KR20120068667A - 동기 모터 - Google Patents

동기 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR20120068667A
KR20120068667A KR1020110047139A KR20110047139A KR20120068667A KR 20120068667 A KR20120068667 A KR 20120068667A KR 1020110047139 A KR1020110047139 A KR 1020110047139A KR 20110047139 A KR20110047139 A KR 20110047139A KR 20120068667 A KR20120068667 A KR 20120068667A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
poles
permanent magnet
stator
pole
Prior art date
Application number
KR1020110047139A
Other languages
English (en)
Inventor
켄지 키타지마
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of KR20120068667A publication Critical patent/KR20120068667A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/04—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation
    • H02K21/042—Windings on magnets for additional excitation ; Windings and magnets for additional excitation with permanent magnets and field winding both rotating
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K16/00—Machines with more than one rotor or stator
    • H02K16/02—Machines with one stator and two or more rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/02—Details
    • H02K21/021—Means for mechanical adjustment of the excitation flux
    • H02K21/028—Means for mechanical adjustment of the excitation flux by modifying the magnetic circuit within the field or the armature, e.g. by using shunts, by adjusting the magnets position, by vectorial combination of field or armature sections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Abstract

q축 전류를 증가시킴으로 인한 동손 증가를 초래하지 않으면서 철손 저감을 도모하여, 동기 모터의 효율을 향상시킨다. 동기 모터에 있어서, 그 동기 모터를 구성하는 하나의 회전자의 극수를 변경 가능하게 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

동기 모터{Synchronous Motor}
본 발명은 동기 모터의 효율 향상에 관한 것이다.
종래의 동기 모터로서는 특허문헌1에서 개시하는 바와 같이, 구동하는 부하에 따라서 자석의 착자량을 조정함으로써 효율의 개선이 가능한 것이 있다. 예를 들어 고속 회전시에 약계자 제어로 자속을 약화시키는 방법에서는 고조파 철손을 포함하지 않으면서 철손이 저감된다. 또한 d축 전류가 흐르지 않으므로 동손이 증가하지 않으면서 효율 향상이 요망된다.
그러나 자석의 자속량이 감소함으로써 토크도 저하되므로, 그것을 보충하기 위해서 일반적으로 q축 전류를 증가시키고 있다. 그 결과, 동손이 증가하게 됨으로써 효과적인 효율 향상에는 이르지 않는다.
또한 자석의 착자량의 가감에 의한 방법에서는, 감자(減磁)와 착자를 모터 내에서 행하므로 모터의 부하영역은 감자하지 않는 영역이 전제로 되기 때문에, 요구되는 출력영역은 감자하지 않는 모터구동영역에 제한되게 된다.
특원2008-211690호 공보
본 발명은 상기 문제를 모두 해결하기 위해 이루어진 것이며, q축 전류를 증가시킴으로 인한 동손 증가를 초래하지 않으면서 철손 저감을 도모하고, 동기 모터의 효율을 향상시키는 것을 주된 소기 과제로 하는 것이다.
즉, 본 발명에 따른 동기 모터는 동기 모터를 구성하는 하나의 회전자의 극수를 변경 가능하게 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
철손 = Kh×B1.6×f + Ke×B2×f2
여기서 Kh는 히스테리시스손 계수, Ke는 와전류손 계수, B는 자로의 자속밀도, f는 구동주파수이다.
이와 같이 하면, 종래의 자석 착자량의 가감에 의한 철손 저감에 따른 효율 향상에 대해서, 극수의 변경에 의한 구동주파수의 저주파화에 따른 철손 저감을 가능하게 하고, 착자량을 가감하는 종래의 방법에 비해서 자속량의 증감이 없기 때문에 q축 전류의 증가에 의한 동손 증가의 영향도 없고, 효과적으로 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 자석 착자량의 가감에 의한 방법에서는, 감자와 착자를 모터 내에서 행하므로 모터의 출력영역은 감자하지 않는 영역에 제한된다.
