KR20140006435A - Multiple-structured switched reluctance motor - Google Patents

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KR20140006435A
KR20140006435A KR1020120073341A KR20120073341A KR20140006435A KR 20140006435 A KR20140006435 A KR 20140006435A KR 1020120073341 A KR1020120073341 A KR 1020120073341A KR 20120073341 A KR20120073341 A KR 20120073341A KR 20140006435 A KR20140006435 A KR 20140006435A
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KR1020120073341A
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이현국
신정호
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이현국
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Abstract

The present invention relates to a switched reluctance motor comprising a stator having a fixing salient pole which is winded by a field coil and protrude toward one direction in a cylindrical shape and a rotor which is installed to be rotatable by electromagnetic force generated in the fixing salient pole of the stator and has a plurality of rotating salient poles in the outer periphery, wherein the stator consists of a plurality of division sections which are divided along the length direction, the fixing salient pole consists of a plurality of division salient poles located in the division sections, and the division salient poles are twisted at a certain angle pivoting on the rotation axis of the rotor, thereby increasing the number of pole relatively to the existing switched reluctance motor having the same size, improving a starting torque and reducing torque ripple.

Description

다중 구조의 에스알 모터{MULTIPLE-STRUCTURED SWITCHED RELUCTANCE MOTOR}MULTIPLE-STRUCTURED SWITCHED RELUCTANCE MOTOR}

본 발명은 고정자가 복수개의 분할구역으로 이루어져 있는 에스알 모터에 관한 것이고, 더 상세하게 고정자의 고정돌극을 길이방향을 따라 적어도 하나 이상으로 분할하고 분할된 분할돌극을 소정 각도로 비틀림시킴으로써 기동토르크를 향상시키고 토르크리플을 감소시킬 수 있는 다중 구조의 에스알 모터에 관한 것이다.
The present invention relates to an RAL motor having a stator composed of a plurality of divided zones, and more particularly, divides the stator poles of the stator into at least one along the longitudinal direction and improves the starting torque by twisting the divided poles at a predetermined angle. The present invention relates to an SR motor having a multiple structure which can reduce the torque ripple.

일반적으로, 에스알 모터(SRM: Switched Reluctance Motor)는 브러시가 없는 형태로 구조가 간단하고 견고하며, 높은 효율과 낮은 제작비용의 장점을 가지고 있다. 또한, 에스알 모터는 유도 모터나 동기 모터보다 구조가 간단하며, 기동 토르크가 상대적으로 크고 가변속이 용이할 뿐만 아니라 속도 변화 범위가 넓고 신뢰도가 높다는 장점 있다. 이러한 장점과 전력전자 기술의 발달로 인해 최근에 많은 관심의 대상이 되고 있다. In general, SRM (Switched Reluctance Motor) has the advantages of simple and robust structure, high efficiency and low manufacturing cost in the brushless form. In addition, the SR motor has a simpler structure than an induction motor or a synchronous motor, has a relatively large starting torque and easy variable speed, and has a wide range of speed changes and high reliability. Due to these advantages and the development of power electronic technology, it has been attracting much attention in recent years.

에스알 모터는 고정자와 회전자가 이중 돌극으로 구성된 구조로써 회전자가 권선이나 영구자석을 갖지 않으며, 상(phase) 극에서의 자기저항 변화에 의하여 토르크가 발생하는 모터이다.The SR motor is a structure in which the stator and the rotor are double pole poles, and the rotor does not have a winding or a permanent magnet, and torque is generated by a change in magnetoresistance in a phase pole.

에스알 모터는 로터의 위치에 따른 자기저항의 변화를 이용한 모터로서, 로터는 항상 그 상태에서 가장 자기저항이 작은 방향으로 힘을 받게 되어 고정자의 자력에 의해 회전하게 된다. 이때, 고정자에 유기되는 자력은 구동회로에 의해 스탭핑되고 차례대로 각각의 고정자 돌극이 전자기력을 갖게 되어 회전자가 연속적으로 회전하게 된다.The SR motor is a motor using a change in the magnetoresistance according to the position of the rotor, and the rotor is always rotated by the magnetic force of the stator due to the force in the direction of the least magnetoresistance in the state. At this time, the magnetic force induced by the stator is stepped by the driving circuit, and in turn, each stator pole has an electromagnetic force, so that the rotor rotates continuously.

