KR20090125644A

KR20090125644A - 영구자석형 전동기의 회전자

Info

Publication number: KR20090125644A
Application number: KR1020080051852A
Authority: KR
Inventors: 엄광노
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2009-12-07

Abstract

본 발명은 밀폐형 압축기에 관한 것이다. 본 발명에 의한 영구자석형 전동기는, 상기 고정자와 회전자의 사이에 기준홈을 각각 형성하고 그 기준홈에 상기 회전자의 상대회전운동을 구속하기 위한 고정핀을 삽입함으로써, 상기 회전자의 내부에 삽입된 자성부재를 착자하기 위해 상기 회전자의 위치를 용이하게 설정할 수 있어 착자작업에 필요한 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 상기 회전자의 착자위치가 틀어지는 것을 방지하여 착자불량을 미연에 방지할 수 있다.

영구자석, 착자, 기준홈

Description

영구자석형 전동기의 회전자{ROTOR FOR PERMANENT MAGNET TYPE MOTOR}

본 발명은 영구자석형 전동기의 회전자에 관한 것으로, 특히 회전자의 영구자석을 착자(着磁)하기 위한 회전자의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 영구자석형 전동기는 자성재(磁性材)로 이루어지는 고정자 코어에 장착된 권선(卷線)에의 통전(通電)에 의해 회전자계를 발생하는 고정자와, 상기 고정자의 고정자 코어내에 회전가능하게 배치되고 그 내부에 영구자석을 가지는 회전자로 구성되어 있다.

상기 영구자석형 전동기의 조립시에는 회전자를 고정자의 내부에 삽입할 경우 그 회전자의 자성 부재가 이미 착자되어 있으면 강력한 자력에 의해 상기 회전자가 고정자 코어의 내주면(內週面)에 달라붙어 회전자를 고정자의 내부에 완전히 삽입하는 것이 곤란하게 된다. 따라서, 통상 자성부재를 미착자(未着磁)한 상태로 회전자를 고정자 코어에 삽입한 후에 상기 고정자의 권선에 착자용 전압을 인가하여 자계를 발생시켜 그 자계에 의해 상기 회전자에 삽입된 미착자된 자성부재를 착자하고 있다.

이 경우, 상기 회전자의 미착자된 자성부재가 원활하게 착자되기 위해서는 착자를 하기 전에 상기 고정자에 대해 회전자를 회전시켜 그 고정자에 대한 회전자의 위치를 제위치에 맞출 필요가 있다. 즉, 미착자된 자성부재의 자극이 되는 부분을 고정자 권선에 의해 발생하는 자속의 자극위치에 대응시키도록 회전자의 위치를 고정자에 정합시켜야 한다. 이 고정자에 대한 회전자의 위치맞춤을 하는 방법으로써, 종래에는 회전자의 엔드링에 기준점을 표시하여 육안으로 착자위치를 판단하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 영구자석형 전동기의 회전자에 있어서는, 상기 회전자에만 기준점이 표시되어 있어 작업자가 육안으로 제위치를 판단하여야 하므로 착자위치를 잡는 작업이 작업자마다 다르게 될 수 있을 뿐만 아니라, 그 착자 위치를 정확하게 잡더라도 실제 착자작업 중에 상기 고정자 또는 회전자가 움직이면서 착자위치가 틀어져 착자를 실패하거나 모터 성능이 저하될 수도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 영구자석형 전동기의 회전자가 가지는 문제점을 해결한 것으로, 상기 회전자의 착자 위치를 정확하면서도 용이하게 설정하고 착자작업중에 틀어지는 것을 미연에 방지할 수 있는 영구자석형 전동기의 회전자를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 고정자에는 회전자가 회전 가능하게 배치되고, 상기 회전자에는 영구자석이 삽입되는 영구자석형 전동기에 있어서, 상기 고정자와 회전자에는 고정핀이 삽입되어 그 고정자와 회전자 사이의 상대회전운동을 구속하는 기준홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기가 제공된다.

