KR20140060964A

KR20140060964A - 모터

Info

Publication number: KR20140060964A
Application number: KR1020120127963A
Authority: KR
Inventors: 김용호
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2014-05-21

Abstract

모터가 개시된다. 본 발명의 모터는, 복수의 스테이터코어(stator core)와, 상기 복수의 스테이터코어에 권선된 코일을 포함하는 스테이터(stator); 및 상기 스테이터의 내측에 회전 가능하도록 배치되되 복수의 영구자석(permanent magnet)를 포함하는 로터(rotor)를 포함하며, 상기 영구자석은, 상기 영구자석의 적어도 일 지점의 단면두께가 상기 영구자석의 적어도 다른 지점의 단면두께와 다를 수 있음을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 영구자석의 단면두께를 달리함으로써 감자현상을 감소시킬 수 있음은 물론, 제작비용을 절감할 수 있다.

Description

모터{MOTOR}

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 영구자석의 단면두께를 달리함으로써 감자현상을 감소시킬 수 있음은 물론, 제작비용을 절감할 수 있는 모터에 관한 것이다.

모터는, 전기에너지로부터 회전력을 얻을 수 있는 기계장치로서, 스테이터(stator)와 로터(rotor)를 포함할 수 있다. 로터는 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되며, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의하여 회전할 수 있다.

자계를 발생시키깅 위하여 영구자석(permanent magnet)를 사용하는 영구자석 모터는, 표면 부착형 영구자석 모터(surface mounted permanent magnet motor), 매입형 영구자석 모터(interior type permanent magnet motor), 스포크형 영구자석 모터(spoke type permanent magent motor) 등으로 구분될 수 있다.

로터가 회전하는 과정에서 스테이터에서 발생되는 자속이 영구자석에 영향을 미칠 수 있다. 영구자석가 자속에 지속적으로 노출되면, 영구자석에 형성된 자속의 세기가 감소되는 감자(減磁) 현상이 발생할 수 있다.

본 발명은 영구자석의 단면두께를 달리함으로써 감자현상을 감소시킬 수 있음은 물론, 제작비용을 절감할 수 있는 모터에 관한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 복수의 스테이터코어(stator core)와, 상기 복수의 스테이터코어에 권선된 코일을 포함하는 스테이터(stator); 및 상기 스테이터의 내측에 회전 가능하도록 배치되되 복수의 영구자석(permanent magnet)를 포함하는 로터(rotor)를 포함하며, 상기 영구자석은, 상기 영구자석의 적어도 일 지점의 단면두께가 상기 영구자석의 적어도 다른 지점의 단면두께와 다를 수 있다.

상기 영구자석은, 복수개가 나란히 상호 대칭된 형태로 배치될 수 있다.

상기 복수개의 영구자석은, 제1 영구자석과 제2 영구자석을 포함하며, 상기 제1,2 영구자석이 상호 인접한 측 모서리의 제1 단면두께는 상기 모서리에 대향된 다른 모서리의 제2 단면두께보다 얇을 수 있다.

상기 제1,2 단면두께의 차이에 해당하는 부분에 상기 영구자석보다 투자율이 높은 금속강판이 위치할 수 있다.

상기 영구자석의 중앙측 단면두께는 상기 영구자석의 외측 단면두께보다 얇을 수 있다.

본 발명에 따른 모터는, 영구자석의 단면두께를 달리함으로써 감자현상을 감소시킬 수 있음은 물론, 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.
도 2 내지 4는 도 1 모터의 영구자석을 도시한 도면이다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다

이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)는, 스테이터(110, stator)와, 스테이터(110)의 내측에 회전 가능하도록 위치한 로터(120, rotor)를 포함할 수 있다.

스테이터(110)는, 다수의 강판이 모터(100)의 형상을 따라 원통형상으로 적층된 형태일 수 있다. 스테이터(110)는, 코일이 권취되어 있는 코어(111)와, 코어의 원주 방향에 배열된 슬롯(112)을 포함할 수 있다.

로터(120)는, 스테이터(110)에 대응되도록 다수의 강판이 원통형상으로 적층된 형태일 수 있으며, 스테이트(110)의 내측 중공에 삽입될 수 있다. 로터(120)는, 로터코어(123)와, 로터코어(123)를 따라 원주 방향으로 배치된 복수의 영구자석(121)을 포함할 수 있다.

영구자석(121)은, 온도의 변화 및/또는 회전하는 스테이터 측으로부터의 자속의 영향에 의하여 불가역 감자(不可逆減磁)될 수 있다. 즉, 영구자석(121)의 자력이 회복불가능하도록 감소될 수 있음을 의미한다. 특히나, 자동차구동모터의 경우 운전환경이 고온이며, 고속에서 약계자 제어시 d축 방향 전기자 반작용이 커져 영구자석의 감자에 취약해질 수 있다.