에스알 모터에 있어서, 구동을 위한 스윗칭은 위치 센서를 통해 회전자 위치에 따라 신호를 가해주어야 한다.In an SR motor, the switching for driving should signal through the position sensor according to the rotor position.

도 1에는 구동부(미도시)로부터 전류를 공급받는 계자코일(미도시)이 고정돌극(12a)에 권선되어 있는 고정자(12)와, 고정자(12)의 내부에 회전가능하게 삽입된 회전자(14)로 구성되어 있는 기본적인 6/4타입의 에스알 모터(10)가 도시되어 있다. 회전자(14)는 원주방향으로 일정간격을 두고 회전돌극(14a)이 돌출 형성된 코어가 적층되어 형성된다. 상기 구동부는 회전자(14)의 위치나 속도를 감지하는 광센서 또는 홀센서(미도시) 등으로부터 제공되는 신호를 전달받아 상기 계자코일에 흐르는 전류의 세기를 가변시킨다.1 illustrates a stator 12 having a field coil (not shown) receiving current from a driving unit (not shown), and a rotor rotatably inserted into the stator 12. 14 is shown a basic 6/4 type SR motor 10. The rotor 14 is formed by stacking cores in which the rotating protrusions 14a protrude at a predetermined interval in the circumferential direction. The driving unit receives a signal provided from an optical sensor or a hall sensor (not shown) for detecting the position or speed of the rotor 14 to change the intensity of the current flowing through the field coil.

에스알 모터(10)에 있어서, 상기 계자코일에 전류가 흐르면 고정돌극(12a)에서 전자기력이 발생되고 그 결과 고정자(12)와 회전자(14) 사이에서 발생되는 릴럭턴스 토르크에 의해 회전자(14)는 회전하게 된다. In the RAL motor 10, when a current flows in the field coil, an electromagnetic force is generated at the fixed protrusion 12a, and as a result, the rotor 14 is caused by reluctance torque generated between the stator 12 and the rotor 14. ) Rotates.

에스알 모터(10)에 있어서, 출력 토르크는 자기 회로의 릴럭턴스가 최소화되려는 방향으로 작용하고, 전류의 제곱에 비례하는 토르크의 방향은 공급하는 전류의 방향과는 무관하고 인덕턴스의 변화율에 의해 결정된다.In the SR motor 10, the output torque acts in the direction in which the reluctance of the magnetic circuit is to be minimized, and the direction of the torque proportional to the square of the current is determined by the rate of change of the inductance irrespective of the direction of the supplying current. .

에스알 모터(10)를 구동시키기 위해서는 릴럭턴스의 변화가 필요하였으며, 이를 위해서 일정한 구간마다 연속적인 펄스 여자전원의 인가가 필요하였다. 즉, 회전자(14)의 회전에 의해 고정자(12)의 여자시킬 상이 바뀌므로 지속적으로 회전자(14)의 위치를 감시하여 적절한 상을 여자할 수 있도록 전원을 인가하는 것이 필요하였다.In order to drive the SR motor 10, a change in reluctance was required, and for this purpose, continuous pulse excitation power supply was required for each predetermined section. That is, since the image to be excited of the stator 12 is changed by the rotation of the rotor 14, it is necessary to continuously monitor the position of the rotor 14 and to apply power so that the appropriate phase can be excited.

자기저항의 변화는 인덕턴스의 변화이며, 인덕턴스는 회전자(14)의 위치에 따라 도 2와 같은 근사적 사다리꼴 형태를 갖는다. 회전자(14)의 치면이 여자된 고정자(12)의 치면과 완전히 일치하는 경우 인덕턴스가 최대이며, 완전히 어긋나는 경우 인덕턴스는 최소이다.The change in magnetoresistance is a change in inductance, and the inductance has an approximate trapezoidal shape as shown in FIG. 2 according to the position of the rotor 14. The inductance is maximum when the tooth surface of the rotor 14 is completely coincident with the tooth surface of the excited stator 12, and the inductance is minimum when the tooth surface is completely displaced.

