KR20210077000A - Variable Motor Lamination - Google Patents

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KR20210077000A
KR20210077000A KR1020217018075A KR20217018075A KR20210077000A KR 20210077000 A KR20210077000 A KR 20210077000A KR 1020217018075 A KR1020217018075 A KR 1020217018075A KR 20217018075 A KR20217018075 A KR 20217018075A KR 20210077000 A KR20210077000 A KR 20210077000A
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stator
rotor
section
magnet
series
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Application number
KR1020217018075A
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마자룰 초두리
엠디 사리풀 이슬람
모하마드 이슬람
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주식회사 만도
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Abstract

전기 모터는 회전자 및 고정자를 포함하며, 회전자 및/또는 고정자는 2개 이상의 섹션을 포함할 수 있고, 회전자(또는 고정자)의 섹션에 관련된 자기장(들)에 의해 생성된 토크 리플은 회전자(또는 고정자)의 다른 섹션(들)에 관련된 자기장(들)에 의해 생성된 토크 리플을 적어도 부분적으로 카운터링할 수 있다.An electric motor includes a rotor and a stator, wherein the rotor and/or stator may include two or more sections, wherein the torque ripple generated by the magnetic field(s) associated with the section of the rotor (or stator) is It may at least partially counter the torque ripple generated by the magnetic field(s) associated with the other section(s) of the electron (or stator).

Description

가변 모터 라미네이션Variable Motor Lamination

본 발명은 전기 모터에 관한 것이며, 모터 토크의 리플(ripple)을 감소시키고 코깅 토크(cogging torque)를 감소시키는 방법을 논의한다.The present invention relates to electric motors and discusses methods for reducing ripple of motor torque and reducing cogging torque.

전기 모터들은 회전자와 고정자의 구성 요소 사이의 자기 상호 작용의 영향으로 고정자에 대해 회전하는 회전자를 통해 작동한다. 회전자가 고정자에 대해 회전함에 따라 관련 자기장의 변동으로 인해 회전자와 고정자 사이의 상호 작용력/토크에 변동이 있을 수 있다. 상대 회전과 관련된 토크에 미치는 한 가지 효과는 "코깅 토크" 라고 할 수 있다. 코깅 토크는 자석들(예를 들어, 영구 자석들)과 슬로팅(slotting) 간의 상호 작용으로 인한 토크로 이해될 수 있다. 일부 실시예에서, 자석들은 회전자와 연결될 수 있는 반면 슬로팅은 고정자와 연결될 수 있고, 일부 실시예에서, 자석들은 고정자와 연결될 수 있는 반면 슬로팅은 회전자와 연결될 수 있다. 때로는, 코깅 토크를 디텐트(detent) 또는 "무전류(no-current)" 토크라고 할 수 있다. 일반적으로, 코깅 토크는 바람직하지 않으며, 특히 낮은 속도에서 모터의 떨림 및 토크 리플과 관련이 있을 수 있다. 따라서, 모터의 코깅 토크를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.Electric motors operate through a rotor that rotates relative to the stator under the influence of magnetic interactions between the rotor and the components of the stator. As the rotor rotates relative to the stator, there may be variations in the interaction force/torque between the rotor and the stator due to variations in the associated magnetic field. One effect on the torque associated with relative rotation is the "cogging torque". Cogging torque may be understood as a torque due to the interaction between magnets (eg, permanent magnets) and slotting. In some embodiments, the magnets may be coupled to the rotor while the slotting may be coupled to the stator, and in some embodiments the magnets may be coupled to the stator while the slotting may be coupled to the rotor. Sometimes, cogging torque can be referred to as detent or “no-current” torque. In general, cogging torque is undesirable, especially at low speeds and can be related to motor turbulence and torque ripple. Accordingly, it may be desirable to reduce the cogging torque of the motor.

상대 회전과 관련된 토크에 미치는 다른 효과는 "토크 리플(torque ripple)"이라고 할 수 있다. 토크 리플은 모터가 회전하는 출력 토크의 주기적 증가 또는 감소를 의미할 수 있다.Another effect on torque associated with relative rotation can be referred to as “torque ripple”. Torque ripple may refer to a periodic increase or decrease in output torque at which the motor rotates.

본 발명은 가변 모터 라미네이션을 갖는 전기 모터를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention seeks to provide an electric motor with variable motor lamination.

본 발명에 개시된 제1 측면에서, 모터 회전자는 제1 및 제2 회전자 섹션 및 일련의 자석을 포함하며, 상기 제1 회전자 섹션은: 상기 제1 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제1 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓(magnet pockets)을 포함하고; 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며; 상기 제1 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀(air hole) 또는 에어배리어(air barrier)를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 상기 제2 회전자 섹션은: 상기 제2 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제2 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓;을 포함하고, 상기 자석 각각은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며; 상기 제2 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 상기 제1 회전자 섹션은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 제2 회전자 섹션과 직렬로 위치하고, 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 자석 포켓 및 상기 제2 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하고, 작동 시, 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자기장의 상기 비대칭은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자기장의 상기 비대칭의 리플을 적어도 부분적으로 카운터링(counters)하는 상기 토크의 리플을 생성한다.In a first aspect disclosed herein, a motor rotor includes first and second rotor sections and a series of magnets, the first rotor section comprising: proximate an outer edge of the first rotor section, and a stator and receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils located in and distributed around the first rotor section to effect relative rotation of the rotor and stator when the coils are energized during operation. , comprising a series of magnet pockets; each said magnet has a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section; the first rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for said respective magnet, said second rotor section: proximate an outer edge of said second rotor section, located in the stator and around said second rotor section a series of magnet pockets receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils distributed in the , each of said magnets having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said second rotor section; the second rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetrical magnetic field for the respective magnet, the first rotor section having the magnet pockets of the first rotor section corresponding to the magnet pockets of the second rotor section and positioned together in series with a second rotor section, each of said magnets positioned within a magnet pocket of said first rotor section and a magnet pocket of said second rotor section, and wherein, in operation, the magnetic field of said second rotor section The asymmetry produces a ripple of the torque that at least partially counters the ripple of the asymmetry of the magnetic field of the first rotor section.

본 발명에 개시된 제2 측면에서, 모터 고정자는: 일련의 권선 개구(winding openings)를 포함하고, 각각의 권선 개구는 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하도록 와이어를 수용하고; 상기 제1 고정자 섹션의 각 티스들은 제1 고정자 자기장을 마련하며; 상기 제2 고정자 섹션은: 일련의 권선 개구를 포함하고, 각각의 권선 개구는 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하도록 와이어를 수용하고; 상기 제2 고정자 섹션의 각 티스들은 제2 고정자 자기장을 마련하며; 상기 제1 고정자 섹션은 상기 제2 고정자 섹션의 상기 티스에 대응하는 상기 제1 고정자 섹션의 상기 티스와 함께 상기 제2 고정자 섹션과 직렬로 위치하고, 상기 코일은 각 티스들에 대해 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 및 대응하는 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 도체(conductor)를 감아 제조되며, 작동 시, 상기 제1 고정자 자기장은 상기 제2 고정자 자기장에 의해 형성된 상기 토크의 제2 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 상기 토크의 제1 리플을 형성한다.In a second aspect disclosed herein, a motor stator includes: a series of winding openings, each winding opening forming one of a series of coils wound around the teeth of the first stator section; to receive the wire; each tooth of the first stator section provides a first stator magnetic field; the second stator section includes: a series of winding openings, each winding opening receiving a wire to form one of a series of coils wound around the teeth of the second stator section; each tooth of the second stator section provides a second stator magnetic field; the first stator section is positioned in series with the second stator section with the teeth of the first stator section corresponding to the teeth of the second stator section, and the coil is positioned with respect to each of the teeth of the first stator section manufactured by winding a conductor around the teeth of the second stator section and corresponding teeth of the second stator section, wherein in operation, the first stator magnetic field at least attenuates a second ripple of the torque formed by the second stator magnetic field. Forms a first ripple of said torque, which is partially countered.

본 발명에 개시된 제3 측면에서, 모터는: 제1 및 제2 회전자 섹션 및 일련의 자석을 포함하는 회전자; 및 제1 및 제2 고정자 섹션 및 일련의 코일을 포함하는 모터 고정자;를 포함하고, 상기 제1 회전자 섹션은: 상기 제1 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제1 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고; 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며; 상기 제1 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 상기 제2 회전자 섹션은: 상기 제2 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제2 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓;을 포함하고, 상기 자석 각각은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며; 상기 제2 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 상기 제1 회전자 섹션은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 제2 회전자 섹션과 직렬로 위치하고, 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 자석 포켓 및 상기 제2 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하고, 상기 제1 고정자 섹션은: 일련의 권선 개구를 포함하고, 각각의 권선 개구는 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하도록 와이어를 수용하고; 상기 제1 고정자 섹션의 각 티스들은 제1 고정자 자기장을 마련하며; 상기 제2 고정자 섹션은: 일련의 권선 개구를 포함하고, 각각의 권선 개구는 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하도록 와이어를 수용하고; 상기 제2 고정자 섹션의 각 티스들은 제2 고정자 자기장을 마련하며; 상기 제1 고정자 섹션은 상기 제2 고정자 섹션의 상기 티스에 대응하는 상기 제1 고정자 섹션의 상기 티스와 함께 상기 제2 고정자 섹션과 직렬로 위치하고, 상기 코일은 각 티스들에 대해 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 및 대응하는 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 도체(conductor)를 감아 제조되며, 작동 시, 상기 제1 고정자 자기장은 상기 제2 고정자 자기장에 의해 형성된 상기 토크의 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 상기 토크의 리플을 형성한다.In a third aspect disclosed herein, a motor comprises: a rotor comprising first and second rotor sections and a series of magnets; and a motor stator comprising first and second stator sections and a series of coils, wherein the first rotor section is proximate to an outer edge of the first rotor section, is located in the stator, and the first rotor section comprises: a series of magnet pockets receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils distributed around the electronic section, thereby effecting relative rotation of the rotor and stator when the coil is energized during operation. including; each said magnet has a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section; wherein said first rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for said respective magnet, said second rotor section: proximate an outer edge of said second rotor section, located in the stator and around said second rotor section a series of magnet pockets receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils distributed in the , each of said magnets having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said second rotor section; the second rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetrical magnetic field for the respective magnet, the first rotor section having the magnet pockets of the first rotor section corresponding to the magnet pockets of the second rotor section and positioned together in series with a second rotor section, each of the magnets positioned within a magnet pocket of the first rotor section and a magnet pocket of the second rotor section, the first stator section comprising: a series of winding openings and each winding opening receives a wire to form one of a series of coils wound around the teeth of the first stator section; each tooth of the first stator section provides a first stator magnetic field; the second stator section includes: a series of winding openings, each winding opening receiving a wire to form one of a series of coils wound around the teeth of the second stator section; each tooth of the second stator section provides a second stator magnetic field; The first stator section is positioned in series with the second stator section with the teeth of the first stator section corresponding to the teeth of the second stator section, and the coil is positioned with respect to each of the teeth of the first stator section. manufactured by winding a conductor around the teeth of the second stator section and corresponding teeth of the second stator section, wherein in operation, the first stator magnetic field at least partially compensates for the ripple of the torque formed by the second stator magnetic field. Forms a ripple of the torque countering

