KR20190078176A - Generator - Google Patents

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김재연
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엘지전자 주식회사
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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    • H02K1/14Stator cores with salient poles

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Abstract

The present invention relates to a generator which increases efficiency of a generator by improving flux flow of a stator. According to the present invention, the generator comprises: a housing; a stator fixed to an inner circumference of the housing; and a rotor arranged in the stator and rotated by interaction with the stator. The stator includes: a yoke arranged to be in contact with the inner circumference of the housing and formed of isotropic materials; and a plurality of teeth protruding in a central direction of the inside along an inner circumference of the yoke and formed of anisotropic materials.

Description

발전기{GENERATOR}Generator {GENERATOR}

본 발명은 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이방성재질과 등방성재질의 결합으로 형성되는 고정자를 포함하는 발전기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a generator, and more particularly, to a generator including a stator formed of a combination of an anisotropic material and an isotropic material.

일반적인 전동기의 경우, 고정자 및 회전자 전기강판의 재질은 등방성(무방향성)인데, 이는 일정한 방향의 자속경로를 가지는 변압기와는 달리 전동기는 자속 경로 및 방향이 일정하지 않기 때문에 특정 방향으로 특성이 우수한 전기강판을 사용하기 어렵다. In general motors, the material of the stator and the rotor electrical steel is isotropic (non-directional). This is because unlike a transformer having a flux path in a certain direction, the electric motor has a characteristic It is difficult to use electric steel sheet.

전동기에서는 철손, 동손, 기계손 등 다양한 손실이 존재하는데, 철손의 경우 주파수의 자승에 비례하여 고속영역에서는 급격히 증가하게 되어 효율에 악영향을 미친다. In an electric motor, there are various losses such as iron loss, copper loss, and machine loss. In the case of iron loss, the efficiency is adversely affected by a rapid increase in the high speed region in proportion to the square of the frequency.

철손이 일어나는 이유는 여러가지가 있는데, 자기장의 세기를 결정하는 '자속밀도'가 감소하는 부분에서 손실이 일어나며, 특히, 등방성 재질의 전기강판을 사용하는 고정자에서는 자속의 흐름이 정체되어 철손이 주로 나타나는 문제가 있다. There are various reasons why steel loss occurs. In a stator using an electric steel sheet of an isotropic material, a flux is stagnated and iron loss is mainly caused by a loss in a portion where the " magnetic flux density " there is a problem.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 고정자의 자속흐름을 개선하여 발전기의 효율을 증대시키는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to increase the efficiency of the generator by improving the magnetic flux of the stator.

본 발명의 또 다른 과제는 복수의 구조로 체결되는 고정자의 신뢰성을 유지 및 개선하는 발전기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a generator that maintains and improves the reliability of the stator fastened with a plurality of structures.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발전기는, 하우징; 상기 하우징의 내둘레에 고정되는 고정자; 상기 고정자 내측에 배치되어 상기 고정자와의 상호작용에 의해 회전하는 회전자를 포함하고, 상기 고정자는, 상기 하우징 내둘레에 맞닿게 배치되고 등방성재질로 형성된 요크; 및 상기 요크의 내둘레를 따라 내측의 중심방향으로 돌출되며 이방성 재질로 형성된 복수의 치를 포함하여, 고정자의 자속의 흐름이 개선된다. In order to achieve the above object, a generator according to the present invention includes: a housing; A stator fixed to the inner periphery of the housing; And a rotor disposed inside the stator and rotated by interaction with the stator, wherein the stator comprises: a yoke formed to be in contact with a periphery of the housing and formed of an isotropic material; And a plurality of teeth protruding in an inner center direction along the inner circumference of the yoke and formed of an anisotropic material, so that the flow of the magnetic flux of the stator is improved.

본 발명에 따른 발전기의 상기 복수의 치 각각은, 상기 요크에서 돌출되고, 이방성 재질로 형성되는 넥과, 상기 넥에서 상기 회전자의 외부를 둘러싸는 방향으로 돌출되고, 등방성 재질로 형성된 치를 포함하여, 고정자의 자속의 흐름이 개선된된다.Each of the plurality of teeth of the generator according to the present invention includes a neck protruding from the yoke and formed of an anisotropic material and a tooth protruding from the neck in a direction surrounding the outer periphery of the rotor and formed of an isotropic material , The flow of the magnetic flux of the stator is improved.