한편, 도 2에 도시된 인덕턴스를 살펴보면, 구간별로 인덕턴스가 상승하는 상, 인덕턴스가 하강하는 상, 그리고 인덕턴스의 변화가 없는 상으로 결정되어 있다. 이때, 인덕턴스가 상승하는 구간에서 모터는 정(+) 토르크를, 인덕턴스가 하강하는 구간에서는 부(-) 토르크를 발생하게 된다. On the other hand, referring to the inductance shown in Figure 2, it is determined that the inductance is rising, the inductance is falling, and the inductance does not change for each section. At this time, the motor generates a positive torque in the section where the inductance rises, and a negative torque in the section where the inductance falls.

종래에는 정(+) 토르크를 얻기 위하여 어느 상이든 회전자(14)가 인덕턴스 상승 부근에 있도록 제어 알고리즘을 구성하여 고정자(12)의 상(phase)을 여자시켰다. 그러나, 모터의 작동시, 제어 알고리즘을 통하여 정(+) 토르크를 형성하는 데에는 한계가 있었으며 이는 토르크 변동을 유발하여 토르크 리플을 증대시키는 문제점이 있었다.Conventionally, in order to obtain positive torque, the control algorithm is configured to excite the phase of the stator 12 so that the rotor 14 is near the inductance rise in any phase. However, when the motor is operated, there is a limit in forming a positive torque through a control algorithm, which causes a torque variation and increases a torque ripple.

대한민국 공개특허공보 제10-1999-0054577호(제1특허문헌)에는 권선에 병렬접속되는 캐패시터를 추가하여 권선과 캐패시터 간의 공진에 의해 급격한 전류의 감소를 완화시킴으로써 모터의 턴오프시 권선에 축적된 전류가 급격히 감소하는 것을 방지하여 소음을 줄일 수 있는 에스알 모터 구동회로가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1999-0054577 (first patent document) adds a capacitor connected in parallel to a winding to mitigate a sudden decrease in current due to resonance between the winding and the capacitor, and thus accumulated in the winding at the turn-off of the motor. An SR motor driving circuit is disclosed that can reduce noise by preventing a rapid decrease in current.

대한민국 공개특허공보 제10-1999-0061521호(제2특허문헌)에는 고정자와 회전자 사이의 공극에서 에너지의 불균일로 발생하는 코깅토크를 감소시키기 위해 회전자의 영구자석을 스큐(skew) 배열하여 설치한 영구자석 스큐 구조가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1999-0061521 (Second Patent Document) discloses that a permanent magnet of a rotor is skewed to reduce cogging torque caused by non-uniformity of energy in the gap between the stator and the rotor. The permanent magnet skew structure provided is disclosed.

그러나, 상기 특허문헌들의 모터에 있어서, 도 2와 도 3을 참조하여 설명된 바와 같이, 인덕턴스의 변화형태가 틀리고 각 상에 대응하는 다른 상의 인덕턴스가 다르게 결정되어 토르크 특성에 있어서 커다란 차이가 발생할 수 있는 구조적 문제를 해결할 수 없었으며, 그 결과 토르크 리플을 발생시켜서 소음을 효과적으로 제거할 수 없었다.
However, in the motors of the above patent documents, as described with reference to FIGS. 2 and 3, the change form of the inductance is different and the inductance of the other phase corresponding to each phase is determined differently, so that a large difference in torque characteristics may occur. No structural problem could be solved, resulting in a torque ripple that could not effectively eliminate noise.

대한민국 공개특허공보 제10-1999-0054577호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1999-0054577 대한민국 공개특허공보 제10-1999-0061521호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1999-0061521

본 발명은 상술된 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 고정자의 형상을 변형시켜서 정(+) 토르크를 얻을 수 있는 다중 구조의 에스알 모터를 제공하는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an SR motor having a multi-structure in which positive torque can be obtained by modifying a shape of a stator in order to solve the problems as described above.

