KR20150022087A - Interior Permanent Magnet Synchronous Machine - Google Patents

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KR20150022087A
KR20150022087A KR20130099394A KR20130099394A KR20150022087A KR 20150022087 A KR20150022087 A KR 20150022087A KR 20130099394 A KR20130099394 A KR 20130099394A KR 20130099394 A KR20130099394 A KR 20130099394A KR 20150022087 A KR20150022087 A KR 20150022087A
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Abstract

The present invention relates to an interior permanent magnet synchronous machine. In an interior permanent magnet synchronous machine which has a through hole where a shaft is installed by penetrating, and a rotor which has a plurality of barriers for installing a permanent magnet around the through hole, the barriers of the rotor has an asymmetrical structure where ribs of various shapes are formed at the ends of both sides. The rotor has a first rotor and a second rotor which are separated from each other based on a stack direction length. The barriers of the second rotor are arranged with the same column in a direction opposite to that of the barriers of the first rotor, which have asymmetrical structure and are aligned to form a same column, to face each other. Accordingly, the rotor is divided into constant regions in a stack direction. The barrier or/and the permanent magnet formed in one region and another region are asymmetric. Because there is no necessity for manufacturing a notching or skew structure like an existing invention, it can be easily manufactured, has superior assembly, reduces caulking torque and torque ripple, and maintains torque performance.

Description

매입형 영구자석 동기 전동기 {Interior Permanent Magnet Synchronous Machine}[0001] Interior Permanent Magnet Synchronous Machine [0002]

본 발명은 매입형 영구자석 동기 전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자를 적층방향으로 일정 영역씩 구획하되, 어느 한쪽의 영역과 다른 한쪽의 영역의 회전자를 배리어 및/또는 영구자석이 서로 반전되어 대향되는 구조로 배치함으로써, 코깅 토크 및 토크 리플을 저감시키면서도 토크는 감소되지 않도록 하는 매입형 영구자석 동기 전동기에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a permanent magnet synchronous motor, and more particularly to a permanent magnet synchronous motor in which a rotor is divided into a predetermined region in a lamination direction, and a rotor in one region and a region in the other is divided by a barrier and / Type permanent magnet synchronous motor in which torque is not reduced while reducing cogging torque and torque ripple.

일반적으로, 매입형 영구자석 동기 전동기(Interior Permanent Magnet Synchronous Machine : IPMSM)는 전기자동차 또는 하이브리드 자동차의 견인용(Traction) 전동기로 주로 사용되는 것으로서, 토크 제어 모드로 구동되며, 자속전류와 토크 전류를 독립적으로 제어하는 벡터제어가 수행된다.In general, an Interior Permanent Magnet Synchronous Machine (IPMSM), which is mainly used as an electric motor or a traction motor of a hybrid vehicle, is driven in a torque control mode and controls a magnetic flux and a torque current A vector control that independently controls is performed.

이러한 매입형 영구자석 동기 전동기(10)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 코일(미도시됨)이 권선되고 둘레를 따라 바(bar) 형태의 도체들이 매입, 고정되기 위한 복수의 홀(14)들이 형성된 고정자(11)와, 이 고정자(11)와 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되는 회전자(13)로 구성되는데, 여기서, 회전자(13)는, 중심에 샤프트가 관통하여 고정되기 위한 관통공(12)이 형성된다. 여기서, 관통공(12)과 홀(14)들 사이에 일정간격으로 복수의 베리어(Barrier)(16)가 형성되는데, 이 베리어(16)마다 영구자석(18)이 매입되어 설치된다.1, a permanent magnet synchronous motor 10 includes a plurality of holes 14 (not shown) through which coils (not shown) are wound and around which bar-shaped conductors are embedded and fixed, And a rotor 13 rotatably provided with a gap between the stator 11 and the stator 11. The rotor 13 is fixed to the center by a shaft A through hole 12 is formed. Here, a plurality of barriers 16 are formed at regular intervals between the through holes 12 and the holes 14. The permanent magnets 18 are embedded in the perforations 16.

상기 베리어(16) 내측에는 공기가 채워져서 자속을 차단시키고, 영구자석(18)은 베리어(16)마다 매입, 설치되어 고정자(11)에 권선된 코일에서 발생되는 자기장과의 상호작용에 의해 토크를 발생시킨다.The permanent magnet 18 is embedded in the barrier 16 and installed in the barrier 16. The permanent magnet 18 is embedded in the barrier 16 and is interposed between the barrier 16 and the permanent magnet 18, .

즉, 코일에 전류가 인가되면, 고정자(11)의 구조로 인해 발생되는 회전 자기장과, 도체에서 발생되는 유도 전류와의 상호 작용에 의해 회전자(13)가 회전하게 되고, 회전자(13)가 동기속도에 이르게 되면 영구자석(16)에 의한 토크와 회전자(13)의 구조에 기인한 릴럭턴스 토크(Reluctance Torque)가 발생하여 회전자(13)가 회전하게 되면서, 토크를 발생시키게 된다.That is, when a current is applied to the coil, the rotor 13 is rotated by the interaction between the rotating magnetic field generated due to the structure of the stator 11 and the induced current generated in the conductor, A torque due to the permanent magnet 16 and a reluctance torque due to the structure of the rotor 13 are generated and the rotor 13 is rotated to generate torque .

그러나, 상기와 같은 매입형 영구자석 동기 전동기(10)는 회전자(13)의 베리어(16) 및 이 베리어(16)에 매입, 설치되는 영구자석(18)으로 인하여 코깅 토크(Cogging Torque)가 발생되고, 이로 인하여 토크 리플(Torque Ripple)이 발생하여 그 제어가 쉽지 않게 되는 문제점이 있었다.However, the above-mentioned permanent magnet synchronous motor 10 has a cogging torque due to the barrier 16 of the rotor 13 and the permanent magnet 18 embedded in the barrier 16 Torque ripple is generated, which makes it difficult to control the torque ripple.

이에, 최근에는 코깅 토크 및 토크 리플을 저감시키기 위한 방안이 다수 제안되고 있으며, 그 중에서 회전자 또는 고정자의 코어에 슬롯을 많이 내거나 보조 돌극 또는 보조 슬롯을 형성하는 등의 노칭 또는 회전자 적층 방향으로 영구자석을 일렬 설치하는 대신 설치 각도에 차이를 두는 스큐(skew) 구조를 채용하고 있다.Recently, a number of measures for reducing the cogging torque and torque ripple have been proposed. Among them, in order to increase the number of slots in the core of the rotor or the stator, to form the auxiliary pole or auxiliary slot, Instead of installing permanent magnets in series, a skew structure is used which makes a difference in installation angles.

