KR20150091953A - One magnetic pole ac motor and one magnetic pole ac linear motor - Google Patents

One magnetic pole ac motor and one magnetic pole ac linear motor Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a single magnetic pole AC motor and a single magnetic pole AC linear motor. A field pole of a stator of a motor with a rotor and the stator is composed of only the N pole or S pole. An armature of the rotor is composed of an armature wire in which a conductive line is installed to make a current flow in the same direction at right angles to a single magnetic field of the field pole. A connection ring which is a cylindrical conductive metal material, is electrically connected to the armature, is in contact with a brush without disconnection, and makes a current flow in the armature is fixed on a rotation shaft. A brush rotor is comprised. The motor according to the present invention is operated by generating torque by generating a Lorentz force.

Description

단일자극 교류모터와 단일자극 교류 리니어모터{ONE MAGNETIC POLE AC MOTOR AND ONE MAGNETIC POLE AC LINEAR MOTOR}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a single-pole AC motor and a single-pole AC motor,

본 발명은 출원번호 10-2013-0115477의 단일자극 직류모터와 브러시레스 단일자극 직류모터 그리고 단일자극 직류 리니어모터 중, 단일자극 직류모터와 단일자극 직류 리니어모터를 교류전류를 공급해서도 작용되는 것을 밝히는 것으로,The present invention relates to a single-pole DC motor, a brushless single-pole DC motor, and a single-pole DC linear motor of Application No. 10-2013-0115477, wherein a single-pole DC motor and a single- By way of clarification,

출원번호 10-2013-0115477의 단일자극 직류모터와 브러시레스 단일자극 직류모터 그리고 단일자극 직류 리니어모터 중, 단일자극 직류모터는, 계자극이 단일자극의 계자석으로만 이루어진 고정자와, 계자극의 단일자기장에 직교해서 같은 방향으로만 전류가 흐르게 도체가 설치된 전기자권선으로 이루어진 전기자와, 전기자와 전기적으로 연결되고 전기자가 어떠한 회전위치에 있어도 전기자에 공급되는 직류전류의 방향이 바뀌지 않게 접속하는 원통형의 도체 금속인 접속링을 전류 공급 용도와 전류 배출 용도로 각각 하나씩 사용하고, 이것에 각각 접촉해서 외부 직류전류를 공급하는 것과 또 공급된 직류전류를 배출하는 브러시로 이루어진 회전자로 구성되어, 외부 직류전류 공급시(時), 직류전류가 고정자와 회전자에 흐르면서 계자극은 단일자기장을 형성하고, 전기자의 도선은 계자극의 단일자기장 안에서 흐르 는 전하에 의해 로렌츠의 힘을 받아 플레밍 왼손법칙에 따른 힘의 방향으로 움직여서 토크(torque)가 발생되는 직류모터로,Among single-pole DC motors, brushless single-pole DC motors, and single-pole DC linear motors of Application No. 10-2013-0115477, a single-pole DC motor has a stator composed of a single- An armature consisting of an armature winding with a conductor arranged to flow current in the same direction perpendicular to a single magnetic field and a cylindrical body connected electrically with the armature and connected in such a way that the direction of the DC current supplied to the armature, And a rotor composed of a brush for discharging the supplied direct current and supplying the external direct current in contact with the connecting ring, When the current is supplied, the DC current flows through the stator and the rotor, Forming, and receive power of the Lorentz by a charge to flow within a single magnetic field of the conductors of the armature is in DC-based stimulus motor torque (torque) generated by moving in the direction of the force according to the Fleming's left-hand rule,

이러한 직류모터에 교류전류를 공급하면, 계자극은 N극의 단일자기장과 S극의 단일자기장을 주파수 수만큼 번갈아가며 발생시키고, 전기자의 도선은 계자극의 번갈아가며 발생되는 단일자기장에 맞춰서 번갈아가며 흐르는 교류전류에 의해 한쪽 방향으로만 가해지는 로렌츠 힘이 발생되어서 토크(torque)가 발생되어 동작된다.When an alternating current is supplied to such a DC motor, the system magnetic poles generate a single magnetic field of N poles and a single magnetic field of S poles alternately, and the conductor of the armature alternately coincides with a single magnetic field generated by alternating magnetic field poles A Lorentz force exerted only in one direction is generated by the flowing alternating current, so that a torque is generated and operated.

그리고, 단일자극 직류 리니어모터도 같은 원리로 동작된다.Also, a single-pole DC linear motor operates on the same principle.

본 발명은 출원번호 10-2013-0115477의 단일자극 직류모터와 브러시레스 단일자극 직류모터 그리고 단일자극 직류 리니어모터가 교류전류를 공급해서도 작용되는 것을 나타내고자 한다.The present invention is intended to show that a single-pole DC motor, a brushless single-pole DC motor, and a single-pole DC linear motor of Application No. 10-2013-0115477 are operated by supplying alternating current.