본 발명의 다른 목적은 고정자의 길이방향을 따라 고정돌극을 복수개의 구역으로 분할하고 그 결과 형성된 분할돌극을 소정의 각도로 비틀어서 고정돌극의 극수를 증가시켜 기동 토르크를 향상시키고 또한 토르크 리플을 저감시킬 수 있는 다중 구조의 에스알 모터를 제공하는 데 있다.
Another object of the present invention is to divide the fixed protrusions along a longitudinal direction of the stator into a plurality of zones and to twist the resulting divided protrusions at a predetermined angle to increase the number of poles of the fixed protrusions, thereby improving the starting torque and reducing the torque ripple. The present invention is to provide a multiple motor SR motor that can be made.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면 원통형에서 일방향으로 돌출하는 고정돌극에 계자코일이 권선되어 있는 고정자와, 상기 고정자의 고정돌극에서 발생된 전자기력에 의하여 회전가능하게 설치되고 외주연에 복수개의 회전돌극이 형성되어 있는 회전자를 갖는 에스알 모터에 있어서, 상기 고정자는 길이방향을 따라서 복수개로 분할된 분할구역으로 이루어지고, 상기 고정돌극은 상기 분할구역에 각각 위치하는 복수개의 분할돌극들로 이루어지며, 상기 분할돌극들은 상기 회전자의 회전축을 중심으로 소정의 각도로 비틀어져 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, the field coil is wound around a fixed protrusion pole protruding in one direction from the cylinder, and rotatably installed by an electromagnetic force generated from the fixed pole pole of the stator. In an SR motor having a rotor having a rotating salient pole, the stator includes a plurality of divided sections along a longitudinal direction, and the fixed salient pole includes a plurality of divided salient poles respectively positioned in the divided region. The divided protrusions may be twisted at a predetermined angle about the rotation axis of the rotor.

상기 분할구역 각각에는 해당 분할구역에 위치하는 분할돌극을 권취하고 있는 계자코일이 인출되는 인출구멍이 형성된다.
In each of the divided zones, a drawing hole is formed through which the field coils winding the divided salient poles located in the divided zones are drawn out.

본 발명에 따르면, 에스알 모터의 고정자가 복수개의 분할구역으로 이루어지고 그 결과 형성된 고정돌극이 복수개의 분할돌극으로 이루어지므로, 동일 사이즈의 기존 에스알 모터에 비하여 극수가 상대적으로 증가하여 기동 토르크가 향상되고 또한 토르크 리플을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
According to the present invention, since the stator of the SR motor is composed of a plurality of divided zones, and the resultant fixed protrusion is composed of a plurality of divided protrusions, the number of poles is relatively increased as compared with the existing SR motor of the same size, and the starting torque is improved. In addition, the torque ripple can be effectively reduced.

도 1은 일반적인 에스알 모터를 도시한 도면이다.
도 2는 일반적인 에스알 모터의 회전자 위치에 따른 인덕턴스 파형과 토오크를 나타낸 그래프이다.
도 3은 일반적인 에스알 모터에서 토오크 발생원리를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 에스알 모터를 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 표시된 선 I-I를 따라 취한 에스알 모터의 고정자를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 에스알 모터의 회전자 위치에 따른 인덕턴스 파형과 토오크를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 외각회전자형 에스알 모터를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a general SR motor.
Figure 2 is a graph showing the inductance waveform and torque according to the rotor position of a typical SR motor.
3 is a graph showing a torque generation principle in a typical SR motor.
4 is a diagram illustrating an SR motor according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the stator of the SR motor taken along the line II shown in FIG. 4.
Figure 6 is a graph showing the inductance waveform and torque according to the rotor position of the SR motor according to the present invention.
7 is a diagram illustrating an outer rotor type SR motor according to the present invention.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 에스알 모터에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in the SR motor according to the present invention.

먼저, 도 4를 참조하면 에스알 모터(100)는 원통형에서 일방향으로 돌출하고 고정돌극(112, 114, 116) 각각에 계자코일(미도시)이 권선되어 있는 고정자(110)와 고정자(110)의 고정돌극(112)에서 발생된 전자기력에 의하여 회전가능하게 설치되고 외주연에 복수개의 회전돌극(122, 124, 126, 128)이 형성되어 있는 회전자(120)를 갖는다. 에스알 모터(100)는 회전자(120)가 고정자(110)의 내부에 설치되어 있는 내부회전자형(Inner-rotor type) 에스알 모터이다.First, referring to FIG. 4, the SR motor 100 protrudes in one direction from a cylindrical shape, and each of the stator 110 and the stator 110 having a field coil (not shown) wound around each of the fixing protrusions 112, 114, and 116. The rotor 120 is rotatably installed by the electromagnetic force generated by the fixed protrusion 112 and has a plurality of rotary protrusions 122, 124, 126, and 128 formed on the outer circumference thereof. The SR motor 100 is an inner rotor type (SR) motor in which the rotor 120 is installed inside the stator 110.

