KR20210080177A - 2중 및 다중 공극 회전기기 - Google Patents

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KR20210080177A
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Abstract

본 발명은, 전동기, 발전기 등과 같은 2중 및 다중 공극을 가지는 회전기기에 관한 것이다.
본 발명은, 회전자부(100), 고정자부(400), 내부지지부(610), 하우징부(600)를 포함하며, 상기 내부지지부(610)는, 상기 하우징부(600)에 고정결합되며, 상기 고정자부(400)는, 상기 내부지지부(610)에 고정결합되는 내부철심(320)과, 상기 내부철심(320)에 권선되는 내부권선(220)을 포함하는 내부고정자부(340)와; 상기 하우징부(600)의 내주면에 고정결합되는 외부철심(310)과, 상기 외부철심(310)에 권선되는 외부권선(210)을 포함하는 외부고정자부(330)를 포함하며, 상기 회전자부(100)는, 내주측으로 상기 내부고정자부(340)와 내부공극(520)을 가지고 외주측으로 상기 외부고정자부(330)와 외부공극(510)을 가지는 회전자측 자력작용부(110)와, 상기 회전자측 자력작용부(110)의 양단에 설치된 한 쌍의 단부 지지부(121)을 포함하며, 상기 한 쌍의 단부 지지부(121)들 중 적어도 하나는 상기 하우징부(600)에 회전가능하게 설치되는 회전축(150)에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 회전기기를 개시한다.

Description

2중 및 다중 공극 회전기기 {structure of rotating electrical machine with dual and multi air-gap}
본 발명은, 전동기, 발전기 등과 같은 2중 및 다중 공극을 가지는 회전기기에 관한 것이다.
최근 들어 전기를 이용한 철도차량, 전기자동차, 전기선박, 전기비행기와 같은 이송수단과 로봇 장치가 증가하면서 전동기와 발전기의 고출력화가 요구됨에 출력과 효율이 높은 회전기의 필요성이 증가되고 있다.
또한 공장 자동화를 위한 로봇 분야 등에 전동기와 산업에서 전기를 생산하기 위한 발전기의 고출력화가 요구됨에 따라 소형화와 가격 경쟁력을 갖추기 위한 노력이 증대되고 있다.
특히 이러한 전기를 이용한 철도차량, 전기자동차, 전기선박, 전기비행기와 같은 이송수단과 로봇에 필수로 장착되는 전동기와 산업에서 전기를 생산하는 발전기는 이송체에 설치될 경우 설치 부피가 작으면서도 고출력이 요구되며, 고출력 소형 전동기와 발전기(전기기기)의 대량 생산화가 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 요구조건을 해결하기 위하여, 2중 및 다중 공극 회전기기를 구성함에 있어서 영구자석 형태에 따라 토크를 보다 많이 발생시키고, 힘 발생 혹은 발전 부분의 지지부(자력작용부)와 일체형으로 단단히 결합 가능한 회전기기 구조를 제공하는 데 있다.
또한 2중 및 다중 공극 회전기는 복수의 권선에서 열발생이 기존의 회전기보다 많으므로 온도 상승을 저감하기위해 냉각장치를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 회전자부(100), 고정자부(400), 내부지지부(610), 하우징부(600)를 포함하며, 상기 내부지지부(610)는, 상기 하우징부(600)에 고정결합되며, 상기 고정자부(400)는, 상기 내부지지부(610)에 고정결합되는 내부철심(320)과, 상기 내부철심(320)에 권선되는 내부권선(220)을 포함하는 내부고정자부(340)와; 상기 하우징부(600)의 내주면에 고정결합되는 외부철심(310)과, 상기 외부철심(310)에 권선되는 외부권선(210)을 포함하는 외부고정자부(330)를 포함하며, 상기 회전자부(100)는, 내주측으로 상기 내부고정자부(340)와 내부공극(520)을 가지고 외주측으로 상기 외부고정자부(330)와 외부공극(510)을 가지는 회전자측 자력작용부(110)와, 상기 회전자측 자력작용부(110)의 양단에 설치된 한 쌍의 단부 지지부(121)을 포함하며, 상기 한 쌍의 단부 지지부(121)들 중 적어도 하나는 상기 하우징부(600)에 회전가능하게 설치되는 회전축(150)에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 회전기기를 개시한다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는, 복수의 반경방향 영구자석들(111)과, 상기 복수의 반경방향 영구자석들(111)을 지지하기 위한 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)를 포함하며, 상기 반경방향 영구자석(111)은, 상기 회전자부(100)의 회전중심에서 반경 방향으로 영구자석의 극성이 '→ 및 ←' 또는 '↑ 및 ↓' 방향으로 번갈아 가면서 배치될 수 있다.
상기 회전자부(100)가 회전할 때 상기 반경방향 영구자석들(111)이 비산 되지 않도록 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)가 상기 단부지지부(121)에 고정결합될 수 있다.
