KR20140132751A

KR20140132751A - 전기 모터

Info

Publication number: KR20140132751A
Application number: KR1020147027405A
Authority: KR
Inventors: 마르틴 호프만; 게르하르트 후트
Original assignee: 지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2012-02-28
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2014-11-18
Also published as: WO2013127435A1; EP2792055A1; JP2015512241A; US20150022043A1; CN104137400A

Abstract

본 발명은 전기 모터(10)에 관한 것으로, 상기 전기 모터(10)는, 주위 방향(22)을 따라 배열된 복수의 영구 자석들(16)을 갖는 회전자(12), 적어도 부분들에서, 상기 영구 자석들(16)을 에워싸는 권선 어레인지먼트(winding arrangement)를 갖는 고정자 어레인지먼트(stator arrangement)를 포함한다. 상기 고정자 어레인지먼트는 복수의 권선들을 갖는 제 1 고정자(14)를 포함하고, 상기 고정자 어레인지먼트는 제 2 고정자(18)를 갖고, 상기 제 1 및 제 2 고정자들(14, 18)의 권선들은 각각 프레임-형상 코일(frame-shaped coil)들(20, 28)로서 구현되고, 상기 제 1 고정자(14)의 상기 코일들(20)은 방사상 방향(24)으로 상기 영구 자석들(16)의 외부 상에 놓이게 배열되고, 상기 제 2 고정자(18)의 코일들(28)은 방사상 방향(24)으로 상기 영구 자석들(16) 내부에 배열되고, 상기 코일들(20, 28)은 상기 방사상 방향(24)에서 자신들의 권선 축(26)을 따라 배열된다.

Description

전기 모터{ELECTRIC MOTOR}

본 발명은 전기 모터(electric motor)에 관한 것으로, 상기 전기 모터는, 주위 방향(peripheral direction)을 따라 배열된 복수의 영구 자석들을 포함하는 회전자, 및 적어도 부분들에서, 영구 자석을 에워싸는 권선 어레인지먼트(winding arrangement)를 갖는 고정자 어레인지먼트(stator arrangement)를 갖는다.

낮은 에너지 소비를 갖는 소형 드라이브(small drive)들의 형태의 전기 모터들은 점점 더 중요해지고 있다. 예로서, 자동화 디바이스(automation device)들의 소형 펌프 드라이브(small pump drive)들 및 팬 드라이브(fan drive)들이 이러한 유형의 소형 드라이브들에 대한 애플리케이션의 하나의 영역이다. 더욱이, 이러한 유형의 소형 드라이브들은 바람직하게 의료 기술에서 이용된다. 소형 드라이브들의 개선은 일반적으로, 최대 발생 드라이브 파라미터(maximum occurring drive parameter)들에 관한 것이다. 그러나, 이들 소형 드라이브들은 통상적으로, 이른바 부분 부하 범위(part load range)에서 동작한다. 이들 소형 드라이브들의 상술된 애플리케이션들에 대한 드라이브 기능(drive function)은, 메카트로닉 시스템(mechatronic system)의 측면에서 프로세스(process)에 직접적으로 통합된다. 이러한 경우, 전기 모터는 통합 설치 컴포넌트(integrated installation component)가 된다.

이들 구성적인 경계 조건들에 부가하여, 이들 소형 드라이브들은, 회전 속도를 변동시키는 것이 가능한 방식으로 구현될 것이다. 따라서, 드라이브는 예로서, 상기 드라이브가 인버터-구동되는(inverter-driven) 방식으로 구현될 수 있고, 펄스 인버터(pulse inverter)를 갖는 중간 전압 회로를 포함한다. 트랜스포터블 디바이스(transportable device)의 경우, 부가하여, 중간 전압 회로를 직류 전압원, 예로서, 배터리(battery)로 대체하는 것이 가능하다. 특히 의료 기술에서의 애플리케이션들은 통상적으로, 높은 크기의 토크(torque)를 제공할 수 있는 동시에, 중량이 가볍고, 높은 레벨(level)의 에너지 효율(energy efficiency)을 갖고, 단지 약간의 가열만을 가지며, 실행될 때, 매우 조용한 전기 모터들을 요구한다.