본 발명에 따르면, 고정자(110)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 길이방향을 따라서 복수개, 예를 들어 3개의 분할구역(110a, 110b, 110c)으로 이루어져 있으며, 그 결과 각각의 고정돌극(112, 112', 114, 114', 116, 116')은 복수개, 3개의 분할돌극으로 이루어진다. 예를 들어, 제1고정돌극(112)은 3개의 제1분할돌극(112a~112c)으로 이루어지고, 제2고정돌극(114)은 3개의 제2분할돌극(114a~114c)으로 이루어지며, 제3고정돌극(116)은 3개의 제3분할돌극(116a~116c)으로 이루어진다. 마찬가지로, 회전돌극(112', 114', 116') 각각은 3개의 분할돌극으로 이루어진다.According to the present invention, the stator 110 is composed of a plurality of, for example, three partitions 110a, 110b, 110c along the longitudinal direction, as shown in Figs. (112, 112 ', 114, 114', 116, 116 ') consists of a plurality of divided salient poles. For example, the first fixed protrusion pole 112 is composed of three first split protrusions (112a ~ 112c), the second fixed protrusion pole 114 is composed of three second split poles (114a ~ 114c), The third fixed protrusion 116 is composed of three third divided poles 116a to 116c. Similarly, each of the rotating salient poles 112 ', 114', and 116 'consists of three divided salient poles.

이때, 고정돌극 각각에 있어서 분할돌극들은 회전자(120)의 회전축을 중심으로 하여 소정의 각도로 비틀어진 상태를 유지한다.In this case, in each of the fixed protrusions, the divided protrusions maintain the twisted state at a predetermined angle about the rotation axis of the rotor 120.

도 4에는 고정자 극수 6, 회전자 극수 4를 갖는 6/4 타입의 에스알 모터가 도시되어 있지만, 고정자가 복수개의 구역으로 분할되고 고정돌극 각각은 복수개의 분할돌극으로 이루어지며, 분할돌극들이 소정의 각도로 비틀어진 상태를 유지하고 있는 구조는 다른 극수의 고정자와 회전자를 갖는 에스알 모터, 예를 들어, 3/2 타입, 10/8 타입, 12/8 타입, 24/16 타입, 36/24 타입 등의 에스알 모터에도 적용될 수 있다.In FIG. 4, a 6/4 type RAL motor having a stator pole number 6 and a rotor pole number 4 is illustrated, but the stator is divided into a plurality of zones, and each of the fixing protrusion poles is composed of a plurality of division protrusion poles. Structures that are kept twisted at an angle may be Rs motors with different number of poles and rotors, eg 3/2 type, 10/8 type, 12/8 type, 24/16 type, 36/24 It can also be applied to an SR motor such as a type.

또한, 도면에는 고정자(110)가 3개의 구역으로 분할된 상태로 도시되어 있지만, 고정자(110)의 분할 구역은 이에 한정되지 않고 적어도 2개 이상의 복수 구역으로 이루어질 수 있다.In addition, although the stator 110 is shown divided into three zones in the drawing, the divided zone of the stator 110 is not limited thereto and may include at least two or more zones.

도 5를 다시 참조하면, 고정자(110)에 있어서, 각각의 분할구역(110a, 110b, 110c)에는 해당 분할구역에 속하는 분할돌극을 권취하고 있는 계자코일의 단부를 인출할 수 있는 인출구멍(118a, 118b, 118c)이 형성된다. 제1분할구역(110a)에 속하는 고정돌극의 분할돌극(112a, 114a, 116a)들을 권취하고 있는 계자코일은 제1인출구멍(118a)을 통해서 인출되고, 제2분할구역(110b)에 속하는 고정돌극의 분할돌극(112b, 114b, 116b)들을 권취하고 있는 계자코일은 제2인출구멍(118b)을 통해서 인출되며, 제3분할구역(110c)에 속하는 고정돌극의 분할돌극(112c, 114c, 116c)들을 권취하고 있는 계자코일은 제1인출구멍(118a)을 통해서 인출된다.Referring to FIG. 5 again, in the stator 110, each of the dividing sections 110a, 110b, and 110c can take out an end portion of the field coil which winds up the divided salient pole belonging to the dividing section. 118b, 118c are formed. The field coils winding the divided protrusions 112a, 114a, and 116a of the fixed protrusions belonging to the first divided zone 110a are drawn out through the first lead-out hole 118a and fixed to belong to the second divided zone 110b. The field coils winding the divided protrusions 112b, 114b, and 116b of the protrusions are drawn out through the second extraction holes 118b, and the divided protrusions 112c, 114c, and 116c of the fixed protrusions belonging to the third division region 110c. Field coils are wound through the first lead-out hole 118a.