그러나, 상기 노칭 또는 스큐 구조는, 그 구조가 복잡하여 그 제작이 매우 어렵고 조립성 또한 좋지 못할 뿐만 아니라, 다수의 금형을 복잡하게 제작함에 따른 제작비용이 많이 소요됨은 물론 자속의 감소로 인해 토크 값이 저하되는 문제점이 야기되었다. 또한, 스큐 구조를 견인용 전동기에 적용하는 경우 타겟이 되는 운전 영역에 맞게 최적의 스큐 각도를 결정하여 적용하게 되므로, 일정 운전 영역에서만 토크 리플 감소 효과가 발생하는 한계가 있었다. However, the notching or skew structure is complicated in its structure, so that it is very difficult to manufacture and assembling is not good. In addition, the notching or skew structure requires a lot of manufacturing cost due to complicated manufacture of a large number of dies, Resulting in a problem of deterioration. In addition, when the skew structure is applied to a motor for traction, an optimum skew angle is determined and applied to a target operation region. Therefore, there is a limit in that a torque ripple reduction effect occurs only in a constant operation region.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 제작이 쉽고, 조립성이 우수하면서도 코깅 토크 및 토크 리플을 저감시킴과 아울러 토크 성능은 그대로 유지할 수 있는 매입형 영구자석 동기 전동기를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a recessed permanent magnet synchronous motor which is easy to manufacture and has excellent assemblability and can reduce cogging torque and torque ripple, It has its purpose.

또한, 견인용 모터에 적용하는 경우, 보다 넓은 운전 영역에서 토크 리플 감소 효과를 얻을 수 있는 매입형 영구자석 동기 전동기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide a permanent magnet synchronous motor capable of reducing torque ripple in a wider operating range when applied to a traction motor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기는, 샤프트가 관통 설치되는 관통공과, 이 관통공 주변에 영구자석이 매입,설치되는 복수의 베리어가 형성된 회전자를 갖는 매입형 영구자석 동기 전동기에 있어서, 상기 회전자의 베리어들은, 양쪽 끝단의 리브들이 다른 형태로 이루어져서 서로 비대칭 구조로 이루어지고, 상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 일정 영역씩 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획되되, 상기 제1회전자의 베리어들은 비대칭 구조를 이루는 베리어들이 동일 열을 이루도록 배치되고, 상기 제2회전자의 베리어들은 상기 제1회전자의 베리어들과 반전되어 대향되는 반대방향으로 동일 열을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a recessed permanent magnet synchronous motor including a through hole through which a shaft is inserted and a rotor having a rotor in which a plurality of barriers are embedded around the through hole, Wherein the rotor of the rotor has an asymmetric structure in which the ribs on both ends are formed in different shapes and the rotor is divided into a predetermined region on the basis of the length in the stacking direction, Wherein the barriers of the first rotor are arranged so that the asymmetric barriers are arranged in the same row, and the barriers of the second rotor are reversed and opposed to the barriers of the first rotor, In the same direction.

여기서, 상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 절반으로 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획될 수 있으며, 상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 2등분 이상의 짝수로 나뉘고, 제1회전자와 제2회전자가 서로 교차로 배치될 수 있다.Here, the rotor may be divided into a first rotor and a second rotor by a half of the length in the stacking direction, the rotor may be divided into an even number equal to or more than a half of the length in the stacking direction, And the second rotators can be disposed at an intersection with each other.

또한, 상기 제1회전자 및 제2회전자 중, 적어도 어느 하나의 회전자에는 스큐가 더 형성될 수도 있다.In addition, skew may be further formed in at least one of the first rotor and the second rotor.

또 본 발명은, 상기 제1회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 좌측 영역에 영구자석이 매입,설치되거나 또는 우측 영역에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이루고, 상기 제2회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 상기 제1회전자의 베리어에 매입,설치된 영구자석과 반대방향을 이루는 위치에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이룰 수도 있다.Further, the present invention is characterized in that the barrier of the first rotor has an asymmetric structure in which a permanent magnet is embedded in the left region with respect to the center of the barrier, or a permanent magnet is embedded in the right region, The barrier may have an asymmetric structure by embedding permanent magnets in positions opposite to the installed permanent magnets embedded in the barrier of the first rotor with respect to the center of the barrier.

이 경우, 상기 제1회전자 및 제2회전자의 베리어 중앙 영역에 고정자 쪽으로 일정 너비의 제3리브가 연장 형성된 구조로 이루어질 수도 있으며, 상기 제1회전자 및 제2회전자 중, 적어도 어느 하나의 회전자에는 스큐가 형성될 수도 있다.
In this case, a third rib having a predetermined width may be extended toward the stator in the central region of the first rotor and the second rotor, and at least one of the first rotor and the second rotor A skew may be formed in the rotor.

한편, 본 발명에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기는, 샤프트가 관통 설치되는 관통공과, 이 관통공 주변에 영구자석이 매입,설치되는 복수의 베리어가 형성된 회전자를 갖는 매입형 영구자석 동기 전동기에 있어서, 상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 일정 영역씩 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획되되, 상기 제1회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 좌측에 영구자석이 매입,설치되거나 또는 우측에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이루고, 상기 제2회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 상기 제1회전자의 베리어에 매입,설치된 영구자석과 반대방향을 이루는 위치에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이루는 것을 특징으로 할 수도 있다.In the meantime, the recessed permanent magnet synchronous motor according to the present invention includes: a through-hole through which a shaft is inserted; and a permanent magnet synchronous motor having a rotor in which a plurality of barriers are formed around the through- The rotor is partitioned into a first rotor and a second rotor by a predetermined area based on the length in the stacking direction, and the barrier of the first rotor is provided with permanent magnets embedded in the left side of the center thereof Or permanent magnets are embedded in the right side of the permanent magnet to form an asymmetric structure. The barrier of the second rotor is embedded in the barrier of the first rotor with respect to the center of the barrier, May be embedded and installed to form an asymmetric structure.

이 경우, 상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 절반으로 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획될 수도 있고, 상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 2등분 이상의 짝수로 나뉘고, 제1회전자와 제2회전자가 서로 교차로 배치될 수도 있다.In this case, the rotor may be divided into a first rotor and a second rotor by a half of the length in the stacking direction, the rotor may be divided into an even number equal to or more than a half of the length in the stacking direction, And the second rotor may be disposed at an intersection with each other.

여기서, 상기 제1회전자 및 제2회전자의 베리어 중앙 영역에 고정자 쪽으로 일정 너비의 제3리브가 연장 형성된 구조로 이루어질 수도 있다.Here, a third rib having a predetermined width may be formed in the central region of the first rotor and the second rotor to extend toward the stator.

