KR20190118887A - 센서모듈 및 그를 가지는 전동기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전동기 이동자의 위치검출에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정자에 대한 이동자의 이동위치를 검출하기 위한 센서모듈 및 그를 가지는 전동기에 관한 것이다.
본 발명은, 길이방향을 따라서 주기적인 치슬롯구조(110)를 갖는 고정자(100)와; 상기 고정자(100)의 상부에 위치하여 종자속에 의하여 상기 고정자(100)의 길이방향을 따라서 선형이동되는 이동자(200)와; 하나 이상의 쌍의 센서모듈(400)을 구비하여 상기 고정자(100)에 대한 상기 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하는 위치 검출용 센서시스템을 포함하는 선형 전동기 또는 대구경 회전 전동기 또는 이와 같은 구조의 전동기의 센서모듈(400)로서, 판상의 영구자석(410)과; 상기 영구자석(410)의 양면 중 상기 고정자(100)를 향하는 제1면의 양단에 간격을 두고 결합되는 한 쌍의 자성체 코어(420)들과; 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들 사이에 위치되어 상기 고정자(100)와의 상호작용에 의한 자속밀도변화를 검출하는 홀센서(431)를 포함하는 센서조립체(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서모듈을 개시한다.

Description

센서모듈 및 그를 가지는 전동기 {Sensor module, and motor having the same}
본 발명은, 전동기 이동자의 위치검출에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고정자에 대한 이동자의 이동위치를 검출하기 위한 센서모듈 및 그를 가지는 전동기에 관한 것이다.
전동기 이동자의 운동방향이 회전형인지 선형인지에 따라 회전형 전동기와 선형전동기로 나눌 수 있다. 개념적으로 회전형 전동기를 직선형으로 펼쳐서 구동하는 방식을 선형 전동기라고 하며 그 중에서도 자속이 만드는 평면과 이동하는 방향이 같은 평면상에 있으면 종자속 전동기, 자속이 만드는 평면과 이동하는 방향이 수직이면 횡자속 전동기라고 한다.
전동기 이동자의 위치를 검출하는 방법은 광학식 또는 자기식 엔코더, 바코더, 홀센서 등을 이용할 수 있는데, 회전형 전동기에 비해 선형 전동기는 위치검출 센서가 상대적으로 제약적이고 고가이다.
회전형 전동기의 직경이 1m에 다다르거나 그 이상이 되는 대구경의 경우에는 일반적인 회전형 엔코더를 사용하기 어려우므로, 선형전동기에서 사용하는 위치검출과 같은 방법을 사용해야 한다. 따라서 앞으로 언급되는 '전동기'는 회전형과 선형을 모두 포함한다.
선형전동기 이동자의 위치검출을 위해 영구자석과 코어 및 홀센서로 구성된 '자기 센서'를 이용하여 전동기 이동자의 이동 시 고정자 치 슬롯 또는 이와 같은 구조에 의해 발생하는 누설자속의 변화분을 검출하는 방법이 존재한다.((특허문헌 1) KR10-2010-0043803 A)
그러나, 종래기술은 종자속 전동기가 자석의 흐름과 이동자의 이동방향이 평행하여 기존의 위치 검출용 자기센서를 이용하게 되면 이동자로부터 생성되는 누설자속이 위치 검출용 자기센서에 영향을 미치게 되어 누설자속의 변화분을 검출하는데 정확도와 신뢰도가 떨어지는 문제점을 고려하지 않았다.
또한, 홀센서를 위치 검출용 자기센서의 코어 사이에 위치시키기 위한 구체적인 제작 방법과 이동자와 고정자의 상호간에 발생되는 종자속이 홀센서에 주는 영향을 최소화할 수 있는 홀센서의 위치에 대한 제한이 존재하지 않았다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종자속 전동기 이동자에서 발생한 누설자속이 위치 검출용 자기센서에 미치는 영향을 최소화하여 위치검출에 대한 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 센서모듈 및 그를 가지는 전동기를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 길이방향을 따라서 주기적인 치슬롯형태(110)를 갖는 고정자(100)와; 상기 고정자(100)의 상부에 위치하여 종자속에 의하여 상기 고정자(100)의 길이방향을 따라서 선형이동되는 이동자(200)와; 하나 이상의 쌍의 센서모듈(400)을 구비하여 상기 고정자(100)에 대한 상기 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하는 위치 검출용 센서시스템을 포함하는 전동기의 센서모듈(400)로서, 판상의 영구자석(410)과; 상기 영구자석(410)의 양면 중 상기 고정자(100)를 향하는 제1면의 양단에 간격을 두고 결합되는 한 쌍의 자성체 코어(420)들과; 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들 사이에 위치되어 상기 고정자(100)와의 상호작용에 의한 자속밀도변화를 검출하는 홀센서(431)를 포함하는 센서조립체(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서모듈을 개시한다.
