KR20180113173A - 리니어 플럭스 스위칭 영구 자석 모터 - Google Patents

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KR20180113173A
KR20180113173A KR1020180038085A KR20180038085A KR20180113173A KR 20180113173 A KR20180113173 A KR 20180113173A KR 1020180038085 A KR1020180038085 A KR 1020180038085A KR 20180038085 A KR20180038085 A KR 20180038085A KR 20180113173 A KR20180113173 A KR 20180113173A
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permanent magnet
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KR1020180038085A
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하칼라 테로
코르호넨 투우카
푸로스토 테로
페트로브 일야
피르호넨 주하
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코네 코퍼레이션
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Abstract

본 발명은, 에어 갭(a)을 대향하는 고정자 치형부(16)가 있는 길이방향 선형 고정자(14), 및 전기자 권선부(32)를 수용하기 위하여 슬롯(30)에 의해 떨어져 이격되어 있는 전기자 치형부(18)를 구비하는 적어도 하나의 전기자(13)를 구비하는 가동자(12)를 구비하는 리니어 플럭스 스위칭 영구 자석(linear flux switching permannent magnet; FSPM) 모터(10)에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 전기자 치형부(18)들 중 적어도 일부, 바람직하게는 모두는 치형부의 길이 방향(l)으로 연속적으로 포지셔닝되어 있는 적어도 2개의 영구 자석(20, 22)을 각각 매립하고 있고, 이로써 2개의 영구 자석(20, 22)은 상이한 자기적 특질을 가진다.

Description

리니어 플럭스 스위칭 영구 자석 모터{LINEAR FLUX SWITCHING PERMANENT MAGNET MOTOR}
본 발명은 에어 갭을 대향하는 고정자 치형부가 있는 길이방향 선형 고정자, 및 가동자의 적어도 하나의 영구 자석 전기자 치형부와 함께 형성되어 있는 윤곽형상 부재를 구비하는 전기자 윤곽형상부를 구비하는 전기자를 구비하는 가동자를 구비하는 리니어 플럭스 스위칭 영구 자석 모터에 관한 것이고, 이로써 전기자 치형부는 전기자 권선부를 수용하기 위하여 슬롯에 의해 떨어져 이격되어 있다. 치형부는 영구 자석(들)에 대하여 들어맞는 제 1 측면, 및 전기자 권선부에 대하여 들어맞으면서 슬롯을 대향하는 제 2 측면을 가지고 있고, 이로써 치형부는 에어 갭을 향한 연장된 폭을 가진다. 이러한 공지의 구성은, 예컨대 도 2(a)에 나타나 있는데, 여기에서 반 폐쇄형 슬롯은 치형부의 최상부 부분에서 뻗어 있는 치형부 팁들에 의해 형성되어 있어서, 구리부 또는 권선부가 슬롯 안에 위치되어 있는 영역은 확대된 폭으로 치형부 팁에 의해 영향을 받지 않는다. 이러한 실시예는 전기자 권선부인 구리부를 위한 공간이 연장된 치형부 팁에 의해 영향을 받지 않는다는 이점을 가진다.
리니어 플럭스 스위칭 영구 자석 모터(flux switching permanent magnet motors; FSPM)(또는 '선형 선속 전환 영구 자석 모터'라고도 하며, 이하 명세서 전체로 동일함)에서, 이러한 해결책은 선속 누출(flux leakage)이 동반하는 치형부 팁(tooth tip)에서의 과포화를 초래할 수 있고, 심지어 영구 자석의 비가역적 탈자화를 초래할 수도 있다.
CN 104 242 501 A에는 청구항 1의 전제부에 따르는 리니어 플럭스 스위칭 영구 자석 모터가 개시되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 위에서 언급된 문제점들이 감소되는 FSPM 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 1에 따르는 리니어 FSPM 모터로 해결된다. 본 발명의 바람직한 실시예는 종속항의 해결하고자 하는 과제이다. 본 발명의 바람직한 실시예는 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용뿐만 아니라 도면에도 기술되어 있다.
기본적으로, 본 발명의 리니어 스위칭 영구 자석(FSPM) 모터는 에어 갭(a)을 대향하는 고정자 치형부가 있는 길이방향 선형 고정자, 및 고정자 권선부를 수용하기 위하여 슬롯에 의해 떨어져 이격되어 있는 전기자 치형부를 구비하는 적어도 하나의 전기자를 구비하는 가동자를 구비한다. 본 발명에 따르면, 전기자 치형부들 중 적어도 일부, 바람직하게는 모두는 치형부의 길이 방향(l)으로 연속적으로 포지셔닝되어 있는 적어도 2개의 영구 자석을 각각 매립하고 있고, 이로써 2개의 영구 자석은 상이한 자기적 특질을 가진다.
전기자 치형부 팁들의 영역에서, 선속 밀도는 과포화를 초래할 정도로 실제로 높다. 나아가, 치형부 팁으로부터 멀리에서, 영구 자석 안의 선속 밀도는 비교적 낮은 값으로 저하될 수 있다. 이러한 조작상 낮은 선속 밀도 값은, 특히 영구 자석이 고온 조건에서 작업되는 경우, 영구 자석의 비가역적 탈자화를 유발할 수 있다. 따라서, 양호한 탈자화 특질을 가지는 제 2 영구 자석은 이러한 치형부 영역용으로 선택되는데, 이 영역은 바람직하게는 전기자 치형부의 대부분의 길이를 넘어 뻗어 있다. 어찌되었건, 예컨대 네오디뮴 자석과 같은 양호한 비가역적 탈자화 특질을 가지는 자석은 약한 잔류자기(remanence)를 가지는데, 이는 자화의 관점에서는 강력하지만 다른 한편으로 잔류자기의 관점에서는 약한 자석을 선택함으로서 모터의 성능을 저하시킨다는 것을 의미한다. 따라서, 전기자 치형부의 길이를 넘은 2개의 상이한 영구 자석(하이브리드 자석)의 사용은, 전기자 치형부의 최상부 길이를 넘어, 치형부 팁의 영역에서만 낮은 잔류자기를 가지되 양호한 탈자화 특질을 가지는 제 2 영구 자석이 사용된다는 점, 및 높은 잔류자기를 가지되 우수한 효율을 가져오는 제 1 영구 자석이 사용된다는 점에서 이러한 문제점을 해결한다. 이러한 종류의 하이브리드 영구 자석은 효율적인 영구 자석의 요구를 충족시키고, 다른 한편으로는 전기자 치형부의 최상부 길이를 넘어 걸친 탈자화에 대한 양호한 보호의 요구를 충족시킨다.
