)은 제1전기자 코일(45)과, 제2전기자 코일(47)과, 제3전기자 코일(49)로 구성된다. 제1전기자 코일(45)은 제1전기자 철심(41)의 외측(41a)의 홈에 권선 되며, 제2전기자 코일(47)은 제2전기자 철심(41)의 내측(41b)의 홈에 권선 된다. 그리고 제3전기자 코일(49)은 제3전기자 철심(43)의 홈에 권선 된다. 상기의 전기자 코일(45, 47, 49)은 Δ결선이나 Y결선 모두 사용 가능하다.
상기의 전기자 코일(45, 47, 49)에 전류가 공급될 경우 회전자계가 발생되며, 상기 전기자 코일(45, 47, 49)에 의하여 발생된 회전자계에 의하여 상기 도체바(25, 27, 29)에 유도전류가 발생된다. 따라서 상기 전기자 코일(45, 47, 49)에 의하여 발생된 회전자계와, 상기 도체 바(25, 27, 29)에 발생된 유도전류에 의하여 회전력이 발생된다. 따라서 회전자(20)가 고정축(10)을 중심으로 회전하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 다단 회전자를 구비한 유도모터의 다른 실시예의 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 실시예의 측단면도이다.
도 3에 도시된 유도모터는 축이 회전하는 형태로, 회전축(110)과, 회전자(120)와, 고정자(140)를 포함한다.
회전자(120)는 회전디스크(131)와, 코어(121, 123)와, 도체 바(125, 127, 129)를 포함한다. 회전디스크(131)는 회전축(110)에 고정결합된다. 코어(121, 123)는 반경방향을 배치되며, 반경의 크기에 따라 제1코어(121)와, 제2코어(123)로 구성된다. 제1코어(121)는 일측이 회전디스크(131)의 일면에 일체로 결합되며, 내주면에 하술 하는 제1도체 바(125)가 삽입되기 위하여 축방향으로 형성된 홈이 반경방향을 따라 복수개 형성된다. 제2코어(123)는 일측이 회전디스크(131)의 일면에 착탈가능하게 볼트(133)로 체결된다. 그리고 제2코어(123)의 외측 및 내측에는 제2도체 바(127) 및 제2도체 바(129)가 삽입되기 위하여 축방향으로 형성된 홈이 반경방향을 따라 복수개 형성된다. 도체 바(125, 127, 129)는 제1도체 바(125)와, 제2도체 바(127)와, 제3도체 바(129)로 구성되며, 각각의 도체 바(125, 127, 129)는 상기 코어(121, 123)의 내측 및 외측에 형성된 홈에 삽입된다.
고정자(140)는 고정디스크(151)와, 전기자 철심(141, 143)과, 전기자 코일(145, 147, 149)을 포함한다. 고정디스크(151)는 회전축(110)에 베어링(155)으로 결합된다. 전기자 철심(141, 143)은 제1전기자 철심(141)과 제2전기자 철심(143)으로 구성된다. 제1전기자 철심(141)은 제1코어(121) 및 제2코어(123) 사이에 배치되어 고정디스크(151)의 일측에 착탈가능하게 볼트(153)로 결합된다. 그리고 외측(141a) 및 내측(141b)에는 코일이 권선 되기 위한 홈이 형성된다. 제2전기자 철심(143)은 제2코어(123)의 내부에 배치되어 고정디스크(151)에 착탈가능하게 볼트로 결합된다. 제2전기자 철심(143)의 외측(143a)에는 코일이 권선 되기 위한 홈이 형성된다.
전기자 코일(145, 147, 149)은 제1전기자 코일(145)과, 제2전기자 코일(147) 과, 제3전기자 코일(149)을 포함한다. 제1전기자 코일(145)은 제1전기자 철심(141)의 외측(141a)에 권선 되며, 제2전기자 코일(147)은 제1전기자 철심(141)의 내측(141b)에 권선 된다. 그리고 제3전기자 코일(149)은 제2전기자 철심(143)의 외측(143a)에 권선 된다.