본 발명에 따른 발전기의 상기 치와 상기 요크는 서로 맞닿는 부분에서 서로 상응하는 구조의 체결돌기와 체결홈이 형성되어, 고정자가 안정적인 구조를 가질 수 있다. The teeth of the generator according to the present invention and the yoke are formed with coupling projections and coupling grooves corresponding to each other at portions where the teeth and the yokes are in contact with each other so that the stator can have a stable structure.

본 발명에 따른 발전기의 상기 복수의 치 각각은, 상기 요크에서 일정간격 이격배치되어 상기 회전자의 외둘레를 감싸는 형태를 가지며, 등방성 재질로 형성된 슈; 일단에서 상기 슈와 맞닿고, 요크방향으로 연장되며, 이방성 재질로 형성된 제1넥; 상기 제1넥과 상기 요크 사이에 배치되고, 상기 요크방향으로 갈수록 중심이 멀어지도록 형성되며, 이방성 재질로 형성된 한 쌍의 제2넥을 포함하여, 고정자의 자속의 흐름이 개선된다.Each of the plurality of teeth of the generator according to the present invention includes a shoe formed of an isotropic material having a shape spaced apart from the yoke by a predetermined distance to surround the outer circumference of the rotor, A first neck which is in contact with the shoe at one end and extends in the yoke direction and is formed of an anisotropic material; And a pair of second necks formed of an anisotropic material so as to be spaced apart from each other in the yoke direction, thereby improving the flow of the magnetic flux of the stator.

본 발명에 따른 발전기의 상기 한 쌍의 제2넥 각각은 사다리꼴 형태를 가지며, 윗변이 상기 제1넥과 맞닿고, 아래변이 상기 요크와 맞닿게 배치되어, 고정자의 자속의 흐름이 개선된다.Each of the pair of second necks of the generator according to the present invention has a trapezoidal shape, the upper side abuts the first neck, and the lower side abuts the yoke, thereby improving the flow of the magnetic flux of the stator.

본 발명에 따른 발전기는 인접하게 배치되는 한 쌍의 치 사이에 배치되어, 일측단부가 한 쌍의 치 중 하나의 치의 슈와 맞닿게 배치되고, 타측단부가 한 쌍의 치 중 다른 하나의 치의 슈와 맞닿게 배치되는 체결보강부재를 더 포함하여, 고정자가 안정적인 구조를 가질 수 있다. A generator according to the present invention is disposed between a pair of teeth disposed adjacent to each other so that one end of the generator is disposed in contact with a shoe of one tooth of a pair of teeth, So that the stator can have a stable structure.

본 발명에 따른 발전기의 상기 체결보강부재는 이방성재질로 형성되어, 고정자의 자속흐름이 개선된다. The engagement reinforcing member of the generator according to the present invention is formed of an anisotropic material, so that the magnetic flux of the stator is improved.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 발전기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.According to the generator of the present invention, there is one or more of the following effects.

첫째, 고정자에서 자속이 일정한 영역에서는 이방성 재질의 전기강판을 사용하여 자속의 흐름을 개선하여, 자속포화영역을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. First, in an area where the magnetic flux is constant in the stator, anisotropic electric steel sheet is used to improve the flow of the magnetic flux, thereby reducing the magnetic flux saturation region.

또한, 자속포화영역이 감소함에 따라 철손이 감소하여 발전기 효율이 증대될 수 있다. Also, as the flux saturation region decreases, iron loss decreases and the generator efficiency can be increased.

둘째, 본 발명의 고정자의 복수의 구성이 체결돌기 및 체결홈으로 체결되며, 체결보강부재를 포함하여, 고정자가 안정적인 구조를 가짐으로써, 발전기의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다. Secondly, the plurality of constructions of the stator of the present invention are fastened by the fastening protrusions and the fastening grooves, and the stator has a stable structure including the fastening reinforcement member, thereby improving the reliability of the generator.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 고정자 및 회전자를 포함하는 발전기를 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 고정자, 코일 및 회전자의 배치를 도시한 도면이다.
도 3는 일반적인 고정자에 나타나는 자력선도를 나타낸 도면이다.
도 4a는 일반적인 고정자를 도시한 도면이다.
도 4b는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 고정자를 도시한 도면이다.
도 4c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고정자를 도시한 도면이다.
도 4d는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정자를 도시한 도면이다.
1 is a diagram illustrating a generator including a stator and a rotor according to one embodiment of the present invention.
2 is a view showing the arrangement of a stator, a coil, and a rotor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing magnetic force lines shown in a general stator.
4A is a view showing a general stator.
4B is a view illustrating a stator according to one embodiment of the present invention.
4C is a view illustrating a stator according to another embodiment of the present invention.
4D is a view illustrating a stator according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 발전기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings for explaining a generator according to embodiments of the present invention.