제2 또는 제3 측면의 제1 실시예에서, 상기 제1 고정자의 상기 티스는 제1 티스 헤드(tooth head)를 포함하고, 상기 제1 티스 헤드는 제1 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제2 회전자 섹션은 제2 티스 헤드를 포함하고, 상기 제2 티스 헤드는 제2 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 티스 헤드는 서로 상이하며, 상기 제1 및 제2 토크 리플 사이의 차이는 상기 제1 및 제2 티스 헤드 형상의 차이와 관련이 있다.In a first embodiment of the second or third aspect, the teeth of the first stator include a first tooth head, the first tooth head having a first tooth head shape, and the second The rotor section includes a second tooth head, the second tooth head has a second tooth head shape, the first and second tooth heads are different from each other, and the difference between the first and second torque ripple is related to the difference between the first and second tooth head shapes.

제2 또는 제3 측면의 제2 실시예에서, 상기 제1 고정자의 상기 티스는 제1 티스 헤드(tooth head)를 포함하고, 상기 제1 티스 헤드는 제1 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제2 회전자 섹션은 제2 티스 헤드를 포함하고, 상기 제2 티스 헤드는 제2 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 티스 헤드는 서로 상이하며, 상기 제1 및 제2 토크 리플 사이의 차이는 상기 제1 및 제2 티스 헤드 형상의 차이와 관련이 있고, 상기 제1 티스 헤드 형상 및 상기 제2 티스 헤드 형상은 에지-대-에지 폭(edge-to-edge width)이 상이하다.In a second embodiment of the second or third aspect, the teeth of the first stator include a first tooth head, the first tooth head having a first tooth head shape, and the second The rotor section includes a second tooth head, the second tooth head has a second tooth head shape, the first and second tooth heads are different from each other, and the difference between the first and second torque ripple is related to the difference between the first and second tooth head shapes, and the first tooth head shape and the second tooth head shape have different edge-to-edge widths.

제2 또는 제3 측면의 제3 실시예에서, 상기 제1 고정자의 상기 티스는 제1 티스 헤드(tooth head)를 포함하고, 상기 제1 티스 헤드는 제1 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제2 회전자 섹션은 제2 티스 헤드를 포함하고, 상기 제2 티스 헤드는 제2 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 티스 헤드는 서로 상이하며, 상기 제1 및 제2 토크 리플 사이의 차이는 상기 제1 및 제2 티스 헤드 형상의 차이와 관련이 있고, 상기 제1 티스 헤드는 하나 이상의 패싯(facets)을 포함하는 면(face)을 가지며, 상기 제2 티스는 상기 제1 티스 헤드의 상기 하나 이상의 패싯에 대응하는 하나 이상의 패싯을 포함하고, 상기 제1 티스 헤드 형상 및 상기 제2 티스 헤드 형상은 상기 제1 티스 헤드의 패싯 및 대응하는 상기 제2 티스 헤드의 패싯의 표면 영역이 상이하다.In a third embodiment of the second or third aspect, the teeth of the first stator include a first tooth head, the first tooth head having a first tooth head shape, and the second The rotor section includes a second tooth head, the second tooth head has a second tooth head shape, the first and second tooth heads are different from each other, and the difference between the first and second torque ripple is related to the difference in the shape of the first and second tooth heads, wherein the first tooth head has a face including one or more facets, and the second tooth is a shape of the first tooth head. one or more facets corresponding to the one or more facets, wherein the first tooth head shape and the second tooth head shape have different surface areas of the facets of the first tooth head and the corresponding facets of the second tooth head Do.

제3 측면의 제4 실시예에서, 상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 상기 비대칭은 에어홀(air holes)의 비대칭에 의해서만 발생한다.In a fourth embodiment of the third aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by an asymmetry of air holes.

제3 측면의 제5 실시예에서, 상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 상기 비대칭은 에어배리어(air barriers)의 비대칭에 의해서만 발생한다.In a fifth embodiment of the third aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by an asymmetry of air barriers.

제1 측면의 제1 실시예에서, 상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 상기 비대칭은 에어홀의 비대칭에 의해서만 발생한다.In a first embodiment of the first aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by the asymmetry of the air holes.

제1 측면의 제2 실시예에서, 상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 상기 비대칭은 에어배리어의 비대칭에 의해서만 발생한다.In a second embodiment of the first aspect, the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by an asymmetry of the air barrier.

제1 측면의 제3 실시예에서, 모터 회전자는 제3 회전자 섹션을 더 포함하고, 상기 제3 회전자 섹션은: 상기 제3 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제3 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고; 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지고; 상기 제3 회전자 섹션은 상기 제1 및 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 상기 제1 및 제2 회전자 섹션과 정렬되고; 상기 자석 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치한다.In a third embodiment of the first aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, wherein the third rotor section is: proximate an outer edge of the third rotor section, located in the stator, and wherein the third a series of magnet pockets receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils distributed around the rotor section, thereby effecting relative rotation of the rotor and stator when the coil is energized during operation comprising; each said magnet having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section; the third rotor section is aligned with the first and second rotor sections with the magnet pockets of the third rotor section corresponding to the magnet pockets of the first and second rotor sections; Each of the magnets is located within a magnet pocket of the first, second and third rotor sections.

제1 측면의 제4 실시예에서, 상기 모터 회전자는 제3 회전자 섹션을 더 포함하고, 상기 제3 회전자 섹션은: 상기 제3 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제3 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고; 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지고; 상기 제3 회전자 섹션은 상기 제1 및 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 상기 제1 및 제2 회전자 섹션과 정렬되고; 상기 자석 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하며, 상기 제3 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각각의 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 작동 시, 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자기장의 상기 비대칭은 상기 제1 회전자 섹션 및/또는 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자기장의 상기 비대칭의 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 상기 토크의 리플을 생성한다.In a fourth embodiment of the first aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, the third rotor section: proximate to an outer edge of the third rotor section, located in the stator, and 3 series of magnets receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils distributed around the rotor section, thereby effecting relative rotation of the rotor and stator when the coil is energized during operation comprising a pocket; each said magnet having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section; the third rotor section is aligned with the first and second rotor sections with the magnet pockets of the third rotor section corresponding to the magnet pockets of the first and second rotor sections; Each of the magnets is located within the magnet pockets of the first, second and third rotor sections, the third rotor section having a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis to each magnet. include about; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for the respective magnet, and in operation, the asymmetry of the magnetic field of the third rotor section is such that the first rotor section and/or the second rotor section generate a ripple of the torque that at least partially counters the ripple of the asymmetry of the magnetic field of the section.

제3 측면의 제7 실시예에서, 상기 모터 회전자는 제3 회전자 섹션을 더 포함하고, 상기 제3 회전자 섹션은: 상기 제3 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제3 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고; 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지고; 상기 제3 회전자 섹션은 상기 제1 및 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 상기 제1 및 제2 회전자 섹션과 정렬되고; 상기 자석 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치한다.In a seventh embodiment of the third aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, the third rotor section: proximate to an outer edge of the third rotor section, located in the stator, and the third rotor section 3 series of magnets receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils distributed around the rotor section, thereby effecting relative rotation of the rotor and stator when the coil is energized during operation comprising a pocket; each said magnet having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section; the third rotor section is aligned with the first and second rotor sections with the magnet pockets of the third rotor section corresponding to the magnet pockets of the first and second rotor sections; Each of the magnets is located within a magnet pocket of the first, second and third rotor sections.

제3 측면의 제8 실시예에서, 상기 모터 회전자는 제3 회전자 섹션을 더 포함하고, 상기 제3 회전자 섹션은: 상기 제3 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제3 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고; 상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지고; 상기 제3 회전자 섹션은 상기 제1 및 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 상기 제1 및 제2 회전자 섹션과 정렬되고; 상기 자석 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하며, 상기 제3 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각각의 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 작동 시, 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자기장의 상기 비대칭은 상기 제1 회전자 섹션 및/또는 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자기장의 상기 비대칭의 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 상기 토크의 리플을 생성한다.In an eighth embodiment of the third aspect, the motor rotor further comprises a third rotor section, wherein the third rotor section is: proximate an outer edge of the third rotor section, located in the stator, and 3 series of magnets receiving each magnet to magnetically interact with a series of coils distributed around the rotor section, thereby effecting relative rotation of the rotor and stator when the coil is energized during operation comprising a pocket; each said magnet having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section; the third rotor section is aligned with the first and second rotor sections with the magnet pockets of the third rotor section corresponding to the magnet pockets of the first and second rotor sections; Each of the magnets is located within the magnet pockets of the first, second and third rotor sections, the third rotor section having a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis to each magnet. include about; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for the respective magnet, and in operation, the asymmetry of the magnetic field of the third rotor section is such that the first rotor section and/or the second rotor section generate a ripple of the torque that at least partially counters the ripple of the asymmetry of the magnetic field of the section.

