KR20200099849A - Motor and compressor including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모터에 관한 것으로 특히, 회전자의 외주 측에 고정자가 위치하는 내부 회전자형 모터 및 이를 포함하는 압축기에 관한 것이다.The present invention relates to a motor, and in particular, to an inner rotor type motor in which a stator is located on an outer circumference side of a rotor, and a compressor including the same.
일반적으로 압축기는 모터의 구동에 의하여 동작한다. 이러한 모터는 권선이 감겨있고 고정되어 있는 고정자와, 이 고정자에 대하여 회전하는 회전자를 포함한다.In general, the compressor operates by driving a motor. Such a motor includes a stator on which a winding is wound and fixed, and a rotor rotating about the stator.
보통 회전자는 원형의 자기 강판이 적층되어 이루어지는 회전자 코어로 구성될 수 있고, 이러한 회전자 코어에는 다수의 영구자석이 구비될 수 있다.Usually, the rotor may be composed of a rotor core formed by stacking circular magnetic steel sheets, and a plurality of permanent magnets may be provided in the rotor core.
이때, 회전자 내에 자속 장벽(Flux Barrier)과 같은 자속 집중 구조를 적용하면, 자속(Magnetic Flux)이 집중되는 효과로 인하여, 토크 리플이 개선될 수 있고 모터의 고효율화에 긍정적인 효과를 줄 수 있다.At this time, if a magnetic flux concentration structure such as a flux barrier is applied in the rotor, torque ripple can be improved and a positive effect can be given to the high efficiency of the motor due to the effect of focusing the magnetic flux. .
그러나, 자속 장벽은 회전자 코어의 외주를 따라 빈 공간이 형성되어 구현되므로, 이러한 빈 공간으로 인하여, 회전자가 고속 회전 시, 회전자의 강성이 취약해질 뿐만 아니라 회전자 외경의 변형률 또한 높아질 수 있다.However, since the magnetic flux barrier is implemented by forming an empty space along the outer periphery of the rotor core, when the rotor rotates at high speed, not only the stiffness of the rotor becomes weak, but also the strain of the outer diameter of the rotor may increase. .
따라서, 자속 장벽을 구현함으로 인하여 회전자 코어에 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다.Therefore, by implementing the magnetic flux barrier, a reliability problem may occur in the rotor core.
그러므로, 자속 장벽을 적용하면서도 회전자의 회전 강성을 개선할 수 있는 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for a way to improve the rotational rigidity of the rotor while applying the magnetic flux barrier.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자속 장벽이 구비된 회전자의 회전 강성을 보강할 수 있는 모터 및 이를 포함하는 압축기를 제공하고자 한다.The technical problem to be achieved by the present invention is to solve the above problems, and to provide a motor capable of reinforcing the rotational rigidity of a rotor equipped with a magnetic flux barrier, and a compressor including the same.
또한, 본 발명은, 토크 리플 저감 및 모터의 효율의 향상과 같은 자속 장벽의 성능은 유지하면서 기구적 성능인 회전자의 회전 강성을 보강할 수 있는 모터 및 이를 포함하는 압축기를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a motor capable of reinforcing rotational stiffness of a rotor, which is a mechanical performance, while maintaining the performance of a magnetic flux barrier such as reducing torque ripple and improving the efficiency of the motor, and a compressor including the same.
또한, 본 발명은 특히 자속 장벽이 구비된 고속 회전형 모터에 있어서 회전 강성을 보강할 수 있는 모터 및 이를 포함하는 압축기를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is particularly to provide a motor capable of reinforcing rotational rigidity in a high-speed rotation type motor equipped with a magnetic flux barrier, and a compressor including the same.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제1 관점으로서, 본 발명은, 자속 장벽(Flux Barrier)의 적어도 일부에 채워지고 비자성체로 형성되는 강성 보강부를 포함하여 구성될 수 있다.As a first aspect for achieving the above technical problem, the present invention may include a rigid reinforcement part filled in at least a part of a flux barrier and formed of a non-magnetic material.
이와 같이, 본원발명은 회전자 내 자석이 삽입된 공간을 제외한 자속 장벽 공간을 자계에 영향을 주지 않는 비자성체로 채워 자속 장벽의 자속 집중 성능은 유지하되, 회전 강성을 강화시키는 구조를 제공할 수 있다.As described above, the present invention can provide a structure that maintains the magnetic flux concentration performance of the magnetic flux barrier while reinforcing the rotational rigidity by filling the magnetic flux barrier space excluding the space in which the magnet is inserted in the rotor with a nonmagnetic material that does not affect the magnetic field. have.
즉, 본원발명에 의하면 자속 장벽(Flux Barrier)의 자속 집중 성능(토크리플 저감 및 모터 고효율화)은 유지하면서, 기구적 성능인 회전자 회전 강성은 보강할 수 있어, 특히, 고속 회전형 모터에 있어서 효과가 더 커질 수 있다.In other words, according to the present invention, while maintaining the magnetic flux concentration performance (torque ripple reduction and motor efficiency improvement) of the flux barrier, the rotor rotational stiffness, which is a mechanical performance, can be reinforced. In particular, in a high-speed rotation type motor The effect can be greater.
