KR20170026218A

KR20170026218A - 단상 영구 자석 모터 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20170026218A
Application number: KR1020160108209A
Authority: KR
Inventors: 유에 리; 추이 요우 저우; 용 왕; 용 리
Original assignee: 존슨 일렉트릭 에스.에이.
Priority date: 2015-08-28
Filing date: 2016-08-25
Publication date: 2017-03-08
Also published as: DE202016104496U1; CN106487182A; JP3207827U; BR102016019657A2; US20170063208A1; JP2017046581A; MX2016010980A; EP3136568A1

Abstract

단상 영구 자석 모터와 이를 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 고정자 코어를 구성하는 단계로서, 고정자 코어는 제1 링 부분, 투쓰 본체 및 각각의 투쓰 본체로부터 연장하는 극편을 포함하고, 슬롯 개구가 각각의 두 개의 인접한 극편 사이에 한정되고, 적어도 하나의 극편은 메인 부분, 연결 부분 및 용이한 가요성 팁을 포함하며, 용이한 가요성 팁은, 연결 부분의 주위에서 메인 부분에 대해 구부려지는, 고정자 코어 구성 단계; 고정자 코어 주위에 고정자 권선을 감는 단계; 및 슬롯 개구를 좁히기 위해 연결 부분의 주위에서 용이한 가요성 팁을 구부리는 단계를 포함한다. 본 발명은 슬롯 개구의 크기를 변화시킬 수 있어서, 고정자 권선의 권선 감기를 더욱 신속하게 마무리할 수 있어서, 모터 제조의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

단상 영구 자석 모터 및 그 제조 방법{SINGLE PHASE PERMANENT MAGNET MOTOR AND METHOD FOR MAKING SAME}

본 발명은 단상 영구 자석 모터, 및 단상 영구 자석 모터를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래의 단상 영구 자석 모터에서, 고정자 코어는 일체형 구조로 제공된다. 즉, 외부 링 부분과 투쓰가 동시에 일체형 구조로 형성된다. 큰 슬롯 개구가 인접한 투쓰들의 극편 사이에 형성된다. 슬롯 개구의 존재는 모터가 과도하게 큰 코깅 토크를 생성하게 할 수 있다. 코깅 토크는 결국 모터가 진동과 잡음을 생성하게 할 수 있다. 더 나아가, 슬롯 개구의 제약으로 인해, 모터는 작은 시동각과 열악한 시동 신뢰도를 갖는다.

따라서, 권선 감기를 용이하게 할 수 있으며 시동 신뢰도를 증가시킬 수 있는 새로운 단상 영구 자석 모터에 대한 바람이 있다.

일 양상에서, 고정자를 포함하는 단상 영구 자석 모터가 제공된다. 고정자는 고정자 코어를 포함한다. 고정자 코어는 제1 링 부분, 제1 링 부분으로부터 방사상으로 연장하는 다수의 투쓰 본체, 및 각각의 투쓰 본체의 방사상 원단부로부터 두 개의 원주 방향 측으로 연장하는 극편을 포함한다. 슬롯 개구가 각각의 두 개의 인접한 극편 사이에 한정된다. 두 개의 인접한 극편 중 적어도 하나는 고정자의 원주 방향으로 순차적으로 연결되는 메인 부분, 연결 부분 및 용이한 가요성 팁을 포함한다. 메인 부분은 투쓰 본체에 연결되고, 용이한 가요성 팁은, 두 개의 인접한 극편 사이의 거리를 변화시키기 위해 연결 부분에 대해 구부릴 수 있다.

바람직하게도, 고정자는 고정자 코어 주위에 감기는 고정자 권선을 더 포함한다.

바람직하게도, 고정자 권선은 투쓰 본체 주위에 감긴다.

바람직하게도, 단상 영구 자석 모터는 고정자에 대해 회전 가능한 회전자를 더 포함하며, 회전자는 회전자 코어와, 회전자 코어의 원주 방향을 따라 배치되는 영구 자극을 포함한다.

바람직하게도, 제1 링 부분은 외부 링 부분이고, 투쓰 본체는 외부 링 부분으로부터 내부로 연장하고, 각각의 극편은 대응하는 투쓰 본체의 방사상 내부 단부로부터 연장하며, 회전자는 고정자에 회전 가능하게 수용된다.

