KR20090110491A - 모터의 고정자용 절연지 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 고정자용 절연지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조원가를 절감하여 단시간 안에 대량생산이 가능하도록 한 모터의 고정자용 절연지에 관한 것이다.

이를 위해, 내주면을 따라 형성된 복수의 슬롯을 포함하며 복수로 적층된 코어와, 상기 슬롯에 권선되어 전원이 공급되는 코일과, 상기 코일과 슬롯 사이에 개재되어 코일과 슬롯 사이를 절연시키는 모터의 고정자용 절연지에 있어서,상기 절연지는, 모재(母材)의 양면에 실리콘 수지(silicine 樹脂)가 도포된 것을 특징으로 하는 모터의 고정자용 절연지를 제공한다.

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Description

모터의 고정자용 절연지{insulating sheet for stator of motor}

본 발명은 모터의 고정자용 절연지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제조비용의 절감과 더불어, 효율성이 높은 모터의 고정자용 절연지에 관한 것이다.

일반적으로 전기 모터는 영구 자석을 고정자로 하고 전기자를 회로로 하는 방식과, 전기자를 고정자로 하고 영구 자석을 회전자로 하는 방식이 있다.

이때, 후자의 경우, 전기자인 고정자 측에 코일이 많이 감긴 구조로 되어 있어서, 코일에 전류를 흐르게 하면 이 전류는 영구자석의 자계와 함께 회전자에 토오크를 발생시켜 상기 회전자를 회전시키게 된다.

이에 따라, 모터의 회전력이 발생하는 것이다.

이하, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 모터의 고정자에 대해서 간략하게 살펴보면 다음과 같다.

모터의 고정자는 스테이터 코어(1)와 스테이터 코일(2)로 구성되어 있는바, 고정자를 이루고 있는 스테이터 코어(1)는 성층 철심으로서 회전자(미도시)와 함께 자계를 형성하여 자기를 유도함으로써 회전자를 회전시키게 된다.

이때, 스테이터 코어(1)의 코어면과 스로트 내부면을 절연하기 위해서는 절 연필름이나 절연지(3)가 슬롯(1a)과 스테이터 코일(2) 사이 등에 개재된다.

이때, 상기 절연지(3)는 노맥스(nomax)(3a) 재질을 포함하는 필름(3b)이 사용된다.

상기 노맥스(3a)는 방향족 폴리아미드 섬유로서, 내열성, 내후성(耐候性), 내약품성, 방사성 안정성 등이 우수하여, 거의 대부분의 모터의 절연지로 사용되고 있는 실정이다.

이때, 상기 절연지(3)는 도 2에 도시된 바와 같이, 접착제(3c)를 이용해 필름(3b)의 양면에 노맥스(3a)를 접착한 합지의 형태로 이루어진다.

하지만, 상기한 종래의 모터의 고정자용 절연지는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

절연지(3)를 구성하는 수입원자재인 노맥스(3a)는 워낙 고가의 재질이라 모터의 원가를 상승시키는 요인이 된다.

즉, 모터의 원가 상승에 따라 생산성이 저하되는 문제가 발생하는 것이다.

따라서, 모터의 원가를 절감하고 생산성을 높이기 위해 노맥스(3a)를 대체할 수 있는 절연지의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

또한, 모재인 필름(3b)의 양면에 접착제(3c)를 이용하여 노맥스(3a)를 접착함으로써, 필름(3b)으로부터 노맥스(3a)가 떨어질 염려가 발생하였다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모재(母材)에 실리콘 수지 또는 실리콘 오일을 도포하거나 침투시켜 제조원가는 절감하고 효율은 극대화시킨 모터의 고정자용 절연지를 제공하고자 한 것이다.

이를 위한 본 발명의 제1형태로는 내주면을 따라 형성된 복수의 슬롯을 포함하며 복수로 적층된 코어와, 상기 슬롯에 권선되어 전원이 공급되는 코일과, 상기 코일과 슬롯 사이에 개재되어 코일과 슬롯 사이를 절연시키는 모터의 고정자용 절연지에 있어서,상기 절연지는,모재(母材)의 양면에 실리콘 수지(silicine 樹脂)가 도포된 것을 특징으로 하는 모터의 고정자용 절연지를 제공한다.

