KR20190056834A - Apparatus for measuring position of rotor - Google Patents

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노승수
조수래
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이래에이엠에스 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a rotor position measurement device. According to various embodiments of the present invention, the rotor position measurement device comprises: a rotor member inserted into a shaft to be spaced apart from a magnet, and receiving a wire providing current applied to the rotor; and a hall sensor disposed between the rotor member and the magnet while being disposed on the upper part of the magnet to measure a position of the rotor, or comprises: a shield plate inserted into a shaft to be spaced apart from the rotor; a sensor magnet inserted into the shaft to be disposed on the shield plate and the rear surface of the shield plate facing with the shaft, and spaced apart from the shaft; and a hall sensor receiving help from the shield plate and the magnet to measure a position of the rotor. Accordingly, a position error of the rotor is reduced against an internal factor of the rotor and a magnetic force variance generated from the rotor, and thus the position of the rotor can be correctly measured.

Description

로터 위치 측정 장치{APPARATUS FOR MEASURING POSITION OF ROTOR}[0001] APPARATUS FOR MEASURING POSITION OF ROTOR [0002]

본 발명은 로터 위치 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로터의 자기력 변화에 의한 로터 위치 오차를 줄이기 위한 로터 위치 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor position measuring apparatus, and more particularly, to a rotor position measuring apparatus for reducing a rotor position error due to a change in magnetic force of a rotor.

최근에는, 자동차나 기타 산업 분야에서 회전기인 로터의 위치를 측정하고 이를 통하여 회전기를 정밀 제어하는 것이 중요한 관심사가 되었다. 통상, 상기 회전기는 전기 에너지를 기계적 회전 에너지로 바꾸는 전동기와 기계적 회전 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 발전기 등을 가리킨다.In recent years, it has become an important concern to measure the position of a rotor, which is a rotor in a car or other industrial field, and to precisely control the rotor through it. Generally, the rotor refers to a motor that converts electrical energy into mechanical rotational energy and a generator that converts mechanical rotational energy into electrical energy.

이러한 회전기의 대표적인 예로서, 자동차나 기타 산업 분야의 전동기 또는 발전기에 사용되는 로터를 들 수 있다. 이런 경우, 종래에 주로 사용되었던 로터리 엔코더(Rotary Encoder)나 레졸버(Resolver)는 사용성의 복잡성과 높은 가격으로 인해, 구조가 간단하면서도 가격이 저렴한 마그넷(magnet)과 홀 센서(hall sensor)를 주로 사용하여 로터의 위치를 측정하여 왔다.As a representative example of such a rotor, there is a rotor used for an electric motor or a generator in an automobile or other industrial fields. In this case, a rotary encoder or a resolver, which has conventionally been used mainly, is a magnet and a hall sensor which are simple in structure but inexpensive because of usability complexity and high price. The position of the rotor has been measured.

그러나, 종래의 홀 센서는 로터 자체에서 발생되거나 로터의 내부에서 발생되는 자기장(자기력)의 영향을 받아 로터 위치 측정에 대한 오차가 발생하면, 상기 로터의 위치 오차로 인해 정확하게 로터의 위치를 측정 못하는 문제점을 안고 있었다.However, in the conventional Hall sensor, when the error occurs in the rotor position measurement due to the influence of the magnetic field (magnetic force) generated in the rotor itself or generated inside the rotor, the Hall sensor can not accurately measure the position of the rotor due to the position error of the rotor I had a problem.

한국공개특허 : 제2017-0054085호, 공개일자 : 2017년 05월 17일, 발명의 명칭 : 로터 위치 검출 장치 및 그 방법.Korean Patent Publication No. 2017-0054085, published on May 17, 2017, entitled " Rotor Position Detecting Apparatus "

전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 다양한 실시예는 로터의 내부적 또는 자체적인 요인의 자기력 변화로부터 로터의 위치를 정확히 측정하기 위한 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, various embodiments of the present invention are directed to an apparatus for accurately measuring the position of a rotor from a magnetic force change of an internal or internal factor of the rotor.

전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예는 로터; 상기 로터의 관통공에 삽입된 샤프트; 상기 샤프트에 끼워져 상기 로터로부터 이격 배치된 센서용 마그넷; 상기 샤프트에 끼워져 상기 마그넷으로부터 이격 배치되며, 상기 로터에 인가된 전류가 흐르는 도선을 수용하는 로터 부재; 및 상기 로터 부재와 상기 마그넷 사이에 배치됨과 동시에, 상기 마그넷의 상부에 배치되어, 상기 로터의 위치를 측정하는 홀 센서를 포함하는 로터 위치 측정 장치를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, an embodiment of the present invention includes a rotor; A shaft inserted into the through hole of the rotor; A sensor magnet inserted into the shaft and spaced apart from the rotor; A rotor member inserted in the shaft and spaced from the magnet, the rotor member receiving a current through which a current is applied; And a hall sensor disposed between the rotor member and the magnet and disposed at an upper portion of the magnet for measuring a position of the rotor.

