KR20140087409A - Rotator in motor - Google Patents

Rotator in motor Download PDF

Info

Publication number
KR20140087409A
KR20140087409A KR1020120157643A KR20120157643A KR20140087409A KR 20140087409 A KR20140087409 A KR 20140087409A KR 1020120157643 A KR1020120157643 A KR 1020120157643A KR 20120157643 A KR20120157643 A KR 20120157643A KR 20140087409 A KR20140087409 A KR 20140087409A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
main
motor
holes
region
Prior art date
Application number
KR1020120157643A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101426168B1 (en
Inventor
정영호
이정호
Original Assignee
주식회사 효성
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 주식회사 효성 filed Critical 주식회사 효성
Priority to KR1020120157643A priority Critical patent/KR101426168B1/en
Priority to PCT/KR2013/012318 priority patent/WO2014104820A1/en
Publication of KR20140087409A publication Critical patent/KR20140087409A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101426168B1 publication Critical patent/KR101426168B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

A rotor of an electric motor according to the present invention includes: a rotor body which rotates around a rotation shaft of the motor; a plurality of buried magnets which are buried in the circumference of the motor shaft of the rotor body; and a plurality of main holes which are formed with a trapezoidal or arc band shape on a part of a body region between the buried magnets and the rotation shaft of the motor. Wherein, the rotor further includes a plurality of semicircular holes which are formed with a long semicircular shape in a circumference direction on a region which is closer to the circumference than the main hole on the region between the main holes.

Description

모터의 회전자{ROTATOR IN MOTOR}The rotor of the motor {ROTATOR IN MOTOR}

본 발명은 모터의 회전자 구조에 관한 것으로, 특히 회전자 내부에 영구자석을 단층 또는 다층으로 배치하여 매립된 영구 자석을 이용하여 보다 많은 자속밀도를 집중시키면서도, 효과적으로 방열을 수행할 수 있는 회전자 구조에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotor structure of a motor, and more particularly to a rotor structure in which a permanent magnet is disposed in a single layer or a multilayer in a rotor to concentrate more magnetic flux density by using a buried permanent magnet, Structure.

자연에 존재하는 에너지인 전자장(電磁場)현상을 이용하여 전기에너지를 회전 또는 직선 운동에너지와 같은 역학적 에너지(Mechanical Energy)로 변환시켜 주는 에너지 변환장치를 전동기(이하 "모터")라 한다.An energy conversion device that converts electric energy into mechanical energy such as rotation or linear kinetic energy using an electromagnetic field phenomenon, which is energy in nature, is called an electric motor (hereinafter referred to as "motor").

모터는 회전력을 얻기 위한 필수적인 전기장치로서 다양한 모터가 연구개발되고 있으나, 이들 모터를 응용, 채택하고 있는 전기, 전자장치들이 소형, 경량화 연구가 추진되고 있는 성향에 따라서, 그 전체 부피 및 무게에 비해서 상당한 비중을 차지하는 모터에 대한 소형, 경량화의 연구가 매우 활발히 추진되었다. 그런데, 소형, 경량화된 모터는 회전 운동에 의해 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하는데 어려움이 가중될 수 밖에 없다.Various motors have been researched and developed as essential electric devices for obtaining the rotational force. However, according to the tendency of the electric and electronic devices applying and adopting these motors to be small and light in weight, Research on small and lightweight motors that occupy a considerable proportion has been actively pursued. However, the small and light-weighted motor is hard to emit the heat generated from the inside by the rotational motion to the outside.

도 1은 종래기술에 종래의 영구자석 매립형 타입의 회전자를 도시한 것으로, 도시한 영구자석 매립형 회전자는 회전자 철편(2)의 중심으로부터 반경방향에 대하여 직각으로 일정길이의 직선부홈(21)을 대칭되게 형성한다. Fig. 1 shows a conventional permanent magnet buried type rotor according to the prior art. The illustrated permanent magnet buried type rotor has a linear groove 21 having a predetermined length perpendicular to the radial direction from the center of the rotor iron piece 2, Are symmetrically formed.

이러한 직선부홈(21)들은 회전자 철편(2)이 적층될 때 회전축의 길이방향으로 홈통을 형성하게 된다. 이러한 홈통에 도 2에 도시된 바와 같은 영구자석(30)을 삽입하여 자기장을 발생시킨다. 그러나, 이러한 구조의 매립형에서는 영구자석 단부에서 발생되는 다량의 누설자속이 발생됨으로써 효율이 저하되는 문제점 및 철편(2)들로 적층된 회전자 본체가 회전시 과도한 열이 발생된다는 문제점을 가지고 있었다.
These straight grooves 21 form a trough in the longitudinal direction of the rotating shaft when the rotor iron piece 2 is stacked. A permanent magnet 30 as shown in FIG. 2 is inserted into the trough to generate a magnetic field. However, in the embedding type having such a structure, there is a problem that a large amount of leakage magnetic flux generated at the end portion of the permanent magnet is generated and the efficiency is lowered, and the rotor body stacked with the iron pieces 2 generates excessive heat during rotation.

본 발명은 모터를 경량화하면서도 출력을 높일 수 있는 모터용 회전자를 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a motor rotor capable of increasing the output while reducing the weight of the motor.