바람직하게도, 슬롯 개구는, 0보다 크고 고정자와 회전자 사이에 한정된 공극의 최소 두께의 네 배 이하인 최소폭을 갖는다.

바람직하게도, 회전자 코어의 외부 원주 방향 표면은, 두 개의 영구 자극의 접합부에 각각 위치한 다수의 축방향-연장 홈을 한정한다.

바람직하게도, 연결 부분의 방사상 횡단면적은 연결 부분에 연결되는 메인 부분의 단부의 방사상 횡단면적 미만이다.

바람직하게도, 메인 부분은, 투쓰 본체로부터 슬롯 개구를 향한 방향으로 점진적으로 감소하는 방사상 두께를 갖는다.

바람직하게도, 연결 부분은 극편의 내부 원주 방향 표면에 한정된 위치지정 슬롯을 포함하며, 용이한 가요성 팁의 내표면과 메인 부분의 내표면은 회전자의 회전축에 중심을 둔 원통 표면 상에 위치한다.

바람직하게도, 위치지정 슬롯은 모터의 축방향으로 연속적으로 또는 불연속적으로 연장하며, 각각의 위치지정 슬롯은 두 개의 인접한 투쓰 본체로부터 상이한 거리만큼 이격된다.

바람직하게도, 위치지정 슬롯의 개수는 영구 자극의 개수와 동일하다.

바람직하게도, 슬롯 개구는 두 개의 인접한 투쓰 본체 사이의 중간 위치에 위치하거나 인접한 위치지정 슬롯으로부터 먼 방향으로 중간 부분으로부터 오프셋된다.

바람직하게도, 연결 부분은 위치지정 슬롯을 한정하며, 이 위치지정 슬롯은 극편의 외부 원주 방향 표면과 내부 원주 방향 표면 사이에 위치하는 볼 수 없는 위치지정 슬롯이다.

다른 양상에서, 단상 영구 자석 모터를 제조하는 방법이 제공되며, 이 방법은: 고정자 코어를 구성하는 단계로서, 고정자 코어는 제1 링 부분, 외부 링 부분으로부터 방사상으로 연장하는 다수의 투쓰 본체, 및 각각의 투쓰 본체의 방사상 원단부로부터 두 개의 원주 방향 측으로 연장하는 극편을 포함하고, 슬롯 개구가 각각의 두 개의 인접한 극편 사이에 한정되고, 두 개의 인접한 극편 중 적어도 하나는 고정자의 원주 방향으로 순차적으로 연결되는 메인 부분, 연결 부분 및 용이한 가요성 팁을 포함하며, 용이한 가요성 팁은, 연결 부분의 주위에서 메인 부분에 대해 구부려지는, 고정자 코어 구성 단계; 고정자 코어 주위에 고정자 권선을 감는 단계; 및 슬롯 개구를 좁히기 위해 연결 부분의 주위에서 용이한 가요성 팁을 구부리는 단계를 포함한다.

바람직하게도, 이 방법은 회전자를 조립하는 단계를 더 포함하며, 여기서 회전자는 회전자의 원주 방향을 따라 배치되는 영구 자극을 가지고, 영구 자극과 극편은 그 사이에 공극을 한정하며; 슬롯 개구는 0보다 크고 공극의 최소 두께의 네 배 이하인 최소폭을 갖는다.

바람직하게도, 슬롯 개구의 최소폭은 0보다 크고 공극의 최소 두께의 두 배 이하이다.

바람직하게도, 극편은 그 연결 부분에서 감소한 방사상 크기를 가져 연결 부분의 주위에서 용이한 가요성 팁을 구부리는 단계를 용이하게 한다.

바람직하게도, 극편은 연결 부분에서 연속적으로 또는 불연속적으로 축방향으로 연장하는 위치지정 슬롯을 갖는다.

