KR20170082793A - Wound field synchronous motor, and rotor therefor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 계자 권선형 동기 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자에 계자 권선이 설치된 계자 권선형 동기 모터 및 그에 사용되는 회전자에 관한 것이다.
본 발명은, 회전가능하게 설치된 회전자(100)와; 상기 회전자(100)의 외주면을 감싸도록 설치되어 상기 회전자(100)와의 상호작용에 의하여 상기 회전자(100)를 회전시키는 상기 고정자(200)를 포함하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100)로서, 회전력을 외부로 출력하는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)과 결합되며 반경방향으로 돌출되며 복수의 슬롯(20)들을 형성하는 짝수 개의 계자치(110)를 포함하며, 상기 계자치(110)는, 외주면이 상기 회전축(10)의 중심보다 반경방향으로 이심된 편심(EC)을 중심으로 한 아크형상을 가지는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100)를 개시한다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a field winding synchronous motor, and more particularly, to a field winding synchronous motor having a field winding on a rotor and a rotor used therefor.
The present invention is characterized by comprising: a rotor (100) rotatably installed; And a stator 200 wound around the outer circumferential surface of the rotor 100 to rotate the rotor 100 by interaction with the rotor 100. [ 100), comprising: a rotary shaft (10) for outputting a rotational force to the outside; and an even number of systematic teeth (110) coupled to the rotary shaft (10) and projecting in a radial direction to form a plurality of slots (20) The rotor (100) of a field winding synchronous motor according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the rotor (110) has an arc shape about an eccentric (EC) whose outer circumferential surface is concentric with the center of the rotary shaft .
Description
본 발명은 계자 권선형 동기 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자에 계자 권선이 설치된 계자 권선형 동기 모터 및 그에 사용되는 회전자에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a field winding synchronous motor, and more particularly, to a field winding synchronous motor having a field winding on a rotor and a rotor used therefor.
자동차 등의 이동수단은, 휘발유, 디젤 등의 화석연료의 연소에 의하여 구동됨이 일반적이다.BACKGROUND ART Moving means such as an automobile is generally driven by combustion of fossil fuels such as gasoline and diesel.
한편 환경오염 및 에너지 고갈에 따라 자동차 등의 이동수단의 구동원은 전기모터 등 친환경 구동장치가 제시되고 있다.On the other hand, environment-friendly driving devices such as electric motors have been proposed as driving sources of moving means such as automobiles in accordance with environmental pollution and energy depletion.
그런데 구동장치로 사용되는 전기모터는 고출력밀도가 필요하여 영구자석을 이용함이 일반적이나, 작동 중 영구자석의 온도상승, 영구자석의 원재료인 희토류의 가격이 폭등하는 문제점이 있어, 최근에 영구자석을 이용하지 않은 계자 권선형 동기 모터가 주목받고 있다.However, the electric motor used as a driving device generally requires a high output density and uses a permanent magnet. However, there is a problem that the temperature of the permanent magnet increases during operation and the price of rare earth, which is a raw material of the permanent magnet, Field-winding linear synchronous motors that are not used are attracting attention.
그리고 계자 권선형 동기 모터의 예로서, KR10-1015916B, KR10-1370655B 등 다양한 방안들이 제시되고 있다.As an example of a field winding linear synchronous motor, various methods such as KR10-1015916B and KR10-1370655B are suggested.
그러나 이러한 계자 권선형 동기 모터는, 우수한 성능을 가지기 위한 조건으로서 높은 토크를 가지면서 토크 리플이 작을 것을 요구하고 있다.However, such a field winding synchronous motor requires a small torque ripple while maintaining a high torque as a condition for achieving excellent performance.