이를 달성하기 위해, 통상의 영구적으로 여기된 교류 전압 서보 모터(permanently excited alternating current voltage servo motor)들이 오늘날, 펄스 인버터(pulse inverter)와 함께 이용된다. 이들 전기 모터들의 경우, 고정자들은 통상적으로, 감겨진 라미네이션 스택(wound lamination stack)을 이용하여 구현되어서, 회전 속도가 증가함에 따라, 자화 손실들 및 따라서, 아이언 손실(iron loss)들이 심지어 더욱 지배적인 방식으로 증가한다. 특히, 부분 부하 동작에서, 부하와는 사실상 독립적인 아이언 손실들은, 에너지 효율의 상당한 장애를 초래한다. 부가하여, 이러한 유형의 전기 모터들의 활성 부분들은 통상적으로, 바람직하지 않은 중량 컴포넌트(weight component)를 나타내는 아이언의 컴포넌트들을 포함하고, 디텐트 토크(detent torque)들을 초래할 수 있다.

EP 1 858 142 A1은, 영구 자석들을 갖는 2차 부분을 포함하고, 다상 권선(multi-phase winding)들 ― 상기 다상 권선들을 통해 전류가 흐름― 을 갖는 움직이는 1차 부분을 포함하는 선형 모터(linear motor)를 개시한다. 달성가능한 드라이빙 힘(driving force)들을 증가시키기 위해, 영구 자석들은, 자신들의 N극(north pole)들 및 S극(south pole)들이, 움직임의 방향에서, 하나의 극이 동일한 극 유형의 다른 극 뒤에 배열되는 방식으로 배열된다. 부가하여, 다상 권선들의 코일들은, 이들이 적어도 부분들에서 2차 부분의 영구 자석들을 에워싸는 방식으로 구현된다.

EP 1 858 142 A1에서 기술된 선형 모터의 원리는 마찬가지로, 회전 모터(rotary motor)에 적용될 수 있다. 회전자는 주위 방향으로 배열되는 복수의 영구 자석들을 포함한다. 고정자는, 적어도 부분들에서 영구 자석들을 에워싸는 권선 어레인지먼트를 포함한다. 이러한 목적을 위해, 고정자는 예로서, U-형상 방식으로 만곡되는(curved) 코일들을 포함한다. 그러나, 이들 코일들의 제조는, 특히 소형 회전자 직경들의 경우에서 매우 고비용이다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 에너지-효율적인 방식으로 동작할 수 있고, 단순한 그리고 비용-효율적인 방식으로 제조될 수 있는, 도입부에서 언급된 유형의 전기 모터를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 전기 모터에 의해 본 발명에 따라 달성된다. 본 발명의 유리한 추가의 개선들은 종속 청구항들에서 개시된다.

본 발명에 따른 전기 모터는:

- 주위 방향을 따라 배열되는 복수의 영구 자석들을 갖는 회전자,

- 적어도 부분들에서, 영구 자석들을 에워싸는 권선 어레인지먼트를 갖는 고정자 어레인지먼트를 포함하고,

- 고정자 어레인지먼트는 복수의 권선들을 갖는 제 1 고정자를 갖고,

- 고정자 어레인지먼트는 제 2 고정자를 갖고,

- 제 1 고정자 및 제 2 고정자의 권선들은 각각의 경우에서, 프레임-형상 코일(frame-shaped coil)들로서 구현되고,

- 제 1 고정자의 코일들은 방사상 방향으로 영구 자석들에 대해 외부 상에 놓이게 배열되고,

- 제 2 고정자의 코일들은 방사상 방향으로 영구 자석들에 대해 내부 상에 놓이게 배열되고, 그리고

- 코일들은 방사상 방향에서 자신들의 권선 축을 따라 배열된다.

