KR20150080176A - Rotor for a synchronous reluctance motor - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a rotor for a synchronous reluctance motor. For this, the present invention comprises a rotor body; a shaft hole which penetrates the rotor body; a magnetic flux barrier which is formed between the shaft hole and the outer surface of the rotor body; and a rotor shaft combined with the shaft hole. Therefore, the use of a center coil and a core can be reduced without increasing the size of the rotor core. Moreover, reluctance toque can be increased.

Description

싱크로너스 릴럭턴스 모터용 회전자{Rotor for a synchronous reluctance motor}[0001] The present invention relates to a rotor for a synchronous reluctance motor,

본 발명은 싱크로너스 릴럭턴스 모터용 회전자에 관한 것으로서, 특히 회전자 몸체의 외주연부와 축홀 사이에 형성된 자속장벽이 외주연부를 향하여 점진적으로 길이가 줄어드는 가운데 다수열로 배열된 양측 단부 두께가 상이하도록 한 것이다.The present invention relates to a rotor for a synchronous reluctance motor, and more particularly to a rotor for a synchronous reluctance motor in which the magnetic flux barrier formed between the outer circumferential edge of the rotor body and the shaft hole gradually decreases in length toward the outer circumferential edge, It is.

일반적으로 모터는 그 종류를 불문하고 반드시 로터(회전자)와 스테이터(고정자)로 구성되며, 구동하는 전원에 따라 직류 모터와 교류 모터로 구분된다. 교류 모터를 회전자에 따라 분류하면 비동기 모터와 동기 모터로 구분되고, 동기 모터는 릴럭턴스 모터, 영구자석 모터 및 히스테리시스 모터로 구분된다. 직류전원을 인가받으나 별도의 제어회로에 의해 일정각도를 회전하는 스텝모터가 최근에는 급속히 사용되고 있다.Generally, a motor is composed of a rotor (rotor) and a stator (stator) regardless of the type thereof, and is divided into a DC motor and an AC motor according to a power source to be driven. An alternating-current motor is classified into an asynchronous motor and a synchronous motor by a rotor, and the synchronous motor is classified into a reluctance motor, a permanent magnet motor, and a hysteresis motor. In recent years, a stepping motor that receives a DC power supply and rotates a certain angle by a separate control circuit has been rapidly used.

릴럭턴스 동기모터는 로터가 돌극(salient-poled-rotor)를 가지며 돌극의 수가 모터의 극수이고, 스테이터가 만드는 자극의 수와 같으며, 전원주파수에 동기하여 일정한 속도를 가질수있다.A reluctance synchronous motor has a salient-poled rotor with a number of pole teeth, the number of poles of the motor, the same number of stator poles, and a constant speed in synchronization with the power frequency.

이러한 릴럭턴스 동기모터는 인덕턴스(inductance) 및 인덕턴스의 차이로 인하여 발생되는 릴럭턴스 토크(reluctance torque)에 의해 동기 속도로 회전되는 것으로 제조가격이 저렴하고 신뢰성이 높고 수명이 거의 영구적이라 이용이 점차 증가되고 있다.These reluctance synchronous motors are rotated at a synchronous speed by reluctance torque generated due to inductance and inductance difference, and their manufacturing cost is low, reliability is high, and life is almost permanent, .

도1은 종래 기술에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자의 내,외부를 절개하여 도시한 사시도이고, 도2는 종래 기술에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자의 종단면도이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a synchronous reluctance motor, and more particularly, to a synchronous reluctance motor having a stator and a rotor.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 릴럭턴스 모터의 회전자(70)는 회전축(71)을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 회전자 코어(72)가 구비되어 있고, 회전자 코어(72)는 중앙에 축공(73)이 형성되며, 축공(73)의 둘레에 복수의 자속장벽(74)이 좌,우 대칭되는 배열로 형성되어 있다. 상기 회전자(70)는 외부에 고정자 코일(81)을 갖는 고정자(80)의 내부에 삽입된 형태를 갖도록 되어 있다.1 and 2, the rotor 70 of the reluctance motor is provided with a rotor core 72 rotatably coupled about a rotation axis 71, A shaft hole 73 is formed at the center and a plurality of magnetic flux barriers 74 are formed around the shaft hole 73 in an arrangement symmetrical to the left and right. The rotor 70 is inserted into a stator 80 having a stator coil 81 on the outside.