상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)의 재질은 자속이 잘 통하는 자성체 혹은 비자성체 재질을 가지며, 상기 단부지지부(121) 및 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)는, 일체로 형성된 일체구조를 가지며, 상기 일체구조는, 상기 반경방향 영구자석(111)들이 삽입될 홈이 형성되며, 상기 반경방향 영구자석들(111)은, 회전시 이탈을 방지하기 위하여 상기 일체구조에 접착되거나, 상기 영구자석 측면 지지부(112), 상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석(111) 사이에 각도를 주어서 삽입하여 결합될 수 있다.
상기 영구자석 측면 지지부(112) 및 단부지지부(121)에 고정된 후 상기 반경방향 영구자석(111)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 추가로 포함할 수 있다.
상기 반경방향 영구자석(111)은, 반경방향으로 상하로 분할되고, 상기 상하로 분할된 영구자석 극성이 같은 방향(↑, ↑) 또는 혹은 다른 방향(↑, ↓)으로 배치되며, 상기 상하로 분할된 영구자석들 사이에는, 상기 상하로 분할된 영구자석 들이 내주면 및 외주면에 고정되는 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)의 재질은 자속이 잘 통하는 자성체 혹은 비자성체 재질을 가지며, 상기 단부지지부(121) 및 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)는, 일체로 형성된 일체구조를 가지며, 상기 일체구조는, 상기 반경방향 영구자석(111)들이 삽입될 홈이 형성되며, 상기 반경방향 영구자석들(111)은, 회전시 이탈을 방지하기 위하여 상기 일체구조에 접착되거나, 상기 영구자석 측면 지지부(112), 상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석(111) 사이에 각도를 주어서 삽입하여 결합될 수 있다.
상기 반경방향 영구자석(111)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 포함할 수 있다.
상기 반경방향 영구자석 측면 지지부(112) 및 상기 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)는, 일체로 형성되거나, 서로 용접되어 결합될 수 있다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는, 상기 한 쌍의 양단지지부(121)와 별도의 부재 또는 일체로 구성되며, 원통형상의 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)와, 상기 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)의 내주면 및 외주면에 결합되는 복수의 반경방향 영구자석들(111)을 포함할 수 있다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는, 복수의 원주방향 영구자석들(114)과, 상기 원주방향 영구자석들(114)을 지지하는 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)을 포함하며, 상기 복수의 원주방향 영구자석들(114)은, 상기 회전자부(100)의 회전중심에서 원주 방향으로 영구자석의 극성이 '→ 및 ←' 또는 '↑ 및 ↓' 방향으로 번갈아 가면서 배치되고, 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)의 공극 면에 자속이 집중될 수 있다.
상기 회전자부(100)가 회전할 때 상기 원주방향 영구자석들(114)이 비산 되지 않도록 원주방향 영구자석 적용시 철심(115) 이 상기 단부지지부(121)에 고정결합될 수 있다.
상기 원주방향 영구자석(114)은, 회전시 이탈을 방지하기 위하여 상기 일체구조에 접착되거나, 원주방향 영구자석 적용시 철심(115), 상기 단부지지부(121) 및 상기 원주방향 영구자석(114) 사이에 각도를 주어서 삽입하여 결합될 수 있다.
상기 원주방향 영구자석(114)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 추가로 포함할 수 있다.
원주방향 영구자석 적용시 철심(115) 및 상기 단부지지부(121)는, 일체로 형성되거나, 서로 용접되어 결합될 수 있다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는, 복수의 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)과, 상기 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석 (116)을 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)과, 상기 단부지지부(121)에 고정결합되는 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 포함할 수 있다.
상기 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)는, 상기 회전축(150)의 회전중심으로 원주방향으로 120도, 90도, 60도, 30도, 및 15도 중 어느 하나의 간격으로 배치할 수 있다.
상기 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 추가로 포함할 수 있다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는, 복수의 원주방향 영구자석들(119)과, 상기 원주방향 영구자석들(119)을 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)과, 상기 단부지지부(121)에 고정결합되며 복수의 원주방향 영구자석들(119) 사이에 설치되는 복수의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 포함할 수 있다.
상기 각 원주방향 영구자석 지지부(120)를 중앙에 두고 상기 한 쌍의 원주방향 영구자석(119)이 원주방향으로 배치되며, 상기 한 쌍의 원주방향 영구자석(119)이 원주 방향으로의 영구자석의 극성이 →→ 및 ←← 방향으로 번갈아 가면서 배치될 수 있다.
상기 원주방향 영구자석(119)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 포함할 수 있다.
상기 회전축(150)의 회전중심으로 원주방향으로 120도, 90도, 60도, 30도, 및 15도 중 어느 하나의 간격으로 배치되며 상기 단부지지부(121)에 고정결합되는 복수의 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 포함할 수 있다.