본 발명의 단상 영구 자석 모터에서, 두 개의 인접한 극편 중 적어도 하나에는 용이한 가요성 팁이 제공되며, 용이한 가요성 팁은 회전자를 향해 구부릴 수 있어서, 두 개의 인접한 극편 사이의 거리를 변화시켜, 고정자 권선의 권선 감기를 더욱 신속하게 마무리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단상 영구 자석 모터를 예시한다.
도 2는 도 1의 단상 영구 자석 모터를 예시하며, 이때 외부 하우징은 제거되어 있다.
도 3은 도 2의 단상 영구 자석 모터를 예시하며, 이때 고정자 권선 및 회전 샤프트는 제거되어 있다.
도 4는 도 3의 단상 영구 자석 모터의 고정자 코어를 예시한다.
도 5는 도 4의 단상 영구 자석 모터를 예시하며, 이때 고정자 코어의 용이한 가요성 팁은 회전자를 향해 구부려져 있다.
도 6은 도 2의 단상 영구 자석 모터의 회전자 코어와 영구 자극을 예시한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 단상 영구 자석 모터의 고정자 코어, 회전자 코어 및 영구 자극을 예시한다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단상 영구 자석 모터의 회전자 코어와 영구 자석을 예시한다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 단상 영구 자석 모터의 회전자 코어와 영구 자석을 예시한다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 단상 영구 자석 모터의 G고정자 코어, 회전자 코어 및 영구 자석을 예시한다.

도면들은 실제 축적대로 도시되지 않으며, 유사한 구조나 기능의 요소는 일반적으로 도면들 전반에 걸쳐서 예시용으로서 유사한 참조번호로 표시함을 주목해야 한다. 도면들은 단지 바람직한 실시예의 기재를 용이하게 하고자 하는 것임을 또한 주목해야 한다. 도면들은 기재한 실시예의 모든 양상을 예시하지는 않으며, 본 개시의 범위를 제한하지 않는다.

제1 실시예

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단상 영구 자석 모터(10)는 고정자(20)와 고정자에 대해 회전 가능한 회전자(50)를 포함한다.

고정자(20)는 일 개방 단부를 가진 원통 외부 하우징(21), 외부 하우징(21)의 개방 단부에 장착된 단부 캡(23), 외부 하우징(21)에 장착되는 고정자 코어(30), 고정자 코어(30)에 장착되는 절연 권선 브래킷(40), 및 고정자 코어(30) 주위에 감기며 절연 권선 브래킷(40)에 의해 지지되는 고정자 권선(39)을 포함한다. 고정자 코어(30)는 외부 링 부분(31), 외부 링 부분(31)으로부터 내부로 연장하는 다수의 투쓰 본체(33), 및 각각의 투쓰 본체(33)의 방사상 내부 단부로부터 두 개의 원주 방향 측면으로 연장하는 극편(35)을 포함한다. 고정자 권선(39)은 투쓰 본체(33) 주위에 감긴다. 슬롯 개구(37)가 각각의 두 개의 인접한 극편(35) 사이에 한정된다. 슬롯 개구(37)는 두 개의 인접한 투쓰 본체 사이의 중간 위치에 배열될 수 있다. 각각의 극편(35)은 모터의 원주 방향으로 순차적으로 연결되는 메인 부분(35a), 연결 부분(35b) 및 용이한 가요성 팁(35c)을 포함한다. 연결 부분(35b)은 감소한 방사상 크기를 가져 용이한 가요성 팁(35c)을 메인 부분(35a)에 대해 구부리는 것을 용이하게 하며, 슬롯 개구(37)의 원주 방향 폭을 변화시킨다. 구체적으로, 권선(39)이 대응하는 투쓰 본체(33) 주위에 감기지 않기지 않기 전에, 도 5에 도시한 바와 같이, 용이한 가요성 팁(35c)은 회전자(50)를 향해 구부려진다. 즉, 메인 부분(35a), 연결 부분(35b) 및 용이한 가요성 팁(35c)은 함께 구부려진 구조를 형성하여 슬롯의 폭을 증가시켜, 투쓰 본체(33) 주위에 고정자 권선(39)을 감는 것을 용이하게 한다. 고정자 권선(39)이 투쓰 본체 주위에 감긴 후, 용이한 가요성 팁(35c)은 도 4에 도시한 바와 같은 상태(초기 상태)로 구부려져 두 개의 인접한 극편(35) 사이의 거리를 감소시킨다.

고정자 코어(30)는 자기-전도성 소재로 만들어진다. 예컨대, 고정자 코어(30)는 모터의 축방향을 따라 자기 라미네이션(업계에서 보통 사용되는 실리콘 라미네이션)을 스택킹함으로써 형성한다. 바람직하게도, 고정자 코어(30)의 투쓰 본체(33)는 모터의 원주 방향을 따라 균일하게 이격되어 있다. 각각의 투쓰 본체(33)는 외부 링 부분(31)으로부터 실질적으로 방사상 내부로 연장한다. 각각의 극편(35)은 하나의 대응하는 투쓰 본체(33)의 방사상 내부 단부로부터 두 개의 원주 방향 측으로 연장한다.