또는, 본 발명은 모터를 경량화하면서도 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있는 구조의 모터용 회전자를 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide a motor rotor having a structure capable of efficiently discharging heat generated internally while reducing the weight of the motor.

또는, 본 발명은 모터 제작 기술에 있어, 고출력 고효율 전동기로서 출력밀도 향상 및 소형경량화 구조를 달성할 수 있는 설계 기술을 제공하고자 한다.
Alternatively, the present invention intends to provide a design technique capable of achieving an improved output density and a compact and lightweight structure as a high-output high-efficiency motor in motor manufacturing technology.

본 발명의 사상에 따른 전기 모터용 회전자는, 모터 회전축을 중심으로 회전하는 회전자 본체; 상기 회전자 본체의 모터 회전축에 대한 원주 쪽에 매입되는 다수 개의 매입 자석들; 및 상기 매입 자석들과 상기 모터 회전축의 사이의 본체 영역 중 일부가 사다리꼴 또는 호상 띠형으로 형성되는 다수 개의 메인 홀들을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a rotor for an electric motor includes: a rotor body rotating about a motor rotation axis; A plurality of embedded magnets embedded in a circumferential direction of the rotor main body with respect to the motor rotation axis; And a plurality of main holes in which a part of the body region between the embedded magnets and the motor rotary shaft is formed in a trapezoidal or arc-like strip shape.

여기서, 상기 메인 홀들 사이의 영역에 상기 메인홀 보다 더 원주쪽의 영역에 원주 방향으로 긴 반월 형상으로 형성되는 다수 개의 반월 홀들을 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a plurality of meniscus holes formed in a region between the main holes in a circumferential direction in a region of a circumferential direction than the main hole in a long half-moon shape.

여기서, 상기 반월 홀들은 초승달 형상, 반달 형상, 부채꼴 형상 중 적어도 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.Here, the meniscus holes may be formed in at least one of a crescent shape, a half moon shape, and a fan shape.

여기서, 상기 매입 자석들은, 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 반지름 방향과 직각의 위치로 매입된 직육면체 자석들일 수 있다.Here, the embedded magnets may be rectangular parallelepiped magnets embedded in a region between the main holes and the circumference at a position orthogonal to the radial direction.

여기서, 상기 매입 자석들은, 일단이 상기 메인 홀의 변 중심 부근에 위치하고 타단이 메인 홀들 사이의 영역의 원주 쪽에 위치하여, 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 그 단면이 V자 형으로 배치된 직육면체 자석들일 수 있다.Here, the embedded magnets have a rectangular parallelepiped shape in which one end is located in the vicinity of the center of the side of the main hole and the other end is located in the circumferential direction of the region between the main holes, Magnets can be.

여기서, 상기 매입 자석들은, 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 반지름 방향과 직각의 위치로 매입된 직육면체 자석들과, 일단이 상기 메인 홀의 변 중심 부근에 위치하고 타단이 메인 홀들 사이의 영역의 원주 쪽에 위치하여, 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 그 단면이 V자 형으로 배치된 직육면체 자석들일 수 있다.Here, the embedded magnets include rectangular parallelepiped magnets embedded in a region between the main holes and the circumference at a position orthogonal to the radial direction, and magnets having one end located near the center of the center of the main hole, , And rectangular parallelepiped magnets whose cross section is arranged in a V-shape in a region between the main holes and the circumference.

여기서, 상기 반월 홀들은 상기 스테이터를 고정하기 위한 수단이 연결되는 고정 홀의 반지름 방향 전후에 형성될 수 있다.
The meniscus holes may be formed in the radial direction of the fixing hole to which the means for fixing the stator is connected.

상기 구성에 따른 본 발명의 모터용 회전자를 실시하면, 모터용 회전자를 경량화하면서도 자속밀도를 높일 수 있는 이점이 있다.When the rotor for a motor according to the present invention as described above is used, there is an advantage that the magnetic flux density can be increased while reducing the weight of the rotor for the motor.

상기 이점의 모터용 회전자로 모터를 제작하면, 모터를 경량화하면서도 출력을 높일 수 있는 이점을 유발할 수 있다.When the motor is manufactured using the motor rotor having the above-described advantages, the motor can be light-weighted, and the output can be increased.

또는, 본 발명의 모터용 회전자는, 모터를 경량화하면서도 내부에서 발생되는 열을 효과적으로 외부로 방출할 수 있는 구조를 가지는 이점이 있다.Alternatively, the rotor for a motor of the present invention is advantageous in that it has a structure capable of efficiently discharging heat generated internally while reducing the weight of the motor.

또는, 본 발명의 모터용 회전자는, 자석 사용량을 늘리지 않고 출력밀도를 상승시킬 수 있어 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.Alternatively, the rotor for a motor according to the present invention has an advantage that the output density can be increased without increasing the amount of magnet used, thereby reducing the cost.

또는, 본 발명의 모터용 회전자는, 회전자의 외경 사이즈를 줄이지 않고도 발열을 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.Alternatively, the rotor for a motor of the present invention has an advantage that heat generation can be effectively suppressed without reducing the outer diameter size of the rotor.