제4 측면에서, 전기 모터는 회전자 및 고정자를 가지며, 상기 고정자 및/또는 상기 회전자는 2개 이상의 섹션을 포함하고, 상기 회전자 (또는 고정자)의 섹션에 관련된 상기 자기장(들)에 의해 생성된 토그 리플은 상기 회전자 (또는 고정자)의 다른 섹션(들)에 관련된 상기 자기장(들)에 의해 생성된 토크 리플을 적어도 부분적으로 카운터링할 수 있다.In a fourth aspect, the electric motor has a rotor and a stator, wherein the stator and/or the rotor comprises two or more sections and is generated by the magnetic field(s) associated with a section of the rotor (or stator) The torque ripple produced may at least partially counter the torque ripple produced by the magnetic field(s) relative to the other section(s) of the rotor (or stator).

본 발명의 실시예에 따른 전기 모터는 가변 모터 라미네이션을 통해 모터 토크의 리플과 코깅 토크를 감소시킬 수 있다.The electric motor according to an embodiment of the present invention may reduce a ripple of a motor torque and a cogging torque through variable motor lamination.

도 1은 모터의 회전자 및 고정자의 실시예의 다이어그램이다.
도 2는 모터의 회전자 및 고정자의 실시예의 다이어그램이다.
도 3은 모터의 회전자 및 고정자의 실시예의 다이어그램이다.
도 4는 가변 라미네이션을 갖는 고정자의 실시예의 다이어그램이다.
도 5는 회전자의 자석의 실시예의 다이어그램이다.
도 6는 회전자의 자석의 실시예의 다이어그램이다.
도 7은 고정자용 대칭 티스들의 실시예를 도시한다.
도 8 및 9는 고정자용 비대칭 티스의 실시예를 도시한다.
도 10은 모터의 회전자의 실시예에 대한 모델링된 토크 리플 vs 회전자 위치의 다이어그램이다.
도 11은 모터의 회전자의 실시예에 대한 모델링된 코깅 토크 vs 회전자 위치의 다이어그램이다.
도 12는 상이한 에지-대-에지 폭을 갖는 고정자 티스의 실시예를 도시한다.
도 13 및 14는 패싯된 티스면을 갖는 고정자 티스의 실시예를 도시한다.1 is a diagram of an embodiment of a rotor and a stator of a motor;
2 is a diagram of an embodiment of a rotor and a stator of a motor;
3 is a diagram of an embodiment of a rotor and a stator of a motor;
4 is a diagram of an embodiment of a stator with variable lamination.
5 is a diagram of an embodiment of a magnet of a rotor;
6 is a diagram of an embodiment of a magnet in a rotor.
7 shows an embodiment of symmetrical teeth for a stator.
8 and 9 show an embodiment of an asymmetrical tooth for a stator.
10 is a diagram of modeled torque ripple vs rotor position for an embodiment of a rotor of a motor.
11 is a diagram of modeled cogging torque vs rotor position for an embodiment of a rotor of a motor.
12 shows an embodiment of stator teeth with different edge-to-edge widths.
13 and 14 show an embodiment of a stator tooth with faceted tooth surfaces.

다음의 설명에서, 본 명세서에 개시된 다양한 특정 실시 예를 명확하게 설명하기 위해 수많은 특정 세부 사항이 설명된다. 그러나, 당업자는 현재 청구된 발명이 아래에서 논의되는 모든 특정 세부 사항 없이 실행될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 예에서, 잘 알려진 특징은 본 발명을 모호하게 하지 않도록 설명되지 않았다.In the following description, numerous specific details are set forth in order to clearly describe various specific embodiments disclosed herein. However, it will be understood by those skilled in the art that the presently claimed invention may be practiced without all the specific details discussed below. In other instances, well-known features have not been described so as not to obscure the present invention.

영구 자석 모터를 포함하는 회전 전기 모터는 고정자 내에 위치하는 회전자 사이의 자기 상호 작용(magnetic interaction)에 의해 작동할 수 있다. 본 명세서에 제공된 설명은 내부 영구 자석 모터(interior permanent magnet motors)에 기반할 것이지만, 제공된 교시는 또한 표면 영구 자석 모터(surface permanent magnet motors)인 실시예에 관한 것일 수 있다. 또한, 본 명세서에 제공된 설명은 코일을 포함할 있고 슬로팅을 포함할 수 있는 고정자로 둘러싸여 있는 회전자 상에 또는 내부에 위치하는 자석을 기반으로 할 것이지만, 제공된 교시는 자석이 고정자 상에 또는 내부에 위치하고 회전자가 코일 및/또는 슬로팅을 포함하는 실시예에 관한 것일 수 있다.Rotating electric motors, including permanent magnet motors, may operate by magnetic interaction between rotors located within a stator. While the description provided herein will be based on interior permanent magnet motors, the teachings provided may also relate to embodiments that are surface permanent magnet motors. Also, while the description provided herein will be based on magnets located on or within a rotor that are surrounded by a stator that may include coils and may include slotting, the teaching provided is that the magnets are located on or inside the stator. It may relate to an embodiment in which the rotor is located in the coil and/or comprises a coil and/or slotting.

도 1에 도시된 바와 같이, 전기 모터(11)는 고정자(13)로 둘러싸인 회전자(12)를 포함할 수 있다. 회전자는 회전자의 외부 에지(28)에 근접하게 배치된 일련의 자석(21)을 포함할 수 있다. 자석은 포켓(22)에 위치할 수 있으며, 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 도 1에서, 각각의 자석은 "V" 형상이다. 추가 실시예에서, 자석은 막대형 또는 직사각형 또는 "U" 형상일 수 있을 뿐 아니라, 이들 사이의 조합 및 "V" 형상 자석과의 조합일 수 있다. 또한, 각각의 자석은 단일 조각 또는 여러 조각일 수 있는데, 도 1의 자석은 두 조각이며, 각 조각의 극성(polarity)은 동일한 방향을 향한다. 전기 모터의 많은 실시예에서, 일련의 자석은 하나의 자석의 극성이 제1 방향으로 향하고 회전자 주위를 진행하는 다음 자석의 극성이 반대 방향으로 향하는 교번 극성(alternating polarities)을 가질 수 있다.As shown in FIG. 1 , the electric motor 11 may include a rotor 12 surrounded by a stator 13 . The rotor may include a series of magnets 21 disposed proximate to the outer edge 28 of the rotor. The magnet may be located in the pocket 22 and may have any suitable shape. In Figure 1, each magnet is "V" shaped. In further embodiments, the magnets may be rod-shaped or rectangular or “U” shaped, as well as combinations between and with “V” shaped magnets. Also, each magnet may be a single piece or multiple pieces, the magnet of FIG. 1 is two pieces, and the polarity of each piece faces the same direction. In many embodiments of the electric motor, a series of magnets may have alternating polarities in which the polarity of one magnet is directed in a first direction and the polarity of the next magnet traveling around the rotor is directed in the opposite direction.

자석(21)은 포켓(22)에 위치할 수 있다. 자석 포켓(22)은, 예를 들어 자석(21)의 단부 또는 자석(21)의 면을 따라, 포켓(22) 내에 위치된 자석(21)과 포켓(22)의 내벽 사이에 에어 갭을 제공하는 하나 이상의 에어배리어(25)를 포함하도록 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 다수의 에어배리어(25)가 포켓(22) 내에 존재할 수 있다. 도 1에서, 포켓(22)은 3개의 에어배리어(25)를 가진다. 에어배리어(25)는 각 자석(21)의 제1 및 제2 부분의 각각의 대향하는 끝단부에 하나씩 마련되고, 남은 하나가 각 자석(21)의 제1 및 제2 부분의 인접한 단부 사이의 하나의 포켓(22)에 있다.The magnet 21 may be located in the pocket 22 . The magnet pocket 22 provides an air gap between an inner wall of the pocket 22 and a magnet 21 positioned within the pocket 22 , for example along the face of the magnet 21 or an end of the magnet 21 . It may be formed to include one or more air barriers (25). In some embodiments, multiple air barriers 25 may be present within pocket 22 . In FIG. 1 , the pocket 22 has three air barriers 25 . An air barrier 25 is provided one at each opposite end of the first and second portions of each magnet 21 , and the other is provided between adjacent ends of the first and second portions of each magnet 21 . in one pocket (22).

회전자는 임의의 적합한 설계일 수 있다. 도 1에 도시된 회전자(12)는 인접한 티스(14) 사이에 위치하며 각각의 티스 주위를 코일로 감도록 구성된 슬롯 및 권선 개구(winding openings, 15)와 함께 안쪽으로 향하는 일련의 티스(14)를 포함하는 고정자(13)와 함께 도시된다.The rotor may be of any suitable design. The rotor 12 shown in FIG. 1 is positioned between adjacent teeth 14 and has a series of inwardly facing teeth 14 with slots and winding openings 15 configured to coil around each tooth. ) is shown with a stator 13 comprising

모터는 회전자에 토크를 인가하도록 회전자의 자석과 상호작용하며 회전자를 고정자에 대해 회전시키는 전자기장을 생성하는 코일에 순차적으로 동력을 공급하여 작동한다. 모터가 회전함에 따라, 티스(및 각각의 코일)는 근처 자석과 자기적으로 상호 작용하고, 이러한 상호 작용은 일부 실시예에서 다를 수 있으며, 결과적으로 모터에 의해 공급된 토크의 리플을 발생시킬 수 있다. 일부 실시예에서, 티스와 자석의 수를 증가시키면 리플의 크기를 감소시킬 수 있다. 그러나, 리플을 감소시키는 다른 방법도 바람직할 수 있다.The motor works by sequentially energizing coils that interact with the rotor's magnets to apply torque to the rotor and produce an electromagnetic field that rotates the rotor relative to the stator. As the motor rotates, the teeth (and each coil) magnetically interact with nearby magnets, and this interaction may differ in some embodiments, resulting in a ripple of torque supplied by the motor. have. In some embodiments, increasing the number of teeth and magnets may decrease the magnitude of the ripple. However, other methods of reducing ripple may also be desirable.