<발전기의 구성><Generator Configuration>

도 1는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 고정자 및 회전자를 포함하는 발전기를 도시한 도면이다. 도 2은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 고정자, 코일 및 회전자의 배치를 도시한 도면이다. 도 3는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 고정자에서의 자속분포를 도시한 도면이다. 도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 고정자의 구조를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a generator including a stator and a rotor according to one embodiment of the present invention. 2 is a view showing the arrangement of a stator, a coil, and a rotor according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a magnetic flux distribution in a stator according to one embodiment of the present invention. 4A to 4D are views showing the structure of a stator according to various embodiments of the present invention.

이하에서는 먼저, 도 1 내지 도 3를 참조하여, 본 실시예에 따른 발전기와 발전기 내부구성을 설명한다. Hereinafter, the internal construction of the generator and the generator according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

발전기(100)는 엔진(14)의 출력축에 회전자가 연결되어 출력축의 회전시 전력을 생산하고, 생산된 전력을 전력선을 통해 열병합 발전기가 설치된 건물 내의 조명이나 가전기기 등의 전력 소비기기로 공급할 수 있다.The generator 100 is connected to the output shaft of the engine 14 to produce electric power at the time of rotation of the output shaft. The generated electric power can be supplied to a power consumption device such as a lighting device or a household appliance installed in the cogeneration generator through a power line have.

발전기(100)에서 생산된 전력은 전력선을 통해 전력 소비기기로 직접 공급되거나, 발전기(100)에 연결된 배터리(미도시)에 축전된 후 배터리에서 전력 소비기기와 엔진(14)으로 공급될 수 있다.Power generated by the generator 100 may be supplied directly to the power consuming device via a power line or may be stored in a battery (not shown) connected to the generator 100 and then supplied from the battery to the power consuming device and the engine 14 .

발전기(100)는 발전기가 구동함에 따라 발생하는 동손, 기계손, 철손, 영구자석와전류손 등의 손실에 의한 열이 발생한다. 이렇게 발생한 열을 냉각하기 위해 본 실시예에 따른 발전기(100)는 냉각팬(150)을 구동하여 외부공기를 발전기(100) 내부로 유동시켜 내부를 냉각하도록 하고 있다. The generator 100 generates heat due to loss of mechanical damage, mechanical hand, iron loss, permanent magnet, and current and the like caused by the generator being driven. In order to cool the generated heat, the generator 100 according to the present embodiment drives the cooling fan 150 to flow outside air into the generator 100 to cool the inside thereof.

본 실시예에 따른 발전기(100)는 회전자(140)와 샤프트(142)로 연결되고, 회전으로 발전기(100) 내부의 공기를 강제로 유동시키는 냉각팬(150)을 더 포함할 수 있다. 냉각팬(150)의 작동으로 외부의 공기가 발전기(100) 내부로 유동하여, 고정자(120) 및 회전자(140)를 냉각시킨다. The generator 100 according to the present embodiment may further include a cooling fan 150 connected to the rotor 140 and the shaft 142 to forcibly flow the air inside the generator 100 by rotation. External air flows into the generator 100 through the operation of the cooling fan 150 to cool the stator 120 and the rotor 140.

본 실시예에 따른 냉각팬(150)은 하우징(110) 내측에 배치될 수 있다. 냉각팬(150)은 축류팬으로 하우징의 전면벽(114) 또는 후면벽(116)에 형성된 유동홀을 통해 외부공기를 유입시키고, 내부공기를 외부로 유동시킨다.The cooling fan 150 according to the present embodiment may be disposed inside the housing 110. The cooling fan 150 allows external air to flow through the flow holes formed in the front wall 114 or the rear wall 116 of the housing by the axial flow fan and to flow the internal air to the outside.

본 실시예에 따른 발전기(100)는 외부공기를 발전기 내측으로 이동시켜, 발전기(100)의 고정자(120), 회전자(140) 및 코일(132)을 냉각시킨다. 본 실시예에 따른 발전기(100)는 내부가 중공이고 원통형의 외형을 형성하는 하우징(110), 하우징(110) 내측에 배치되고, 하우징(110)의 내둘레에 고정되는 고정자(120), 고정자(120) 내측에 배치되어 고정자(120)와의 상호작용에 의해 회전하는 회전자(140) 및 하우징(110) 내측에 배치되고 발전기(100)에서 발생하는 손실에 의한 발열을 냉각하는 냉각팬(150)을 포함한다. The generator 100 according to the present embodiment moves outside air to the inside of the generator to cool the stator 120, the rotor 140 and the coil 132 of the generator 100. The generator 100 according to the present embodiment includes a housing 110 having a hollow interior and forming a cylindrical outer shape, a stator 120 disposed inside the housing 110 and fixed to the inner periphery of the housing 110, A rotor 140 disposed inside the housing 120 and rotated by interaction with the stator 120 and a cooling fan 150 disposed inside the housing 110 for cooling the heat generated by the loss occurring in the generator 100 ).