또는, 본 발명의 모터용 회전자는, 출력 전동기 대비 소형 경량화를 가능하게 하는 이점이 있다.
Alternatively, the rotor for a motor of the present invention is advantageous in that it can be made smaller and lighter than the output motor.

도 1은 종래의 영구자석 매립형 타입의 회전자의 횡단면을 이루는 회전자 철판의 평면도.
도 2는 영구자석의 매립부에 매립되는 영구자석의 사시도.
도 3에 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터용 회전자를 도시한 횡단면 평면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 모터용 회전자를 도시한 횡단면 평면도.
도 5는 도 3에 도시한 회전자를 고정자에 대하여 회전시키는 중의 자속 밀도(flux density) 및 자속 분포를 나타낸 패턴.
도 6는 도 4에 도시한 회전자를 고정자에 대하여 회전시키는 중의 자속 밀도(flux density) 및 자속 분포를 나타낸 패턴.
도 7은 도 3에 도시한 회전자 및 도 4에 도시한 회전자의 토크 특성을 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 모터용 회전자를 도시한 횡단면 평면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기 모터용 회전자를 도시한 횡단면 평면도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a plan view of a rotor iron plate constituting a cross-section of a conventional permanent magnet embedding type rotor. Fig.
2 is a perspective view of a permanent magnet embedded in a buried portion of a permanent magnet.
3 is a cross-sectional plan view showing a rotor for an electric motor according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional plan view showing a rotor for an electric motor according to another embodiment of the present invention.
5 is a pattern showing flux density and magnetic flux distribution in rotating the rotor shown in Fig. 3 relative to the stator.
6 is a pattern showing flux density and magnetic flux distribution during rotation of the rotor shown in Fig. 4 with respect to the stator.
FIG. 7 is a graph showing the torque characteristics of the rotor shown in FIG. 3 and the rotor shown in FIG. 4;
8 is a cross-sectional plan view showing a rotor for an electric motor according to another embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional plan view showing a rotor for an electric motor according to another embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터용 회전자(120)는, 모터 회전축을 중심으로 회전하는 회전자 본체(122); 상기 회전자 본체(122)의 모터 회전축에 대한 원주 쪽에 매입되는 다수 개의 매입 자석들(127, 128, 129); 및 상기 매입 자석들(127, 128, 129)과 상기 모터 회전축의 사이의 본체 영역 중 일부가 사다리꼴 또는 호상 띠형으로 형성되는 다수 개의 메인 홀(124)들을 포함한다.The rotor 120 for an electric motor according to an embodiment of the present invention as shown in FIG. 3 includes a rotor main body 122 that rotates about a motor rotation axis; A plurality of embedded magnets 127, 128, 129 embedded in a circumferential direction of the rotor main body 122 with respect to the motor rotation axis; And a plurality of main holes 124 in which part of the body region between the embedded magnets 127, 128, 129 and the motor rotary shaft is formed in a trapezoidal or arc-like strip shape.

상기 회전자 본체(122)는, 모터의 회전축에 연결되어, 상기 모터 회전축과 외부의 고정자 사이의 환형 공간에서 회전 운동한다. 상기 회전자 본체(122)는 전체적으로 관찰하면, 상기 매입 자석을 매입하기 위한 매입 슬롯들 및 상기 홀들(124)이 형성된 하나의 단일 프레임을 이루고 있으나, 실제 제작 방법에 있어서는 다수 매의 철편들이 적층된 형태나 다수개의 세그먼트들이 조립된 형태를 가질 수 있다.The rotor main body 122 is connected to a rotation shaft of the motor, and rotates in an annular space between the motor rotation shaft and an external stator. The rotor main body 122 is formed as one single frame in which embedded slots for embedding the embedded magnets and the holes 124 are formed. However, in the actual manufacturing method, a plurality of pieces of the iron pieces are stacked Shape or a plurality of segments may be assembled.

상기 다수 개의 매입 자석들(127, 128, 129)은, 그 단면이 도시한 바와 같이 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 반지름 방향에 대하여 수직이거나 수직에 가까운 직육면체 판자석 형태를 가질 수 있으며, 고정자로부터의 자속 흐름을 이어주기 위한 역할을 수행할 수 있다.As shown in the cross section, the plurality of embedded magnets 127, 128, and 129 may have a rectangular parallelepiped magnet shape that is perpendicular to or perpendicular to the radial direction in a region between the main holes and the circumference, And may serve to connect the magnetic flux from the stator.

도면에서는 하나의 자극에 대하여 3개의 매입 자석들(127, 128, 129)이 배치되는 바, 각 자극에 대하여, 상기 각 메인 홀(124)과 원주 사이의 영역에 반지름 방향과 직각의 위치로 매입된 직육면체 판자석(129)과, 일단이 상기 메인 홀의 변 중심 부근에 위치하고 타단이 메인 홀들 사이의 영역의 원주 쪽에 위치하여, 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 그 단면이 V자 형으로 배치된 2개의 직육면체 판자석들(127, 129)이 배치될 수 있다.In the drawing, three embedded magnets 127, 128, and 129 are disposed for one magnetic pole, and are embedded in the region between the main holes 124 and the circumference at a position orthogonal to the radial direction And one end of the rectangular parallelepiped magnet 129 is positioned in the vicinity of the center of the side of the main hole and the other end of the rectangular parallelepiped magnet 129 is located in the circumferential direction of the region between the main holes, Two rectangular parallelepiped plate magnets 127 and 129 may be disposed.