토크 리플을 감소시키기 위한 한 가지 접근 방식에서, 도 1 및 5에 도시된 바와 같이 예를 들어 각각의 자석(21)에서, 회전자(12a)의 제1 섹션에, 자석 및 회전자 홀들의 외부 에지(가장자리)를 관통해 연장(extending through)되는 자석의 d-축(23)에 대하여 비대칭인 에어홀(24)을 제공함으로써 회전자(12a)의 제1 섹션에 비대칭이 제공되어, d-축(23)의 양쪽에 있는 자기장에 불균등한 효과를 제공할 수 있다. 도 1 및 5의 실시예에서, 에어홀(24)은 d-축(23)의 왼쪽에 위치한다. 에어홀(24)이 d-축(23)의 한쪽에만 위치한다는 점에서, 에어홀(24)이 도 1 및 5의 d-축(23)에 대해 비대칭인 것을 주의해야 한다. 추가 실시예에서, 각각의 자석에 대한 에어홀(24) 또는 일련의 에어홀(24)에 관한 비대칭은 d-축(23)의 양쪽에 자기장의 불균등한 효과를 제공하기 위해 에어홀(24) 또는 일련의 에어홀을 위치시킴으로써, 예를 들어 d-축(23)의 양쪽에 불균일한 방식으로 에어홀(24) 또는 일련의 에어홀(24)을 위치시킴으로써 달성될 수 있다. 도 1 및 5에서, 단일 에어홀은 d-축(23)의 한쪽에만 도시되어 있다. 제1 회전자 섹션(12a)은 도 2 및 6에 도시된 바와 같은 제2 회전자 섹션(12b)과 쌍을 이룰 수 있다. 도 2 및 6에서, 제1 회전자 섹션(12a)의 자석(24)에 의해 생성된 자기장에 대한 카운터링 비대칭(countering asymmetry)은 도 2 및 6의 자석(24)의 d-축(23)의 우측에 에어홀(24)을 위치시킴으로써 생성된다. 제1 회전자 섹션(12a)에서의 에어홀(24)의 크기 및 배치, 및 제2 회전자 섹션에서의 에어홀(24)의 크기 및 배치는, 제1 및 제2 회전자 섹션에서 자석에 의해 생성된 자기장의 비대칭 또는 왜곡이 서로 카운터링하여, 도 10에 도시된 토크 리플과 도 11에 도시된 코깅 토크를 감소시킨다.In one approach to reducing torque ripple, as shown in FIGS. 1 and 5 , for example in each magnet 21 , in the first section of the rotor 12a , outside of the magnet and rotor holes Asymmetry is provided in the first section of the rotor 12a by providing an air hole 24 that is asymmetric with respect to the d-axis 23 of the magnet extending through the edge, d- It can provide an unequal effect on the magnetic field on either side of the axis 23 . 1 and 5 , the air hole 24 is located to the left of the d-axis 23 . It should be noted that the air hole 24 is asymmetrical with respect to the d-axis 23 in FIGS. 1 and 5 in that the air hole 24 is located only on one side of the d-axis 23 . In a further embodiment, the asymmetry with respect to an airhole 24 for each magnet or a series of airholes 24 is arranged to provide an unequal effect of the magnetic field on either side of the d-axis 23 . or by positioning a series of air holes, for example by positioning the air holes 24 or series of air holes 24 in a non-uniform manner on either side of the d-axis 23 . 1 and 5 , a single air hole is shown on only one side of the d-axis 23 . The first rotor section 12a may be paired with the second rotor section 12b as shown in FIGS. 2 and 6 . 2 and 6 , the countering asymmetry for the magnetic field generated by the magnet 24 of the first rotor section 12a is the d-axis 23 of the magnet 24 of FIGS. 2 and 6 . It is created by locating the air hole 24 on the right side of the The size and arrangement of the air holes 24 in the first rotor section 12a and the size and arrangement of the air holes 24 in the second rotor section are dependent on the magnets in the first and second rotor sections. The asymmetry or distortion of the magnetic field produced by the counter counters each other, reducing the torque ripple shown in FIG. 10 and the cogging torque shown in FIG. 11 .

본 명세서에 설명된 라미네이트된 회전자(laminated rotor, 12)의 일부 실시예에서, 제1 회전자 섹션(12a)은 제2 회전자 섹션(12b)과 직렬로 위치할 수 있으며, 2개의 회전자 섹션은 회전자 섹션의 중심선이 동축이며 제1 회전자 섹션(12a)의 포켓(22)이 제2 회전자 섹션(12b)의 포켓(22)과 대응하도록 종단 간(end-to-end) 배치되어, 각 자석을 제1 회전자 섹션(12a)의 포켓(22)과 제2 회전자 섹션(12b)의 포켓(22)으로 연장시킨다. 일부 실시예에서, 제1 회전자 섹션은 제2 회전자 섹션에 조립될 수 있고, 그 다음 자석이 제1 및 제2 회전자 층(layers)의 포켓 내로 연장되도록 일단부로부터 모터 포켓에 삽입(slipped into)될 수 있다.In some embodiments of the laminated rotor 12 described herein, the first rotor section 12a may be positioned in series with the second rotor section 12b, the two rotors The sections are end-to-end such that the centerline of the rotor section is coaxial and the pockets 22 of the first rotor section 12a correspond to the pockets 22 of the second rotor section 12b. arranged to extend each magnet into a pocket 22 in the first rotor section 12a and a pocket 22 in the second rotor section 12b. In some embodiments, the first rotor section may be assembled to the second rotor section, then inserted into the motor pocket from one end such that the magnets extend into the pockets of the first and second rotor layers. may be slipped into).

일부 실시예에서, 제1 및 제2 층의 비대칭이 없는 회전자 층, 또는 제1 및 제2 층에 대해 설명된 것과 같은 비대칭을 갖는 회전자 층과 같은 제3 회전자 층이 존재할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제3 회전자 층은 제1 및 제2 회전자 층 사이에 위치할 수 있거나, 제1 및 제2 회전자 층 조립체의 일단 또는 타단에 위치할 수 있다.In some embodiments, there may be a rotor layer without the asymmetry of the first and second layers, or a third rotor layer such as a rotor layer with asymmetry as described for the first and second layers. In various embodiments, the third rotor layer may be located between the first and second rotor layers, or it may be located at one end or the other end of the first and second rotor layer assemblies.

비대칭 회전자 섹션의 다른 실시예에서, 비대칭 에어배리어(25)는 제2 회전자 섹션에서 비대칭 자기장에 의해 적어도 부분적으로 카운터링될 수 있는 비대칭 자기장을 제공하기 위해 회전자 섹션에 마련될 수 있다. 이러한 일 실시예에서, 에어배리어(25)가 추가될 수 있거나 기존의 에어배리어(25)가 수정되어 d-축의 일측 에어배리어의 크기가 대응하는 d-축의 타측 에어배리어 보다 크거나 d-축의 일측 에어배리어가 d-축의 타측 에어배리어 보다 자기장에 상이한 영향을 미치도록 위치하는 경우과 같이, 각 자석에 대해 비대칭 에어배리어를 제공할 수 있다. In another embodiment of the asymmetric rotor section, the asymmetric air barrier 25 may be countered at least in part by the asymmetric magnetic field in the second rotor section. It may be provided in the rotor section to provide an asymmetric magnetic field that can be In one such embodiment, an air barrier 25 may be added or an existing air barrier 25 may be modified so that the size of the air barrier on one side of the d-axis is larger than the corresponding air barrier on the other side of the d-axis or one side of the d-axis It is possible to provide an asymmetric air barrier for each magnet, such as when the air barrier is positioned to have a different effect on the magnetic field than the other air barrier on the d-axis.

일부 실시예에서, 비대칭 에어홀(24)과 에어배리어(25)의 조합이 사용될 수 있는데, 예를 들어 비대칭 에어홀(24) 및 비대칭 에어배리어(25)가 모두 회전자 층 내에 위치하거나 비대칭 에어홀(24)은 하나의 회전자 층에 존재하고 비대칭 에어배리어는 제2 회전자 층에 존재하며, 제1 및 제2 회전자 층은 모터용 회전자로 결합된다.In some embodiments, a combination of asymmetric air holes 24 and air barrier 25 may be used, for example, both asymmetric air holes 24 and asymmetric air barrier 25 are located in the rotor layer or asymmetric air A hole 24 is present in one rotor layer and an asymmetric air barrier is present in a second rotor layer, the first and second rotor layers being coupled into a rotor for the motor.

비대칭 회전자 층의 다양한 실시예에서, 에어홀(24) 및/또는 에어배리어(25)의 크기 및 위치는 토크 리플 및/또는 코깅 토크를 효과적으로 감소시키도록 선택될 수 있다.In various embodiments of asymmetric rotor layers, the size and location of air holes 24 and/or air barriers 25 may be selected to effectively reduce torque ripple and/or cogging torque.