상기 로터 부재는 상기 도선을 감는 권선형 또는 자석을 착자하는 착자형일 수 있다.The rotor member may be of a wire-winding type for winding the wire or a magnet for magnetizing the magnet.

상기 마그넷 및 로터 부재는 상기 로터의 내부 요인으로 인하여 발생되는 자기력 변화를 상쇄시킬 수 있다.The magnet and the rotor member can cancel the magnetic force change caused by internal factors of the rotor.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예는 로터; 상기 로터의 관통공에 삽입된 샤프트; 상기 샤프트에 끼워져 상기 로터로부터 이격 배치된 차폐판; 상기 샤프트에 끼워져 상기 차폐판과 상기 샤프트가 마주하는 상기 차폐판의 배면에 배치되되, 상기 샤프트로부터 이격되어 배치된 센서용 마그넷; 및 상기 차폐판과 상기 마그넷의 도움을 받아 상기 로터의 위치를 측정하는 홀 센서를 포함하는 로터 위치 측정 장치를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a rotor comprising: a rotor; A shaft inserted into the through hole of the rotor; A shield plate fitted to the shaft and spaced apart from the rotor; A sensor magnet disposed on a rear surface of the shield plate sandwiched between the shield plate and the shaft, the sensor magnet being spaced apart from the shaft; And a hall sensor for measuring the position of the rotor with the help of the shield plate and the magnet.

이때, 상기 차폐판은 판형 또는 쟁반형일 수 있으며, 비 자성체 물질로 제작될 수도 있다.At this time, the shielding plate may be a plate or tray type, or may be made of a non-magnetic material.

또한, 상기 마그넷은 상기 판형의 차폐판 테두리를 따라 배치된 적어도 하나의 자석을 포함할 수 있으며, 상기 쟁반형의 양측면에 배치된 적어도 하나의 자석을 포함할 수도 있다.In addition, the magnet may include at least one magnet disposed along the plate-shaped shielding plate rim, and may include at least one magnet disposed on both sides of the tray-shaped magnet.

특히, 상기 마그넷이 상기 차폐판의 배면에서 상기 샤프트로부터 이격되어 배치되면, 상기 로터에서 발생된 자기력이 자로를 형성하면서 상기 샤프트를 자화시키는 것을 막을 수 있다.Particularly, when the magnet is disposed apart from the shaft at the rear surface of the shield plate, the magnetic force generated in the rotor can prevent magnetization of the shaft while forming a magnetic path.

이때, 상기 자기력은 상기 로터의 자체에서 발생되는 자기력일 수 있다.At this time, the magnetic force may be a magnetic force generated in the rotor itself.

이상과 같이, 본 발명의 다양한 실시예는 로터로부터 발생된 자기력 변화를 로터 부재에서 상쇄시킬 수 있어, 홀 센서가 로터의 위치를 정확히 측정함으로써, 로터 위치 오차를 줄이는 효과가 있다.As described above, the various embodiments of the present invention can cancel the magnetic force change generated from the rotor by the rotor member, and the hole sensor accurately measures the position of the rotor, thereby reducing the rotor position error.

또한, 본 발명의 다양한 실시예는 로터의 내부 요인으로 인하여 발생되는 자기력 변화를 차폐판과 마그넷을 통해 차폐시킴으로써, 홀 센서가 로터의 위치를 정확히 측정하여 로터 위치 오차를 줄이는 효과가 있다.In addition, various embodiments of the present invention have an effect of shielding the magnetic force change caused by the internal factors of the rotor through the shield plate and the magnet, so that the Hall sensor can accurately measure the position of the rotor and reduce the rotor position error.