회전자의 극수를 변경하기 위한 구체적인 실시양태로서는, 상기 회전자의 자극이 영구자속과 극성이 변경될 수 있는 전자석으로 구성되어 있으며, 상기 전자석의 통전방향을 전환함으로써 극수를 변경하는 것이 바람직하다.
상기 영구자석과 상기 전자석이 둘레방향에서 교대로 마련되어 있는 것이 바람직하다.
상기 전자석에 통전하는 전류를 제어함으로써 자극의 자속량을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 회전자의 자극이, 그 회전자에 고정된 고정영구자석과, N극 및 S극으로 이루어지며 상기 회전자의 축방향으로 이동 가능하게 마련된 가동영구자석으로 구성되어 있으며, 상기 가동영구자석을 상기 회전자에 대해서 축방향으로 이동시키는 액추에이터를 구비하고, 그 액추에이터가 상기 가동영구자석을 축방향으로 이동시킴으로써 극수를 변경하는 것이 바람직하다.
상기 고정영구자석과 상기 가동영구자석이 둘레방향에서 교대로 마련되어 있는 것이 바람직하다.
상기 액추에이터에 의해 상기 가동영구자석의 슬라이드량을 제어함으로써 자극의 자속량을 제어하는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, q축 전류를 증가시킴으로 인한 동손 증가를 초래하지 않으면서 철손 저감을 도모하고, 동기 모터의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 동기 모터의 구성(1/3 모델)을 도시하는 모식도이다.
도 2는 제1 실시형태의 극수의 전환을 도시하는 도면이다.
도 3은 제1 실시형태의 전자석의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 6극과 42극에 있어서의 1200rpm일 때의 철손밀도 윤곽도이다.
도 5는 종래의 모터와 본 실시형태의 모터의 세탁기에 사용한 경우의 효율을 도시하는 도면이다.
도 6은 제2 실시형태에 따른 동기 모터의 구성(1/3 모델)을 도시하는 모식도이다.
도 7은 제2 실시형태에 있어서의 그룹 짓기를 도시하는 도면이다.
도 8은 제2 실시형태에 따른 동기 모터의 극수의 전환을 도시하는 도면이다.
도 9는 제2 실시형태의 지지체 및 액추에이터를 도시하는 도면이다.
<제1 실시형태>
이하에 본 발명의 제1 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 따른 동기 모터(100)는 예를 들어 3상 구동되는 세탁기용 브러시리스 DC 모터이며, 회전자(3)가 고정자(2)의 둘레를 회전하는 아우터 로터형의 것이다.
구체적으로 이것은 도 1에 도시하는 바와 같이, 복수의 자극(21) 및 그 자극(21) 사이에 형성된 복수의 슬롯(22)을 갖는 고정자(2)와, 고정자(2)의 외측 둘레면에 대향되어 배치되어 있으며, 복수의 자석(32)이 표면에 마련된 회전자(3)와, 고정자(2)의 각 자극(21)에 권선되는 3상 여자 코일(도시하지 않음)을 구비하고 있다.
고정자(2)는 대략 원통형상 또는 대략 원주형상을 이루는 자성체이며, 그 외측 둘레면에서 축방향을 따라서 둘레방향으로 대략 등간격으로 마련된 복수의 자극(21)을 갖는다. 이 자극(21)은 고정자(2)의 외측 둘레면에서 지름방향 외측으로 돌출된 돌극이며, 자석(32)과 대향되는 선단부의 폭이 확대되어 있어서 대략 단면 T자형상을 이루는 것이다.
회전자(3)는 고정자(2)의 자극(21) 선단부에 대해서 소정의 간극을 형성하는 내측 둘레면을 갖는 대략 원통형상을 이루는 것이다. 이 회전자(3)는 고정자(2)에 대해서 동축 상에 배치되어 고정자(2)의 둘레를 회전한다. 이 회전자(3)는 대략 원통형상을 이루는 비자성체로 이루어지는 회전자 본체(31)와, 그 회전자 본체(31)의 내측 둘레면에서 축방향을 따라서 둘레방향으로 대략 등간격으로 마련된 복수의 영구자석(321)과, 극성이 변경될 수 있는 복수의 전자석(322)을 가진다.