일부 실시예에서, 비대칭 제1 및 제2 회전자 층 (및 선택적인 제3 회전자 층)은 본 명세서에 설명된 비대칭 특징을 갖지 않는 고정자와 함께 사용될 수 있다.In some embodiments, asymmetric first and second rotor layers (and optionally a third rotor layer) may be used with stators that do not have the asymmetric features described herein.

토크 리플을 감소시키기 위한 두 번째 접근 방식에서, 상이한 티스들(tooth)의 설계가 제2 고정자 섹션과 비교하여 제1 고정자 섹션에서 사용될 수 있다. 제1 및 제2 고정자 섹션 간의 상이한 티스 설계의 일부 실시예에서, 제1 및 제2 고정자 섹션의 티스는 제1 및 제2 고정자 섹션 사이에서 동일한 폭으로 와이어에 의해 감겨지는 티스 부분(티스 몸체)을 가질 수 있으며, 고정자 섹션은 예를 들어 제1 고정자 섹션과 제2 고정자 섹션의 각각 정렬된 티스의 래핑(wrapping)을 함께 용이하게 하기 위해 제1 섹션의 티스 몸체가 제2 고정자 섹션의 티스 섹션과 정렬되도록 배치될 수 있다. 다양한 실시예에서, 제1 고정자 섹션으로부터의 자기장이 제2 고정자 섹션으로부터의 자기장과 상이하여 모터의 토크 리플을 효과적으로 감소시키거나 실질적으로 제거 또는 제거할 수 있도록 (조립된 모터에서 티스 몸체(29)로부터 회전자 쪽으로 연장된) 티스 헤드(tooth head)(30)는 제1 및 제2 회전자(->고정자) 섹션에서 상이한 설계를 가질 수 있다. 상이한 티스 설계에 대한 일부 실시예에서, 티스 헤드의 질량은 제1 및 제2 고정자 섹션 사이에서 변경될 수 있으며, 또는 티스 헤드(30)의 에지-대-에지 폭은 제1 및 제2 고정자 섹션 사이에서 변경될 수 있고, 또는 티스면(tooth face)의 곡률은 제1 및 제2 섹션 사이에서 변경될 수 있으며, 또는 티스면들의 형상은 제1 및 제2 고정자 사이에서 변경될 수 있고, 또는 티스면들은 제1 및 제2 고정자 섹션의 대응하는 패싯들(facets) 사이에서 상이한 표면적을 갖는 티스면의 하나 이상 또는 모든 패싯을 갖거나 또는 제2 고정자 섹션과 비교하여 제1 고정자 섹션의 티스 및 회전자 사이에 존재하는 공기의 상이한 부피를 초래하는 티스 헤드의 형상을 갖는 패싯(평면 또는 곡률을 갖는 패싯)일 수 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이 티스 설계에 대한 다양한 실시예에서, 티스의 설계들은 티스 축(27)을 중심으로 대칭 또는 비대칭일 수 있다.In a second approach to reducing torque ripple, a design of different teeth may be used in the first stator section compared to the second stator section. In some embodiments of different tooth designs between the first and second stator sections, the teeth of the first and second stator sections are interposed between the first and second stator sections. with the same width It may have a tooth portion (teeth body) wound by wire, the stator section first section to facilitate wrapping together, for example, the respectively aligned teeth of the first stator section and the second stator section. may be arranged to align with the tooth section of the second stator section. In various embodiments, the magnetic field from the first stator section is different from the magnetic field from the second stator section to effectively reduce, substantially eliminate or eliminate torque ripple in the motor (teeth body 29 in the assembled motor). A tooth head 30 (extending from to the rotor) may have a different design in the first and second rotor (->stator) sections. In some embodiments for different tooth designs, the mass of the tooth head may vary between the first and second stator sections, or the edge-to-edge width of the tooth head 30 may vary between the first and second stator sections. may vary between the first and second sections, or the curvature of the tooth face may vary between the first and second sections, or the shape of the tooth faces may vary between the first and second stators, or The tooth surfaces may have one or more or all facets of the tooth surface having a different surface area between the corresponding facets of the first and second stator sections or the teeth of the first stator section as compared to the second stator section and It can be a facet with the shape of the tooth head (flat or curvatured facets) resulting in different volumes of air present between the rotors. In various embodiments of a tooth design as discussed herein, the designs of the tooth may be symmetrical or asymmetrical about the tooth axis 27 .

도 12는 티스 헤드의 상이한 에지-대-에지 폭을 갖는 고정자 티스의 실시예를 도시한다. 도 12에서 제1 및 제2 고정자 섹션 중 하나와 연계될 수 있는 제1 티스(first tooth)는 점선으로 표시되고, 제1 및 제2 고정자 섹션 중 다른 하나와 연계될 수 있는 제2 티스(second tooth)는 실선으로 표시된다. 제1 티스는 제2 티스(42a)의 티스 헤드 에지-대-에지 크기(dimensions)보다 더 좁은 티스 헤드의 에지-대-에지 크기(42b)를 갖는다. 도 12는 대칭인 에지-대-에지 폭 변화, 및 중앙축의 일측에 대한 폭이 티스 축(27)의 타측에 대한 폭과 상이한 비대칭 에지-대-에지 폭 변화를 도시한다. 다양한 실시예에서, 비대칭은 제1 및 제2 고정자 섹션 사이에서 반전될 수 있다.12 shows an embodiment of stator teeth with different edge-to-edge widths of the tooth head. In FIG. 12 a first tooth that may be associated with one of the first and second stator sections is indicated by a dotted line, and a second tooth that may be associated with the other of the first and second stator sections is shown in FIG. 12 . tooth) is indicated by a solid line. The first tooth has an edge-to-edge size 42b of the tooth head that is narrower than the tooth head edge-to-edge dimensions of the second tooth 42a. 12 shows a symmetrical edge-to-edge width change and an asymmetrical edge-to-edge width change in which the width on one side of the central axis is different from the width on the other side of the tooth axis 27 . In various embodiments, the asymmetry may be reversed between the first and second stator sections.

도 13 및 14는 도 13의 중앙 패싯(42)(티스 축(27)과 교차하는 패싯)의 표면적이 도 14의 중앙 패싯의 표면적보다 큰 상이한 패싯들을 갖는 티스면을 도시한다. 또한, 도 13의 중앙 패싯(43)의 측면 패싯은 도 14의 대응하는 패싯보다 작은 표면적을 가지며, 도 14에서 보다 중앙 패싯 (및 티스 축(27))에 대해 더 가파른 각도로 위치한다. 도 13 및 14는 패싯 표면적의 대칭적 변화를 도시하지만, 티스 축의 일측 패싯 영역이 티스 축(27)의 타측의 대응하는 패싯 영역과 상이한 경우와 같이, 패싯 표면적의 비대칭적 변화가 존재할 수 있다. 다양한 실시예에서, 비대칭은 제1 및 제2 고정자 섹션 사이에서 반전될 수 있다.13 and 14 show the tooth face with different facets in which the surface area of the central facet 42 of FIG. 13 (the facet that intersects the tooth axis 27) is greater than the surface area of the central facet of FIG. 14 . Also, the side facets of the central facet 43 in FIG. 13 have a smaller surface area than the corresponding facet in FIG. 14 and are located at a steeper angle to the central facet (and tooth axis 27 ) than in FIG. 14 . 13 and 14 show symmetrical variations in facet surface area, there may be asymmetric variations in facet surface area, such as when a facet area on one side of the tooth axis is different from a corresponding facet area on the other side of the tooth axis 27 . In various embodiments, the asymmetry may be reversed between the first and second stator sections.

비대칭 티스 설계에 대한 일부 실시예에서, 예를 들어 각 티스면(28)이 티스 몸체(29)를 중심으로 티스(24)를 이등분하는 티스 축(27)에 대해 비대칭이 되도록 티스면(28)들을 성형함으로써, 제1 고정자 섹션의 하나 이상 또는 모든 티스에 비대칭이 제공되어 티스 축(27)의 양측 자기장에 불균등한 효과를 제공할 수 있다. 도 12는 티스 헤드의 상이한 에지-대-에지 폭을 갖는 고정자 티스의 실시예를 도시한다. 도 12에서, 제1 및 제2 고정자 섹션 중 하나와 연계될 수 있는 제1 티스는 파선으로 도시되며, 제1 및 제2 고정자 섹션의 다른 하나와 연계될 수 있는 제2 티스는 실선으로 도시된다. 제1 티스는 제2 티스(42a)의 티스 헤드 에지-대-에지 크기보다 더 좁은 티스 헤드의 에지-대-에지 크기(42b)를 갖는다. 도 13 및 14는 도 13의 중앙 패싯(43)의 표면적이 도 14의 중앙 패싯의 표면적보다 큰 상이한 패싯을 갖는 티스면을 도시한다. 또한, 도 13의 중앙 패싯(43)의 측면 패싯은 도 14의 대응하는 측면 패싯보다 작은 표면적을 가지며, 도 14에서 보다 중앙 패싯 (및 티스 축(27))에 대해 더 가파른 각도로 위치한다. In some embodiments for asymmetric tooth designs, for example, the tooth surface 28 is such that each tooth surface 28 is asymmetric about the tooth axis 27 that bisects the tooth 24 about the tooth body 29 . By shaping them, an asymmetry may be provided for one or more or all of the teeth of the first stator section to provide an unequal effect on the magnetic field on both sides of the tooth axis 27 . 12 shows an embodiment of stator teeth with different edge-to-edge widths of the tooth head. 12 , a first tooth, which may be associated with one of the first and second stator sections, is shown in dashed line, and a second tooth, which may be associated with the other of the first and second stator sections, is shown in solid line. . The first tooth has an edge-to-edge size 42b of the tooth head that is narrower than the tooth head edge-to-edge size of the second tooth 42a. 13 and 14 show the tooth surfaces with different facets, wherein the surface area of the central facet 43 of FIG. 13 is greater than the surface area of the central facet of FIG. 14 . Also, the side facets of the central facet 43 in FIG. 13 have a smaller surface area than the corresponding side facets in FIG. 14 and are located at a steeper angle to the central facet (and tooth axis 27 ) than in FIG. 14 .