본 발명의 목적은 상기와 같은 추세 및 요구조건을 인식하여, 높은 토크를 가지면서 토크 리플이 작은 계자 권선형 동기 모터 및 그에 사용되는 회전자를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a field winding synchronous motor having a high torque and a small torque ripple by recognizing the above-mentioned trends and requirements, and a rotor used therefor.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 회전가능하게 설치된 회전자(100)와; 상기 회전자(100)의 외주면을 감싸도록 설치되어 상기 회전자(100)와의 상호작용에 의하여 상기 회전자(100)를 회전시키는 상기 고정자(200)를 포함하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100)로서, 회전력을 외부로 출력하는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)과 결합되며 반경방향으로 돌출되며 복수의 슬롯(20)들을 형성하는 짝수 개의 계자치(110)를 포함하며, 상기 계자치(110)는, 외주면이 상기 회전축(10)의 중심보다 반경방향으로 이심된 편심(EC)을 중심으로 한 아크형상을 가지는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100)를 개시한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to achieve the above-mentioned object of the present invention, and it is an object of the present invention to provide a
상기 계자치(110)는, 상기 회전축(10)으로부터 반경방향으로 연장되며 상기 회전축(10)을 연결하는 중심선(C)과 평행한 한 쌍의 측변(111a)을 가지는 반경돌출부분(111)과, 상기 반경돌출부분(111)의 끝단에서 원주방향 양방향으로 돌출되며 외주면이 상기 아크형상을 형성하도록 곡선변(112a)을 가지는 한 쌍의 원주돌출부분(112)을 포함할 수 있다.The
상기 원주돌출부분(112)은, 상기 곡선변(112a)에 대응되며 상기 반경돌출부분(111)의 측변(111a)과 수직을 이루는 저변(112b)과, 상기 곡선변(112a)의 연장선과 상기 저변(112b)의 연장선이 만나는 지점보다 상기 반경돌출부분(111)에 가깝게 형성된 한 쌍의 절개변(112c)을 가질 수 있다.The
상기 절개변(112c)은, 상기 회전축(10)을 중심으로 한 반경방향과 평행하게 형성될 할 수 있다.The incising
상기 절개변(112c)과 인접한 계자치(110)의 절개변(112c) 사이에는 영구자석(400)이 추가로 설치될 수 있다.A
본 발명은 또한 회전가능하게 설치된 회전자(100)와; 상기 회전자(100)의 외주면을 감싸도록 설치되어 상기 회전자(100)와의 상호작용에 의하여 상기 회전자(100)를 회전시키는 상기 고정자(200)를 포함하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100)로서, 회전력을 외부로 출력하는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)과 결합되며 반경방향으로 돌출되며 복수의 슬롯(20)들을 형성하는 짝수 개의 계자치(110)와, 상기 계자치(110)들 사이에 설치되는 복수의 영구자석(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100)를 개시한다.The present invention also includes a
상기 계자치(110)는, 상기 회전축(10)으로부터 반경방향으로 연장되며 상기 회전축(10)을 연결하는 중심선(C)과 평행한 한 쌍의 측변(111a)을 가지는 반경돌출부분(111)과, 상기 반경돌출부분(111)의 끝단에서 원주방향 양방향으로 돌출되며 외주면이 상기 아크형상을 형성하도록 곡선변(112a)을 가지는 한 쌍의 원주돌출부분(112)을 포함할 수 있다.The
상기 원주돌출부분(112)은, 상기 곡선변(112a)에 대응되며 상기 반경돌출부분(111)의 측변(111a)과 수직을 이루는 저변(112b)과, 상기 곡선변(112a)의 연장선과 상기 저변(112b)의 연장선이 만나는 지점보다 상기 반경돌출부분(111)에 가깝게 형성된 한 쌍의 절개변(112c)을 가질 수 있다.The
상기 절개변(112c)은, 상기 회전축(10)을 중심으로 한 반경방향과 평행하게 형성될 수 있다.The incising
상기 절개변(112c)과 인접한 계자치(110)의 절개변(112c) 사이에 상기 영구자석(400)이 설치될 수 있다.The
상기 절개변(112c)은, 상기 영구자석(400)의 끝단이 삽입될 수 있도록 절개부(112d)가 형성될 수 있다.The
상기 영구자석(400)은, 상기 계자치(110)에 대하여 상면이 지지되어 설치되거나, 상면 및 하면 모두 지지되어 설치될 수 있다.The
본 발명은 또한 회전가능하게 설치된 회전자(100)와; 상기 회전자(100)의 외주면을 감싸도록 설치되어 상기 회전자(100)와의 상호작용에 의하여 상기 회전자(100)를 회전시키는 상기 고정자(200)를 포함하는 계자 권선형 동기 모터로서, 상기 회전자는, 상기와 같은 구성을 가지는 회전자인 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터를 개시한다.The present invention also includes a
본 발명에 따른 계자 권선형 동기 모터 및 그에 사용되는 회전자는, 계자치의 외주면이 회전자의 회전축보다 반경방향으로 이심된 편심을 중심으로 한 아크 형상을 가짐으로써 높은 토크를 가지면서 토크 리플이 작아 모터 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The field winding synchronous motor and the rotor used therefor have an arc shape around the eccentric center of the rotor in the radial direction with respect to the rotational axis of the rotor so that the torque ripple is small There is an advantage that the motor performance can be improved.