본 발명의 효과는 이상의 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

이하에 첨부되는 도면들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 로터 위치 측정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1에 개시된 로터 부재의 권선형 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 도 1에 개시된 로터 부재의 권선형 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1의 로터와 로터 부재 간 자기력 상쇄 효과를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 1과 다른 형태의 로터 위치 측정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6(a) 및 도 6(b)은 도 5에 개시된 판형 차폐판과 마그넷 간 형성 구조를 다른 방향에서 바라본 정면도와 단면도이다.
도 7(a) 및 도 7(b)은 도 5에 개시된 쟁반형 차폐판과 마그넷 간 형성 구조를 다른 방향에서 바라본 정면도와 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, It is to be understood, however, that the technical features of the present invention are not limited to the specific drawings, and the features disclosed in the drawings may be combined with each other to constitute a new embodiment.
1 is a block diagram schematically showing a configuration of a rotor position measuring apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is an exemplary view illustrating a winding structure of the rotor member disclosed in FIG. 1 according to an embodiment.
FIG. 3 is an exemplary view illustrating a winding structure of the rotor member disclosed in FIG. 1 according to an embodiment.
FIG. 4 is a graph showing magnetic force canceling effect between the rotor and the rotor of FIG. 1;
5 is a block diagram schematically illustrating the configuration of a rotor position measuring apparatus according to another embodiment of the present invention, which is different from that of FIG.
6 (a) and 6 (b) are a front view and a cross-sectional view of the formation structure between the plate-shaped shielding plate and the magnet shown in FIG. 5, viewed from different directions.
7 (a) and 7 (b) are a front view and a cross-sectional view of the forming structure between the tray-type shielding plate and the magnet disclosed in FIG. 5, viewed from different directions.

이하의 실시 예들 및 특허청구범위에서 개시되는 용어들은 단지 특정한 일례를 설명하기 위하여 사용된 것이지 이들로부터 제한되는 것은 아니다.It is to be understood that the terms used in the following examples and claims are used only to illustrate specific examples and are not intended to be limiting thereof.

예를 들면, 이하의 실시 예들 및 특허청구범위에서 개시되는 '및/또는'은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.For example, the following embodiments and the " and / or " disclosed in the claims should be understood to include any and all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, 이하의 실시 예들 및 특허청구범위에서 개시되는 '포함하다' 또는 '배치하다' 또는 '구비하다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It is also to be understood that the terms such as " comprise ", " comprise ", or " comprise ", as well as the following embodiments and claims, It is to be understood that the term " comprising " does not exclude other elements but includes other elements.

또한, 이하의 실시 예들 및 특허청구범위에서 개시되는 로터는 회전자의 한 종류로서 설명하지만, 다른 회전자에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.In addition, it should be noted that the rotor disclosed in the following embodiments and claims is described as one kind of rotor, but it can be applied to other rotors as well.

이하에서는, 로터의 위치를 측정하는 로터 위치 장치에 대한 다양한 실시예에 대해 관련 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, various embodiments of the rotor position device for measuring the position of the rotor will be described in more detail with reference to the related drawings.

도 1은 일 실시예에 따른 로터 위치 측정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 도 1에 개시된 로터 부재의 권선형 구조를 예시적으로 나타내고, 도 3은 일 실시예에 따른 도 1에 개시된 로터 부재의 권선형 구조를 예시적으로 나타낸 도면이다.Fig. 1 is a schematic view showing a configuration of a rotor position measuring apparatus according to an embodiment, Fig. 2 is an exemplary illustration of a winding structure of the rotor member disclosed in Fig. 1 according to an embodiment, Fig. 3 is a diagram exemplarily showing a winding structure of the rotor member shown in Fig. 1 according to the embodiment; Fig.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 위치 측정 장치는 로터(110), 샤프트(120), 마그넷(130), 로터 부재(140) 및 홀 센서(150)를 포함할 수 있다.The rotor position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention may include a rotor 110, a shaft 120, a magnet 130, a rotor member 140, and a Hall sensor 150.

일 실시예에서, 로터(110)는 전동기 또는 발전기에 설치된 회전자일 수 있고, 샤프트(120)는 로터(110)의 관통공에 삽입된 회전축을 가리킬 수 있다. 언급된 로터(110) 및 샤프트(120)는 전동기 또는 발전기의 회전자 또는 회전축에 한정되지만, 다른 기계 장치에서도 적용될 수 있음은 물론이다.In one embodiment, the rotor 110 may be a rotor installed in an electric motor or generator, and the shaft 120 may indicate a rotation axis inserted in a through hole of the rotor 110. The rotor 110 and the shaft 120 mentioned above are limited to the rotor or the rotary shaft of the electric motor or the generator, but of course also applicable to other mechanical devices.

일 실시예에서, 샤프트(120)는 로터(110)의 관통공에 삽입되어 로터(110)가 회전될때 함께 회전될 수 있다.In one embodiment, the shaft 120 may be inserted into the through-hole of the rotor 110 and rotated together when the rotor 110 is rotated.

일 실시예에서, 마그넷(130)은 샤프트(120)에 끼워져 로터(110)로부터 소정의 간격 만큼 이격 배치되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 마그넷(130)은 센서용 단면 링형 2극 착자 마그넷일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.In one embodiment, the magnet 130 may have a structure that fits into the shaft 120 and is spaced apart from the rotor 110 by a predetermined distance. The magnet 130 may be a ring-shaped bipolar magnet for a sensor, but is not limited thereto.