구체적으로는 후술하겠지만, 복수의 영구자석(321)과 전자석(322)은 회전자 본체(31)에 대해서 둘레방향에서 교대로 마련되어 있다. 그리고 이 회전자(3)는 전자석(322)의 통전방향을 전환함으로써 극수가 변경 가능하게 구성되어 있다.
여자 코일은 고정자(2)의 자극(21)에 분포 권선되어 있다. 또한 고정자의 각 자극(21)에 집중 권선된 것이어도 된다.
이하에서는 분포 권선의 예로서 고정자(2)의 슬롯(22)이 18슬롯이고, 회전자(3)의 극수가 6극 및 42극 사이에서 변경 가능한 동기 모터(100)의 예를 도시한다.
회전자(3)의 각 극수와 동기 모터(100)의 동기 회전수는 이하의 관계식을 갖는다.
N = (f/p)×60
여기서, N은 회전수[rpm]이고, f은 구동주파수이고, p는 극쌍 수(=극수/2)이다.
즉, 모터 회전수를 1200rpm이라고 가정하면, 각 극수와 구동주파수의 관계는 다음과 같다.
극수 : 42극 구동주파수 : 420Hz
극수 : 6극 구동주파수 : 60Hz
이와 같이 동일한 회전수에 있어서도 극수에 의해 구동주파수가 다른 것을 알 수 있다.
또한 예를 들어 집중 권선에서는 고정자(2)의 슬롯(22)이 12슬롯, 회전자(3)의 극수가 8극 및 32극 사이에서 변경 가능한 것이어도 된다. 이 동기 모터(100)의 각 극수와 구동주파주의 관계는 이하와 같다. 또한 모터 회전수는 1200rpm으로 한다.
극수 : 32극 구동주파수 : 320Hz
극수 : 8극 구동주파수 : 80Hz
그리고 본 실시형태의 회전자(3)는 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, (1)~(6)의 그룹으로 나뉘어져 있으며, 각 그룹은 7개의 극수를 더 형성할 수 있도록 영구자석(321)과 극성을 자유롭게 변경할 수 있는 전자석(322)으로 구성되어 있다.
그룹(1), (3), (5)는 회전자 본체(31)에 둘레방향으로 고정된 4개의 N극의 영구자석(321)과, 이들 영구자석(321) 사이에 하나씩 배치된 극성이 변경 가능한 3개의 전자석(322)으로 구성된다.
그룹(2), (4), (6)는 회전자 본체(31)에 둘레방향으로 고정된 4개의 S극의 영구자석(321)과, 이들 영구자석(321) 사이에 하나씩 배치된 극성이 변경 가능한 3개의 전자석(322)으로 구성된다.
그리고 각 그룹에 형성된 전자석(322)은 회전자 본체(31)의 둘레면에서 각 영구자석(321) 사이로부터 외측으로 돌출된 티스(322a)와, 이 티스(322a)에 두루 감겨진 코일(322b)로 구성되어 있다. 그리고 그룹(1), (3), (5)의 전자석(322)과 그룹(2), (4), (6)의 전자석(322)은 도 3에 도시하는 바와 같이 코일(322b)의 권선방향이 다르다. 이에 의해, 전자석(322)의 코일에 통전했을 때에 그룹(1), (3), (5)의 전자석(322)과 그룹(2), (4), (6)의 전자석(322)이 서로 다른 극성을 나타내도록 구성되어 있다. 또한 코일(322b)로의 통전은 도시하지 않은 전원장치를 제어장치에 의해 제어함으로써 행한다.