이미 자화된 영구자석인 상기 판자석들(127, 128, 129)은 그 자체가 자속장벽 역할도 하지만, 여기서 생긴 자력선이 자기도전 웹을 포화시켜 자속장벽을 제한하면서도 기계적으로 적절하도록 설계해야 한다.The plate magnets 127, 128, and 129, which are already magnetized permanent magnets, may themselves serve as magnetic flux barriers. However, the magnetic flux lines here must be designed to saturate the magnetically conductive web to restrict the magnetic flux barrier and to be mechanically suitable.

상기 3개의 매입 자석들 중 보다 회전축 쪽에 그 단면이 V자형으로 위치하는 2개의 V형 자석들(127, 128)은, 영구 자석 매입식 회전자의 주된 기능을 위한 것으로, 종래기술의 영구 자석 매입식 회전자에 매입된 영구 자석과 동일한 역할을 수행한다.The two V-shaped magnets 127 and 128 having a V-shaped cross section on the rotation axis side of the three embedded magnets are for the main function of the permanent magnet embedded type rotor, It plays the same role as the permanent magnet embedded in the rotor.

반지름 방향과 직각의 위치로 매입된 직육면체 판자석인 평행 자석(129)은, 상기 V형 자석들(127, 128) 및 외부의 고정자(160)에 의한 자속을 강화하면서도, 바람직한 방향으로 상기 자속의 흐름을 조정하는 역할을 수행한다.The parallel magnet 129 which is a rectangular parallelepiped magnet embedded in a position at a right angle to the radial direction has a magnetic flux which is strengthened by the V-shaped magnets 127 and 128 and the external stator 160, It controls the flow.

상기 도면에서, 하나의 자극 영역의 중심축 부근 영역에는, 회전자 본체 영역 중 일부가 사다리꼴 또는 호상 띠형으로 형성되는 메인 홀(124)이 하나 형성되어 있다. 상기 메인 홀(124)은 회전자의 무게 및/또는 회전질량을 절감하고, 상기 회전자로부터의 열방출을 용이하게 하는데 주된 목적이 있다.
In the figure, one main hole 124 is formed in the vicinity of the center axis of one magnetic pole region, in which a part of the rotor main body region is formed in a trapezoidal or arc-like strip shape. The main hole 124 has a main purpose to reduce the weight and / or rotational mass of the rotor and to facilitate the release of heat from the rotor.

도 4에 도시한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 모터용 회전자(220)는, 모터 회전축을 중심으로 회전하는 회전자 본체(222); 상기 회전자 본체(222)의 모터 회전축에 대한 원주 쪽에 매입되는 다수 개의 매입 자석들(227, 228, 229); 및 상기 매입 자석들(227, 228, 229)과 상기 모터 회전축의 사이의 본체 영역 중 일부가 사다리꼴 또는 호상 띠형으로 형성되는 다수 개의 메인 홀들(224)을 포함한다.The rotor 220 for an electric motor according to another embodiment of the present invention as shown in FIG. 4 includes a rotor main body 222 that rotates about a motor rotation axis; A plurality of embedded magnets 227, 228, 229 embedded in a circumferential direction of the rotor main body 222 with respect to the motor rotation axis; And a plurality of main holes 224 in which a part of the body region between the embedded magnets 227, 228, and 229 and the motor rotation shaft is formed in a trapezoidal or arc-like strip shape.

상기 회전자 본체(222)는, 모터의 회전축에 연결되어, 상기 모터 회전축과 외부의 고정자 사이의 환형 공간에서 회전 운동하는 외관상 단일 프레임 구조이나, 실제 제작 방법에 있어서는 다수 매의 철편들이 적층된 형태나 다수개의 세그먼트들이 조립된 형태를 가질 수 있다.The rotor main body 222 is connected to the rotation shaft of the motor and rotates in an annular space between the motor rotation shaft and an external stator. However, in an actual manufacturing method, a plurality of pieces of iron pieces Or a plurality of segments may be assembled.

상기 다수 개의 매입 자석들(227, 228, 229)은, 그 단면이 도시한 바와 같이 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 반지름 방향에 대하여 수직이거나 수직에 가까운 직육면체 판자석 형태를 가질 수 있으며, 고정자로부터의 자속 흐름을 이어주기 위한 역할을 수행할 수 있는 등 상기 도 3의 경우와 동일하다.
As shown in the cross section, the plurality of embedded magnets 227, 228, and 229 may have a rectangular parallelepiped magnet shape perpendicular to or perpendicular to the radial direction in a region between the main holes and the circumference, It is possible to perform the function of continuing the flow of the magnetic flux from the stator.

상기 도면에서, 하나의 자극 영역의 중심축 부근 영역에는, 회전자 본체 영역 중 일부가 사다리꼴 또는 호상 띠형으로 형성되는 메인 홀(224)이 하나 형성되어 있다. 상기 메인 홀(224)은 회전자의 무게 및/또는 회전질량을 절감하고, 상기 회전자로부터의 열방출을 용이하게 하는데 주된 목적이 있다.In the figure, one main hole 224 is formed in the vicinity of the center axis of one magnetic pole region, in which a part of the rotor main body region is formed in a trapezoidal or arc-shaped band shape. The main hole 224 has a main purpose to reduce the weight and / or rotational mass of the rotor and to facilitate the release of heat from the rotor.