바람직하게는, 제 1 영구 자석은 에어 갭에 대해 평행한 평면에서 제 2 영구 자석보다 더 큰 단면적을 가지는데, 이는 제 2 영구 자석보다 더 큰 폭을 통해 획득되는 것이다. 이는 치형부 팁에서의 과포화의 위험을 감소시킨다. 나아가, 이러한 특징은, 그룹을 이루는 제 1 자석과 제 2 자석 전체가 증가된 효율을 가지고 선속 누출은 감소된다는 효과를 가진다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 제 1 영구 자석의 상부 표면은 치형부 팁과 정렬되어 있다. 이는, 가장 높은 선속 밀도가 존재하는 영역에서 제 1 영구 자석이 사용된다는 사실을 초래한다. 낮은 잔류자기를 가지지만 다른 한편으로는 양호한 탈자화 특질을 가지는 제 2 영구 자석을 사용함으로써, SPM 모터의 신뢰성과 조작 효율성이 본질적으로 강화될 수 있다.
바람직하게는, 제 1 영구 자석과 제 2 영구 자석의 재질은 위에서 언급된 바와 같이 서로 상이해서, 바람직하게는 제 2 자석은, 바람직하게는 효율을 증가시키기 위해서 높은 잔류자기를 가지는 제 1 영구 자석보다 더욱 양호한 비가역적 탈자화 특질을 가지되 낮은 잔류자기를 가진다. 전기자 치형부의 이러한 낮은 부분에서의 선속 밀도가 상부 영역에서와 같이 높지 않기 때문에, 바람직하게는 양호한 탈자화 특질과 함께 낮은 잔류자기를 가지는 치형부 팁은 모터의 신뢰성을 향상시킨다.
바람직하게는, 제 1 영구 자석과 제 2 영구 자석의 재질은 서로 상이해서, 상이한 잔류자기와 탈자화 특질의 요구는 영구 자석을 위한 대응하는 기초 재료를 선택함으로써 이미 충족되어 있다.
바람직하게는, 전기자 치형부의 폭은 그 팁을 향하여 (그리고 에어 갭을 향하여) 확대되고, 이로써 전기자 치형부의 폭 확대는, 전기자 치형부의 연장된 폭 부분이 전기자 권선부의 수준에서, 즉 치형부와 인접한 권선부가 서로 대향하는 곳에서 전기자 치형부의 길이 방향(l)으로 이미 시작한다는 점에서, 전기자 치형부의 길이방향으로 이미 시작한다. 이러한 조치를 통해서, 전기자 치형부의 폭 확대는 그 길이 중 더 긴 부분을 넘어 일어난다. 이는 도 2(a)에 나타나 있는 바와 같이 공지의 설계구성(design)에 관한 치형부 팁에서의 감소된 선속 밀도를 초래한다. 전기자 권선부인 구리부를 위한 공간이 본 발명의 해결책에서는 감소되어 있지만, 선속 누출, 과도한 선속 밀도의 회피, 및 영구 자석의 탈자화의 어느 정도의 위험도 본질적으로 감소된다.
바람직하게는, 전기자 치형부의 폭 확대는 그 길이의 적어도 절반을 넘어 일어난다. 따라서, 자속은 더욱 양호하게 분포되고, 이러한 모터의 기하구조(geometry)에서 조화를 이룬다.
바람직하게는, 전기자 치형부의 폭은 그 제 2 측면들에 엣지(edge; 모난 곳)를 형성하지 않으면서 지속적으로 확대된다. 전기자 치형부의 이러한 기하구조는 균일한 선속과 선속 누출의 감소를 초래한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 전기자 치형부의 폭의 확대는 에어 갭(air gap)을 향하여 지속적으로 확대된다. 이러한 특징은, 제 2 측면이 치형부 팁이나 에어 갭의 방향에서 인접한 슬롯(slot)의 방향으로 바깥쪽을 향하여 점진적으로 만곡된다는 사실을 초래한다. 따라서, 치형부 팁에서의 선속 누출은 최소화되고, 에어 갭의 방향에서의 어떠한 과포화도 전기자 치형부에서 일어나지 않는다.
유리하게는, 치형부 폭 확대는 윤곽형상 부재의 폭 확대 부분의 폭 확대에 의해 적어도 부분적으로 구현된다. 따라서, 연장된 치형부 기하구조는 폭 연장 부분의 기하구조로 용이하게 설계될 수 있다. 물론, 특히 몇몇 영구 자석이 하나의 치형부 또는 폴에서 사용되는 경우라면, 영구 자석(들)의 폭 확대는 치형부 팁을 향한 치형부의 폭 연장에 기여할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 전기자는 에어 갭에 대해 평행하게 뻗어 있는 적어도 하나의 전기자 기저부를 가진다. 전기자 기저부로부터, 전기자 부재는 에어 갭의 방향으로, 즉 전기자 기저부에 대해 수직방향으로 돌출해 있다. 전기자 기저부는 가동자 길이 중 더 긴 부분을 넘어 뻗어 있는, 예컨대 가동자 길이의 3분의 1 또는 2분의 1 또는 심지어 전체 가동자 길이를 넘어 뻗어 있는 원피스형 부분(one-piece part)일 수 있다. 이러한 전기자 기저부에 대해, 다수의 대응하는 전기자 부재가 바람직하게는 원피스형 부분으로 연결되어 있다. 이와 달리, 전기자는 또한, 윤곽형상 기저부에 대해 수직으로 뻗어 있는 전기자 부재로서 2개의 윤곽형상 부재만을 가지는 일련의 단일의 U자형의 전기자 윤곽형상부들로 이루어질 수 있다. 이러한 경우들 중 어떤 경우에는, 전기자 부재는 전기자 치형부의 일 부분을 형성한다. 에어 갭을 향한 전기자 치형부의 치형 폭 확대는 이후 바람직하게는 영구 자석을 매립하고 있는 2개의 전기자 부재의 폭 확대 부분들로 형성될 뿐만 아니라, 제 2 영구 자석에 대해 상대적인 제 1 영구 자석의 폭 확대로부터 형성된다. 특히, 이러한 특징이 제 2 영구 자석에 대해 상대적인 제 1 영구 자석의 더 높은 잔류자기와 조합되는 경우라면, 이는 감소된 치형부 포화 및 증가된 토크를 초래한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 에어 갭을 향한 전기자 치형부의 치형부 폭 확대는 2개의 인접한 전기자 윤곽형상부의 윤곽형상 부재의 폭 확대 부분들로 형성될 뿐만 아니라, 제 2 영구 자석에 대해 상대적인 제 1 영구 자석의 폭 확대로부터 형성된다. 이 실시예는, 치형부 팁의 영역에 위치되어 있는 제 1 영구 자석의 단면적(폭)을 확대시킴으로써 치형부를 통한 선속 유동을 향상시키기 위해서 폭 확대를 이용한다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 전기자 치형부에 매립되어 있는 영구 자석들은 에어 갭으로부터 멀리 대향하는 배면에서 전기자 윤곽형상부의 기저부를 돌출시킨다. 따라서, 전기자 기저부의 영역에서의 선속 누출은 효과적으로 감소된다. 바람직하게는, 이 돌출부 내지 오버행의 크기는 2 mm 내지 6 mm, 바람직하게는 3 mm 내지 6 mm 사이이다.