다양한 실시예에서, 티스면의 비대칭은 도 7의 대칭 티스들과 대조적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 티스 축의 타측에 있는 티스면에 대한 곡률 반경과 비교하거나, 티스 축의 타측 대비 티스 축의 일측에 있는 티스 갭(16)(티스들과 회전자 사이의 거리)을 증가 또는 감소시킴으로써 티스 축(27)의 일측에 대한 곡률 반경을 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 티스면은 티스 축의 타측에 비해 티스 축의 일측에 있는 티스 헤드(30)가 좁아지거나 넓어짐으로 인해 비대칭일 수 있다. 제1 고정자 섹션(13a)은 제1 고정자 섹션의 코일/티스들의 자기장에서 비대칭을 카운터링하기 위해 도 9에 도시된 바와 같이 비대칭에 대하여 카운터링 비대칭(countering asymmetry)을 갖는 제2 고정자 섹션(13b)과 쌍을 이룰 수 있다. 임의의 적절한 방법을 사용하여 상기 논의된 바와 같이 제1 및 제2 고정자 섹션의 티스들/코일 형상에 비대칭을 부여할 수 있으며, 제1 및 제2 고정자 층의 특정 비대칭을 선택하고 크기를 지정함으로써, 서로의 자기장의 비대칭 또는 왜곡을 적어도 부분적으로 카운터링해서 토크 리플 및/또는 코깅 토크를 적어도 부분적으로 감소시킨다.In various embodiments, the asymmetry of the tooth surface is compared to the radius of curvature for the tooth surface on the other side of the tooth axis as shown in FIG. 8, as shown in FIG. 8, as opposed to the symmetrical teeth of FIG. 7, or on one side of the tooth axis relative to the other side of the tooth axis. changing the radius of curvature for one side of the tooth axis 27 by increasing or decreasing the present tooth gap 16 (the distance between the teeth and the rotor). In some embodiments, the tooth surface may be asymmetrical due to the narrowing or widening of the tooth head 30 on one side of the tooth axis compared to the other side of the tooth axis. The first stator section 13a has a second stator section 13b having a countering asymmetry with respect to the asymmetry as shown in FIG. 9 to counter the asymmetry in the magnetic field of the coils/teeth of the first stator section. ) can be paired with Any suitable method may be used to impart an asymmetry to the teeth/coil shape of the first and second stator sections as discussed above, by selecting and sizing the specific asymmetry of the first and second stator layers. , at least partially countering asymmetry or distortion of each other's magnetic fields to at least partially reduce torque ripple and/or cogging torque.

본 명세서에 설명된 라미네이트된 고정자(13)의 일부 실시예에서, 제1 고정자 섹션(13a)은 제2 고정자 섹션(13b)과 직렬로 위치할 수 있으며, 제1 고정자 섹션의 중심선이 제2 고정자 섹션과 동축이고 제1 고정자 섹션의 티스와 권선 개구가 각각 제2 고정자 섹션의 티스와 권선 개구에 대응하여 각 코일이 제1 고정자 섹션의 하나의 티스 및 제2 고정자 섹션의 하나의 티스를 도체로 감아 제조될 수 있도록 한다.In some embodiments of the laminated stator 13 described herein, the first stator section 13a can be positioned in series with the second stator section 13b, wherein the centerline of the first stator section is the second stator section section and the teeth and winding openings of the first stator section correspond to the teeth and winding openings of the second stator section, respectively, so that each coil connects one tooth of the first stator section and one tooth of the second stator section to the conductor to be rolled up and manufactured.

일부 실시예에서, 제1 및 제2 층의 비대칭이 없는 고정자 층 또는 제1 및 제2 층에 대해 상술한 바와 같은 비대칭을 갖는 고정자 층과 같은, 제3 고정자층 또한 존재할 수 있다. 다양한 실시예에서, 제3 고정자 층은 제1 및 제2 고정자 층 사이에 위치할 수 있거나, 제1 및 제2 고정자 층 어셈블리의 일단 또는 타단에 위치할 수 있다.In some embodiments, a third stator layer may also be present, such as a stator layer without the asymmetry of the first and second layers or a stator layer with asymmetry as described above for the first and second layers. In various embodiments, the third stator layer may be located between the first and second stator layers, or may be located at one end or the other end of the first and second stator layer assemblies.

일부 실시예에서, 비대칭인 제1 및 제2 고정자 층(및 선택적 제3 고정자 층)이 본 명세서에 설명된 비대칭 특징을 갖지 않는 회전자와 함께 사용될 수 있다.In some embodiments, asymmetric first and second stator layers (and optional third stator layers) may be used with rotors that do not have the asymmetric features described herein.

토크 리플을 감소시키기 위한 제3 접근 방식에서, 비대칭 회전자 층 및 비대칭 고정자 층은 서로 결합될 수 있다. 예를 들면, 비대칭 층 및 카운터링 비대칭 층 또는 상술한 비대칭 특징이 없는 층을 갖는 회전자가 비대칭 층 및 카운터링 비대칭 층(비-비대칭 층)(non-asymmetric layer) 또는 상술한 비대칭 특징이 없는 층(비-비대칭 고정자 층)(non-asymmetric stator layer)을 갖는 고정자과 결합될 수 있다. In a third approach for reducing torque ripple, the asymmetric rotor layer and the asymmetric stator layer may be coupled to each other. For example, a rotor having an asymmetric layer and a countering asymmetric layer or a layer without the above-mentioned asymmetric characteristic is an asymmetric layer and a countering asymmetric layer (non-asymmetric layer) or a layer without the above-mentioned asymmetric characteristic. It can be combined with a stator having a (non-asymmetric stator layer).

일부 실시예에서, 비대칭 회전자 층은 비대칭 회전자 층에 인접하게 위치하거나 상이한 회전자 층에 인접하게 위치하는 비대칭 고정자 층에 의해 카운터링될 수 있다. 일부 실시예에서, 비대칭 회전자 층은 비대칭 고정자 층 및 비대칭 회전자 층에 의해 카운터링될 수 있는데, 이 때 비대칭 고정자 층은 비대칭 회전자 층에 인접하게 위치하거나 카운터링 비대칭 회전자 층에 인접하게 위치할 수 있다. 일부 실시예에서, 비대칭 고정자 층은 비대칭 고정자 층 및 비대칭 회전자 층에 의해 카운터링될 수 있는데, 이 때 비대칭 회전자 층은 비대칭 회전자 층 또는 카운터링 비대칭 고정자 층에 인접하게 위치한다. In some embodiments, the asymmetric rotor layer may be countered by an asymmetric stator layer located adjacent to an asymmetric rotor layer or adjacent to a different rotor layer. In some embodiments, the asymmetric rotor layer may be countered by an asymmetric stator layer and an asymmetric rotor layer, wherein the asymmetric stator layer is located adjacent to the asymmetric rotor layer or adjacent to a countering asymmetric rotor layer. can be located In some embodiments, the asymmetric stator layer may be countered by an asymmetric stator layer and an asymmetric rotor layer, wherein the asymmetric rotor layer is positioned adjacent the asymmetric rotor layer or countering asymmetric stator layer.

본 명세서에서 사용된 바와 같이, "대략", "약", "실질적으로", "거의" 및 다른 유사한 단어 및 문구는 장치, 예 또는 실시 예의 작동에 실질적으로 영향을 미치지 않는 변동의 양을 허용하는 것으로 당업자에 의해 이해되어야 한다. 추가 지침이 필요한 상황에서 변동 정도는 5% 이하인 것으로 이해해야 한다.As used herein, “approximately,” “about,” “substantially,” “almost,” and other similar words and phrases allow for amounts of variation that do not materially affect the operation of the device, example, or embodiment. It should be understood by those skilled in the art. In situations where additional guidance is required, the degree of variation should be understood to be less than 5%.

이제 특허 법령의 요구 사항에 따라 본 발명을 설명했으므로, 당업자는 특정 요구 사항 또는 조건을 충족하기 위해 본 발명을 변경하고 수정하는 방법을 이해할 것이다. 이러한 변경 및 수정은 본 명세서에 개시된 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.Having now described the present invention in accordance with the requirements of patent statutes, those skilled in the art will understand how to change and modify the present invention to meet specific requirements or conditions. Such changes and modifications may be made without departing from the scope and spirit of the invention disclosed herein.