더불어, 상기 메인 홀(224)들 사이의 영역 즉, 자극의 경계상에 상기 메인 홀(224) 보다 더 원주쪽의 영역에 원주 방향으로 긴 반월 형상으로 형성되는 다수 개의 반월 홀들(225)이 형성된 것을 알 수 있다. 이때, 반월 홀(225)의 형상은 도 4에 나타낸 바와 같은 초승달 형상에 한정되는 것은 아니며, 초승달 형상 뿐만 아니라 반달 형상, 부채꼴 형상으로 형성할 수 있다. In addition, a plurality of half-moon holes 225 formed in a circumferential direction of a long half-moon shape are formed in a region between the main holes 224, that is, on a boundary of a magnetic pole, . At this time, the shape of the meniscus hole 225 is not limited to the crescent shape as shown in FIG. 4, but it can be formed as a crescent shape as well as a crescent shape or a fan shape.

상기 도면에서, 상기 반월 홀들(225)은 상기 회전자(220)를 고정하기 위한 수단이 연결되는 고정 홀(226)의 반지름 방향 전후에 형성된 것을 알 수 있다. 이는 회전자 전체를 결합하기 위한 리벳이나 나사 등을 통과시키기 위한 홀(226)을 형성할 필요가 있는 경우, 상기 반월 홀들(225)의 사이에 배치함으로써, 상기 고정 홀(226)이 반월 홀(225)의 역할을 일부 수행토록 구성할 수 있다. It can be seen that the meniscus holes 225 are formed in the radial direction of the fixing hole 226 to which the means for fixing the rotor 220 is connected. When it is necessary to form a hole 226 for passing a rivet or a screw for coupling the entire rotor, the fixing hole 226 is disposed between the half-hollow holes 225 225) can be configured to perform a part of the role.

상기 반월 홀들(225)은 인접하는 2개의 자극들 사이의 경계선에 절반이 하나의 자극의 영역에 속하고, 나머지 절반이 다른 하나의 자극의 영역에 속하는 형태로 2개가 반지름 방향으로 배열되어 있다. 도시하지 않은 다른 구현에서, 상기 반월 홀들은 상기 인접하는 2개의 자극들 사이의 경계선의 반지름 방향으로 3개 이상 형성될 수 있다.The meniscus holes 225 are arranged in the radial direction in such a manner that half of the meniscus holes 225 belong to one magnetic pole region and the other half of the meniscus holes 225 belong to another magnetic pole region. In other embodiments not shown, the meniscus holes may be formed in three or more radial directions of the boundary line between the adjacent two magnetic poles.

도 4에 도시한 모터용 회전자는, 회전자에 영구자석이 삽입되고 축과 끼워맞춤으로 이루어져 회전을 하는 회전체로써 회전자 본체에, 경량화 도모 및 방열면적 확보/출력밀도 향상을 이루도록 형성된 사각 형태(구체적으로, 사다리꼴 또는 호상 띠형)의 홀과, 자속의 집중도를 높일 수 있도록 자속의 경로가 촘촘히 형성된 초승달 형태의 홀을 구비한다. 즉, 인접한 플럭스 배리어부의 사이로 회전자의 극 경계상에 회전자의 중심방향으로 초승달 형태의 플럭스 배리어 홈을 추가로 형성하여, 고정자에서 발생된 자속의 흐름이 극 경계면 상에서 손실되지 않고 자로로 더 집중하여 흐르게 되므로, 자속이 누설되는 현상을 방지하여 모터의 출력이 향상시켰다.The rotor for a motor shown in Fig. 4 is a rotor having a permanent magnet inserted in a rotor and fitted to a shaft to rotate. The rotor is provided with a rectangular shape in which a weight is reduced and a heat radiation area is secured / (Specifically, a trapezoidal or arc-shaped strip), and a crescent-shaped hole in which the path of the magnetic flux is closely formed to increase the concentration of the magnetic flux. That is, a crescent-shaped flux barrier groove is additionally formed in the center of the rotor on the pole boundary of the rotor between adjacent flux barrier portions so that the flow of the magnetic flux generated in the stator is not lost on the polar interface, The leakage of the magnetic flux is prevented, and the output of the motor is improved.

여기서, 로터의 회전력에 대한 원활한 방열을 도모하기 위해 추가된 사각형 태의 메인 홀을 추가함에 있어, 모터의 출력특성에 영향을 끼치지 않는 Back iron의 깊이를 만족시키는 것이 바람직하다.
Here, in order to improve the heat dissipation against the rotational force of the rotor, it is desirable to satisfy the depth of back iron which does not affect the output characteristics of the motor in adding the added rectangular main hole.