상기 센서모듈은, 비자성체 재질을 가지며 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들과 결합되도록 설치되어 상기 홀센서(431)를 지지하는 하나 이상의 홀센서지지부(432)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 홀센서(431)는, 상기 영구자석(410)의 제1면에 접하도록 설치될 수 있다.
상기 센서모듈은, 상기 영구자석(410)의 제1면의 반대면인 제2면에, 상기 이동자(200) 및 상기 고정자(100) 상호 간에 발생되는 종자속이 상기 홀센서(431)에 영향을 미치는 것을 방지하도록 자성체 커버부재(440)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 센서모듈은, 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들이 외부로 노출되도록 상기 센서조립체(430)가 삽입설치되는 하우징(450)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 하우징(450)은, 상기 홀센서(431)와 전기적으로 연결되는 PCB부재(433)가 상기 센서조립체(430)의 일측에 설치될 수 있다.
본 발명은 또한, 길이방향을 따라서 주기적인 치차(110)를 갖는 고정자(100)와; 상기 고정자(100)의 상부에 위치하여 종자속에 의하여 상기 고정자(100)의 길이방향을 따라서 이동되는 이동자(200)와; 상기 고정자(100)에 대한 상기 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하는 위치 검출용 센서시스템을 포함하며, 상기 위치 검출용 센서시스템은, 상기 이동자(200)와 함께 이동되도록 설치되며 상기 고정자(100)의 일측에 상호간에 90°위상차가 나도록 상기 고정자의 길이방향을 따라서 배치되며 각각 사인파와 코사인파를 출력하는 하나 이상의 쌍의 센서모듈로서, 상기와 같은 구성을 가지는 하나 이상의 쌍의 센서모듈(400)과; 상기 이동자(200)에 설치되어 상기 이동자(200) 및 상기 고정자(100) 상호간에 발생되는 종자속이 상기 한 쌍의 센서모듈(400)에 영향을 주는 것을 차단하는 자기차폐 플레이트(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기를 개시한다.
본 발명에 따른 센서모듈 및 전동기는, 이동자 및 고정자 상호 간에 발생되는 종자속이 위치 검출용 자기센서를 구성하는 홀센서에 미치는 영향을 최소화하여, 즉 전고조파왜곡률(Total Harmonic Distortion, THD)이 가장 낮게 함으로써 위치 검출 결과에 대한 정확도를 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
특히, 종자속 전동기의 경우 발생할 수 있었던 이동자의 이동방향에 대한 누설자속 등의 홀센서에 영향을 미치는 요소들을 자기차폐 플레이트를 통해 차단함으로써 센서의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
또한, 센서모듈 내에 이동자 및 고정자 상호간에 발생되는 종자속이 센서모듈에 영향을 주는 것을 차단하기 위해 자성체 커버를 추가로 포함함으로써 홀센서에 대한 종자속의 영향을 차단할 수 있다.
또한, 센서모듈에서 자성체 코어 사이의 홀센서 위치에 따라 위치검출에 영향을 줄 수 있는 바, 가장 정확도가 높은 정중앙에 홀센서를 위치시킬 수 있도록 홀센서지지부를 추가로 포함함으로써 위치 검출의 정확도를 높일 수 있다.
또한, PCB부재를 포함하는 하우징을 이용하여 홀센서를 고정시킴으로써 위치검출에 대한 정확도를 높일 수 있음과 동시에 제작이 용이하여 생산성이 향상시킬 수 있다.
도 1a 및 도 1b는, 각각 고정자의 종류에 따른 종자속 전동기의 예들을 보여주는 사시도이다.