이러한 강성 보강부는 비자성체의 사출물을 사용하여, 자속 장벽의 빈 공간을 채울 수 있으므로, 외부 물질을 삽입하는 경우에 비하여 공차 없이(빈 공간 없이) 자속 장벽의 빈 공간을 채울 수 있다.Since the rigid reinforcing part can fill the empty space of the magnetic flux barrier by using a non-magnetic injection material, it can fill the empty space of the magnetic flux barrier without tolerance (without empty space) compared to the case of inserting an external material.
구체적으로, 본 발명은, 회전자의 외주 측에 고정자가 위치하는 내부 회전자형 모터에 있어서, 상기 회전자는, 원형의 자기 강판이 적층되어 이루어지는 회전자 코어, 상기 회전자 코어의 원주 방향을 따라 다각형을 형성하는 다수의 변을 이루도록 구비되는 자석, 상기 다수의 자석의 각각의 사이 부분에 형성되는 자속 장벽, 및 상기 자속 장벽의 적어도 일부에 채워지고 비자성체로 형성되는 강성 보강부를 포함하여 구성될 수 있다.Specifically, in the present invention, in the inner rotor type motor in which the stator is located on the outer circumference side of the rotor, the rotor is a rotor core formed by stacking circular magnetic steel sheets, and a polygonal along the circumferential direction of the rotor core. A magnet provided to form a plurality of sides forming a magnet, a magnetic flux barrier formed in a portion between each of the plurality of magnets, and a rigid reinforcing part filled in at least a part of the magnetic flux barrier and formed of a non-magnetic material. have.
또한, 상기 자속 장벽 사이에는, 상기 다수의 자석 삽입부의 각각의 사이에 위치하고 상기 회전자 코어의 반경 방향으로 형성되는 브리지부가 구비될 수 있다.In addition, between the magnetic flux barriers, a bridge portion disposed between each of the plurality of magnet insertion portions and formed in a radial direction of the rotor core may be provided.
또한, 상기 강성 보강부는, 상기 장벽홈의 적어도 일부에 채워질 수 있다.In addition, the rigidity reinforcing part may be filled in at least a portion of the barrier groove.
또한, 상기 강성 보강부는, 상기 자석의 단부측과 접촉할 수 있다.In addition, the stiffness reinforcing part may contact the end side of the magnet.
또한, 상기 강성 보강부는, 상기 자석의 단부측과 접촉하여 상기 자석의 회전에 의한 원심력에 의한 가압을 지지하는 자석 스토퍼를 포함할 수 있다.In addition, the stiffness reinforcing part may include a magnet stopper that contacts an end side of the magnet to support pressure by centrifugal force due to rotation of the magnet.
또한, 상기 강성 보강부는, 상기 자석의 단부측과 접촉하는 자석 스토퍼부, 및 상기 장벽홈의 중간측에 채워지는 지지부를 포함할 수 있다.In addition, the stiffness reinforcing portion may include a magnet stopper portion in contact with the end side of the magnet, and a support portion filled in the middle side of the barrier groove.
또한, 상기 강성 보강부는, 상기 자속 장벽의 변형을 방지하기 위한 것일 수 있다.In addition, the stiffness reinforcing part may be for preventing deformation of the magnetic flux barrier.
또한, 상기 강성 보강부는, 비자성체의 사출물이 상기 자속 장벽의 적어도 일부분에 채워질 수 있다.In addition, the rigid reinforcement part may be filled with a non-magnetic injection material to at least a portion of the magnetic flux barrier.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 제2 관점으로서, 본 발명은, 자속 장벽(Flux Barrier)의 적어도 일부에 채워지고 비자성체로 형성되는 강성 보강부를 포함하는 모터 및 압축기 기구부를 포함하여 구성될 수 있다.As a second aspect for achieving the above technical problem, the present invention may be configured to include a motor and a compressor mechanism including a rigid reinforcement part filled in at least a part of a flux barrier and formed of a non-magnetic material.
이러한 압축기 기구부는, 상기 모터의 회전자에 결합되어 회전하는 회전축, 상기 모터의 일측에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 프레임, 상기 프레임에 결합되어 압축공간을 형성하는 고정 스크롤, 및 상기 회전축에 편심 결합되고, 상기 압축공간에 위치하며, 상기 고정 스크롤에 결합되어 선회운동을 하여 유체를 압축하는 선회 스크롤을 포함할 수 있다.Such a compressor mechanism unit, a rotating shaft coupled to the rotor of the motor to rotate, a frame installed on one side of the motor to support the rotating shaft, a fixed scroll coupled to the frame to form a compression space, and eccentrically coupled to the rotating shaft And, it is located in the compression space, it is coupled to the fixed scroll may include a orbiting scroll for compressing the fluid by performing orbiting.