본 발명에 따른 계자 권선형 동기 모터 및 그에 사용되는 회전자는, 계자치들 사이에 영구자석을 설치함으로써 높은 토크를 가지면서 토크 리플이 작아 모터 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.The field winding synchronous motor according to the present invention and the rotor used therefor are advantageous in that motor performance can be improved by providing a permanent magnet between the magnetic reluctance values and having a high torque and a small torque ripple.
도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 계자 권선형 동기 모터의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는, 도 1의 권선형 동기 모터에서 회전자의 구성 일부를 보여주는 일부 평면도이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 계자 권선형 동기 모터의 일부를 보여주는 평면도이다.
도 4는, 도 3에 따른 실시 예의 변형 예로서 영구자석의 상면만이 회전자에 지지되는 경우를 보여주는 평면도이다.1 is a plan view showing a part of a field winding synchronous motor according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are partial plan views showing a part of the configuration of the rotor in the winding synchronous motor of FIG.
3 is a plan view showing a part of a field winding synchronous motor according to another embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing a case where only the upper surface of the permanent magnet is supported by the rotor as a modification of the embodiment according to FIG.
이하 본 발명에 따른 계자 권선형 동기 모터 및 그에 사용되는 회전자에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a field winding synchronous motor and a rotor used therefor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 계자 권선형 동기 모터는, 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 회전가능하게 설치된 회전자(100)와; 회전자(100)의 외주면을 감싸도록 설치되어 회전자(100)와의 상호작용에 의하여 회전자(100)를 회전시키는 고정자(200)를 포함한다.The field winding synchronous motor according to the present invention includes a
상기 고정자(200)는, 회전자(100)의 외주면을 감싸도록 설치되어 회전자(100)와의 상호작용에 의하여 회전자(100)를 회전시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
일예로서, 상기 고정자(200)는, 내부에 회전자(100)가 회전가능하게 실린더 공간을 형성하며 내측으로 돌출된 복수의 돌출부(210)들과, 돌출부(210)들이 권선되어 회전자(100)을 회전시키기 위한 자속을 발생시키는 고정자코일(220)을 포함할 수 있다.For example, the
상기 복수의 돌출부(210)들은, 후술하는 회전축(10)을 중심으로 원주방향을 따라서 일정한 간격을 두고 설치되며 설계 및 디자인에 따라서 다양한 형상 및 구조가 가능하다.The plurality of
상기 고정자코일(220)은, 돌출부(210)들이 권선되어 회전자(100)을 회전시키기 위한 자속을 발생시키는 코일로서, 설계 및 디자인에 따라서 다양한 형상 및 구조가 가능하다.The
상기 회전자(100)는, 고정자(200) 내부에 설치되어 고정자(200)와의 상호작용에 의하여 회전가능하게 설치된 구성으로서 설계 및 디자인에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
일예로서, 상기 회전자(100)는, 회전력을 외부로 출력하는 회전축(10)과, 회전축(10)과 결합되며 반경방향으로 돌출되며 복수의 슬롯(20)들을 형성하는 짝수 개의 계자치(110)와, 계자치(110)에 권선되는 회전자코일(130)을 포함할 수 있다.For example, the
상기 회전축(10)은, 고정자(200)와의 상호작용에 의한 회전력을 외부로 출력하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 회전자코일(130은, 계자치(110)에 권선되어 전류의 흐름에 의하여 자속을 발생시키는 구성으로서 설계 및 디자인에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 계자치(110)는, 회전축(10)과 결합되며 반경방향으로 돌출되며 복수의 슬롯(20)들을 형성하는 구성으로 회전축(10)을 중심으로 원주방향을 따라서 짝수 개로 설치됨을 특징으로 한다.The