바람직하게는, 가동자 치형부의 개수는 그 가동 방향으로 22개 내지 42개, 바람직하게는 27개 내지 37개 사이이다. 가동자의 미터 길이 당 이러한 비교적 많은 수의 치형부(폴(pole))는 한편으로는 포화로 인해, 예컨대 미터 당 13개의 폴에 비해 토크의 감소를 초래한다. 그러나, 폴의 개수가 많으면 많을수록 모터의 토크 리플(torque ripple)이나 코깅 토크(cogging torque)를 감소시킨다. 많은 개수의 폴과 토크의 감소로 인한 포화 효과는 본 발명의 사상의 기초에 따라 연장된 폭 부분이 있는 전기자 치형부를 만들어냄으로써 충족된다. 위에서 언급된 범위는 충분한 포화와 토크 리플 감소에 관한 다양한 목표들을 가장 잘 충족시키는 것으로 밝혀졌다.
바람직하게는, 2개의 상이한 영구 자석은 각각의 전기자 치형부들의 제 1 측면들 사이에 들어맞게 되어 있고, 이로써 제 2 영구 자석은 전기자 치형부의 길이 중 더 긴 부분을 넘어 뻗어 있는데 반해, 제 1 영구 자석은 에어 갭(a)을 향하여 제 2 영구 자석 위에 들어맞게 되어 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 슬롯의 개수는 증가된다. 이러한 방식으로, 각각의 슬롯에서의 선속 밀도는 감소되고, 이는 다시 선속 누출을 감소시키고 치형부에서의 과도한 선속 밀도는 멈추게 되므로, 영구 자석의 탈자화의 위험 역시 감소된다. 이러한 방법으로, 전기자 윤곽형상 부재와 영구 자석은 감소된 폭을 가질 수 있다. 따라서, 바람직하게는, 전기자 치형부의 폭은 갭 폭의 30% 보다 작다. 본 명세서에서, "폭(width)"이라는 용어는 가동자의 가동 방향(또는 고정자의 길이 방향)으로의 연장길이(extension)를 지칭한다. "길이(length)"라는 용어는 에어 갭 평면에 대해 수직하는 치수(dimension)에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상술된 바와 같이 리니어 모터를 구비하는 엘리베이터에 관한 것이다. 이로써, FSPM의 가동자는 엘리베이터 카의 측면을 따라 연결되어 있고, 고정자는 엘리베이터 샤프트를 따라 뻗어 있는 빔 상에 장착되어 있다. 따라서, 특정 모터가 있는 엘리베이터는 한편으로는 양호한 효율을 가지고, 다른 한편으로는 양호한 조작 특성과, 특히 FSPM 모터의 영구 자석의 탈자화에 대한 우수한 신뢰성을 가진다.
다음에 오는 용어들, 즉 전기자 윤곽형상부(armature profile) - 박판 적층부(lamination stack) - 적층 구간(stack segment); PM(permanent magnet; 영구 자석) - 자석(magnet); 구리부(copper) - 전기자 권선부(armature windings); 모터(motor) - 머신(machine); 돌출부(protrusion) - 오버행(overhang);은 동의어로 사용된다.
본 발명은 아래에 설명되는 바와 같은 자기적 특질들을 향상시키기 위한 3가지 기술을 강조한다.
1. 에어 갭을 향한 치형부 폭 확대
2. 전기자 기저부에서의 영구 자석들의 자석 오버행
3. 적어도 2개의 상이한 영구 자석으로 된 하이브리드 영구 자석 완비
1. 에어 갭을 향한 치형부 폭 확대
슬롯의 개수가 (예컨대 13-슬롯으로부터 25-슬롯으로) 증가되는 경우라면, 25-슬롯 모터에서의 전기자 치형부 두께와 영구 자석 두께는 (추가적인 어떠한 기학구조 수정이 행해지지 않는 경우라면) 13-슬롯 구조에서의 두께의 절반이다.
슬롯의 개수가 슬롯의 개수의 증가보다 두배가 되는 경우를 가정하면, 원래 슬롯의 두께의 절반을 가지는 새로운 슬롯이 생긴다. 따라서, 더 많은 개수의 슬롯을 가지는 모터에서, 자기 회로는 더 적은 개수의 슬롯을 가지는 원래 모터의 자기저항(reluctance)을 대략 두배가 되게 한다. 더 높은 자기저항의 주요 기여사항 중 한가지는 협소한 에어 갭 영역으로부터 유래한다. 도 3a)와 도 3b)에서, 에어 갭 영역을 통해 선속이 통전상태에 있는데, 에어 갭 영역은 도 3a)에 나타나 있는 바와 같이 두꺼운 치형부에서의 선속과 비교하여 도 3b)에서 볼 수 있듯이 얇은 치형부인 경우에는 더 작은 것으로 나타나 있다. 예를 들어 얇은 치형부의 폭이 두꺼운 치형부 폭의 절반인 경우라면, 도 3b)에 따라 얇은 치형부인 경우에는 자석의 자기저항이 도 3a)에 따라 두꺼운 치형부에서의 두배가 된다는 것을 의미하는데, 이는 식(1)에서 볼 수 있는 바와 같이 자기저항이 통전 면적(A)에 대해 반비례하기 때문이다.