또한, 상기 제1회전자 및 제2회전자 중, 적어도 어느 하나의 회전자에는 스큐가 더 형성될 수도 있다.
In addition, skew may be further formed in at least one of the first rotor and the second rotor.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에 의하면, 회전자가 적층방향으로 일정 영역씩 구획되되, 어느 한쪽의 영역과 다른 한쪽의 영역의 회전자는 베리어 및/또는 영구자석이 서로 반전되어 대향되는 구조로 배치됨으로써, 종래에서와 같이 노칭 또는 스큐구조로 제작하지 않아도 되므로 제작이 쉽고 조립성이 우수함은 물론, 코깅 토크 및 토크 리플이 저감됨과 아울러 토크 성능은 그대로 유지되는 효과가 제공된다.As described above, according to the recessed permanent magnet synchronous motor of the present invention, the rotor is partitioned by a predetermined region in the stacking direction, and the rotor of one region and the rotor of the other region are arranged such that the barrier and / The cogging torque and the torque ripple are reduced and the torque performance is maintained as it is, as well as being easy to fabricate and to assemble, as well as being not made with a notching or skew structure as in the prior art .

또한, 견인용 모터에 적용하는 경우, 스큐 구조를 적용하는 경우에 비해 보다 넓은 운전 영역에서 토크 리플 감소 효과를 얻을 수 있는 매입형 영구자석 동기 전동기를 제공할 수 있는 효과가 있다.
In addition, when applied to a traction motor, it is possible to provide a recessed permanent magnet synchronous motor capable of obtaining a torque ripple reduction effect in a wider operating range as compared with a case of applying a skew structure.

도 1은 종래의 매입형 영구자석 동기 전동기 구조를 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도.
도 4는 회전자의 베리어에서 제2리브의 각도를 나타낸 부분도.
도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도.
도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도.
도 7은 본 발명의 제 4실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도.
도 8은 본 발명의 제 5실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도.
1 is a front view showing a conventional recessed permanent magnet synchronous motor.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a recessed permanent magnet synchronous motor according to a first embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 3 is a cross-sectional structural view of the first rotor and the second rotor in a state in which the rotor is divided in half in Fig. 2; Fig.
4 is a partial view showing the angle of the second rib in the barrier of the rotor.
5 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state where the rotor is divided in half in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state where the rotor is divided in half in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state where a rotor is divided in half in a recessed permanent magnet synchronous motor according to a fourth embodiment of the present invention; FIG.
8 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state where the rotor is divided in half in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the fifth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<제 1실시 예>&Lt; Embodiment 1 >

도 2는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a recessed permanent magnet synchronous motor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state in which the rotor is divided in half in FIG. .

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기(100)는, 코일(미도시됨)이 권선되고 둘레를 따라 바(bar) 형태의 도체들이 매입, 고정되기 위한 복수의 홀(114)들이 형성된 고정자(102)와, 이 고정자(102)와 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되는 회전자(104)로 구성되어 있다.As shown in the drawings, the recessed permanent magnet synchronous motor 100 according to the first embodiment of the present invention includes a permanent magnet synchronous motor 100, in which coils (not shown) are wound and bar conductors are wound around and fixed A stator 102 in which a plurality of holes 114 are formed and a rotor 104 rotatably provided with a gap with the stator 102 are formed.

여기서, 회전자(104)의 중심에는 샤프트가 관통하여 고정되기 위한 관통공(112)이 형성되고, 고정자(102)의 둘레를 따라 바(bar) 형태의 도체들이 매입, 고정되기 위한 복수의 홀(114)들이 형성되며, 상기 관통공(112)과 홀(114)들 사이에 일정간격으로 복수의 베리어(Barrier)(116)가 형성되는데, 이 베리어(116)마다 영구자석(115)이 일직선 방향으로 매입되어 설치되는 구조로 이루어져 있다.A through hole 112 is formed in the center of the rotor 104 so that the shaft can be fixed through the hole. A plurality of holes (not shown) for inserting and fixing bar-shaped conductors along the periphery of the stator 102 And a plurality of barriers 116 are formed at regular intervals between the through holes 112 and the holes 114. The permanent magnets 115 are arranged in a straight line Direction of the vehicle.

여기서, 베리어(116)는 관통공(112)을 중심으로 각각 일정간격을 두고 형성되고, 각각의 베리어(116)들은 양쪽 끝단에 외향 절곡된 리브(116a,116b)들이 형성되어 있는데, 상기 베리어(116)들은 그 중심을 기준으로 어느 한쪽의 리브(116a)와 다른 한쪽의 리브(116b)가 각각 다른 형상으로 이루어져서 서로 비대칭을 이룬다.Here, the barrier 116 is formed at regular intervals around the through hole 112, and each barrier 116 has ribs 116a and 116b bent outward at both ends thereof. The barrier 116 116 have a different shape from one rib 116a to the other rib 116b with respect to the center thereof and are asymmetric with respect to each other.

또한, 다수의 플레이트가 적층된 구조로 이루어지는 회전자(104)에서 적층방향 길이를 기준으로 반으로 나누어 어느 한쪽에 위치하는 제1회전자(110)와 다른 한쪽에 위치하는 제2회전자(120)의 베리어는 서로 반전되어 대향되도록 형성된다.The first rotor 110 and the second rotor 120, which are located on one side and the other side, respectively, are divided in half by the length in the stacking direction in the rotor 104 having a structure in which a plurality of plates are laminated, Are formed so as to face each other in a reversed manner.

예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 회전자(104) 적층방향의 어느 한쪽에 위치하는 제1회전자(110)는 좌측 리브가 제1리브(116a)로 이루어지고 우측 리브가 제2리브(116b)로 이루어진 플레이트들이 적층된 것을 적용하고, 다른 한쪽에 위치하는 제2회전자(120)는 우측 리브가 제1리브(116a)로 이루어지고 좌측 리브가 제2리브(116b)로 이루어진 플레이트들이 적층된 것을 적용하여 구성될 수 있다. 여기서 제1리브(116a) 및 제2리브(116b)라는 용어는 서로 형상이 동일하지 않아 베리어가 비대칭이 되도록 하는 리브를 표현하기 위한 용어로서, 각 리브의 형상이 특정 형상으로 한정되는 것은 아니다.For example, as shown in Figs. 2 and 3, the first rotor 110 positioned on one side of the lamination direction of the rotor 104 has a left rib made of a first rib 116a, And the second rotors 116b positioned on the other side are formed by stacking plates consisting of the first ribs 116a and the second ribs 116b on the other side, And the like. Here, the terms first and second ribs 116a and 116b are used to denote ribs that are not identical in shape to each other so that the barrier is asymmetric, and the shape of each rib is not limited to a specific shape.

