KR20140064230A - Hairpin winding motor - Google Patents

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KR20140064230A
KR20140064230A KR1020120131309A KR20120131309A KR20140064230A KR 20140064230 A KR20140064230 A KR 20140064230A KR 1020120131309 A KR1020120131309 A KR 1020120131309A KR 20120131309 A KR20120131309 A KR 20120131309A KR 20140064230 A KR20140064230 A KR 20140064230A
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winding motor
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정대성
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현대모비스 주식회사
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Abstract

Disclosed is a hairpin winding motor. The hairpin winding motor according to the present invention includes: a stator which includes a stator core, a plurality of slots which are formed on the stator core, and at least one hairpin which is inserted into the slots; and a rotor which is rotationally arranged in the stator and includes a plurality of permanent magnets. At least one hairpin includes a conductive layer which is divided into a plurality of regions and a plurality of coating layers which are formed between the conductive layers with the divided regions. According to the present invention, the efficiency of the motor is improved by reducing a copper loss by including the conductive layers and the coating layers.

Description

헤어핀 권선모터{HAIRPIN WINDING MOTOR}Hairpin winding motor {HAIRPIN WINDING MOTOR}

본 발명은 헤어핀 권선모터에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 도전층과 코팅층을 포함하여 동손을 줄임으로써 모터의 효율을 높일 수 있는 헤어핀 권선모터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hairpin winding motor, and more particularly, to a hairpin winding motor that includes a plurality of conductive layers and a coating layer to reduce the loss of coiling, thereby increasing the efficiency of the motor.

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.A motor is a mechanical device capable of obtaining a rotational force from electric energy, and may include a stator and a rotor. The rotor is configured to interact electromagnetically with the stator and can rotate by a force acting between the magnetic field and the current flowing in the coil.

스테이터의 스테이터 코어에는 다수의 슬롯이 형성되어 있을 수 있다. 슬롯에는 와이어가 권취되며, 각 와이어는 리드와이어에 결선됨으로써 전원을 인가받는다. 슬롯에 권취되는 와이어는, 일반 권선 방식과 헤어핀 권선 방식이 있을 수 있다. A plurality of slots may be formed in the stator core of the stator. A wire is wound on the slot, and each wire is connected to a lead wire to receive power. The wire wound around the slot may be a normal winding type or a hairpin winding type.

일반 권선 방식은, 상대적으로 얇은 다수의 와이어를 슬롯에 권취하는 방식이다. 일반 권석 방식에 의하면, 소선수의 적용이 가능하므로 고속에서의 표피효과(skin effect)가 적게 발생하는 장점이 있으나, 권취된 다수의 코일 사이에서 공간의 낭비로 인한 점적률의 저하가 발생하는 단점이 있다.The conventional winding method is a method in which a relatively thin wire is wound around a slot. According to the general crenellation method, the small skin effect can be generated at a high speed since the small bow can be applied. However, the disadvantage that the drop in cost due to the waste of space occurs between the multiple coils wound .

헤어핀 권선 방식은, 상대적으로 굵은 와이어를 슬롯에 삽입하는 방식이다. 헤어핀 권선 방식에 의하면, 코일 사이의 공간 낭비가 없으므로 점적률을 극대화할 수 있어, 저항감소로 인한 출력의 향상을 기대할 수 있다. 다만, 소선수를 적용할 수 없어 고속운전을 위한 주파수 증가시 표면효과에 의한 동손(copper loss)가 증가되어 결과적으로 효율이 감소될 수 있는 문제가 있다.The hairpin winding method is a method of inserting a relatively thick wire into the slot. According to the hairpin winding method, since there is no waste of space between the coils, it is possible to maximize the drop-out rate, and the output can be expected to be improved by reducing the resistance. However, there is a problem that the small loss can not be applied and the copper loss due to the surface effect is increased when the frequency for high-speed operation is increased, resulting in a decrease in efficiency.