본 발명은 다음과 같은 효과가 있는 것이다.The present invention has the following effects.
먼저, 본 발명에 의하면 토크 리플 저감 및 모터의 효율의 향상과 같은 자속 장벽의 성능은 유지하면서 기구적 성능인 회전자의 회전 강성을 보강할 수 있다. First, according to the present invention, it is possible to reinforce the rotational stiffness of the rotor, which is a mechanical performance, while maintaining the performance of the magnetic flux barrier, such as reducing torque ripple and improving the efficiency of the motor.
이와 같은 본 발명은 특히 고속 회전형 모터에 있어서 효과가 더 커질 수 있다.The present invention can be particularly effective in a high-speed rotary motor.
위에서 설명한 본 발명의 실시예에 의하면, 강성 보강부는 비자성체 물질의 사출물을 사용하여 형성할 수 있으므로 공차 없이 효율적으로 구성할 수 있다. 또한, 한 번의 공정으로 제작 가능하여 적은 시간이 소요될 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, since the rigid reinforcing portion can be formed using an injection product of a non-magnetic material, it can be efficiently constructed without tolerance. In addition, since it can be manufactured in one process, it may take less time.
이에 따라, 모터 회전자의 회전 강성의 내력이 상승할 수 있으며, 이로 인하여 진동이나 소음이 발생할 가능성을 감소시킬 수 있다.Accordingly, the internal force of the rotational stiffness of the motor rotor may increase, thereby reducing the possibility of generating vibration or noise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 압축기를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 모터의 회전자를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 모터의 회전자를 나타내는 부분 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 모터의 회전자를 나타내는 부분 확대도이다.
도 6 및 도 7은 강성 보강부가 구비되지 않은 회전자의 회전에 의한 회전자 외경의 변형을 도시하는 개략도이다.1 is a cross-sectional view showing a compressor according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing the rotor of the motor according to the first embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of part A of FIG. 2.
4 is a partially enlarged view showing a rotor of a motor according to a second embodiment of the present invention.
5 is a partially enlarged view showing a rotor of a motor according to a third embodiment of the present invention.
6 and 7 are schematic diagrams showing the deformation of the outer diameter of the rotor due to the rotation of the rotor without the rigidity reinforcing portion provided.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 여러 가지 수정 및 변형을 허용하면서도, 그 특정 실시예들이 도면들로 예시되어 나타내어지며, 이하에서 상세히 설명될 것이다. 그러나 본 발명을 개시된 특별한 형태로 한정하려는 의도는 아니며, 오히려 본 발명은 청구항들에 의해 정의된 본 발명의 사상과 합치되는 모든 수정, 균등 및 대용을 포함한다. While the present invention allows various modifications and variations, specific embodiments thereof are illustrated and shown in the drawings, and will be described in detail below. However, it is not intended to limit the present invention to the particular form disclosed, but rather the present invention encompasses all modifications, equivalents and substitutions consistent with the spirit of the present invention as defined by the claims.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. When an element such as a layer, region or substrate is referred to as being “on” another component, it will be understood that it may exist directly on another element or there may be intermediate elements between them. .
비록 제1, 제2 등의 용어가 여러 가지 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들, 성분들, 영역들, 층들 및/또는 지역들은 이러한 용어에 의해 한정되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다.Although terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, components, regions, layers and/or regions, these elements, components, regions, layers and/or regions It will be understood that it should not be limited by these terms.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 압축기를 나타내는 단면도이다. 도 1은 횡형 스크롤형 압축기를 도시하고 있다.1 is a cross-sectional view showing a compressor according to an embodiment of the present invention. 1 shows a horizontal scroll type compressor.