다른 고정돌극(112', 114', 116')의 분할돌극들을 권취하고 있는 계자코일도 위와 같은 방식으로 해당 분할구역에 형성되어 있는 인출구멍을 통해서 인출된다.The field coils winding the divided salient poles of the other fixed salient poles 112 ', 114', and 116 'are also drawn out through the withdrawal holes formed in the division area in the same manner.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상술된 바와 같이 복수개의 구역으로 분할되어 있는 고정자(110)를 구비한 에스알 모터(100)의 작동에 대해 설명한다.4 to 6, the operation of the SR motor 100 having the stator 110 divided into a plurality of zones as described above will be described.

먼저, 에스알 모터(100)의 구동부의 작동에 의해서, 회전자(120)의 제2회전돌극(124)과 제4회전돌극(128)이 위치하고 있는 제1고정돌극(112)과 제4고정돌극(112')에 권선되어 있는 계자코일에 전류가 도통되도록 턴온시킨다.First, by the operation of the driving unit of the SR motor 100, the first fixed protrusions 112 and the fourth fixed protrusions 112 and the second rotating protrusions 124 and the fourth rotating protrusions 128 of the rotor 120 are located. Turns on so that current is conducted to the field coil wound around 112 '.

이때, 제1고정돌극(112)의 분할돌극(112a, 112b, 112c)과 제4고정돌극(112')의 분할돌극에 전자기력이 발생하도록 각 인출구멍을 통해서 인출되어 있는 계자코일들 중에서 제1고정돌극(112)의 분할돌극과 제2고정돌극(112')의 분할돌극을 권취하고 있는 계자코일에 동시에 전류를 인가하는 것이 바람직하다.At this time, the first coil among the field coils drawn through each of the extraction holes so that electromagnetic force is generated in the divided protrusions 112a, 112b and 112c of the first fixed protrusion 112 and the fourth fixed protrusion 112 '. It is preferable to simultaneously apply currents to the field coils around which the divided protrusions of the fixed protrusions 112 and the divided protrusions of the second fixed protrusions 112 'are wound.

그 결과, 제1고정돌극(112)의 분할돌극(112a~112c)들중 하나와 제4고정돌극(112')의 분할돌극들중 하나와 대면하고 있는 회전자(120)의 제2회전돌극(124)과 제4회전돌극(128)은 A상의 인덕턴스가 상승하는 구간에 위치하게 되므로, A상 토르크는 정(+) 토르크를 유지하게 된다. 따라서, 회전자(120)는 토르크 리플없이 일방향으로 회전하게 된다.As a result, the second rotating protrusion of the rotor 120 facing one of the divided protrusions 112a to 112c of the first fixed protrusion 112 and one of the divided protrusions of the fourth fixed protrusion 112 '. Since the 124 and the fourth rotary salvo pole 128 are positioned in a section in which the inductance of the phase A rises, the phase A torque maintains the positive torque. Thus, the rotor 120 rotates in one direction without torque ripple.

그리고, 스윗칭에 의해 제1고정돌극(112)과 제4고정돌극(112')의 계자코일을 턴오프시키고 제2고정돌극(114)과 제5고정돌극(114')에 권선되어 있는 계자코일을 위와 같은 방식으로 턴온시켜 전자기력이 발생하게 되면, 제2고정돌극(114)의 분할돌극(114a, 114b, 114c)들중 하나 및 제5고정돌극(114')의 분할돌극들중 하나와 대면하고 있는 제1회전돌극(122) 및 제3회전돌극(126)은 B상의 인덕턴스가 상승하는 구간에 위치하게 되어, B상 토르크도 정(+) 토르크를 유지하게 된다. 그 결과, 회전자(120)는 토르크 리플없이 동일방향으로 회전하게 된다.Then, the field coils of the first fixed protrusions 112 and the fourth fixed protrusions 112 'are turned off by switching, and the field wound around the second fixed protrusions 114 and the fifth fixed protrusions 114'. When the coil is turned on in such a manner as to generate electromagnetic force, one of the divided protrusions 114a, 114b, and 114c of the second fixed protrusion 114 and one of the divided protrusions of the fifth fixed protrusion 114 ' The first rotating protrusion 122 and the third rotating protrusion 126 facing each other are positioned in a section in which the inductance of the B phase rises, so that the B phase torque also maintains a positive torque. As a result, the rotor 120 rotates in the same direction without torque ripple.

