KR20100070147A - Stator core - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 각선용 고정자 코어에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 자속이 원활히 흐를 수 있도록 하면서도 원가의 저감이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 냉각 효율을 더욱 향상시킨 새로운 형태의 각선용 고정자 코어에 관한 것이다.The present invention relates to a stator core for wires, and more particularly, to a new type of stator wires for improving the cooling efficiency while reducing the cost while allowing the magnetic flux to flow smoothly.
일반적으로 모터는 회전자(rotor)와 고정자(stator)를 포함하여 구성되며, 전원의 인가에 의해 상기 회전자의 회전이 이루어지면서 구동력을 제공하는 기구이다.In general, the motor includes a rotor and a stator, and is a mechanism that provides a driving force while the rotor is rotated by applying power.
상기 모터를 구성하는 고정자는 고정자 코어 및 고정자 권선을 포함하여 구성되며, 상기한 고정자 코어는 규소 강판을 타발하여 슬롯이 형성되도록 한 원형의 낱장을 서로 적층함으로써 형성된다.The stator constituting the motor includes a stator core and a stator winding, and the stator core is formed by stacking circular sheets of silicon sheet to form slots.
첨부된 도 1은 종래 일반적인 고정자 코어의 형상을 나타내고 있다.1 shows the shape of a conventional general stator core.
이를 통해 알 수 있듯이, 종래 일반적인 고정자 코어는 몸체를 이루는 요크부(11)와, 상기 요크부(11)의 내주면을 따라 방사상으로 형성되면서 고정자 권선(magnet coil)(2)이 삽입되는 복수의 고정자 슬롯(12) 및 상기 각 고정자 슬롯(12) 간의 사이 부위를 이루는 고정자 치(13)로 구성된다.As can be seen through the conventional stator core, a plurality of stators into which a stator winding (magnet coil) 2 is inserted while being radially formed along an inner circumferential surface of the
이때, 상기 고정자 권선(2)은 선(코일)이 다각형으로 형성된 각선형 권선과, 선이 원형으로 이루어진 환선형 권선으로 구분되며, 상기 고정자 슬롯(12)은 상기 고정자 권선(2)의 형태에 따라 내측 부위가 둥글게 형성된 구조와, 내측 부위가 직각을 이루도록 형성된 구조로 각각 구분되어 형성된다.In this case, the stator winding 2 is divided into a angular winding in which a line (coil) is formed in a polygonal shape, and an annular winding in which the line is formed in a circular shape, and the
특히, 상기 각선형 권선은 권선의 점적율이 환선형 권선에 비해 높다는 장점을 가짐에 따라 일반 전동기에도 사용되기도 하지만 발전기와 같이 고성능을 필요로 하는 구성에 많이 사용되고 있다.In particular, the angular winding is used in general electric motors as it has an advantage that the spot ratio of the winding is higher than that of the circular winding, but is widely used in a configuration requiring high performance such as a generator.
상기에서 고정자 슬롯(12)은 그 내부에 삽입되는 고정자 권선(2)이 사각 블럭 형태의 각선형 권선일 경우 상기 고정자 슬롯(12)과 고정자 치(13)의 형상은 상기 각선형 권선의 형상에 맞도록 대응 형성된다.In the
즉, 상기 고정자 슬롯(12)의 경우 상기 각선형 권선과 대응되는 크기의 사각 형상으로 형성되고, 상기 고정자 치(13)는 사다리꼴 형상으로 형성되는 것이다. 이는, 상기 고정자 코어에 상기 각선형 권선이 안정적으로 고정될 수 있도록 하기 위함이다.That is, the
이렇듯, 전술한 종래의 각선용 고정자 코어의 경우 고정자 치(13) 형상이 사다리꼴을 이루게 됨에 따라 상기 고정자 치(13)의 내측 부위 및 외측 부위에 대한 폭이 서로 달라질 수밖에 없었다.As described above, in the case of the above-described conventional stator core for streak, as the
그러나, 상기한 고정자 치(13)는 각선형 권선을 고정하는 역할과 각선형 권선에서 발생하는 자속이 잘 흐를 수 있도록 하는 자로의 역할을 수행함을 고려할 때 상기한 자로의 역할을 보면 고정자 치의 내측 부위와 외측 부위에 대한 폭이 동 일하여야만 가장 이상적인 형상이 되지만 상기 각선형 권선을 채용함으로써 권선의 형상에 맞추어 고정자 치(13)의 형상이 결정될 수밖에 없었기 때문에 자속이 원활히 흐르지 못하여 성능 저하가 발생될 수밖에 없다는 문제점을 가진다.However, considering the role of the stator teeth in consideration of the role of the
뿐만 아니라, 전술한 종래의 각선용 고정자 코어는 상기한 고정자 치(13)의 형상적인 특징(사다리꼴 형상)으로 인해 불필요한 부분을 가지고 있기 때문에 실질적인 재료비의 상승이 야기될 수밖에 없었고, 이로 인해 전동기/발전기의 전체 중량이 증가하였던 문제점이 있었다.In addition, the aforementioned conventional stator core for streak has an unnecessary portion due to the shape characteristic (trapezoidal shape) of the