일 실시예에서, 로터 부재(140)는 샤프트(120)에 끼워져 마그넷(130)으로부터 소정의 간격 만큼 이격 배치되며, 로터(110)에 인가된 전류가 흐르는 도선(10)을 수용하는 구조를 가질 수 있다.In one embodiment, the rotor member 140 has a structure that is fitted in the shaft 120 and is spaced apart from the magnet 130 by a predetermined distance and accommodates the lead 10 through which the current applied to the rotor 110 flows .

이를 위해, 로터 부재(140)는 도선(10)을 감는 권선형(141) 또는 자석(20)을 착자하는 착자형(142) 구조를 가질 수 있다. 이처럼 권선형(141) 또는 착자형 구조(142)를 갖는 이유는 로터(110)에서 발생되는 자기력을 상쇄시키는 자기력을 발생시키기 위함이다.To this end, the rotor member 140 may have a wire-like shape 141 for winding the wire 10 or a magnet 142 for magnetizing the magnet 20. The reason for having the winding 141 or the magnetized structure 142 is to generate a magnetic force canceling the magnetic force generated in the rotor 110.

예를 들면, 로터(110)가 WRSM(Wound Rotor Synchronous Motor) 형태의 회전기인 경우, 전원 장치(미도시)가 모터링(Motoring) 내지 제너레이팅(Generating)을 위하여 WRSM 형태의 로터(110)에 필요한 전류를 인가하면, 상기 WRSM 형태의 로터(110)는 전원 장치(미도시)로부터 인가된 전류로 인하여 이후에 설명할 홀 센서(150) 부위에 자기력 변화가 영향을 줌으로써, 홀 센서(150)에 위치 측정 왜곡을 발생시킬 수 있다.For example, in a case where the rotor 110 is a WRSM (Wound Rotor Synchronous Motor) type rotating machine, a power supply (not shown) is connected to the WRSM type rotor 110 for motoring or generating When the required current is applied, the rotor 110 of the WRSM type influences the Hall sensor 150 to be described later due to the current applied from the power source device (not shown) It is possible to generate the position measurement distortion in the position measurement.

이를 방지하기 위하여, 로터 부재(140)는 로터(110)와 형상이 유사하고 소형 크기를 가지면서도, 로터(110)에서 발생된 인가 전류가 흐르는 도선(10)을 감는 권선형 또는 자석(20)을 착자하는 착자형 형태(141, 142)로 구비함으로써, 로터(110)로부터 발생된 자기력과 상쇄되는 자기력을 발생시킬 수 있게 된다. The rotor member 140 has a shape similar to that of the rotor 110 and has a small size and is wound or wound around the conductor 10 through which the applied current generated in the rotor 110 flows. Shaped shapes 141 and 142 for magnetizing the rotor 110, thereby generating a magnetic force canceled with the magnetic force generated from the rotor 110. [

이때, 로터(110)로부터 발생되는 자기력의 변화는 로터(110)의 내부 요인에 의한 것이다.At this time, the change of the magnetic force generated from the rotor 110 is caused by an internal factor of the rotor 110.

게다가, 전술한 마그넷(130) 및 로터 부재(140)는 예컨대, PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)의 로터 처럼 고정된 자기력을 가지는 로터(110)인 경우에도 로터(110)의 내부 요인으로 인하여 발생되는 자기력 변화를 상쇄시킴으로써, 홀 센서(150)의 위치 측정 왜곡을 방지시킬 수 있다.In addition, the magnet 130 and the rotor member 140 described above are generated due to internal factors of the rotor 110, even when the rotor 110 has a magnetic force fixed, for example, as a rotor of a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) By offsetting the magnetic force change, the position measurement distortion of the hall sensor 150 can be prevented.

일 실시예에서, 홀 센서(150)는 전술한 로터 부재(140)와 마그넷(130) 사이에 배치됨과 동시에, 마그넷(130)의 상부에 배치되는 구조를 가지고, 로터(110)의 위치를 측정할 수 있다. 이러한 홀 센서(150)는 복수개로 구비될 수 있음은 물론이다.In one embodiment, the Hall sensor 150 is disposed between the rotor member 140 and the magnet 130, and is disposed above the magnet 130. The Hall sensor 150 measures the position of the rotor 110 can do. It is a matter of course that a plurality of such hall sensors 150 may be provided.

이로써, 본 실시예에 따른 홀 센서(150)는 전술한 바와 같이 로터(110)로부터 발생되는 자기력 변화를 자화시키거나, 로터(110)의 자기력을 상쇄시키는 자기력을 발생시키는 마그넷(130)과 로터 부재(140)의 도움을 받아, 로터(110)의 위치를 정확히 측정할 수 있을 것이다.The Hall sensor 150 according to the present embodiment includes the magnet 130 for magnetizing a change in magnetic force generated from the rotor 110 or generating a magnetic force for canceling the magnetic force of the rotor 110, With the aid of the member 140, the position of the rotor 110 can be accurately measured.