이러한 횡형 스크롤형 압축기(100)는, 밀폐된 내부공간을 가지는 케이싱(110)을 포함하고, 이러한 케이싱(110) 내에 유체를 압축하기 위한 구성 요소들이 설치될 수 있다. 즉, 케이싱(110) 내에, 모터(200), 회전축(300), 서로 맞물리는 고정 스크롤(500) 및 선회 스크롤(600), 그리고 회전축(300)이 설치되는 프레임(400)을 포함할 수 있다.This horizontal
밀폐공간을 형성하기 위한 케이싱(110)은 횡형 실린더 형태로 형성될 수 있다. 이러한 케이싱(110)에는 냉매의 출입을 위한 흡입구(111) 및 토출구(112)가 형성될 수 있다.The
이러한 케이싱(110)의 내부공간에는 회전력을 발생시키는 모터(200)가 설치될 수 있다. 또한, 이러한 모터(200)의 회전자(210)와 결합되는 회전축(300)이 설치될 수 있다.A
회전축(300)은 선회 스크롤(600)에 편심 결합될 수 있다. 즉, 모터(200)는 회전축(300)을 통하여 선회 스크롤(600)이 선회 운동할 수 있는 회전력을 제공할 수 있다.The
모터(200)의 일측에는 프레임(400)이 설치될 수 있다. 이러한 프레임(400)은 메인 프레임으로서 경도가 높은 소재로 형성될 수 있다.A
이러한 프레임(400)은 고정 스크롤(500) 및 선회 스크롤(600)이 설치될 수 있는 지지 구조를 제공할 수 있다. 즉, 프레임(400)에는 고정 스크롤(500)이 결합되어 압축 공간(501)을 형성할 수 있다.This
이때, 케이싱(110)에는 이러한 압축 공간(501)로부터 냉매 가스가 토출되는 토출실(101)을 포함하고, 토출구(112)는 이 토출실(101)에 구비되어, 토출실(101)의 냉매는 토출구(112)를 통하여 배출될 수 있다.At this time, the
이러한 토출실(101)에서 오일은 유분리기(113)를 통해 냉매와 분리될 수 있으며, 이때, 하측에 분리된 오일은 오일픽업을 통하여 흡입되어 회전하는 각 부분에 공급될 수 있다. In the
케이싱(110)의 흡입구(111) 측에는 별도의 인버터 공간이 구비될 수 있고, 이러한 인버터 공간에는 인버터부(120)가 위치할 수 있다.A separate inverter space may be provided on the side of the
모터(200)는 케이싱(110)의 내부공간에 설치되어 회전력을 발생시키고, 권선이 설치되는 고정자(220) 및 이 고정자(220)에 결합되어 권선을 절연하기 위한 절연체(230)를 포함하는 고정자 조립체 및 이 고정자 조립체에 결합되어 회전하는 회전자(210)를 포함할 수 있다.The
이와 같이, 모터(200)는 회전자(210)의 외주 측에 고정자(220)가 위치하는 내부 회전자형 구조를 가질 수 있다. 이러한 모터(200)의 구성에 대해서는 자세히 후술한다.As such, the
인버터 공간에 설치되는 인버터부(120)는 모터(200)와 전기적으로 연결되어 모터(200)를 구동할 수 있다.The
한편, 프레임(400)의 일측에는 회전축(300)을 회동 가능하게 고정시키면서 압축 공간을 실링하기 위한 베어링(310)이 설치될 수 있다. 한편, 경우에 따라, 케이싱(100)의 내측 단부측에도 베어링(320)이 설치되어 회전축(300)이 원활하게 회전할 수 있도록 도울 수 있다.Meanwhile, a
고정 스크롤(500)과 프레임(400) 사이에는 고정 스크롤(500)에 결합되어 이 고정 스크롤(500)에 대하여 선회 운동을 하는 선회 스크롤(600)이 설치될 수 있다.Between the fixed
이러한 선회 스크롤(600)은 회전축(300)에 연결되며, 회전축(300)의 중심과 편심되게 결합되어 선회 운동이 구현될 수 있다.The
이때, 고정 스크롤(500)과 프레임(400) 사이에는 원형을 이루는 탄성 플레이트(800)가 개재될 수 있다.At this time, an
이러한 탄성 플레이트(800)는 고정 스크롤(500)에 대하여 선회 스크롤(600)을 탄성적으로 지지하게 된다.This
이와 같이, 스크롤형 압축기(100)에서는, 선회 스크롤(600)과 고정 스크롤(500)의 사이에 압축실(501)이 형성되고, 선회 스크롤(600)과 프레임(400)의 사이에 배압실(401)이 형성될 수 있다.In this way, in the
이러한 배압실(401) 내에는 선회 스크롤(600)의 선회에 의해 발생하는 원심력을 상쇄하기 위한 밸런스 웨이트(balance weight; 700)가 설치될 수 있다. 이러한 밸런스 웨이트(700)는 회전축(300)에 설치되고, 회전축(300)의 편심 방향과는 반대측에 설치될 수 있다.A
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 모터의 회전자를 나타내는 정면도이다. 또한, 도 3은 도 2의 A 부분 확대도이다.2 is a front view showing the rotor of the motor according to the first embodiment of the present invention. In addition, FIG. 3 is an enlarged view of part A of FIG. 2.
