KR20120118943A - 발전기 또는 모터의 코어 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전기 또는 모터의 코어 구조에 관한 것으로, 발전기 또는 모터의 원통형 고정자와 회전자의 코일이 권선되는 방향을 원통형 사선으로 변경하여 코일 권선의 표면 유기면적을 확대함으로써 효율을 높이도록 한 발전기 또는 모터의 코어 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
규소강판을 성층하여 형성된 철심으로 각각 고정자 코어와 회전자 코어를 형성하고, 상기 고정자 코어와 회전자 코어에 사선방향으로 코일이 권선된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 발전기에 적용되는 경우 원통형 고정자와 회전자에 대해 사선방향으로 코일을 권선함으로써 권선된 코일의 유기 표면적이 증대되어 발전량이 증가되는 효과를 갖는다.

Description

발전기 또는 모터의 코어 구조{Core structure of electric generator}

본 발명은 발전기 또는 모터에 관한 것으로, 특히 발전기나 모터의 원통형 고정자와 회전자의 코일이 권선되는 코어를 원통형 사선으로 변경하여 코일 권선의 표면 유기면적을 확대한 발전기 또는 모터의 코어 구조에 관한 것이다.

통상적인 발전기 또는 모터는 계자 코일에 의해 자속이 발생된 회전자를 외력으로 회전시키면서 회전코일에 유기시키는 장치로서, 프레임 내부에 원통형으로 고정설치된 고정자(stator)와, 고정자의 중심에서 회전하면서 전력을 유기시키기 위한 회전자(rotor)를 포함하는 구조를 가지고 있다.

이러한 발전기 또는 모터는 원통형 고정자와 회전자의 코일이 권선되는 코어가 원통형 직선으로 권선되어 있어서, 코일권선의 표면 유기면적이 한정되어 효율적인 전력생산 또는 회전력에 한계가 뒤따른다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 하여, 발전기 또는 모터의 원통형 고정자와 회전자의 코일이 권선되는 방향을 원통형 사선으로 변경하여 코일 권선의 표면 유기면적을 확대함으로써 효율을 높일 수 있도록 한 발전기 또는 모터의 코어 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

규소강판을 성층하여 형성된 철심으로 각각 고정자 코어와 회전자 코어를 형성하고, 상기 고정자 코어와 회전자 코어에 사선방향으로 코일이 권선된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 발전기의 원통형 고정자와 회전자에 대해 사선방향으로 코일을 권선함으로써 권선된 코일의 유기 표면적이 증대되어 발전량이 증가되는 효과를 갖는다.

또한, 이러한 구조는 모터에도 적용할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

도1은 본 발명에 의한 회전자의 구조를 보인 도.
도2는 본 발명에 의한 고정자의 구조를 보인 도.
도3은 본 발명의 효율을 설명하기 위한 도.

이와같이 구성된 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 발전기와 모터의 구조는 동일하므로, 아래에서는 발전기의 구조를 예로들어 설명한다.

도1은 본 발명의 회전자(100)를 보인 도로서, 동력을 전달하기 위한 샤프트(120)를 갖는 원통형의 회전자 코어(110)에 회전자 코일(130)이 사선방향으로 권취된 형태를 보여주는데, 이때 회전자 코어(110)는 자성체 내에서 히스테리시스 손실을 최소화하기 위하여 얇은 규소강판을 여러개 성층하여 형성하며, 이 회전자 코어(110)에 사선방향으로 회전자 코일(130)이 권취된다.

또한, 도2는 본 발명의 고정자(200)를 보인 도로서, 회전자(100)와 마찬가지로 원통형의 고정자 코어(210)에 고정자 코일(220)이 회전자(100)의 회전자 코일(130)과 동일한 사선방향으로 권취된 형태를 보여준다.

그리고, 고정자 코어(210)도 얇은 규소강판을 여러개 성층하여 형성하며, 이 고정자 코어(210)에 사선방향으로 고정자 코일(130)이 권취되는 것이다.

그러므로, 회전자 코어(110)와 고정자 코어(210)의 계자 권선과 전기자 권선이 사선방향으로 권선되어 권선의 각도에 따른 자속이 사선방향으로 발생하여 힘의 방향이 변경됨으로써 외력의 회전토크가 저감된다.

이는 곧, 회전토크의 저감에 의해 저렴하게 전기에너지를 생산할 수 있는 것이다.

이러한 사선방향의 권선에 의한 효율을 도3을 참조하여 설명한다.

도3은 회전자 코일(130) 또는 고정자 코일(210)이 권선된 회전자(100) 또는 고정자(200)의 간략구조를 보인 도로서, 그 크기가 지름이 ø300이고, 길이는 600L인 것을 예를 들어 설명한다.

180°의 위상차를 갖는 A지점으로부터 B지점까지의 길이 L2를 계산하기 위하여 도3(b)에서와 같이 먼저 길이 L1을 계산한다.

'a'가 300이고, 'b'가 600이므로, L1은

다음 L2를 구하면, 도3(c)와 같이 1246을 반지름(R)으로 하는 원의 둘레(P)는

P = 2×π×R = 7824.88

이러한 원의 둘레(P) 중 L1의 길이에 해당하는 각도는 360°중에서 31.2°에 해당하므로, 그 비율(W)은

W = 360°÷ 31.2°= 11.5384

그러므로, L2는

L2 = P ÷ W = 678.16

따라서 종래와 같이 직선으로 권취된 경우의 길이는 '600'이지만, 본 발명에 의한 경우 사선방향의 길이가 678.16이므로 11.5%의 길이가 증가하여 그만큼 효율성이 증가되는 것이다.

100 : 회전자 110 : 회전자 코어
120 : 샤프트 130 : 회전자 코일
200 : 고정자 210 : 고정자 코어
220 : 고정자 코일

Claims (1)

1. 규소강판을 성층하여 형성된 철심으로 각각 원통형의 고정자 코어와 회전자 코어를 형성하고, 상기 고정자 코어와 회전자 코어에 사선방향으로 코일이 권선된 것을 특징으로 하는 발전기 또는 모터의 코어 구조.

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