본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 자속이 원활히 흐를 수 있도록 하면서도 원가의 저감이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 냉각 효율을 더욱 향상시킨 새로운 형태의 각선용 고정자 코어를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the various problems according to the prior art described above, the object of the present invention is to allow the flux to flow smoothly while reducing the cost and new form to further improve the cooling efficiency It is to provide a stator core for each line.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 각선용 고정자 코어에 따르면 내부가 개구된 박판의 링 형태로 형성된 요크부; 사각 블럭 형상의 각선형 권선이 삽입되도록 상기 요크부의 내주면으로부터 방사 방향을 향해 요입 형성되면서 상기 요크부의 내주면이 이루는 원주 방향을 따라 형성되는 복수의 슬롯부; 상기 슬롯부들의 사이 부위를 이루는 치부:를 포함하여 구성되며, 상기 슬롯부 내의 각 부위 중 내측 부위의 양측 벽면에는 외측 끝단 부위의 양측 벽면에 비해 요크부의 원주 방향을 향한 개구폭이 더욱 크도록 한 확장홈이 더 형성됨을 특징으로 하는 각선용 고정자 코어으로 한다.According to the stator core for stent wire of the present invention for achieving the above object; A plurality of slot portions formed along the circumferential direction formed by the inner circumferential surface of the yoke portion while being recessed in a radial direction from the inner circumferential surface of the yoke portion to insert a square-shaped square winding; Tooth portion forming a portion between the slot portion: It comprises a, wherein both sides of the inner wall portion of each portion in the slot portion so that the opening width toward the circumferential direction of the yoke portion is larger than both side wall surfaces of the outer end portion The stator core for each wire, characterized in that the expansion groove is further formed.
여기서, 상기 확장홈은 상기 슬롯부 내의 각 부위 중 내측 끝단 부위의 양측 벽면에 형성됨을 특징으로 한다.Here, the expansion groove is formed on both side walls of the inner end portion of each portion in the slot portion.
또한, 상기 슬롯부 내의 각 부위 중 상기 확장홈이 형성된 부위 및 상기 슬롯부의 외측 끝단 부위를 제외한 나머지 부위의 어느 한 곳에는 상기 확장홈의 요입 깊이에 비해 얕은 요입 깊이를 가지는 별도의 보조 확장홈이 더 형성됨을 특징 으로 한다.In addition, a separate auxiliary expansion groove having a shallow depth of indentation compared to the depth of indentation of the expansion groove is located at any one of the portions of the slot portion except for the portion where the expansion groove is formed and the outer end portion of the slot portion. It is characterized in that it is further formed.
또한, 상기 각 슬롯부의 확장홈이 형성된 부위 간 사이를 이루는 치부의 폭은 각 슬롯부의 외측 끝단 간 사이를 이루는 치부의 폭과 대략 동일하도록 상기 확장홈의 요입 깊이가 결정됨을 특징으로 한다.In addition, the width of the teeth between the slots formed between the slots of each slot portion is characterized in that the depth of the recess of the expansion groove is determined to be approximately equal to the width of the teeth between the outer end of each slot portion.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 각선용 고정자 코어는 슬롯부의 내측 벽면에 확장홈을 추가로 형성하고, 상기한 확장홈으로 인한 해당 부위의 치부에 대한 폭은 상기 치부 중 외측 끝단 부위의 폭과 동일하게 구성함으로써 전자기적 특성에 따른 영향을 최소화하여 원활한 자속의 흐름을 유도할 수 있게 된 효과를 가진다.The stator core for streak according to the present invention as described above further forms an expansion groove in the inner wall of the slot portion, the width of the tooth portion due to the expansion groove is the width of the outer end portion of the tooth and By configuring the same, it is possible to induce a smooth flow of magnetic flux by minimizing the influence of electromagnetic characteristics.
특히, 상기한 확장홈으로 인해 형성된 개구 부위는 공기가 유동될 수 있는 통로의 역할을 수행하기 때문에 동작 중 발생되는 열기의 냉각이 가능하게 되고, 이로 인한 성능 향상을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.In particular, since the opening portion formed by the expansion groove serves as a passage through which air can flow, it is possible to cool the heat generated during the operation, thereby achieving an effect of improving performance.