한편 상기 계자치(110)의 형상 및 구조는, 회전축(10)을 통한 토크, 토크 리플 등에 영향을 주는바 계자치(110)의 형상 및 구조에 대한 최적의 설계가 필요하다.Meanwhile, the shape and structure of the
이에, 본 발명에 따른 모터 및 회전자에 있어서, 상기 계자치(110)는, 도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 외주면이 회전축(10)의 중심보다 반경방향으로 이심된 편심(EC)을 중심으로 한 아크형상을 가지도록 함에 제1특징이 있다.2A and 2B, an outer circumferential surface of the
보다 구체적으로, 상기 계자치(110)는, 회전축(10)으로부터 반경방향으로 연장되며 회전축(10)을 연결하는 중심선(C)과 평행한 한 쌍의 측변(111a)을 가지는 반경돌출부분(111)과, 반경돌출부분(111)의 끝단에서 원주방향 양방향으로 돌출되며 외주면이 아크형상을 형성하도록 곡선변(112a)을 가지는 한 쌍의 원주돌출부분(112)을 포함할 수 있다.More specifically, the
그리고, 상기 원주돌출부분(112)은, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 곡선변(112a)에 대응되며 반경돌출부분(111)의 측변(111a)과 수직을 이루는 저변(112b)과, 곡선변(112a)의 연장선과 상기 저변(112b)의 연장선이 만나는 지점보다 반경돌출부분(111)에 가깝게 형성된 한 쌍의 절개변(112c)을 가질 수 있다.2A and 2B, the
여기서 상기 절개변(112c)은, 회전축(10)을 중심으로 한 반경방향과 평행하게 형성됨이 바람직하다.Here, it is preferable that the incising
그리고 상기와 같은 구조를 적용하여 실험한 결과 다음과 같은 결과를 확인하였다.In addition, the following results were confirmed by applying the above structure.
실험 결과에 따르면, 편심율이 12.5% 이하(실시 예의 경우 편심이 20mm 이하)인 경우 토크 리플 저감 효과가 작은 것으로 확인된바 편심은 20mm 이상인 것이 바람직하다.According to the experimental results, it was confirmed that the torque ripple reducing effect was small when the eccentricity was 12.5% or less (eccentricity was 20 mm or less in the embodiment), and it is preferable that the eccentricity is 20 mm or more.
특히 편심율이 25.0(실시 예의 경우 편심이 약 40mm)인 경우 평균 토크도 크면서 토크 리플이 작아 최적치임을 확인할 수 있다.Particularly, when the eccentricity is 25.0 (eccentricity is about 40 mm in the embodiment), it can be confirmed that the average torque is large and the torque ripple is small.
한편 상기와 같은 실험시 폴 아크의 각(α)가 클수록 토크는 증가하면서 토크 리플이 감소됨을 또한 확인하였다.Meanwhile, it was also confirmed that the torque ripple decreases as the angle () of the pole arc increases in the above experiment.
여기서 폴 아크의 각(α)은, 원주돌출부분(112)의 끝단이 인접한 계자치(110)의 원주돌출부분(112)의 끝단이 접촉할 때, 회전축(10)의 중심에서 원주돌출부분(112)의 양단이 이루는 각(α0)을 100%로 할 때 상대위치로 정의된다.Here, the angle? Of the pole arc is set such that the end of the
구체적 실시 예에서는 폴 아크의 각(α)은, 95% 이하로 실험하였으며 위 실험조건은 폴 아크의 각(α)이 95%인 경우이며, 편심율 21.875(실시 예의 경우 편심 35mm), 폴 아크의 각(α) 80%, 편심율이 25.0(실시 예의 경우 편심 40mm), 폴 아크의 각(α) 78% 일 때, 평균 토크 및 토크 리플이 각각, 87.65, 5.26, 86.64, 4.42로 확인되었다.In the specific example, the angle (?) Of the pole arc was measured to be 95% or less. The above experimental condition is that the angle (?) Of the pole arc is 95%, the eccentricity is 21.875 The average torque and the torque ripple were 87.65, 5.26, 86.64, and 4.42, respectively, when the angle? Of 80%, the eccentricity of 25.0 (eccentricity of 40 mm in the embodiment) .