또한, 스윗칭에 의해 제2고정돌극(114)과 제5고정돌극(114')에 권선되어 있는 계자코일을 턴오프시키고 제3고정돌극(116)과 제6고정돌극(116')에 권선되어 있는 계자코일을 동시에 턴온시켜 전자기력이 발생하게 되면, 제3고정돌극(116)의 분할돌극(116a, 116b, 116c)들중 하나 및 제6고정돌극(116')의 분할돌극들중 하나와 대면하고 있는 제2회전돌극(124) 및 제4회전돌극(128)은 C상의 인덕턴스가 상승하는 구간에 위치하게 되므로, C상 토르크도 정(+) 토르크를 유지하게 된다. 그 결과, 회전자(120)는 토르크 리플없이 동일방향으로 계속 회전하게 된다.In addition, the field coils wound around the second fixed protrusions 114 and the fifth fixed protrusions 114 'are turned off by switching, and the windings are wound around the third fixed protrusions 116 and the sixth fixed protrusions 116'. When the magnetic field coils are turned on at the same time to generate electromagnetic force, one of the divided protrusions 116a, 116b, and 116c of the third fixed protrusion 116 and one of the divided protrusions of the sixth fixed protrusion 116 ' The second rotating protrusion 124 and the fourth rotating protrusion 128 facing each other are positioned in a section in which the inductance of the C phase increases, so that the C phase torque also maintains a positive torque. As a result, the rotor 120 continues to rotate in the same direction without torque ripple.

위와 같은 스윗칭 과정을 통해서 본 발명에 따른 에스알 모터(100)는 부(-) 토르크를 발생시키지 않고 정(+) 토르크를 발생시키므로 고효율 구동을 유지할 수 있다.Through the switching process as described above, the SL motor 100 according to the present invention generates positive torque without generating negative torque, and thus high efficiency driving can be maintained.

고정자(110)의 고정돌극(112~116) 각각은 복수개의 분활돌극을 가지고 있으며, 이는 모터의 극수를 기존 모터에 비하여 2배 이상의 극수를 갖는 효과를 나타낸다. 결과적으로, 본 발명에 따른 에스알 모터의 출력은 동일 사이즈의 종래 에스알 모터에 비하여 적어도 1.5배 이상의 기동 토르크를 얻을 수 있다.Each of the fixing protrusions 112 to 116 of the stator 110 has a plurality of splitting poles, which has an effect of having a pole number of two times or more than that of a conventional motor. As a result, the output of the SR motor according to the present invention can obtain a starting torque of at least 1.5 times or more as compared with the conventional SR motor of the same size.

또한, 본 발명에 따른 에스알 모터는 상대적으로 많은 극수를 가지며 이는 도 6에 도시된 바와 같이 토르크를 일정하게 발생시킬 수 있으므로 토르크 리플을 저감시켜 소음발생을 방지할 수 있다.In addition, the RAL motor according to the present invention has a relatively large number of poles, which can generate a constant torque as shown in Figure 6, thereby reducing the torque ripple can prevent the generation of noise.

한편, 도 7에는 고정자(210)가 내부에 위치하고 회전자(220)가 외부에 위치하는 외각회전자형(Outer-Rotor type) 에스알 모터(200)가 도시되어 있다. 본 발명에 따르면, 외각회전자형 에스알 모터(200)에 있어서, 고정자(210)는 복수개의 구역으로 분할되어 있으며 그 결과 고정자(210)의 고정돌극(212~216) 각각은 복수개의 분할돌극으로 이루어진다. 그리고, 고정돌극(212~216)들의 분할돌극들은 회전축을 중심으로 하여 비틀어진 상태를 유지한다.Meanwhile, FIG. 7 illustrates an outer-rotator type SR motor 200 in which the stator 210 is located inside and the rotor 220 is located outside. According to the present invention, in the outer rotor type SR motor 200, the stator 210 is divided into a plurality of zones, and as a result, each of the fixing protrusions 212 to 216 of the stator 210 is composed of a plurality of divided protrusions. . In addition, the divided protrusions of the fixed protrusions 212 to 216 maintain a twisted state about the rotation axis.