본 발명은 복수의 도전층과 코팅층을 포함하여 동손을 줄임으로써 모터의 효율을 높일 수 있는 헤어핀 권선모터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hairpin winding motor that includes a plurality of conductive layers and a coating layer to reduce the loss of coiling, thereby increasing the efficiency of the motor.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 권선모터는, 스테이터 코어(stator core)와, 상기 스테이터 코어에 형성된 복수의 슬롯과, 상기 복수의 슬롯에 삽입된 적어도 하나의 헤어핀을 포함하는 스테이터(stator); 및 상기 스테이터의 내측에 회전 가능하도록 배치되되 복수의 영구자석(permanent magnet)을 포함하는 로터(rotor)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 헤어핀은, 복수의 영역으로 구획된 도전층과, 상기 복수의 영역으로 구획된 도전층 사이에 마련된 복수의 코팅층을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hair pin winding motor including a stator core, a plurality of slots formed in the stator core, and at least one hair pin inserted into the plurality of slots, A stator comprising; And a rotor rotatably disposed inside the stator, the rotor including a plurality of permanent magnets, wherein the at least one hair pin includes: a conductive layer partitioned into a plurality of regions; And a plurality of coating layers provided between the conductive layers partitioned into the regions.

상기 복수의 코팅층은, 상기 복수의 영역으로 구획된 도전층 사이를 절연하는 절연 코팅막일 수 있다.The plurality of coating layers may be an insulating coating film for insulating between the conductive layers partitioned by the plurality of regions.

상기 적어도 하나의 헤어핀은, 상기 적어도 하나의 헤어핀의 반경방향으로 상기 도전층과 상기 코팅층이 반복될 수 있다.The at least one hairpin may repeat the conductive layer and the coating layer in the radial direction of the at least one hairpin.

상기 적어도 하나의 헤어핀은, 상기 적어도 하나의 헤어핀의 반경방향으로 상기 도전층과 상기 코팅층이 교번적으로 적층될 수 있다.The at least one hairpin may be alternately laminated with the conductive layer and the coating layer in the radial direction of the at least one hairpin.

상기 복수의 영역으로 구획된 도전층은, 제1 도전층과 제2 도전층을 포함하며, 상기 제1,2 도전층은, 상기 제1,2 도전층의 단면 형상, 단면 면적, 체적 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다.The conductive layer partitioned by the plurality of regions may include a first conductive layer and a second conductive layer, and the first and second conductive layers may have a cross-sectional shape, a cross-sectional area, One can be different.

본 발명에 따른 헤어핀 권선모터는, 복수의 도전층과 코팅층을 포함하여 동손을 줄임으로써 모터의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.The hairpin winding motor according to the present invention includes a plurality of conductive layers and a coating layer to reduce copper loss, thereby improving the efficiency of the motor.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 권선모터를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1 헤어핀 권선모터의 사시도이다.
도 3은 도 1 헤어핀 권선모터의 헤어핀을 도시한 도면이다.
도 4는 도 3 헤어핀이 권선된 헤어핀 권선모터 스테이터의 사시도이다.
도 5 내지 도 10은 도 3 헤어핀의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.1 is a view showing a hairpin winding motor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view of the hairpin winding motor of Fig. 1;
FIG. 3 is a view showing a hair pin of the hairpin winding motor of FIG. 1;
Fig. 4 is a perspective view of the hairpin winding motor stator of Fig. 3 where the hairpin is wound.
Figures 5-10 illustrate various embodiments of the hairpin of Figure 3.

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 불과하다The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. Like reference numerals designate like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Further, numerals (e.g., first, second, etc.) used in the description process of this specification are only an identifier for distinguishing one component from another component

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. Hereinafter, a mobile terminal related to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 권선모터를 도시한 도면이다.1 is a view showing a hairpin winding motor according to an embodiment of the present invention.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 권선모터(100)는, 스테이터(110, stator)와, 스테이터(110)의 내측에 회전 가능하도록 위치한 로터(120, rotor)를 포함할 수 있다.The hairpin winding motor 100 according to an embodiment of the present invention includes a stator 110 and a rotor 120 rotatably disposed inside the stator 110 .