예시적이고 바람직한 실시 예의 전술 한 상세한 설명은 법률의 요구 사항에 따라 예시 및 공개의 목적으로 제시된다. 본 발명을 설명된 정확한 형태(들)로 제한하거나 포괄적인 의도는 아니지만, 단지 당업자가 본 발명이 특정 사용 또는 구현에 어떻게 적합할 수 있는지 이해할 수 있도록 하기 위한 것이다. 수정 및 변경의 가능성은 당업자에게 명백할 것이다. 공차, 기능 치수, 특정 작동 조건, 엔지니어링 사양 등을 포함할 수 있고 구현 간에 또는 최신 기술의 변경에 따라 달라질 수 있는 예시적인 실시예의 설명에 의해 제한되지 않으며, 이에 제한을 두어서는 안 된다. 출원인은 현재의 기술 상태와 관련하여 본 개시를 하였지만, 또한 발전을 고려하고 있으며, 미래의 적응은 당시의 최신 기술 상태에 따라 이러한 발전을 고려할 수 있다. 본 발명의 범위는 기록된 청구 범위 및 적용 가능한 등가물에 의해 정의되는 것으로 의도된다. 단수로 된 청구 범위 요소에 대한 언급은 명시적으로 언급하지 않는 한 "하나뿐인" 것을 의미하지 않는다. 더욱이, 본 개시 내용의 어떠한 요소, 구성 요소, 방법 또는 프로세스 단계도 요소, 구성 요소 또는 단계가 청구 범위에 명시적으로 언급되는지 여부에 관계없이 대중에게 전용되도록 의도되지 않는다.The foregoing detailed description of exemplary and preferred embodiments is presented for purposes of illustration and disclosure in accordance with the requirements of law. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form(s) described, but is merely to enable one skilled in the art to understand how the invention may be adapted for a particular use or implementation. Possibilities of modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. It should not be limited by, but not limited to, the description of example embodiments, which may include tolerances, functional dimensions, specific operating conditions, engineering specifications, etc. and may vary from implementation to implementation or as state-of-the-art changes. Applicants have made the present disclosure with respect to the current state of the art, but are also contemplating developments, and future adaptations may take these developments into account depending on the state of the art at the time. It is intended that the scope of the invention be defined by the appended claims and applicable equivalents. Reference to a claim element in the singular does not mean "only one" unless expressly stated. Moreover, no element, component, method, or process step of the present disclosure is intended to be dedicated to the public regardless of whether the element, component, or step is explicitly recited in a claim.

Claims (19)