이와 같이 구성된 회전자(3)에 있어서, 6극일 때에는 그룹(1), (3), (5)에 있어서 전자석(322)은 영구자석(321)(N극)과 동일한 극성(N극)을 나타낸다(도 2 참조). 한편 그룹(2), (4), (6)에 있어서 전자석(322)은 영구자석(321)(S극)과 동일한 극성(S극)을 나타낸다(도 2 참조). 이에 의해, 그룹(1)과 그룹(2)에서 하나의 극쌍을 형성하고, 결과적으로 6극이 된다.
42극일 때에는 그룹(1), (3), (5)의 그룹에 있어서 전자석(322)은 영구자석(321)(N극)과 반대의 극성(S극)을 나타낸다(도 2 참조). 한편 그룹(2), (4), (6)에 있어서 전자석(322)은 영구자석(321)(S극)과 반대의 극성(N극)을 나타낸다(도 2 참조). 이에 의해, 그룹(1)과 그룹(2)에서 7개의 극쌍을 형성하고, 결과적으로 42극이 된다.
또한 전자석(322)에 공급하는 전력은 슬립링이나 유도급전 등을 사용하여 행한다. 본 방식에서는 극수 변경 외에 전자석(322)의 강약을 임의로 제어할 수 있기 때문에, 극의 자속량을 약화시켜서 유기전압을 억제할 수도 있다.
여기서 동기 모터(100)의 모터 회전수 1200rpm에서의 6극일 때와 42극일 때의 철손밀도 윤곽도의 시뮬레이션 결과 및 6극일 때와 42극일 때의 철손 및 효율을 도 4에 도시한다. 이들 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 극수를 42극에서 6극으로 변경함으로서 철손이 대폭적으로 저감되어 있음과 동시에 모터(100)의 효율도 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
또한 본 실시형태의 모터(100)를 세탁기에 사용하는 경우에는 도 5에 도시하는 바와 같이, 세탁시의 효율과 탈수시의 호율을 모두 향상시킬 수 있다. 본 실시형태의 동기 모터(100)에 의해 세탁시에서 탈수시로 이행하는 단계에서 극수를 변경(소극화)하여 고효율의 포인트를 고속 회전측으로 이동시킴으로써 탈수시의 효율을 향상시킬 수 있다. 즉 극수의 전환에 의해 운전영역을 확대시킬 수 있다.
<제1 실시형태의 효과>
이와 같이 구성한 본 실시형태에 따른 동기 모터(100)에 의하면, 종래의 자석 착자량의 가감에 의한 철손 저감에 따른 효율 향상에 대해서, 극수의 변경에 의한 구동주파수의 저주파화에 따른 철손 저감을 가능하게 하고, 착자량을 가감하는 종래의 방법에 비해서 자속량의 증감이 없기 때문에 q축 전류의 증가에 의한 동손의 증가의 영향도 없고, 효과적으로 철손을 저감시킬 수 있다. 또한 자석 착자량의 가감에 의한 방법에서는 감자와 착자를 모터 내에서 행하므로 모터의 부하영역은 감자하지 않는 영역이 전제가 되기 때문에, 요구되는 출력영역은 감자하지 않는 모터 구동영역에 제한된다.
<제2 실시형태>
다음에 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.
제2 실시형태에 따른 동기 모터(100)는 상기 실시형태와는 다른 이너 로터형의 것이다. 또한 상기 실시형태에 대응하는 부재에는 동일한 부호를 부여하고 있다.
구체적으로 이것은 도 6에 도시하는 바와 같이, 복수의 자극(21) 및 그 자극(21) 사이에 형성된 복수의 슬롯(22)을 갖는 고정자(2)와, 고정자(2)의 내측 둘레면에 대향되어 배치되어 있으며, 복수의 자석(32)이 표면에 마련된 회전자(3)와, 고정자(2)의 각 자극(21)에 권선되는 3상 코일(4)을 구비하고 있다.