스테이터(110)는, 다수의 강판이 헤어핀 권선모터(100)의 형상을 따라 원통형상으로 적층된 형태일 수 있다. 스테이터(110)는, 헤어핀(도 3의 200)이 권선되어 있는 스테이터 코어(111)와, 스테이터 코어(111)의 원주 방향에 배열된 슬롯(112)을 포함할 수 있다.The stator 110 may be formed by stacking a plurality of steel plates in a cylindrical shape along the shape of the hairpin winding motor 100. The stator 110 may include a stator core 111 in which a hair pin 200 is wound and a slot 112 arranged in the circumferential direction of the stator core 111.

로테이터(120)는, 스테이터(110)에 대응되도록 다수의 강판이 원통형상으로 적층된 형태일 수 있으며, 스테이터(110)의 내측 중공에 삽입될 수 있다. 로테이터(120)는, 로테이터 코어(123)와, 로테이터 코어(123)를 따라 원주 방향으로 배치된 복수의 영구자석(121)을 포함할 수 있다.The rotator 120 may have a plurality of steel plates stacked in a cylindrical shape corresponding to the stator 110 and may be inserted into the hollow inside the stator 110. The rotator 120 may include a rotator core 123 and a plurality of permanent magnets 121 arranged in the circumferential direction along the rotator core 123.

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, 헤어핀 권선모터(100)가 고속으로 회전하는 경우 발생할 수 있는 동손(copper loss)으로 인한 발열로 인하여 영구자석(121)에 불가역 감자 현상이 발생할 수 있다. 다만, 동손은 헤어핀 권선모터(100)의 형태에 따라서 감소될 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 권선모터(100)는 동손의 발생을 최소화하는 형태의 헤어핀(도 3의 200)을 포함할 수 있다.The permanent magnet 121 can be irreversibly demagnetized by the change of temperature and / or the influence of the magnetic flux from the rotating stator side. That is, it means that the magnetic force of the permanent magnet 121 can be reduced so as not to be recovered. Particularly irreversible potato phenomenon may occur in the permanent magnet 121 due to heat generation due to copper loss which may occur when the hairpin winding motor 100 rotates at a high speed. However, the copper loss may be reduced according to the shape of the hairpin winding motor 100, and the hairpin winding motor 100 according to the embodiment of the present invention may be configured such that the hairpin 200 (FIG. 3) .

도 2는 도 1 헤어핀 권선모터의 사시도이다.Fig. 2 is a perspective view of the hairpin winding motor of Fig. 1;

이에 도시한 바와 같이, 스테이터(110)는 전체적으로 원형 고리 또는 링 형태로 형성될 수 있다.As shown therein, the stator 110 may be formed in a circular ring or ring shape as a whole.

스테이터(110)에는 슬롯(112)이 형성될 수 있다. 슬롯(112)은 스테이터(110)의 내주에서 외주측을 향해 형성될 수 있다. 또는, 슬롯(112)은 스테이터(110)의 반경 방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있다.A slot 112 may be formed in the stator 110. The slot 112 may be formed from the inner circumference to the outer circumference side of the stator 110. Alternatively, the slot 112 may extend a predetermined distance in the radial direction of the stator 110.

슬롯(112)은 다층 구조로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 슬롯(112)에는 스테이터(110)의 반경 방향으로 복수개의 층(115)이 형성될 수 있다. 도 2의 경우, 하나의 슬롯(112)에 총 4개의 층(115)이 형성된 경우를 예시하였다. 다만, 슬롯(112)에 형성되는 층(115)의 개수는 모터출력, 권선설계방법 등에 따라 변경될 수 있다. 이하에서는, 도 2에 예시된 바와 같이, 하나의 슬롯(112)에 4개의 층(115)이 형성된 경우를 중심으로 설명하도록 하며, 스테이터(110)의 내주측에 배치된 순으로, 각 층(115)을 제 1 내지 4 층(115a, 115b, 115c, 115d)으로 지칭하도록 한다.The slots 112 may be formed in a multi-layered structure. In other words, a plurality of layers 115 may be formed in the slot 112 in the radial direction of the stator 110. In the case of FIG. 2, a total of four layers 115 are formed in one slot 112. However, the number of the layers 115 formed in the slots 112 may be changed according to motor output, winding design method, and the like. Hereinafter, the case where four layers 115 are formed in one slot 112 will be described with reference to FIG. 2, 115 are referred to as first to fourth layers 115a, 115b, 115c, and 115d.