이와 같이, 베리어(116)들의 양쪽 끝단에 형성되는 리브(116a,116b)들을 비대칭 구조로 형성하되, 적층방향 길이를 기준으로 반으로 나누어, 어느 한쪽 영역에는 동일한 베리어 형상(좌측 리브가 제1리브(116a), 우측 리브가 제2리브(116b))을 갖는 플레이트들로 적층된 제1회전자(110)를 구비하고, 다른 한쪽 영역에는 상기 제1회전자(110)들의 베리어와 반전되어 대향된 리브 구조를 갖되, 동일한 베리어 형상(좌측 리브가 제2리브(116b), 우측 리브가 제1리브(116a))을 갖는 플레이트들로 적층된 제2회전자(120)를 구비한 후, 상기 베리어(116)들에 영구자석(115)을 매입, 설치하게 되면, 스큐 구조 없이 영구자석(115)을 회전자 적층방향으로 일렬로 설치하더라도 종래의 매입형 영구자석 동기 전동기에 비하여 토크 리플이 감소되게 된다. 이는, 제1회전자(110)의 베리어(116)가 좌측 리브는 제1리브(116a)로 형성되고, 우측 리브는 제2리브(116b)로 형성되되, 제2회전자(120)는 제1회전자(110)와는 반전되어 대향되도록 베리어(116)의 좌측 리브가 제2리브(116b)로 형성되고 우측 리브는 제1리브(116a)로 형성됨으로써, 회전시 서로 반대되는 두 개의 파형의 위상차를 가짐에 따라 상호 코깅이 보상됨에 따른 결과로 판단된다.
As described above, the ribs 116a and 116b formed on both ends of the barrier ribs 116 are formed in an asymmetric structure, and are divided into halves based on the length in the stacking direction, and one of the ribs has the same barrier shape (the left rib is the first rib The first rotor 110 has a first rotor 110a and a second rotor 116b. The first rotor 110a includes a first rotor 110a and a second rotor 116b. After having the second rotor 120 laminated with plates having the same barrier shape (the left rib has the second rib 116b and the right rib has the first rib 116a) The torque ripple is reduced as compared with the conventional embedded permanent magnet synchronous motor even when the permanent magnets 115 are arranged in a row in the rotor stacking direction without a skew structure. This is because the barrier 116 of the first rotor 110 has the left rib formed by the first rib 116a and the right rib formed by the second rib 116b, The left rib of the barrier 116 is formed as the second rib 116b and the right rib is formed as the first rib 116a so as to be opposite to the one rotator 110 so as to be opposed to each other, The cogging is compensated for.

도 4는 회전자(104)의 베리어(116)에서 제2리브(116b)의 각도를 나타낸 부분도로서, 제2리브(116b)의 각도를 하기의 표 1에서와 같이 다양한 각도로 적용하고 이들을 다양한 경우의 수로 조합하여 설계한 후(다구치 방법), 토크 리플을 측정한 결과 아래의 표 2와 같이 나타남을 알 수 있었다.4 is a partial view showing the angle of the second rib 116b in the barrier 116 of the rotor 104. The angle of the second rib 116b is applied at various angles as shown in Table 1 below, The torque ripple was measured after combining the various designs (Taguchi method), and the results are shown in Table 2 below.

Variable(변수)Variable 각도Angle θ1θ1 147ㅀ, 149ㅀ, 151ㅀ147 ㅀ, 149 ㅀ, 151 ㅀ θ2θ2 38ㅀ, 41ㅀ, 44ㅀ38 ㅀ, 41 ㅀ, 44 ㅀ θ3θ3 17ㅀ, 17.5ㅀ, 18ㅀ17 ㅀ, 17.5 ㅀ, 18 ㅀ

ModelModel θ1θ1 θ2θ2 θ3θ3 토크 리플(%)Torque ripple (%) Model 1Model 1 147ㅀ147 ㅀ 38ㅀ38 ㅀ 17ㅀ17 ㅀ 5.885.88 Model 2Model 2 147ㅀ147 ㅀ 41ㅀ41 ㅀ 17.5ㅀ17.5 ㅀ 4.584.58 Model 3Model 3 147ㅀ147 ㅀ 44ㅀ44 ㅀ 18ㅀ18 ㅀ 5.795.79 Model 4Model 4 149ㅀ149 ㅀ 38ㅀ38 ㅀ 17.5ㅀ17.5 ㅀ 5.205.20 Model 5Model 5 149ㅀ149 ㅀ 41ㅀ41 ㅀ 18ㅀ18 ㅀ 6.886.88 Model 6Model 6 149ㅀ149 ㅀ 44ㅀ44 ㅀ 17ㅀ17 ㅀ 5.115.11 Model 7Model 7 151ㅀ151 ㅀ 38ㅀ38 ㅀ 18ㅀ18 ㅀ 7.607.60 Model 8Model 8 151ㅀ151 ㅀ 41ㅀ41 ㅀ 17ㅀ17 ㅀ 4.514.51 Model 9Model 9 151ㅀ151 ㅀ 44ㅀ44 ㅀ 17.5ㅀ17.5 ㅀ 5.625.62

여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, θ1은 베리어(116)의 수평방향 상부 변과, 제2리브(116b)의 상부 변과의 각도를 나타내고, θ2는 베리어(116)의 수평방향 하부 변과, 제2리브(116b)의 하부 변과의 각도를 나타내며, θ3은 회전자(104)의 관통공(112) 중심으로부터 베리어(116)의 중심을 잇는 기준선과, 회전자(104)의 관통공(112) 중심으로부터 제2리브(116b)의 끝단을 잇는 기준선과의 각도를 나타낸다.As shown in FIG. 4,? 1 represents the angle between the upper side of the horizontal direction of the barrier 116 and the upper side of the second rib 116b,? 2 represents the angle between the lower side of the barrier 116 And reference numeral 3 denotes a reference line connecting the center of the through hole 112 of the rotor 104 to the center of the barrier 116 and a reference line connecting the center of the through hole 112 of the rotor 104 and the lower side of the second rib 116b, And the reference line connecting the center of the second rib 116b to the center of the second rib 116b.

이와 같이, 다구치 방법에 의해 상기 θ1, θ2, θ3의 각도를 표 2에서와 같은 다양한 경우의 수대로 각도를 적용하여 설계한 후 토크 리플을 측정한 결과, Model 8에서와 같이, θ1은 151ㅀ, θ2는 41ㅀ, θ3은 17ㅀ일 경우, 토크 리플이 가장 적게 측정되었다.
As a result of measuring the torque ripple after designing the angles of θ1, θ2 and θ3 according to the various angles as shown in Table 2 by the Taguchi method, θ1 is 151 Ω , the torque ripple is the smallest when θ2 is 41 ㅀ and θ3 is 17..