도 2를 참조하면, 모터(200)의 회전자(210)는 원형의 자기 강판이 적층되어 이루어지는 회전자 코어(211)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
이러한 회전자 코어(211)에는 그 원주 방향을 따라 다각형을 형성하는 다수의 변을 이루도록 자석(212)이 삽입되어 구성될 수 있다.The
도시하는 바와 같이, 이러한 자석(212)은 다각형을 이루도록 구비될 수 있으며, 예를 들어, 실질적인 형상이 정육각형을 이루도록 형성될 수 있다. 여기서 실질적인 형상이라 함은 자석(212)이 이루는 각 변은 서로 연결되어 있지 않으므로 정확한 정육각형은 아님은 의미할 수 있다.As shown, the
한편, 자석(212) 각각의 사이에는 자속 장벽(flux barrier; 213; 도 3)이 형성될 수 있다. 이러한 자속 장벽(213)은 자속이 집중되는 효과를 발휘할 수 있다.Meanwhile, a flux barrier 213 (FIG. 3) may be formed between each of the
이러한 자속 장벽(213)은 자속이 통과하지 못하는 (공기가 채워진) 빈 공간일 수 있으며 경우에 따라 자속이 통과하지 못하는 다른 물질이 위치할 수도 있다. 즉, 자속 장벽(213)은 장벽홈을 의미할 수 있다.The
이와 같은, 자속 장벽(213)은 해당 위치에서 자속이 통과하지 못하도록 함으로써 그 외의 위치에 자속이 집중되도록 하는 자속 집중 효과를 발휘할 수 있다.As described above, the
한편, 도 3을 참조하면, 자속 장벽(213) 사이에는 브리지부(219)가 위치할 수 있다. 이러한 브리지부(219)는 다수의 자석(212)의 각각의 사이에 위치하고 회전자 코어(211)의 반경 방향으로 형성될 수 있다. 이러한 브리지부(219)를 통하여 자속이 통과할 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 3, a
자속 장벽(213)이 위치하는 부분에서는 자속이 통과할 수 없으나, 브리지부(219)와 자속 장벽(213)과 겹쳐지지 않는 자석(212)의 부분을 포함하는 그 외의 부분으로는 자속이 통과할 수 있으므로, 자속 장벽(213)은 자속 집중 효과를 발휘할 수 있는 것이다.The magnetic flux cannot pass through the portion where the
이와 같은 자속 장벽(213)은 이러한 브리지부(219)의 양측으로 대칭 형상으로 형성될 수 있다.The
이때, 이러한 자속 장벽(213)의 적어도 일부에는 비자성체로 형성되는 강성 보강부(240)가 위치할 수 있다. 이러한 강성 보강부(240)는 비자성체의 사출물로 자속 장벽(213)의 적어도 일부분에 채워질 수 있다.At this time, at least a part of the
즉, 자속 장벽(213)으로 이루어지는 자속 장벽 공간에 자계에 영향을 주지 않는 비자성체의 강성 보강부(240)가 구비될 수 있다.That is, the magnetic flux barrier space made of the
따라서, 이러한 강성 보강부(240)의 구성에 의하여 자속 장벽의 자속 집중 성능은 유지하되, 회전 강성을 강화시키는 구조를 제공할 수 있다.Accordingly, the structure of the
즉, 본원발명에 의하면 자속 장벽(213; Flux Barrier)의 자속 집중 성능은 유지하면서, 기구적 성능인 회전자(210)의 회전 강성은 보강할 수 있어, 특히, 고속 회전형 모터에 있어서 효과가 더 커질 수 있다.That is, according to the present invention, while maintaining the magnetic flux concentration performance of the
이러한 강성 보강부(240)는 비자성체의 사출물을 사용하여, 자속 장벽(213)의 빈 공간을 적어도 일부 채울 수 있으므로, 외부 물질을 삽입하는 경우에 비하여 공차 없이(빈 공간 없이) 자속 장벽(213)의 빈 공간을 채울 수 있다.Since the rigid reinforcing
이때, 강성 보강부(240)는 자석(212)의 단부측과 접촉할 수 있다. 자속 장벽(213)이 구비된 회전자(210)의 손상은 회전자(210)의 회전 시 자석(212)의 원심력에 의하여 발생할 수 있으므로, 강성 보강부(240)는 이러한 자석(212)과 접촉하여 자석(212)의 원심력에 의한 작용을 저지하는 것이 유리할 수 있다.In this case, the
또한, 이러한 강성 보강부(240)는 자석(212)의 단부 측에 위치하여 브리지부(219)의 형상이 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
보통 자석(212)이 삽입되는 공간은 자속 장벽(213)과 연결될 수 있으므로, 자석(212)이 단턱(214)의 외부로 돌출되어 자속 장벽(213)과 접할 수 있다. 따라서, 강성 보강부(240)는 이러한 자석(212)의 단부와 단턱(214)을 함께 단속하는 것이 유리할 수 있다.In general, since the space into which the