본 발명은 출원번호 10-2013-0115477의 단일자극 직류모터와 구성이 같은 것으로, 고정자와 회전자로 구성되는 모터의 고정자의 계자극을 N극 또는 S극으로만 구성하는 즉, 단일자극만 되게 구성하고, 회전자의 전기자는 계자극의 단일자기장에 직교해서 같은 방향으로만 전류가 흐르게 도선이 설치된 전기자권선으로 구성하고, 또 전기자와 전기적으로 연결되고 끊김 없이 브러시와 접속되어 전기자에 전류가 흐르게 접속하는 원통형의 도체금속인 접속링을 전류 공급 용도와 전류 배출 용도로 작용되게 각각 하나씩 회전축 위에 고정하여 사용하고, 이것에 각각 접촉해서 외부전류를 공급하는 것과 또 공급된 전류를 배출하는 브러시로 회전자를 구성하여 구성된다.The present invention has the same structure as the single-pole DC motor of Application No. 10-2013-0115477, wherein the stator of the stator of the motor composed of the stator and the rotor is constituted by only N pole or S pole, And the armature of the rotor is constituted by an armature winding in which a current is caused to flow in the same direction orthogonal to a single magnetic field of the magnetic pole, and the armature is electrically connected to the armature and connected to the brush continuously so that current flows through the armature The connecting ring, which is a cylindrical conductive metal to be connected, is fixed on the rotary shaft one by one so as to serve both the current supply purpose and the current discharge purpose, and the external current is supplied in contact with each of them. And electrons are constituted.

이러한 모터에 교류전류를 공급하면, 계자극은 N극의 단일자기장과 S극의 단일자기장을 주파수 수만큼 번갈아가며 발생시키고, 전기자의 도선은 계자극의 번갈아가며 발생되는 단일자기장에 맞춰서 번갈아가며 흐르는 교류전류에 의해 한쪽 방향으로만 가해지는 로렌츠 힘이 발생되어서 토크(torque)가 발생되어 동작된다.When an alternating current is supplied to such a motor, the system magnetic pole generates a single magnetic field of N pole and a single magnetic field of S pole alternately, and the conductor of the armature alternately flows in accordance with a single magnetic field generated alternately A Lorentz force exerted only in one direction is generated by an alternating current, so that a torque is generated and operated.

Figure 112014500378923-PAT00001
상기 계자극을 만드는 계자석은 전자석으로 한다.
Figure 112014500378923-PAT00001
The magnet for making the system magnetic pole is an electromagnet.

Figure 112014500378923-PAT00002
상기 전기자에 흐르는 전류의 전하에 계자극의 자기장이 강하게 가해지게, 상기 전기자는 도체이고 강자성체인 철이나 순철 그리고, 이러한 철과 도체 금속의 합금으로 만든 도체로 만들어, 전기자에 전류가 흐를 때, 전기자를 이루는 도선 하나하나에 흐르는 전하에 계자극의 자기장이 강하게 가해지는 전기자를 만들 수 있다.
Figure 112014500378923-PAT00002
The armature is made of a conductor made of a ferromagnetic iron or pure iron and an alloy of such iron and a conductor metal so that the magnetic field of the magnetic pole is strongly applied to the electric charge of the electric current flowing in the armature, The armature can be made stronger by applying the magnetic field of the system stimulus to the electric charge flowing in each of the conductors constituting the armature.

그리고, 전기자를 계자극의 자극과 반대가 되는 전자석면에 설치하여 만들어, 계자극과 전기자 사이에 강한 자기장이 형성되어 전기자에 강한 자기장이 가해지는 전기자를 만들 수 있다. - 전기자를 형성하는 도선 사이 사이에 자기장이 형성되는 일정 간격으로 강자성체로 만든 철심을 설치하여 전기자와 계자극 사이에 강한 자기장 형성이 잘되게 만들 수 있다. 그리고, 회전자의 전자석면에 전기자의 도선을 설치하는 방법으로 계자극의 자극과 반대가 되는 전자석면에 계자극의 자기장과 직교해서 전류가 흐르게 도선을 설치한 뒤 전자석 뒷면으로 넘겨 감고 다시 앞면으로 감아 먼저 설치한 도선 옆으로 계자극의 자기장과 직교해서 전류가 흐르 게 도선을 설치하고 전자석 뒷면으로 넘겨 감은 뒤 다시 앞면으로 감아 또다시 먼저 설치한 도선 옆으로 계자극의 자기장과 직교해서 전류가 흐르게 도선을 설치하는 방법으로 끝까지 하나의 전기자권선 한 겹의 도선면을 만들고, 만들어진 한 겹의 도선면 위에 역방향으로 또다시 두 번째 도선면을 만들고, 또다시 만들어진 두 번째 도선면 위에 두 번째 도선면을 만들어온 역방향으로 세 번째 도선면을 만들고, 이런식으로 끝까지 하나의 전기자권선을 만들거나,In addition, the armature is installed on the electromagnetic asbestos opposite to the magnetic pole stimulation, and a strong magnetic field is formed between the magnetic pole and the armature, so that the armature can be made strong magnetic field is applied to the armature. - It is possible to make a strong magnetic field between the armature and the system magnetic pole by installing an iron core made of a ferromagnetic material at a constant interval where a magnetic field is formed between the wires forming the armature. And, as a method of installing the wire of the armature on the rotor's electromagnetic asbestos surface, the electric current is made to flow orthogonally to the magnetic field of the magnetic pole on the electromagnetic asbestos surface opposite to the magnetic pole stimulation. The winding is installed perpendicularly to the magnetic field of the system magnetic pole, and the magnetic field of the system magnetic pole is made to flow to the side of the electromagnet. In the method of installing the lead wire, one lead wire of one armature winding is made to the end, and a second lead wire surface is made again in the reverse direction on the formed lead wire surface, and a second lead wire surface is formed on the second lead wire Make a third wire face in the reverse direction you made it, and make one armature winding to the end like this,