이러한 릴럭턴스 모터의 회전자(70)는 회전자 코어(72)의 인덕턴스 차에 의해 릴럭턴스 토크가 결정되므로 자속장벽(74)의 형상, 개수 및 배치에 많은 노력이 집중되고 있으나, 회전자 코어(72)의 크기를 증가시키지 않으면서 자속장벽(74)의 형상, 개수 및 배치의 변경을 통해 릴럭턴스 토크를 증가시키는 데 많은 어려움이 있었다.Since the reluctance torque of the rotor 70 of the reluctance motor is determined by the inductance difference of the rotor core 72, much effort has been focused on the shape, number and arrangement of the magnetic flux barrier 74, There has been much difficulty in increasing the reluctance torque by changing the shape, number, and arrangement of the magnetic flux barrier 74 without increasing the size of the magnetic flux barrier 72.

또한, 주재료인 코일과 코어의 사용량이 증가됨으로써, 원가가 증가되는 또 다른 문제점이 있었다. In addition, there is another problem that the cost increases due to an increase in the amount of coil and core used as main materials.

본 발명은 회전자 코어의 크기를 증가시키지 않는 가운데 코일과 코어의 사용량을 줄여 원가를 낮출 수 있도록 하고, 아울러 릴럭턴스 토크를 용이하게 증가시킬 수 있도록 한 것이다.According to the present invention, it is possible to reduce a cost by reducing the amount of a coil and a core without increasing the size of the rotor core, and to easily increase the reluctance torque.

본 발명은 회전자 몸체(10)와; 상기 회전자 몸체(10)에 관통되게 형성된 축홀(20)과; 상기 회전자 몸체(10)의 외주연부와 축홀(20) 사이에 형성된 자속장벽(30); 및 상기 축홀(20)에 결합되 회전자축(40)으로 구성됨을 특징으로 한다.The present invention relates to a rotor comprising a rotor body (10); A shaft hole (20) formed to penetrate the rotor body (10); A magnetic flux barrier 30 formed between the outer periphery of the rotor body 10 and the shaft hole 20; And a rotor shaft (40) coupled to the shaft hole (20).

또한, 상기 자속장벽(30)은 회전자 몸체(10)를 가상으로 4등분한 부분에 각각 양측단부가 확관되는 형태를 갖는 단위자속장벽(50)이 외주연부를 향하여 점진적으로 길이가 줄어드는 다수열이 배열되되, 상기 단위자속장벽(50)의 양측 단부 두께(T)(T')가 상이하게 형성됨을 특징으로 한다.The magnetic flux barrier 30 has a unit magnetic flux barrier 50 having a shape in which both end portions are expanded at four portions of the rotor body 10 virtually divided into a plurality of rows (T ') of the unit magnetic flux barrier (50) are formed to be different from each other.

그리고 상기 자속장벽(30)은 회전자 몸체(10)를 가상으로 4등분한 부분에 각각 양측단부가 확관되는 형태를 갖는 단위자속장벽(50)이 외주연부를 향하여 점진적으로 길이가 줄어드는 다수열이 배열되되, 상기 단위자속장벽(50)의 양측 단부 사이의 간격(D)(D')가 상이하게 형성됨을 특징으로 한다.The magnetic flux barrier 30 has a plurality of rows of unit magnetic flux barriers 50 each having a shape in which both end portions are enlarged in a quadrisected portion of the rotor body 10 in a progressively decreasing direction toward the outer periphery, (D ') between both end portions of the unit magnetic flux barrier (50) are formed differently from each other.