살펴본 바와 같이 도 3 및 도 4에 도시한 본 빌명의 모터용 회전자에는 그 회전자 본체의 일부 영역이 절개된 형태로 형성된 홀들이 포함될 수 있는데, 회전자 본체에 형성된 홀들의 역할을 다음과 같다.As described above, the rotor for a motor of the present invention shown in FIG. 3 and FIG. 4 may include holes formed in a cut-out form in a part of the rotor body. The role of the holes formed in the rotor body is as follows .

고정자에서 발생된 유기 기전력에 의해 회전자에서 유기 기전력이 흐르게 될때 극 경계면 상에서 간섭되어 손실되지 않도록 상기 홀들에 의해 유기 기전력을 원하는 방향으로 유도하여 유기 기전력을 보전하므로 모터 출력의 손실을 억제할 수 있다. 특히, 인접한 극 경계면 주위로 자속이 흐르는 것이 차단되어 주로 손실이 저감된다. When the organic electromotive force is generated in the rotor due to the organic electromotive force generated in the stator, the organic electromotive force is guided in a desired direction by the holes so as not to be interfered with on the pole interface, thereby conserving the organic electromotive force, . Particularly, the flow of magnetic flux around the adjacent pole interface is blocked, and the loss is mainly reduced.

상기 반월형 홀이 형성된 회전자는 자속의 원활한 흐름을 만들어 주어 일The rotor formed with the meniscus hole makes a smooth flow of the magnetic flux,

정한 전압을 인가하는 경우에 상기 반월형 홈이 없는 회전자 보다 좋은 효율을 나타내게 되고, 균일한 자속 분포로 자속이 편중되게 될 때보다 진동을 억제하는 효과를 나타낸다. 또한 동일 자기량에서 높은 토크를 얻을 수 있어, 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.
When the fixed voltage is applied, the efficiency is better than that of the rotor without the meniscus groove, and the vibration is suppressed more than when the magnetic flux is distributed in a uniform magnetic flux distribution. Further, high torque can be obtained at the same magnetic amount, and energy can be efficiently used.

다음, 본 발명이 사상에 따른 모터용 회전자를 사용할 때의 효과에 대한 실험 결과를 살펴보겠다.Next, an experimental result on the effect of using the rotor for a motor according to the present invention will be described.

도 5는 도 3에 도시한 회전자를 고정자에 대하여 회전시키는 중의 자속 밀도(flux density) 및 자속 분포를 나타낸 것이다. 도시한 자속 분포에서, 상기 회전자에 형성된 메인 홀에 의해 회전 운동을 위한 자속의 약화가 없음을 알 수 있다. 즉, 상기 메인 홀의 형성이 모터의 출력에 영향을 주지 않으면서도 효과적으로 방열을 수행하며, 회전자의 중량을 절감할 수 있음을 알 수 있다. FIG. 5 shows flux density and magnetic flux distribution in rotating the rotor shown in FIG. 3 with respect to the stator. In the magnetic flux distribution shown in the drawing, it can be seen that the magnetic flux for rotational motion is not weakened by the main hole formed in the rotor. That is, it can be seen that the formation of the main hole effectively dissipates heat without affecting the output of the motor, and the weight of the rotor can be reduced.

도 6는 도 4에 도시한 회전자를 고정자에 대하여 회전시키는 중의 자속 밀도(flux density) 및 자속 분포를 나타낸 것이다. 도 6의 자속 분포를 도 5의 자속 분포와 비교하면, 자극들 사이에서 발생하는 누설 자속을 효과적으로 방지하고 있음을 알 수 있다. 또한, 도 5의 자속 밀도는 2.873 tesla 인 반면, 도 6의 자속 밀도는 2.880 tesla로 향상되었음을 알 수 있다.6 shows the flux density and magnetic flux distribution in rotating the rotor shown in FIG. 4 with respect to the stator. Comparing the magnetic flux distribution in FIG. 6 with the magnetic flux distribution in FIG. 5, it can be seen that the leakage magnetic flux generated between the magnetic poles is effectively prevented. It can be seen that the magnetic flux density in FIG. 5 is 2.873 tesla while the magnetic flux density in FIG. 6 is improved to 2.880 tesla.

더불어, 회전자의 중량 변화를 살펴보면, 홀들이 없을 때 중량은 13.87kg이었는데, 메인 홀을 형성하여 11.19kg으로 경량화하였고, 다시 반월 홀을 형성하여 11.05로 다시 절감 효과를 달성하였음을 알 수 있다.
In addition, when we look at the weight change of the rotor, the weight was 13.87kg when there were no holes. It was reduced to 11.19kg by forming the main hole, and it was again reduced to 11.05 by forming the half-hole.

도 7은 도 3에 도시한 회전자 및 도 4에 도시한 회전자의 토크 특성을 나타낸 그래프이다. 도시한 바와 같이, 도 3의 회전자의 토크 특성은 140.81Nm이고, 도 4의 회전자의 토크 특성은 140.87Nm인 바, 근소하지만 반월 홀들을 추가한 도 4의 회전자의 토크 특성이 보다 우수한 것을 알 수 있다.
7 is a graph showing torque characteristics of the rotor shown in Fig. 3 and the rotor shown in Fig. As shown in the figure, the torque characteristic of the rotor of Fig. 3 is 140.81 Nm, the torque characteristic of the rotor of Fig. 4 is 140.87 Nm, and the torque characteristic of the rotor of Fig. .