바람직하게도, 극편(35)의 메인 부분(35a)은 투쓰 본체(33)로부터 슬롯 개구(37)를 향하는 방향으로 점진적으로 감소하는 방사상 두께를 가져, 극편(35)의 메인 부분(35a)의 자기 릴럭턴스는 투쓰 본체(33)로부터 슬롯 개구(37)를 향한 방향으로 점진적으로 증가한다. 이 설계는 더욱 안정적인 모터 동작과 개선된 시동 신뢰도를 달성할 수 있다.

이 실시예에서, 극편(35)은 연결 부분(35b)의 내표면에서 위치지정 슬롯(38)을 한정하며, 이것은 연결 부분(35b)의 방사상 크기를 감소시켜 용이한 가요성 팁(35c)을 구부리는 것을 용이하게 한다. 게다가, 위치지정 슬롯(38)은, 회전자(50)가 사점 위치에서 정지하는 것을 방지하는 위치지정 기능을 제공한다.

다른 실시예에서, 슬롯 개구(37)는 인접한 위치지정 슬롯(38)으로부터 먼 방향으로 두 개의 인접한 투쓰 본체 사이의 중간 위치로부터 오프셋될 수 있다.

회전자(50)는, 극편(35)에 의해 협력하여 경계가 정해지는 공간에 수용된다. 회전자(50)는 회전자의 원주 방향을 따라 배열되는 다수의 영구 자극(55)을 포함한다. 각각의 영구 자극(55)의 외표면은 호 표면이어서, 영구 자극(55)과 극편(35)의 내부 원주 방향 표면은 그 사이에 대칭적인 불균일 공극(41)을 한정한다. 바람직하게도, 대칭적인 불균일 공극(41)의 최대 두께는 그 최소 두께의 1.5배보다 크다. 바람직하게도, 최종 모터 제품에서, 극편(35)의 메인 부분(35a)의 내표면과 용이한 가요성 팁(35c)의 내표면은 회전자(50)의 중심에 중심을 둔 원 상에 위치한다. 슬롯 개구(37)는 0보다 크고 대칭적인 불균일 공극(41)의 최소 두께의 네 배 이하인 최소폭을 갖는다. 바람직하게도, 슬롯 개구(37)의 최소폭은 0보다 크고 대칭적인 불균일 공극(41)의 최소 두께의 두 배 이하이다. 이 구성은 모터의 시동과 회전을 더 매끄럽게 할 수 있고, 모터의 시동 신뢰도를 개선할 수 있으며, 시동 사점을 감소시킬 수 있다. 본 개시에서 사용되는 링 부분은 원주 방향을 따라 연속적으로 연장함으로써 형성되는 폐쇄된 구조를 지칭하며, 원-링 부분, 정사각형 링 부분 또는 다각형 링 부분을 포함한다. 대칭적인 불균일 공극(41)의 두께는 공극의 방사상 두께를 지칭한다.

이 실시예에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 각각의 영구 자극(55)은 영구 자석(56)에 의해 형성된다. 회전자(50)는 회전자 코어(53)를 더 포함하며, 영구 자석(56)은 회전자 코어(53)의 외부 원주 방향 표면에 장착된다. 회전자 코어(53)의 외부 원주 방향 표면은 다수의 축방향-연장 홈(54)을 한정한다. 각각의 홈(54)은 두 개의 인접한 영구 자극(55)의 접합부에 배열되어 자기 누설을 감소시킨다. 구체적으로, 영구 자극(55)과 극편(35)의 내부 원주 방향 표면이 대칭적인 불균일 공극(41)을 형성하게 하기 위해, 회전자 코어(53)의 외부 원주 방향 표면과 극편(35)의 내부 원주 방향 표면은 동심원이며, 각각의 영구 자석(56)의 두께는 그 원주 방향 중심으로부터 그 두 개의 원주 방향 단부로 점진적으로 감소한다. 대안적인 실시예에서, 영구 자극(55)은 또한 단일의 일체형 영구 자석에 의해 형성할 수 있다.