이하, 본 발명의 각선용 고정자 코어에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the stator core for streaks of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 5.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각선용 고정자 코어는 크게 요크부(110)와, 복수의 슬롯부(120)와, 치부(130) 및 확장홈(140)으로 구성됨을 제시한다.The stator core for each wire according to the preferred embodiment of the present invention is largely composed of a
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail for each component as follows.
먼저, 상기 요크부(110)는 고정자 코어의 몸체를 이루는 부위로써, 규소 강 판을 타공하여 내부가 개구되도록 한 박판의 링 형태로 형성된다.First, the
이때, 상기 요크부(110) 내의 개구된 중공 부위로는 전동기/발전기를 구성하는 구동 샤프트(도시는 생략됨)가 관통 결합된다.In this case, a driving shaft (not shown) constituting the electric motor / generator is penetrated through the opened hollow portion in the
다음으로, 상기 슬롯부(120)는 상기 요크부(110)의 개구된 내주면에 방사 방향을 향해 요입 형성되는 홈으로써, 상기 요크부(110)의 개구된 내주면이 이루는 원주 방향을 따라 복수로 형성된다.Next, the
이때, 상기한 각 슬롯부(120)의 내부로는 사각 블럭 형상의 각선형 권선으로 이루어진 고정자 권선(magnet coil)(이하, “각선형 권선”이라 함)(200)이 삽입된다.In this case, a magnet coil (hereinafter, referred to as a “angular winding”) 200 including a square block-shaped square winding is inserted into the
이와 함께, 상기 각 슬롯부(120)의 외측 끝단 부위(구동 샤프트가 관통되는 부위와 인접된 측의 부위)에는 첨부된 도 3과 같이 상기한 각선형 권선(200)의 탈거를 방지하기 위한 웨지(wedge)(121)가 삽입되는 삽임홈(122)이 형성된다.In addition, the wedge for preventing the removal of the angular winding 200 as shown in Figure 3 attached to the outer end portion (side of the side adjacent to the portion through which the drive shaft penetrates) of each
다음으로, 상기 치부(130)는 상기 각 슬롯부(120)들의 사이를 이루는 부위이다.Next, the
다음으로, 상기 확장홈(140)은 상기 슬롯부(120) 내의 각 부위 중 내측 부위의 양측 벽면에 상기 요크부(110)의 원주 방향을 향해 요입된 홈이다.Next, the
이때, 상기 확장홈(140)은 상기 슬롯부(120)를 이루는 외측 끝단 부위(요크부의 개구된 중공 부위와 연통되는 부위)의 양측 벽면에 비해 요크부(110)의 원주 방향을 향한 개구폭이 더욱 크도록 형성된다.At this time, the
본 발명의 실시예에서는 상기한 확장홈(140)이 상기 슬롯부(120) 내의 각 부 위 중 내측 끝단 부위(요크부의 개구된 중공 부위와 연통되는 부위와는 반대측 부위)의 양측 벽면에 형성됨을 제시한다. 이는, 치부(130)의 형상이 외측 끝단 부위(요크부의 내주면을 이루는 부위)로부터 내측 끝단 부위로 갈수록 폭이 점차 커지는 사다리꼴로 형성됨을 고려할 때 원활한 자속의 흐름이 이루어지지 않기 때문에 상기 치부(130)의 내측 끝단 부위에 대한 폭이 상기한 확장홈(140)으로 인해 줄어들도록 함으로써 원활한 자속의 흐름이 이루어질 수 있도록 하기 위함이다. In the embodiment of the present invention, the
이에 따라, 상기 확장홈(140)이 형성된 부위 간 사이를 이루는 치부(130)의 폭(W1)은 상기 치부(130) 중 외측 끝단을 이루는 폭(W2)과 대략 동일하도록 상기 확장홈(140)의 요입 깊이가 결정됨이 가장 바람직하다.Accordingly, the width W1 of the
특히, 상기한 확장홈(140)은 공기가 유동될 수 있는 통로의 역할을 수행함으로써 전동기/발전기의 구동에 따라 발생되는 열기가 상기 확장홈(140)을 통해 흐름으로써 실질적인 고정자 코어의 냉각 효과를 향상시킬 수 있다는 장점을 가진다.In particular, the
물론, 상기 확장홈(140)을 상기 슬롯부(120) 내의 각 부위 중 내측 끝단 부위의 양측 벽면에 형성함으로써 확장홈(140)의 크기를 최대화할 수 있고, 이로 인한 냉각 성능을 더욱 향상시킬 수 있음과 더불어 재료비의 절감을 유도할 수 있도록 하는 장점을 추가로 가지게 된다.Of course, by forming the
전술한 바와 같이 구성되는 고정자 코어는 복수가 서로 적층된 후 상기 각 슬롯부(120) 내로 각선형 권선(200)을 관통 삽입함으로써 고정자를 형성하게 된다.The stator core configured as described above forms a stator by inserting the angular winding 200 through each of the