하기 표 1은 회전자 본체에 메인 홀로서 원형 홀을 구비한 비교예와, 사다리꼴 메인 홀을 구비한 도 3의 실시예와, 사다리꼴 메인 홀 및 반월 홀을 구비한 도 4의 실시예의 동일한 속도 및 각도에서의 토크를 비교하기 위한 것이다.Table 1 below shows a comparative example having a circular hole as the main hole in the rotor body, an embodiment of FIG. 3 with a trapezoidal main hole, and an embodiment of FIG. 4 with a trapezoidal main hole and a half- To compare the torque at an angle.

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 표 1에서, 원형 메인 홀만을 구비한 비교예 보다 사다리꼴 메인 홀을 구비한 도 3의 실시예에서 토크가 138.2Nm에서 140.81Nm으로 상당한 개선을 달성하였고, 사다리꼴 메인 홀 및 반월 홀을 구비한 도 4의 실시예에서 토크가 다시 140.87Nm으로 약간의 개선을 추가한 것을 알 수 있다.
In Table 1, considerable improvement was achieved from the torque of 138.2 Nm to 140.81 Nm in the embodiment of FIG. 3 with the trapezoidal main hole than the comparative example with only the circular main hole, and the trapezoidal main hole and the half- It can be seen that in the embodiment of FIG. 4, the torque is again increased to 140.87 Nm to add some improvement.

도 8은 도 4의 구조와 유사하나 하나의 자극에 대한 매입 자석을 그 단면이 회전축 반지름에 수직인 판자석 하나로만 구비한 구조의 또 다른 실시예에 따른 모터용 회전자를 도시한다.Fig. 8 is a view similar to Fig. 4 but showing a rotor for a motor according to another embodiment of the present invention in which the magnet for one magnetic pole is provided with only one plate magnet whose cross section is perpendicular to the radius of the rotation axis.

또한, 도 9는 도 4의 구조와 유사하나 하나의 자극에 대한 매입 자석을 일단이 메인 홀의 변 중심 부근에 위치하고 타단이 메인 홀들 사이의 영역의 원주 쪽에 위치하여 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 그 단면이 V자 형으로 배치된 2개이 판자석으로 구비한 구조의 또 다른 실시예에 따른 모터용 회전자를 도시한다.9 is similar to the structure of FIG. 4 except that the magnet for one magnetic pole is located near the center of the center of the main hole and the other end is located on the circumferential side of the area between the main holes, Fig. 3 shows a rotor for a motor according to another embodiment of the present invention in which two plate magnets are arranged in a V-shape in cross section.

도 8 및 도 9에 도시한 모터용 회전자의 경우에도, 매입 자석들의 구성만이 차이가 있을 뿐 다른 구성 요소 및 그 기능은 상기 도 4에 도시한 실시예의 경우와 유사하다. 특히, 본 발명의 사상에 따른 사다리꼴 메인 홀 및 반월 홀의 기능 및 효과에 대해서는 더욱 그러하며, 이에 따라 중복되는 설명은 생략하겠다.
In the case of the motor rotor shown in Figs. 8 and 9, only the constitution of the embedded magnets is different, and the other constituent elements and their functions are similar to those of the embodiment shown in Fig. Particularly, the function and effect of the trapezoidal main hole and the half-sphere hole according to the present invention are more so, and a detailed description thereof will be omitted.

상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
It should be noted that the above-described embodiments are intended to be illustrative, not limiting. In addition, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

120, 220 : 전기 모터용 회전자
122, 222 : 회전자 본체
127, 128, 129, 227, 228, 229 : 매입 자석들
124, 224 : 메인 홀
225 : 반월 홀
226 : 고정 홀
120, 220: Rotor for electric motors
122, 222: rotor body
127, 128, 129, 227, 228, 229: embedded magnets
124, 224: main hole
225: Banwol Hall
226: Fixing hole

Claims (7)