본 발명은 회전자 몸체의 외주연부와 축홀 사이에 형성된 자속장벽이 외주연부를 향하여 길이가 줄어드는 가운데 양측 단부 두께가 상이하도록 함으로써, 회전자 코어의 크기를 증가시키지 않는 가운데 코일과 코어의 사용량을 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, the magnetic flux barrier formed between the outer circumferential edge portion of the rotor body and the shaft hole is reduced in length toward the outer circumferential edge, and the thickness of both end portions is made different from each other, thereby reducing the amount of use of the coil and core The effect can be obtained.

또한, 이를 통해 릴럭턴스 토크를 용이하게 증가시킬 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.In addition, the effect of easily increasing the reluctance torque can be obtained.

도1은 종래 기술에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자의 내,외부를 절개하여 도시한 사시도.
도2는 종래 기술에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자의 종단면도.
도3은 본 발명에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자를 도시한 사시도.
도4은 본 발명에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자를 분리 도시한 사시도.
도5는 본 발명에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자의 종단면도.1 is a perspective view showing a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to the related art, which are cut inside and outside.
2 is a longitudinal sectional view of a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to the related art.
3 is a perspective view illustrating a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to the present invention.
4 is a perspective view illustrating a stator and a rotor of the synchronous reluctance motor according to the present invention.
5 is a longitudinal sectional view of a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to the present invention.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도3은 본 발명에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자를 도시한 사시도이고, 도4은 본 발명에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자를 분리 도시한 사시도이고, 도5는 본 발명에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터의 고정자와 회전자의 종단면도이다.FIG. 3 is a perspective view showing a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view showing a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to the present invention separated, FIG. Sectional view of a stator and a rotor of a synchronous reluctance motor according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 싱크로너스 릴럭턴스 모터용 회전자는 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이, 회전자 코어의 크기를 증가시키지 않는 가운데 코일과 코어의 사용량을 줄일 수 있는 기능이 제공되는 것으로 회전자 몸체(10), 축홀(20), 자속장벽(30) 및 회전자축(40)으로 구성되어 있다.3 to 5, a rotor for a synchronous reluctance motor according to the present invention is provided with a function of reducing the amount of use of a coil and a core without increasing the size of the rotor core, 10, a shaft hole 20, a magnetic flux barrier 30, and a rotor shaft 40.

여기에서, 상기 회전자 몸체(10)에 축홀(20)이 축방향으로 관통되게 형성되어 있고, 상기 회전자 몸체(10)의 외주연부와 축홀(20) 사이에 자속장벽(30)이 형성되어 릴럭턴스 토크가 효율적으로 증가될 수 있게 되어 있다.In this case, a shaft hole 20 is formed in the rotor body 10 so as to penetrate in the axial direction, and a magnetic flux barrier 30 is formed between the outer periphery of the rotor body 10 and the shaft hole 20 So that the reluctance torque can be efficiently increased.

상기 자속장벽(30)은 회전자 몸체(10)를 가상으로 4등분한 부분에 각각 양측단부가 확관되는 형태를 갖는 단위자속장벽(50)이 외주연부를 향하여 점진적으로 길이가 줄어드는 다수열이 배열되어 소재 사용량을 줄일 수 있도록 구성되어 있다.The magnetic flux barrier 30 has a unit magnetic flux barrier 50 having a shape in which both end portions are enlarged in a quadrisected portion of the rotor body 10, and a plurality of rows in which the length of the unit magnetic flux barrier 50 gradually decreases toward the outer periphery So that the amount of material used can be reduced.

상기 단위자속장벽(50)의 양측 단부 두께(T)(T')가 상이하게 형성되어 소재 사용량을 더 줄일 수 있게 구성되어 있다.(T) of the unit magnetic flux barrier 50 are formed to be different from each other, so that the amount of material used can be further reduced.