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 모터의 회전자를 나타내는 부분 확대도이다.4 is a partially enlarged view showing a rotor of a motor according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 자석(212) 각각의 사이에는 자속 장벽(flux barrier; 213)이 형성될 수 있다. 이러한 자속 장벽(213)은 자속이 집중되는 효과를 발휘할 수 있다.Referring to FIG. 4, a
이러한 자속 장벽(213)은 자속이 통과하지 못하는 (공기가 채워진) 빈 공간일 수 있으며 경우에 따라 자속이 통과하지 못하는 다른 물질이 위치할 수도 있다. 즉, 자속 장벽(213)은 장벽홈을 의미할 수 있다.The
이와 같은, 자속 장벽(213)은 해당 위치에서 자속이 통과하지 못하도록 함으로써 그 외의 위치에 자속이 집중되도록 하는 자속 집중 효과를 발휘할 수 있다.As described above, the
이러한 자속 장벽(213) 사이에는 브리지부(219)가 위치할 수 있다. 이러한 브리지부(219)는 다수의 자석(212)의 각각의 사이에 위치하고 회전자 코어(211)의 반경 방향으로 형성될 수 있다. 이러한 브리지부(219)를 통하여 자속이 통과할 수 있다.A
자속 장벽(213)이 위치하는 부분에서는 자속이 통과할 수 없으나, 브리지부(219)와 자속 장벽(213)과 겹쳐지지 않는 자석(212)의 부분을 포함하는 그 외의 부분으로는 자속이 통과할 수 있으므로, 자속 장벽(213)은 자속 집중 효과를 발휘할 수 있는 것이다.The magnetic flux cannot pass through the portion where the
이와 같은 자속 장벽(213)은 이러한 브리지부(219)의 양측으로 대칭 형상으로 형성될 수 있다.The
이때, 이러한 자속 장벽(213)의 적어도 일부에는 비자성체로 형성되는 강성 보강부(241)가 위치할 수 있다. 이러한 강성 보강부(241)는 비자성체의 사출물로 자속 장벽(213)의 적어도 일부분에 채워질 수 있다.In this case, a rigid reinforcing
즉, 자속 장벽(213)으로 이루어지는 자속 장벽 공간에 자계에 영향을 주지 않는 비자성체의 강성 보강부(241)가 구비될 수 있다.That is, the magnetic flux barrier space formed of the
따라서, 이러한 강성 보강부(241)의 구성에 의하여 자속 장벽의 자속 집중 성능은 유지하되, 회전 강성을 강화시키는 구조를 제공할 수 있다.Accordingly, the structure of the
즉, 본원발명에 의하면 자속 장벽(213; Flux Barrier)의 자속 집중 성능은 유지하면서, 기구적 성능인 회전자(210)의 회전 강성은 보강할 수 있어, 특히, 고속 회전형 모터에 있어서 효과가 더 커질 수 있다.That is, according to the present invention, it is possible to reinforce the rotational rigidity of the
이러한 강성 보강부(241)는 비자성체의 사출물을 사용하여, 자속 장벽(213)의 빈 공간을 적어도 일부 채울 수 있으므로, 외부 물질을 삽입하는 경우에 비하여 공차 없이(빈 공간 없이) 자속 장벽(213)의 빈 공간을 채울 수 있다.Since the
이때, 강성 보강부(241)는 자석(212)의 단부측과 접촉할 수 있다. 자속 장벽(213)이 구비된 회전자(210)의 손상은 회전자(210)의 회전 시 자석(212)의 원심력에 의하여 발생할 수 있으므로, 강성 보강부(241)는 이러한 자석(212)과 접촉하여 자석(212)의 원심력에 의한 작용을 저지하는 것이 유리할 수 있다.In this case, the
또한, 이러한 강성 보강부(241)는 자석(212)의 단부 측에 위치하여 브리지부(219)의 형상이 손상되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
보통 자석(212)이 삽입되는 공간은 자속 장벽(213)과 연결될 수 있으므로, 자석(212)이 단턱(214)의 외부로 돌출되어 자속 장벽(213)과 접할 수 있다. 따라서, 강성 보강부(241)는 이러한 자석(212)의 단부와 단턱(214)을 함께 단속하는 것이 유리할 수 있다.In general, since the space into which the
즉, 본 실시예에 의한 강성 보강부(241)는 자속 장벽(213) 내에서 자석(212)의 단부 및 자석(212)의 단부측에 위치하는 단턱(214)이 위치하는 부분에 집중적으로 위치할 수 있다.That is, the
자속 장벽(213) 내에서 이러한 강성 보강부(241)가 위치하지 않는 부분은 빈 공간(215)으로 유지될 수 있다.A portion of the
위에서 설명한 바와 같이, 자속 장벽(213)이 구비된 회전자(210)의 손상은 회전자(210)의 회전 시 자석(212)의 원심력에 의하여 발생할 수 있으므로, 본 실시예와 같이, 강성 보강부(241)는 자석(212)의 단부측에만 부분적으로 위치하여도 그 효과를 발휘할 수 있는 것이다.As described above, since damage to the