본 발명에 의한 영구자석형 전동기는, 상기 고정자와 회전자의 사이에 기준홈을 각각 형성하고 그 기준홈에 상기 회전자의 상대회전운동을 구속하기 위한 고정핀을 삽입함으로써, 상기 회전자의 내부에 삽입된 자성부재를 착자하기 위해 상기 회전자의 위치를 용이하게 설정할 수 있어 착자작업에 필요한 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 상기 회전자의 착자위치가 틀어지는 것을 방지하여 착자불량을 미연에 방지할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 영구자석형 전동기를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 영구자석형 전동기가 적용된 스크롤 압축기의 일례를 보인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 영구자석형 전동기가 적용된 스크롤 압축기는, 흡입관(11)과 토출관(12)이 밀폐된 내부공간에 연결되는 케이싱(10)과, 상기 케이싱(10)의 내부공간에 고정 결합된 메인프레임(13)과 서브프레임(14)의 사이에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동모터(100)와, 상기 구동모터(20)의 구동축(23)에 편심지게 결합되고 상기 메인프레임(13)에 고정된 고정스크롤(15)에 맞물려 선회운동을 하면서 중심방향으로 연속 이동하는 한 쌍의 압축실(P)을 형성하는 선회스크롤(16)과, 상기 메인프레임(13)과 선회스크롤(16)의 사이에 설치되어 상기 선회스크롤(16)의 자전운동을 방지하는 올담링(17)과, 상기 고정스크롤(15)의 상면에 결합되어 상기 케이싱(10)의 내부공간을 흡입공간(S1)과 토출공간(S2)으로 구분하는 고저압분리판(18)을 포함한다.

상기 고정스크롤(15)과 선회스크롤(16)의 대향면에는 각각 나선형으로 형성되어 서로 맞물려 한 쌍의 압축실(P)을 형성하는 고정랩(15a)과 선회랩(16a)이 각각 형성된다. 그리고 상기 고정스크롤(15)의 일측에는 상기 흡입관(11)과 연통되는 흡입홈(15b)이 형성되고, 상기 고정스크롤(15)의 중심에는 최종 압축실(P)에서 토출되는 냉매를 상기 케이싱(10)의 토출공간(S2)으로 안내하는 토출구(15c)가 형성된다.

상기 구동모터(100)는 상기 케이싱(10)의 내주면에 고정되어 회전자속을 발생하는 고정자(110)와, 상기 고정자(110)의 내측에서 회전 가능하게 배치되어 상기 고정자(110)의 회전자속과 상호작용을 하면서 회전하도록 유도전류를 발생하는 회전자(120)와, 상기 회전자(120)에 결합되어 회전력을 선회스크롤(16)에 전달하는 구동축(130)으로 이루어진다.

상기 고정자(110)는 다수 개의 강판시트들이 적층되어 고정측 적층체(111)가 형성되고, 상기 고정측 적층체(111)의 중앙에는 상기 회전자(120)가 삽입되도록 회전자구멍(112)이 형성되며, 상기 회전자구멍(112)의 주변에는 회전자속을 발생시키는 코일(140)이 권선되도록 다수 개의 슬롯들(113)이 형성된다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 상기 회전자(120)는 다수 개의 강판시트들이 적층되어 회전측 적층체(121)가 형성되고, 상기 회전측 적층체(121)의 중앙에는 상기 구동축(130)이 압입되도록 축구멍(122)이 형성된다. 그리고 상기 강판시트들의 가장자리에는 원주방향을 따라 복수 개의 도체바들(123)이 삽입되고, 상기 도체바들(123)과 축구멍(122)의 사이에는 복수 개의 영구자석들(124)이 삽입된다. 그리고 상기 회전자(120)는 그 회전측 적층체(121)의 상단 및 하단에 각각의 도체바(123)가 서로 연결되는 동시에 상기 영구자석들(124)을 축방향으로 지지할 수 있도록 상측에드링(125) 및 하측엔드링(126)이 형성된다.

