KR20120068497A - Interior permanent magnet type brushless direct current motor and compressor having the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A permanent magnet insertion type brushless DC motor and a compressor including the same are provided to reduce torque ripples for suppressing noise and vibration. CONSTITUTION: A permanent magnet insertion part(191) is formed on the circumference of a shaft hole(175) for inserting a permanent magnet(190) in an axial direction. A coupling part insertion hole(177) is formed in outside the shaft hole. A penetration hole(178) is formed in outside the shaft hole in order to pass a fluid. A rotor core is formed by laminating the shaft hole and a plurality of electric steel plates which has the permanent magnet insertion part. The rotor core comprises a perfectly circular part(181) which has the same radius from the center of a shaft and a non-circular part(185). The non-circular part has a maximum cutting depth from a q-axis.

Description

영구자석 삽입식 비엘디시 모터 및 이를 구비한 압축기{INTERIOR PERMANENT MAGNET TYPE BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR AND COMPRESSOR HAVING THE SAME}Permanent Magnet Insertion Bieldi Motor and Compressor Equipped with It {INTERIOR PERMANENT MAGNET TYPE BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR AND COMPRESSOR HAVING THE SAME}

본 발명은, 영구자석 삽입식 비엘디시 모터 및 이를 구비한 압축기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 모터의 효율을 제고시킬 수 있고 토크리플을 저감하여 소음 및 진동을 억제할 수 있도록 한 영구자석 삽입식 비엘디시 모터 및 이를 구비한 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a permanent magnet insertion type BCD motor and a compressor having the same. More particularly, the permanent magnet insertion can improve the efficiency of the motor and reduce the torque ripple to suppress noise and vibration. It relates to a formula Bieldi motor and a compressor having the same.

주지된 바와 같이, 모터는, 그 사용 전원에 따라 직류모터와 교류 모터로 구별될 수 있다. As is well known, a motor can be classified into a direct current motor and an alternating current motor according to its use power source.

전통적인 직류 모터는 정류자와 브러시를 구비하여 구성되며, 정류자와 브러시의 기계적 접촉에 기인하여 신뢰성이 저하되고 수명이 단축되는 단점이 있다. Conventional direct current motor is composed of a commutator and a brush, due to the mechanical contact between the commutator and the brush has a disadvantage in that the reliability is reduced and the life is shortened.

최근에는 기계적 접촉식의 문제점을 고려하여 반도체 소자를 이용한 전자 스위칭 방식의 소위 브러시리스 모터(Brushless DC Motor: BLDC 모터)가 널리 이용되고 있다. Recently, in consideration of mechanical contact problems, a so-called brushless DC motor (BLDC motor) of an electronic switching method using a semiconductor device has been widely used.

이러한 브러시리스 모터는 스테이터와 회전자의 배치 구조에 따라 내전형(interior rotor type)과 외전형(exterior rotor type)으로 구별될 수 있다. Such brushless motors may be classified into an interior rotor type and an exterior rotor type according to the arrangement of the stator and the rotor.

상기 내전형 모터에는 원통형의 영구자석의 중심에 샤프트을 삽입한 회전자가 이용되거나, 전기강판을 적층한 회전자 코어의 중심에 샤프트을 삽입하고 회전자 코어에 복수의 영구자석을 삽입한 소위 아이피엠 타입(interior permanent magnet type)이라고 하는 영구자석 삽입식 회전자가 이용되고 있다. In the electric motor, a rotor in which a shaft is inserted into a center of a cylindrical permanent magnet is used, or a so-called IPPM type in which a shaft is inserted into a center of a rotor core in which electrical steel sheets are stacked and a plurality of permanent magnets are inserted into the rotor core. A permanent magnet insert rotor called an interior permanent magnet type is used.

상기 영구자석 삽입식 회전자는, 중앙에 샤프트이 삽입될 수 있게 샤프트공이 형성되고, 샤프트공의 둘레에 복수의 영구자석이 축선방향을 따라 삽입될 수 있게 영구자석삽입부가 관통된 복수의 원형의 전기강판을 절연 적층한 코어를 구비한다. The permanent magnet insertion rotor, a shaft hole is formed so that the shaft can be inserted in the center, a plurality of circular electrical steel sheet through which the permanent magnet insertion portion is inserted so that a plurality of permanent magnets can be inserted along the axial direction around the shaft hole It is provided with the insulation laminated core.

한편, 상기 영구자석 삽입식 회전자에는 각 영구자석의 자속이 누설되는 것을 방지할 수 있게 각 영구자석의 양 단부영역에 플럭스 배리어(flux barrier)가 형성될 수 있다. Meanwhile, flux barriers may be formed in both end regions of each permanent magnet to prevent leakage of the magnetic flux of each permanent magnet in the permanent magnet inserting rotor.

그런데, 이러한 종래의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터에 있어서는, 토크 리플이 상대적으로 크고, 이에 기인하여 상대적으로 큰 진동 및 소음이 발생된다고 하는 문제점이 있다. By the way, in the conventional permanent magnet insertion type BMD motor, the torque ripple is relatively large, thereby causing a relatively large vibration and noise.

한편, 종래의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터 중 일부는 토크 리플을 저감하기 위해 플럭스 배리어 및/또는 q축 근방 원주 형상을 조정(튜닝)하는 방법을 채택하고 있다.On the other hand, some of the conventional permanent magnet insertion type BCD motors adopt a method of adjusting (tuning) the shape of the flux barrier and / or the circumference near the q-axis to reduce torque ripple.

그런데, 이러한 플럭스 배리어 및/또는 q축 근방 원주 형상을 조정(튜닝)하는 방법들 중 일부는, 플럭스 배리어 및/또는 q축 근방 원주 형상의 과도한 조정으로 회전자의 강도가 취약하게 되어 회전자의 속도 증가 시 변형 및 손상을 초래할 수 있다. By the way, some of the methods of adjusting (tuning) the flux barrier and / or the circumferential shape near the q-axis, the excessive strength of the flux barrier and / or the q-axis circumferential shape, weaken the strength of the rotor, Increasing speed may cause deformation and damage.

또한, 회전자의 플럭스 배리어의 일 영역에 과도한 에지(edge) 또는 첨부를 형성하도록 되어 있어 회전자 금형의 에지(첨부) 형성 영역에 과도한 응력(stress) 집중이 발생하여 금형의 수명이 단축될 수 있다. 이에 기인하여 제조 비용이 증가하게 되고 양산성이 저하될 수 있다. In addition, since excessive edges or attachments are formed in one region of the rotor flux barrier, excessive stress concentration may occur in the edge forming region of the rotor mold, thereby shortening the life of the mold. have. Due to this, the manufacturing cost may increase and the mass productivity may decrease.

따라서, 본 발명은, 모터의 효율을 제고시킬 수 있고, 토크리플을 저감하여 진동 및 소음을 억제할 수 있는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터 및 이를 구비한 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a permanent magnet insertion type BCD motor and a compressor having the same, which can improve the efficiency of the motor and reduce the torque ripple to suppress vibration and noise.

또한, 본 발명은, 양산성을 가지면서 로터의 강성을 확보할 수 있고 고속 회전이 가능한 영구자석 삽입식 비엘디시 모터 및 이를 구비한 압축기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a permanent magnet insertion type BLD motor and a compressor having the same, which can ensure the rigidity of the rotor while having mass productivity and enable high speed rotation.