또한, 스테이터(110)에는 복수개의 슬롯(112)이 형성될 수 있다. 복수개의 슬롯(112)은 스테이터(110)의 둘레 방향을 따라 방사형으로 배치될 수 있다. 스테이터(110)에 형성되는 슬롯(112)의 개수는 모터출력, 권선설계방법 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 필요에 따라, 스테이터(110)에는 60개 또는 72개의 슬롯(112)이 형성될 수 있다.Also, a plurality of slots 112 may be formed in the stator 110. The plurality of slots 112 may be radially disposed along the circumferential direction of the stator 110. The number of slots 112 formed in the stator 110 may be changed according to motor output, winding design method, and the like. For example, 60 or 72 slots 112 may be formed in the stator 110 as required.

도 3은 도 1 헤어핀 권선모터의 헤어핀을 도시한 도면이다.FIG. 3 is a view showing a hair pin of the hairpin winding motor of FIG. 1;

이에 도시한 바와 같이, 헤어핀(200)은 전체적으로 U자형 또는 V자형으로 형성될 수 있다. 후술할 바와 같이, 헤어핀(200)은 복수개가 접합되어 코일 권선부를 이루게 되며, 이를 위해, 전기적 도체로 형성될 수 있다.As shown in the drawing, the hair pin 200 may be formed in a U-shape or a V-shape as a whole. As will be described later, a plurality of hair pins 200 are joined to form a coil winding portion. For this purpose, the hair pins 200 may be formed of an electrical conductor.

헤어핀(200)은 한 쌍의 레그부(210) 및 헤드부(220)를 구비할 수 있다. 한 쌍의 레그부(210)는 각각 스테이터(110)의 슬롯(도 2의 112)에 삽입 체결되게 된다. 또한, 각각의 레그부(210)는 스테이터(110)의 슬롯(도 2의 112)에 수용되며, 일부는 스테이터(110)의 슬롯(110) 밖으로 노출되게 된다. 또한, 각 레그부(210)의 단부는 다른 헤어핀의 레그부와 접속되게 된다. The hair pin 200 may include a pair of leg portions 210 and a head portion 220. The pair of leg portions 210 are inserted into the slots (112 in Fig. 2) of the stator 110, respectively. 2) of the stator 110 and a portion thereof is exposed to the outside of the slot 110 of the stator 110. In addition, Further, the ends of the leg portions 210 are connected to the leg portions of the other hair pins.

한편, 헤어핀(200)은 대략 사각 형태의 단면을 가지는 각형 코일로 형성될 수 있다. 상기와 같은 각형 코일은 슬롯(도 2의 112) 내 코일의 점적율을 높여 모터 출력을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the hair pin 200 may be formed as a rectangular coil having a substantially rectangular cross section. The rectangular coil as described above can improve the motor output by increasing the rate of the coil in the slot (112 in FIG. 2).

도 4는 도 3 헤어핀이 권선된 헤어핀 권선모터 스테이터의 사시도이다.Fig. 4 is a perspective view of the hairpin winding motor stator of Fig. 3 where the hairpin is wound.

이에 도시한 바와 같이, 헤어핀 권선모터(도 1의 100)는 스테이터(110)에 헤어핀(200)을 복수개 체결하여 코일 권선을 형성하게 된다.As shown in FIG. 1, the hairpin winding motor 100 (shown in FIG. 1) combines a plurality of hair pins 200 with the stator 110 to form coil windings.