그런데, 폴 아크의 각(α)의 각이 작아지게 되면, 계자치(100)들 사이의 간격, 즉 슬롯의 크기가 증가하여 이를 보완할 필요가 있다.However, if the angle of the angle? Of the pole arc becomes smaller, the interval between the
이에, 상기 절개변(112c)과 인접한 계자치(110)의 절개변(112c) 사이에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 영구자석(400)이 추가로 설치됨이 바람직하다.It is preferable that a
상기 영구자석(400)은, 절개변(112c)과 인접한 계자치(110)의 절개변(112c) 사이에 설치되어 회전자코일(130)에 인가되는 동일 계자 전류에서의 토크를 증가시키기 위한 구성으로서 자속 및 두께는 설계 및 디자인에 따라서 다양한 구성이 가능하다.The
상기 영구자석(400)은, 네오듐 자석 등 미리 설계된 자속 및 두께를 가지는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
여기서 상기 영구자석(400)은, 계자치(110)의 절개변(112c)의 자극과 반대되는 자극을 가지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the
또한 상기 영구자석(400)의 설치를 위하여 계자치(110)의 절개변(112c)에는 영구자석(400)의 끝단 일부가 지지될 수 있는 절개부(112d)가 형성됨이 바람직하다.It is preferable that a cut-out
상기 절개부(112d)는, 영구자석(400)의 설치를 위하여 계자치(110)에 형성되는 구성으로서, 영구자석(400)의 상면만을 지지하거나, 상면 및 하면 모두를 지지하는 등 다양한 설치구조에 따라서 절개 상태, 홈 상태 등 다양한 구조가 가능하다.The
또한 상기 영구자석(400)은, 계자치(110)의 저변, 즉 저변(112b)에 지지되어 설치될 수도 있음은 물론이다.It goes without saying that the
그리고 상기와 같은 구조를 적용하여 실험한 결과 다음과 같은 결과를 확인하였다.In addition, the following results were confirmed by applying the above structure.
종래구조, 즉 편심 없는 계자치(110)에 대하여 동일입력 조건 3,500rpm인 경우 종래구조 및 본 발명은, 평균 토크가 81.83Nm에서 87.09Nm로 향상되었으며, 토크 리플이 4.38%에서 3.79%로 저감된 것으로 확인되었다.In the conventional structure, that is, for the same input condition at 3,500 rpm for the eccentric, non-eccentric 110, the present invention has improved the average torque from 81.83 Nm to 87.09 Nm and the torque ripple reduced from 4.38% to 3.79% Respectively.