Figure pat00001
여기에서 Rδ는 에어 갭의 자기저항이고, δ는 에어 갭의 길이이고, μ0는 진공의 투자율이고, Aδ는 선속 통전 면적이다.
높은 자기저항은 에어 갭을 통해 통전되는 단일의 영구 자석에 의해 낮은 선속을 필연적으로 초래한다. 따라서, 적당히 작은 치형부 두께와 많은 수의 슬롯을 가지는 FSPM 모터의 경우, 반 폐쇄형 전기자 슬롯을 초래하는 확대되는 치형부 폭을 가지는 치형부를 적용하는 것이 유리하다. 그 목표는 에어 갭 영역을 확대하는 것인데, 에어 갭 영역을 통해 자속이 통전상태에 있고, 이는 직사각형 치형부 설계구성이 개시되어 있는 도 4a)와, 확대된 치형부 폭 설계구성이 나타나 있는 도 4b)에 나타나 있는 바와 같다.
얇은 전기자 치형부가 있는 FSPM에 반 폐쇄형 슬롯을 적용함으로써 에어 갭 자기저항을 현저하게 감소시키는 것이 가능하다. 그러나, 이는 PMSM에 적용된 에어 갭을 통해 지나다니는 선속을 증가시키는 종래의 방법이다. 그럼에도 불구하고, 이 방법은 상당한 단점을 가진다. 단점의 이유는 도 5a에 설명되어 있다. 이 도면에서, 치형부에서의 선속 집중의 누적적인 효과는 에어 갭을 향하여 강력한 선속 과포화를 초래한다는 점이 나타나 있다. 이에 반해, 이러한 과포화는 자기 회로의 자기저항(에어 갭 안에는 없지만 박판 적층부에는 있음)을 증가시키고, 결과적으로는 에어 갭을 가로지르는 PM 선속을 감소시킨다.
반 폐쇄형 슬롯은 종래에는 도 2(a)에 나타나 있는 바와 같이 치형부 팁에 의해 완비된다. 따라서, 치형부 팁은 (권선부 수준(28) 아래에) 구리부를 위한 공간을 남겨두기 위해서 슬롯 안에서 가능한 한 작은 공간을 차지해야만 한다. 그러나, 출원인은, FSPM 머신에서는 구리부를 위한 공간을 남겨두는 것 보다 에어 갭을 향하여 폭넓은 치형부를 만들어 내는 것이 이익이 된다는 점이 밝혀졌다는 것을 알게 되었다. 폭넓은 치형부는 슬롯 안에서의 부족한 구리부를 보상하고, 에어 갭을 가로지는 PM 선속을 끌어올림으로써 FSPM 머신의 힘 밀도를 증가시킨다. 따라서, 전기자를 위한 바람직한 치형부 설계구성은 도 2(a)에 나타나 있는 바와 같은 반 폐쇄형 갭으로 되어 있는 종래 기술의 설계구성으로부터 도 2(b)와 도 2(c)에 따르는 형상으로 변경되고, 여기에서 치형부의 폭 확대는 (전기자 권선부의 구리부 수준(28) 아래에 있는 영역에서) 구리부의 영역 속으로 뻗어 있다. 따라서, 도 2(a)에서, 폭 확대는 전기자 치형부의 길이의 절반을 넘어 뻗어 있다. 도 2(c)에서, 폭 확대는 심지어 구리부 바닥부 또는 윤곽형상 기저부로부터 계산된 전기자 치형부의 전체 길이를 넘어 뻗어 있다.
이는 강력한 과포화가 있는 국소 영역을 방지한다. 따라서, FSPM 머신의 성능은 강화된다. 반 폐쇄형 슬롯이 있는 모터 국소부에 의해 만들어지는 힘에서 비교가 되고, 본 발명의 설계구성(도 2(b))은 도 6에 나타나 있다.
도 6에서, 반 폐쇄형 슬롯이 있는 FSPM에 의해 발생된 힘은 실선으로 나타나 있는데 반해, (구리부 영역에서 이미 에어 갭을 향하는 확대된 폭이 있는) 제안된 본 발명의 치형부 형상은 점선으로 나타나 있다. 제안된 치형부 형상으로 FSPM 모터에 의해 만들어지는 힘을 30% 만큼 끌어올리는 것이 가능하다는 점을 알 수 있다.
2. 전기자 기저부에서의 자석 오버행
종래에는 FSPM 머신에서, 자석은 박판 적층 구간의 높이(또는 에어 갭에 대해 수직하는 방향(l)으로의 윤곽형상 기저부의 연장길이 더하기 윤곽형상 부재의 길이)와 동일한 높이를 가진다. 그러나, 주요 자기 루트(main magnetic route)가 높은 자기저항을 가지는 경우라면, 일정한 양의 선속 누출이 나타날 수 있다. 선속 누출의 양이 적당한 경우라면, FSPM 머신에 의해 발생되는 힘 밀도에 대해 중요하지 않다. 그러나, 이 선속 누출이 박판 적층부 또는 전기자 윤곽형상부에서 일정한 공간을 차지하는 경우라면, 이 클라우드(cloud)는 일정한 영역 내에 증가하는 과포화를 초래하는데, 이는 다시 주요 자기 회로의 자기저항을 증가시킬 수 있다. 따라서, 2개의 전기자 윤곽형상부들 사이에 있는 전기자 기저부에서 선속 누출이 나타날 수 있다. 이 누출은 주요하면서도 유용한 선속이 있는 동일한 루트에서 유동하고, 결과적으로는 전체적인 자기 회로 자기저항에 일정한 영향을 미친다. 전기자 기저부에서의 누출을 감소시키기 위하여, 자석의 길이는 에어 갭으로부터 멀리 대향하는 배면 상에서 전기자 윤곽형상부를 돌출시키는 방식으로 뻗어 있게 된다.