보다 구체적으로, 헤어핀(200)은 양쪽 레그부(210)가 각각 스테이터(110)에 형성된 슬롯(도 2의 112)으로 삽입 체결될 수 있다. 이때, 헤어핀(200)의 양쪽 레그부(210)는 소정 슬롯 이격되도록 체결될 수 있다. 예를 들면, 헤어핀(200)의 한 쪽 레그부(210)가 1번 슬롯으로 체결되면, 다른 쪽 레그부(210)는 상기 1번 슬롯에서 6개 슬롯 이격된 7번 슬롯으로 체결될 수 있다. 다만, 헤어핀(200)의 양쪽 레그부(210)가 이격된 슬롯 개수는 권선설계방법에 따라 다양하게 변경될 수 있다.More specifically, the hair pin 200 can be inserted into a slot (112 in FIG. 2) formed in the stator 110 of both leg portions 210. At this time, both the leg portions 210 of the hair pin 200 may be fastened so as to be spaced apart by a predetermined slot. For example, when one leg portion 210 of the hairpin 200 is fastened in the first slot, the other leg portion 210 can be fastened to the seventh slot spaced by six slots from the first slot . However, the number of slots in which the leg portions 210 of the hair pin 200 are spaced apart may be variously changed according to the winding design method.

또한, 헤어핀(200)의 각 레그부(210)는 각 슬롯(도 2의 112)에 하나의 층(도 2의 115)을 채우게 된다. 다시 말하면, 각 슬롯(도 2의 112)의 각 층(도 2의 115)에는 각각 레그부(210)가 삽입 체결되게 된다. 즉, 제 1 내지 4 층(도 2의 115a, 115b, 115c, 115d)에는 각각 헤어핀(200)의 레그부(210)가 삽입 체결되게 되며, 따라서 하나의 슬롯(도 2의 112)에는 반경 방향을 따라 4개의 레그부(210)가 배치될 수 있다.Each leg portion 210 of the hairpin 200 also fills one slot (115 of FIG. 2) in each slot (112 of FIG. 2). In other words, the leg portions 210 are inserted into the respective layers (115 in Fig. 2) of each slot (112 in Fig. 2). That is, the leg portions 210 of the hair pins 200 are inserted into the first through fourth layers 115a, 115b, 115c, and 115d, respectively, The four leg portions 210 may be disposed along the longitudinal direction.

상기와 같은 헤어핀(200)의 체결방법은 당해 분야에서 공지된 것이며, 본 발명의 기술적 요지와는 거리가 있으므로, 보다 구체적인 설명은 생략하도록 한다.The above-described method of fastening the hairpin 200 is well known in the art, and is not described in the technical scope of the present invention, so a more detailed description will be omitted.

한편, 상기와 같이 스테이터(110)의 각 슬롯(도 2의 112)에 복수개의 헤어핀(200)이 체결되면, 각 헤어핀(200)은 슬롯(도 2의 112) 밖으로 노출된 노출부가 벤딩 또는 트위스팅 가공되어 결과적으로 도 3과 같은 형태를 이루게 된다. 즉, 스테이터(110)의 일측으로는 헤어핀(200)의 접속단부(213)가 원형 고리 또는 링 형태로 연속 배치되며, 반대측으로는 헤어핀(200)의 헤드부(220)가 원형 고리 또는 링 형태로 배치되게 된다. 설명의 편의를 위하며, 헤어핀(200)의 접속단부(213)가 배치된 쪽을 ‘레그측’으로 지칭하고, 헤어핀(200)의 헤드부(220)가 배치된 쪽을 ‘헤드측’으로 지칭하기로 한다.When a plurality of hair pins 200 are fastened to the respective slots 112 of the stator 110 as described above, each of the hair pins 200 may be bent or twisted And as a result, it becomes a shape as shown in Fig. The connecting end 213 of the hair pin 200 is continuously arranged at one side of the stator 110 in the form of a circular ring or ring and the head part 220 of the hair pin 200 is formed in a circular ring or ring shape . The side on which the connecting end 213 of the hair pin 200 is disposed is referred to as a leg side and the side on which the head portion 220 of the hair pin 200 is disposed is referred to as a head side .