하우징(110)은 내측에 고정자(120) 및 회전자(140)가 수용되는 공간을 형성한다. 하우징(110)은 내측에 냉각팬(150)이 배치되는 공간을 형성할 수 있다. 하우징(110) 내부에는 회전자(140)와 연결되는 샤프트(142)가 하우징(110)을 관통하며 배치된다. 하우징(110)은 내부가 중공인 원통형 형상을 가질 수 있다. The housing 110 forms a space in which the stator 120 and the rotor 140 are accommodated. The housing 110 may define a space in which the cooling fan 150 is disposed. Inside the housing 110, a shaft 142 connected to the rotor 140 is disposed through the housing 110. The housing 110 may have a cylindrical shape with a hollow interior.

하우징(110)은 둘레면을 형성하는 외주벽(112), 외주벽(112)의 전면과 후면에 배치되는 전면벽(114)과 후면벽을 포함할 수 있다. 전면벽(114)와 후면벽(116)에는 냉각팬(150)에 의해 유동하는 공기가 관통하는 유동홀이 형성될 수 있다. 샤프트(142)는 양단이 전면벽(114)과 후면벽(116) 각각에 회전가능하게 지지될 수 있다.The housing 110 may include an outer circumferential wall 112 defining a circumferential surface, a front wall 114 disposed on the front and back surfaces of the outer circumferential wall 112, and a rear wall. The front wall 114 and the rear wall 116 may be formed with flow holes through which the air flowing by the cooling fan 150 passes. The shaft 142 may be rotatably supported at both ends of the front wall 114 and the rear wall 116, respectively.

본 실시예에 따른 발전기(100)는 하우징(110) 내둘레에 맞닿게 배치되며, 고정되는 고정자(120)와 고정자(120) 내측에서 회전가능하게 배치되는 회전자(140)를 포함한다. 본 실시예에 따른 발전기(100)는 회전자(140)와 연결되어 회전자(140)의 회전력을 전달하는 샤프트(142)와, 하우징(110) 내측에 배치되어, 샤프트(142)를 지지하는 베어링(118)을 더 포함할 수 있다. 상기 베어링은 전면벽(114) 및/또는 후면벽(116)에 배치될 수 있다. The generator 100 according to the present embodiment includes a stator 120 fixed to a periphery of the housing 110 and a rotor 140 rotatably disposed inside the stator 120. The generator 100 according to the present embodiment includes a shaft 142 connected to the rotor 140 to transmit the rotational force of the rotor 140 and a shaft 142 disposed inside the housing 110 for supporting the shaft 142 And may further include a bearing 118. The bearings may be disposed on the front wall 114 and / or the rear wall 116.

샤프트(142)는 자속이 흐르지 않는 비자성체 재질로 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 샤프트(142)는 STS재질 일 수 있다. The shaft 142 may be made of a nonmagnetic material that does not flow magnetic flux. The shaft 142 according to the present embodiment may be an STS material.

본 실시예에 따른 회전자(140)는, 상기 고정자(120)의 내부에 회전이 가능하게 설치되고, 회전시 자력 에너지를 이용하여 상기 코일(132)들에 전류를 발생시킬 수 있는 영구 자석이 설치되는 원기둥 형상의 구조체일 수 있다.The rotor 140 according to the present embodiment includes a permanent magnet rotatably installed in the stator 120 and capable of generating current in the coils 132 by using magnetic energy during rotation It may be a cylindrical structure to be installed.

본 실시예에 따른 발전기(100)는 고정자(120)에 권선된 코일(132)을 포함한다. 고정자(120)는 회전자(140)의 외둘레를 둘러싸는 형태로 배치된다. The generator 100 according to the present embodiment includes a coil 132 wound on a stator 120. The stator 120 is disposed so as to surround the outer circumference of the rotor 140.