상기와 같이 구성되는 스크롤 압축기는, 상기 구동모터(100)에 전원이 인가되어 회전을 하면 그 회전자(120)에 결합된 구동축(130)이 회전을 하면서 상기 선회스크롤(16)이 선회운동을 하게 된다. 상기 선회스크롤(16)이 선회운동을 함에 따 라 상기 고정스크롤(15)과 선회스크롤(16) 사이의 압축실(P)이 중심방향으로 점점 이동하면서 체적이 좁아져 상기 흡입홈(15b)을 통해 흡입된 압축실(P)내의 냉매가 점차 압축되고, 이 압축되는 냉매는 최종압축실에서 토출구(15c)를 통해 상기 토출공간(S2)으로 토출되는 일련의 과정이 연속으로 진행된다.

여기서, 상기 구동모터(100)의 구동력은 그 구동모터(100)를 이루는 고정자(110)의 회전자속과 그에 따른 회전자(120)의 유도전류에 의해 발생된다. 이를 위해 상기 고정자(110)에 코일(140)이 감기고 상기 회전자(120)에 영구자석(124)이 삽입된다.

하지만, 상기 회전자(120)에 삽입되는 영구자석(124)이 압축기의 조립 전에 미리 착자된 경우에는 전술한 바와 같이 상기 회전자(120)가 고정자(110)에 달라붙어 조립공정이 난해하게 되므로 통상은 상기 회전자(120)에 자성부재를 삽입하여 고정자(110)에 삽입한 후 상기 자성부재를 착자시키게 된다. 이 과정에서 상기 회전자(120)가 고정자(110)에 대해 정위치에 배치되어야 하고 그 정위치에 배치된 상태가 착자작업 중에 고정되어야 착자공정에 대한 비용을 절감할 수 있고 착자불량을 미연에 방지할 수 있다.

이를 위해, 본 발명에서는 도 2상기 고정자(110)의 내주면에 제1 기준홈(115)을 형성하고, 상기 제1 기준홈(115)에 대향되는 회전자(120)의 외주면에 제2 기준홈(127)이 형성된다. 상기 제1 기준홈(115)과 제2 기준홈(127)은 자극의 중심이 기준이 되는 상(U상) 코일(140)의 중심과 일치될 수 있는 위치에 형성된다.

그리고 상기 제1 기준홈(115)과 제2 기준홈(127)이 형성하는 홈모양과 동일 한 형상의 돌기를 가지는 고정핀(150)이 상기 제1 기준홈(115)과 제2 기준홈(127)에 삽입되어 상기 고정자(110)와 회전자(120) 사이의 상대회전운동을 구속하게 된다.

상기 제1 기준홈(115)과 제2 기준홈(127)은 도 3 및 도 4에서와 같이 서로 대략 대칭될 수 있도록 방사상으로 길게 형성될 수도 있고, 도면으로 도시하지는 않았으나 반원형 모양으로 형성될 수 있다.

그리고 상기 고정핀(150)은 자성체로 형성될 수도 있으나, 상기 회전자(120)의 자성부재에 대한 착자작업을 완료한 후에 상기 기준홈(115)(127)에서 용이하게 분리될 수 있도록 비자성체로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 영구자석형 전동기는, 전술한 바와 같이 스크롤 압축기는 물론 왕복동식 압축기나 로터리 압축기에 적용되는 전동기에도 동일하게 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명 영구자석형 모터가 구비된 스크롤 압축기를 보인 종단면도,

도 2는 도 1에 따른 영구자석형 모터를 보인 사시도,

도 3은 도 2의 "A"부를 분해하여 보인 사시도,

도 4는 도 1의 "I-I"선단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

110 : 고정자 111 : 고정측 적층체

115 : 제1 기준홈 120 : 회전자

123 : 도체바 124 : 영구자석(자성부재)

127 : 제2 기준홈 130 : 구동축

140 : 코일 150 : 기준핀

Claims

고정자에는 회전자가 회전 가능하게 배치되고, 상기 회전자에는 영구자석이 삽입되는 영구자석형 전동기에 있어서,

상기 고정자와 회전자에는 고정핀이 삽입되어 그 고정자와 회전자 사이의 상대회전운동을 구속하는 기준홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기.
제1항에 있어서,

상기 양쪽 기준홈은 상기 고정자와 회전자의 상호 대응면이 각각 개구되어 상기 고정핀이 삽입되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기.
제2항에 있어서,

상기 양쪽 기준홈은 대략 서로 대칭되게 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기.
제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,

상기 고정핀은 비자성체로 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기.