고정자(2)는 대략 원통형상을 이루는 자성체이며, 그 내측 둘레면에서 축방향을 따라서 둘레방향으로 대략 등간격으로 마련된 복수의 자극(21)을 갖는다. 이 자극(21)은 고정자(2)의 내측 둘레면에서 지름방향 내측으로 돌출된 돌극이며, 자석(32)과 대향되는 선단부의 폭이 확대되어 있어서 대략 단면 T자형상을 이루는 것이다.
회전자(3)는 고정자(2)의 자극(21) 선단부에 대해서 소정의 간극을 형성하는 외측 둘레면을 갖는 대략 원주형상을 이루는 것이다. 이 회전자(3)는 고정자(2)에 대해서 동축 상에 배치되어 고정자(2)의 내부에서 회전한다. 이 회전자(3)는 도 7~도 9에 도시하는 바와 같이, 대략 원주형상을 이루는 비자성체로 이루어지는 회전자 본체(31)와, 그 회전자 본체(31)의 외측 둘레면에서 축방향을 따라서 둘레방향으로 대략 등간격으로 고정된 복수의 고정영구자석(321)과, N극과 S극으로 이루어지며 상기 회전자(3)의 축방향으로 이동 가능하게 마련된 가동영구자석(323)과, 가동영구자석(323)을 회전자 본체(31)에 대해서 축방향으로 이동시키는 액추에이터(324)를 갖는다.
구체적으로는 후술하겠지만, 복수의 고정영구자석(321)과 가동영구자석(323)은 회전자 본체(31)에 대해서 둘레방향에서 교대로 마련되어 있다. 가동영구자석(323)은 축방향 한쪽에 S극, 축방향 다른 쪽에 N극을 갖는 것이다. 그리고 이 회전자(3)는 가동영구자석(323)의 슬라이드위치를 전환함으로써 극수가 변경 가능하게 구성되어 있다. 또한 회전자 본체(31)에는 동축 상에 회전 샤프트가 마련되어 있다.
그리고 본 실시형태의 회전자(3)는 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, (1)~(6)의 그룹으로 나뉘어져 있으며, 각 그룹은 7개의 극수를 더 형성할 수 있도록 고정영구자석(321)과 가동영구자석(323)으로 구성되어 있다.
그룹(1), (3), (5)는 도 8에 도시하는 바와 같이, 회전자 본체(31)에 둘레방향으로 고정된 4개의 N극의 고정영구자석(321)과, 이들 고정영구자석(321) 사이에 하나씩 배치된 3개의 가동영구자석(323)으로 구성된다.
그룹(2), (4), (6)은 도 8에 도시하는 바와 같이, 회전자 본체(31)에 둘레방향으로 고정된 4개의 S극의 고정영구자석(321)과, 이들 고정영구자석(321) 사이에 하나씩 배치된 3개의 가동영구자석(323)으로 구성된다.
그리고 각 그룹에 형성된 복수의 가동영구자석(323)은 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 공통된 지지체(4)에 지지되어 있으며, 그 지지체(4)와 회전자 본체(31) 사이에는 회전자 본체(31)에 대해서 지지체(4)를 상대적으로 슬라이드 이동시키기 위한 액추에이터(324)가 마련되어 있다. 지지체(4)는 도 9에 도시하는 바와 같이, 회전자 본체(31)의 일측에서 샤프트 삽통부가 형성된 대략 원환형상을 이루는 제1 지지체(41)와, 회전자 본체(31)의 다른 측에서 샤프트 삽통부가 형성된 대략 원환형상을 이루는 제2 지지체(42)와, 제1 지지체(41) 및 제2 지지체(42)를 연결하는 연결체(43)를 구비하고 있다.