따라서, 도 7a에는, 영구 자석이 전기자 윤곽형상부의 후면을 돌출시키지 않는 경우의, 2개의 전기자 윤곽형상부들 사이에 있는 누출 경로와 선속 밀도 분포가 나타나 있다. 도 7b에는, 자석이 약 3.5 mm 만큼 돌출되어 있는 경우(오버행되어 있는 경우)의, 선속 누출과 선속 밀도 분포가 나타나 있다. 오버행되어 있는 영구 자석의 경우에는, 박판 치형부의 정상에서의 선속 밀도가 감소되고, 이 영역을 더 얇게 만들어서 구리부를 위한 슬롯 공간을 확대시키는 것이 가능하다.
3. 하이브리드 영구 자석 완비
비교적 얇은 치형부를 가지는 FSPM의 자기 회로는 큰 자기저항을 가진다. 따라서, 영구 자석에서의 선속 밀도는 비교적 낮은 값으로 저하될 수 있다. 이러한 조작상 낮은 선속 밀도 값은, 특히 영구 자석이 고온 조건에서 작업하는 경우 영구 자석(들)의 비가역적 탈자화를 유발할 수 있다.
이러한 비가역적 탈자화를 피하기 위하여, 영구 자석용으로 선택되는 재료 유형은 이러한 가혹한 작업 조건에 맞게 전용으로 되어야 한다. 그러나, 영구 자석, 예컨대 양호한 비가역적 탈자화 특질을 가지고 있는 네오디뮴 자석은 다른 한편으로는 약한 잔류자기를 가지고 있다. 이는 탈자화의 관점에서는 강력하지만 잔류자기의 관점에서는 약한 자석을 선택함으로써 머신의 성능을 저하시킨다는 것을 의미한다. 이러한 이점으로, 바람직하게는 하이브리드 영구 자석 시스템이 이용되고, 여기에서 적어도 2개의 상이한 유형의 자석이 선택된다.
a) 주요 작업 선속을 만들어 내는 제 1 영구 자석
b) 박판 구간들 사이의 선속 누출을 제거하고 (제 1 자석 그룹에 의해 생성되는) 주요 선속을 단지 정확한 루트에 유지시키는 제 2 영구 자석
이러한 구분으로, 그 기능성에 따라 이러한 2개의 상이한 영구 자석의 재료를 최적화하는 것이 가능하다. 제 1 영구 자석 그룹은 가혹한 조건에서 작업되지는 않지만 높은 잔류자기(예컨데 Br = 1.3 T)를 가지는 재료 유형으로 만들어질 수 있는데 반해, 제 2 영구 자석은 주요 선속에 대한 그 기여정도가 비교적 낮기 때문에 높은 잔류자기를 가질 필요가 없지만 낮은 선속 밀도에서 작업되고 양호한 비가역적 탈자화 특질을 가질 필요가 있다. 따라서, 제 2 영구 자석들로 된 이러한 그룹은 양호한 탈자화 특질을 가지지만 낮은 잔류자기(예컨대 Br = 1.1 T)를 가지는 재료 유형으로 만들어질 수 있다.
실제 선속을 생성하는 제 1 자석 그룹의 효과를 향상시키기 위하여 그리고 선속 누출을 감소시키도록 구간 형상을 최적화하기 위하여, 이러한 제 1 영구 자석은 (더 큰 단면적을 가지도록) 폭넓게 만들고 나서 제 2 영구 자석 그룹은 도 1과 도 8에 나타나 있는 바와 같이 만드는 것이 유리하다. 바람직하게 상이한 폭을 가지는 적어도 2개의 상이한 영구 자석을 포함하는 유리한 하이브리드 자석 재료는 그 성능을 강화하면서 비가역적 탈자화를 피하기 위해서 본 발명의 FSPM 머신의 최적화에 더욱 자유롭다.
바람직하게는, 전기 모터의 전기자 기하구조에서는 통상적인 바와 같이, 전기자는 U자형의 전기자 윤곽형상부(적층 구간)로 형성되어 있고, 이로써 가동자의 각각의 영구 자석은 2개의 인접한 전기자 윤곽형상부들의 측면들 사이에 매립되어 있고, 여기에서 전기자 권선부는 U자형의 전기자 윤곽형상부들로 된 2개의 평행 부재들 사이에 위치되어 있는데, 평행 부재들은 매립된 영구 자석과 함께 전기자 치형부를 형성한다. 이러한 설계구성은, 심지어 상이한 폭의 상이한 영구 자석이 인접한 전기자 윤곽형상부들의 2개의 평행한 부재들 사이에 확실하게 매립되는 것을 허용한다. 이로써 가능성 있는 폭 확대는 전기자 윤곽형상부들의 전기자 부재들의 폭 확대에 의해 설계될 수 있고 그리고/또는 영구 자석의 폭 확대에 의해 설계될 수 있고, 바람직하게는 치형부 팁 안에 있는 제 1 영구 자석이, 바람직하게는 치형부 길이의 대부분을 넘어 뻗어 있는 낮은 치형부 영역에 있는 첫번째 자석보다 더 큰 폭을 가지고 있다.
바람직하게는, 각각의 전기자 윤곽형상부는 적층식 전기자 윤곽형상 판금(sheet metal)으로 형성되어 있는데, 이는 전기자 설계구성에서 현재 실시중 이면서도 신뢰할만 하기 때문이다.
바람직하게는, 적어도 하나의 영구 자석은 전기자 치형부의 길이 방향에 대해 수직하는 방향으로 자화된다. 이 경우, 바람직하게는, 가동자의 폭 방향에 있는 연속적인 영구 자석들은 반대 방향으로 자화된다.
바람직하게는, 치형부의 길이 방향(l)으로의 영구 자석(들)의 길이는 전기자 윤곽형상부의 윤곽형상 부재의 길이보다 길고, 특히 전체적으로는 전기자 윤곽형상부의 길이보다 길다. 이러한 특징으로, 선속 특질을 향상시키기 위해서, 특히 선속 누출을 감소시키도록 영구 자석이 전기자 배면으로 돌출되는 것이 보장된다.
바람직하게는, 전기자 치형부에 매립되어 있는 영구 자석들은 에어 갭(a)으로부터 멀리 대향하는 방향으로 전기자 윤곽형상부를 넘어 오퍼행(d)만큼 돌출되어 있다. 이는 전기자 기저부에서의 선속 누출을 감소시키고, 이로써 오버행은 바람직하게는 2 mm 내지 6 mm, 바람직하게는 3 mm 내지 5 mm 사이이다.