이상에서는 로터(110)의 내부의 요인으로 인하여 발생되는 자기력 변화에 맞게 마그넷(130)과 로터 부재(140) 구조를 가짐으로써, 홀 센서(140)가 정확히 로터(110)의 위치를 측정하였다면, 이하에서는, 로터(110)의 자체 요인에 의한 자기력 변화에 대응하기 위한 구조에 대해 설명하기로 한다.If the Hall sensor 140 accurately measures the position of the rotor 110 by having the structure of the magnet 130 and the rotor member 140 in accordance with the change in magnetic force caused by the internal factors of the rotor 110, Hereinafter, the structure for coping with the magnetic force change due to the self-factor of the rotor 110 will be described.

도 4는 도 1의 로터와 로터 부재 간 자기력 상쇄 효과를 나타낸 도면이다.FIG. 4 is a graph showing magnetic force canceling effect between the rotor and the rotor of FIG. 1;

도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 로터(110)는 로터 부재(140)의 방향으로 전류가 흘러 자기력을 발생시키고, 로터 부재(140)는 로터(110)의 전류 방향가 반대 방향으로 전류가 흘러 자기력을 발생시키면 이 자기력이 만나 지점에서 자기력 상쇄 현상이 발생될 수 있다.Referring to FIG. 4, a rotor 110 according to an embodiment generates a magnetic force by flowing a current in the direction of the rotor member 140, and the rotor member 140 rotates in a direction opposite to the current direction of the rotor 110 If the magnetic force is generated, the magnetic force may meet, and the magnetic force canceling phenomenon may occur at the point.

도 5는 일 실시예에 따른 도 1과 다른 형태의 로터 위치 측정 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 6(a) 및 도 6(b)은 도 5에 개시된 판형 차폐판과 마그넷 간 형성 구조를 다른 방향에서 바라본 정면도와 단면도이고, 도 7(a) 및 도 7(b)은 도 5에 개시된 쟁반형 차폐판(230)과 마그넷(240) 간 형성 구조를 다른 방향에서 바라본 정면도와 단면도이다.FIG. 5 is a schematic view showing a configuration of a rotor position measuring apparatus according to a different embodiment from FIG. 1 according to an embodiment. FIGS. 6 (a) and 6 (b) are views showing the relationship between the plate- 7A and 7B are a front view and a sectional view of the forming structure between the tray-type shielding plate 230 and the magnet 240 shown in FIG. 5 viewed from different directions, and FIGS. 7A and 7B are a front view and a cross- Sectional view.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 위치 측정 장치는 로터(210), 샤프트(220), 차폐판(230), 마그넷(240) 및 홀 센서(250)를 포함할 수 있다.The rotor position measuring apparatus according to an embodiment of the present invention may include a rotor 210, a shaft 220, a shielding plate 230, a magnet 240, and a Hall sensor 250.

일 실시예에서, 로터(210)는 전동기 또는 발전기에 설치된 회전자이고, 샤프트(220)는 로터(210)의 관통공에 삽입된 회전축을 가리킨다. 언급된 로터(210) 및 샤프트(220)는 자동차 전동기 또는 발전기의 회전자 또는 회전축에 한정되지만, 다른 기계 장치에서도 적용될 수 있음은 물론이다.In one embodiment, the rotor 210 is a rotor installed in a motor or a generator, and the shaft 220 indicates a rotation axis inserted in a through hole of the rotor 210. The rotor 210 and the shaft 220 mentioned above are limited to the rotor or the rotary shaft of an automotive electric motor or a generator, but of course also applicable to other mechanical devices.

일 실시예에서, 차폐판(230)은 샤프트(220)에 끼워져 로터(210)로부터 소정의 간격만큼 이격 배치되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 차폐판(230)은 로터(210)에서 발생된 자기력 변화가 이후에 설명할 마그넷(240) 및/또는 홀 센서(250)에 영향을 주지 못하도록 로터(210)에서 발생된 자기력으로부터 차폐하는 역할을 한다.In one embodiment, the shielding plate 230 may have a structure that is fitted to the shaft 220 and is spaced apart from the rotor 210 by a predetermined distance. The shielding plate 230 shields the magnetic force generated in the rotor 210 from the magnetic force generated in the rotor 210 so as not to affect the magnet 240 and / .

이를 위해, 본 실시예에 따른 차폐판(230)은 판형(231) 또는 쟁반형(232)의 차폐 구조를 가짐과 동시에, 비 자성체 물질로 제작될 수 있다.To this end, the shielding plate 230 according to the present embodiment may have a shielding structure of a plate shape 231 or a tray shape 232, and may be made of a non-magnetic material.