이때, 상기 모재는 필름인 것이 바람직하다.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2형태로는 내주면을 따라 형성된 복수의 슬롯을 포함하며 복수로 적층된 코어와, 상기 슬롯에 권선되어 전원이 공급되는 코일과, 상기 코일과 슬롯 사이에 개재되어 코일과 슬롯 사이를 절연시키는 모터의 고정자용 절연지에 있어서, 상기 절연지는, 모재(母材)에 실리콘 오일(silicone oil)이 침투되도록 한 것을 특징으로 하는 모터의 고정자용 절연지를 제공한다.

이때, 상기 모재는 종이인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 모터의 고정자용 절연지에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

모재인 필름의 양면에 노맥스에 비해 저렴한 실리콘 수지를 도포하거나 실리콘 오일을 침투시킴으로써, 절연지의 원가를 절감할 수 있으며, 노맥스에 비해 결코 떨어지지 않는 전기적 특성 및 절연등급이 향상된다.

이에 따라, 모터의 제조원가가 낮아짐으로써 경제성 및 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 종래의 절연지와 같이 접착제를 이용한 합지 형태가 아니라, 모재에 직접 실리콘 수지를 도포하거나 실리콘 오일을 침투시킴으로써, 모재로부터 절연물질이 이탈되는 염려가 발생하지 않게 된다.

이하, 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 모터의 고정자용 절연지(이하 '절연지'라 함)에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 실리콘 수지가 도포된 절연지의 제조 공정에 대해 살펴보도록 한다.

롤 상태로 권취된 모재, 즉, 필름(10)을 피딩하면서 실리콘 수지 도포 시스템(미도시)을 통과시키면 상기 필름(10)의 양면에는 실리콘 수지(20)가 도포된다.

이때, 상기 실리콘 수지는 실리콘 변성 아크릴 또는 폴리우레탄임이 바람직하다.

이때, 상기 실리콘 수지(20)의 특성에 대해 살펴보면 다음과 같다.

상기 실리콘 수지(20)는 전기절연성 및 내열성이 매우 좋은 특징이 있다.

상기 실리콘 수지(20)는 고온용 모터 등의 여러 부분에 쓰이며, 150℃ 이상에서 F종 절연시스템에 활용될 수 있는 특징이 있다.

또한, 실리콘 수지(20)를 유리포(布)에 침투시켜 경화한 것은 내고온성 절연재료로서 전기기구에 쓰이고, 가열로, 연소장치, 항공기, 모터 등의 도료로도 사용된다.

한편, 상기 필름(10)의 두께는 0.05~0.35t임이 바람직하며, 도포된 실리콘 수지(20)의 두께는 필름(10)의 양면에 각각 0.03t임이 바람직하다.

이후, 실리콘 수지(20)가 도포된 필름(10)을 건조 챔버(미도시)에 넣고 통과시키면, 건조 챔버 내의 온도로 인해 상기 필름(10)에 도포된 실리콘 수지(20)는 열 경화되어 상기 필름(10)과 실리콘 수지(20)는 일체화된다.

이후, 상기와 같이 일체로 건조된 절연지를 롤 상태로 권취하면 본 발명의 제1실시예에 따른 절연지가 완성된다.

이와 같은 절연지는, 여러 가지 온도 조건에서 강제로 에이징을 하더라도 인장강도, 절연파괴가 발생하지 않게 되며, 고온 상태에서 장시간으로 연속적인 사용이 이루어지더라도 내구성, 내열성, 내한성이 뛰어나 F종 절연(허용온도 최고 155℃)시스템에 넓게 활용될 수 있게 된다.

또한, 자동차, 가전, 고효율 모터 등에 적용될 수 있으며, 상당한 원가절감으로 인해 단시간에 대량 생산이 가능해지는 기술적 특징이 있다.