회전자(50)는 회전자 코어(53)를 관통하며 그에 고정되는 회전 샤프트(51)를 더 포함한다. 회전 샤프트(51)의 일 단부는 베어링(24)을 통해 고정자(20)의 단부 캡(23)에 장착되고, 다른 단부는 다른 베어링을 통해 고정자(20)의 원통 외부 하우징(21)의 바닥에 장착되어, 회전자(50)는 고정자(20)에 대해 회전할 수 있다. 이 개시에서 사용되는 링 부분은 원주 방향을 따라 연속적으로 연장함으로써 형성되는 폐쇄된 구조를 지칭한다.

이 실시예에서, 위치지정 슬롯(38)의 개수는 고정자(20)의 극의 개수 및 회전자(50)의 영구 자극의 극의 개수와 동일하며, 이 실시예에서는 네 개이다. 본 실시예에서, 고정자 권선은 집중되어 감기는 것이며, 그에 따라 투쓰 본체의 개수는 고정자의 극의 개수와 동일하다. 대안적인 실시예에서, 고정자 권선의 각각의 구성요소는 두 개 이상의 투쓰 본체에 걸쳐서 걸쳐져 있으며, 각각의 구성요소는 하나의 고정자 극에 대응한다. 이 경우에, 투쓰 본체의 개수는 두 배, 세 배 등과 같이 고정자 극의 개수의 정수배일 수 있다.

이 실시예에서, 위치지정 슬롯(38)은 모터의 축방향을 따라 연속적으로 연장하며 극편(35)의 내부 원주 방향 표면에 한정되어 있다. 대안적인 실시예에서, 위치지정 슬롯(38)은 모터의 축방향을 따라 불연속적으로 연장한다. 바람직하게도, 위치지정 슬롯(38)은 두 개의 인접한 투쓰 본체로부터 상이한 거리만큼 이격되어 있으며, 위치지정 슬롯(38)은 두 개의 인접한 투쓰 본체 중 하나에 더 가깝다.

모터(10)에 전원 공급되지 않을 때, 즉 초기 상태에 있을 때, 회전자(50)의 영구 자극(55)의 중심선은 대응하는 투쓰 본체(33)의 중심선으로부터 일정 각도만큼 오프셋되어 있으며, 이 각도는 또한 시동각이라고 지칭한다. 이 실시예에서, 시동각은 45°전기각보다 크며 135°전기각보다 작다. 모터(10)의 고정자 권선(39)에 일방향으로 전류가 공급될 때, 회전자(50)는 일방향을 따라 시작할 수 있다. 모터(10)의 고정자 권선(39)에 반대 방향으로 전류가 공급될 때, 회전자(50)는 반대 방향을 따라 시작할 수 있다. 시동각이 90°전기각일 때(즉, 영구 자극(55)의 중심과 두 개의 대응하는 인접한 투쓰 본체(33)의 대칭 중심이 서로와 일치할 때), 회전자(50)는 양방향으로 용이하게 시작할 것임, 즉 이것이 양방향 시동을 달성하는 가장 용이한 각도임을 이해해야 한다. 시동각이 90°전기각으로부터 오프셋될 때, 회전자(50)는 반대 방향으로보다는 일방향으로 시작하기에 더 용이하다. 막대한 수의 실험으로부터, 시동각이 45°전기각 내지 135°전기각의 범위에 있을 때, 양방향으로의 회전자의 시동은 우수한 신뢰도를 가짐을 알게 되었다.

바람직하게도, 위치지정 슬롯(38)은, 위치지정 슬롯(38)이 위치하는 대응하는 극편(35)의 용이한 가요성 팁(35c)과 메인 부분(35a) 사이에 배열되며, 용이한 가요성 팁(35c)은 위치지정 슬롯(38)의 축방향 대칭축의 주위에서 회전자(50)를 향해 구부려 진다. 위치지정 슬롯(38)의 존재로 인해, 위치지정 슬롯에 대응하는 극편(35)의 부분은 감소한 두께를 가지며, 구부리기 용이할 수 있다. 그러므로, 구부림을 용이하게 하기 위한 추가 구부림 선이 필요치 않다.