바람직하게는, 가동자의 가동 방향으로, 2개의 윤곽형상 부재들 사이에 매립되어 있는 영구 자석(들)으로 이루어져 있는 전기자 치형부의 폭은 인접한 전기자 슬롯의 폭에 대한 관계에서 40% 내지 65%, 바람직하게는 50% 내지 60% 사이인데, 이는 물론 폭 미연장 치형 부분(not width extended tooth portion; 폭이 늘어나 있지 않은 치형 부분)에 관한 것이다. 이러한 폴 기하구조는 매우 유리한 자화 특질과 강력하면서도 균일한 선속을 초래한다.
바람직하게는, 치형부의 폭 연장 부분(width extended portion; 폭이 늘어나 있는 부분)의 최대 폭은 폭이 늘어나 있지 않는 부분에서의 윤곽형상 부재의 폭의 30% 내지 60%, 특히 40% 내지 50% 사이이다. 이는 포화의 증가와 높은 토크를 초래하고, 특히 가동자의 m 길이 당 폴의 개수가 증가되고, 즉 가동자의 미터 길이 당 20개 내지 40개 사이이다.
승객용 엘리베이터 안에 있는 가동자는 통상적으로 0.5 m 내지 1.5 m, 특히 0.7 m 내지 1 m 사이의 길이를 가지고 있다.
다음에 오는 용어들, 즉 전기자 부재(armature member) - 윤곽형상 부재(profile member); 전기자 기저부(armature base) - 윤곽형상 기저부(profile base); 선속(flux) - 자속(magnetic flux); 전기자 윤곽형상부(armature profile) - 전기자 철재부(armature iron); 치형부(tooth) - 폴(pole); 전기자 기저부(armature base) - 전기자 바닥부(armature ground) - 전기자 후면(armature back);은 동의어로 사용된다.
본 발명은 주로 로터리 모터용으로도 적용가능하고, 이로써 이 경우 에어 갭은 원형이고 선형은 아니다.
물론, 본 발명은 또한 전기자 치형부 당 3개 이상의 상이한 자석의 사용을 내포하고 있다. 이는 영구 자석을 에어 갭으로부터의 그 거리에 대하여 최적화하는 것을 가능하게 할 수 있다. 그래서 팁 안에서 제 1 영구 자석은 높은 잔류자기를 가지지만 덜 양호한 탈자화 특질을 가질 수 있다. 제 1 영구 자석 아래에서는 두번째 자석이 잔류자기와 탈자화 특질에 관한 균형잡힌 특질을 가지고 있는 상태에서 사용될 수 있는데 반해, 제 2 영구 자석 아래에서는 세번째 자석이 낮은 잔류자기 와 양호한 탈자화 특질을 가지고 있는 상태에서 사용될 수 있다.
본 발명과 같은 일부 종래 기술은 이하에서 첨부의 개략적인 도면과 관련되어 있는 실시예에 의해 기술되어 있다.
도 1에는 본 발명의 FSPM 모터의 고정자의 일 부분과 가동자를 길이방향으로 절단한 단면도가 나타나 있다.
도 2(a)에는 반 폐쇄형 슬롯이 있는 종래 기술에 따르는 전기자 윤곽셩상부 설계구성이 나타나 있다.
도 2(b)와 도 2(c)에는 본 발명에 따르는 전기자 윤곽형상부 형상이 나타나 있다.
도 3a)와 도 3b)에는 치형부 개수의 증가와 전기자 윤곽형상 부재의 폭의 감소 때문에 치형부 폭이 줄어든 경우의 선속이 나타나 있다.
도 4a)와 도 4b)에는 공지의 반 폐쇄형 슬롯이 있는 경우의 선속이 나타나 있다.
도 5a와 도 5b에는 종래 기술의 전기자 치형부에서의 선속 및 본 발명에 따르는 전기자 치형부에서의 선속이 나타나 있다.
도 6에는 도 2(a)에 따르는 반 폐쇄형 슬롯이 있는 종래의 가동자에 의해 발생되는 힘 및 도 2(b)에 따르는 증가된 치형부가 있는 가동자에 의해 발생되는 힘이 나타나 있다.
도 7a와 도 7b에는 종래의 설계구성이 있는 윤곽형상 기저부에서의 선속 누출(도 7a) 및 본 발명에 따르는 영구 자석 오버행이 있는 윤곽형상 기저부에서의 선속 누출(도 7b)이 나타나 있다.
도 8에는 2개의 상이한 영구 자석으로 이루어진 하이브리드 영구 자석의 폭뿐만 아니라 증가된 치형부 폭을 가지는 본 발명의 가동자 전기자에서의 선속이 나타나 있다.
도 1에는, 가동자(12), 및 고정자가 고층 엘리베이터의 엘리베이터 샤프트에서 수십 미터까지 또는 심지어 수백 미터까지 몇 미터의 길이를 넘어 수직하게 뻗어 있기 때문에 일 부분만 나타나 있는 고정자(14)를 구비하는 리니어 FSMP 모터(10)가 나타나 있다. 가동자(12)는 통상적으로 엘리베이터 카의 측면과 나란하게 연결되어 있고, 고정자(14)와 가동자(12) 사이의 동시 동작은 엘리베이터 샤프트를 따라 수직방향으로 엘리베이터 카를 가동시키는데 사용된다. 고정자(14)와 가동자(12) 사이에서, 에어 갭(a)이 제공되어 있고, 이로써 고정자 측면 상에서는 고정자 치형부(16)가 에어 갭(a)을 대향하는데 반해, 가동자(12)의 측면 상에서는, 그 사이에서 안에 포지셔닝되어 있는 영구 자석들(20, 22)에 의해서만 떨어져 이격되어 있는 전기자(13)의 폭 방향(w)으로 서로에 대해 인접하면서 연속적으로 포지셔닝되어 있는 바람직하게는 U자형의 몇몇 전기자 윤곽형상부(15)로 이루어져 있는 전기자(13)가 제공되어 있다. 'l'은, 에어 갭(a)으로부터의 그 거리에 관하여 전기자의 영역을 획정하기 위해서 에어 갭(a)의 방향에 있는(에어 갭 평면에 대해 수직하는) 전기자(13)의 길이 방향을 지칭한다. 이러한 방향 지정은 모든 도면에서 유효하다.