지금까지, 필름으로 이루어진 모재에 실리콘 수지가 도포된 절연지에 대해 살펴보았다.

하지만, 절연지의 모재는 전술한 바와 같이 필름에만 국한되지 않고, 종이로서도 사용이 가능하며, 이를 본 발명의 제2실시예로 제시한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 절연지는 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.

이하, 실리콘 오일이 도포된 절연지의 제조 공정에 대해 살펴보도록 한다.

롤 상태로 권취된 모재, 즉, 종이(30)를 피딩하면서 실리콘 오일 침투 시스템(미도시)을 통과시키면 상기 종이(30)에는 실리콘 오일(40)이 묻게 된다.

이때, 상기 실리콘 오일(40)은 종이(30)에 완전히 침투된 상태는 아니다.

이때, 종이(30)의 두께는 0.13~0.6t임이 바람직하다.

또한, 상기 실리콘 오일(40)의 특성에 대해 살펴보면 다음과 같다.

실리콘 오일(40)은 중합도가 비교적 낮은 액체 상태의 규소 수지로서, 맛과 냄새가 없는 기름 모양의 액체로 구성된다.

또한, 상기 실리콘 오일(40)은 응고점이 낮고 온도에 따른 점성의 변화가 작으며, 기계류의 감마재, 변압기 오일, 석유의 방수제 등에 사용된다.

한편, 실리콘 오일 침투 시스템을 통과하여 실리콘 오일(40)이 묻은 종이(30)는 롤에 와인딩된다.

이후, 롤에 와인딩된 종이(30)는 실리콘 오일(40)이 상기 종이(30)에 서서히 침투되면서 자연적으로 건조된다.

이때, 종이(30)에 실리콘 오일(40)의 침투시간은 대략 10시간 정도 소요된다.

이로써, 제2실시예에 따른 절연지의 제조공정이 완료된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 절연지로서, 실리콘수지(20)가 도포된 절연지와 실리콘오일(40)이 침투된 절연지에 대해 살펴보았다.

이를 통해 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 절연지는 수입원자재인 노맥스를 모재에 접착한 종래기술과는 다르게, 노맥스에 비해 가격이 저렴한 실리콘수지(20) 및 실리콘오일(40)을 모재에 코팅함으로써, 절연지의 제조 원가가 절감될 수 있다.

이에 따라, 단시간 안에 대량생산이 가능한 기술적 특징이 있게 된다.

도 1은 모터의 고정자를 나타낸 사시도

도 2는 종래의 절연지를 나타낸 단면도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 절연지를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 절연지의 제조공정을 나타낸 순서도

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 절연지를 나타낸 단면도

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 절연지의 제조공정을 나타낸 순서도.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

10 : 필름 20 : 실리콘수지

30 : 종이 40 : 실리콘오일

Claims (4)

1. 내주면을 따라 형성된 복수의 슬롯을 포함하며 복수로 적층된 코어와, 상기 슬롯에 권선되어 전원이 공급되는 코일과, 상기 코일과 슬롯 사이에 개재되어 코일과 슬롯 사이를 절연시키는 모터의 고정자용 절연지에 있어서,

   상기 절연지는,

   모재(母材)의 양면에 실리콘 수지(silicine 樹脂)가 도포된 것을 특징으로 하는 모터의 고정자용 절연지.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 모재는 필름인 것을 특징으로 하는 모터의 고정자용 절연지.
3. 내주면을 따라 형성된 복수의 슬롯을 포함하며 복수로 적층된 코어와, 상기 슬롯에 권선되어 전원이 공급되는 코일과, 상기 코일과 슬롯 사이에 개재되어 코일과 슬롯 사이를 절연시키는 모터의 고정자용 절연지에 있어서,

   상기 절연지는,

   모재(母材)에 실리콘 오일(silicone oil)이 침투되도록 한 것을 특징으로 하는 모터의 고정자용 절연지.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 모재는 종이인 것을 특징으로 하는 모터의 고정자용 절연지.

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