도 2는, 도 1a에 도시된 전동기의 이동자의 이동방향에 대하여 발생하는 누설자속을 보여주는 개요도이다.
도 3a 및 도 3b는, 본 발명에 따른 전동기의 예들을 보여주는 평면도 및 사시도이다.
도 4는, 도 3a의 전동기의 센서모듈의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 5는, 도 3a의 전동기의 센서모듈의 다른 예를 보여주는 평면도이다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는, 도 3a의 전동기의 센서모듈의 다른 예를 보여주는 도면들로서, 도 6a는, 사시도, 도 6b는 저면도, 도 6c는 평면도이다.
이하 본 발명에 따른 센서모듈 및 전동기에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전동기는, 길이방향을 따라서 주기적인 치차(110)를 갖는 고정자(100)와; 고정자(100)의 상부에 위치하여 종자속에 의하여 고정자(100)의 길이방향을 따라서 선형이동되는 이동자(200)와; 고정자(100)에 대한 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하는 위치 검출용 센서시스템을 포함한다.
여기서 본 발명에 따른 구조를 가지는 전동기는, 선형 전동기, 대구경 회전 전동기 또는 이와 같은 구조를 가지는 전동기이면 모두 적용이 가능하다.
상기 고정자(100)는, 길이방향-회전 전동기의 경우 원주방향-을 따라서 주기적인 치차(110)를 갖는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
또한, 상기 고정자(100)의 치차(110)는 고정자(100)의 일측 또는 양측에 배치될 수 있으며, 치차(110)를 자성체로 구성하고 비자성체로 치차(110)의 빈 부분을 구성하여 외관상으로는 평편한 형태의 고정자(100)를 형성할 수 있다.
상기 이동자(200)는, 고정자(100)의 상부에 위치하여 코일(210)과 영구자석(220)에 의한 종자속에 의하여 고정자(100)의 길이방향을 따라서 선형이동되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 이동자(200)는, 고정자(100)와 대응되도록 도 1a 또는 도 1b와 같이 일측 또는 양측에 배치될 수 있으며, 단상이나 2상뿐만 아니라 다상의 이동자일 수도 있다.
상기 위치 검출용 센서시스템은, 고정자(100)에 대한 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
자기센서의 영구자석에서 발생하는 자속의 크기와 방향은 자기센서와 치차 구조를 갖는 고정자의 상대 위치에 따라 자기저항이 변하기 때문에 이를 이용하여 고정자(100)에 대한 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하여 이동자(200)의 정확한 위치를 얻을 수 있다.
상기 위치 검출용 센서시스템은, 이동자(200)와 함께 이동되도록 설치되며 고정자(100)의 일측에 상호간에 90°위상차가 나도록 고정자의 길이방향을 따라서 배치되며 각각 사인파와 코사인파를 출력하는 하나 이상의 쌍의 센서모듈(400)을 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
정현파를 이용하여 정확도가 높은 위치를 검출하기 위하여 상기 센서모듈(400)이 한 쌍으로 이루어지고 각각 사인파와 코사인파를 출력함에 따라 고정자(100)에 대한 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출할 수 있다.
예로서, 상기 센서모듈(400)은, 도 4와 같이 자기차폐 플레이트(300)를 사이에 두고 이동자(200)와 나란히 결합하여 이동자(200)와 함께 이동하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
특히, 위치 검출의 오차를 줄이기 위해 상기 센서모듈(400)의 위치를 고정자(100)의 표면에서의 누설자속이 0.1mT 이하인 위치에 배치하도록 할 수 있다.
상기 센서모듈(400)은, 판상의 영구자석(410)과 영구자석(410)의 양면 중 고정자(100)를 향하는 제1면의 양단에 간격을 두고 결합되는 한 쌍의 자성체 코어(420)들과 한 쌍의 자성체 코어(420)들 사이에 위치되어 고정자(100)와의 상호작용에 의한 자속밀도변화를 검출하는 홀센서(431)를 포함하는 센서조립체(430)를 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 영구자석(410)에서 발생하는 자속의 크기와 방향이 자기센서와 치차(110) 구조를 갖는 고정자(100)의 상대 위치에 따라 변함에 따라 전동기의 위치를 검출할 수 있는 것인바, 상기 영구자석(410)은 판상의 구조로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 직육면체 형태의 영구자석(410)을 이용하면 제작이 용이하고, 센서모듈의 다른 구성들과의 결합에 용이할 수 있다.