본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 복수의 슬롯 및 티스를 구비한 스테이터코어와, 상기 티스에 권선되는 스테이터코일을 구비한 스테이터; 및 샤프트, 상기 샤프트에 결합되는 로터코어, 상기 로터코어에 축방향으로 삽입되는 복수의 영구자석을 구비한 로터;를 포함하여 구성되고, 상기 로터코어는: 상기 샤프트의 중심에서 동일한 반경을 가지며 d축에 대해 대칭으로 형성되는 정원부; 및 q축에 대해 대칭이고 상기 정원부의 일 단부로부터 원주방향을 따라 점진적으로 절취깊이가 증가하게 절취되고 상기 q축에서 최대절취깊이를 가지는 비정원부;를 구비하며, 상기 정원부 및 비정원부는 상호 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터를 제공한다.The present invention provides a stator core having a plurality of slots and teeth, and a stator coil wound around the teeth. And a rotor having a shaft, a rotor core coupled to the shaft, and a plurality of permanent magnets axially inserted into the rotor core, wherein the rotor core has: the same radius at the center of the shaft, d A garden portion formed symmetrically about an axis; And a non-garden part which is symmetrical about the q axis and is gradually cut along the circumferential direction from one end of the garden part and has a maximum cutting depth on the q axis. Provided is a permanent magnet insertable Bildish motor, characterized in that alternately arranged.

여기서, 상기 정원부는, 상기 로터의 극수가 P일 때, 상기 d축과 일 단부의 내각(θ)이 (30˚~ 90˚)/P 범위를 가지게 구성될 수 있다.Here, when the number of poles of the rotor is P, the d-axis and the inner angle θ of one end may be configured to have a range of (30 ° ~ 90 °) / P.

상기 로터는 상기 비정원부의 최대절취깊이(A)의 상기 로터의 외경(D)에 대한 비(A:D)의 값이 0.01~0.04를 가지게 구성될 수 있다.The rotor may be configured such that a ratio (A: D) of the maximum cutting depth A of the non-garden part to the outer diameter D of the rotor is 0.01 to 0.04.

상기 비정원부는 최대절취깊이 지점에서 직선으로 연장된 직선구간부를 구비하며, 상기 직선구간부는 상기 q축에 대하여 대칭이고, 상기 일 측 직선구간부와 상기 q축은 내각이 60˚ 내지 80˚로 구성될 수 있다.The non-garden part has a straight section extending in a straight line at the point of maximum cutting depth, the straight section is symmetrical with respect to the q-axis, and the one-sided straight section and the q-axis have an internal angle of 60 ° to 80 °. Can be.

상기 로터코어에는 상기 영구자석이 삽입될 수 있게 영구자석삽입부가 형성되며, 상기 영구자석삽입부는 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석이 상기 q축에 대해 대칭으로 배치될 수 있게 형성될 수 있다.The rotor core may include a permanent magnet inserting portion for inserting the permanent magnets, and the permanent magnet inserting portion may be formed so that two permanent magnets having different magnetic poles may be symmetrically disposed with respect to the q axis.

상기 영구자석삽입부는 동일한 자극을 가지는 두 영구자석이 상기 d축에 대해 대칭으로 배치되게 형성될 수 있다.The permanent magnet inserting portion may be formed such that two permanent magnets having the same magnetic pole are disposed symmetrically with respect to the d-axis.

상기 로터는 상기 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석의 최단거리(B)의 상기 로터 외경(D)에 대한 비(B:D)의 값이 0.02~0.035되게 구성될 수 있다.The rotor may be configured such that the value of the ratio B: D to the rotor outer diameter D of the shortest distance B of two permanent magnets having different magnetic poles is 0.02 to 0.035.

상기 영구자석은 직사각 단면을 가지며, 상기 영구자석삽입부의 단부는 상기 직선구간부와 평행하게 배치되는 평행부를 구비하게 구성될 수 있다.The permanent magnet has a rectangular cross section, the end portion of the permanent magnet insert may be configured to have a parallel portion disposed in parallel with the straight section.

상기 로터는 상기 직선구간부와 상기 평행부 사이의 거리(C)의 상기 로터 외경(D)에 대한 비(C:D)의 값이 0.006~0.010이 되게 구성될 수 있다.The rotor may be configured such that the value of the ratio C: D to the rotor outer diameter D of the distance C between the straight section and the parallel part is 0.006 to 0.010.

상기 평행부는 상기 영구자석삽입부의 일 장변부에서 연장되며, 상기 영구자석삽입부의 단부는, 상기 평행부의 단부와 상기 영구자석삽입부의 다른 장변부를 연결하는 연결부와, 상기 평행부와 상기 연결부의 경계에 형성되는 원호부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The parallel portion extends from one long side portion of the permanent magnet insertion portion, and an end portion of the permanent magnet insertion portion is connected to an end portion of the parallel portion and the other long side portion of the permanent magnetic insertion portion, and to a boundary between the parallel portion and the connection portion. It may be configured to further include an arc formed.

상기 스테이터코어는 9슬롯을 구비하고, 상기 로터는 6극으로 구성될 수 있다.The stator core may have nine slots, and the rotor may have six poles.

상기 스테이터코일은 집중권으로 구성될 수 있다.The stator coil may be composed of a concentrated zone.

상기 비정원부는, 상기 정원부의 일 단부로부터 상기 직선구간부로 연장된 곡선구간부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The non-garden part may further include a curved section extending from one end of the garden section to the straight section.

상기 비정원부는, 상기 정원부의 일 단부에서 절취깊이가 점진적으로 증가하게 상기 q축에서 서로 교차하고 상기 q축에 대칭인 두 곡선구간부와, 상기 두 곡선구간부에 접하는 원호로 형성되는 라운드부를 포함하여 구성될 수 있다.The non-garden part may include two curved sections intersecting each other on the q-axis and symmetrical to the q-axis, and a round part formed by an arc contacting the two curved sections, so that the cutting depth is gradually increased at one end of the garden portion. It can be configured to include.

여기서, 상기 일 측 곡선구간부와 상기 q축은 내각이 60˚ 내지 80˚로 구성될 수 있다. Here, the one side curved section and the q-axis may be composed of an internal angle of 60 ° to 80 °.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 상기 영구자석 삽입식 비엘디시 모터를 구비한 압축기가 제공된다.On the other hand, according to another field of the present invention, there is provided a compressor having the permanent magnet insertion type BCD motor.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면 공극의 자속밀도를 정현적으로 하여 토크리플을 저감할 수 있다. 이에 의해 토크리플에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.As described above, according to one embodiment of the present invention, the torque ripple can be reduced by sineating the magnetic flux density of the voids. As a result, vibration and noise caused by torque ripple can be suppressed.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 q축의 누설자속을 줄여 모터의 효율을 제고시킬 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention can reduce the leakage flux of the q-axis to improve the efficiency of the motor.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 양산성을 가지면서 로터의 강성을 확보할 수 있다. 이에 의해, 로터의 변형 및 손상 발생을 억제할 수 있다. 또한, 스테이터코일이 상대적으로 저속 운전에 유리한 집중권 방식으로 구성되어도 상대적으로 고속회전(대략 9000 rpm)이 가능하다. In addition, according to an embodiment of the present invention it is possible to ensure the rigidity of the rotor while having mass productivity. As a result, deformation of the rotor and occurrence of damage can be suppressed. In addition, even if the stator coil is configured in a concentrated winding manner which is advantageous for relatively low speed operation, relatively high speed rotation (approximately 9000 rpm) is possible.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 삽입식 비엘디시 모터를 구비한 압축기의 단면도,
도 2는 도 1의 스테이터코어 및 로터코어의 결합상태의 평면도,
도 3은 도 2의 로터코어의 부분확대도,
도 4는 도 3의 요부확대도,
도 5는 도 3의 정원부의 내각과 토크리플의 관계를 도시한 도면,
도 6은 도 3의 비정원부의 최대절취깊이와 토크리플의 관계를 도시한 도면,
도 7은 도 3의 비정원부의 내각과 토크리플의 관계를 도시한 도면,
도 8은 도 4의 영구자석의 최단거리와 안전율 및 토크의 관계를 도시한 도면,
도 9는 도 4의 비정원부 외곽과 영구자석삽입부 사이의 거리와 안전율 및 토크의 관계를 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 영구자석 삽입식 비엘디시 모터의 로터코어의 정원부 및 비정원부의 확대도,
도 11은 도 10의 요부확대도이다.
1 is a cross-sectional view of a compressor having a permanent magnet insertion type BCD motor according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a plan view of a coupled state of the stator core and the rotor core of FIG. 1;
3 is an enlarged partial view of the rotor core of FIG.
4 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 3;
5 is a view showing a relationship between the cabinet and the torque ripple of the garden portion of FIG.
6 is a view showing the relationship between the maximum cutting depth and the torque ripple of the non-garden part of FIG.
7 is a view illustrating a relationship between an internal angle of the non-garden part of FIG. 3 and torque ripple;
FIG. 8 is a diagram illustrating a relationship between a shortest distance, a safety factor, and a torque of the permanent magnet of FIG. 4;
FIG. 9 is a view illustrating a relationship between a distance between a non-garden part of FIG. 4 and a permanent magnet insert, safety factor, and torque;
10 is an enlarged view of a garden portion and a non-garden portion of a rotor core of a permanent magnet insertable BILD motor according to another embodiment of the present invention;
11 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 10.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