참고로, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기(100)의 경우, 회전자(104)가 플레이트 적층 방향을 기준으로 반으로 구획되어 제1회전자(110) 및 제2회전자(120)로 구분되되, 제1회전자(110)의 베리어(116) 비대칭 구조와, 제2회전자(120)의 베리어 비대칭 구조가 서로 반전되어 대향된 구조로 이루어져 있는바, 한 쪽 방향으로 회전되는 전동기 뿐만 아니라 양쪽 방향으로 회전되는 전동기에도 적용될 수 있다.For reference, in the case of the recessed permanent magnet synchronous motor 100 according to the first embodiment of the present invention, the rotor 104 is divided in half with respect to the plate stacking direction to form the first rotor 110 and the second rotor 110 The asymmetric structure of the barrier 116 of the first rotor 110 and the barrier asymmetric structure of the second rotor 120 are opposed to each other so as to face each other, But also to an electric motor rotated in both directions.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기(100)의 경우, 단순히 베리어(116)의 형상만 변경하고 종래에서와 같이 코깅 토크 및 토크 리플 감소를 위하여 노칭을 하지 않아도 되는바, 노칭에 따른 자기적 공극이 증가되지 않아 토크의 저감이 발생되지 않으면서 코깅 토크 및 토크 리플만 저감되는 효과를 갖게 된다.As described above, in the case of the recessed permanent magnet synchronous motor 100 according to the first embodiment of the present invention, only the shape of the barrier 116 is changed, and in order to reduce the cogging torque and the torque ripple, The magnetic clearance due to the notching is not increased, so that the reduction of the torque is not caused and only the cogging torque and the torque ripple are reduced.

또한, 종래에서와 같이 코깅 토크 및 토크 리플 감소를 위하여 스큐를 주지 않아도 되는바, 스큐에 따른 쇄교 자속이 감소되지 않아 토크의 저감이 발생되지 않으면서 코깅 토크 및 토크 리플만 저감됨은 물론이고, 영구자석을 회전자 적층방향으로 일렬로 설치할 수 있게 되므로 조립성이 크게 향상되는 효과를 갖게 된다. 또한, 견인용 모터에 적용되는 경우, 타겟 운전영역에 최적화된 스큐 각도를 결정하는 방식이 아니므로, 스큐 구조를 사용하는 것에 비해 보다 넓은 운전 영역에서 토크 리플 감소 효과를 얻을 수 있다.
Further, since there is no need to provide a skew for cogging torque and torque ripple reduction as in the conventional art, the cogging torque due to skew is not reduced and torque reduction is not caused. Thus, not only cogging torque and torque ripple are reduced, Since the magnets can be installed in a line in the rotor lamination direction, the assembling property can be greatly improved. In addition, when applied to a traction motor, it is not a method of determining the skew angle that is optimized for the target operation region, so that a torque ripple reduction effect can be obtained in a wider operating range than in a skew structure.

한편, 본 발명의 제 1실시 예에서 회전자(104)가 적층방향을 기준으로 반으로 구획되어 어느 한쪽 영역에는 상기와 같은 구조의 제1회전자(110)가 배치되고, 다른 한쪽 영역에는 상기와 같은 구조의 제2회전자(120)가 배치되어 서로 반전되어 대향되도록 배치된 것을 일예로 들어 설명하였으나, 경우에 따라서는 적층방향을 기준으로 2등분 이상(4등분, 6등분~)으로 구획하여 상기 제1회전자(110) 및 상기 제2회전자(120)가 순차적으로 교차되게 배치할 수도 있을 것이며, 이의 경우에도 동일한 작용효과를 거둘 수 있음은 물론이다.
Meanwhile, in the first embodiment of the present invention, the rotor 104 is divided in half with respect to the stacking direction, and the first rotor 110 having the above-described structure is disposed in one of the regions, The second rotor 120 having the same structure as that of the first rotor 120 is disposed so as to be opposite to the other and arranged to be opposite to each other. However, the second rotor 120 may be divided into two or more The first rotor 110 and the second rotor 120 may be arranged so as to intersect with each other in sequence, and the same effect can be obtained in this case as well.

<제 2실시 예>&Lt; Embodiment 2 >

도 5는 본 발명의 제 2실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서의 회전자가 반으로 분할된 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도이다.5 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor divided in half by a rotor in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2실시 예는 앞선 제 1실시 예와 비교할 때, 베리어(116-1)의 좌측영역 또는 우측영역에 영구자석이 선택적으로 매입, 설치됨으로써, 비대칭 구조를 갖는 것에 차이가 있다.The second embodiment of the present invention differs from the first embodiment in that it has an asymmetric structure because permanent magnets are selectively embedded in the left region or the right region of the barrier 116-1.

즉, 베리어(116-1)들이 양쪽 리브는 동일 형상으로 이루어지되, 베리어(116-1)의 중심을 기준으로 좌측 영역에 영구자석(115-1)이 매입, 설치되거나 또는 베리어(116-1)의 중심을 기준으로 우측 영역에 영구자석(115-1)이 매입, 설치됨으로써, 비대칭 구조를 갖게 된다.That is, both the ribs of the barrier 116-1 are formed in the same shape, and the permanent magnets 115-1 are embedded or installed in the left area with respect to the center of the barrier 116-1, The permanent magnets 115-1 are embedded in the right region with respect to the center of the permanent magnets 115-1, thereby having an asymmetric structure.

본 발명의 제 2실시 예에서도, 회전자(104-1)는 적층방향 길이를 기준으로 제1회전자(110-1)와 제2회전자(120-1)로 나누어 구분되며, 제1회전자(110-1)에는 베리어(116-1)의 좌측 영역에 영구자석(115-1)이 매입, 설치되고, 제2회전자(120-1)에는 베리어(116-1)의 우측 영역에 영구자석(115-1)이 매입, 설치되는 구조로 이루어짐으로써, 제1회전자(110-1)와 제2회전자(120-1)가 서로 반전되어 대향된 형태를 가진다.Also in the second embodiment of the present invention, the rotor 104-1 is divided into a first rotor 110-1 and a second rotor 120-1 based on the length in the stacking direction, The permanent magnet 115-1 is embedded in the left side region of the barrier 116-1 and the second rotor 120-1 is provided with the permanent magnet 115-1 in the right side region of the barrier 116-1 The first rotor 110-1 and the second rotor 120-1 are inverted and opposed to each other because the permanent magnets 115-1 are embedded and installed.