상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들은, 영구자석(410)의 양면 중 고정자(100)를 향하는 제1면에 배치되는 구조로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들은, 사각기둥의 형태로 영구자석(410)의 제1면에 결합되어 형성될 수 있고, 영구자석(410)의 양단에 맞추어 나란히 배치될 수 있다.
특히, 영구자석(410)의 양단에 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들이 맞춰지지 않고, 이를 초과하는 너비를 가지게 되면 이로 인해 홀센서에서 검출되어야 할 자속밀도 값이 낮아질 수 있으므로 영구자석(410)의 양단에 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들이 맞춰지도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 홀센서(431)는, 자기장의 세기에 따라 전압이 변하는 소자로서 한 쌍의 자성체 코어(420)들 사이에 위치하는 것으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 센서조립체(430)는, 영구자석(410), 한 쌍의 자성체 코어(420)들 및 홀센서(431)을 포함하고 그 외에 홀센서(431)를 지지하는 비자성체로 이루어진 홀센서지지부(432)를 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 홀센서지지부(432)는, 비자성체 재질을 가지며 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들과 결합되도록 설치되어 상기 홀센서(431)를 지지하는 하나 이상의 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서 홀센서(431)를 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들의 사이에 위치하도록 하고, 홀센서(431)의 흔들림으로 인한 위치 검출의 오차를 줄이기 위해 홀센서(431)와 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들 사이의 비어있는 공간을 비자성 필러를 이용하여 메움으로써 구성될 수 있다.
구체적으로, 도 5와 같이, 상기 비자성 필러는 종이, 플라스틱 및 PC(Polycarbonate) 등으로 이루어질 수 있고, 홀센서(431)를 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들의 정중앙에 위치시키는 것이 가장 오차를 줄이는 방법이지만 제작이 용이하면서도 전고조파왜곡률을 최소화할 수 있도록 영구자석(410)의 제1면에 접하는 구성을 가질 수 있다.
이런 경우, 정중앙에 위치하지 않음으로써 생기는 신호 오프셋은 신호처리 소자 또는 알고리즘을 통해 처리하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 센서조립체(430)는, 영구자석(410), 한 쌍의 자성체 코어(420)들 및 홀센서(431)을 포함하는 구성으로 그 외에 이동자(200) 및 고정자(100) 상호간에 발생되는 종자속이 홀센서(431)에 영향을 미치는 것을 방지하도록 차폐 자성체 커버부재(440)를 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 자성체 커버부재(440)는, 영구자석(410)의 제1면의 반대면인 제2면에 이동자(200) 및 고정자(100) 상호간에 발생되는 종자속이 홀센서(431)에 영향을 미치는 것을 방지하도록 배치되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 자성체 커버부재(440)는 판상의 영구자석(410)의 제2면의 소정의 면적과 동일한 판상의 자성체로 이루어질 수 있으며, 자성체인 물질은 모두 자성체 커버부재(440)로 활용될 수 있으나 그 중에서도 강자성체인 철이나 니켈 등을 활용할 수 있다.
한편, 상기 센서모듈(400)은, 한 쌍의 자성체 코어(420)들이 외부로 노출되도록 센서조립체(430)가 삽입설치되는 하우징(450)을 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 하우징(450)은, 홀센서(431)의 위치 검출에 영향을 주지 않기 위해서 비자성체로 구성될 수 있고, 홀센서(431)가 상기 하우징(450)에 의해 위치 검출하는 데 영향을 받지 않기 위해 고정자(100)와 마주하는 자성체 코어(420)들의 면은 외부로 노출되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하우징(450)은, PCB부재(433)가 설치되어 상기 홀센서(431)를 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들 사이에 고정시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 도 6a, 도 6b 및 도 6c와 같이 PCB부재(433)는 홀센서(431)과 전기적으로 연결되어 설치되는 것으로 PCB부재(433)의 형태는 직사각형의 판이나, 반원형의 판 등의 형태를 가질 수 있으며, 하우징(450)에 흔들림이 없도록 결합된 PCB부재(433)에 홀센서(431)를 고정하여 홀센서(431)가 가장 정확도가 높은 위치인 자성체 코어(420)들 사이의 정중앙에 위치할 수 있다.