[1][One]

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 영구자석 삽입식 비엘디시 모터를 구비한 압축기는, 내부에 수용공간을 형성하는 케이스(110), 상기 케이스(110)의 내부에 배치되어 냉매를 압축하는 압축부(120), 상기 압축부(120)에 구동력을 제공하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 1, a compressor including a permanent magnet insertion type BLD motor according to an exemplary embodiment of the present invention may include a case 110 forming an accommodation space therein and an inside of the case 110. And a compression unit 120 for compressing the refrigerant, and a permanent magnet insertion type BCD motor 130 for providing a driving force to the compression unit 120.

상기 케이스(110)의 일 측에는 냉매를 흡입하는 흡입관(112)과 냉매를 토출하는 토출관(114)이 구비될 수 있다.One side of the case 110 may be provided with a suction tube 112 for sucking the coolant and a discharge tube 114 for discharging the coolant.

상기 압축부(120)는 상기 케이스(110)의 내부 상부영역에 구비될 수 있다.The compression unit 120 may be provided in an inner upper region of the case 110.

상기 압축부(120)는, 고정배치되는 고정스크롤(122)과, 상기 고정스크롤(122)에 대해 선회운동하면서 냉매를 압축하는 선회스크롤(125)을 구비할 수 있다. 상기 고정스크롤(122)에는 인벌류트 형상의 고정랩(124)이 구비되며, 상기 선회스크롤(125)에는 인벌류트 형상의 선회랩(127)이 구비될 수 있다. The compression unit 120 may include a fixed scroll 122 that is fixedly arranged, and a rotating scroll 125 that compresses the refrigerant while pivoting with respect to the fixed scroll 122. The fixed scroll 122 may be provided with an involute shaped wrap 124, and the orbiting scroll 125 may be provided with an involute shaped wrap 127.

상기 케이스(110)의 내부 상부영역에는 메인프레임(116)이 구비될 수 있다. The main frame 116 may be provided in the upper upper region of the case 110.

상기 케이스(110)의 내부 하부영역에는 서브프레임(118)이 구비될 수 있다.The subframe 118 may be provided in an inner lower region of the case 110.

상기 메인프레임(116) 및 서브프레임(118)은 상기 케이스(110)에 각각 고정될 수 있다. The mainframe 116 and the subframe 118 may be fixed to the case 110, respectively.

상기 압축부(120)는 상기 메인프레임(116)에 의해 지지될 수 있다.The compression unit 120 may be supported by the main frame 116.

상기 메인프레임(116) 및 서브프레임(118) 사이에는 상기 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)가 배치될 수 있다.The permanent magnet insertion type BLD motor 130 may be disposed between the main frame 116 and the subframe 118.

상기 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는 상하로 긴 길이를 가지는 샤프트(165)를 구비할 수 있다. 상기 샤프트(165)의 상단은 상기 선회스크롤(125)에 연결되고 하단은 상기 서브프레임(118)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 상기 샤프트(165)의 상단에는 편심부가 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 선회스크롤(125)이 상기 고정스크롤(122)에 대해 선회운동하면서 냉매를 압축할 수 있다. The permanent magnet insertion type BCD motor 130 may include a shaft 165 having a long length vertically. An upper end of the shaft 165 may be connected to the pivoting scroll 125 and a lower end of the shaft 165 may be rotatably supported by the subframe 118. An eccentric part may be provided at an upper end of the shaft 165. As a result, the turning scroll 125 may compress the refrigerant while pivoting with respect to the fixed scroll 122.

상기 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는, 스테이터(140)와, 샤프트(165)를 구비하여 상기 스테이터(140)에 대해 회전가능하게 배치되는 로터(160)를 구비하여 구성될 수 있다.The permanent magnet insertion type BCD motor 130 may include a stator 140 and a rotor 160 including a shaft 165 and rotatably disposed with respect to the stator 140.

상기 스테이터(140)는, 복수의 슬롯(145) 및 티스(146)를 구비한 스테이터코어(141)와, 상기 티스(146)에 권선되는 스테이터코일(147)을 구비할 수 있다.The stator 140 may include a stator core 141 having a plurality of slots 145 and teeth 146 and a stator coil 147 wound around the teeth 146.

상기 스테이터코어(141)는 중앙에 상기 로터(160)가 수용되는 로터수용공(144)이 형성될 수 있다.The stator core 141 may have a rotor accommodation hole 144 in which the rotor 160 is accommodated.

상기 로터수용공(144)의 둘레에는 복수의 슬롯(145) 및 티스(146)가 형성될 수 있다. 상기 슬롯(145) 및 티스(146)는 상기 로터수용공(144)의 원주방향을 따라 서로 교번적으로 배치되게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 슬롯(145)은 9개로 구성될 수 있다.A plurality of slots 145 and teeth 146 may be formed around the rotor accommodation hole 144. The slot 145 and the tooth 146 may be formed to be alternately arranged with each other along the circumferential direction of the rotor receiving hole 144. Here, the slot 145 may be composed of nine.

상기 스테이터코어(141)는 상기 로터수용공(144), 슬롯(145) 및 티스(146)가 각각 형성된 복수의 전기강판(142)을 절연 적층하여 구성될 수 있다. The stator core 141 may be configured by insulatingly stacking a plurality of electrical steel plates 142 on which the rotor accommodation holes 144, the slots 145, and the teeth 146 are formed.

상기 스테이터코일(147)은 상기 각 티스(146)의 둘레에 집중적으로 권선되는 집중권으로 구성될 수 있다. The stator coil 147 may be composed of a concentrated winding wound around the teeth 146 intensively.

상기 로터(160)는, 샤프트(165), 상기 샤프트(165)에 결합되는 로터코어(171), 상기 로터코어(171)에 축방향으로 삽입되는 복수의 영구자석(190)을 구비한 로터(160);를 포함하여 구성될 수 있다.The rotor 160 includes a shaft 165, a rotor core 171 coupled to the shaft 165, and a rotor having a plurality of permanent magnets 190 axially inserted into the rotor core 171 ( 160); may be configured to include.