고정자(120)는, 링형상을 가지며 하우징의 내둘레에 배치되는 요크(122)와, 요크(122)의 내둘레를 따라 내측의 중심방향으로 돌출된 복수의 치(124)를 포함할 수 있다. The stator 120 may include a yoke 122 having a ring shape and disposed on the inner circumference of the housing and a plurality of teeth 124 projecting toward the inner center along the inner circumference of the yoke 122 .

본 실시예에 따른 요크(122)는 외둘레가 하우징(110)의 내둘레와 면접하게 배치된다. 요크(122)의 외둘레는 하우징(110)의 내둘레와 전체적으로 면접하여, 고정자(120)에서 발생하는 열을 하우징으로 전도시킨다. 본 실시예에 따른 요크(122)에는 냉각팬(150)에 의해 유동하는 공기가 통과하는 공기통로(130)가 형성될 수 있다. The yoke 122 according to the present embodiment is arranged so that its outer circumference is in contact with the inner circumference of the housing 110. [ The outer circumference of the yoke 122 is entirely in contact with the inner circumference of the housing 110 to conduct heat generated in the stator 120 to the housing. The air passage 130 through which the air flowing by the cooling fan 150 passes may be formed in the yoke 122 according to the present embodiment.

본 실시예에 따른 요크(122)에는 9개의 치(124)가 요크(122) 내측으로 돌출형성된다. 본 실시예에 따른 고정자(120)의 요크(122) 내둘레에는 9개의 치가 돌출된다. 이는 하나의 실시예에 따른 것으로 요크(122)의 크기 또는 권선되는 코일 등을 고려하여 돌출되는 치(124)의 개수가 변경될 수 있다.In the yoke 122 according to the present embodiment, nine teeth 124 are formed so as to protrude inward of the yoke 122. Nine teeth are projected around the inner circumference of the yoke 122 of the stator 120 according to the present embodiment. This is according to one embodiment, and the number of teeth 124 projected in consideration of the size of the yoke 122 or the coil to be wound can be changed.

복수의 치(124)는 등간격으로 형성될 수 있다. 복수의 치 각각은 요크에서 돌출된 넥(126)과 넥(126)에서 마그네트 일부를 둘러싸는 방향으로 돌출된 슈(128)를 포함할 수 있다. 슈(128)는 넥(126)의 단부에서 서로 반대되는 양방향으로 돌출형성된다. 슈(128)는 회전자(140)의 외둘레에 대향하게 배치된다. 고정자(120)의 내측에 배치된 복수의 슈(128)는 전체적으로 회전자(140)의 외둘레에 대응하는 형상을 형성한다. The plurality of teeth 124 may be formed at regular intervals. Each of the plurality of teeth may include a neck 126 protruding from the yoke and a shoe 128 protruding in a direction surrounding a portion of the magnet at the neck 126. The shoe 128 is protruded in opposite directions opposite to each other at an end of the neck 126. The shoe 128 is arranged to face the outer circumference of the rotor 140. A plurality of shoe (s) 128 disposed inside the stator 120 generally form a shape corresponding to the outer circumference of the rotor 140.

고정자(120)는 복수의 치(124) 사이에 코일(132)이 권선되는 공간이 형성된다. 코일(132)은 복수의 치(124) 각각에 둘러싸도록 배치될 수 있다. 복수의 치(124) 사이에 코일(132)이 권선되더라도, 공기가 유동할 수 있는 틈(133)이 형성된다. The stator 120 has a space in which the coil 132 is wound between the plurality of teeth 124. The coil 132 may be disposed so as to surround each of the plurality of teeth 124. Even if the coil 132 is wound between the plurality of teeth 124, a gap 133 through which air can flow is formed.

이하에서는 도 4a 내지 도 4d를 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 고정자의 구조 및 재질을 설명한다. Hereinafter, the structure and materials of the stator according to various embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 4A to 4D.

도 4a를 참조하면, 본 실시예에 따른 고정자는 등방성 전기강판과 이방성 전기강판으로 구성될 수 있다. 본 실시예에 따른 요크(122a)는 치(124a)와 다른 재질로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 요크(122a)는 등방성 재질의 전기강판을 사용하고, 치(124a)는 이방성 재질의 전기강판을 사용할 수 있다. Referring to FIG. 4A, the stator according to the present embodiment may be composed of an isotropic electrical steel sheet and an anisotropic electrical steel sheet. The yoke 122a according to the present embodiment may be formed of a material different from the teeth 124a. The yoke 122a according to the present embodiment may use an electrical steel sheet of an isotropic material, and the teeth 124a may be an anisotropic electrical steel sheet.