각각의 전기자 윤곽형상부(15)는 윤곽형상 기저부(21)에 대해 수직으로 뻗어 있는 2개의 평행한 윤곽형상 부재(23)를 가지고 있는 윤곽형상 기저부(21)로 이루어져 있다. 2개의 인접한 전기자 윤곽형상부(15)의 윤곽형상 부재(23)는 그 사이에 매립되어 있는 적어도 2개의 상이한 영구 자석들(20, 22)을 매립하고 있는 전기자 치형부를 형성한다. 제 1 영구 자석(22)은 치형부 팁 영역 내에 있고, 제 2 영구 자석(20)보다 더 큰 폭을 가지고 있고, 더 높은 잔류자기를 가지고 있되 덜 양호한 탈자화 특질을 가지고 있다. 제 2 영구 자석은 전기자 치형부(18)의 길이의 대부분을 넘어 뻗어 있고, 오버행(d)만큼 전기자 기저부나 전기자 후면 상에 돌출되어 있다. 제 2 영구 자석은 제 1 영구 자석보다 낮은 잔류자기를 가지고 있되 더욱 양호한 탈자화 특질을 가지고 있다. 전기자 치형부(18)는 전기자(13)로부터 에어 갭(a)의 방향으로 돌출되어 있다. 각각의 전기자 윤곽형상부(15)의 윤곽형상 부재(23)들 사이에는 전기자 권선부(32)를 수용해내도록 되어 있는 슬롯(30)이 형성되어 있다.
전기자 윤곽형상부(15)는 규칙적으로 박판형성된 적층부 또는 적층 구간이고, 상응하게 윤곽형성된 판금 형태로 형성되어 있다. 전기자 윤곽형상부(15)는 또한 전기자(13)를 위한 별개의 전기자 윤곽형상부(15)의 개수를 줄이도록 원피스형 부분으로 연속적인 몇몇 이들 U자형 윤곽형상부들로 이루어질 수 있다.
2개의 인접한 전기자 윤곽형상부의 윤곽형상 부재(23)들은 전기자 치형부(18)의 길이(l)의 대부분을 넘어 제 2 영구 자석(20)이 매립되어 있다. 제 1 영구 자석(22)은 특히 치형부 팁(19)의 영역에서 제 2 영구 자석(20)의 정상에 위치되어 있다. 제 1 영구 자석(22)은 제 2 영구 자석(20)보다 더 큰 기저부 영역과 폭을 가지고, 에어 갭(a)을 대향하는 전기자 치형부(18)의 팁(19)이 있는 그 상부 표면과 정렬되어 있다.
제 2 영구 자석(20)은, 윤곽형상 기저부(21)의 영역에서의 선속 누출을 감소시키는 오버행(d)만큼 전기자 윤곽형상부(15)의 윤곽형상 기저부(21)에 의해 형성되는 전기자(13)의 후면 위로 돌출되어 있다.
이러한 특질을 가지는 리니어 FSPM 모터는 높은 효율과 낮은 선속 누출을 가지고, 탈자화에 대한 우수한 신뢰성을 가진다.
도 2(b)와 도 2(c)에는 가동자를 위한 전기자 윤곽형상부(15)들이나 전기자 철재부들로 이루어진 2개의 상이한 가능성 있는 기하구조가 나타나 있고, 이로써 도 2(b)의 실시예에는 윤곽형상 부재(23)의 확대 폭 부분(36)이 그 길이의 절반을 넘어 뻗어 있는데 반해, 도 2(c)의 실시예에는 전기자 치형부(18)의 폭 확대 부분(36)이 윤곽형상 부재(23)의 전체 길이(l)를 넘어 뻗어 있다.
도 3a)와 도 3b)에는 대체로 전기자(13)와 고정자(14) 사이에 있는 선속 상의 윤곽형상 부재(23)들의 폭의 감소의 효과가 나타나 있다.
도 4a)와 도 4b)에는 대체로 전기자(13)와 고정자(14) 사이에 있는 선속 상의 윤곽형상 부재(23)들로 이루어진 잘 알려진 반 폐쇄형 슬롯 해결수단(36)의 선속 증가 효과가 나타나 있다.
도 5a와 도 5b에는 본 발명에 따른 폭 확대 치형부(18)를 사용하는 경우의 전기자(13)와 고정자(14) 사이의 감소된 선속 밀도의 이점이 나타나 있고, 여기에서 윤곽형상 부재의 폭 확대 부분(36)은 전기자 치형부(18)와 고정자 치형부(16) 사이에 감소된 선속 밀도(검은색 화살표)를 초래한다.
도 6과 도 7에 관해서는 대체로 상술되어 있다.
도 8에는 본 발명의 리니어 FSPM 모터의 자속이 나타나 있는데, 본 발명의 리니어 FSPM 모터는 한쪽 측면 상에 폭 연장 전기자 치형부(18)를 가지고 있고, 바람직하게는 제 2 영구 자석(20)보다 더 큰 폭을 가지고 있는 제 1 영구 자석(22)에 의해 치형부 팁(19)의 방향으로 중첩되어 있는 치형부(18)의 길이의 최상부 부분을 넘어 낮은 잔류자기(및 대응하는 더 높은 탈자화 안정성)가 있는 제 2 영구 자석(20)으로 이루어져 있는 하이브리드 영구 자석을 가지고 있다. 이러한 제 2 영구 자석(22)은 또한 모터의 효율성을 향상시키기 위해서 제 1 영구 자석(20)보다 더 높은 잔류자기를 가진다.
요약하자면, 전기자 치형부(18)의 폭 확대는 윤곽형상 부재(23)의 폭 확대 부분(36)에 의해 구현될 뿐만 아니라, 제 2 영구 자석(20)에 대한 제 1 영구 자석(22)의 확대된 폭에 의해 구현된다. 전기자 치형부(18)와 고정자 치형부(16) 사이의 경계면(interface)에서의 선속 밀도가 적당하고, 이는 줄어든 선속 누출 및 영구 자석(20, 22)의 비가역적 탈자화의 감소된 경향을 초래한다는 점을 알 수 있다.