상기의 유도모터의 전기자 코일(145, 147, 149)에 전원이 공급되면 토크가 발생되며, 상기의 토크에 의하여 회전자(120)는 회전하게 된다. 따라서 회전자(120)에 고정 결합된 회전축(110)은 회전을 한다.
상기의 도 1 내지 도 4는 코어 및 전기자 철심이 축방향으로 1열 배치된 유도모터의 실시예이다. 이하에서는 코어 및 전기자 철심이 축방향으로 2열 배치된 유도모터의 실시예에 대하여 설명한다.
도 5는 도 1의 실시예가 축방향으로 2열 배치된 유도모터의 실시예이다.
도 5에 따른 유도모터는 고정축(210)과, 회전자(220)와, 고정자(240)를 포함한다.
회전자(220)는 코어(221, 222, 223, 224)와, 회전디스크(231, 232)를 포함한다. 코어(221, 222, 223, 224)는 축방향으로 2열 배치된다. 제1열의 코어(221, 223) 및 제2열의 코어(222, 224) 각각은 도 1에 도시된 실시예와 같이 반경방향을 따라 2단 배치된다. 회전디스크(231, 232)는 제1열회전디스크(231)와 제2열회전디스크(232)로 구성되며, 각각의 회전디스크(231, 232)는 회전가능하도록 고정축(210)에 베어링(233)으로 결합된다. 제1열회전디스크(231)의 일면에는 제1열의 코어(221, 223)가 착탈가능하게 볼트(235)로 결합되며 제2열회전디스크(232)의 일 면에는 제2열의 코어(222, 224)가 착탈가능하게 볼트(235)로 결합된다. 그리고 각각의 코어(221, 222, 223, 224)에는 도 1과 동일하게 도체 바(225, 226, 227, 228, 229, 230)가 반경방향을 따라 복수개가 삽입된다.
고정자(240)는 고정디스크(251)와, 전기자 철심(241, 242, 243, 244)과, 전기자 코일(245, 246, 247, 248, 249, 250)을 포함한다. 전기자 철심(241, 242, 243, 244)은 축방향으로 2열 배치된다. 제1열전기자 철심(241, 243) 및 제2열전기자 철심(242, 244)은 도 1에 도시된 실시예와 같이 반경방향으로 2단으로 배치된다. 그리고 전기자 코일(245, 246, 247, 248, 249, 250)은 상기 전기자 철심(241, 242, 243, 244)에 권선 된다.
고정디스크(251)는 고정축(210)에 고정결합된다. 고정디스크(251)의 일면에는 제1열전기자 철심(241, 243)이 결합되며, 타면에는 제2열전기자 철심(242, 244)이 결합된다. 상기의 전기자 철심(241, 242, 243, 244) 중 전기자 철심(241, 242)는 착탈 가능하게 볼트(253)로 결합되며, 전기자 철심(243,244)는 고정축(210)에 강제압입되어 고정디스크(251)에 고정된다. 따라서 도 5에 도시된 실시예는 도 1에 도시된 실시예의 회전자가 축방향으로 2단의 코어를 구비하며, 고정자가 축방향으로 2단의 전기자 철심을 구비한다.
도 6은 도 3의 실시예가 축방향으로 2열 배치된 유도모터의 실시예이다.
도 6에 도시된 유도모터는 회전축(310)과, 회전자(320)와, 고정자(340)를 포함한다.