물론, 제1회전자(110-1)의 베리어(116-1) 우측 영역에 영구자석이 매입, 설치되고, 제2회전자(120-1)의 베리어(116-1) 좌측 영역에 영구자석이 매입, 설치될 수도 있다.Of course, permanent magnets are embedded in and installed in the right area of the barrier 116-1 of the first rotor 110-1, and permanent magnets are embedded in the left area of the barrier 116-1 of the second rotor 120-1. And may be installed and installed.

이와 같이, 회전자(104-1)를 적층방향 길이를 기준으로 제1회전자(110-1)와 제2회전자(120-1)로 나누어 구분하고, 어느 하나의 회전자에는 베리어(116-1)의 좌측 영역에 영구자석(115-1)을 매입, 설치하고, 다른 하나의 회전자에는 베리어(116-1)의 우측 영역에 영구자석(115-1)을 매입, 설치하여 각각 비대칭으로 영구자석을 매입하면서 제1, 2 회전자가 서로 반전되어 대향된 형태를 가지게 되면, 앞선 제 1실시 예에서와 동일 또는 극히 유사한 작용효과를 거둘 수 있게 될 것이므로, 이에 대한 작동관계의 설명은 생략하기로 한다.As described above, the rotor 104-1 is divided into a first rotor 110-1 and a second rotor 120-1 by the length in the stacking direction, and one rotor is provided with a barrier 116 -1, permanent magnets 115-1 are embedded in the left region of the barrier 116-1, and the permanent magnets 115-1 are embedded in the right region of the barrier 116-1 in the other rotor, When the first and second rotators are inverted and opposed to each other while embracing the permanent magnet, the same or extremely similar operation effect as in the first embodiment will be obtained. .

참고로, 도면 중 미설명 부호(112-1)은 샤프트가 매입되는 관통공을 나타낸 것이다.For reference, in the drawing, reference numeral 112-1 denotes a through hole through which a shaft is embedded.

한편, 본 발명의 제 2실시 예에서도, 경우에 따라서는 회전자(104-1)를 적층방향을 기준으로 2등분 이상(4등분, 6등분~)으로 구획하여 제1회전자(110) 및 제2회전자(120)가 순차적으로 교차되게 배치할 수도 있을 것이며, 이의 경우에도 동일한 작용효과를 거둘 수 있음은 물론이다.
On the other hand, in the second embodiment of the present invention, the rotor 104-1 is divided into at least two equal parts (four equal parts, six equal parts) based on the lamination direction, The second rotors 120 may be disposed so as to be sequentially crossed. In this case, the same effect can be obtained.

<제 3실시 예>&Lt; Third Embodiment >

도 6은 본 발명의 제 3실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도이다.6 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state where the rotor is divided in half in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the third embodiment of the present invention.

본 발명의 제 3실시 예는 앞선 제 2실시 예의 변형 실시 예로서, 제 2실시 예에서와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.The third embodiment of the present invention is a modification of the second embodiment described above, and the same parts as those of the second embodiment will be denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기는, 회전자(104-1)의 베리어(116-1) 중앙 영역에 고정자 쪽으로 일정 너비의 제3리브(116c)가 연장 형성된 구조로 이루어져 있다.As shown in the drawing, the recessed permanent magnet synchronous motor according to the third embodiment of the present invention includes a third rib 116c having a predetermined width toward the stator in the central region of the barrier 116-1 of the rotor 104-1, As shown in FIG.

즉, 베리어(116-1)의 좌우측 영역 중, 어느 한쪽 영역에 영구자석(115-1)이 매입, 설치된 상태에서, 영구자석(115-1)이 매입, 설치된 영역과 매입, 설치되지 않은 영역을 구분하는 중앙 영역에 고정자 쪽으로 제3리브(116c)가 연장 형성된 구조로 이루어져 있다.That is, in the state where the permanent magnets 115-1 are embedded in one of the left and right regions of the barrier 116-1, the region where the permanent magnets 115-1 are embedded and installed, And the third rib 116c is extended toward the stator in a central region that defines the third rib 116c.

이와 같이, 베리어(116-1)의 중앙 영역에 제3리브(116c)가 연장 형성되게 되면, 영구자석(115-1)이 매입, 설치된 영역에서의 자속 집중 효과가 증대되어 비대칭성이 더욱 강화됨으로써, 토크의 저감이 발생되지 않으면서 보다 향상된 코깅 토크 및 토크 리플의 저감 효과를 갖게 된다. 여기서 배리어의 중앙 영역이라 함은 반드시 베리어의 정 중앙이나 영구자석이 설치된 영역과 설치되지 않은 영역의 정확한 경계면을 의미하는 것은 아니며, 제3리브(116c)가 형성되지 않은 경우에 비해 자속 집중 효과를 거둘 수 있는 위치면 특별히 한정되지 않는다.
When the third rib 116c is extended in the central region of the barrier 116-1 as described above, the effect of concentrating the magnetic flux in the region in which the permanent magnet 115-1 is embedded and installed is increased and the asymmetry is further strengthened The reduction of the torque is not generated, and the cogging torque and the torque ripple are further reduced. Here, the central region of the barrier does not always mean the exact center of the barrier, the region where the permanent magnets are installed, and the region where the permanent magnets are not provided, and the magnetic flux concentrating effect is smaller than the case where the third ribs 116c are not formed There is no particular limitation on the position in which it can be placed.

<제 4실시 예><Fourth Embodiment>

도 7은 본 발명의 제 4실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4실시 예는 앞선 제 1실시 예와 제 2실시 예에 따른 구성을 혼합한 구성을 나타내고 있다.FIG. 7 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state where the rotor is divided in half in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, The fourth embodiment of the present invention shows a configuration in which the configurations according to the first and second embodiments are mixed.

즉, 회전자(104-2)를 적층방향 길이를 기준으로 제1회전자(110-2)와 제2회전자(120-2)로 나누어 구분하되, 어느 하나의 회전자는 베리어(116)의 양쪽 리브(116a,116b) 형상이 앞선 제 1실시 예에서와 같이 다른 형태로 이루어지고, 또한 앞선 제 2실시 예에서와 같이 베리어(116)의 어느 한쪽 영역에 영구자석(115-1)이 매입, 설치된다. 또, 다른 하나의 회전자 또한 베리어(116)의 양쪽 리브(116a,116b) 형상이 다른 형태로 이루어지되, 상기 어느 하나의 회전자와는 베리어가 반전되어 대향되도록 배치되고 아울러 상기 어느 하나의 회전자의 베리어와는 다른 방향에 영구자석이 매입, 설치된다.That is, the rotor 104-2 is divided into a first rotor 110-2 and a second rotor 120-2 based on the length of the lamination direction, and one of the rotors is divided into a first rotor 110-2 and a second rotor 120-2, The shape of both ribs 116a and 116b is formed in a different shape as in the first embodiment and the permanent magnets 115-1 are embedded in any one of the areas of the barrier 116 as in the second embodiment Respectively. The other one of the rotors is formed so that the shape of both ribs 116a and 116b of the barrier 116 is different from that of any one of the rotors so that the barriers are reversed and opposed to each other, A permanent magnet is embedded and installed in a direction different from the barrier of the former.