한편, 이러한 형태 이외에 상기 자속장벽(30)은 회전자 몸체(10)를 가상으로 4등분한 부분에 각각 양측단부가 확관되는 형태를 갖는 단위자속장벽(50)이 외주연부를 향하여 점진적으로 길이가 줄어드는 다수열이 배열되는 가운데 상기 단위자속장벽(50)의 양측 단부 사이의 간격(D)(D')가 상이하게 형성되어 상기한 바와 같이 소재 사용량을 줄이는 가운데 릴럭턴스 토크를 더 증가시킬 수 있게 된다.The magnetic flux barrier 30 has a unit magnetic flux barrier 50 having a shape in which both end portions are enlarged in four quadrants of the rotor body 10, (D ') between the opposite end portions of the unit magnetic flux barrier 50 are different from each other while a plurality of reduced rows are arranged. As a result, the amount of material used can be reduced and the reluctance torque can be further increased do.

이러한 릴럭턴스 모터용 회전자는 회전자 몸체(10)에 형성된 자속장벽(30)에 의하여 인덕턴스 토크가 발생되어 구동된다. 이때 발생되는 인덕턴스 토크는 자속장벽(30)의 형태가 좌우로 상이한 비대칭형태를 가짐에 따라 인덕턴스 차가 더 크게 되어 종래 기술에 비해 토크 밀도가 향상되어 효율이 높아지게 된다.The rotor for such a reluctance motor is driven by inducing an inductance torque by a magnetic flux barrier 30 formed in the rotor body 10. The inductance torque generated at this time has an asymmetrical shape in which the shape of the magnetic flux barrier 30 is different from left to right, so that the inductance difference is larger, and the torque density is improved and the efficiency is higher than in the prior art.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해 해야만 한다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims . It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect.

10:회전자 몸체 20:축홀
30:자속장벽 40:회전자축
50:단위자속장벽10: rotor body 20: shaft hole
30: magnetic flux barrier 40: rotating magnetic axis
50: unit magnetic flux barrier

Claims (3)

회전자 몸체(10)와;
상기 회전자 몸체(10)에 관통되게 형성된 축홀(20)과;
상기 회전자 몸체(10)의 외주연부와 축홀(20) 사이에 형성된 자속장벽(30); 및
상기 축홀(20)에 결합되 회전자축(40)으로 구성됨을 특징으로 하는 싱크로너스 릴럭턴스 모터용 회전자.A rotor body (10);
A shaft hole (20) formed to penetrate the rotor body (10);
A magnetic flux barrier 30 formed between the outer periphery of the rotor body 10 and the shaft hole 20; And
And a rotor shaft (40) coupled to the shaft hole (20). 제1항에 있어서,
상기 자속장벽(30)은 회전자 몸체(10)를 가상으로 4등분한 부분에 각각 양측단부가 확관되는 형태를 갖는 단위자속장벽(50)이 외주연부를 향하여 점진적으로 길이가 줄어드는 다수열이 배열되되, 상기 단위자속장벽(50)의 양측 단부 두께(T)(T')가 상이하게 형성됨을 특징으로 하는 싱크로너스 릴럭턴스 모터용 회전자.The method according to claim 1,
The magnetic flux barrier 30 has a unit magnetic flux barrier 50 having a shape in which both end portions are enlarged in a quadrisected portion of the rotor body 10, and a plurality of rows in which the length of the unit magnetic flux barrier 50 gradually decreases toward the outer periphery Wherein the unit magnetic flux barrier (50) has a thickness T (T ') at both ends thereof. 제1항에 있어서,
상기 자속장벽(30)은 회전자 몸체(10)를 가상으로 4등분한 부분에 각각 양측단부가 확관되는 형태를 갖는 단위자속장벽(50)이 외주연부를 향하여 점진적으로 길이가 줄어드는 다수열이 배열되되, 상기 단위자속장벽(50)의 양측 단부 사이의 간격(D)(D')가 상이하게 형성됨을 특징으로 하는 싱크로너스 릴럭턴스 모터용 회전자.The method according to claim 1,
The magnetic flux barrier 30 has a unit magnetic flux barrier 50 having a shape in which both end portions are enlarged in a quadrisected portion of the rotor body 10, and a plurality of rows in which the length of the unit magnetic flux barrier 50 gradually decreases toward the outer periphery (D ') between both end portions of the unit magnetic flux barrier (50) are different from each other.
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