전기 모터는 회전자를 포함하고, 영구 자석들은 전기 모터의 주위 방향을 따라 하나의 영구 자석이 다른 영구 자석 가까이 배열된다. 회전자는 대응하는 샤프트(shaft)에 커플링(couple)될 수 있고, 상기 샤프트에서 전기 모터의 토크(torque)를 탭핑(tap)하는 것이 가능하다. 더욱이, 전기 모터는 제 1의 외부에 놓인 고정자(first outer-lying stator) 및 제 2의 내부에 놓인 고정자(second inner-lying stator)를 포함한다. 제 1 고정자 및 제 2 고정자는, 각각의 경우에서, 주위 방향에서 하나의 권선이 다른 권선 가까이 배열되는, 코일들의 형태의 대응하는 권선들을 포함한다. 결과적으로, 회전자의 영구 자석들은 2개의 측들 상에서 코일들에 의해 에워싸인다. 결과적으로, 고자기력(high magnetic force)을 발생시키는 것이 가능하다.

전기 모터는 또한, 상기 전기 모터가, 연관된 코일들을 갖는 단지 하나의 외부에 놓인 고정자만을 또는 단지 하나의 내부에 놓인 고정자만을 포함하는 이러한 방식으로 구현될 수 있다. 이에 대한 대안으로서, 전기 모터는, 제 1 고정자 및 제 2 고정자의 코일들에 부가하여, 적어도 부분들에서 영구 자석들을 에워싸는 추가의 코일들을 포함할 수 있다.

제 1 고정자 및 제 2 고정자의 코일들은 본질적으로 프레임-형상의 설계(frame-shaped design)이다. 코일들은 와이어 권선을 포함하고, 특히 공심 코일(air-cored coil)들로서 구현되며, 이들은, 이들이 자신들의 권선 축을 따라 방사상 방향으로 배열되는 방식으로 전기 모터에 배열된다. 다시 말해, 코일들은 관통-진행 개구(through-going opening)들을 포함하며, 상기 관통-진행 개구를 따라, 코일들이 전기 모터의 방사상 방향으로 배열된다. 이들 코일들은 분리된 컴포넌트로서 단순한 방식으로 제조되고 전기 모터에 배열될 수 있다. 코일들의 이러한 유형은, 작은 직경을 갖는 전기 모터들에서의 이용에 및/또는 소형 전기 드라이브들에 특히 적합하다. 결과적으로, 전기 모터는 어떠한 홈(groove)들 또는 어떠한 아이언 요크(iron yoke)도 요구하지 않는다. 결과적으로, 주파수-종속 자화 손실들이 발생하지 않는다. 더욱이, 고정자의 자기 전도성의 변동들에 의해 야기되는 디텐트 토크가 발생하지 않는다.

영구 자석들이, 가까이 놓인 영구 자석들의 N극들이 서로 반대로 놓이고, 가까이 놓인 영구 자석들의 S극이 서로 반대로 놓이는 방식으로 배열되는 것이 바람직하다. 영구 자석들의 이러한 어레인지먼트에 의해, 단순한 방식으로 조밀한 구성을 달성하는 것이 가능하다. 부가하여, 영구 자석들은 개별적인 부분들로서 단순하고 비용-효율적인 방식으로 제조될 수 있고, 부가하여, 전기 모터의 단순한 구성을 달성하는 것이 가능하다.

일 실시예에서, 코일들은 권선 축의 방향보다는 권선 축에 수직하는 방향으로 더 큰 공간 확장을 포함한다. 다시 말해, 제 1 고정자 및 제 2 고정자의 각각의 코일들은 평면형 구성을 포함한다. 코일들은 특히 평면형 코일(planar coil)들로서 구현된다. 코일들은 권선 축에 수직하는 방향에서 가능한 한, 큰 공간 확장을 갖는다. 결과적으로, 코일들에 의해, 영구 자석들 상에서 증가된 힘 영향을 발생시키는 것이 가능하다. 특히, 코일들은, 권선으로 도입된 전기력과 전기 모터에 의해 출력되는 기계력 사이의 비율이 감소되는 방식으로 구현될 것이다. 결과적으로, 전자기력의 더 큰 이용에 의해, 정전류 밀도를 유지하면서, 더 큰 힘 및 더 큰 토크를 발생시키는 것이 가능하다. 이러한 방식으로, 전기 모터를 이용하여 높은 크기의 토크를 제공하는 것이 가능하다.