또한 동일 토크 조건(82Nm 기준)인 경우 다음과 같은 실험결과를 확인하였다. 여기서 영구자석(400)은 1.2T, 두께 2mm인 네오듐 자석을 사용하였다.Also, the following experimental results were confirmed for the same torque condition (82Nm standard). Here, the
위와 같은 실험조건에 따르면, 회전자(100)의 계자치(110)들 사이에 영구자석(400)을 설치한 경우 토크의 증가 및 토크 리플의 저감이 있음을 확인할 수 있다.According to the experimental conditions as described above, it can be seen that when the
따라서, 상기 계자치(110)가 원주돌출부분(112)의 곡선변(112a)이 회전축(10)의 중심으로부터 이심, 즉 편심되는 조건과는 무관하게 회전자(100)의 계자치(110)들 사이에 영구자석(400)이 설치됨이 바람직하다.Therefore, the stepped
한편 상기 영구자석(400)은, 다음 표와 같이. 그 설치조건에 따라서 평균토크 및 토크 리플이 달라지며, 그 두께는 2.0mm인 것이 바람직하며, 상면만이 회전자(100)에 지지되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
[Nm]Average torque
[Nm]
[%]Torque ripple
[%]
위 표에서 볼 수 있듯이, 영구자석(400)이 상면만이 지지되는 경우 토크 특성이 증가하며, 그 두께가 증가할수록 평균 토크가 증가함을 알 수 있다.As can be seen from the above table, when the
특히 영구자석(400)의 두께가 2.0mm인 경우 토크 리플이 작으면서 평균토크가 충분히 큰 값을 가짐을 알 수 있다.In particular, when the thickness of the
또한, 영구자석(400)의 상면만 지지(도 4의 실시 예) 및 상하면 지지(도 3의 실시 예)와 관련하여 회전자(100)의 안전지수를 실험한 결과 영구자석(400)의 상면만 지지되는 경우 최적화됨을 확인하였다.As a result of the safety index of the
구체적으로 회전자(100)의 최대 회전속도의 120%, 즉 12,000rpm으로 한 경우, 상면만 지지의 경우 최대응력은 197Mpa, 상하면 모두 지지의 경우 최대응력은 204Mpa로서 허용응력이 380Mpa의 조건에서, 안전지수는 각각 1.93, 1.86으로 확인하였다.Specifically, when the maximum rotation speed of the
한편 도 3에 도시된 실시 예와 종래기술을 비교하면 다음과 같은 효과가 있음을 확인하였다.On the other hand, when comparing the embodiment shown in FIG. 3 with the prior art, it is confirmed that the following effects are obtained.
- 전가지 선간 유기전압 (32Nm, 베이스 속도 10,000rpm)- Full branch line induced voltage (32Nm, base speed 10,000rpm)
단자전압 : 350 Vdc Terminal voltage: 350 V dc
변조비 : 0.95 (가정)Modulation ratio: 0.95 (assumption)
전압제한 : 332.5 Vdc Voltage Limit: 332.5 V dc
지령전압 피크치 : 328 Vdc (단자 전압을 초과하지 않음)Command voltage peak value: 328 V dc (Terminal voltage not exceeded)
이상 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따른 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100)의 구성조건에 있어서, 계자치(110)가 원주돌출부분(112)의 곡선변(112a)이 회전축(10)의 중심으로부터 이심, 즉 편심되는 조건 및 회전자(100)의 계자치(110)들 사이에 영구자석(400)이 설치되는 조건 중 적어도 하나의 조건을 구비하는 경우, 토크의 증가 및 토크 리플의 저감 효과가 있음을 알 수 있다.The
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시 예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시 예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.
100 : 회전자
200 : 고정자
110 : 계자치
10 : 회전축100: Rotor 200: Stator
110: system 10: rotating shaft
Claims (18)
회전력을 외부로 출력하는 회전축(10)과,
상기 회전축(10)과 결합되며 반경방향으로 돌출되며 복수의 슬롯(20)들을 형성하는 짝수 개의 계자치(110)를 포함하며,
상기 계자치(110)는, 외주면이 상기 회전축(10)의 중심보다 반경방향으로 이심된 편심(EC)을 중심으로 한 아크형상을 가지는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).A rotor (100) rotatably installed; And a stator 200 wound around the outer circumferential surface of the rotor 100 to rotate the rotor 100 by interaction with the rotor 100. [ 100)
A rotary shaft 10 for outputting a rotational force to the outside,
And an even number of systematic teeth (110) coupled with the rotating shaft (10) and protruding in a radial direction to form a plurality of slots (20)
The rotor (100) of a field winding synchronous motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotor (110) has an arc shape with an outer circumferential surface centered on an eccentric (EC) centered in the radial direction from a center of the rotary shaft (10) .
상기 계자치(110)는,
상기 회전축(10)으로부터 반경방향으로 연장되며 상기 회전축(10)을 연결하는 중심선(C)과 평행한 한 쌍의 측변(111a)을 가지는 반경돌출부분(111)과,
상기 반경돌출부분(111)의 끝단에서 원주방향 양방향으로 돌출되며 외주면이 상기 아크형상을 형성하도록 곡선변(112a)을 가지는 한 쌍의 원주돌출부분(112)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method according to claim 1,
The systematic value (110)
A radial projection portion 111 extending in the radial direction from the rotary shaft 10 and having a pair of side edges 111a parallel to a center line C connecting the rotary shaft 10,
And a pair of circumferential protruding portions (112) protruding in both circumferential directions at an end of the radial protruding portion (111) and having a curved side (112a) such that an outer circumferential surface forms the arc shape. A rotor (100) of a synchronous motor.
상기 원주돌출부분(112)은,
상기 곡선변(112a)에 대응되며 상기 반경돌출부분(111)의 측변(111a)과 수직을 이루는 저변(112b)과,
상기 곡선변(112a)의 연장선과 상기 저변(112b)의 연장선이 만나는 지점보다 상기 반경돌출부분(111)에 가깝게 형성된 한 쌍의 절개변(112c)을 가지는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method of claim 2,
The circumferential protruding portion 112,
A base 112b corresponding to the curved side 112a and perpendicular to a side 111a of the radial projection 111,
And a pair of cutting edges (112c) formed closer to the radial protrusion (111) than a point where an extension of the curved side (112a) meets an extension of the bottom side (112b) Rotor (100).
상기 절개변(112c)은, 상기 회전축(10)을 중심으로 한 반경방향과 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method of claim 3,
Wherein the incising edge (112c) is formed parallel to the radial direction about the rotation axis (10).
상기 절개변(112c)과 인접한 계자치(110)의 절개변(112c) 사이에는 영구자석(400)이 추가로 설치된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method according to claim 3 or 4,
Wherein a permanent magnet (400) is additionally provided between the incising edge (112c) and the incising edge (112c) of the proximal value (110) adjacent thereto.
회전력을 외부로 출력하는 회전축(10)과,
상기 회전축(10)과 결합되며 반경방향으로 돌출되며 복수의 슬롯(20)들을 형성하는 짝수 개의 계자치(110)와,
상기 계자치(110)들 사이에 설치되는 복수의 영구자석(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).A rotor (100) rotatably installed; And a stator 200 wound around the outer circumferential surface of the rotor 100 to rotate the rotor 100 by interaction with the rotor 100. [ 100)
A rotary shaft 10 for outputting a rotational force to the outside,
An even number of systematic teeth 110 coupled with the rotation shaft 10 and protruding in a radial direction to form a plurality of slots 20,
And a plurality of permanent magnets (400) installed between the stepped teeth (110).
상기 계자치(110)는,
상기 회전축(10)으로부터 반경방향으로 연장되며 상기 회전축(10)을 연결하는 중심선(C)과 평행한 한 쌍의 측변(111a)을 가지는 반경돌출부분(111)과,
상기 반경돌출부분(111)의 끝단에서 원주방향 양방향으로 돌출되며 외주면이 상기 아크형상을 형성하도록 곡선변(112a)을 가지는 한 쌍의 원주돌출부분(112)을 포함하는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method of claim 6,
The systematic value (110)
A radial projection portion 111 extending in the radial direction from the rotary shaft 10 and having a pair of side edges 111a parallel to a center line C connecting the rotary shaft 10,
And a pair of circumferential protruding portions (112) protruding in both circumferential directions at an end of the radial protruding portion (111) and having a curved side (112a) such that an outer circumferential surface forms the arc shape. A rotor (100) of a synchronous motor.
상기 원주돌출부분(112)은,
상기 곡선변(112a)에 대응되며 상기 반경돌출부분(111)의 측변(111a)과 수직을 이루는 저변(112b)과,
상기 곡선변(112a)의 연장선과 상기 저변(112b)의 연장선이 만나는 지점보다 상기 반경돌출부분(111)에 가깝게 형성된 한 쌍의 절개변(112c)을 가지는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method of claim 6,
The circumferential protruding portion 112,
A base 112b corresponding to the curved side 112a and perpendicular to a side 111a of the radial projection 111,
And a pair of cutting edges (112c) formed closer to the radial protrusion (111) than a point where an extension of the curved side (112a) meets an extension of the bottom side (112b) Rotor (100).