레그측에서 헤어핀(200)의 접속단부(213)는 슬롯(도 2의 111)에 형성된 층(도 2의 115)의 개수에 따라 스테이터 코어(110)의 반경 방향으로 복수개 배치될 수 있다. 다시 말하면, 슬롯(도 2의 111)에 형성된 제 1 내지 4 층(도 2의 115a, 115b, 115c, 115d)에는 각각 헤어핀(200)의 레그부(210)가 삽입 체결되게 되므로, 레그측에서는 접속단부(213)가 반경 방향으로 4개씩 배치된 형태를 이루게 된다. 설명의 편의를 위하여, 스테이터 코어(110)의 내주측에 배치된 순으로, 각 접속단부(213)를 제 1 내지 4 접속단부(213a, 213b, 213c, 213d)로 지칭하기로 한다.The connecting ends 213 of the hair pins 200 on the leg side can be arranged in a plurality of radial directions of the stator core 110 according to the number of layers (115 in Fig. 2) formed in the slots (111 in Fig. 2). In other words, since the leg portions 210 of the hair pins 200 are inserted into the first to fourth layers (115a, 115b, 115c and 115d in Fig. 2) formed in the slots (111 in Fig. 2) And the end portions 213 are arranged in four radial directions. The connecting end portions 213 are referred to as first to fourth connecting end portions 213a, 213b, 213c, and 213d in this order from the inner circumferential side of the stator core 110 for convenience of explanation.

헤어핀 권선모터(도 1의 100)의 경우, 상기와 같은 접속단부(213)를 접속시켜 코일 권선을 형성하게 된다. 즉, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)를 접속하고, 제 3, 4 접속단부(213c, 213d)를 접속시켜 각각의 헤어핀(200)을 전기적으로 연결하고, 하나의 코일 권선을 이루게 된다. 통상적으로, 상기와 같은 접속단부(213) 간은 용접을 통해 연결되고 있다. 즉, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)와 제 3, 4 접속단부(213c, 213d) 사이에 절연지를 넣고, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b) 간 또는 제 3, 4 접속단부(213c, 213d) 간 용접 접합하여 각 헤어핀(200) 간의 전기적 연결이 이뤄지게 된다.In the case of the hairpin winding motor (100 in FIG. 1), the connection end 213 as described above is connected to form a coil winding. That is, the first and second connection ends 213a and 213b are connected to each other and the third and fourth connection ends 213c and 213d are connected to electrically connect the respective hair pins 200 to form a single coil winding . Normally, the connection ends 213 are connected through welding. That is, insulating paper is inserted between the first and second connecting ends 213a and 213b and the third and fourth connecting ends 213c and 213d and the insulating paper is inserted between the first and second connecting ends 213a and 213b or between the third and fourth connecting ends 213a and 213b, (213c, 213d) so that electrical connection is established between the respective hair pins (200).

도 5 내지 도 10은 도 3 헤어핀의 다양한 실시예를 도시한 도면이다.Figures 5-10 illustrate various embodiments of the hairpin of Figure 3.

이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀(200)은, 구획된 도전층(203)과 코팅층(201)을 포함할 수 있다. As shown in these drawings, the hairpin 200 according to an embodiment of the present invention may include a partitioned conductive layer 203 and a coating layer 201. [

헤어핀(200)이 하나의 도체가 아닌 복수의 층으로 구성됨으로 인하여, 고속 운전시 주파수 증가로 인한 표피 효과(skin effect)를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 고속 운전시 표피 효과로 인하여 전류가 흐르는 면적이 작아지는 경우라고 하더라도 각각의 층마다 전류가 흐름으로 인하여 동손을 최소화할 수 있다. 즉, 전류가 다층으로 분산되어 전달되므로 동손을 감소킬 수 있으며, 그로 인하여 발열이 작아져 영구자석(도 1의 121)의 불가역 감자 현상을 감소시킬 수 있다. 따라서 보다 효율 높은 모터를 설계할 수 있다.Since the hair pin 200 is composed of a plurality of layers rather than a single conductor, the skin effect due to the increase in frequency during high-speed operation can be reduced. For example, even when the current flowing area is reduced due to the skin effect during high-speed operation, the copper loss can be minimized due to current flow in each layer. That is, since the electric current is dispersed and transmitted in multiple layers, it is possible to reduce the copper loss, and as a result, the heat generation is reduced, and irreversible potato phenomenon of the permanent magnet (121 in FIG. 1) can be reduced. Therefore, a more efficient motor can be designed.