상기 로터코어(171)는 상기 로터수용공(144)의 내부에 소정의 공극(air gap)을 두고 배치될 수 있게 소정의 외경(D)을 가지게 구성될 수 있다.The rotor core 171 may be configured to have a predetermined outer diameter D so that the rotor core 171 may be disposed with a predetermined air gap inside the rotor accommodation hole 144.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 로터코어(171)는 중앙에 상기 샤프트(165)가 결합될 수 있게 관통된 샤프트공(175)이 구비될 수 있다.2 and 3, the rotor core 171 may be provided with a shaft hole 175 through which the shaft 165 may be coupled at the center thereof.

상기 샤프트공(175)의 둘레에는 영구자석(190)이 축방향으로 삽입될 수 있게 영구자석삽입부(191)가 형성될 수 있다.Peripheral magnet insertion unit 191 may be formed around the shaft hole 175 so that the permanent magnet 190 can be inserted in the axial direction.

상기 샤프트공(175)의 외측에는 체결부재(미도시)가 삽입될 수 있게 체결부재삽입공(177)이 관통 형성될 수 있다. A fastening member insertion hole 177 may be formed through the outer side of the shaft hole 175 so that a fastening member (not shown) can be inserted therein.

상기 샤프트공(175)의 외측에는 유체가 통과할 수 있게 관통된 관통공(178)이 형성될 수 있다. A through hole 178 may be formed at an outer side of the shaft hole 175 to allow fluid to pass therethrough.

상기 로터코어(171)는 상기 샤프트공(175) 및 영구자석삽입부(191)가 형성된 복수의 전기강판(172)을 절연 적층하여 형성될 수 있다.The rotor core 171 may be formed by insulating stacking a plurality of electrical steel plates 172 on which the shaft hole 175 and the permanent magnet inserting portion 191 are formed.

상기 로터(160)는 6극으로 구성될 수 있다. 상기 로터(160)는 1극당 2개의 영구자석이 소요되므로 총 12개의 영구자석(190)을 포함하여 구성될 수 있다. The rotor 160 may be composed of six poles. Since the rotor 160 takes two permanent magnets per pole, a total of 12 permanent magnets 190 may be included.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로터코어(171)는, 상기 샤프트(165)의 중심에서 동일한 반경(D/2)을 가지며 d축에 대해 대칭으로 형성되는 정원부(181); 및 q축에 대해 대칭이고 상기 정원부(181)의 일 단부로부터 원주방향을 따라 점진적으로 절취깊이가 증가하게 절취되고 상기 q축에서 최대절취깊이(A)를 가지는 비정원부(185);를 구비하며, 상기 정원부(181) 및 비정원부(185)는 상호 교번적으로 배치되게 구성될 수 있다. 3 and 4, the rotor core 171 has the same radius D / 2 at the center of the shaft 165 and is formed symmetrically with respect to the d axis. ); And a non-garden part 185 which is symmetric about the q axis and is cut along the circumferential direction gradually from one end of the garden portion 181 and has a maximum cutting depth A at the q axis. In addition, the garden portion 181 and the non-garden portion 185 may be configured to be alternately arranged.

여기서, 상기 절취깊이는 상기 정원부(181)와 동일한 반경을 가지는 가상의 원주로부터 절취 형성된 비정원부(185)의 외면까지의 반경방향의 거리를 의미한다. Here, the cutting depth means a distance in the radial direction from the virtual circumference having the same radius as the garden portion 181 to the outer surface of the cut non-garden portion 185.

상기 정원부(181)는, 상기 로터(160)의 극수가 P일 때, 상기 d축과 일 단부의 내각(θ1)이 (30˚~ 90˚)/P 범위를 가지게 구성될 수 있다. 이에 의해, 토크리플(torque ripple)이 현저하게 감소될 수 있다. When the number of poles of the rotor 160 is P, the garden portion 181 may be configured such that the d-axis and the inner angle θ1 of one end thereof have a range of (30 ° to 90 °) / P. By this, the torque ripple can be significantly reduced.

본 실시예에서 상기 로터(160)가 6극으로 구성되어 있으므로, 상기 정원부(181)는 d축과 일 단부의 내각(θ1)은 (30˚~ 90˚)/6, 즉 5˚ 내지 15˚범위 이내에서 형성될 수 있다. 따라서, 상기 정원부(181)는 d축을 중심으로 상기 d축의 양 측으로 10˚ 내지 30˚범위에서 대칭으로 형성될 수 있다. In the present embodiment, since the rotor 160 is composed of six poles, the garden portion 181 has the d-axis and the inner angle θ1 of one end thereof is (30 ° to 90 °) / 6, that is, 5 ° to 15 °. It may be formed within a range. Accordingly, the garden portion 181 may be formed symmetrically in a range of 10 ° to 30 ° toward both sides of the d axis about the d axis.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 정원부(181)는 d축과 일 단부의 내각(θ1)이 5˚내지 15˚로 형성되는 경우 토크리플이 5% 이하로 현저하게 감소되어 토크리플에 기인한 진동 및 소음 발생을 현저하게 저감시킬 수 있다. As shown in FIG. 5, when the inner portion θ1 of the d-axis and one end is formed at 5 ° to 15 °, the torque ripple is significantly reduced to 5% or less due to the torque ripple. The generation of vibration and noise can be significantly reduced.

한편, 상기 비정원부(185)는 상기 정원부(181)의 끝에서 원주방향을 따라 반경이 점진적으로 작아지게 절취하여 형성될 수 있다.On the other hand, the non-garden portion 185 may be formed by cutting the radius gradually smaller along the circumferential direction at the end of the garden portion 181.

상기 비정원부(185)는 q축을 중심으로 대칭으로 형성될 수 있다.The non-garden part 185 may be formed symmetrically about the q-axis.

상기 비정원부(185)는 q축에서 최대절취깊이(A)를 가질 수 있다.The non-garden part 185 may have a maximum cutting depth A in the q-axis.

상기 비정원부(185)는 최대절취깊이(A)의 상기 로터(160)의 외경(D)에 대한 비(A:D)의 값이 0.01~0.04를 가지게 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 모터(130)의 토크리플이 현저하게 저감될 수 있다. The non-garden part 185 may be configured to have a value of the ratio A: D to the outer diameter D of the rotor 160 at the maximum cutting depth A. As a result, torque ripple of the motor 130 may be significantly reduced.

상기 비정원부(185)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 최대절취깊이(A)의 상기 로터(160)의 외경(D)에 대한 비(A:D)의 값(A/D)이 0.01~0.04에서 토크리플이 5% 이하로 현저하게 감소될 수 있다. 특히 상기 비의 값(A/D)이 0.03일 때 토크리플은 거의 4%에 근접되는 최소값을 가지므로, 상기 비의 값은 0.03이 가장 바람직할 수 있다.As shown in FIG. 6, the non-garden part 185 has a value (A / D) of a ratio (A: D) to the outer diameter D of the rotor 160 at a maximum cutting depth A of 0.01. At ~ 0.04, the torque ripple can be significantly reduced below 5%. In particular, when the ratio A / D is 0.03, the torque ripple has a minimum value approaching almost 4%, so the ratio may be most preferably 0.03.

상기 비정원부(185)는 절취깊이가 선형적으로 변화하는 직선구간부(186a)를 구비하여 구성될 수 있다.The non-garden part 185 may be configured to include a straight section 186a whose cutting depth varies linearly.