외각회전자형 에스알 모터(200)의 작동은 내부회전자형 에스알 모터(100)의 작동과 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the operation of the outer rotor type SR motor 200 is similar to the operation of the inner rotor type SR motor 100, a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 에스알 모터(100)는 상술된 바와 같이 상대적으로 높은 기동 토르크를 얻을 수 있고 또한 토르크 리플을 저감시켜 소음발생을 방지할 수 있으므로, 400rpm 이하의 저속구간에서 운행되는 엘리베이터에 효과적으로 적용될 수 있다.Since the SR motor 100 according to the present invention can obtain a relatively high starting torque as described above and can also reduce torque ripple to prevent noise, it can be effectively applied to elevators operating at low speeds of 400 rpm or less. have.

한편, 상술된 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 첨부된 특허청구범위의 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.
On the other hand, the foregoing description merely illustrates a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art should recognize that modifications and variations can be made to the present invention without departing from the spirit of the appended claims. do.

100, 200 : 에스알 모터
110, 210 : 고정자
112, 112', 114, 114', 116, 116' : 고정돌극
112a, 112b, 112c : 분할돌극
120, 220 : 회전자
122, 124, 126, 128 : 회전돌극100, 200: SR motor
110, 210: Stator
112, 112 ', 114, 114', 116, 116 ': fixed-pole
112a, 112b, 112c: split protrusion
120, 220: rotor
122, 124, 126, 128: rotating stone pole

Claims (3)

원통형에서 일방향으로 돌출하는 고정돌극에 계자코일이 권선되어 있는 고정자와, 상기 고정자의 고정돌극에서 발생된 전자기력에 의하여 회전가능하게 설치되고 외주연에 복수개의 회전돌극이 형성되어 있는 회전자를 구비한 에스알 모터에 있어서,
상기 고정자는 길이방향을 따라서 복수개로 분할된 분할구역으로 이루어지고, 상기 고정돌극은 상기 분할구역에 각각 위치하는 복수개의 분할돌극들로 이루어지며,
상기 분할돌극들은 상기 회전자의 회전축을 중심으로 소정의 각도로 비틀어져 있는 것을 특징으로 하는 다중 구조의 에스알 모터.
It has a stator in which the field coil is wound around a fixed protrusion pole protruding in one direction from a cylinder, and a rotor rotatably installed by an electromagnetic force generated from the fixed pole pole of the stator and having a plurality of rotating protrusion poles formed on the outer circumference thereof. In the SR motor,
The stator consists of a plurality of divided zones along the longitudinal direction, the fixed protrusions are composed of a plurality of divided protrusions respectively located in the divided zones,
The divided salient poles are multiple motors of multiple structures, characterized in that the twisted at a predetermined angle about the rotation axis of the rotor.
제1항에 있어서,
상기 분할구역 각각에는 해당 분할구역에 위치하는 분할돌극을 권취하고 있는 계자코일이 인출되는 인출구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 구조의 에스알 모터.
The method of claim 1,
Each of the divided zones is a multiple motor of the multiple structure, characterized in that the withdrawal hole for drawing out the field coil winding the divided pole located in the divided zone is formed.
내주연에 복수개의 회전돌극이 형성되어 있는 원통형의 회전자와, 상기 회전자의 내부에 위치하고 계자코일이 권선되어 있는 복수개의 고정돌극을 갖는 고정자를 구비한 에스알 모터에 있어서,
상기 고정자는 길이방향을 따라서 복수개로 분할된 분할구역으로 이루어지고, 상기 고정돌극은 상기 분할구역에 각각 위치하는 복수개의 분할돌극들로 이루어지며,
상기 분할돌극들은 상기 회전자의 회전축을 중심으로 소정의 각도로 비틀어져 있는 것을 특징으로 하는 다중 구조의 에스알 모터.
In the SR motor having a cylindrical rotor having a plurality of rotary poles formed on the inner circumference and a stator having a plurality of fixed poles in which the field coil is wound inside the rotor,
The stator consists of a plurality of divided zones along the longitudinal direction, the fixed protrusions are composed of a plurality of divided protrusions respectively located in the divided zones,
The divided salient poles are multiple motors of multiple structures, characterized in that the twisted at a predetermined angle about the rotation axis of the rotor.
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