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 모터의 회전자를 나타내는 부분 확대도이다.5 is a partially enlarged view showing a rotor of a motor according to a third embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 자석(212) 각각의 사이에는 자속 장벽(flux barrier; 213)이 형성될 수 있다. 이러한 자속 장벽(213)은 자속이 집중되는 효과를 발휘할 수 있다.Referring to FIG. 4, a
이러한 자속 장벽(213)은 자속이 통과하지 못하는 (공기가 채워진) 빈 공간일 수 있으며 경우에 따라 자속이 통과하지 못하는 다른 물질이 위치할 수도 있다. 즉, 자속 장벽(213)은 장벽홈을 의미할 수 있다.The
이와 같은, 자속 장벽(213)은 해당 위치에서 자속이 통과하지 못하도록 함으로써 그 외의 위치에 자속이 집중되도록 하는 자속 집중 효과를 발휘할 수 있다.As described above, the
이러한 자속 장벽(213) 사이에는 브리지부(219)가 위치할 수 있다. 이러한 브리지부(219)는 다수의 자석(212)의 각각의 사이에 위치하고 회전자 코어(211)의 반경 방향으로 형성될 수 있다. 이러한 브리지부(219)를 통하여 자속이 통과할 수 있다.A
자속 장벽(213)이 위치하는 부분에서는 자속이 통과할 수 없으나, 브리지부(219)와 자속 장벽(213)과 겹쳐지지 않는 자석(212)의 부분을 포함하는 그 외의 부분으로는 자속이 통과할 수 있으므로, 자속 장벽(213)은 자속 집중 효과를 발휘할 수 있는 것이다.The magnetic flux cannot pass through the portion where the
이와 같은 자속 장벽(213)은 이러한 브리지부(219)의 양측으로 대칭 형상으로 형성될 수 있다.The
이때, 이러한 자속 장벽(213)의 적어도 일부에는 비자성체로 형성되는 강성 보강부(241, 242)가 위치할 수 있다. 이러한 강성 보강부(241, 242)는 비자성체의 사출물로 자속 장벽(213)의 적어도 일부분에 채워질 수 있다.At this time, rigid reinforcing
즉, 자속 장벽(213)으로 이루어지는 자속 장벽 공간에 자계에 영향을 주지 않는 비자성체의 강성 보강부(241, 242)가 구비될 수 있다.That is, the magnetic flux barrier space formed of the
따라서, 이러한 강성 보강부(241, 242)의 구성에 의하여 자속 장벽의 자속 집중 성능은 유지하되, 회전 강성을 강화시키는 구조를 제공할 수 있다.Accordingly, the structure of the
이때, 강성 보강부(241)는 도 4를 참조하여 설명한 제2 실시예에서와 같이, 자석(212)의 단부측과 접촉할 수 있다. 자속 장벽(213)이 구비된 회전자(210)의 손상은 회전자(210)의 회전 시 자석(212)의 원심력에 의하여 발생할 수 있으므로, 강성 보강부(241)는 이러한 자석(212)과 접촉하여 자석(212)의 원심력에 의한 작용을 저지하는 것이 유리할 수 있다.In this case, the
이러한 자석(212)의 단부측에 부분적으로 위치하는 강성 보강부(241)는 제2 실시예의 경우와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.Since the
본 실시예에 의한 강성 보강부(241, 242)는 자속 장벽(213) 내에서 자석(212)의 단부 및 자석(212)의 단부측에 위치하는 단턱(214)이 위치하는 부분(241; 이하, 제1 보강부)과 자속 장벽(213) 내의 중간 부분(242; 이하, 제2 보강부)에 분리되어 위치할 수 있다. The
또한, 기능적으로 볼 때, 이러한 제1 보강부(241)는 자석 스토퍼(241)라 칭할 수도 있고, 제2 보강부(242)는 지지부(242)라 칭할 수 있다.In addition, functionally, the first reinforcing
따라서, 자속 장벽(213) 내에서 이러한 강성 보강부(241, 242)가 위치하지 않는 부분은 빈 공간(215, 217; 이하, 각각 제1 공간 및 제2 공간으로 칭한다)으로 유지될 수 있다.Accordingly, portions of the
즉, 제1 보강부(241)와 제2 보강부(242) 사이에 제1 공간(215)이 위치할 수 있고, 제2 보강부(242)와 자속 장벽(213)의 단부 사이에는 제2 공간(217)이 위치할 수 있다.That is, the
위에서 설명한 바와 같이, 자속 장벽(213)이 구비된 회전자(210)의 손상은 회전자(210)의 회전 시 자석(212)의 원심력에 의하여 발생할 수 있으므로, 본 실시예와 같이, 제1 보강부(241; 자석 스토퍼)의 구성으로도 그 효과를 발휘할 수 있다. 그러나, 이와 같이, 제2 보강부(242; 지지부)가 함께 구성되면 자속 장벽(213)의 나머지 부분의 강성을 추가적으로 보강할 수 있는 것이다.As described above, damage to the
도 6 및 도 7은 강성 보강부가 구비되지 않은 회전자의 회전에 의한 회전자 외경의 변형을 도시하는 개략도이다.6 and 7 are schematic diagrams showing the deformation of the outer diameter of the rotor due to the rotation of the rotor without the rigidity reinforcing portion provided.