이때, 상기 각선형 권선(200)이 관통되는 각 슬롯부(120)는 상기 각선형 권선(200)의 크기와 대응되기 때문에 상기한 각선형 권선(200)의 안정적인 고정이 이 루어질 수 있지만, 상기 각 슬롯부(120)에 형성되는 확장홈(140)으로 인해 치부(130)의 외측 끝단 폭(W2) 및 내측 끝단 폭(W1)은 서로 동일하게 된다.At this time, since the
이와 함께, 상기 각선형 권선(200)이 삽입된 상태에서는 삽입홈(122)에 삽입된 웨지(121)에 의해 상기 각선형 권선(200)의 탈거가 방지된다.In addition, in the state in which the
따라서, 상기한 치부(130)가 이루는 자로를 통해 원활한 자속이 흐를 수 있게 되고, 특히, 상기 확장홈(140)을 통해 공기의 유동이 이루어질 수 있기 때문에 전동기/발전기의 동작 도중 고정자에서 발생되는 열기는 상기한 확장홈(140)을 통해 유동되는 공기의 영향을 받아 방열될 수 있게 된다.Therefore, a smooth magnetic flux can flow through the magnetic path formed by the
한편, 첨부된 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 각선용 고정자 코어를 도시하고 있다.Meanwhile, FIG. 5 shows the stator core for each wire according to another embodiment of the present invention.
즉, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 슬롯부(120)의 각 부위 중 확장홈(140)이 형성된 부위 및 외측 끝단 부위를 제외한 여타의 부위에 별도의 보조 확장홈(150)을 추가로 형성한 것을 제시한다.That is, in another embodiment of the present invention, a separate
이때, 상기한 보조 확장홈(150)은 상기 슬롯부(120)의 일부분에만 추가로 형성됨으로써 상기 각선형 권선(200)의 안정적인 고정 상태의 유지는 가능하도록 함과 동시에 냉각 성능이 더욱 향상될 수 있도록 한 구성이다.In this case, the
특히, 상기 보조 확장홈(150)이 형성된 부위 간 사이를 이루는 치부(130)의 폭(W3)과 상기 치부(130)의 외측 끝단이 이루는 폭(W2) 역시 대략 동일하도록 상기 보조 확장홈(150)의 요입 깊이를 결정함이 가장 바람직하다.In particular, the
또한, 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 확장홈(140) 또는, 보조 확장 홈(150)은 도시한 바와 같이 다각 형상으로만 형성되어야 하는 것은 아니다.In addition, the
예컨대, 반원이나 타원형 등과 같은 라운드 구조로 형성함으로써 자속의 흐름을 원하는 형태로 이루어질 수 있도록 설계할 수도 있는 것이다.For example, by forming a round structure such as a semi-circle or elliptical, it may be designed to make the flow of the magnetic flux in the desired shape.
도 1은 종래 일반적인 각선용 고정자 코어를 나타낸 구성도1 is a configuration diagram showing a stator core for a conventional general wire
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각선용 고정자 코어를 설명하기 위해 나타낸 구성도Figure 2 is a block diagram showing for explaining the stator core for each line according to a preferred embodiment of the present invention
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각선용 고정자 코어의 구조를 설명하기 위해 도 2의 ‘A’부분을 확대하여 나타낸 요부 확대도3 is an enlarged view illustrating main parts of the 'A' part of FIG. 2 in order to explain the structure of a stator core for a wire according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 각선용 고정자 코어의 구조를 설명하기 위해 일부를 확대하여 나타낸 요부 확대 사시도Figure 4 is an enlarged perspective view of the main portion to enlarge the portion to explain the structure of the stator core for each line according to a preferred embodiment of the present invention
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 각선용 고정자 코어를 설명하기 위해 나타낸 요부 확대도Figure 5 is an enlarged view of the main portion shown for explaining the stator core for each line according to another embodiment of the present invention
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
110. 요크부 120. 슬롯부110.
130. 치부 140. 확장홈130.
150. 보조 확장홈 200. 각선형 권선150.
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