제1 및 제2 회전자 섹션(rotor sections), 및 일련의 자석(a series of magnets)을 포함하며,
상기 제1 회전자 섹션은:
상기 제1 회전자 섹션의 외부 에지(outer edge)에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제1 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓(magnet pockets)을 포함하고;
상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며;
상기 제1 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀(air hole) 또는 에어배리어(air barrier)를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고,
상기 제2 회전자 섹션은:
상기 제2 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제2 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓;을 포함하고,
상기 자석 각각은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며;
상기 제2 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고,
상기 제1 회전자 섹션은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 제2 회전자 섹션과 직렬로 위치하고,
상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 자석 포켓 및 상기 제2 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하고,
작동 시, 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자기장의 비대칭은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자기장의 비대칭 리플을 적어도 부분적으로 카운터링(counters)하는 토크 리플을 생성하는, 모터 회전자.first and second rotor sections, and a series of magnets;
The first rotor section comprises:
Proximate an outer edge of the first rotor section and receive each magnet to magnetically interact with a series of coils located on the stator and distributed around the first rotor section, wherein during operation the a series of magnet pockets for performing relative rotation of the rotor and stator when the coil is energized;
each said magnet has a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section;
the first rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for each of the magnets,
The second rotor section comprises:
Proximate the outer edge of the second rotor section and receive each magnet to magnetically interact with a series of coils located on the stator and distributed around the second rotor section, thereby energizing the coils during operation. a series of magnet pockets that, when fed, perform relative rotation of the rotor and stator;
each said magnet has a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said second rotor section;
the second rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for each of the magnets,
the first rotor section is positioned in series with a second rotor section with the magnet pockets of the first rotor section corresponding to the magnet pockets of the second rotor section;
each of said magnets located within a magnet pocket of said first rotor section and a magnet pocket of said second rotor section;
In operation, the asymmetry of the magnetic field of the second rotor section produces a torque ripple that at least partially counters the asymmetric ripple of the magnetic field of the first rotor section. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 비대칭은 에어홀의 비대칭에 의해서만 발생하는, 모터 회전자.According to claim 1,
and the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by the asymmetry of the air holes. 제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 비대칭은 에어배리어의 비대칭에 의해서만 발생하는, 모터 회전자.According to claim 1,
and the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by an asymmetry of the air barrier. 제1항에 있어서,
제3 회전자 섹션을 더 포함하며,
상기 제3 회전자 섹션은:
상기 제3 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제1 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고;
상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지고;
상기 제3 회전자 섹션은 상기 제1 및 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 상기 제1 및 제2 회전자 섹션과 정렬되고;
상기 자석 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하는, 모터 회전자.According to claim 1,
a third rotor section,
The third rotor section comprises:
Proximate the outer edge of the third rotor section and receive each magnet to magnetically interact with a series of coils located on the stator and distributed around the first rotor section, thereby energizing the coils during operation. a series of magnet pockets that, when fed, effect relative rotation of the rotor and stator;
each said magnet having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section;
the third rotor section is aligned with the first and second rotor sections with the magnet pockets of the third rotor section corresponding to the magnet pockets of the first and second rotor sections;
wherein each of the magnets is located within a magnet pocket of the first, second and third rotor sections. 제4항에 있어서,
상기 제3 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각각의 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 작동 시, 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자기장의 비대칭은 상기 제1 회전자 섹션 및/또는 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자기장의 비대칭 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 토크 리플을 생성하는, 모터 회전자.5. The method of claim 4,
the third rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for the respective magnet, and in operation, the asymmetry of the magnetic field of the third rotor section is such that the first rotor section and/or the second rotor section producing a torque ripple that at least partially counters the asymmetric ripple of the magnetic field of 제1 고정자 섹션 및 제2 회전자 섹션, 및 일련의 코일을 포함하며,
상기 제1 고정자 섹션은:
일련의 권선 개구(winding openings)를 포함하고, 각각의 권선 개구는 와이어를 수용하도록 마련되어 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하고;
상기 제1 고정자 섹션의 각 티스들은 제1 고정자 자기장을 마련하며;
상기 제2 고정자 섹션은:
일련의 권선 개구를 포함하고, 각각의 권선 개구는 와이어를 수용하도록 마련되어 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하고;
상기 제2 고정자 섹션의 각 티스들은 제2 고정자 자기장을 마련하며;
상기 제1 고정자 섹션은 상기 제2 고정자 섹션의 상기 티스에 대응하는 상기 제1 고정자 섹션의 상기 티스와 함께 상기 제2 고정자 섹션과 직렬로 위치하고, 상기 코일은 각 티스들에 대해 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 및 대응하는 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 도체(conductor)를 감아 마련되며,
작동 시, 상기 제1 고정자 자기장은 상기 제2 고정자 자기장에 의해 형성된 상기 토크의 제2 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 상기 토크의 제1 리플을 형성하는, 모터 고정자.a first stator section and a second rotor section, and a series of coils;
The first stator section comprises:
a series of winding openings, each winding opening being adapted to receive a wire and forming one of a series of coils wound around the teeth of the first stator section;
each tooth of the first stator section provides a first stator magnetic field;
The second stator section comprises:
a series of winding openings, each winding opening being adapted to receive a wire and forming one of a series of coils wound around the teeth of the second stator section;
each tooth of the second stator section provides a second stator magnetic field;
the first stator section is positioned in series with the second stator section with the teeth of the first stator section corresponding to the teeth of the second stator section, and the coil is positioned with respect to each of the teeth of the first stator section is provided by winding a conductor around the teeth of and the corresponding teeth of the second stator section,
In operation, the first stator magnetic field forms a first ripple of the torque that at least partially counters a second ripple of the torque formed by the second stator magnetic field. 제6항에 있어서,
상기 제1 고정자의 상기 티스들(tooth)은 제1 티스 헤드(tooth head)를 포함하고, 상기 제1 티스 헤드는 제1 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제2 고정자 섹션의 티스들(tooth)은 제2 티스 헤드를 포함하고, 상기 제2 티스 헤드는 제2 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 티스 헤드는 서로 상이하며, 상기 제1 및 제2 토크 리플 사이의 차이는 상기 제1 및 제2 티스 헤드 형상의 차이와 관련이 있는, 모터 고정자. 7. The method of claim 6,
The teeth of the first stator include a first tooth head, the first tooth head having a first tooth head shape, the teeth of the second stator section comprising: a second tooth head, wherein the second tooth head has a second tooth head shape, the first and second tooth heads are different from each other, and the difference between the first and second torque ripple is the first and a difference in the shape of the second tooth head. 제7항에 있어서,
상기 제1 티스 헤드 형상 및 상기 제2 티스 헤드 형상은 에지-대-에지 폭(edge-to-edge width)이 상이한, 모터 고정자. 8. The method of claim 7,
wherein the first tooth head shape and the second tooth head shape have different edge-to-edge widths. 제7항에 있어서,
상기 제1 티스 헤드는 하나 이상의 패싯(facets)을 포함하는 면(face)을 가지며, 상기 제2 티스 헤드는 상기 제1 티스 헤드의 상기 하나 이상의 패싯에 대응하는 하나 이상의 패싯을 포함하고, 상기 제1 티스 헤드 형상 및 상기 제2 티스 헤드 형상은 상기 제1 티스 헤드의 패싯 및 대응하는 상기 제2 티스 헤드의 패싯의 표면 영역이 상이한, 모터 고정자. 8. The method of claim 7,
The first tooth head has a face comprising one or more facets, the second tooth head comprises one or more facets corresponding to the one or more facets of the first tooth head, and the second tooth head comprises one or more facets corresponding to the one or more facets of the first tooth head. wherein the first tooth head shape and the second tooth head shape have different surface areas of facets of the first tooth head and the corresponding facets of the second tooth head. 제6항에 있어서,
제3 고정자 섹션을 더 포함하고;
상기 제3 고정자 섹션은:
일련의 권선 개구(winding openings)를 포함하고, 각각의 권선 개구는 와이어를 수용하도록 마련되어 상기 제3 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하고;
상기 제3 고정자의 각 티스들은 제3 고정자 자기장을 마련하며;
상기 제3 고정자 섹션은 상기 제1 및 제2 고정자 섹션의 상기 티스에 대응하는 상기 제3 고정자 섹션의 상기 티스와 함께 상기 제1 및 제2 고정자 섹션과 직렬로 위치하고, 상기 코일은 각 티스들에 대해 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 및 대응하는 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 및 대응하는 상기 제3 고정자 섹션의 티스들 주위에 도체(conductor)를 감아 마련되는, 모터 고정자.7. The method of claim 6,
a third stator section;
The third stator section comprises:
a series of winding openings, each winding opening being adapted to receive a wire and forming one of a series of coils wound around the teeth of the third stator section;
each tooth of the third stator provides a third stator magnetic field;
the third stator section is positioned in series with the first and second stator sections with the teeth of the third stator section corresponding to the teeth of the first and second stator sections, and the coil is disposed at each of the teeth and winding a conductor around the teeth of the first stator section and the corresponding teeth of the second stator section and the corresponding teeth of the third stator section. 제10항에 있어서,
상기 제3 고정자 자기장은 상기 제1 고정자 자기장 및/또는 상기 제2 고정자 자기장에 의해 형성된 토크 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 토크 리플을 형성하는, 모터 고정자.11. The method of claim 10,
and the third stator magnetic field forms a torque ripple that at least partially counters a torque ripple formed by the first stator magnetic field and/or the second stator magnetic field. 제1 및 제2 회전자 섹션 및 일련의 자석을 포함하는 회전자; 및
제1 및 제2 고정자 섹션 및 일련의 코일을 포함하는 모터 고정자;를 포함하고,
상기 제1 회전자 섹션은:
상기 제1 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제1 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고;
상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며;
상기 제1 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고,
상기 제2 회전자 섹션은:
상기 제2 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제2 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓;을 포함하고,
상기 자석 각각은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지며;
상기 제2 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하고; 각 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고,
상기 제1 회전자 섹션은 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 제2 회전자 섹션과 직렬로 위치하고,
상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 자석 포켓 및 상기 제2 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하고,
상기 제1 고정자 섹션은:
일련의 권선 개구를 포함하고, 각각의 권선 개구는 와이어를 수용하도록 마련되어 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하고;
상기 제1 고정자 섹션의 각 티스들은 제1 고정자 자기장을 마련하며;
상기 제2 고정자 섹션은:
일련의 권선 개구를 포함하고, 각각의 권선 개구는 와이어를 수용하도록 마련되어 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 감겨진 일련의 코일 중 하나를 형성하고;
상기 제2 고정자 섹션의 각 티스들은 제2 고정자 자기장을 마련하며;
상기 제1 고정자 섹션은 상기 제2 고정자 섹션의 상기 티스에 대응하는 상기 제1 고정자 섹션의 상기 티스와 함께 상기 제2 고정자 섹션과 직렬로 위치하고, 상기 코일은 각 티스들에 대해 상기 제1 고정자 섹션의 티스들 및 대응하는 상기 제2 고정자 섹션의 티스들 주위에 도체(conductor)를 감아 마련되며,
작동 시, 상기 제1 고정자 자기장은 상기 제2 고정자 자기장에 의해 형성된 토크 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 토크 리플을 형성하는, 모터.a rotor comprising first and second rotor sections and a series of magnets; and
a motor stator comprising first and second stator sections and a series of coils;
The first rotor section comprises:
Proximate to the outer edge of the first rotor section, receive each magnet to magnetically interact with a series of coils located on the stator and distributed around the first rotor section, thereby energizing the coils during operation. a series of magnet pockets that, when fed, effect relative rotation of the rotor and stator;
each said magnet has a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section;
wherein said first rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for each of the magnets,
The second rotor section comprises:
Proximate the outer edge of the second rotor section and receive each magnet to magnetically interact with a series of coils located on the stator and distributed around the second rotor section, thereby energizing the coils during operation. a series of magnet pockets that, when fed, perform relative rotation of the rotor and stator;
each said magnet has a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said second rotor section;
the second rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for each of the magnets,
the first rotor section is positioned in series with a second rotor section with the magnet pockets of the first rotor section corresponding to the magnet pockets of the second rotor section;
each of said magnets located within a magnet pocket of said first rotor section and a magnet pocket of said second rotor section;
The first stator section comprises:
a series of winding openings, each winding opening being adapted to receive a wire and forming one of a series of coils wound around the teeth of the first stator section;
each tooth of the first stator section provides a first stator magnetic field;
The second stator section comprises:
a series of winding openings, each winding opening being adapted to receive a wire and forming one of a series of coils wound around the teeth of the second stator section;
each tooth of the second stator section provides a second stator magnetic field;
the first stator section is positioned in series with the second stator section with the teeth of the first stator section corresponding to the teeth of the second stator section, and the coil is positioned with respect to each of the teeth of the first stator section is provided by winding a conductor around the teeth of and the corresponding teeth of the second stator section,
In operation, the first stator magnetic field forms a torque ripple that at least partially counters a torque ripple formed by the second stator magnetic field. 제12항에 있어서,
상기 제1 고정자의 상기 티스들은 제1 티스 헤드를 포함하고, 상기 제1 티스 헤드는 제1 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제2 회전자 섹션의 티스들은 제2 티스 헤드를 포함하고, 상기 제2 티스 헤드는 제2 티스 헤드 형상을 가지며, 상기 제1 및 제2 티스 헤드는 서로 상이하며, 상기 제1 및 제2 토크 리플 사이의 차이는 상기 제1 및 제2 티스 헤드 형상의 차이와 관련이 있는, 모터 고정자.13. The method of claim 12,
the teeth of the first stator include a first tooth head, the first tooth head has a first tooth head shape, the teeth of the second rotor section include a second tooth head, and the second the tooth head has a second tooth head shape, the first and second tooth heads are different from each other, and the difference between the first and second torque ripple is related to the difference between the first and second tooth head shapes In the motor stator. 제13항에 있어서,
상기 제1 티스 헤드 형상 및 상기 제2 티스 헤드 형상은 에지-대-에지 폭(edge-to-edge width)이 상이한, 모터 고정자. 14. The method of claim 13,
wherein the first tooth head shape and the second tooth head shape have different edge-to-edge widths. 제13항에 있어서,
상기 제1 티스 헤드는 하나 이상의 패싯을 포함하는 면을 가지며, 상기 제2 티스는 상기 제1 티스 헤드의 상기 하나 이상의 패싯에 대응하는 하나 이상의 패싯을 포함하고, 상기 제1 티스 헤드 형상 및 상기 제2 티스 헤드 형상은 상기 제1 티스 헤드의 패싯 및 대응하는 상기 제2 티스 헤드의 패싯의 표면 영역이 상이한, 모터 고정자.14. The method of claim 13,
The first tooth head has a face including one or more facets, and the second tooth includes one or more facets corresponding to the one or more facets of the first tooth head, the shape of the first tooth head and the second tooth and the two tooth head shapes are different in surface areas of facets of the first tooth head and the corresponding facets of the second tooth head. 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 비대칭은 에어홀의 비대칭에 의해서만 발생하는, 모터 회전자.13. The method of claim 12,
and the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by the asymmetry of the air holes. 제12항에 있어서,
상기 제1 및 제2 회전자 섹션에서 상기 자기장의 비대칭은 에어배리어의 비대칭에 의해서만 발생하는, 모터 회전자.13. The method of claim 12,
and the asymmetry of the magnetic field in the first and second rotor sections is caused only by an asymmetry of the air barrier. 제12항에 있어서,
제3 회전자 섹션을 더 포함하며,
상기 제3 회전자 섹션은:
상기 제3 회전자 섹션의 외부 에지에 근접하며, 고정자에 위치하고 상기 제3 회전자 섹션 주위에 분포된 일련의 코일과 자기적으로 상호 작용하도록 각각의 자석을 수용하여, 작동 중 상기 코일에 동력이 공급될 때 상기 회전자 및 고정자의 상대 회전을 수행하는, 일련의 자석 포켓을 포함하고;
상기 자석 각각은 상기 제1 회전자 섹션의 상기 자석 및 상기 외부 에지를 통해 연장되는 각각의 d-축을 가지고;
상기 제3 회전자 섹션은 상기 제1 및 제2 회전자 섹션의 상기 자석 포켓에 대응하는 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자석 포켓과 함께 상기 제1 및 제2 회전자 섹션과 정렬되고;
상기 자석 각각은 상기 제1, 제2 및 제3 회전자 섹션의 자석 포켓 내에 위치하는, 모터 회전자.13. The method of claim 12,
a third rotor section,
The third rotor section comprises:
Proximate to the outer edge of the third rotor section, receive each magnet to magnetically interact with a series of coils located on the stator and distributed around the third rotor section, thereby energizing the coils during operation. a series of magnet pockets that, when fed, effect relative rotation of the rotor and stator;
each said magnet having a respective d-axis extending through said magnet and said outer edge of said first rotor section;
the third rotor section is aligned with the first and second rotor sections with the magnet pockets of the third rotor section corresponding to the magnet pockets of the first and second rotor sections;
wherein each of the magnets is located within a magnet pocket of the first, second and third rotor sections. 제18항에 있어서,
상기 제3 회전자 섹션은 각각의 d-축에 대해 비대칭인 각각의 에어홀 또는 에어배리어를 각각의 자석에 대해 포함하며; 각각의 에어홀 또는 에어배리어는 상기 각각의 자석에 대해 비대칭 자기장을 생성하고, 작동 시, 상기 제3 회전자 섹션의 상기 자기장의 비대칭은 상기 제1 회전자 섹션 및/또는 상기 제2 회전자 섹션의 상기 자기장의 비대칭 리플을 적어도 부분적으로 카운터링하는 토크 리플을 생성하는, 모터 회전자.19. The method of claim 18,
the third rotor section comprises for each magnet a respective air hole or air barrier asymmetric about a respective d-axis; Each air hole or air barrier creates an asymmetric magnetic field for the respective magnet, and in operation, the asymmetry of the magnetic field of the third rotor section is such that the first rotor section and/or the second rotor section producing a torque ripple that at least partially counters the asymmetric ripple of the magnetic field of
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