제1 지지체(41)에는 도 8에 도시하는 바와 같이, 그룹(1), (3), (5)에 있어서는 가동영구자석(323)의 S극이, 그룹(2), (4), (6)에 있어서는 가동영구자석(323)의 N극이 접속되어 있으며, 제2 지지체(42)에는 그룹(1), (3), (5)에 있어서는 가동영구자석(323)의 N극이, 그룹(2), (4), (6)에 있어서는 가동영구자석(323)의 S극이 접속되어 있다. 또한 연결체(43)는 회전자 본체(31)에 형성된 가이드구멍에 슬라이드 가능하게 삽입되어 있다. 그리고 제2 지지체(32)와 회전자 본체(31) 사이에 액추에이터(324)가 마련되어 있다.
액추에이터(324)는 회전자 본체(31)에 대해서 지지체(4)(및 지지체(4)에 지지된 가동영구자석(323))를 슬라이드 이동시키는 것이며, 예를 들어 솔레노이드 등의 전자기적으로 신축되는 액추에이터나 형상기억합금 스프링 등의 열적으로 신축되는 액추에이터 등을 사용할 수 있다. 여기서, 고정영구자석(321) 및 회전자 본체(31)와 가동영구자석(323) 사이에 잘 미끄러지는 수지를 개재시킴으로써 액추에이터(324)의 구동력(추력)을 저감시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 회전자(3)에 있어서, 6극일 때에는 액추에이터(324)가 수축되어 제2 지지체(42)가 회전자 본체(31) 측으로 이동함으로써, 그룹(1), (3), (5)에 있어서는 고정영구자석(321)(N극) 사이에 가동영구자석(323)의 N극부가 위치한다(도 7 참조). 한편 그룹(2), (4), (6)에 있어서는 고정영구자석(321)(S극) 사이에 가동영구자석(323)의 S극부가 위치한다(도 7 참조). 이에 의해, 그룹(1)과 그룹(2)에서 하나의 극쌍을 형성하고, 결과적으로 6극이 된다.
42극일 때에는 액추에이터(324)가 신장되어 제1 지지체(41)가 회전자 본체(31) 측으로 이동함으로써, 그룹(1), (3), (5)에 있어서는 고정영구자석(321)(N극) 사이에 가동영구자석(323)의 S극부가 위치한다(도 7 참조). 한편 그룹(2), (4), (6)에 있어서는 고정영구자석(321)(S극) 사이에 가동영구자석(323)의 N극부가 위치한다(도 7 참조). 이에 의해, 그룹(1)과 그룹(2)에서 7개의 극쌍을 형성하고, 결과적으로 42극이 된다.
또한 전자기적인 액추에이터(324)에 공급하는 전력은 슬립링 등을 사용하여 행한다. 본 방식에서는 극수 변경 외에 가동영구자석(323)의 슬라이드량을 임의의로 제어할 수 있기 때문에, 극의 자속량을 약화시켜서 유기전압을 억제할 수도 있다.
또한 액추에이터(324)로서 열적으로 신축되는 형상기억합금 등으로 이루어지는 스프링을 사용한 경우에는 예를 들어 세탁기에 사용되는 모터이면, 세탁시의 큰 토크가 필요한 상황에서는 고정자(2)의 여자 코일에 의해 발생하는 열에 의해 형상기억합금 스프링이 신장되어 42극이 되고, 토크를 발생시킨다. 또한 탈수시와 같이 낮은 토크 고속회전과 같은 사용상태에서는 공냉에 의한 냉각에 의해 형상기억합금 스프링이 수축되어 6극이 되고, 구동주파수의 저주파화가 이루어져 철손을 억제할 수 있다.
<제2 실시형태의 효과>
이와 같이 구성한 본 실시형태에 따른 동기 모터(100)에 의하면, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 종래의 자석 착자량의 가감에 의한 철손 저감에 따른 효율 향상에 대해서, 극수의 변경에 의한 구동주파수의 저주파화에 따른 철손 저감을 가능하게 하고, 착자량을 가감하는 종래의 방법에 비해서 자속량의 증감이 없기 때문에 q축 전류의 증가에 의한 동손의 증가의 영향도 없고, 효과적으로 철손을 저감시킬 수 있다.