도면에 있는 실시예에서, 전기자 치형부의 폭 확대는 선택적이다. 전기자 치형부는 또한 직선형일 수 있고, 또는 구리부(또는 권선부) 위에 폭 확대 부분이 있는 반 폐쇄형일 수 있다. 또한, 전기자 바닥부 위에서의 자석의 오버행(d)은 선택적이다.
본 발명은 개시되어 있는 실시예들로 제한되지는 않고, 첨부의 특허 청구항의 범위 내에서 달라질 수 있다.
10 리니어 FSPM 모터
12 가동자 (mover)
13 전기자 (armature)
14 고정자 (stator)
15 전기자 윤곽형상부
16 고정자 치형부 (stator tooth)
18 전기자 치형부 (armature tooth)
20 제 2 영구 자석
21 전기자 기저부 - 전기자 윤곽형상 기저부
22 제 1 영구 자석
23 전기자 부재 - 윤곽형상 부재
24 영구 자석(들)을 대향하는 윤곽형상 부재의 제 1 측면
26 슬롯을 대향하는 윤곽형상 부재의 제 2 측면
28 슬롯 안에서의 전기자 권선부의 수준
30 슬롯
32 전기자 권선부 - 구리부
36 윤곽형상 부재의 폭 연장 부분
l 가동자 영역에 대해 수직하는 길이 방향
d 전기자 바닥부 상에서의 제 2 영구 자석의 오버행
w 이동자의 이동 방향이나 길이 중 전기자의 폭 방향
a 에어 갭

Claims (15)

  1. 에어 갭(a)을 대향하는 고정자 치형부(16)가 있는 길이방향 선형 고정자(14), 및 전기자 권선부(32)를 수용하기 위하여 슬롯(30)에 의해 떨어져 이격되어 있는 전기자 치형부(18)를 구비하는 적어도 하나의 전기자(13)를 구비하는 가동자(12)를 구비하는 리니어 플럭스 스위칭 영구 자석(linear flux switching permannent magnet; FSPM) 모터(10)로서,
    전기자 치형부(18)들 중 적어도 일부, 바람직하게는 모두는 치형부의 길이 방향(l)으로 연속적으로 포지셔닝되어 있는 적어도 2개의 영구 자석(20, 22)을 각각 매립하고 있고, 이로써 2개의 영구 자석(20, 22)은 상이한 자기적 특질을 가지는, 리니어 플럭스 스위칭 영구 자석(FSPM) 모터(10)에 있어서,
    제 1 영구 자석(22)은 치형부 팁을 향하는 영역에 위치되어 있는데 반해, 제 2 영구 자석(20)은 제 1 영구 자석(22) 아래에서 치형부 길이의 주요한 부분을 따라 위치되어 있고,
    제 1 영구 자석(22)은 제 2 영구 자석(20)보다 더 높은 잔류자기를 가지는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 영구 자석(22)은 제 2 영구 자석(20)보다 더 큰 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 영구 자석(22)의 상부 표면은 치형부 팁(19)과 정렬되어 있는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 영구 자석(22)과 제 2 영구 자석(20)의 재질은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 모터(10).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기자(13)는, 윤곽형상 기저부(21), 및 에어 갭(a)을 항하면서 윤곽형상 기저부(21)에 대해 수직으로 뻗어 있는 적어도 2개의 평행한 윤곽형상 부재(23)로 이루어져 있는 U자형의 전기자 윤곽형상부(15)로 형성되어 있고,
    이로써 영구 자석들(20, 22)은 윤곽형상 부재(23)들의 제 1 측면(24)들 사이에 매립되어 있고,
    전기자 권선부(32)는 윤곽형상 부재(23)들의 제 2 측면(26)들 사이에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  6. 제 5 항에 있어서,
    각각의 전기자 윤곽형상부(15)는 적층식 전기자 윤곽형상 판금으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    치형부(18)의 길이 방향(l)으로의 영구 자석들(20, 22)의 길이는 전기자 윤곽형상부(15)의 윤곽형상 부재(23)의 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 모터(10).
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기자 치형부(18)에 매립되어 있는 영구 자석들(20, 22)은 에어 갭(a)으로부터 멀리 대향하는 방향으로 전기자 윤곽형상부(15)를 넘어 오퍼행(d)만큼 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기자(13)는 적어도 하나의 전기자 기저부(21)를 가지고 있고, 상기 전기자 기저부(21)로부터 전기자 부재(23)는 에어 갭의 방향으로 돌출되어 있고, 상기 전기자 부재(23)는 전기자 치형부(18)의 일 부분을 형성하고,
    에어 갭(a)을 향한 전기자 치형부(18)의 치형 폭 확대는 영구 자석(20, 22)을 매립하고 있는 2개의 전기자 부재(23)의 폭 확대 부분(36)들로 형성될 뿐만 아니라, 제 2 영구 자석(20)에 대해 상대적인 제 1 영구 자석(22)의 폭 확대로부터 형성되는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전기자 치형부(18)는 에어 갭을 향한 연장된 폭을 가지고,
    이로써 전기자 치형부(18)의 폭은 전기자 권선부(32)의 수준에서 전기자 치형부의 길이 방향(l)으로 이미 시작하는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  11. 제 10 항에 있어서,
    전기자 치형부(18)의 폭 확대는 그 길이의 적어도 절반을 넘어, 바람직하게는 그 전체 길이를 넘어 일어나는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    전기자 치형부(18)의 연장된 폭 부분(36)은 슬롯(30)들을 대향하는 그 측면(26)들에 엣지를 형성하지 않으면서 지속적으로 확대되는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    연장된 폭 부분(36)의 폭의 확대는 에어 갭(a)을 향하여 지속적으로 확대되고, 전기자 권선부(32)를 대향하는 그 측면(26)이 슬롯(30)을 향해 바깥쪽을 향하여 점진적으로 만곡되는 것을 초래하는 것을 특징으로 하는 모터(10).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가동자 치형부(18)의 개수는 그 가동 방향으로 가동자(12)의 미터 길이 당 22개 내지 42개, 특히 27개 내지 37개 사이인 것을 특징으로 하는 모터(10).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따르는 리니어 FSPM 모터(10)를 구비하는 엘리베이터로서,
    가동자(12)는 엘리베이터 카의 측면을 따라 연결되어 있고, 고정자(14)는 엘리베이터 샤프트를 따라 뻗어 있는 빔 상에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터.
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