일 실시예에서, 제 1 고정자 및/또는 제 2 고정자의 코일들은 전기 모터의 주위 방향을 따라 만곡부(curvature)를 포함한다. 제 2 고정자의 코일들은 주위 방향에서 제 1 고정자의 코일들보다 더 큰 만곡부를 포함할 수 있다. 주위 방향에서의 코일들의 만곡부로 인해, 코일들의 전기장과 회전자의 영구 자석들에 의해 발생되는 자기장은 서로에 대해 수직하는 방식으로 배열된다. 결과적으로, 매우 높은 힘 컴포넌트(force component)를 주위 방향에서 발생시키는 것이 가능하고, 그 결과로서, 전기 모터를 이용하여 높은 크기의 토크를 발생시키는 것이 가능하다.

추가의 실시예에서, 제 1 고정자의 코일들의 권선들의 수 및/또는 권선들의 와이어의 단면적은, 제 2 고정자의 코일들의 권선들의 수 및/또는 권선들의 와이어의 단면적과 상이하다. 결과적으로, 코일들에 의해 발생되는 전기장은, 권선들의 수 및/또는 단면에 따라 단순한 방식으로 적응될 수 있다. 마찬가지로, 제 1 고정자 및 제 2 고정자의 코일들의 와이어의 단면 및/또는 권선들의 수는 전류에 맞춰지도록 조정될 수 있고, 코일은 상기 전류에 영향을 받는다.

영구 자석들이 본질적으로 중공 실린더 세그먼트(hollow cylinder segment)의 형상을 포함하는 것이 바람직하다. 전기 모터가 선형 모터로서 구현되는 경우, 직사각형-형상의 영구 자석들을 이용하는 것이 가능하다. 이러한 유형의 기하학적 형상을 포함하는 영구 자석들은 단순한 그리고 비용-효율적인 방식으로 제조될 수 있다. 마찬가지로, 영구 자석들은 실린더 형상을 포함할 수 있다. 부가하여, 영구 자석들이 주위 방향으로 만곡부를 포함하는 것이 실현가능하다. 이는, 전기 모터를 단순한 그리고 비용-효율적인 방식으로 제조하는 것을 가능하게 한다.

제 1 고정자 및 제 2 고정자의 코일들의 수가 3의 배수인 것이 바람직하다. 전기 모터의 방사상 방향으로 서로에 대해 배열 및 정렬되는 제 1 고정자의 코일 및 제 2 고정자의 코일은 전기적으로 직렬로 연결된다. 이에 대한 대안으로서, 제 1 고정자의 코일은 제 2 고정자의 코일과 전기적으로 병렬로 연결될 수 있으며, 그 결과, 동일한 크기들의 전압들이 제 1 고정자 및 제 2 고정자에 유도된다. 제 1 고정자의 코일에서 그리고 제 2 고정자의 코일에서 정류되는 방식(rectified manner)으로 적용될 전류의 방향은 기억될 것이며, 상기 코일들은 동일한 권선 세그먼트에 할당된다. 결과적으로, 3상 전원을 이용하여 단순한 방식으로 코일들을 동작시키는 것이 가능하다.

일 실시예에서, 제 1 고정자 및/또는 제 2 고정자는, 코일들의 권선의 목적을 위해 구현되는 복수의 캐리어 엘리먼트(carrier element)들을 갖는 캐리어 구조(carrier structure)를 포함한다. 캐리어 엘리먼트들은 일종의 권선 보조부(winding aid)를 제공한다. 결과적으로, 제 1 고정자 및 제 2 고정자는 단순한 방식으로 제조된다.

캐리어 구조 및 캐리어 엘리먼트들이, 전기 절연 재료, 특히 1의 상대 투자율(relative permeability)을 갖는 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 전기 절연 재료 ― 상기 전기 절연 재료 주변에 코일들 및/또는 권선들이 배열됨 ― 는 어떠한 와전류 손실들로 야기하지 않는다. 결과적으로, 전기 모터의 특히 에너지 효율적인 동작을 달성하는 것이 가능하다.