제2 실시예

도 7을 참조하면, 이 실시예와 제1 실시예 사이의 주된 차이점은, 위치지정 슬롯(38)이 관통 홀 또는 블라인드 홀의 형태로 극편(35)의 외부 원주 방향 표면과 내부 원주 방향 표면 사이에 배열된다는 점이다. 바람직하게도, 위치지정 슬롯(38)은 극편(35)의 연결 부분(즉, 도 5 참조하면, 극편(35)의 메인 부분(35a)과 용이한 가요성 팁(35c) 사이)에 배열된다. 위치지정 슬롯(38)의 존재로 인해, 위치지정 슬롯(38)에 대응하는 극편(35)의 부분은 감소한 두께를 가지며 구부리기 용이할 수 있다.

게다가, 회전자(60)는 회전자(60)의 원주 방향을 따라 배치되는 다수의 영구 자극(65)을 포함한다. 각각의 영구 자극(65)의 외표면은 호 표면이다. 각각의 영구 자극(65)은 영구 자석에 의해 형성되며, 영구 자석은 회전자 코어(63)의 외부 원주 방향 표면에 장착된다. 회전자 코어(63)의 외부 원주 방향 표면은 다수의 축방향-연장 홈(64)을 한정한다. 각각의 홈(64)은 두 개의 인접한 영구 자극(65)의 접합부에 배열되어 자기 누설을 감소시킨다. 제1 실시예와의 차이점은, 이 실시예의 영구 자석이 균일한 두께를 가지며, 회전자 코어(63)의 외부 원주 방향 표면이 영구 자석의 형상과 매칭하는 형상을 갖는다는 점, 즉 회전자 코어(63)의 외부 원주 방향 표면과 극편(35)의 내부 원주 방향 표면이 축방향 평면도에서 동심원이 아니라는 점이다. 대안적인 실시예에서, 영구 자극(65)은 또한 단일의 일체형 영구 자석에 의해 형성할 수 있다.

제3 실시예

이 실시예의 회전자(70)는 상기 두 개의 실시예의 회전자(50 및 60)와 상이하다. 도 8을 참조하면, 이 실시예의 영구 자극(75)은 네 개의 영구 자석(76)과 같이 다수의 영구 자석(76)에 의해 형성한다. 회전자 코어(73)의 외부 원주 방향 표면은 다수의 축방향-연장 홈(74)을 한정한다. 각각의 홈(74)이 두 개의 인접한 영구 자석(76)의 접합부에 배열되어 자기 누설을 감소시킨다. 영구 자석(76)은 회전자 코어(73)의 외부 원주 방향 표면에 장착된다. 이 경우에, 극편(35)의 내표면은 축방향 평면도에서 회전자(70)의 중심에 중심을 둔 원 상에 위치한다. 모든 영구 자석(76)의 외표면은 협력하여 회전자(70)의 중심에 중심을 둔 원통 표면을 형성하여, 공극이 균일한 공극을 형성하게 한다.

제4 실시예

도 9를 참조하면, 이 실시예에서, 회전자(80)는 회전자 코어(83)와, 회전자의 원주 방향을 따라 배열되는 환상 영구 자극 본체(85)를 포함한다. 환상 영구 자극 본체(85)의 외부 원주 방향 표면은 극편에 의해 협력하여 형성되는 내부 링 부분의 외표면과 동심이어서, 환상 영구 자극 본체(85)와 극편 사이에 형성되는 공극은 균일한 공극이 된다. 구체적으로, 극편의 내표면은 축방향 평면도에서 회전자(80)의 중심에 중심을 둔 원 상에 위치하고, 환상 영구 자극 본체(85)의 외표면은 원통 표면이며 축방향 평면도에서 회전자(80)의 중심에 중심을 둔 원 상에 위치한다. 즉, 극편의 내부 원주 방향 표면은 영구 자극 본체(85)의 외부 원주 방향 표면과 동심이어서, 극편의 내부 원주 방향 표면과 영구 자극 본체(85)의 외부 원주 방향 표면 사이에 균일한 공극을 형성한다.

환상 영구 자극 본체(85)는, 회전자 코어(83)의 외부 원주 방향 표면에 장착되는 단일의 환상 영구 자석(88)에 의해 형성할 수 있다. 회전자 코어(83)의 외부 원주 방향 표면은 다수의 축방향-연장 홈(84)을 한정한다. 각각의 홈(84)은 두 개의 인접한 영구 자극의 접합부에서 배열되어 자기 누설을 감소시킨다.