상기 직선구간부(186a)는 상기 q축을 사이에 두고 서로 대칭으로 형성될 수 있다.The straight sections 186a may be formed symmetrically with each other with the q-axis therebetween.

상기 두 직선구간부(186a)의 경계영역에는 라운드부(186c)가 형성될 수 있다. 이에 의하면, 금형에 의한 제작시 응력집중을 방지하여 금형 손상을 억제할 수 있다. 상기 라운드부(186c)는 상기 두 직선구간부(186a)와 동시에 접하는 원호로 구성될 수 있다.A round portion 186c may be formed in the boundary region between the two straight sections 186a. According to this, stress concentration at the time of manufacture by a metal mold | die can be prevented and mold damage can be suppressed. The round part 186c may be formed of an arc contacting the two straight line sections 186a at the same time.

상기 직선구간부(186a)는 상기 q축과 내각(θ2)이 60˚ 내지 80˚를 이루게 구성될 수 있다. 상기 두 직선구간부(186a)의 내각은 q축을 중심으로 양측으로 120˚ 내지 160˚범위 이내에서 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 모터(130)의 토크리플이 현저하게 감소될 수 있다.The linear section 186a may be configured such that the q-axis and the inner angle θ2 form 60 ° to 80 °. The inner angles of the two straight sections 186a may be formed within a range of 120 ° to 160 ° on both sides of the q axis. As a result, the torque ripple of the motor 130 may be significantly reduced.

상기 비정원부(185)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 직선구간부(186a)와 q축의 내각(θ2)이 60˚ 내지 80˚ 범위 이내에서 구성될 때, 토크리플이 5% 이하로 현저하게 저감될 수 있다. 특히 상기 내각(θ2)이 70˚에서 거의 4% 수준에 근접하는 최소값을 가지게 되며, 상기 내각(θ2)은 70도로 구성되는 것이 더욱 바람직할 수 있다. As illustrated in FIG. 7, the non-garden part 185 has a torque ripple of 5% or less when the linear section 186a and the inner angle θ2 of the q-axis are configured within a range of 60 ° to 80 °. Can be significantly reduced. In particular, the cabinet θ2 has a minimum value of approximately 4% at 70 °, and the cabinet θ2 may be more preferably configured at 70 degrees.

상기 비정원부(185)는 상기 정원부(181)의 일 단부에서 원주방향을 따라 점진적으로 반경이 작아지게 상기 직선구간부(186a)에 연결되는 곡선구간부(186b)를 구비하여 구성될 수 있다. The non-garden part 185 may be configured to include a curved section portion 186b connected to the straight section portion 186a such that a radius thereof gradually decreases along the circumferential direction at one end of the garden portion 181. .

본 실시예의 도 4에는 도면 설명의 편의상 곡선구간부(186b)와 직선구간부(186a), 직선구간부(186a)와 라운드부(186c)의 경계가 다소 과장되어 매끄럽지 못하게 도시되어 있으나, 실제로는 각 경계영역이 부드럽게 연결되어 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 곡선구간부(186b)가 상기 직선구간부(186a)에 접하게 구성될 수 있다. 또한, 라운드부(186c)의 양 단부가 상기 두 직선구간부(186a)에 각각 접하게 구성될 수 있다. 4, the boundary between the curved section 186b and the straight section 186a, the straight section 186a and the round section 186c is slightly exaggerated for the convenience of description. Each boundary region may be configured to be connected smoothly. For example, the curved section 186b may be in contact with the straight section 186a. In addition, both ends of the round portion 186c may be configured to contact the two straight sections 186a, respectively.

한편, 상기 영구자석(190)은 1극당 2개가 배치되어 구성될 수 있다. 즉, 상기 한 쌍의 영구자석(190)은 동일한 자극을 가지게 형성될 수 있다.On the other hand, two permanent magnets 190 may be arranged per pole. That is, the pair of permanent magnets 190 may be formed to have the same magnetic pole.

상기 영구자석(190)은 직사각형 단면 형상으로 구성될 수 있다. The permanent magnet 190 may be configured in a rectangular cross-sectional shape.

상기 한 쌍의 영구자석(190)은 동일한 자극을 가지고 d축에 대해 대칭으로 배치될 수 있다. The pair of permanent magnets 190 may be disposed symmetrically with respect to the d-axis with the same magnetic pole.

상기 한 쌍의 영구자석(190)은 상기 d축에 근접한 단부가 상기 샤프트(165)에 근접하고 타 측 단부는 원주에 근접하게 배치되어 거의 "V" 형상으로 배치될 수 있다. The pair of permanent magnets 190 may have an end portion close to the d-axis close to the shaft 165 and the other end portion close to a circumference, and may be disposed in a substantially “V” shape.

상기 로터코어(171)에는 상기 영구자석(190)이 삽입될 수 있게 영구자석삽입부(191)가 형성될 수 있다.The rotor core 171 may be formed with a permanent magnet inserting portion 191 so that the permanent magnet 190 can be inserted.

상기 영구자석삽입부(191)는 d축에 대해 대칭으로 "V"형상으로 형성될 수 있다.The permanent magnet inserting portion 191 may be formed in a "V" shape symmetrically with respect to the d-axis.

또한, 상기 영구자석삽입부(191)는 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석(190)이 q축에 대해 대칭으로 배치되게 역 "V"형상으로 구성될 수 있다.In addition, the permanent magnet insertion unit 191 may be configured in an inverted "V" shape so that the two permanent magnets 190 having different magnetic poles are disposed symmetrically about the q-axis.

한편, 상기 영구자석삽입부(191)는 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석(190)이 적절한 최단거리(B)를 가지게 구성될 수 있다.On the other hand, the permanent magnet inserting portion 191 may be configured such that the two permanent magnets 190 having different magnetic poles have a suitable shortest distance (B).

또한, 상기 영구자석삽입부(191)의 단부에는 플럭스배리어(195)가 구비될 수 있다.In addition, a flux barrier 195 may be provided at an end portion of the permanent magnet insertion unit 191.

상기 플럭스배리어(195)는 상기 영구자석삽입부(191)의 단부를 확장하여 영구자석(190)의 단부영역에 빈 공간을 형성하여 구성될 수 있다.The flux barrier 195 may be formed by extending an end portion of the permanent magnet inserting portion 191 to form an empty space in an end region of the permanent magnet 190.

상기 영구자석삽입부(191)의 단부는 상기 직선구간부(186a)와 소정 거리 이격되어 나란하게 배치되는 평행부(194a)를 구비할 수 있다. 여기서, 상기 평행부(194a)는 상기 직선구간부(186a)와 적절한 이격거리(C)를 구비하게 구성될 수 있다.An end portion of the permanent magnet inserting portion 191 may include a parallel portion 194a disposed to be parallel to the straight section 186a and spaced apart from each other by a predetermined distance. Here, the parallel portion 194a may be configured to have an appropriate separation distance C with the straight section 186a.

상기 영구자석삽입부(191)는 상기 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석(190)의 최단거리(B) 및 상기 직선구간부(186a)와 평행부(194a)의 이격거리(C)가 상기 로터(160)의 외경(D)에 따라 적절한 크기를 가지게 구성될 수 있다. The permanent magnet inserting portion 191 is the shortest distance (B) of the two permanent magnets 190 having different magnetic poles and the distance (C) of the straight section 186a and the parallel portion 194a is the rotor It may be configured to have an appropriate size according to the outer diameter (D) of (160).