<그 외의 변형 실시형태>
또한 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어 상기 제1 실시형태에서는 아우터 로터형의 것을 설명했으나, 이너 로터형으로 해도 되고, 제2 실시형태에서는 이너 로터형의 것을 설명했으나, 아우터 로터형의 것으로 해도 된다.
그 외에 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않으며, 그 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능한 것은 말할 필요도 없다.
100 : 동기 모터 2 : 고정자
3 : 회전자 321 : 영구자석
322 : 전자석 323 : 가동영구자석
324 : 액추에이터

Claims (7)

  1. 동기 모터이며, 그 동기모터를 구성하는 하나의 회전자의 극수를 변경 가능하게 구성하고 있는 동기 모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회전자의 자극이, 영구자석과 자성이 변경될 수 있는 전자석으로 구성되어 있으며, 상기 전자석의 통전방향을 전환함으로써 극수를 변경하는 동기 모터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 영구자석과 상기 전자석이 둘레방향에서 교대로 마련되어 있는 동기 모터.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 전자석에 통전하는 전류를 제어함으로써 자극의 자속량을 제어하는 동기 모터.
  5. 제1항에 있어서, 상기 회전자의 자극이, 그 회전자에 고정된 고정영구자석과, N극과 S극으로 이루어지며 상기 회전자의 축방향으로 이동 가능하게 마련된 가동영구자석과, 상기 가동영구자석을 상기 회전자에 대해서 축방향으로 이동시키는 액추에이터를 구비하고, 그 액추에이터가 상기 가동영구자석을 축방향으로 이동시킴으로써 극수를 변경하는 동기 모터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고정영구자석과 상기 가동영구자석이 둘레방향에서 교대로 마련되어 있는 동기 모터.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 액추에이터에 의해 상기 가동영구자석의 슬라이드량을 제어함으로써 자극의 자속량을 제어하는 동기 모터.
KR1020110047139A 2010-12-17 2011-05-19 동기 모터 KR20120068667A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010281906A JP2012130223A (ja) 2010-12-17 2010-12-17 同期モータ
JPJP-P-2010-281906 2010-12-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120068667A true KR20120068667A (ko) 2012-06-27

Family

ID=45406440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110047139A KR20120068667A (ko) 2010-12-17 2011-05-19 동기 모터

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20120153763A1 (ko)
EP (1) EP2466733A3 (ko)
JP (1) JP2012130223A (ko)
KR (1) KR20120068667A (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10263480B2 (en) 2012-03-20 2019-04-16 Linear Labs, LLC Brushless electric motor/generator
KR102150817B1 (ko) 2012-03-20 2020-10-16 리니어 랩스, 엘엘씨 향상된 영구 자석 자속밀도를 갖는 개선된 dc 전기 모터/발전기
US10284029B2 (en) 2012-03-20 2019-05-07 Linear Labs, LLC Brushed electric motor/generator
US9729016B1 (en) 2012-03-20 2017-08-08 Linear Labs, Inc. Multi-tunnel electric motor/generator
EP3032722B1 (en) * 2014-12-11 2020-02-19 Johnson Electric International AG Rotor, motor, pump and cleaning apparatus
US10447103B2 (en) 2015-06-28 2019-10-15 Linear Labs, LLC Multi-tunnel electric motor/generator
US10476362B2 (en) 2015-06-28 2019-11-12 Linear Labs, LLC Multi-tunnel electric motor/generator segment
KR20180081499A (ko) * 2015-10-20 2018-07-16 리니어 랩스, 엘엘씨 필드 감쇠 메커니즘을 구비한 원주방향 자속 전기 기계 및 그 사용 방법
WO2018045360A2 (en) 2016-09-05 2018-03-08 Linear Labs, Inc. An improved multi-tunnel electric motor/generator
US10819259B2 (en) * 2017-05-04 2020-10-27 Ge Global Sourcing Llc Permanent magnet based electric machine having enhanced torque
DE102018123675A1 (de) * 2018-09-26 2020-03-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer permanentmagneterregten Synchronmaschine (PMSM) mit Reluktanzanteil und PMSM mit Reluktanzanteil