제5 실시예

도 10을 참조하면, 이 실시예는, 영구 자극(65)의 외부 원주 방향 표면이 극편(35)에 의해 협력하여 형성되는 내부 링 부분의 내부 원주 방향 표면과 동심이어서, 그 사이에 실질적으로 균일한 공극을 형성한다는 점을 제외하고, 제2 실시예와 유사하다. 구체적으로, 극편(35)의 내표면은 축방향 평면도에서 회전자(60)의 중심에 중심을 둔 원 상에 위치하고, 환상 영구 자극(65)의 외표면은 원통 표면이며 축방향 평면도에서 회전자(60)의 중심에 중심을 둔 원 상에 위치한다. 즉, 극편의 내부 원주 방향 표면은 영구 자극(65)의 외부 원주 방향 표면과 동심이어서, 극편(35)의 내부 원주 방향 표면과 영구 자극(65)의 외부 원주 방향 표면 사이에 실질적으로 균일한 공극을 형성한다. 이 실시예의 일체형 환상 자석은 또한 이전 실시예의 개별 자석으로 대체할 수 있음을 이해해야 한다. 본 출원서에서 사용된 용어, "실질적으로 균일한 공극"은, 영구 자극의 외부 원주 방향 표면과 극편의 내부 원주 방향 표면 사이의 공극이 위치지정 슬롯(38), 슬롯 개구(37) 및 개별 영구 자석의 모따기된 단부에 대응하는 구역을 제외하고 균일한 공극이라는 점을 지칭한다.

본 발명은 상기 단상 영구 자석 모터를 제조하는 방법을 더 제공하며, 이 방법은 다음의 단계를 포함한다:

S1: 고정자 코어를 구성하는 단계; 고정자 코어는 외부 링 부분, 외부 링 부분으로부터 내부로 연장하는 다수의 투쓰 본체, 및 각각의 투쓰 본체의 방사상 내부 단부로부터 두 개의 원주 방향 측으로 연장하는 극편을 포함하고; 슬롯 개구가 각각의 두 개의 인접한 극편 사이에 한정되고; 두 개의 인접한 극편 중 적어도 하나는 고정자의 원주 방향으로 순차적으로 연결되는 메인 부분, 연결 부분 및 용이한 가요성 팁을 포함하며; 메인 부분, 연결 부분 및 용이한 가요성 팁은 연결 부분에서 내부로 구부려진 부분을 형성함;

S2: 고정자 권선이 투쓰 본체 주위에 감기는 단계;

S3: 용이한 가요성 팁이 슬롯 개구를 좁히기 위해 연결 부분의 주위에서 구부려지는 단계;

S4: 회전자가 조립되는 단계; 회전자는 회전자의 원주 방향을 따라 배치되는 영구 자극을 가지고, 영구 자극과 극편은 그 사이에 공극을 형성하고; 슬롯 개구는 0보다 크고 공극의 최소 두께의 네 배 이하인 최소폭을 가짐.

단계(S1)는 고정자 코어가 형성될 때와 동시에 내부로 구부려진 부분을 형성하는 단계를 포함하거나, 대안적으로는 고정자 코어를 먼저 형성한 후 용이한 가요성 팁을 내부로 구부려 이 구부려진 부분을 형성하는 단계를 포함한다.

상기 실시예에서, 슬롯 개구(37)는 균일한 원주 방향 폭을 갖는다. 대안적으로, 각각의 슬롯 개구(37)는 불균일한 폭을 가질 수 있음, 즉 좁은 내부와 넓은 외부의 트럼펫-형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 이 경우, 슬롯 개구(37)의 폭은 슬롯 개구의 최소폭을 지칭한다. 이 실시예에서, 슬롯 개구(37)는 모터의 방사 방향을 따라 형성된다. 대안적으로, 슬롯 개구(37)는 모터의 방사 방향으로부터 벗어난 방향을 따라 형성될 수 있다. 인접한 투쓰 본체 사이의 슬롯 개구(37)는 동일한 또는 동일하지 않은 크기를 가질 수 있으며, 동일한 또는 상이한 형상을 가질 수 있다.