종래의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터에 있어서는, 상기 최단거리(B) 및 이격거리(C)에 대한 고려가 없이 구성되므로, 상기 상기 최단거리(B) 및 이격거리(C)가 상대적으로 너무 작게 형성되어 상기 로터(160)의 강성(강도)이 취약하게 되어 고속회전 시 변형이 발생되어 수명이 단축될 수 있다. 또한, 종래의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터에 있어서는 상기 최단거리(B) 및 이격거리(C)가 상대적으로 너무 크게 형성되어 상기 영구자석삽입부(191)의 크기가 작아지고 결국 영구자석의 크기가 작아져 모터의 출력이 작아질 수 있다. 또한, 누설자속이 증가하게 되어 모터 효율이 저하될 수 있다.In the conventional permanent magnet insertion type BCD motor, since the shortest distance (B) and the separation distance (C) are configured without consideration, the shortest distance (B) and the separation distance (C) are relatively too small. Is formed, the rigidity (strength) of the rotor 160 is vulnerable, so that deformation occurs during high-speed rotation can shorten the life. In addition, in the conventional permanent magnet insertion type BMD motor, the shortest distance (B) and the separation distance (C) are formed too large so that the size of the permanent magnet inserting portion 191 becomes small and eventually the size of the permanent magnet. Can be made small, so that the output of the motor can be made small. In addition, the leakage magnetic flux may be increased to reduce the motor efficiency.

이에 반해, 본 발명의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는, 상기 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석(190)의 최단거리(B)의 상기 로터(160) 외경(D)에 대한 비(B:D)의 값이 0.02~0.035를 가지게 구성될 수 있다. 이에 의해, 로터(160)의 회전 강성이 증대되어 로터(160)의 변형 및 손상이 억제될 수 있고, 또한 토크가 증대되어 모터(130)의 성능이 제고될 수 있다.On the contrary, the permanent magnet insertion type BCD motor 130 of the present invention has a ratio of the shortest distance B of the two permanent magnets 190 having different magnetic poles to the outer diameter D of the rotor 160. The value of B: D) may be configured to have a value of 0.02 to 0.035. As a result, the rotational rigidity of the rotor 160 may be increased to suppress deformation and damage of the rotor 160, and the torque may be increased to improve the performance of the motor 130.

상기 영구자석삽입부(191)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석(190)의 최단거리(B)의 로터(160) 외경(D)에 대한 비(B:D)의 값이 0.02~0.035로 구성됨으로써, 상기 로터(160)가 9000 rpm(revolutions per minute)으로 회전시, 안전율이 1.5 이상으로 상기 로터(160)의 회전 강성이 매우 향상됨을 알 수 있다. 여기서, 상기 안전율은, 상기 로터(160)의 9000 rpm 회전시, 항복응력(yield stress)/최대응력(max stress)일 수 있다.As shown in FIG. 8, the permanent magnet inserting portion 191 has a ratio B with respect to the outer diameter D of the rotor 160 of the shortest distance B of the two permanent magnets 190 having different magnetic poles. Since the value of D is 0.02 to 0.035, when the rotor 160 rotates at 9000 rpm (revolutions per minute), it can be seen that the rotational rigidity of the rotor 160 is greatly improved to a safety factor of 1.5 or more. . Herein, the safety factor may be yield stress / max stress when the rotor 160 rotates at 9000 rpm.

그리고, Torque/mmf가 1.8 이상으로 토크가 현저하게 증가함을 알 수 있다. 여기서, mmf는 magnetomotive force로서 코일의 턴수(N)와 전류(I)의 곱(N*I)일 수 있다. 즉, 동일한 권선수 및 전류량일 때, 토크가 현저하게 상승함을 알 수 있다.In addition, it can be seen that the torque is significantly increased to Torque / mmf of 1.8 or more. Here, mmf may be a magnetomotive force, which may be a product N * I of the number of turns N of the coil and the current I. That is, it can be seen that the torque is remarkably increased at the same number of turns and the amount of current.

또한, 본 발명의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는, 상기 직선구간부(186a)와 상기 평행부(194a) 사이의 거리(C)의 상기 로터(160) 외경(D)에 대한 비(C:D)의 값이 0.006~0.010이 되게 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(160)의 회전 강성이 증대되어 상기 로터(160)의 변형 및 손상이 억제될 수 있고, 상기 로터(160)의 토크가 증대되어 모터(130)의 성능이 제고될 수 있다. In addition, the permanent magnet insertion type BCD motor 130 of the present invention, the ratio of the distance (C) between the linear section (186a) and the parallel portion (194a) to the outer diameter (D) of the rotor (160). The value of (C: D) may be configured to be 0.006 to 0.010. As a result, the rotational rigidity of the rotor 160 may be increased, and deformation and damage of the rotor 160 may be suppressed, and torque of the rotor 160 may be increased to improve performance of the motor 130. .

상기 평행부(194a)는 상기 영구자석삽입부(191)의 일 장변부에서 연장되게 구성될 수 있다.The parallel portion 194a may be configured to extend from one long side portion of the permanent magnet inserting portion 191.

상기 영구자석삽입부(191)의 단부(193)는, 상기 평행부(194a)의 단부와 상기 영구자석삽입부(191)의 다른 장변부를 연결하는 연결부(194b)를 구비하여 구성될 수 있다. The end portion 193 of the permanent magnet inserting portion 191 may be configured to include a connection portion 194b connecting the end portion of the parallel portion 194a and the other long side portion of the permanent magnet inserting portion 191.

상기 영구자석삽입부(191)의 단부(193)는 상기 평행부(194a)와 상기 연결부(194b)의 경계에 형성되는 원호부(194c)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 영구자석삽입부(191)의 단부(193), 보다 구체적으로 상기 평행부(194a)와 연결부(194b)의 경계에 응력이 집중되어 회전 강성이 저하되는 것을 억제할 수 있다.The end portion 193 of the permanent magnet inserting portion 191 may further include an arc portion 194c formed at a boundary between the parallel portion 194a and the connection portion 194b. As a result, stress is concentrated on the edge portion 193 of the permanent magnet inserting portion 191, more specifically, at the boundary between the parallel portion 194a and the connecting portion 194b, thereby reducing the rotational rigidity.

상기 영구자석삽입부(191)의 단부(193)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 직선구간부(186a)와 상기 평행부(194a) 사이의 거리(C)의 상기 로터(160) 외경(D)에 대한 비(C:D)의 값이 0.006~0.010로 형성됨으로써, 상기 로터(160)의 9000 r.p.m 회전 시 안전율이 1.5 이상으로 회전 강성이 매우 증대됨을 알 수 있다. 이에 의해, 종래 영구자석 삽입식 비엘디시 모터가 7200 r.p.m으로 회전되는 것에 비해, 본 발명의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는 로터(160)가 9000 r.p.m에서 변형 및 손상이 발생함이 없이 고속 회전이 가능하다. As shown in FIG. 9, the end portion 193 of the permanent magnet inserting portion 191 has an outer diameter of the rotor 160 at a distance C between the linear section 186a and the parallel portion 194a. Since the value of the ratio (C: D) with respect to (D) is formed to be 0.006 to 0.010, it can be seen that the rotational rigidity is greatly increased to a safety factor of 1.5 or more at 9000 rpm rotation of the rotor 160. As a result, the permanent magnet insertable BLD motor of the present invention is rotated at 7200 rpm, whereas the rotor 160 of the present invention is not deformed or damaged at 9000 rpm. High speed rotation is possible.