일 실시예에서, 마그넷(240)은 샤프트(220)에 끼워져 전술한 차폐판(230)과 샤프트(220)가 마주하는 차폐판(230)의 배면에 배치됨과 동시에, 샤프트(220)로부터 이격되어 배치되는 구조를 가질 수 있다. 이러한 마그넷(240)은 센서용 단면 링형 2극 착자 마 그넷일 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.The magnet 240 is disposed on the back surface of the shielding plate 230 which is sandwiched between the shaft 220 and the shielding plate 230 and the shaft 220. The magnet 240 is spaced apart from the shaft 220 And may have a structure in which it is disposed. This magnet 240 may be a cross-sectional ring-shaped bipolar magnet for the sensor, but is not limited thereto.

이처럼, 마그넷(240)의 위치가 차폐판(230)의 배면에 배치됨과 동시에, 샤프트(220)로부터 이격되어 배치되는 이유는 로터(210)에서 발생된 자기력이 자로를 형성하면서 샤프트(220)를 자화시키는 것을 방지(최소화)함으로써, 이후에 설명할 홀 센서(250)가 로터 위치 측정시, 로터(210)로부터 발생된 자기력의 변화에 의한 위치 오차로부터 해방되어 로터 위치를 정확하게 측정하기 위함이다.The reason why the magnet 240 is disposed on the rear surface of the shield plate 230 and spaced apart from the shaft 220 is that the magnetic force generated by the rotor 210 forms a magnetic path, The hall sensor 250 to be described later is released from the positional error caused by the change in the magnetic force generated from the rotor 210 when measuring the rotor position so as to accurately measure the rotor position.

한편, 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 마그넷(240)은 판형(231)의 차폐판(230)의 테두리를 따라 배치된 적어도 하나의 자석(241, N/S)을 포함할 수 있다. 이러한 마그넷(240)은 샤프트(220)가 끼워지는 차폐판(230)의 장착홀(233)로부터 소정의 간격만큼 이격됨으로써, 판형(231) 차폐판(230)의 테두리를 따라 배치되는 것이 바람직할 수 있다.5 (a) and 5 (b) includes at least one magnet 241 (N / S) disposed along the rim of the shield plate 230 of the plate shape 231 can do. The magnet 240 may be spaced apart from the mounting hole 233 of the shield plate 230 through which the shaft 220 is inserted so that the magnet 240 is disposed along the edge of the shield plate 230 .

언급된 판형(231) 차폐판(230)의 테두리는 앞서 설명한 바와 같이 차폐판(230)의 배면 위치를 가리킴은 물론이다.It is a matter of course that the rim of the plate 231 shielding plate 230 refers to the rear surface of the shielding plate 230 as described above.

아울러, 마그넷(240)에 구비된 적어도 하나의 자석(241)은 N, S극이 번갈아 가며, 판형(23)의 차폐판(230)의 배면 상부에 배치될 수 있다.At least one magnet 241 provided on the magnet 240 may alternatively be disposed on the rear surface of the shield plate 230 of the plate 23 with alternating N and S poles.

반면, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 마그넷(240)은 쟁반형(232)의 차폐판(230)의 테두리를 따라 배치된 적어도 하나의 자석(242, N/S)을 포함할 수 있다.6 (a) and 6 (b), at least one magnet 242 (N / S) disposed along the rim of the shield plate 230 of the tray mold 232 .

이러한 마그넷(240)은 샤프트(220)가 끼워지는 차폐판(230)의 장착홀(234)로부터 소정의 간격만큼 이격됨으로써, 쟁반형(232) 차폐판(230)의 양측면에 배치되는 것이 바람직할 수 있다. The magnet 240 is preferably spaced apart from the mounting hole 234 of the shielding plate 230 on which the shaft 220 is inserted so as to be disposed on both sides of the tray-shaped shielding plate 230 .

언급된 쟁반형(232) 차폐판(230)의 테두리는 앞서 설명한 바와 같이 차폐판(230)의 배면 위치를 가리킴은 물론이다.It is a matter of course that the rim of the tray-shaped (232) shielding plate 230 mentioned above indicates the backside position of the shielding plate 230 as described above.

다른 관점에서, 도 6(a) 및 도 6(b)에 도시된 마그넷(240)의 적어도 하나의 자석(242, N/S)은 쟁반형(232)의 차폐판(230)의 테두리를 따라 배치되면서도 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 마그넷(240)의 적어도 하나의 자석(241, N/S)과 달리, 쟁반형(232) 차폐판(230)의 양측면에 배치된다고 할 수 있다.In other respects, at least one magnet 242, N / S of the magnet 240 shown in Figures 6 (a) and 6 (b), along the rim of the shielding plate 230 of the tray mold 232 Unlike at least one magnet 241 (N / S) of the magnet 240 shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b) and arranged on both sides of the tray-shaped shielding plate 230 can do.