본 실시예에 따른 치(124a)는 요크(122a)와 별개의 구성으로 결합될 수 있으며, 치(124a) 또는 요크(122a)에는 서로 맞닿는 부분에서 서로 상응하는 구조의 체결돌기(160)와 체결홈(162)이 형성될 수 있다. The tooth 124a according to the present embodiment can be coupled with the yoke 122a in a separate configuration. The tooth 124a or the yoke 122a has a fastening protrusion 160 having a structure corresponding to each other, Grooves 162 may be formed.

도 3를 참조하면, 고정자에서 형성되는 자속의 방향은 반경방향으로 형성된 치(124)부분에서는 치(124)의 연장되는 부분을 따라 형성되어 자속방향이 대략 일정하게 형성된다. Referring to FIG. 3, the direction of the magnetic flux formed in the stator is formed along the extending portion of the tooth 124 in the radially formed tooth 124, so that the direction of the magnetic flux is substantially constant.

구체적으로는, 치(124)의 넥(126)부분에서 자속방향이 대략 일정하게 형성됨을 알 수 있다. 반면, 요크(122)와 슈(128)에서는 넥(126)에 비해 자속방향이 일정하게 형성되지 않음을 알 수 있다. Specifically, it can be seen that the direction of the magnetic flux is formed to be substantially constant at the neck 126 portion of the tooth 124. On the other hand, in the yoke 122 and the shoe 128, the direction of the magnetic flux is not constant compared to the neck 126.

등방성 전기강판의 경우, 이방성 전기강판에 비해 자속흐름이 원활하지 못하므로, 자속방향이 일정한 부분에서는 이방성 전기강판을 사용하는 것이 자속의 흐름을 원활하게 할 수 있다. In the case of an isotropic electrical steel sheet, the flow of magnetic flux is not smooth as compared with anisotropic electrical steel sheet, so that the use of anisotropic electrical steel sheet can smooth the flow of magnetic flux at a portion where the magnetic flux direction is constant.

도 4b를 참조하면, 본 발명의 하나의 실시예에 따른 고정자(120)는 요크(122b)와 슈(128b)를 등방성 재질의 전기강판을 사용하고, 넥(126b)을 이방성 재질의 전기강판을 사용할 수 있다. 이 경우, 자속방향이 일정한 영역과 자속방향이 일정치 못한 영역을 더욱 세분화하여, 자속방향이 일정한 영역인 넥(126b)을 이방성재질의 전기강판을 사용하고, 자속방향이 일정치 못한 영역인 요크(122b)와 치(124b)의 슈(128b)부분을 등방성 재질의 전기강판을 사용한다. 4B, a stator 120 according to an embodiment of the present invention includes an electric steel plate of an isotropic material having a yoke 122b and a shoe 128b, and an electric steel plate of an anisotropic material using a neck 126b. Can be used. In this case, the region where the magnetic flux direction is constant and the region where the magnetic flux direction is not constant are further segmented, and the neck 126b, which is a region where the magnetic flux direction is constant, is made of an anisotropic electrical steel sheet, An electric steel sheet of an isotropic material is used as the shoe 128b portion of the teeth 122b and the teeth 124b.

본 실시예에 따른 고정자(120)의 요크(122b)와 넥(126b)은 서로 다른 구성으로 이루어지는 바, 체결돌기(160)와 체결홈(162)의 구조를 통해 체결될 수 있다. 또한, 넥(126b)과 슈(128b) 역시, 서로 다른 구성으로 이루어지는 바, 체결돌기(164)와 체결홈(166)의 구조를 통해 체결될 수 있다. The yoke 122b and the neck 126b of the stator 120 according to the present embodiment have different configurations and can be fastened through the structure of the fastening protrusion 160 and the fastening groove 162. [ The neck 126b and the shoe 128b also have different configurations and can be fastened through the structure of the fastening protrusion 164 and the fastening groove 166. [

도 4c를 참조하면, 본 실시예에 따른 요크(122c)와 슈(128c)는 등방성 재질의 전기강판으로 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 고정자(120)는 이방성 재질의 전기강판으로 형성된 복수의 넥을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4C, the yoke 122c and the shoe 128c according to the present embodiment may be formed of an electrical steel sheet of an isotropic material. The stator 120 according to the present embodiment may include a plurality of necks formed of an anisotropic electrical steel sheet.