영구자석(121)의 자력이 감소되면, 모터의 성능이 저하될 수 있다. 따라서 영구자석(121)의 감자를 최소하는 설계가 필요할 수 있다. 종래에는, 영구자석(121)의 크기를 크게 하는 방법으로 감자의 영향을 줄이고자 하였다. 모터(100)의 생산단가 중에서 영구자석(121)의 비중이 크다는 점을 고려할 때, 영구자석(121)의 크기를 크게하는 방법은 생산비용의 증가를 초래하는 문제점이 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)는, 영구자석(121)의 형상 및/또는 배치를 다양하게 하여 생산비용의 증가를 최소화하면서도 감자 현상을 최소화할 수 있는 방법을 제시할 수 있다.

도 2 내지 4는 도 1 모터의 영구자석을 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)는 다양한 형태의 영구자석(121)을 통하여 감자 현상을 최소화할 수 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 로터(120)에는 영구자석(121)의 단면두께가 변화된 영구자석(121)이 매립되어 있을 수 있다. 단면두께는, 영구자석(121)의 외측 단면두께인 D1이 중앙측 단면두께인 D2에 비하여 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 영구자석(121)의 중앙측에는 형상변화부(125)가 존재할 수 있음을 의미한다. 통상적으로 영구자석의 모서리 측인 외측이 감자에 더 취약할 수 있다. 따라서 감자 현상에 저항할 수 있도록 외측인 모서리 측의 단면두께를 중앙측 보다 두껍게 할 수 있다. 영구자석(121)의 중앙측에 형상변화부(125)가 존재함으로써 전체를 두껍게 하던 종래에 비하여, 영구자석(121)의 사용량을 줄일 수 있다. 따라서 모터(100)의 생산단가를 낮출 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 로터(120)에는 복수의 영구자석(121)이 매립되어 있을 수 있다. 복수의 영구자석(121)은 나란히 상호 대칭된 형태로 배치되어 있을 수 있다. 즉, 제1,2 영구자석(121a, 121b)가 일정한 이격거리(W)를 두고 배치될 수 있음을 의미한다. 상호 인접한 측 모서리의 제1 단면두께(D2, D3)는, 이에 대향된 외측 모서리의 제2 단면두께(D1, D4) 보다 얇을 수 있다. 단면두께의 차이에 해당하는 부분은 제1,2 형상변화부(125a,125b)가 존재할 수 있다.

영구자석(121)을 제1,2 영구자석(121a, 121b)로 분할하여 배치함으로써, 맴돌이 전류(Eddy Current)에 의한 와전류 손실(Joule Loss)를 감소시킬 수 있다. 따라서 영구자석의 온도가 상승하는 현상을 줄일 수 있어, 불가역 감자를 감소시킬 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 로터(120)에 매립된 복수의 영구자석(121)의 제1,2 형상변화부(125a, 125b)에는, 영구자석보다 투자율(透磁率)이 높은 금속강판이 위치할 수 있다. 즉, 외측 단면두께인 D1과 중앙측 단면두께인 D2의 차이인 D5 두께만큼 금속강판이 적층될 수 있음을 의미 한다. 제1,2 형상변화부(125a, 125b)에 금속강판이 위치하면, q축 자기저항이 감소되어 결과적으로 릴럭턴스 토크(reluctance torque)가 증가되는 효과를 기대할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 모터 110 : 스테이터
120 : 로터 121 : 영구자석

Claims

복수의 스테이터코어(stator core)와, 상기 복수의 스테이터코어에 권선된 코일을 포함하는 스테이터(stator); 및
상기 스테이터의 내측에 회전 가능하도록 배치되되 복수의 영구자석(permanent magnet)를 포함하는 로터(rotor)를 포함하며,
상기 영구자석은,
상기 영구자석의 적어도 일 지점의 단면두께가 상기 영구자석의 적어도 다른 지점의 단면두께와 다른 것을 특징으로 하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 영구자석은,
복수개가 나란히 상호 대칭된 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 복수개의 영구자석은,
제1 영구자석과 제2 영구자석을 포함하며,
상기 제1,2 영구자석이 상호 인접한 측 모서리의 제1 단면두께는 상기 모서리에 대향된 다른 모서리의 제2 단면두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 모터.
제3 항에 있어서,
상기 제1,2 단면두께의 차이에 해당하는 부분에 상기 영구자석보다 투자율이 큰 금속강판이 위치한 것을 특징으로 하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 영구자석의 중앙측 단면두께는 상기 영구자석의 외측 단면두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 모터.