이와 같이, 본 실시예에서는 마그넷(240)이 샤프트(220)가 끼워지는 차폐판(230)의 장착홀(234)로부터 소정의 간격만큼 이격되어 판형(231) 또는 쟁반형(232)의 차폐판(230) 배면 테두리를 따라 배치됨으로써, 샤프트(220)에서 발생되는 자화 현상으로부터 해방되어 홀 센서(250)가 정확한 로터 위치를 측정할 수 있다.As described above, in this embodiment, the magnet 240 is spaced apart from the mounting hole 234 of the shielding plate 230 in which the shaft 220 is inserted by a predetermined distance, so that the shielding plate 231 or the tray- The Hall sensor 250 can measure the position of the rotor accurately by disposing the Hall sensor 250 along the rear edge of the shaft 230. [

즉, 도 4에 도시된 홀 센서(250)는 전술한 로터(210), 샤프트(220), 차폐판(230) 및 마그넷(240)로부터 떨어진 위치에 배치되며, 예컨대 차폐판(230)의 후면에 배치될 수 있다. 이러한 홀 센서(250)는 적어도 하나로 구비될 수 있고, 앞서 설명한 차폐판(230)과 마그넷(240)의 도움을 받아 로터(210)의 위치를 정확히 측정할 수 있다.4 is disposed at a position away from the rotor 210, the shaft 220, the shielding plate 230, and the magnet 240, and the Hall sensor 250 may be disposed at a rear surface of the shield plate 230 As shown in FIG. The Hall sensor 250 may include at least one Hall sensor 250 and can accurately measure the position of the rotor 210 with the help of the shielding plate 230 and the magnet 240 described above.

예를 들면, 전술한 바와 같이 로터 자체에서 발생되는 자기력인 경우, 로터(210)의 발생 자기력이 자로(magnetic path)를 형성하면서 샤프트(220)를 자화시키킨다.For example, in the case of the magnetic force generated in the rotor itself as described above, the generated magnetic force of the rotor 210 magnetizes the shaft 220 while forming a magnetic path.

이런 영향을 최소화 하기 위해, 마그넷(240)은 비 자성체 물질로 제작됨과 동시에 판형(231) 또는 쟁반형(232)의 차폐판(230)이 샤프트(220)에 끼워지는 질 때 끼워진 샤프트(220)의 회전축으로부터 이격되어 차폐판(230)의 배면 테두리 또는 양측면을 따라 형성됨으로써, 샤프트(220)의 자화 현상이 홀 센서(250)에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다.In order to minimize this effect, the magnet 240 is made of a non-magnetic material and the shaft 220 is inserted into the shaft 220 when the plate 231 or the shield plate 230 of the tray mold 232 is fitted into the shaft 220. [ The magnetization of the shaft 220 can be prevented from being influenced by the Hall sensor 250. The Hall sensor 250 of the present invention is not limited to the above-

따라서, 본 실시예에 따른 홀 센서(250)는 전술한 마그넷(230)과 차폐판(230)의 도움을 받아 로터(210)의 자기력 변화로 인한 로터 위치 오차를 줄임으로써, 로터(210)의 위치를 정확히 측정할 수 있을 것이다.Therefore, the Hall sensor 250 according to the present embodiment reduces the rotor position error due to the magnetic force change of the rotor 210 with the help of the above-described magnet 230 and the shielding plate 230, You will be able to measure your position accurately.

이상과 같이 본 발명의 다양한 실시예들에 대해 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상과 필수적 특징을 유지한 채로 다른 형태로도 실시될 수 있음을 인지할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, .

따라서 이상에서 기술한 실시예들은 단지 예시적인 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 앞의 실시예들로만 제한하고자 하는 것이 아니다. 또한, 도면에 도시된 순서도들은 본 발명을 실시함에 있어서 가장 바람직한 결과를 얻기 위해 예시적으로 도시한 순서에 불과하며, 다른 단계들이 더 추가되거나 일부 단계들이 삭제될 수 있음은 물론이다.Therefore, the embodiments described above are merely illustrative and are not intended to limit the scope of the present invention to the foregoing embodiments. It is to be understood that the flowcharts shown in the drawings are merely illustrative examples for achieving the most desirable results in the practice of the present invention, and that other steps may be added or some steps may be deleted.

본 발명의 범위는 특허청구범위에 의하여 규정되어질 것이지만, 특허청구범위 기재사항으로부터 직접적으로 도출되는 구성은 물론 그와 등가인 구성으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention will be defined by the appended claims, but all changes or modifications derived from the equivalents, as well as those directly derived from the claims, are also included in the scope of the present invention. .