본 발명은 하나 이상의 바람직한 실시예를 참조하여 기재하였을지라도, 당업자는, 여러 변경이 가능함을 인식해야 한다. 그러므로, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위를 참조하여 결정할 것이다.

Claims

단상 영구 자석 모터로서,
고정자 코어를 포함하는 고정자를 포함하며, 상기 고정자 코어는,
제1 링 부분;
상기 제1 링 부분으로부터 방사상으로 연장하는 다수의 투쓰 본체; 및
각각의 투쓰 본체의 방사상 원단부로부터 두 개의 원주 방향 측으로 연장하는 극편을 포함하며, 슬롯 개구가 각각의 두 개의 인접한 극편 사이에 한정되고, 상기 두 개의 인접한 극편 중 적어도 하나는 상기 고정자의 원주 방향으로 순차적으로 연결되는 메인 부분, 연결 부분 및 용이한 가요성 팁을 포함하고, 상기 메인 부분은 상기 투쓰 본체에 연결되며, 상기 용이한 가요성 팁은, 상기 두 개의 인접한 극편 사이의 거리를 변화시키기 위해 상기 연결 부분에 대해 구부릴 수 있는, 단상 영구 자석 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 고정자에 대해 회전 가능한 회전자를 더 포함하고, 상기 회전자는 회전자 코어와, 상기 회전자 코어의 원주 방향을 따라 배치되는 영구 자극을 포함하며, 상기 고정자는 상기 고정자 코어 주위에 감기는 고정자 권선을 더 포함하는, 단상 영구 자석 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 슬롯 개구는, 0보다 크고 상기 고정자와 상기 회전자 사이에 한정된 공극의 최소 두께의 네 배 이하인 최소폭을 갖는, 단상 영구 자석 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 회전자 코어의 외부 원주 방향 표면이, 두 개의 영구 자극의 접합부에 각각 위치한 다수의 축방향-연장 홈을 한정하는, 단상 영구 자석 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 연결 부분의 방사상 횡단면적은 상기 연결 부분에 연결되는 상기 메인 부분의 단부의 방사상 횡단면적 미만인, 단상 영구 자석 모터.
청구항 5에 있어서, 상기 연결 부분은 상기 극편의 내부 원주 방향 표면에 한정된 위치지정 슬롯을 포함하며, 상기 용이한 가요성 팁의 내표면과 상기 메인 부분의 내표면은 상기 회전자의 회전축에 중심을 둔 원통 표면 상에 위치하는, 단상 영구 자석 모터.
청구항 6에 있어서, 상기 위치지정 슬롯은 상기 모터의 축방향으로 연속적으로 또는 불연속적으로 연장하며, 각각의 위치지정 슬롯은 상기 두 개의 인접한 투쓰 본체로부터 상이한 거리만큼 이격되는, 단상 영구 자석 모터.
청구항 6에 있어서, 상기 슬롯 개구는 두 개의 인접한 투쓰 본체 사이의 중간 위치에 위치하거나 인접한 위치지정 슬롯으로부터 먼 방향으로 중간 부분으로부터 오프셋되는, 단상 영구 자석 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 연결 부분은 위치지정 슬롯을 한정하며, 상기 위치지정 슬롯은 상기 극편의 외부 원주 방향 표면과 내부 원주 방향 표면 사이에 위치하는 볼 수 없는 위치지정 슬롯인, 단상 영구 자석 모터.
청구항 2 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 단상 영구 자석 모터를 제조하는 방법으로서,
상기 고정자 코어를 구성하는 단계로서, 상기 용이한 가요성 팁은, 상기 연결 부분의 주위에서 상기 메인 부분에 대해 구부려지는, 상기 고정자 코어 구성 단계;
상기 고정자 코어 주위에 상기 고정자 권선을 감는 단계; 및
상기 슬롯 개구를 좁히기 위해 상기 연결 부분의 주위에서 상기 용이한 가요성 팁을 구부리는 단계를 포함하는, 단상 영구 자석 모터 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 회전자를 조립하는 단계를 더 포함하며, 상기 회전자는 상기 회전자의 원주 방향을 따라 배치되는 영구 자극을 가지고, 상기 영구 자극과 상기 극편은 그 사이에 공극을 한정하며; 상기 슬롯 개구는, 0보다 크고 상기 공극의 최소 두께의 네 배 이하인 최소폭을 갖는, 단상 영구 자석 모터 제조 방법.