또한, 상기 직선구간부(186a)와 상기 평행부(194a) 사이의 거리(C)의 상기 로터(160) 외경(D)에 대한 비(C:D)의 값이 0.006~0.010로 형성됨으로써, Torque/mmf가 1.8 이상으로 토크가 현저하게 증가될 수 있다. In addition, the value of the ratio (C: D) to the outer diameter (D) of the rotor 160 of the distance (C) between the straight section (186a) and the parallel portion (194a) is formed by 0.006 ~ 0.010, Torque / mmf of 1.8 or more can significantly increase the torque.

한편, 상기 비정원부(185)는 상기 정원부(181)의 일 단부로부터 상기 직선구간부(186a)로 연장된 곡선구간부(186b)를 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the non-garden part 185 may further include a curved section 186b extending from one end of the garden section 181 to the straight section 186a.

상기 곡선구간부(186b)는 상기 정원부(181)와 동일한 반경(D/2)을 가지는 가상의 원주의 내측에 중심이 배치되는 소정의 곡률반경을 가지는 원호로 구성될 수 있다. The curved section 186b may be configured as an arc having a predetermined radius of curvature in which a center is disposed inside a virtual circumference having the same radius (D / 2) as that of the garden section 181.

이하, 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10.

전술 및 도시한 구성과 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 동일한 참조부호를 부여하고, 일부 중복되는 설명은 생략하기로 한다.The same reference numerals and the same components as the above-described and illustrated configurations are denoted by the same reference numerals for convenience of description, and some overlapping descriptions will be omitted.

[2][2]

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는, 스테이터(140)와, 샤프트(165)를 구비하여 상기 스테이터(140)에 대해 회전가능하게 배치되는 로터(160)를 구비하여 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 10 and 11, the permanent magnet insertable BLD motor 130 includes a stator 140 and a shaft 165 to be rotatably disposed with respect to the stator 140. It may be configured to have (160).

상기 로터(160)는, 샤프트(165)와, 상기 샤프트(165)에 결합되는 로터코어(171)와, 상기 로터코어(171)에 축선방향으로 삽입되는 복수의 영구자석(190)을 구비하여 구성될 수 있다.The rotor 160 includes a shaft 165, a rotor core 171 coupled to the shaft 165, and a plurality of permanent magnets 190 axially inserted into the rotor core 171. Can be configured.

상기 로터코어(171)는, 상기 샤프트(165)의 중심에서 동일한 반경을 가지며 d축에 대해 대칭으로 형성되는 정원부(181); 및 q축에 대해 대칭이고 상기 정원부(181)의 일 단부로부터 원주방향을 따라 점진적으로 절취깊이가 증가하게 절취되고 상기 q축에서 최대절취깊이(A)를 가지는 비정원부(195);를 구비하며, 상기 정원부(181) 및 비정원부(195)는 상호 교번적으로 배치되게 구성될 수 있다.The rotor core 171, the garden portion 181 having the same radius in the center of the shaft 165 and formed symmetrically about the d-axis; And a non-garden part 195 which is symmetric about the q-axis and is cut along the circumferential direction gradually from one end of the garden portion 181 and has a maximum cutting depth A in the q-axis. The garden portion 181 and the non-garden portion 195 may be configured to be alternately arranged.

한편, 상기 비정원부(195)는, 상기 정원부(181)의 일 단부에서 절취깊이가 점진적으로 증가하게 상기 q축에서 서로 교차하고 상기 q축에 대칭인 원호로 형성되는 두 곡선구간부(196a)와, 상기 두 곡선구간부(196a)에 접하는 원호로 형성되는 라운드부(196b)를 포함하여 구성될 수 있다. On the other hand, the non-garden portion 195, the two curved intervals 196a which are formed as an arc that intersects each other in the q-axis and is symmetrical to the q-axis so that the cutting depth gradually increases at one end of the garden portion 181. ) And a round part 196b formed by an arc contacting the two curved sections 196a.

여기서, 상기 일 측 곡선구간부(196a)의 단부(q축측 단부)와 상기 q축은 내각(θ2)이 60˚ 내지 80˚ 범위 이내로 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 모터(130)의 토크리플이 현저하게 저감될 수 있으며, 토크리플에 기인한 진동 및 소음 발생이 현저하게 저감될 수 있다.Here, an end portion (q-axis side end) and the q-axis of the one-sided curve section 196a may have an inner angle θ2 within a range of 60 ° to 80 °. As a result, torque ripple of the motor 130 may be significantly reduced, and vibration and noise generation due to torque ripple may be significantly reduced.

상기 두 곡선구간부(196a)의 원호는 상기 정원부(181)의 원주의 내측에 중심이 배치되어 외측으로 볼록하게 형성되고, 상기 라운드부(196b)의 원호는 그 중심이 상기 두 곡선구간부(196a)의 외측에 배치되어 내측으로 볼록하게 형성될 수 있다.The arcs of the two curved sections 196a are centered on the inner side of the circumference of the garden section 181 so as to be convex to the outside, and the arc of the round section 196b has the center of the two curved sections. It may be disposed outside the 196a to be convex inward.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는, 상술한 정원부(181) 및 비정원부(185,195)가 서로 교번적으로 형성됨으로써 상기 영구자석(190)의 자속을 효과적으로 스테이터(140)에 전달할 수 있다. 이에 의해, 모터(130)의 효율을 제고시킬 수 있고토크리플을 저감하여 토크리플에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.By such a configuration, the permanent magnet insertion type BCD motor 130 of the present invention, the above-described garden portion 181 and the non-garden portion 185, 195 are formed alternately with each other effectively to the magnetic flux of the permanent magnet 190 It may be delivered to the stator 140. As a result, the efficiency of the motor 130 can be improved, and torque ripple can be reduced to suppress vibration and noise caused by torque ripple.

또한, 본 발명의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터(130)는, 로터코어(171)의 에지 또는 첨부가 형성되는 것을 배제함으로써, 양산성을 가지면서 동시에 모터(130)의 효율을 제고시킬 수 있고, 또한 토크리플을 저감할 수 있다. 더욱이, 로터(160)의 회전 강성을 확보하여 9000 r.p.m의 고속회전에서도 로터(160)의 변형 및 손상을 방지할 수 있다.In addition, the permanent magnet insertion type BCD motor 130 of the present invention, by eliminating the formation of the edge or attachment of the rotor core 171, can be mass-produced and at the same time improve the efficiency of the motor 130 In addition, torque ripple can be reduced. Furthermore, it is possible to secure the rotational rigidity of the rotor 160 to prevent deformation and damage of the rotor 160 even at a high speed rotation of 9000 r.p.m.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다. In the above, specific embodiments of the present invention have been shown and described. However, the present invention can be embodied in various forms without departing from the spirit or essential features thereof, so the embodiments described above should not be limited by the details of the detailed description.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.Further, even when the embodiments not listed in the detailed description have been described, it should be interpreted broadly within the scope of the technical idea defined in the appended claims. It is intended that the present invention cover the modifications and variations of this invention provided they come within the scope of the appended claims and their equivalents.