의 상대 투자율을 갖는 재료가 이용되는 경우, 주기적인 자화 손실들이 또한 발생하지 않는다.

전기 모터의 상술된 원리 및 또한 상기 전기 모터의 이점들 및 추가의 개선들은 마찬가지로 선형 모터에 적용될 수 있다.

본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명되며, 도면들에서:
도 1은 전기 모터의 제 1 고정자의 코일들의 어레인지먼트 및 회전자의 영구 자석들의 어레인지먼트의 개략적인 사시도를 예시하고;
도 2는 권선의 코일들 및 영구 자석들의 어레인지먼트의 도면을 예시하고;
도 3은 전기 모터의 측방향 절단도를 예시하고;
도 4는 전기 모터의 평면도를 예시하고;
도 5는 전기 모터의 사시도를 예시하고;
도 6은 전기 모터의 회전자의 그리고 제 2 고정자의 측면도를 예시하고;
도 7은 제 1 고정자 및 제 2 고정자의 코일들의 어레인지먼트의 사시도를 예시하고; 그리고
도 8은 제 2 고정자의 캐리어 구조의 평면도를 예시한다.

이하에 상세하게 기술되는 예시적인 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 나타낸다.

도 1은 전기 모터의 제 1 고정자의 코일들(20)에 대한 회전자의 영구 자석들(16)의 어레인지먼트를 개략적인 사시도로 예시한다. 영구 자석들(16)은 직사각형 형상을 갖는다. 영구 자석들(16)은 주위 방향(22)을 따라 서로 가까이 배열되고, 가까운 영구 자석들(16)의 N극들(N)은 서로 반대로 놓이고, 가까운 영구 자석들(16)의 S극들(S)은 서로 반대로 놓인다. 제 1 고정자의 코일들(20)은 본질적으로 프레임-형상의 설계이다. 코일들(20)은 방사상 방향(24)으로 영구 자석들(16)에 대해 외부에 놓이게 배열된다. 부가하여, 코일들(20)은, 자신들의 권선 축들(26)이 전기 모터의 방사상 방향(24)으로 배열되는 방식으로 배열된다.

도 2는 권선의 영구 자석들(16) 및 코일들(20)의 어레인지먼트를 예시한다. 전기 모터는, 코일들(20)의 수(

)가 숫자 3의 배수인 방식으로 구현된다. 결과적으로, 코일들(20)을 3상 전원에 연결하는 것이 가능하다. 결과적으로, 기본 극들 수(2p)를 포함하는 전기 모터가 구현된다. 다음의 원칙들이 적용되는데:

프레임-형상 코일들의 수(

)는 3으로 나누어져야 한다:

상수 p/n의 몫에 대해, p/n은 정수이어야 하며, 여기서, 부가하여, n≠3, 6, 9,... 이 적용되어야 한다.

z가 짝수인 경우, 각각의 권선 상(winding phase)은 각각의 z/2 개의 프레임-형상 코일들 당 2p/n 개의 코일 그룹들을 포함한다.

본 경우에서, 상술된 원칙들은 전기 모터의 10-극 실시예에 대해 표현된다. 결과적으로, 기본 극들 수는 2p = 10 이다. 이는, 상수 z/n = 2/5의 몫으로부터 생성된다. 그 다음으로, 각각의 권선 측은

개의 프레임-형상 코일들을 포함한다. 3 개의 권선 상들 각각은, z/2 = 2/2 = 1 개의 프레임-형상 코일들을 각각 갖는 2p/n = 10/5 = 2 개의 코일 그룹들을 포함한다.

도 1 및 도 2는 각각의 경우에서, 제 1의 외부에 놓인 고정자를 포함하는 전기 모터의 코일들(20) 및 영구 자석들(16)의 어레인지먼트를 예시한다. 전기 모터가 부가하여 제 2의 내부에 놓인 고정자를 포함하는 것이 바람직하고, 코일들은, 방사상 방향(24)으로 영구 자석들(16)에 대해 내부 상에 놓이게 배열된다.