도 5에 도시한 바와 같이, 헤어핀(200)에는 반경방향으로 도전층(203)과 코팅층(201)이 교번적으로 적층되어 있을 수 있다. 예를 들어, 최외각에 제1 코팅층(201a)이 존재하고, 그 안에 제1 도전층(203a)이 존재할 수 있음을 의미한다. 제1 도전층(203a)의 내측에는 제2 코팅층(201b), 제2 도전층(203b), 제3 코팅층(201c), 제3 도전층(203c), 제4 코팅층(201d), 제4 도전층(203d)이 순차적으로 적층될 수 있다. 도전층(203)과 코팅층(201)이 순차적으로 교번적으로 적층됨으로 인하여, 하나의 헤어핀(200)으로 복수의 코일이 존재하는 것과 같은 효과를 거둘 수 있다. 따라서 주파수가 증가되는 상황에서도 동손을 최소화 할 수 있다. 즉, 각 제1 내지 4 도전층(203a, 203b, 203c, 203d)을 통하여 전류가 흐르도록 함으로써 헤어핀(200)의 외측 표면으로만 전류가 흘러 동손이 증가되던 종래의 문제를 해결할 수 있음을 의미한다.As shown in FIG. 5, the hair pin 200 may have a conductive layer 203 and a coating layer 201 alternately stacked in a radial direction. For example, it means that the first coating layer 201a is present at the outermost layer, and the first conductive layer 203a may be present therein. A second coating layer 201b, a second conductive layer 203b, a third coating layer 201c, a third conductive layer 203c, a fourth coating layer 201d, a fourth conductive layer 203c, Layer 203d may be sequentially stacked. Since the conductive layer 203 and the coating layer 201 are sequentially stacked, an effect similar to the presence of a plurality of coils in one hairpin 200 can be obtained. Therefore, the hand loss can be minimized even when the frequency is increased. That is, the current flows through each of the first to fourth conductive layers 203a, 203b, 203c, and 203d, thereby solving the conventional problem that the current flows only to the outer surface of the hairpin 200, do.

도 6에 도시한 바와 같이, 제1 내지 4 헤어핀(200a, 200b, 200c, 200d)를 로테이터 코어(123)에 권취할 수 있다. 각 헤어핀(200)은, 도전층(203)과 코팅층(201)이 순차적으로 존재함으로 인하여 전류가 효과적으로 통전될 수 있다.The first to fourth hair pins 200a, 200b, 200c, and 200d may be wound around the rotator core 123 as shown in FIG. In each of the hairpins 200, since the conductive layer 203 and the coating layer 201 are sequentially present, current can be effectively conducted.

도 7에 도시한 바와 같이, 헤어핀(200)은, 헤어핀(200)의 길이방향으로 복수의 도전층(203)이 존재할 수 있다. 각 도전층(203a 내지 203d)의 외측은 코팅되어 있을 수 있다. 또한, 헤어핀(200)의 최외각에도 코팅층(201)이 존재할 수 있다.7, in the hairpin 200, a plurality of conductive layers 203 may exist in the longitudinal direction of the hairpin 200. The outside of each of the conductive layers 203a to 203d may be coated. Also, the coating layer 201 may be present at the outermost periphery of the hairpin 200.

도 8에 도시한 바와 같이, 복수의 도전층(203)이 존재하는 제1 내지 4헤어핀(200a, 200b, 200c, 200d)이 로테이터 코어(123)에 권취되어 있을 수 있다. 따라서 고속으로 회전하는 경우와 같이 주파수가 증가되는 상황에서도 동손이 최소화될 수 있다.The first to fourth hair pins 200a, 200b, 200c, and 200d having a plurality of conductive layers 203 may be wound around the rotator core 123, as shown in FIG. Therefore, the hand loss can be minimized even when the frequency is increased as in the case of rotating at high speed.