계자극의 자극과 반대가 되는 전자석면에 계자극의 자기장과 직교해서 전류가 흐르게 도선을 설치한 뒤, 전자석 뒷면으로 넘겨 감고 다시 앞면으로 감아 먼저 설치한 도선 윗면으로 먼저 설치한 도선처럼 도선을 설치하고, 이렇게 도선을 설치하는 방법을 전기자권선의 감겨진 하나의 도선면 두께로 감고, 그 옆에 또다시 이런 방법으로 또다른 전기자권선의 감겨진 하나의 도선면 두께로 만들고, 이런식으로 해서 전기자권선을 모두 형성하고, 형성된 각각의 것을 직렬 또는 병렬 또는 일부는 직렬과 일부는 병렬로 또는 일부는 병렬로 그리고 나머지 일부는 병렬로 연결된 것에 각각 나누어서 직렬로 연결하여 만들 수 있다.It is installed on the electromagnetic aspheric surface which is opposite to the magnetic stimulus of the system stimulus, and it is installed perpendicularly to the magnetic field of the system magnetic pole. , The method of laying the wire in this way is to be made to a thickness of one winding surface of the winding of the armature winding and again to this side by a further winding thickness of one winding of another winding of the armature, The windings can be formed by connecting each series formed in series or parallel or partly in series and partly in parallel or partly in parallel and partly in parallel.

Figure 112014500378923-PAT00003
상기 계자극의 계자권선에 사용되는 도체도 더 강한 전자석을 형성할 수 있게, 도체이고 강자성체인 철이나, 철과 도체 금속의 합금으로 만든 도체를 사용하거나, 이러한 것도 전기전도도가 높게 초전도체나 순철 또는 무산소 순철을 사용할 수 있다.
Figure 112014500378923-PAT00003
The conductor used for the field winding of the field pole may be made of a conductor made of a ferromagnetic material such as a ferromagnetic material or an alloy of iron and a conductive metal so that a stronger electromagnet can be formed or a superconductor, Anoxic pure iron can be used.

Figure 112014500378923-PAT00004
상기 모터의 고정자의 계자권선을 회전자에 설치하고, 회전자의 전기자를 고정자에 설치하고, 접속링을 회전자의 계자권선과 전기적으로 연결되게 하여 회전 축에 설치하고, 각각의 접속링에 각각의 브러시를 접촉해서도 만들 수 있다.
Figure 112014500378923-PAT00004
Wherein a field winding of the stator of the motor is provided on the rotor, an armature of the rotor is provided on the stator, and a connection ring is provided on the rotating shaft so as to be electrically connected to the field winding of the rotor, Can be made by contacting the brush of the brush.

Figure 112014500378923-PAT00005
상기 단일자극 교류모터에 있어서, 계자권선에 전류가 공급되는 방법에 따라 네 종류로 구분해서 단일자극 교류모터를 만들 수 있다.
Figure 112014500378923-PAT00005
In the single-pole AC motor, a single-pole AC motor can be formed by dividing into four types according to how the current is supplied to the field winding.

첫째, 전기자권선과 계자권선이 전원에 병렬로 연결된 분권 단일자극 교류모터를 만들 수 있다.First, a decentralized single-pole AC motor with armature windings and field windings connected in parallel to the power source can be created.

둘째, 전기자권선과 계자권선이 전원에 병렬로 연결된 계자권선과 직렬로 연결된 계자권선이 하나의 자극 철심에 감긴 복권 단일자극 교류모터를 만들 수 있다.Second, a field winding connected in series with a field winding in parallel with the armature winding and the field winding can be made into a single-pole, single-excitation AC motor wound around a single magnetic core.