도 3은 10 개의 극들을 포함하는 전기 모터(10)를 측방향 절단도로 예시한다. 전기 모터(10)는 샤프트(30)에 기계적인 방식으로 연결되는 회전자(12)를 포함한다. 부가하여, 회전자(12)는 복수의 영구 자석들(16)을 포함하고, 상기 복수의 영구 자석들(16)은 방사상 디스크(radial disc) 및 축방향 중공 실린더(axial hollow cylinder) 상에 배열된다. 더욱이, 전기 모터(10)는 복수의 코일들(20)을 갖는 제 1 고정자(14)를 포함한다. 부가하여, 전기 모터는 복수의 코일들(28)을 갖는 제 2 고정자(18)를 포함한다. 제 1 고정자(14)의 코일들(20) 및 제 2 고정자의 코일들(28)은 전기 모터(10)의 주위 방향(22)으로 만곡부를 갖는다. 마찬가지로, 영구 자석들은 주위 방향(22)을 따라 만곡부를 포함할 수 있다.

도 4는 도 3에 따른 전기 모터(10)의 평면도를 예시한다. 전기 모터의 회전자(12)가 명백하고, 상기 회전자는 10 개의 영구 자석들(16)을 포함한다. 부가하여, 제 1 고정자(14)가 예시되고, 상기 고정자는 6 개의 코일들(20)을 포함한다. 제 1 고정자(14)의 코일들(20)은 전기 모터(10)의 방사상 방향(24)으로 회전자(12)의 영구 자석들(16)에 대해 외부 상에 놓이게 배열된다. 마찬가지로, 제 2 고정자(18)는 6 개의 코일들(28)을 포함한다. 제 2 고정자(18)의 코일들(28)은 방사상 방향(24)으로 회전자(12)에 대해 내부 상에 놓이게 배열된다.

도 5는 하부면으로부터의 전기 모터(10)의 사시도를 예시한다. 특히, 제 1 고정자(14)의 코일들(20)이 명백하다. 도 6은 제 1 고정자(14)가 없는 전기 모터(10)의 부분도를 예시한다. 영구 자석들(16)을 갖는 전기 모터(10)의 회전자(12)가 명백하다. 더욱이, 제 2 고정자(14)의 코일들(28)이 예시된다.

도 7은 제 1 고정자(14)의 코일들(20) 및 제 2 고정자(18)의 코일들(28)의 어레인지먼트를 사시도로 예시한다. 코일들(20, 28)은 각각의 경우에서, 본질적으로 프레임-형상의 구조를 포함한다. 코일들(20, 28)은 감겨진 와이어(wound wire)에 의해 제조되고, 결과적으로 대응하는 공심 코일을 형성한다. 코일들은, 권선 축(26)에 수직인 방향(32)에서보다는 권선 축(26)을 따라 더 작은 공간 확장을 갖는다. 다시 말해, 코일들(20, 28)은 평면형 구성을 포함한다. 특히, 코일들(20, 28)은, 권선으로 도입되는 전기력과 출력되는 기계력 사이의 비율이 감소되는 방식으로 구현될 것이다. 결과적으로, 정전류 밀도를 유지하면서 더 큰 힘 및 더 큰 토크를 생성하는 것이 가능하다.

더욱이, 코일들(20, 28)은 전기 모터(10)의 주위 방향을 따라 만곡된다. 도 7에 예시된 바와 같이, 코일들(20, 28)의 권선들의 수는 상이할 수 있다. 이러한 경우, 제 2 고정자(18)의 코일들(28)은 제 1 고정자(14)의 코일들(20)보다 더 적은 수의 권선들을 포함한다. 제 2 고정자(18)의 코일들(28)의 와이어들의 단면적과 비교하여 제 1 고정자(14)의 코일들(20)의 와이어들의 단면적은 상이하게 구현될 수 있다.