본 실시예에 따른 고정자(120)는 슈(128c)와 체결되며, 요크(122c) 방향으로 직선방향으로 연장되는 제1넥(126c1)과, 제1넥(126c1)과 요크(122c) 사이에 배치되고, 제1넥(126c1)의 중심을 따라 형성된 중심선(X-X’)을 기준으로 경사지게 배치되는 한 쌍의 제2넥(126c2, 126c3)을 포함한다. 제2넥(126c2, 126c3)은 사다리꼴 형태를 가지는 이방성재질의 전기강판일 수 있다. 한 쌍의 제2넥(126c2, 126c3)은 길이가 짧은 윗변이 제1넥(126c1)과 맞닿고, 길이가 긴 아래변이 요크(122c)에 맞닿게 배치될 수 있다. The stator 120 according to the present embodiment includes a first neck 126c1 fastened to the shoe 128c and extending in a linear direction in the direction of the yoke 122c and a second neck 126c2 extending between the first neck 126c1 and the yoke 122c And a pair of second necks 126c2, 126c3 arranged obliquely with respect to a center line X-X 'formed along the center of the first neck 126c1. The second necks 126c2 and 126c3 may be an anisotropic electrical steel sheet having a trapezoidal shape. The pair of second necks 126c2 and 126c3 may be disposed such that the short upper side abuts the first neck 126c1 and the longer lower side abuts the yoke 122c.

본 실시예에 따른 고정자(120)는 슈(128c)와 제1넥(126c1)이 맞닿는 부분에서 서로 간을 체결하기 위한 체결돌기(164)와 체결홈(166)이 형성될 수 있다. 제1넥(126c1)은 제2넥(126c2) 또는 제3넥(126c3)과 맞닿는 부분에서 서로 간을 체결하기 위한 체결돌기(160b, 160d)와 체결홈(162b, 162d)가 형성될 수 있다. 또한, 요크(122c)는 제2넥(126c2) 또는 제3넥(126c3)과 맞닿는 부분에서 서로 간을 체결하기 위한 체결돌기(160a, 160c)와 체결홈(162a, 162c)가 형성될 수 있다.The stator 120 according to the present embodiment may have a fastening protrusion 164 and a fastening groove 166 for fastening the shoe 128c to the first neck 126c1. The first neck 126c1 may have fastening protrusions 160b and 160d and fastening grooves 162b and 162d for fastening the first neck 126c1 to the second neck 126c2 or the third neck 126c3 . The yoke 122c may be formed with fastening protrusions 160a and 160c and fastening grooves 162a and 162c for fastening each other at a portion where the yoke 122c contacts the second neck 126c2 or the third neck 126c3 .

도 4d를 참조하면, 본 실시예에 따른 고정자(120)는 요크(122d), 넥(126d) 및 슈(128d)의 체결구조를 강화하는 체결보강부재(134)를 더 포함한다. 본 실시예에 따른 체결보강부재(134)는 인접하게 배치되는 두개의 치(124d, 124d’) 사이에 배치된다. 본 실시예에 따른 체결보강부재(134)는 일측단부와 타측단부가 인접하게 배치된 서로 다른 치의 슈(128d, 128d’) 각각에 맞닿는다. 본 실시예에 따른 체결보강부재(134)는 슈(128d)의 외측면으로부터 넥(126d1, 126d3)을 따라 연장되고, 요크(122d)의 내측면과 맞닿으며, 타측의 넥(126d2’, 126d1’)을 따라 연장되며, 타측의 슈(128d’)의 외측면에 맞닿는다. 본 실시예에 따른 체결보강부재(134)는 이방성 재질의 전기강판을 사용할 수 있다. 4D, the stator 120 according to the present embodiment further includes a tightening reinforcing member 134 for strengthening the fastening structure of the yoke 122d, the neck 126d and the shoe 128d. The tightening reinforcing member 134 according to the present embodiment is disposed between two adjacent teeth 124d and 124d '. The tightening reinforcing member 134 according to the present embodiment abuts each of the teeth of different teeth 128d and 128d ', one end and the other end of which are disposed adjacent to each other. The tightening reinforcing member 134 according to the present embodiment extends from the outer surface of the shoe 128d along the necks 126d1 and 126d3 and abuts the inner surface of the yoke 122d while the other neck 126d2 ' 'And abuts the outer surface of the shoe 128d' on the other side. The fastening reinforcing member 134 according to the present embodiment can use an anisotropic electrical steel sheet.