이와 같이, 제1회전자(110-2)와 제2회전자(120-2)를 각각 반전하여 대향되게 배치시키게 됨에 따라 베리어(116) 및 영구자석(115-1)이 서로 비대칭을 이루면서 서로 대향되게 배치되는바, 앞선 제 1실시 예에서와 동일 또는 극히 유사한 작용효과를 거둘 수 있게 될 것이므로, 이에 대한 작동관계의 설명은 생략하기로 한다. As described above, the first rotor 110-2 and the second rotor 120-2 are reversed to be disposed opposite to each other, so that the barrier 116 and the permanent magnets 115-1 are asymmetric with respect to each other It is possible to obtain the same or extremely similar action effect as in the first embodiment described above, so that the description of the operating relationship therebetween will be omitted.

참고로, 도면 중 미설명 부호(112-2)는 샤프트가 매입되는 관통공을 나타낸 것이다.Reference numerals 112-2 in the drawings denote through holes through which the shaft is embedded.

한편, 본 발명의 제 4실시 예에서도, 경우에 따라서는 적층방향을 기준으로 2등분 이상(4등분, 6등분~)으로 구획하여 상기 제1회전자(110-2) 및 상기 제2회전자(120-2)가 순차적으로 교차되게 배치할 수도 있을 것이며, 이의 경우에도 동일한 작용효과를 거둘 수 있음은 물론이다.
On the other hand, in the fourth embodiment of the present invention, in some cases, the first rotor 110-2 and the second rotor 110-2 are divided into two equal parts or more (four equal parts, six equal parts) (120-2) may be arranged so as to intersect with each other in sequence, and in this case, the same operation and effect can be obtained.

<제 5실시 예><Fifth Embodiment>

도 8은 본 발명의 제 5실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에서 회전자가 반으로 분할된 상태에서의 제1회전자 및 제2회전자의 단면 구성도이다.8 is a cross-sectional view of a first rotor and a second rotor in a state where the rotor is divided in half in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the fifth embodiment of the present invention.

본 발명의 제 5실시 예는 앞선 제 4실시 예의 변형 실시 예로서, 제 4실시 예에서와 동일한 부분에 대해서는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략하여 설명하기로 한다.The fifth embodiment of the present invention is a modified example of the fourth embodiment, and the same parts as those of the fourth embodiment will be denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 5실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기는, 회전자(104-2)의 베리어(116) 중앙 영역에 고정자 쪽으로 일정 너비의 제3리브(116c)가 연장 형성된 구조로 이루어져 있다.As shown in the figure, in the recessed permanent magnet synchronous motor according to the fifth embodiment of the present invention, a third rib 116c having a constant width toward the stator is extended in the central region of the barrier 116 of the rotor 104-2 Formed structure.

즉, 베리어(115-1)의 좌우측 영역 중, 어느 한쪽 영역에 영구자석(115-1)이 매입, 설치된 상태에서, 영구자석(115-1)이 매입, 설치된 영역과 매입, 설치되지 않은 영역을 구분하는 중앙 영역에 고정자 쪽으로 제3리브(116c)가 연장 형성된 구조로 이루어져 있다.That is, in the state where the permanent magnets 115-1 are embedded in one of the left and right regions of the barrier 115-1, the region where the permanent magnets 115-1 are embedded and installed and the region where the permanent magnets 115-1 are not embedded or installed And the third rib 116c is extended toward the stator in a central region that defines the third rib 116c.

이와 같이, 베리어(116)의 중앙 영역에 제3리브(116c)가 연장 형성되게 되면, 영구자석(115-1)이 매입, 설치된 영역에서의 자속 집중 효과가 증대되어 비대칭성이 더욱 강화됨으로써, 토크의 저감이 발생되지 않으면서 보다 향상된 코깅 토크 및 토크 리플의 저감 효과를 갖게 된다. 여기서 배리어의 중앙 영역이라 함은 제3실시예와 마찬가지로 반드시 베리어의 정 중앙이나 영구자석이 설치된 영역과 설치되지 않은 영역의 정확한 경계면을 의미하는 것은 아니며, 제3리브(116c)가 형성되지 않은 경우에 비해 자속 집중 효과를 거둘 수 있는 위치면 특별히 한정되지 않는다.
When the third rib 116c is extended in the central region of the barrier 116 as described above, the effect of concentrating the magnetic flux in the region in which the permanent magnet 115-1 is embedded is increased and the asymmetry is further strengthened, The reduction of the torque is not generated, and the cogging torque and the torque ripple are further reduced. Here, as in the third embodiment, the central region of the barrier does not always mean the exact center of the barrier, the region where the permanent magnets are provided, and the region where the permanent magnets are not installed. In the case where the third ribs 116c are not formed The position where the magnetic flux concentration effect can be obtained is not particularly limited.

이처럼 본 발명의 제 1실시 예 내지 제 5실시 예에 따른 매입형 영구자석 동기 전동기에 따르면, 회전자 적층방향에 따라 배리어 및/또는 영구자석이 서로 반전되어 대향되는 구조에 의해 자속의 비대칭이 발생하게 되므로, 종래기술과 같이 노칭 또는 스큐를 형성하지 않더라도 토크 리플을 감소시킬 수 있으며 동시에 토크 값은 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 견인용 모터에 적용하는 경우, 스큐 구조에 비해 보다 넓은 운전 영역에서 토크 리플 감소 효과를 거둘 수 있다. As described above, according to the recessed permanent magnet synchronous motor according to the first to fifth embodiments of the present invention, asymmetry of the magnetic flux occurs due to the structure in which the barrier and / or the permanent magnet are reversed and opposed to each other in accordance with the rotor stacking direction The torque ripple can be reduced and the torque value can be maintained at the same time without forming a notching or a skew as in the prior art. In addition, when applied to a traction motor, a torque ripple reduction effect can be obtained in a wider operating range as compared with a skew structure.

또한, 이상의 설명에서는 영구자석이 회전자가 적층되는 길이방향으로 일렬로 매입, 설치되는 것으로 설치하였으나, 본 발명의 기술사상은 그대로 이용하면서 부가적으로 스큐도 형성하여 코깅 토크 및 토크 리플의 저감효과를 증대시킬 수도 있을 것이다.
In the above description, the permanent magnets are mounted in a row in the longitudinal direction in which the rotors are stacked. However, the technical idea of the present invention is used as it is while additional skew is formed to reduce the cogging torque and torque ripple reducing effect It may increase.