10 : 도선 20 : 자석
110,210 : 로터 120,220 : 샤프트
130,240 : 마그넷 140 : 로터 부재
141 : 권선형 142 : 착자형
150,250 : 홀 센서 230 : 차폐판
231 : 판형 232 : 쟁반형
233,234 : 장착홀 241, 242 : 마그넷 자석10: lead 20: magnet
110, 210: rotor 120, 220: shaft
130, 240: Magnet 140: Rotor member
141: winding type 142: magnetized type
150, 250: Hall sensor 230:
231: plate type 232: tray type
233, 234: mounting holes 241, 242: magnet magnet

Claims (10)

로터;
상기 로터의 관통공에 삽입된 샤프트;
상기 샤프트에 끼워져 상기 로터로부터 이격 배치된 센서용 마그넷;
상기 샤프트에 끼워져 상기 마그넷으로부터 이격 배치되며, 상기 로터에 인가된 전류가 흐르는 도선을 수용하는 로터 부재; 및
상기 로터 부재와 상기 마그넷 사이에 배치됨과 동시에, 상기 마그넷의 상부에 배치되어, 상기 로터의 위치를 측정하는 홀 센서;
를 포함하는 로터 위치 측정 장치.Rotor;
A shaft inserted into the through hole of the rotor;
A sensor magnet inserted into the shaft and spaced apart from the rotor;
A rotor member inserted in the shaft and spaced from the magnet, the rotor member receiving a current through which a current is applied; And
A Hall sensor disposed between the rotor member and the magnet and disposed at an upper portion of the magnet for measuring a position of the rotor;
And the rotor position measuring device. 제1항에 있어서,
상기 로터 부재는,
상기 도선을 감는 권선형 또는 자석을 착자하는 착자형인 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.The method according to claim 1,
The rotor member includes:
Wherein the rotor is wound in a winding shape for winding the conductor or in a magnet shape for magnetizing the magnet. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 마그넷 및 로터 부재는,
상기 로터의 내부 요인으로 인하여 발생되는 자기력 변화를 상쇄시키는 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The magnet and the rotor member may be made of,
Thereby canceling a magnetic force change caused by an internal factor of the rotor. 로터;
상기 로터의 관통공에 삽입된 샤프트;
상기 샤프트에 끼워져 상기 로터로부터 이격 배치된 차폐판;
상기 샤프트에 끼워져 상기 차폐판과 상기 샤프트가 마주하는 상기 차폐판의 배면에 배치되되, 상기 샤프트로부터 이격되어 배치된 센서용 마그넷; 및
상기 차폐판과 상기 마그넷의 도움을 받아 상기 로터의 위치를 측정하는 홀 센서;
를 포함하는 로터 위치 측정 장치.Rotor;
A shaft inserted into the through hole of the rotor;
A shield plate fitted to the shaft and spaced apart from the rotor;
A sensor magnet disposed on a rear surface of the shield plate sandwiched between the shield plate and the shaft, the sensor magnet being spaced apart from the shaft; And
A Hall sensor for measuring a position of the rotor with the help of the shield plate and the magnet;
And the rotor position measuring device. 제4항에 있어서,
상기 차폐판은, 판형 또는 쟁반형인 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.5. The method of claim 4,
Wherein the shield plate is a plate or tray type. 제5항에 있어서,
상기 차폐판은, 비 자성체 물질로 제작되는 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the shield plate is made of a non-magnetic substance material. 제5항에 있어서,
상기 마그넷은,
상기 판형의 차폐판 테두리를 따라 배치된 적어도 하나의 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.6. The method of claim 5,
The magnet may include:
And at least one magnet disposed along the rim of the plate-like shielding plate. 제5항에 있어서,
상기 마그넷은,
상기 쟁반형의 양 측면에 배치된 적어도 하나의 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.6. The method of claim 5,
The magnet may include:
And at least one magnet disposed on both sides of the tray type. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마그넷이 상기 차폐판의 배면에서 상기 샤프트로부터 이격되어 배치되면, 상기 로터에서 발생된 자기력이 자로를 형성하면서 상기 샤프트를 자화시키는 것을 막는 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.9. The method according to any one of claims 4 to 8,
Wherein when the magnet is disposed apart from the shaft at the back surface of the shield plate, the magnetic force generated in the rotor prevents magnetization of the shaft while forming a magnetic path. 제9항에 있어서,
상기 자기력은, 상기 로터의 자체에서 발생되는 자기력인 것을 특징으로 하는 로터 위치 측정 장치.10. The method of claim 9,
Wherein the magnetic force is a magnetic force generated by the rotor itself.
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