본 실시예에 따른 체결보강부재(134)는 인접하게 배치된 한 쌍의 치(124d, 124d’) 사이에서 끼워지는 방식으로 배치되어, 치(124d, 124d’)와 요크(122d)의 체결관계를 보강하는 기능을 할 수 있다. The tightening reinforcing member 134 according to the present embodiment is disposed in such a manner as to be sandwiched between a pair of adjacent teeth 124d and 124d 'so that the fastening relationship between the teeth 124d and 124d' and the yoke 122d As shown in FIG.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It should be understood that various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention.

100 : 발전기 110 : 하우징
120 : 고정자 122 : 요크
124 : 치 126 : 넥
128 : 슈 130 : 공기통로
132 : 코일 134 : 체결보강부재
140 : 회전자 142 : 샤프트
150 : 냉각팬
100: generator 110: housing
120: stator 122: yoke
124: tooth 126: neck
128: Shu 130: Air passage
132: coil 134: tightening reinforcing member
140: Rotor 142: Shaft
150: Cooling fan

Claims (7)

하우징;
상기 하우징의 내둘레에 고정되는 고정자;
상기 고정자 내측에 배치되어 상기 고정자와의 상호작용에 의해 회전하는 회전자를 포함하고,
상기 고정자는,
상기 하우징 내둘레에 맞닿게 배치되고 등방성재질로 형성된 요크; 및
상기 요크의 내둘레를 따라 내측의 중심방향으로 돌출되며 이방성 재질로 형성된 복수의 치를 포함하는 발전기.
housing;
A stator fixed to the inner periphery of the housing;
And a rotor disposed inside the stator and rotated by interaction with the stator,
The stator comprises:
A yoke formed to be in contact with the periphery of the housing and formed of an isotropic material; And
And a plurality of teeth protruding in an inner center direction along an inner circumference of the yoke and formed of an anisotropic material.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 치 각각은,
상기 요크에서 돌출되고, 이방성 재질로 형성되는 넥과,
상기 넥에서 상기 회전자의 외부를 둘러싸는 방향으로 돌출되고, 등방성 재질로 형성된 치를 포함하는 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of teeth comprises:
A neck protruding from the yoke and formed of an anisotropic material;
And a tooth protruding from the neck in a direction to surround the outside of the rotor and formed of an isotropic material.
제 1 항에 있어서,
상기 치와 상기 요크는 서로 맞닿는 부분에서 서로 상응하는 구조의 체결돌기와 체결홈이 형성되는 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein the teeth and the yoke are formed with fastening projections and fastening grooves corresponding to each other at portions where the teeth and the yokes abut each other.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 치 각각은,
상기 요크에서 일정간격 이격배치되어 상기 회전자의 외둘레를 감싸는 형태를 가지며, 등방성 재질로 형성된 슈;
일단에서 상기 슈와 맞닿고, 요크방향으로 연장되며, 이방성 재질로 형성된 제1넥;
상기 제1넥과 상기 요크 사이에 배치되고, 상기 요크방향으로 갈수록 중심이 멀어지도록 형성되며, 이방성 재질로 형성된 한 쌍의 제2넥을 포함하는 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of teeth comprises:
A shoe formed of an isotropic material and spaced apart from the yoke by a predetermined distance to surround the outer circumference of the rotor;
A first neck which is in contact with the shoe at one end and extends in the yoke direction and is formed of an anisotropic material;
And a pair of second necks formed of an anisotropic material, the pair of necks being disposed between the first neck and the yoke, the center of the second neck being spaced apart from the yoke in the yoke direction.
제 4 항에 있어서,
상기 한 쌍의 제2넥 각각은 사다리꼴 형태를 가지며, 윗변이 상기 제1넥과 맞닿고, 아래변이 상기 요크와 맞닿게 배치되는 발전기.
5. The method of claim 4,
Wherein each of the pair of second necks has a trapezoidal shape, the upper side abuts the first neck, and the lower side abuts the yoke.
제 4 항에 있어서,
인접하게 배치되는 한 쌍의 치 사이에 배치되어, 일측단부가 한 쌍의 치 중 하나의 치의 슈와 맞닿게 배치되고, 타측단부가 한 쌍의 치 중 다른 하나의 치의 슈와 맞닿게 배치되는 체결보강부재를 더 포함하는 발전기.
5. The method of claim 4,
A pair of teeth disposed adjacent to each other, the one end of the pair of teeth being disposed to abut the shoe of one of the pair of teeth, and the other end of the pair of teeth being disposed to abut the shoe of the other one of the pair of teeth Further comprising a reinforcing member.
제 6 항에 있어서,
상기 체결보강부재는 이방성재질로 형성된 발전기.
The method according to claim 6,
Wherein the tightening reinforcing member is formed of an anisotropic material.
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