모터 회전축을 중심으로 회전하는 회전자 본체
상기 회전자 본체의 모터 회전축에 대한 원주 쪽에 매입되는 다수 개의 매입 자석들; 및
상기 매입 자석들과 상기 모터 회전축의 사이의 본체 영역 중 일부가 사다리꼴 또는 호상 띠형으로 형성되는 다수 개의 메인 홀들
을 포함하는 전기 모터용 회전자.
Rotor body rotating around the motor rotation axis
A plurality of embedded magnets embedded in a circumferential direction of the rotor main body with respect to the motor rotation axis; And
And a plurality of main holes formed in a part of the body region between the embedded magnets and the motor rotary shaft in a trapezoidal or arc-
And a rotor for rotating the electric motor.
제 1 항에 있어서,
상기 메인 홀들 사이의 영역에 상기 메인홀 보다 더 원주쪽의 영역에 원주 방향으로 긴 반월 형상으로 형성되는 다수 개의 반월 홀들
을 더 포함하는 전기 모터용 회전자.
The method according to claim 1,
And a plurality of half-round holes formed in a region between the main holes in a circumferential direction,
Further comprising:
제 2 항에 있어서,3. The method of claim 2,
상기 반월 홀들은 초승달 형상, 반달 형상, 부채꼴 형상 중 적어도 어느 하나의 형상으로 형성되는 전기 모터용 회전자.Wherein the meniscus holes are formed in at least one of a crescent shape, a half moon shape, and a fan shape.
제 1 항에 있어서,
상기 매입 자석들은,
상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 반지름 방향과 직각의 위치로 매입된 직육면체 자석들인 전기 모터용 회전자.
The method according to claim 1,
The above-
Wherein the rectangular parallelepiped magnets are embedded in a region between the main hole and the circumference at a position orthogonal to the radial direction.
제 1 항에 있어서,
상기 매입 자석들은,
일단이 상기 메인 홀의 변 중심 부근에 위치하고 타단이 메인 홀들 사이의 영역의 원주 쪽에 위치하여, 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 그 단면이 V자 형으로 배치된 직육면체 자석들인 전기 모터용 회전자.
The method according to claim 1,
The above-
Wherein one end is located in the vicinity of the center of the side of the main hole and the other end is located in the circumferential direction of the region between the main holes and the cross section of which is a V- .
제 1 항에 있어서,
상기 매입 자석들은,
상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 반지름 방향과 직각의 위치로 매입된 직육면체 자석들과,
일단이 상기 메인 홀의 변 중심 부근에 위치하고 타단이 메인 홀들 사이의 영역의 원주 쪽에 위치하여, 상기 각 메인 홀과 원주 사이의 영역에 그 단면이 V자 형으로 배치된 직육면체 자석들인 전기 모터용 회전자.
The method according to claim 1,
The above-
A rectangular parallelepiped magnet embedded in a region between the main hole and the circumference at a position perpendicular to the radial direction,
Wherein one end is located in the vicinity of the center of the side of the main hole and the other end is located in the circumferential direction of the region between the main holes and the cross section of which is a V- .
제 6 항에 있어서,
상기 반월 홀들은 상기 스테이터를 고정하기 위한 수단이 연결되는 고정 홀의 반지름 방향 전후에 형성되는 전기 모터용 회전자.
The method according to claim 6,
Wherein the meniscus holes are formed in the radial direction of the fixing hole to which the means for fixing the stator is connected.
KR1020120157643A 2012-12-28 2012-12-28 Rotator in motor KR101426168B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120157643A KR101426168B1 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Rotator in motor
PCT/KR2013/012318 WO2014104820A1 (en) 2012-12-28 2013-12-27 Rotor for motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120157643A KR101426168B1 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Rotator in motor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140087409A true KR20140087409A (en) 2014-07-09
KR101426168B1 KR101426168B1 (en) 2014-08-04

Family

ID=51021758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120157643A KR101426168B1 (en) 2012-12-28 2012-12-28 Rotator in motor

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101426168B1 (en)
WO (1) WO2014104820A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110380537A (en) * 2019-07-22 2019-10-25 宁波华表机械制造有限公司 A kind of motor rotor punching sheet and permanent magnet drive motor rotor block and permanent magnet drive motor

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006314152A (en) * 2005-05-06 2006-11-16 Nissan Motor Co Ltd Permanent-magnet motor
JP4660406B2 (en) 2005-09-07 2011-03-30 株式会社東芝 Rotating electric machine
JP2008206358A (en) * 2007-02-22 2008-09-04 Daikin Ind Ltd Motor and compressor
RU2533190C2 (en) 2010-07-27 2014-11-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Rotor for electric motor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101426168B1 (en) 2014-08-04
WO2014104820A1 (en) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9071118B2 (en) Axial motor
CN108141068B (en) Magnetic transmission device and pole piece for same
JP6331506B2 (en) Rotor structure of rotating electrical machine
JP5250692B2 (en) Permanent magnet rotating electric machine
JP2015115973A (en) Rotor of rotary electric machine and rotary electric machine
TW200840180A (en) Electromagnetic steel plate former and electromagnetic steel plate laminate, and permanent magnet type synchronous rotation motor rotor and permanent magnet type synchronous rotation motor having the same, and, vehicle, lift, fluid machine and working
KR101655161B1 (en) Rotor structure of wrsm motor
US20110163618A1 (en) Rotating Electrical Machine
JP2016010176A (en) Motor
JPWO2020017078A1 (en) Rotating electric machine
KR101426169B1 (en) Permanent magnet synchronous motor rotor with a structure providing the high torque
KR102617452B1 (en) Motor rotor with cooling
JP5307849B2 (en) Electric motor
JP5439904B2 (en) Rotating electric machine
TW201448420A (en) Brushless permanent-magnet motor
CA3192795A1 (en) Electric machines with enhanced electromagnetic interaction
JP5954279B2 (en) Rotating electric machine
KR101426168B1 (en) Rotator in motor
JP5582149B2 (en) Rotor, rotating electric machine and generator using the same
KR101209631B1 (en) Rotor having different length and LSPM(Line-Start Permanent Magnet) motor comprising the rotor
JP5805046B2 (en) Vehicle motor and vehicle generator
KR101292128B1 (en) Stator of permanent magnet type generator using the heat pipe
JP5608377B2 (en) Rotating electric machine
KR101228454B1 (en) Self magnetizing motor
KR102182353B1 (en) Rotation electrical machine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170717

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180730

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190715

Year of fee payment: 6