구체적으로, 상기 하우징(450)에 PCB부재(433)를 결합한 후, 홀센서(431)와 자성체 코어(420)들 사이의 비어있는 공간에 비자성체 필러 등을 채워 넣음으로써 홀센서(431)를 보다 단단하게 결합할 수 있다.
홀센서를 코어 사이에 정중앙에 위치시키기 힘들 경우, 코어 한측에 밀착해서 붙인후 필러 등을 채워 단단히 고정시킬 수 있다. 이 경우 신호는 일정 DC값을 가지는 것처럼 offset되므로, 제어적으로 신호처리 과정에서 상쇄시킬 수 있다.
한편, 상기 위치 검출용 센서시스템은, 상기 이동자(200)에 설치되어 상기 이동자(200) 및 상기 고정자(100) 상호간에 발생되는 종자속이 상기 한 쌍의 센서모듈(400)에 영향을 주는 것을 차단하는 자기차폐 플레이트(300)를 포함하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.
상기 자기차폐 플레이트(300)는, 이동자(200)에 결합되어 이동자(200) 및 고정자(100) 상호간에 발생되는 종자속이 한 쌍의 센서모듈(400)에 영향을 주는 것을 차단하는 역할을 하는 것으로 그 형태와 종류를 다양하게 할 수 있다.
예로서, 상기 자기차폐 플레이트(300)는, 도 3a 및 도 3b와 같이 판상의 형태로 이동자(200)의 이동방향에 수직으로 결합되며, 자성체인 철, 니켈 등으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 전동기에서 이동자(200)는 고정자(100)의 길이방향을 따라 방향을 바꾸어 이동할 수 있으므로 상기 자기차폐 플레이트(300)는 이동자(200)의 이동방향의 앞뒤로 결합되어 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 자기차폐 플레이트(300)는, 이동자(200)에 결합되어 함께 이동하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 자기차폐 플레이트(300)는, 이동자(200)와 결합함에 있어서 커플러 등의 별도의 부재에 의하여 이동자(200)와 결합되는 등 다양항 방식에 의하여 결합될 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100 : 고정자 200 : 이동자
300 : 자기차폐 플레이트 400 : 센서모듈
410 : 영구자석 420 : 자성체 코어
430 : 센서조립체 431 : 홀센서

Claims (10)

  1. 길이방향을 따라서 주기적인 치슬롯구조(110)를 갖는 고정자(100)와; 상기 고정자(100)의 상부에 위치하여 종자속에 의하여 상기 고정자(100)의 길이방향을 따라서 선형이동되는 이동자(200)와; 하나 이상의 쌍의 센서모듈(400)을 구비하여 상기 고정자(100)에 대한 상기 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하는 위치 검출용 센서시스템을 포함하는 전동기의 센서모듈(400)로서,
    판상의 영구자석(410)과;
    상기 영구자석(410)의 양면 중 상기 고정자(100)를 향하는 제1면의 양단에 간격을 두고 결합되는 한 쌍의 자성체 코어(420)들과;
    상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들 사이에 위치되어 상기 고정자(100)와의 상호작용에 의한 자속밀도변화를 검출하는 홀센서(431)를 포함하는 센서조립체(430)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    비자성체 재질을 가지며 상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들과 결합되도록 설치되어 상기 홀센서(431)를 지지하는 하나 이상의 홀센서지지부(432)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 홀센서(431)는, 상기 영구자석(410)의 제1면에 접하도록 설치된 것을 특징으로 하는 센서모듈.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 영구자석(410)의 제1면의 반대면인 제2면은, 상기 이동자(200) 및 상기 고정자(100) 상호 간에 발생되는 종자속이 상기 홀센서(431)에 영향을 미치는 것을 방지하도록 자성체 커버부재(440)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들이 외부로 노출되도록 상기 센서조립체(430)가 삽입설치되는 하우징(450)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 센서모듈.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하우징(450)은,
    상기 홀센서(431)와 전기적으로 연결되는 PCB부재(433)가 상기 센서조립체(430)의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 센서모듈.