US11277062B2 (en) 2019-08-19 2022-03-15 Linear Labs, Inc. System and method for an electric motor/generator with a multi-layer stator/rotor assembly
US11245317B2 (en) 2019-12-05 2022-02-08 Whirlpool Corporation Direct drive electric motor having stator and magnet configurations for improved torque capability
US11901780B2 (en) * 2020-12-11 2024-02-13 Mabuchi Motor Co., Ltd. Resolver

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2522914Y2 (ja) * 1989-01-18 1997-01-22 神鋼電機株式会社 回転界磁形の交流発電機
JPH04331447A (ja) * 1991-04-26 1992-11-19 Toyota Motor Corp 永久磁石電動機
DE19757502A1 (de) * 1997-12-23 1999-06-24 Vlado Dr Ostovic Elektrische Maschine mit kombinierter Anregung
FR2775849B1 (fr) * 1998-03-09 2004-10-01 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique a double excitation, et notamment alternateur de vehicule automobile
FR2780580B1 (fr) * 1998-06-25 2000-11-10 Valeo Equip Electr Moteur Machine tournante, tel qu'un alternateur pour vehicule automobile
JP2004336880A (ja) * 2003-05-07 2004-11-25 Denso Corp 磁束量可変磁石型ロータ
JP2004357357A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Toshiba Corp 永久磁石形モータ及び洗濯機
JP4279324B2 (ja) 2007-02-28 2009-06-17 日本電信電話株式会社 ネットワーク制御方法
DE102007025971B4 (de) * 2007-06-04 2018-06-07 Seg Automotive Germany Gmbh Elektrische Maschine mit hybriderregtem Rotor
US7999432B2 (en) * 2007-08-17 2011-08-16 Kura Laboratory Corporation Field controllable rotating electric machine system with magnetic excitation part

Also Published As

Publication number Publication date
US20120153763A1 (en) 2012-06-21
JP2012130223A (ja) 2012-07-05
EP2466733A3 (en) 2016-12-21
EP2466733A2 (en) 2012-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120068667A (ko) 동기 모터
US7567006B2 (en) Field controllable rotating electric machine system with flux shunt control
JP4519928B2 (ja) ハイブリッド励磁型同期機
US7204012B2 (en) Method for fabricating a rotor arrangement and a rotor arrangement for an electric machine
CN102710043B (zh) 具有励磁回路变磁阻及漏磁路径功能的永磁电机转子
EP1509988B1 (en) Rotary permanent magnet electric motor having stator pole shoes of varying dimensions
US20090045691A1 (en) Field controllable rotating electric machine system with magnetic excitation part
JP6668844B2 (ja) 回転電機
CN104467333A (zh) 转子励磁多相磁阻电机及其控制方法
JP7047337B2 (ja) 永久磁石式回転電機
JP2011050186A (ja) 磁束量可変回転電機システム
KR100912637B1 (ko) 회전기기 및 전자기 머신
WO2020147564A1 (zh) 盘式电机及其控制方法
CN110994835B (zh) 电机及其控制方法
CN211089269U (zh) 具有次级线圈的发电机
RU72798U1 (ru) Электродвигатель для электромеханического усилителя руля
CN109904960A (zh) 一种气隙磁密可调的永磁同步电机的转子
CN109905005A (zh) 一种无需电机控制器的永磁同步电机的转子
US11936246B2 (en) Axial flux motor
WO2022202050A1 (ja) 磁気ギアード回転機械、及び発電システム
JP2010166743A (ja) 可変特性回転電機
CN107769411B (zh) 一种高功率密度的磁阻电机
Mao et al. Design optimization of a pole-changing biased flux machine based on sensitivity analysis
JP2009261206A (ja) 磁束分流制御回転電機システム
JP2024037055A (ja) スイッチトリラクタンスモータ

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid