KR20180067218A - Rotor capable of reducing cogging torque and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a rotor for a cogging torque reduction and a manufacturing method thereof. The rotor according to the present invention includes: rotor cores which are formed in a donut-shaped circular plate; at least one pair of permanent magnet fixing projections which are installed in the outer edge of both directions facing mutually around the rotation axis of a rotor core and forms equal intervals on left and right sides; a permanent magnet which is installed between each of permanent magnet fixing projections after stacking a plurality of rotor cores wherein a permanent magnet fixing projection of a rotor core stacked on an upper surface is misaligned by (N-1)/N in a set direction from a permanent magnet fixing projection of a rotor core in a lower surface; and a fixing pin which fixates permanent magnet fixing projections positioned in upper and lower directions mutually among the plurality of stacked rotor cores. N is an integer equal to or more than 2 as a number obtained by dividing an interval between permanent magnet fixing projections of a rotor core by regular intervals. The rotor and the manufacturing method thereof are provided to efficiently reduce harmonics of back electromotive force waveform and cogging torque.

Description

코깅토크 저감을 위한 회전자 및 그 제조방법{ROTOR CAPABLE OF REDUCING COGGING TORQUE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a rotor for reducing cogging torque and a method of manufacturing the rotor.

본 발명은 회전자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부착형영구자석 동기 전동기에 있어서 제조 공정이 간단할 뿐만 아니라 회전자 코어에 영구자석 고정돌기를 형성하여 회전자의 회전시 영구자석의 이탈을 방지하면서 영구자석 고정돌기에 의해 발생되는 코깅토크 및 역기전력 파형의 고조파를 효율적으로 저감시킬 수 있는, 회전자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a manufacturing method of a permanent magnet synchronous motor having a permanent magnet, which not only simplifies the manufacturing process, but also forms a permanent magnet fixing protrusion on the rotor core, And the harmonic of the back electromotive force waveform generated by the permanent magnet fixing protrusions can be effectively reduced while preventing the deterioration of the permanent magnet fixing projections.

영구자석을 이용한 동기 전동기회로는 영구자석이 회전자 표면에 위치한 표면 부착형 영구자석 동기 전동기(SPMSM: Surface mounted Permanent Magnet Synchronous Machine)와 영구자석을 회전자 내부에 삽입한 매입영 영구자석 동기 전동기(IPMSM: Interior buried Permanent Machine)가 있다.The synchronous motor circuit using permanent magnets consists of a surface mounted permanent magnet synchronous motor (SPMSM) in which a permanent magnet is placed on the rotor surface and a permanent permanent magnet synchronous motor IPMSM: Interior buried Permanent Machine).

매입형 영구자석 동기 전동기는 영구자석을 회전자 내부에 삽입함으로써 표면 부착형 영구자석 동기 전동기에 비해 기계적 강도를 향상할 수 있을 뿐만 아니라, 영구자석의 배치에 따른 자기적인 돌극성이 존재하여 릴랙턴스 토크가 발생하는 점에서 더 나은 출력 토크를 갖는다.The embedded permanent magnet synchronous motor not only improves the mechanical strength of the permanent magnet synchronous motor as compared with the surface mount permanent magnet synchronous motor by inserting the permanent magnet inside the rotor but also has magnetic polarity according to the arrangement of the permanent magnets, And has a better output torque at the point where the torque is generated.

한편, 부착형 영구자석 동기 전동기는 회전자가 고속회전 시 영구자석의 이탈을 방지하기 위한 별도의 구조물이 필요하다.On the other hand, the attachable permanent magnet synchronous motor requires a separate structure to prevent the permanent magnet from coming off when the rotor rotates at a high speed.

도 1은 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 CAN 방식의 회전자 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view schematically showing a rotor structure of a CAN system in an attachable permanent magnet synchronous motor. FIG.

도 1을 참조하면, CAN 방식의 회전자 구조는 영구자석(14)이 외곽으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여 회전자 코어(12)에 영구자석(14)을 부착한 후, 알루미늄 합금이나 수지(16)를 이용하여 영구자석(14)을 감싸는 방법이다. 1, a permanent magnet 14 is attached to a rotor core 12 in order to prevent the permanent magnet 14 from being detached to the outside, and then the permanent magnet 14 is attached to an aluminum alloy or a resin 16 ) To cover the permanent magnet 14.

그런데, 알루미늄을 이용한 CAN 방식은 알루미늄에 와전류가 흘러 열이 발생할 수 있다는 문제점이 있으며, 수지를 이용한 CAN 방식은 열 경화 수지를 이용하여 회전자를 감싼 후 열 경화시켜야 하기 때문에 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.However, the CAN method using aluminum has a problem that eddy current flows in aluminum, and heat can be generated. In the CAN method using a resin, a manufacturing process becomes complicated because a rotor is wrapped with a thermosetting resin, .

공개특허공보 제10-2016-0053560호 (공개일자: 2016. 05. 13)Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0053560 (Publication date: 2015. 05. 13)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 부착형영구자석 동기 전동기에 있어서 제조 공정이 간단할 뿐만 아니라 회전자 코어에 영구자석 고정돌기를 형성하여 회전자의 회전시 영구자석의 이탈을 방지하면서 회전자 코어의 돌기에 의해 발생되는 코깅토크 및 역기전력 파형의 고조파를 효율적으로 저감시킬 수 있는, 회전자 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a permanent magnet type permanent magnet synchronous motor which is simple in manufacturing process and has a permanent magnet fixing protrusion formed in a rotor core, And a harmonic of a cogging torque and a back electromotive force waveform generated by protrusions of the rotor core while effectively preventing harmonics of the rotor and a method of manufacturing the same.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 회전자는, 도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어; 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기; 복수의 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층한 후, 각각의 영구자석 고정돌기의 사이에 설치되는 영구자석; 및 적층된 복수의 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 고정핀;을 포함하며, N은 회전자 코어의 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rotor comprising: a rotor core made of a donut-shaped disk; At least one pair of permanent magnet fixing protrusions provided at both outer sides of the rotor core opposing each other with respect to the rotational axis of the rotor core and spaced at right and left intervals; A plurality of rotor cores are stacked so that the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper surface are shifted from the permanent magnet fixing protrusions of the lower side rotor core by a distance of (N-1) / N, Permanent magnets provided between the respective permanent magnet fixing projections; And a fixing pin for fixing the upper and lower permanent magnet fixing protrusions of the plurality of laminated rotor cores, wherein N is a number obtained by equally dividing the interval between the permanent magnet fixing projections of the rotor core And is an integer of 2 or more.

여기서, 영구자석 고정돌기는, 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어진다.Here, the permanent magnet fixing protrusions are concave on both sides of the lower end and convex on both sides of the upper end.

또한, 각각의 회전자 코어는, 서로 90도의 각도를 이루도록 설치된 두 쌍의 영구자석 고정돌기를 구비하며, 하면에 적층된 회전자 코어와 설정된 방향으로 45도의 각도로 어긋나게 적층된다.Each of the rotor cores is provided with two pairs of permanent magnet fixing protrusions provided at an angle of 90 degrees with respect to each other, and is stacked at an angle of 45 degrees with respect to the rotor core stacked on the bottom face.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 회전자 제조방법은, 도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어를 적층하여 회전자를 제조하는 회전자 제조방법에 있어서, 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 형성하는 단계; 복수의 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층하는 단계; 적층된 복수의 회전자 코어의 각각의 영구자석 고정돌기의 사이에 영구자석을 설치하는 단계; 및 적층된 복수의 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서, N은 회전자 코어의 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수이다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rotor manufacturing method for manufacturing a rotor by laminating a rotor core made of a donut-shaped disk, Forming at least a pair of permanent magnet fixing protrusions that are equally spaced apart from each other at opposite outer edges opposite to each other with respect to the center; Stacking a plurality of rotor cores in such a manner that the permanent magnet fixing projections of the rotor cores stacked on the upper surface are shifted from the permanent magnet fixing projections of the lower rotor core by a distance of (N-1) / N in a predetermined direction; Installing permanent magnets between respective permanent magnet fixing projections of a plurality of laminated rotor cores; And fixing the permanent magnets fixing projections located in the vertical direction of the plurality of laminated rotor cores. Here, N is the number obtained by dividing the interval between the permanent magnet fixing projections of the rotor core by equal intervals, and is an integer of 2 or more.

또한, 영구자석 고정돌기는, 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어진다.In addition, the permanent magnet fixing protrusions are concave on both sides of the lower end and convex on both sides of the upper end.

또한, 영구자석 고정돌기 형성단계는 서로 90도의 각도를 이루도록 두 쌍의 영구자석 고정돌기를 형성하며, 회전자 코어 적층단계는 하면에 적층된 회전자 코어와 설정된 방향으로 45도의 각도로 어긋나게 회전자 코어를 적층한다.In addition, the step of forming the permanent magnet fixing protrusions may form two pairs of permanent magnet fixing protrusions so as to form an angle of 90 degrees with each other. In the rotor core stacking step, The cores are laminated.

본 발명에 따르면, 회전자 코어의 적층을 이용하여 영구자석의 이탈을 방지할 수 있다. According to the present invention, the lamination of the rotor cores can be used to prevent the permanent magnets from escaping.

또한, 본 발명에 따르면, 회전자 코어에 설치되는 영구자석 고정돌기의 수를줄이며, 회전자 코어를 적층할 때에 순차적으로 설정된 각도씩 어긋나게 적층함으로써 코깅토크를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라 역기전력 파형의 고조파를 저감시킬 수 있다.Further, according to the present invention, the number of the permanent magnet fixing projections provided on the rotor core is reduced, and when the rotor core is laminated, the cogging torque is reduced by sequentially laminating the rotor core at a predetermined angle, Can be reduced.

도 1은 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 CAN 방식의 회전자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 돌기를 이용한 회전자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 회전자를 제조하는 과정의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 회전자를 제조하는 과정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3 및 도 4에 의해 각각 제조된 회전자에 의한 코깅토크를 비교한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3 및 도 4에 의해 각각 제조된 회전자에 의한 역기전력 파형 고조파를 비교한 예를 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a CAN type rotor in a permanent magnet type permanent magnet synchronous motor.
FIG. 2 is a view schematically showing a rotor using protrusions in a permanent magnet synchronous motor according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a view showing an example of a process of manufacturing the rotor of FIG.
4 is a view showing another example of a process of manufacturing the rotor of FIG.
FIG. 5 is a view showing an example of comparison of cogging torque produced by the rotors manufactured by FIG. 3 and FIG. 4, respectively.
FIG. 6 is a diagram showing an example of comparison of the harmonic of the counter electromotive force waveform by the rotor manufactured by FIG. 3 and FIG. 4, respectively.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 코깅토크를 저감하는 회전자 및 그 제조방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a rotor for reducing cogging torque according to an embodiment of the present invention and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 부착형 영구자석 동기 전동기에 있어서 돌기를 이용한 방식의 회전자를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a schematic view of a rotor using a projection in a permanent magnet synchronous motor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 돌기를 이용한 방식의 회전자 구조(20)는 회전자 코어(22), 영구자석 고정돌기(24), 영구자석(26) 및 고정핀(28)을 포함한다.2, the rotor structure 20 using a projection includes a rotor core 22, a permanent magnet fixing protrusion 24, a permanent magnet 26, and a fixing pin 28. As shown in FIG.

회전자 코어(22)는 도너츠 형상의 원판으로 이루어진다. The rotor core 22 is made of a donut-shaped disk.

영구자석 고정돌기(24)는 회전자 코어(22)의 회전축(23)을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍으로 이루어진다. 도 2에는 영구자석 고정돌기(24)의 쌍이 회전축(23)을 중심으로 서로 대향되며, 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 8개의 서로 다른 방향을 향하여 형성되고, 각각의 영구자석 고정돌기(24)는 좌우의 다른 영구자석 고정돌기(24)와 45도의 각도를 이루는 것으로 도시하였다. The permanent magnet fixing projections 24 are provided on the outer edges of both sides facing each other with the rotation axis 23 of the rotor core 22 as a center, and are formed of at least a pair of left and right equally spaced pairs. 2, the pair of permanent magnet fixing projections 24 are opposed to each other with the rotation axis 23 as a center, each of the permanent magnet fixing projections 24 is formed in eight different directions, and each of the permanent magnet fixing projections 24 24 are shown to form an angle of 45 degrees with the other permanent magnet fixing projections 24 on the left and right sides.

그러나 영구자석 고정돌기(24)의 수 및 방향은 도시된 것에 한정되지 않는다. 즉, 영구자석 고정돌기(24)는 회전축(23)을 중심으로 서로 대향하는 쌍으로 이루어지며, 각각 좌우 방향의 다른 영구자석 고정돌기(24)와 이루는 간격이 동일한 한 다양한 수 및 방향으로 형성될 수도 있다. 이때, 영구자석 고정돌기(24)는 하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.However, the number and directions of the permanent magnet fixing projections 24 are not limited to those shown. That is, the permanent magnet fixing projections 24 are formed in pairs in opposite directions with respect to the rotation axis 23, and are formed in various numbers and directions as long as the interval between the permanent magnet fixing projections 24 and the other permanent magnet fixing projections 24 in the left- It is possible. At this time, it is preferable that both ends of the lower end of the permanent magnet fixing protrusion 24 are concave and both sides of the upper end are convex.

이와 같이 복수의 영구자석 고정돌기(24)가 형성된 회전자 코어(22)를 복수로 적층하여 회전자(20)를 형성한다.The rotor 20 is formed by laminating a plurality of rotor cores 22 formed with a plurality of permanent magnet fixing projections 24 as described above.

도 3은 각각 8개의 영구자석 고정돌기(24)가 형성된 회전자 코어(22)를 이용하여 회전자를 제조하는 방법을 나타낸다. 3 shows a method of manufacturing the rotor using the rotor core 22 in which eight permanent magnet fixing projections 24 are formed, respectively.

도 3을 참조하면, 복수의 회전자 코어(22)를 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 서로 일치되도록 적층하며, 각각의 영구자석 고정돌기(24)의 오목한 부분에 영구자석(26)의 양측을 끼워 넣는다. 이후, 적층된 회전자 코어(22)들의 상하 방향의 영구자석 고정돌기(24)를 고정핀(28)으로 고정함으로써, 각각의 회전자 코어(22)는 서로 고정되어 회전자를 형성할 뿐만 아니라 회전시에도 영구자석(26)의 이탈을 방지할 수 있게 된다.3, a plurality of rotor cores 22 are laminated in such a manner that the respective permanent magnet fixing projections 24 are aligned with each other, and the permanent magnets 26 are fixed to the concave portions of the respective permanent magnet fixing projections 24 Insert both sides. Thereafter, the permanent magnets fixing projections 24 of the stacked rotor cores 22 are fixed by the fixing pins 28, so that the rotor cores 22 are fixed to each other to form the rotors It is possible to prevent the permanent magnet 26 from coming off even when rotating.

그런데, 도 3에 도시한 바와 같이 각각의 회전자 코어(22)가 8 방향 또는 그 이상의 방향으로 형성된 영구자석 고정돌기(24)를 구비하는 경우, 각각의 회전자 코어(22)를 적층하여 형성된 회전자(20)는 줄 모양으로 연속적으로 이어진 영구자석 고정돌기(24)들의 띠를 형성하게 된다. 이와 같은 영구자석 고정돌기(24)들의 띠는 코깅토크를 증가시키고 역기전력 파형의 고조파를 증가시키는 원인이 될 수도 있다.3, when each of the rotor cores 22 is provided with the permanent magnet fixing projections 24 formed in eight directions or more, each of the rotor cores 22 is formed by stacking the rotor cores 22 The rotor 20 forms a strip of permanent magnet fixing projections 24 that are continuous in a line shape. Such a band of the permanent magnet fixing projections 24 may increase the cogging torque and cause the harmonic of the back electromotive force waveform to increase.

이에 대하여, 각각의 회전자 코어(22)는 도 3과 같이 8개의 영구자석 고정돌기(24)를 구비하는 대신에, 영구자석 고정돌기(24)의 수를 반으로 줄여 4개의 영구자석 고정돌기(24)를 구비하거나 또는 영구자석 고정돌기(24)의 수를 1/4로 줄여 2개의 영구자석 고정돌기(24)를 구비하도록 구현될 수 있다. 이 경우, 각각의 영구자석 고정돌기(24)는 회전자 코어(22)의 회전축(23)을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 방향의 다른 영구자석 고정돌기(24)와 등간격을 이룬다.3, each of the rotor cores 22 has eight permanent magnet fixing projections 24 instead of having the number of the permanent magnet fixing projections 24 reduced by half to form four permanent magnet fixing projections 24, (24), or the number of the permanent magnet fixing projections (24) may be reduced to 1/4 to provide two permanent magnet fixing projections (24). In this case, each of the permanent magnet fixing projections 24 is provided at the outer edges of both directions facing each other with respect to the rotation axis 23 of the rotor core 22, and the other permanent magnet fixing projections 24 And equally spaced.

이와 같은 회전자(20)는 이와 같은 복수의 회전자 코어(22)를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)가 하면의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층하여 형성된다. 여기서, N은 회전자 코어의 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수이다.The rotor 20 is formed by stacking a plurality of such rotor cores 22 such that the permanent magnet fixing projections 24 of the rotor core 22 stacked on the upper surface of the rotor core 22 (N-1) / N in a predetermined direction with respect to the permanent magnet fixing protrusions 24 in the predetermined direction. Here, N is the number obtained by dividing the interval between the permanent magnet fixing projections of the rotor core by equal intervals, and is an integer of 2 or more.

예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이, 각각의 회전자 코어(22)가 네 방향으로 형성된 영구자석 고정돌기(24)를 구비하는 경우, 각각의 영구자석 고정돌기(24)는 좌우의 영구자석 고정돌기(24)와 서로 90도의 각도를 이루게 된다.For example, as shown in Fig. 4, when each of the rotor cores 22 has permanent magnet fixing projections 24 formed in four directions, each of the permanent magnet fixing projections 24 is provided with left and right permanent magnets And is at an angle of 90 degrees with the fixing projections 24.

이때, 회전자(20)는 하면에 적층된 회전자 코어(22)에 대하여 상면에 적층하는 회전자 코어(22)를 45도 각도로 어긋나도록 회전시켜 적층할 수 있다. 이때, 영구자석(26)의 양측은 각각의 영구자석 고정돌기(24)의 오목한 부분에 끼워 넣어진다. 이 경우, 적층되는 각각의 회전자 코어(22)들의 상하방향의 각각의 영구자석 고정돌기(24)들은 도 4에 도시한 바와 같이, 회전자 코어(22)의 두께만큼의 공간이 마련된다. At this time, the rotor 20 can be stacked by rotating the rotor core 22 stacked on the upper surface with respect to the rotor core 22 stacked on the lower surface so as to be shifted by 45 degrees. At this time, both sides of the permanent magnet 26 are fitted in the concave portions of the respective permanent magnet fixing projections 24. In this case, as shown in FIG. 4, each of the permanent magnet fixing projections 24 in the up and down direction of the stacked rotor cores 22 is provided with a space corresponding to the thickness of the rotor core 22.

고정핀(28)은 상하방향에 위치하는 각각의 영구자석 고정돌기(24)들을 고정함으로써 적층된 회전자 코어(22)들을 고정할 뿐만 아니라 회전자(20)의 회전시에 영구자석(24)이 이탈하는 것을 방지할 수 있게 된다.The fixing pin 28 not only fixes the stacked rotor cores 22 by fixing the respective permanent magnet fixing projections 24 positioned in the vertical direction but also fixes the permanent magnets 24 when the rotor 20 rotates. Can be prevented from deviating.

또한, 상하방향에 위치하는 각각의 영구자석 고정돌기(24)들은 그 사이에 회전자 코어(22)만큼의 공간이 마련되기 때문에 영구자석 고정돌기(24)로 인한 코깅토크를 저감할 수 있을 뿐만 아니라 그로 인한 여기전력 파형의 고조파를 저감시킬 수도 있다.Since each permanent magnet fixing projections 24 positioned in the vertical direction is provided with a space therebetween as much as the rotor core 22, the cogging torque due to the permanent magnet fixing projections 24 can be reduced But also the harmonic of the excitation power waveform caused thereby can be reduced.

도 5는 도 3 및 도 4에 의해 각각 제조된 회전자에 의한 코깅토크를 비교한 예를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view showing an example of comparison of cogging torque produced by the rotors manufactured by FIG. 3 and FIG. 4, respectively.

도 5를 참조하면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 8개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 겹치도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 토크는 216[mNm]로 측정된 반면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 4개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 45도 어긋나도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 토크는 172[mNm]로 측정되었다. 5, eight permanent magnet fixing projections 24 of each rotor core 22 are formed, and the rotor core 22 is stacked so that the respective permanent magnet fixing projections 24 are overlapped with each other, The torque generated by the permanent magnet fixing projections 24 is measured at 216 mNm while the permanent magnet fixing projections 24 of each of the rotor cores 22 are formed into four, The torque produced by the permanent magnet fixing projections 24 was measured to be 172 [mNm] when the rotor core 22 was laminated so that the permanent magnet fixing projections 24 of the permanent magnets 24 were shifted by 45 degrees .

이로써, 영구자석 고정돌기의 수를 반으로 줄이며 회전자 코어를 서로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성하는 경우, 영구자석의 크기를 변경하지 않으면서도 기존의 회전자와 형태의 회전자를 형성할 수 있으며, 영구자석 고정돌기에 의한 코깅토크를 현저하게 줄일 수 있음을 알 수 있다.Thus, when the number of the permanent magnet fixing projections is reduced by half and the rotor cores are stacked alternately to form the rotor, the rotor of the conventional rotor type can be formed without changing the size of the permanent magnets , It can be seen that the cogging torque caused by the permanent magnet fixing projections can be remarkably reduced.

도 6은 도 3 및 도 4에 의해 제조된 회전자에 의한 역기전력 파형 고조파를 비교한 예를 나타낸 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing an example of comparison of the harmonic of the counter electromotive force waveform by the rotor manufactured by FIG. 3 and FIG.

도 6을 참조하면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 8개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 겹치도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 역기전력 파형의 고조파는 17.8%로 측정된 반면, 각각의 회전자 코어(22)의 영구자석 고정돌기(24)를 4개로 형성하고 각각의 영구자석 고정돌기(24)가 45도 어긋나도록 회전자 코어(22)를 적층하여 회전자(20)를 형성한 경우에 영구자석 고정돌기(24)에 의한 역기전력 파형의 고조파는 9.4%로 측정되었다.6, eight permanent magnet fixing projections 24 of each rotor core 22 are formed, and the rotor core 22 is stacked so that the respective permanent magnet fixing projections 24 are overlapped with each other, The harmonic of the counter electromotive force waveform by the permanent magnet fixing projections 24 is measured at 17.8%, while the permanent magnet fixing projections 24 of each rotor core 22 are formed at four When the rotor core 22 is formed by laminating the rotor cores 22 such that the respective permanent magnet fixing projections 24 are shifted by 45 degrees, the harmonics of the counter electromotive force waveform by the permanent magnet fixing projections 24 is 9.4% Respectively.

이로써, 영구자석 고정돌기의 수를 반으로 줄이며 회전자 코어를 서로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성하는 경우, 영구자석의 크기를 변경하지 않으면서도 기존의 회전자와 형태의 회전자를 형성할 수 있으며, 영구자석 고정돌기에 의한 역기전력 파형의 고조파를 현저하게 줄일 수 있음을 알 수 있다.Thus, when the number of the permanent magnet fixing projections is reduced by half and the rotor cores are stacked alternately to form the rotor, the rotor of the conventional rotor type can be formed without changing the size of the permanent magnets , The harmonic of the counter electromotive force waveform due to the permanent magnet fixing protrusion can be remarkably reduced.

한편, 도 4에는 도 3의 8개의 영구자석 고정돌기를 갖는 회전자 코어에 대하여 영구자석 고정돌기를 반으로 줄인 회전자 코어를 45도 각도로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성하는 방법을 도시하였다.Meanwhile, FIG. 4 shows a method of forming a rotor by laminating a rotor core having eight permanent magnet fixing protrusions shown in FIG. 3 with a rotor core in which the permanent magnet fixing protrusions are cut in half by shifting the rotor core at an angle of 45 degrees.

그러나 본 발명의 실시예에 따른 회전자는 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 갖는 회전자를 설정된 각도로 어긋나게 적층하여 회전자를 형성할 수도 있다.However, in the rotor according to the embodiment of the present invention, the rotor having the pair of permanent magnet fixing protrusions may be shifted by a predetermined angle to form the rotor.

예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 회전자는 회전축을 중심으로 양방향에 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 갖는 회전자 코어를 하면의 회전자 코어에 대하여 상면의 회전자 코어가 45도의 각도로 어긋나도록 회전시키면서 적층하는 경우, 도 2에 도시한 바와 같은 회전자와 동일한 구조의 회전자를 형성할 수 있으며, 상하방향으로 적층되는 각각의 영구자석 고정돌기의 사이에는 회전자 코어 3개만큼의 공간이 마련될 수 있으며, 이로써 영구자석 고정돌기에 의한 코깅토크 및 여기전력 파형의 고조파를 더욱 저감시킬 수 있다.For example, in the rotor according to the embodiment of the present invention, the rotor core having a pair of permanent magnet fixing protrusions in both directions with respect to the rotation axis is shifted at an angle of 45 degrees with respect to the rotor core of the lower surface, The rotors having the same structure as the rotor as shown in Fig. 2 can be formed, and between the respective permanent magnet fixing projections stacked in the vertical direction, Whereby the cogging torque by the permanent magnet fixing protrusions and the harmonics of the excitation power waveform can be further reduced.

10: CAN 방식의 회전자 12: 회전자 코어
14: 영구자석 16: CAN
20: 돌기를 이용한 방식의 회전자 22: 회전자 코어
23: 회전축 24: 영구자석 고정돌기
26: 영구자석 28: 고정핀10: CAN type rotor 12: rotor core
14: permanent magnet 16: CAN
20: rotor using projection method 22: rotor core
23: rotation shaft 24: permanent magnet fixing projection
26: permanent magnet 28: fixing pin

Claims (6)

도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어;
상기 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 설치되며, 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기;
복수의 상기 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층한 후, 각각의 상기 영구자석 고정돌기의 사이에 설치되는 영구자석; 및
적층된 복수의 상기 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 고정핀;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 코깅토크 저감을 위한 회전자(여기서, 상기 N은 상기 회전자 코어의 상기 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수).
A rotor core made of a donut-shaped disk;
At least a pair of permanent magnet fixing protrusions provided at both outer sides of the rotor core opposing each other with respect to a rotational axis of the rotor core and spaced at right and left intervals;
A plurality of the rotor cores are stacked so that the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper face are shifted from the permanent magnet fixing protrusions of the lower rotor core by a distance of (N-1) / N Permanent magnets provided between the respective permanent magnet fixing projections; And
A fixing pin for fixing the permanent magnet fixing projections located in the vertical direction of the plurality of laminated rotor cores;
Wherein N is an integer equal to or greater than 2 in which the intervals between the permanent magnet fixing projections of the rotor core are equally spaced.
제1항에 있어서,
상기 영구자석 고정돌기는,
하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 코깅토크 저감을 위한 회전자.
The method according to claim 1,
The permanent magnet fixing protrusions
And both sides of the lower end are concave and both sides of the upper end are convex.
제1항에 있어서,
각각의 상기 회전자 코어는,
서로 90도의 각도를 이루도록 설치된 두 쌍의 상기 영구자석 고정돌기를 구비하며, 하면에 적층된 회전자 코어와 설정된 방향으로 45도의 각도로 어긋나게 적층되는 것을 특징으로 하는 코깅토크 저감을 위한 회전자.
The method according to claim 1,
Each of said rotor cores comprising:
Wherein the rotor has two pairs of permanent magnet fixing protrusions formed at an angle of 90 degrees with respect to one another, and is stacked on the lower surface of the rotor core at an angle of 45 degrees with respect to the set direction.
도너츠 형상의 원판으로 이루어진 회전자 코어를 적층하여 회전자를 제조하는 회전자 제조방법에 있어서,
상기 회전자 코어의 회전축을 중심으로 서로 대향하는 양방향의 외부 가장자리에 좌우 등간격을 이루는 적어도 한 쌍의 영구자석 고정돌기를 형성하는 단계;
복수의 상기 회전자 코어를 적층하되, 상면에 적층되는 회전자 코어의 영구자석 고정돌기가 하면의 회전자 코어의 영구자석 고정돌기보다 설정된 방향으로 (N-1)/N만큼 어긋나도록 적층하는 단계;
적층된 복수의 상기 회전자 코어의 각각의 상기 영구자석 고정돌기의 사이에 영구자석을 설치하는 단계; 및
적층된 복수의 상기 회전자 코어 중 서로 상하 방향에 위치하는 영구자석 고정돌기들을 고정하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전자 제조방법(여기서, 상기 N은 상기 회전자 코어의 상기 영구자석 고정돌기들의 사이의 간격을 등간격으로 분할한 수로서 2 이상의 정수).
A rotor manufacturing method for manufacturing a rotor by laminating a rotor core made of a donut-shaped disk,
Forming at least one pair of permanent magnet fixing protrusions that are spaced apart from each other at right and left intervals on outer edges of both directions opposite to each other with respect to a rotation axis of the rotor core;
Stacking a plurality of the rotor cores so that the permanent magnet fixing protrusions of the rotor core stacked on the upper surface are shifted by (N-1) / N from the permanent magnet fixing protrusions of the lower rotor core in a predetermined direction ;
Installing permanent magnets between the permanent magnet fixing projections of each of the plurality of laminated rotor cores; And
Fixing the permanent magnets fixing projections located in the vertical direction of the plurality of stacked rotor cores;
Wherein N is an integer equal to or greater than 2, the number of intervals between the permanent magnet fixing projections of the rotor core divided by equal intervals.
제4항에 있어서,
상기 영구자석 고정돌기는,
하단의 양측이 오목하며 상단의 양측이 볼록한 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전자 제조방법.
5. The method of claim 4,
The permanent magnet fixing protrusions
And both sides of the lower end are concave and both sides of the upper end are convex.
제4항에 있어서,
상기 영구자석 고정돌기 형성단계는 서로 90도의 각도를 이루도록 두 쌍의 상기 영구자석 고정돌기를 형성하며,
상기 회전자 코어 적층단계는 하면에 적층된 회전자 코어와 설정된 방향으로 45도의 각도로 어긋나게 회전자 코어를 적층하는 것을 특징으로 하는 회전자 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the permanent magnet fixing protrusion forming step forms two pairs of the permanent magnet fixing protrusions so as to form an angle of 90 degrees with each other,
Wherein the step of laminating the rotor core comprises laminating the rotor core with the rotor core laminated on the lower surface and shifted at an angle of 45 degrees in the set direction.
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