회전자(320)는 회전디스크(331, 332)와, 코어(321, 322, 323, 324)와, 도체 바(325, 326, 327, 328, 329, 330)를 포함한다. 코어(321, 322, 323, 324)는 축방향으로 2열 배치된다. 제1열의 코어(321, 323) 및 제2열의 코어(322, 324) 각각은 도 3에 도시된 실시예와 같이 반경방향으로 2단 배치된다. 그리고 각각의 도체 바(325, 326, 327, 328, 329, 330)는 상기 각각의 코어(321, 322, 323, 324)에 원주방향을 따라 복수개가 삽입된다. 회전디스크(331, 332)는 제1열의 회전디스크(331)와, 제2열의 회전디스크(332)로 구성되며, 각각의 회전디스크(331, 332)는 회전축(310)에 고정결합된다. 제1열의 코어(321, 323)는 제1열의 회전디스크(331)의 일면에 결합되며, 제2열의 코어(322, 324)는 제2열의 회전디스크(332)의 일면에 결합된다.
고정자(340)는 고정디스크(351, 352)와, 전기자 철심(341, 342, 343, 344)과, 전기자 코일(345, 346, 347, 348, 349, 350)을 포함한다. 전기자 철심(341, 342, 343, 344)은 축방향으로 2열 배치된다. 제1열의 전기자 철심(341, 343) 및 제2열의 전기자 철심(342, 344)은 도 3에 도시된 실시예와 같이 반경방향으로 2단으로 배치된다. 그리고 전기자 코일(345, 346, 347, 348, 349, 350)은 상기 전기자 철심(341, 342, 343, 344)에 권선 된다.
고정디스크(351, 352)는 축방향으로 2열 배치되며, 각각의 고정디스크(351, 352)는 회전축(310)에 상대적으로 회전가능하도록 베어링 결합된다. 제1열의 고정디스크(351)의 일면에는 제1열의 전기자 철심(341, 343)이 착탈가능하게 볼트(353)로 결합되며, 제2열의 고정디스크(352)의 일면에는 제2열의 전기자 철심(342, 344)이 착탈가능하게 볼트(353)로 결합 된다.
도 1은 본 발명에 따른 다단 회전자를 구비한 유도모터의 일실시예의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 다단 회전자를 구비한 유도모터의 다른 실시예의 단면도,
도 4는 도 3에 도시된 실시예의 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 다단 회전자를 구비한 유도모터의 또 다른 실시예의 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 다단 회전자를 구비한 유도모터의 또 다른 실시예의 단면도이다.
<도면부호의 간단한 설명>
10 : 고정축 20 : 회전자
21 : 제1코어 23 : 제2코어
25 : 제1도체 바 27 : 제2도체 바
29 : 제3도체 바 31 : 회전디스크
33 : 베어링 35 : 볼트
40 : 고정자 41 : 제1전기자 철심
43 : 제2전기자 철심 45 : 제1전기자 코일
47 : 제2전기자 코일 49 : 제3전기자 코일
51 : 고정디스크 53 : 볼트
110 : 회전축 120 : 회전자
121 : 제1코어 123 : 제2코어
125 : 제1도체 바 127 : 제2도체 바
129 : 제3도체 바 131 : 회전디스크
133 : 볼트 140 : 고정자
141 : 제1전기자 철심 143 : 제2전기자 철심
145 : 제1전기자 코일 147 : 제2전기자 코일
149 : 제3전기자 코일 153 : 볼트
155 : 베어링

Claims (22)

  1. 원주면에 축방향으로 형성된 홈을 원주방향으로 복수개 구비하며 반경방향으로 다단 배치된 복수의 원통형 코어(Core)와, 상기 각 단의 코어의 홈에 삽입된 복수의 도체 바(bar)를 구비한 회전자와,
    상기 홈이 형성된 원주면에 대향 되도록 반경방향으로 적어도 1단 이상 배치된 전기자 철심과, 상기 각각의 도체 바에 대응되도록 상기 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 구비한 고정자를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 코어의 내주면에 형성된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전자의 회전 중심에 위치한 고정축을 더 포함하며,
    상기 회전자는 상기 각각의 코어를 상기 고정축에 회전 가능하게 결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비하며,
    상기 고정자는 상기 각각의 고정자 철심을 상기 고정축에 고정 결합시키기 위한 철심결합수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전 기로도 사용이 가능한 유도모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코어결합수단은 일면이 상기 각각의 코어의 일측과 결합되며, 상기 고정축에 회전 가능하게 결합된 회전디스크이며,
    상기 철심결합수단은 일면이 상기 각각의 코어 사이에 배치된 고정자 철심의 일측에 결합되며, 상기 고정축에 고정된 고정디스크인 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 복수의 도체 바를 더 구비하며,