  7. 길이방향을 따라서 주기적인 치차(110)를 갖는 고정자(100)와;
    상기 고정자(100)의 상부에 위치하여 종자속에 의하여 상기 고정자(100)의 길이방향을 따라서 선형이동되는 이동자(200)와;
    상기 고정자(100)에 대한 상기 이동자(200)의 상대위치(P)를 검출하는 위치 검출용 센서시스템을 포함하며,
    상기 위치 검출용 센서시스템은,
    상기 이동자(200)와 함께 이동되도록 설치되며 상기 고정자(100)의 일측에 상호간에 90°위상차가 나도록 상기 고정자의 길이방향을 따라서 배치되며 각각 사인파와 코사인파를 출력하는 하나 이상의 쌍의 센서모듈로서, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 따른 하나 이상의 쌍의 센서모듈(400)과;
    상기 이동자(200)에 설치되어 상기 이동자(200) 및 상기 고정자(100) 상호간에 발생되는 종자속이 상기 한 쌍의 센서모듈(400)에 영향을 주는 것을 차단하는 자기차폐 플레이트(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 전동기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 영구자석(410)의 제1면의 반대면인 제2면은, 상기 이동자(200) 및 상기 고정자(100) 상호 간에 발생되는 종자속이 상기 홀센서(431)에 영향을 미치는 것을 방지하도록 자성체 커버부재(440)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 전동기.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 한 쌍의 자성체 코어(420)들이 외부로 노출되도록 상기 센서조립체(430)가 삽입설치되는 하우징(450)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 선형 전동기.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 하우징(450)은,
    상기 홀센서(431)와 전기적으로 연결되는 PCB부재(433)가 상기 센서조립체(430)의 일측에 설치된 것을 특징으로 하는 선형 전동기.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0608417A1 (en) * 1991-03-29 1994-08-03 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Method for sensing part where electromagnetic characteristics are changed, and device thereof
KR20060118669A (ko) * 2005-05-17 2006-11-24 학교법인 동아대학교 이송 시스템의 선형 전동기
KR20090068996A (ko) * 2007-12-24 2009-06-29 한국전기연구원 리니어 베어링 및 선형 전동기의 결합 장치
WO2009120510A2 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Bose Corporation Position measurement using magnetic fields
KR20100043803A (ko) * 2008-10-21 2010-04-29 한국전기연구원 선형 위치 검출용 자기 센서 및 이를 이용한 선형 전동기 위치 검출 방법
KR20120126670A (ko) * 2011-05-12 2012-11-21 한국전기연구원 치 슬롯 코어의 위치 검출용 자기 센서
KR20160149725A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 한양대학교 산학협력단 회전자 오버행 구조를 가지는 고속구동용 영구자석 전동기 및 이에 사용되는 차폐부
US20170322233A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Infineon Technologies Ag Twist independent mounting of a wheel speed sensor using a differential magnetoresistive sensor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0608417A1 (en) * 1991-03-29 1994-08-03 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Method for sensing part where electromagnetic characteristics are changed, and device thereof
KR20060118669A (ko) * 2005-05-17 2006-11-24 학교법인 동아대학교 이송 시스템의 선형 전동기
KR20090068996A (ko) * 2007-12-24 2009-06-29 한국전기연구원 리니어 베어링 및 선형 전동기의 결합 장치
WO2009120510A2 (en) * 2008-03-25 2009-10-01 Bose Corporation Position measurement using magnetic fields
KR20100043803A (ko) * 2008-10-21 2010-04-29 한국전기연구원 선형 위치 검출용 자기 센서 및 이를 이용한 선형 전동기 위치 검출 방법
KR20120126670A (ko) * 2011-05-12 2012-11-21 한국전기연구원 치 슬롯 코어의 위치 검출용 자기 센서
KR20160149725A (ko) * 2015-06-19 2016-12-28 한양대학교 산학협력단 회전자 오버행 구조를 가지는 고속구동용 영구자석 전동기 및 이에 사용되는 차폐부
US20170322233A1 (en) * 2016-05-09 2017-11-09 Infineon Technologies Ag Twist independent mounting of a wheel speed sensor using a differential magnetoresistive sensor

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