도 9에 도시한 바와 같이, 헤어핀(200)의 복수의 도전층(203)은 단면 형상, 단면 면적, 체적 중 적어도 하나가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 도전층(203a)의 단면 형상, 단면 면적, 체적은 제2 내지 5 도전층(203b 내지 203e)와 다를 수 있음을 의미한다. 각 도전층(203)의 형상, 면적, 체적은, 모터의 효율을 최대화 할 수 있도록 설계될 수 있다.As shown in Fig. 9, at least one of the cross-sectional shape, the cross-sectional area, and the volume of the plurality of conductive layers 203 of the hair pin 200 may be different from each other. For example, the cross-sectional shape, cross-sectional area, and volume of the first conductive layer 203a may be different from that of the second to fifth conductive layers 203b to 203e. The shape, area, and volume of each conductive layer 203 can be designed so as to maximize the efficiency of the motor.

도 10에 도시한 바와 같이, 제1 내지 4헤어핀(200a, 200b, 200c, 200d)은 로테이터 코어(123)에 권취되어 있을 수 있다. 즉, 헤어핀(200)을 사용함으로써 점적률을 극대화할 수 있음과 동시에 동손을 최소화하는 방향으로 헤어핀(200)의 형상을 설계할 수 있음을 의미한다.As shown in FIG. 10, the first to fourth hair pins 200a, 200b, 200c, and 200d may be wound around the rotator core 123. That is, by using the hair pin 200, it is possible to maximize the point rate and design the shape of the hair pin 200 in the direction of minimizing the hand loss.

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.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, such modifications or variations are intended to fall within the scope of the appended claims.

100 : 헤어핀 권선 모터 110 : 스테이터
120 : 로터 200 : 헤어핀100: hairpin winding motor 110: stator
120: rotor 200: hairpin

Claims (5)

스테이터 코어(stator core)와, 상기 스테이터 코어에 형성된 복수의 슬롯과, 상기 복수의 슬롯에 삽입된 적어도 하나의 헤어핀을 포함하는 스테이터(stator); 및
상기 스테이터의 내측에 회전 가능하도록 배치되되 복수의 영구자석(permanent magnet)을 포함하는 로터(rotor)를 포함하며,
상기 적어도 하나의 헤어핀은,
복수의 영역으로 구획된 도전층과,
상기 복수의 영역으로 구획된 도전층 사이에 마련된 복수의 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어핀 권선모터.A stator comprising: a stator core; a plurality of slots formed in the stator core; and at least one hair pin inserted in the plurality of slots; And
And a rotor rotatably disposed inside the stator and including a plurality of permanent magnets,
Wherein the at least one hairpin comprises:
A conductive layer partitioned into a plurality of regions,
And a plurality of coating layers provided between the conductive layers partitioned by the plurality of regions. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 코팅층은,
상기 복수의 영역으로 구획된 도전층 사이를 절연하는 절연 코팅막인 것을 특징으로 하는 헤어핀 권선모터.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of coating layers
Wherein the insulating layer is an insulating coating layer for insulating between the conductive layers partitioned by the plurality of regions. 제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 헤어핀은,
상기 적어도 하나의 헤어핀의 반경방향으로 상기 도전층과 상기 코팅층이 반복되는 것을 특징으로 하는 헤어핀 권선모터.The method according to claim 1,
Wherein the at least one hairpin comprises:
Wherein the conductive layer and the coating layer are repeated in the radial direction of the at least one hairpin. 제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 헤어핀은,
상기 적어도 하나의 헤어핀의 반경방향으로 상기 도전층과 상기 코팅층이 교번적으로 적층된 것을 특징으로 하는 헤어핀 권선모터.The method according to claim 1,
Wherein the at least one hairpin comprises:
Wherein the conductive layer and the coating layer are alternately laminated in the radial direction of the at least one hair pin. 제1 항에 있어서,
상기 복수의 영역으로 구획된 도전층은, 제1 도전층과 제2 도전층을 포함하며,
상기 제1,2 도전층은, 상기 제1,2 도전층의 단면 형상, 단면 면적, 체적 중 적어도 하나가 서로 다른 것을 특징으로 하는 헤어핀 권선모터.The method according to claim 1,
Wherein the conductive layer partitioned by the plurality of regions includes a first conductive layer and a second conductive layer,
Wherein at least one of the cross-sectional shape, the cross-sectional area, and the volume of the first and second conductive layers is different from that of the first and second conductive layers.
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