도 8은 내부 고정자(18)의 지지 구조(34)의 평면도를 예시한다. 여기서, 캐리어 구조(34)는 복수의 캐리어 엘리먼트들(36)을 포함한다. 캐리어 엘리먼트들(36)은 방사상 방향에서의 돌출부(protrusion)에 의해 구현되고, 상기 돌출부는 2개-측들의 컷-아웃(cut-out)(38)을 포함한다. 와이어를 이러한 컷-아웃(38)으로 도입하는 것이 가능하며, 이는 결과적으로, 각각의 코일들(28)이 감겨지는 것을 가능하게 한다. 캐리어 구조(34) 및 캐리어 엘리먼트들(36)이, 특히 1의 상대 투자율을 갖는 전기 절연 재료로 구현되는 것이 바람직하다.

10 : 전기 모터
12 : 회전자
14 : 고정자
18 : 고정자
20 : 코일
22 : 주위 방향
24 : 방향
26 : 권선 축
28 : 코일
30 : 샤프트
32 : 방향
34 : 캐리어 구조
36 : 캐리어 엘리먼트
38 : 컷-아웃
N : N극(north pole)
S : S극(south pole)

Claims

전기 모터(electric motor)(10)로서,
주위 방향(22)을 따라 배열되는 복수의 영구 자석들(16)을 갖는 회전자(12),
적어도 부분들에서, 상기 영구 자석들(16)을 에워싸는 권선 어레인지먼트(winding arrangement)를 갖는 고정자 어레인지먼트(stator arrangement)
를 포함하고,
상기 고정자 어레인지먼트는 복수의 권선들을 갖는 제 1 고정자(14)를 포함하고,
상기 고정자 어레인지먼트는 제 2 고정자(18)를 포함하고,
상기 제 1 고정자(14)의 권선들 및 제 2 고정자(18)의 권선들은 각각의 경우에서, 프레임-형상 코일(frame-shaped coil)들(20, 28)로서 구현되고,
상기 제 1 고정자(14)의 코일들(20)은 방사상 방향(24)으로 상기 영구 자석들(16)에 대해 외부 상에 놓이게 배열되고,
상기 제 2 고정자(18)의 코일들(28)은 방사상 방향(24)으로 상기 영구 자석들(16)에 대해 내부 상에 놓이게 배열되고,
상기 코일들(20, 28)은 상기 방사상 방향(24)에서 자신들의 권선 축(26)을 따라 배열되는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
가까운 영구 자석들(16)의 N극들(N)은 서로 반대로 놓이고, 가까운 영구 자석들(16)의 S극들(S)은 서로 반대로 놓이는,
전기 모터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 코일들(20, 28)은, 상기 권선 축(26)의 방향에서보다는 상기 권선 축(26)에 수직하는 방향(32)에서 더 큰 공간 확장을 포함하는,
전기 모터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및/또는 상기 제 2 고정자(14, 18)의 코일들(20, 28)은 상기 전기 모터(10)의 주위 방향(22)을 따라 만곡부(curvature)를 포함하는,
전기 모터.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 고정자(14)의 코일들(20)의 권선들의 수 및/또는 권선들의 와이어(wire)의 단면적은, 상기 제 2 고정자(18)의 코일들(28)의 권선들의 수 및/또는 권선들의 와이어의 단면적과 상이한,
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제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 영구 자석들(16)은 본질적으로 중공 실린더 세그먼트(hollow cylinder segment)의 형상을 포함하는,
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제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 고정자(14, 18)의 코일들(20, 28)의 수는 3의 배수인,
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제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 고정자 및/또는 상기 제 2 고정자(14, 18)는 복수의 캐리어 엘리먼트(carrier element)들(36)을 갖는 캐리어 구조(carrier structure)(34)를 포함하고, 상기 캐리어 엘리먼트들은 상기 코일들(20, 28)의 권선의 목적을 위해 구현되는,
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제 7 항에 있어서,
상기 캐리어 구조(34) 및 상기 캐리어 엘리먼트들(36)은, 전기 절연 재료, 특히 1의 상대 투자율(relative permeability)을 갖는 재료로 제조되는,
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