상기 절개변(112c)은, 상기 회전축(10)을 중심으로 한 반경방향과 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method of claim 8,
Wherein the incising edge (112c) is formed parallel to the radial direction about the rotation axis (10).
상기 절개변(112c)과 인접한 계자치(110)의 절개변(112c) 사이에 상기 영구자석(400)이 설치된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method according to claim 8 or 9,
Wherein the permanent magnet (400) is installed between the incising edge (112c) and the incised edge (112c) of the proximal teeth (110) adjacent to the incising edge (112c).
상기 절개변(112c)은, 상기 영구자석(400)의 끝단이 삽입될 수 있도록 절개부(112d)가 형성된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method of claim 10,
Wherein the incision 112c is formed with a cutout 112d so that an end of the permanent magnet 400 can be inserted.
상기 영구자석(400)은, 상기 계자치(110)에 대하여 상면이 지지되어 설치되거나, 상면 및 하면 모두 지지되어 설치된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터의 회전자(100).The method according to claim 8 or 9,
Wherein the permanent magnet (400) is supported on the upper surface of the stepped portion (110) or supported on both the upper surface and the lower surface.
상기 회전자(100)의 외주면을 감싸도록 설치되어 상기 회전자(100)와의 상호작용에 의하여 상기 회전자(100)를 회전시키는 상기 고정자(200)를 포함하는 계자 권선형 동기 모터로서,
상기 회전자는, 청구항 1 내지 청구항 4, 청구항 6 내지 청구항 7 중 어느 하나의 항에 따른 회전자인 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터.A rotor (100) rotatably installed;
And a stator 200 wound around an outer circumferential surface of the rotor 100 to rotate the rotor 100 by interaction with the rotor 100,
Wherein the rotor is the rotor according to any one of claims 1 to 4, and claims 6 to 7.
상기 원주돌출부분(112)은,
상기 곡선변(112a)에 대응되며 상기 반경돌출부분(111)의 측변(111a)과 수직을 이루는 저변(112b)과,
상기 곡선변(112a)의 연장선과 상기 저변(112b)의 연장선이 만나는 지점보다 상기 반경돌출부분(111)에 가깝게 형성된 한 쌍의 절개변(112c)을 가지는 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터.14. The method of claim 13,
The circumferential protruding portion 112,
A base 112b corresponding to the curved side 112a and perpendicular to a side 111a of the radial projection 111,
And a pair of cutting edges (112c) formed closer to the radial protrusion (111) than a point where an extension of the curved side (112a) meets an extension of the bottom side (112b).
상기 절개변(112c)은, 상기 회전축(10)을 중심으로 한 반경방향과 평행하게 형성된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터.15. The method of claim 14,
Wherein the incising edge (112c) is formed parallel to the radial direction about the rotation axis (10).
상기 절개변(112c)과 인접한 계자치(110)의 절개변(112c) 사이에 상기 영구자석(400)이 설치된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터.15. The method of claim 14,
Wherein the permanent magnet (400) is installed between the incision side (112c) and the incision side (112c) of the proximal teeth (110) adjacent to the incision side (112c).
상기 절개변(112c)은, 상기 영구자석(400)의 끝단이 삽입될 수 있도록 절개부(112d)가 형성된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터.18. The method of claim 16,
Wherein the cutting edge (112c) is formed with a cutout (112d) so that the end of the permanent magnet (400) can be inserted.
상기 영구자석(400)은, 상기 계자치(110)에 대하여 상면이 지지되어 설치되거나, 상면 및 하면 모두 지지되어 설치된 것을 특징으로 하는 계자 권선형 동기 모터.15. The method of claim 14,
Wherein the permanent magnets (400) are supported on the upper surface of the stepped teeth (110) or supported on both upper and lower surfaces thereof.
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---|---|---|---|---|
CN114629322A (en) * | 2022-04-01 | 2022-06-14 | 深圳市泰格运控科技有限公司 | Large-diameter stator and rotor double-eccentric non-uniform air gap three-phase permanent magnet servo motor with pole shoes |
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KR101370655B1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-03-06 | 주식회사 포스코 | Wire winding syschronous motor |
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- 2016-01-07 KR KR1020160001991A patent/KR102493799B1/en active IP Right Grant
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