110 : 케이스 120 : 압축부
122 : 고정스크롤 125 : 선회스크롤
130 : 영구자석 삽입식 비엘디시 모터
140 : 스테이터 141 : 스테이터코어
160 : 로터 165 : 샤프트
171 : 로터코어 181 : 정원부
185 : 비정원부 186a : 직선구간부
186b : 곡선구간부 186c : 라운드부
190 : 영구자석 191 : 영구자석삽입부
193 : 단부 194a : 평행부
194b : 연결부 194c : 원호부
110 case 120 compression unit
122: fixed scroll 125: turning scroll
130: Permanent magnet insert Bieldi motor
140: stator 141: stator core
160: rotor 165: shaft
171: rotor core 181: garden
185: non-garden part 186a: straight section
186b: curved section 186c: round section
190: permanent magnet 191: permanent magnet insert
193: end portion 194a: parallel portion
194b: connection portion 194c: arc portion

Claims (16)

복수의 슬롯 및 티스를 구비한 스테이터코어와, 상기 티스에 권선되는 스테이터코일을 구비한 스테이터; 및
샤프트, 상기 샤프트에 결합되는 로터코어, 상기 로터코어에 축방향으로 삽입되는 복수의 영구자석을 구비한 로터;를 포함하여 구성되고,
상기 로터코어는:
상기 샤프트의 중심에서 동일한 반경을 가지며 d축에 대해 대칭으로 형성되는 정원부; 및
q축에 대해 대칭이고 상기 정원부의 일 단부로부터 원주방향을 따라 점진적으로 절취깊이가 증가하게 절취되고 상기 q축에서 최대절취깊이를 가지는 비정원부;를 구비하며,
상기 정원부 및 비정원부는 상호 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
A stator having a stator core having a plurality of slots and teeth, and a stator coil wound around the teeth; And
And a rotor having a shaft, a rotor core coupled to the shaft, and a plurality of permanent magnets axially inserted into the rotor core.
The rotor core is:
A garden portion having the same radius at the center of the shaft and formed symmetrically with respect to the d axis; And
and a non-garden part which is symmetric about the q axis and is cut along the circumferential direction gradually from one end of the garden portion and has a maximum cutting depth on the q axis.
The garden portion and the non-garden portion of the permanent magnet insert type Bildish motor, characterized in that arranged alternately.
제1항에 있어서,
상기 정원부는, 상기 로터의 극수가 P일 때, 상기 d축과 일 단부의 내각(θ)이 (30˚~ 90˚)/P인 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 1,
When the number of poles of the rotor is P, the inner magnet θ of the d-axis and one end is (30 ° ~ 90 °) / P, characterized in that the permanent magnet insertion type Bildish motor.
제1항에 있어서,
상기 로터는 상기 비정원부의 최대절취깊이(A)의 상기 로터의 외경(D)에 대한 비(A:D)의 값이 0.01~0.04가 되게 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 1,
The rotor is a permanent magnet insertion type Bieldish motor, characterized in that the value of the ratio (A: D) to the outer diameter (D) of the rotor of the maximum cutting depth (A) of the non-garden part is 0.01 ~ 0.04 .
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비정원부는 최대절취깊이 지점에서 직선으로 연장된 직선구간부를 구비하며, 상기 직선구간부는 상기 q축에 대하여 대칭이고, 상기 일 측 직선구간부와 상기 q축은 내각이 60˚ 내지 80˚인 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The non-garden part has a straight section extending in a straight line at the point of maximum cutting depth, the straight section is symmetrical with respect to the q-axis, the one-sided straight section and the q-axis has an internal angle of 60 to 80 degrees Permanent magnet insert Bieldi motor.
제4항에 있어서,
상기 로터코어에는 상기 영구자석이 삽입될 수 있게 영구자석삽입부가 형성되며, 상기 영구자석삽입부는 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석이 상기 q축에 대해 대칭으로 배치될 수 있게 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 4, wherein
The rotor core has a permanent magnet inserting portion is formed so that the permanent magnet can be inserted, the permanent magnet inserting portion is formed so that two permanent magnets having different magnetic poles can be disposed symmetrically with respect to the q axis Permanent magnet insert Bieldi motor.
제5항에 있어서,
상기 영구자석삽입부는 동일한 자극을 가지는 두 영구자석이 상기 d축에 대해 대칭으로 배치되게 형성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 5,
The permanent magnet insertion unit is a permanent magnet insertion type Bildish motor, characterized in that the two permanent magnets having the same magnetic pole is formed symmetrically with respect to the d-axis.
제6항에 있어서,
상기 로터는 상기 서로 다른 자극을 가지는 두 영구자석의 최단거리(B)의 상기 로터 외경(D)에 대한 비(B:D)의 값이 0.02~0.035를 가지게 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 6,
The rotor has a permanent magnet insertion, characterized in that the value of the ratio (B: D) to the rotor outer diameter (D) of the shortest distance (B) of the two permanent magnets having different magnetic poles is 0.02 ~ 0.035 Expression Bieldish Motor.
제6항에 있어서,
상기 영구자석은 직사각 단면을 가지며, 상기 영구자석삽입부의 단부는 상기 직선구간부와 평행하게 배치되는 평행부를 구비한 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 6,
The permanent magnet has a rectangular cross section, the end of the permanent magnet insert portion of the permanent magnet insertion type Bildish motor, characterized in that it has a parallel portion disposed in parallel with the straight section.
제8항에 있어서,
상기 로터는 상기 직선구간부와 상기 평행부 사이의 거리(C)의 상기 로터 외경(D)에 대한 비(C:D)의 값이 0.006~0.010이 되게 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 8,
The rotor is a permanent magnet insertion type, characterized in that the value of the ratio (C: D) to the rotor outer diameter (D) of the distance (C) between the straight section and the parallel portion is 0.006 ~ 0.010 Bieldi Motors.
제8항에 있어서,
상기 평행부는 상기 영구자석삽입부의 일 장변부에서 연장되며,
상기 영구자석삽입부의 단부는, 상기 평행부의 단부와 상기 영구자석삽입부의 다른 장변부를 연결하는 연결부와, 상기 평행부와 상기 연결부의 경계에 형성되는 원호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 8,
The parallel portion extends from one long side portion of the permanent magnetic insert portion,
The end portion of the permanent magnet insertion portion, the permanent magnet insertion type characterized in that it further comprises a connecting portion for connecting the end of the parallel portion and the other long side of the permanent magnet insertion portion, and an arc portion formed at the boundary between the parallel portion and the connecting portion Bieldi Motors.
제4항에 있어서,
상기 스테이터코어는 9슬롯을 구비하고, 상기 로터는 6극인 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 4, wherein
The stator core has nine slots, and the rotor is a six-pole permanent magnet motor, characterized in that the six-pole.
제11항에 있어서,
상기 스테이터코일은 집중권으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 11,
The stator coil is a permanent magnet insertion type Bildish motor, characterized in that consisting of a concentrated winding.
제4항에 있어서,
상기 비정원부는, 상기 정원부의 일 단부로부터 상기 직선구간부로 연장된 곡선구간부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 4, wherein
The non-garden part, the permanent magnet insertion type Bildish motor further comprises a curved section extending from the one end of the garden portion to the straight section.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 비정원부는, 상기 정원부의 일 단부에서 절취깊이가 점진적으로 증가하게 상기 q축에서 서로 교차하고 상기 q축에 대칭인 두 곡선구간부와, 상기 두 곡선구간부에 접하는 원호로 형성되는 라운드부를 포함하여 구성되는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The non-garden part may include two curved sections intersecting each other on the q-axis and symmetrical to the q-axis, and a round part formed by an arc contacting the two curved sections, so that the cutting depth is gradually increased at one end of the garden portion. Permanent magnet insert type BLD motor.
제14항에 있어서,
상기 일 측 곡선구간부의 단부와 상기 q축은 내각이 60˚ 내지 80˚인 것을 특징으로 하는 영구자석 삽입식 비엘디시 모터.
The method of claim 14,
Peripheral magnet insert-type Bildish motor, characterized in that the inner angle of the end of the one side curved section and the q-axis is 60 ° to 80 °.
제1항의 영구자석 삽입식 비엘디시 모터를 구비한 압축기. Compressor comprising a permanent magnet insertion type BMD motor of claim 1.
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