    상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정자 철심 중 상기 고정축에 이웃한 고정자 철심은 상기 고정축에 고 정된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 회전자의 회전 중심에 위치한 회전축을 더 포함하며,
    상기 회전자는 상기 각각의 코어를 상기 회전축에 고정 결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비하며,
    상기 고정자는 상기 각각의 고정자 철심을 상기 회전축에 상대적으로 회전가능하게 고정시키기 위한 철심결합수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 코어결합수단은 일면이 상기 각각의 코어의 일측과 결합되며, 상기 회전축에 고정된 회전디스크이며,
    상기 철심결합수단은 일면이 상기 각각의 고정자 철심의 일측과 결합되며, 상기 회전축에 상대적으로 회전가능하게 고정된 고정디스크인 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 복수의 도체 바를 더 구비하며,
    상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 회전자는 축방향으로 적어도 1단 이상 더 배치된 각각의 상기 원통형 코어와, 각각의 상기 도체 바를 더 구비하며,
    상기 고정자는 상기 더 배치된 원통형 코어에 대향 되도록 배치된 상기 전기자 철심과, 상기 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전 자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 회전자의 회전 중심에 위치한 고정축을 더 포함하며,
    상기 회전자는 각각의 상기 코어를 상기 고정축에 대하여 회전 가능하게 결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비하며,
    상기 고정자는 각각의 상기 전기자 철심을 상기 고정축에 고정결합시키기 위한 철심결합수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 코어결합수단은 일면이 반경방향으로 다단 배치된 각각의 상기 코어의 일측과 결합되고, 상기 고정축에 회전가능하게 결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 회전디스크이며,
    상기 철심결합수단은 일면이 반경방향으로 적어도 1단 이상 배치된 상기 전기자 철심의 일측과 결합되고, 상기 고정축에 고정결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 고정디스크인 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바를 더 구비하며,
    상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 고정자 철심 중 상기 고정축에 이웃한 고정자 철심은 상기 고정축에 고정된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 각각의 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 회전자의 회전 중심에 위치한 회전축을 더 포함하며,
    상기 회전자는 각각의 상기 코어를 상기 회전축에 고정결합시키기 위한 코어결합수단을 더 구비하며,
    상기 고정자는 각각의 상기 전기자 철심을 상기 회전축에 상대적으로 회전가능하게 고정시키기 위한 철심결합수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 코어결합수단은 일면이 반경방향으로 다단 배치된 각각의 상기 코어의 일측과 결합되고, 상기 회전축에 고정 결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 회전디스크이며,
    상기 철심결합수단은 일면이 반경방향으로 적어도 1단 이상 배치된 상기 전기자 철심의 일측과 결합되고, 상기 회전축에 상대적으로 회전 가능하게 결합되며, 축방향으로 적어도 1단 이상 배치된 고정디스크인 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 내주면과 반경방향으로 대향된 상기 코어의 외주면에 상기 홈이 더 형성되며, 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바를 더 구비하며,
    상기 고정자는 상기 외주면에 형성된 홈에 삽입된 도체 바에 대응되도록 상기 각각의 코어 사이에 위치된 전기자 철심에 권선 된 복수의 전기자 코일을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 각각의 코어는 상기 회전디스크에 탈착 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도체 바는 알루미늄 또는 구리로 된 것을 특징으로 하는 다단 회전자를 구비한 발전기로도 사용이 가능한 유도모터.
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