도 6은 회전자(210)의 회전자 코어(211)에 본 발명에 의한 강성 보강부가 구비되지 않은 자속 장벽(218)이 형성된 상태를 도시하고 있다. 특히, B 부분은 두 인접한 자속 장벽(218)이 연속적으로 위치할 수 있어 강성이 더욱 취약할 수 있다.6 shows a state in which a
위에서 언급한 바와 같이, 이러한 자속 장벽(218)은 (공기가 채워진) 빈 공간으로 이루어질 수 있으므로 회전에 의하여 될 수 있다.As mentioned above, this
이러한 변형의 원인은 주변에 위치하는 고정자와의 접촉으로 인하거나 자석(212)의 원심력에 의한 것일 수 있다.The cause of this deformation may be due to a contact with a stator positioned around it or a centrifugal force of the
도 7은 이와 같이 강성 보강부가 구비되지 않은 자속 장벽(218)이 형성된 회전자(210)가 회전함으로 인해 자속 장벽(218)이 변형된 상태를 도시하고 있다.FIG. 7 shows a state in which the
특히, 도 6에서 B 부분은 도 7의 C 부분과 같이 변형되어 자속 장벽(218)의 공간이 좁아진 것을 볼 수 있다.Particularly, in FIG. 6, part B is deformed as in part C of FIG. 7, so that the space of the
즉, 회전자(210)가 고속 회전 시, 회전자(210)의 강성이 취약해질 뿐만 아니라 자속 장벽(218)이 변형되어 회전자(210) 외경의 변형률 또한 높아질 수 있다.That is, when the
따라서, 자속 장벽(218)을 구현함으로 인하여 회전자 코어에 신뢰성에 문제가 발생할 수 있다. Therefore, by implementing the
그러나 본 발명에 의하면 토크 리플 저감 및 모터의 효율의 향상과 같은 자속 장벽(213)의 성능은 유지하면서 기구적 성능인 회전자(210)의 회전 강성을 보강할 수 있다. However, according to the present invention, it is possible to reinforce the rotational rigidity of the
이와 같은 본 발명은 특히 고속 회전형 모터에 있어서 효과가 더 커질 수 있다.The present invention can be particularly effective in a high-speed rotary motor.
위에서 설명한 본 발명의 실시예에 의하면, 강성 보강부(240, 241, 242)는 비자성체 물질의 사출물을 사용하여 형성할 수 있으므로 공차 없이 효율적으로 구성할 수 있다. 또한, 한 번의 공정으로 제작 가능하여 적은 시간이 소요될 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, since the rigid reinforcing
이에 따라, 모터 회전자(210)의 회전 강성의 내력이 상승할 수 있으며, 이로 인하여 진동이나 소음이 발생할 가능성을 감소시킬 수 있다.Accordingly, the internal force of the rotational rigidity of the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the specification and drawings are only presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those of ordinary skill in the art that other modified examples based on the technical idea of the present invention may be implemented.
100: 압축기
110: 케이싱
120: 인버터부
200: 모터
210: 회전자
220: 고정자
230: 절연체
300: 회전축
400: 프레임
500: 고정 스크롤
600: 선회 스크롤
700: 밸런스 웨이트
800: 탄성 플레이트100: compressor 110: casing
120: inverter unit
200: motor 210: rotor
220: stator 230: insulator
300: rotary shaft 400: frame
500: fixed scroll 600: orbiting scroll
700: balance weight 800: elastic plate
Claims (9)
상기 회전자는,
원형의 자기 강판이 적층되어 이루어지는 회전자 코어;
상기 회전자 코어의 원주 방향을 따라 다각형을 형성하는 다수의 변을 이루도록 구비되는 자석;
상기 다수의 자석의 각각의 사이 부분에 형성되는 자속 장벽; 및
상기 자속 장벽의 적어도 일부에 채워지고 비자성체로 형성되는 강성 보강부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 모터.In the inner rotor type motor in which the stator is located on the outer peripheral side of the rotor,
The rotor is,
A rotor core formed by stacking circular magnetic steel sheets;
A magnet provided to form a plurality of sides forming a polygon along the circumferential direction of the rotor core;
A magnetic flux barrier formed between each of the plurality of magnets; And
And a rigid reinforcing portion filled in at least a portion of the magnetic flux barrier and formed of a non-magnetic material.
상기 자석의 단부측과 접촉하는 자석 스토퍼부; 및
상기 장벽홈의 중간측에 채워지는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.The method of claim 2, wherein the rigidity reinforcing part,
A magnet stopper portion in contact with the end side of the magnet; And
A motor comprising a support portion filled in the middle side of the barrier groove.
상기 모터의 회전자에 결합되어 회전하는 회전축;
상기 모터의 일측에 설치되어 상기 회전축을 지지하는 프레임;
상기 프레임에 결합되어 압축공간을 형성하는 고정 스크롤; 및
상기 회전축에 편심 결합되고, 상기 압축공간에 위치하며, 상기 고정 스크롤에 결합되어 선회운동을 하여 유체를 압축하는 선회 스크롤을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
The motor of any one of claims 1 to 8; And
A rotating shaft coupled to the rotor of the motor to rotate;
A frame installed on one side of the motor to support the rotation shaft;
A fixed scroll coupled to the frame to form a compression space; And
And a orbiting scroll eccentrically coupled to the rotary shaft, located in the compression space, and coupled to the fixed scroll to perform orbital motion to compress fluid.
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---|---|---|---|
KR1020190018001A KR20200099849A (en) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | Motor and compressor including the same |
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