이상에서와 같은 본 발명의 실시 예에서 설명한 기술적 사상은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수도 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시 예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
The technical ideas described in the embodiments of the present invention as described above may be independently performed, or may be implemented in combination with each other. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. It is possible. Accordingly, the technical scope of the present invention should be determined by the appended claims.

100 : 매입형 영구자석 동기 전동기 102 : 고정자
104,104-1,104-2 : 회전자 110,110-1,110-2 : 제1회전자
120,120-1,120-2 : 제2회전자 112,112-1,112-2 : 관통공
114 : 홀 115,115-1 : 영구자석
116,116-1 : 베리어 116a : 제1리브
116b : 제2리브 116c : 제3리브
100: Recessed permanent magnet synchronous motor 102: Stator
104, 104-1, 104-2: rotors 110, 110-1, 110-2:
120,120-1,120-2: Second electron 112,112-1,112-2: Through hole
114: Hole 115, 115-1: Permanent magnet
116, 116-1: barrier 116a: first rib
116b: second rib 116c: third rib

Claims (11)

샤프트가 관통 설치되는 관통공과, 이 관통공 주변에 영구자석이 매입,설치되는 복수의 베리어가 형성된 회전자를 갖는 매입형 영구자석 동기 전동기에 있어서,
상기 회전자의 베리어들은, 양쪽 끝단의 리브들이 다른 형태로 이루어져서 서로 비대칭 구조로 이루어지고,
상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 일정 영역씩 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획되되,
상기 제1회전자의 베리어들은 비대칭 구조를 이루는 베리어들이 동일 열을 이루도록 배치되고, 상기 제2회전자의 베리어들은 상기 제1회전자의 베리어들과 반전되어 대향되는 반대방향으로 동일 열을 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
There is provided a recessed permanent magnet synchronous motor having a through hole through which a shaft is inserted and a rotor in which a plurality of barriers are formed around which a permanent magnet is embedded and installed,
The barriers of the rotor have ribs on both ends of different shapes and are formed in an asymmetrical structure with each other,
The rotor is divided into a first rotor and a second rotor by dividing the rotor into a predetermined region based on the length in the stacking direction,
The barriers of the first rotor are arranged so that the bars forming the asymmetric structure are arranged in the same row, and the barriers of the second rotor are reversed from the barriers of the first rotor to be arranged in the same direction Type permanent magnet synchronous motor.
제 1항에 있어서,
상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 절반으로 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획되는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
The method according to claim 1,
Wherein the rotor is divided into a first rotor and a second rotor in half by a length in the stacking direction.
제 1항에 있어서,
상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 2등분 이상의 짝수로 나뉘고, 제1회전자와 제2회전자가 서로 교차로 배치되는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
The method according to claim 1,
Wherein the rotor is divided into an even number equal to or more than two equal parts based on the length in the stacking direction, and the first rotor and the second rotor are disposed at intersections with each other.
제 1항 내지 제 3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1회전자 및 제2회전자 중, 적어도 어느 하나의 회전자에는 스큐가 형성되는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein a skew is formed in at least one of the first rotor and the second rotor. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 18. &lt; / RTI &gt;
제 1항 내지 제 3항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 좌측 영역에 영구자석이 매입,설치되거나 또는 우측 영역에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이루고,
상기 제2회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 상기 제1회전자의 베리어에 매입,설치된 영구자석과 반대방향을 이루는 위치에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.

4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A permanent magnet is embedded in the left region of the barrier of the first rotor with respect to the center of the barrier, or a permanent magnet is embedded in the right region of the barrier,
Wherein the barrier of the second rotor has an asymmetric structure in which a permanent magnet is embedded in and installed in a position opposite to a permanent magnet embedded in the barrier of the first rotor with respect to the center of the barrier, Permanent magnet synchronous motor.

제 5항에 있어서,
상기 제1회전자 및 제2회전자의 베리어 중앙 영역에 고정자 쪽으로 일정 너비의 제3리브가 연장 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
6. The method of claim 5,
And a third rib having a predetermined width is extended toward the stator in the central region of the barriers of the first rotor and the second rotor.
샤프트가 관통 설치되는 관통공과, 이 관통공 주변에 영구자석이 매입,설치되는 복수의 베리어가 형성된 회전자를 갖는 매입형 영구자석 동기 전동기에 있어서,
상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 일정 영역씩 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획되되,
상기 제1회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 좌측에 영구자석이 매입,설치되거나 또는 우측에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이루고,
상기 제2회전자의 베리어에는 그 중심을 기준으로 상기 제1회전자의 베리어에 매입,설치된 영구자석과 반대방향을 이루는 위치에 영구자석이 매입,설치되어 비대칭 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
There is provided a recessed permanent magnet synchronous motor having a through hole through which a shaft is inserted and a rotor in which a plurality of barriers are formed around which a permanent magnet is embedded and installed,
The rotor is divided into a first rotor and a second rotor by dividing the rotor into a predetermined region based on the length in the stacking direction,
The barrier of the first rotor may include a permanent magnet on the left side or a permanent magnet on the right side based on the center thereof to form an asymmetric structure,
Wherein the barrier of the second rotor has an asymmetric structure in which a permanent magnet is embedded in and installed in a position opposite to a permanent magnet embedded in the barrier of the first rotor with respect to the center of the barrier, Permanent magnet synchronous motor.
제 7항에 있어서,
상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 절반으로 나뉘어 제1회전자와 제2회전자로 구획되는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
8. The method of claim 7,
Wherein the rotor is divided into a first rotor and a second rotor in half by a length in the stacking direction.
제 7항에 있어서,
상기 회전자는 적층방향 길이를 기준으로 2등분 이상의 짝수로 나뉘고, 제1회전자와 제2회전자가 서로 교차로 배치되는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
8. The method of claim 7,
Wherein the rotor is divided into an even number equal to or more than two equal parts based on the length in the stacking direction, and the first rotor and the second rotor are disposed at intersections with each other.
제 7항 내지 제 9항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1회전자 및 제2회전자의 베리어 중앙 영역에 고정자 쪽으로 일정 너비의 제3리브가 연장 형성된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
10. The method according to any one of claims 7 to 9,
And a third rib having a predetermined width is extended toward the stator in the central region of the barriers of the first rotor and the second rotor.
제 7항 내지 제 9항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1회전자 및 제2회전자 중, 적어도 어느 하나의 회전자에는 스큐가 형성되는 것을 특징으로 하는 매입형 영구자석 동기 전동기.
10. The method according to any one of claims 7 to 9,
Wherein a skew is formed in at least one of the first rotor and the second rotor. &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; 18. &lt; / RTI &gt;
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