셋째, 전기자권선과 계자권선을 직렬로 연결시킨 단일자극 교류모터를 만들 수 있다.Third, a single-pole alternating current motor in which armature windings and field windings are connected in series can be produced.

넷째, 전기자권선과 계자권선이 각각 다른 전원에 연결시킨 타여자 단일자극 교류모터를 만들 수 있다.Fourth, the armature windings and the field windings can be connected to different power sources to produce a single excitation AC motor.

상기 사항들 중, 전기자에 전자석을 설치한 것은, 전류가 전자석과 전기자권선을 직렬 또는 병렬로 흐르게 만들 수 있다.Among the above, the electromagnet is installed in the armature so that current can flow the electromagnet and the armature winding in series or in parallel.

Figure 112014500378923-PAT00006
상기 회전자의 전기자권선을 둘 이상 여러개의 전기자권선으로 만들 때, 각각의 전기자권선에 흐르는 전류는 병렬 또는 직렬 또는 일부는 병렬로 그리고 나머지 일부는 병렬로 흐르는 각각의 것에 나누어 직렬로 흐르게 만든다.
Figure 112014500378923-PAT00006
When making the armature windings of the rotor into two or more armature windings, the currents flowing in each armature winding are caused to flow in parallel in series or in series or partly in parallel and in the remaining part in parallel to each other.

Figure 112014500378923-PAT00007
상기 전기자권선을 넷 이상 여러개의 전기자권선으로 만들고, 각각의 전기자권선에 직렬로 전류가 흐르게 할 때, 가장 먼저 전류가 공급된 전기자권선으로부터 가장 멀리 떨어져있는 전기자권선 순서로 전류가 흐르게 하여, 전류의 흐름에 의해 발생된 토크가 축을 회전시키는데 가장 효과적으로 작용되게 만들 수 있다. - 상기 계자권선을 넷 이상 여러개의 계자권선으로 만들고, 각각의 계자권선에 직렬로 전류가 흐르게 할 때, 가장 먼저 전류가 공급된 계자권선으로부터 가장 멀리 떨어져 있는 계자권선 순서로 전류가 흐르게 한다.
Figure 112014500378923-PAT00007
When the armature windings are made of more than four armature windings and current flows in series to each armature winding, current flows in the order of the armature windings farthest from the armature windings supplied first, The torque generated by the flow can be most effectively applied to rotate the shaft. - When the field winding is made up of more than four field windings and current flows in series to each of the field windings, the current flows first in the field winding sequence farthest from the field winding to which the current is supplied.

Figure 112014500378923-PAT00008
상기 단일자극 교류모터의 회전자와 고정자를 각각 반지름 방향으로 잘라서 평판 모양으로 전개한 것과 같은 구조로 만들어서, 고정자는 리니어모터의 고정부로 그리고 회전자는 리니어모터의 가동부로 하여 직선적인 구동력을 발생시키는 단일자극 교류리니어모터를 만들 수 있다 - 반대로도 할 수 있다.
Figure 112014500378923-PAT00008
The rotor and the stator of the single-pole AC motor are cut in the radial direction to have the same structure as that developed in the shape of a flat plate so that the stator generates a linear driving force to the fixed portion of the linear motor and the rotor to the moving portion of the linear motor You can make a single-pole alternating current linear motor - you can do it the other way.

단일자극 직류모터를 교류전류를 사용해서도 사용할 수 있다.Single-pole DC motors can also be used with alternating currents.

Claims (1)

고정자와 회전자로 구성되는 모터의 고정자의 계자극을 N극 또는 S극으로만 구성하는 즉, 단일자극만 되게 구성하고, 회전자의 전기자는 계자극의 단일자기장에 직교해서 같은 방향으로만 전류가 흐르게 도선이 설치된 전기자권선으로 구성하고, 또 전기자와 전기적으로 연결되고 끊김 없이 브러시와 접속되어 전기자에 전류가 흐르게 접속하는 원통형의 도체금속인 접속링을 전류 공급 용도와 전류 배출 용도로 작용되게 각각 하나씩 회전축 위에 고정하여 사용하고, 이것에 각각 접촉해서 외부전류를 공급하는 것과 또 공급된 전류를 배출하는 브러시로 회전자를 구성하여 구성된 단일자극 교류모터.The stator of the motor composed of the stator and the rotor is composed of only the N pole or S pole, that is, only the single magnetic pole, and the armature of the rotor has the current The connecting ring, which is a cylindrical conductive metal connected electrically to the armature and continuously connected to the brush and connected to the armature by electric current, is used as a current supply application and a current discharge application A single-pole AC motor in which an external current is supplied in contact with the rotating shaft, and the brush is used to discharge the supplied current.
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