상기 원주방향 영구자석(119)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 포함할 수 있다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는, 복수의 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)과, 상기 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)을 지지하는 자성체의 성층 철심(131)과, 상기 성층 철심(131)를 상기 단부지지부(121)에 고정시키는 고정 브리지(132)를 포함할 수 있다.
상기 고정 브리지(132)는, 단면형상이 원형, 다각형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는, 상기 단부지지부(121)에 고정결합되는 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 고정 브리지(132)는, 단면형상이 원형, 다각형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
상기 외부권선(210)의 냉각을 위한 외부권선 냉각용 팬(850)과, 상기 내부권선(220)의 냉각을 위한 내부권선 냉각용 팬(830)을 추가로 포함할 수 있다.
상기 하우징부(600)는, 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀(860) 및 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840)이 형성되며, 상기 내부지지부(610)는, 축방향으로 설치되는 내부권선 냉각용 냉매 통로(810)와, 상기 내부권선 냉각용 냉매 통로(810)와 연결되어 냉매를 토출하는 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820)을 포함할 수 있다.
상기 외부권선 냉각용 팬(850) 및 상기 내부권선 냉각용 팬(830)는, 상기 하우징부(600)의 내부 및 외부 중 어느 하나에 설치될 수 있다.
상기 내부권선 냉각용 냉매 통로(810) 및 상기 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820)은, 상기 내부지지부(610) 내에 형성되거나, 별도로 설치될 수 있다.
상기 내부권선 냉각용 팬(830)은, 내부권선 냉각용 팬의 날개(831)가 내측에 설치된 내부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(832)를 포함할 수 있다.
상기 외부권선 냉각용 팬(850)은, 외부권선 냉각용 팬의 날개(851)가 외측에 설치된 외부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(852)를 포함할 수 있다.
상기 외부철심(310)은, 상기 외부권선(210)의 냉각을 위한 외부권선 냉각용 파이프(870)가 결합되며, 상기 내부철심(320)은, 상기 내부권선(220)의 냉각을 위한 내부권선 냉각용 파이프(880)결합되며, 상기 외부권선 냉각용 파이프(870) 및 상기 내부권선 냉각용 파이프(880)는, 냉매순환구조 또는 히트 파이프 구조 중 어느 하나의 구조를 포함할 수 있다
상기 회전자부(100)는, 상기 하우징부(600)에 대하여 회전가능하게 설치될 수 있도록, 상기 단부 지지부(121)의 외주면에 설치되는 외주측 설치 베어링(703-1)과, 상기 단부 지지부(121) 중 상기 회전축(150) 방향의 끝단면에 설치되는 끝단면 설치 베어링(703-2)과, 상기 단부 지지부(121)의 내주면에 설치되는 내주측 설치 베어링(703-3) 중 적어도 하나를 할 수 있다.
상기 회전축(150)은, 상기 회전축 길이방향으로 연장되며 상기 내부지지부(610)에 회전가능하게 지지되는 축연장부분(151)을 포함할 수 있다.
상기 내부지지부(610)는, 상기 축연장부분(151)이 축방향으로 삽입될 수 있도록 중공 실린더 구조를 가질 수 있다.
본 발명은 또한 내부공극 및 외부공극이 하나 이상의 쌍을 이루어 회전자부(100), 고정자부(400) 및 하우징부(600)를 포함하며, 상기 고정자부(400)는, 중앙에 위치되며 축방향으로 연장된 내측지지부(610)에 원주방향으로 설치되는 고정자 철심(370)과, 상기 고정자 철심(370)에 권선되는 고정자 권선(270)을 포함하는 중앙 고정자부와; 가장 외측에 설치되며, 고정자 철심(360)과, 상기 고정자 철심(360)에 권선되는 고정자 권선(260)을 포함하는 외곽 고정자부와; 상기 외곽 고정자부와 동심원을 이루도록 상기 중앙 고정자부와 상기 외곽 고정자부 사이에 축방향으로 연장되는 하나 이상의 철심지지부(620)의 내주면 및 외주면에 각각 설치되는 내부고정자철심(380) 및 외부고정자철심(390)과, 상기 내부고정자철심(380) 및 상기 외부고정자철심(390)에 각각 권선되는 내부고정자권선(280) 및 외부고정자권선(290)를 포함하는 하나 이상의 중간 고정자부를 포함하며, 상기 회전자부(100)는, 내주측에 위치된 상기 고정자 권선에 대하여 내부공극을 가지고 외주측에 위치된 상기 고정자 권선에 대하여 외부공극을 가지도록 설치된 복수의 상기 회전자측 자력작용부(110)와, 상기 회전자측 자력작용부(110)의 양단에 설치된 한 쌍의 단부 지지부(121)를 포함하며, 상기 한 쌍의 단부 지지부(121)들 중 적어도 하나는 상기 하우징부(600)에 회전가능하게 설치되는 회전축(150)에 고정결합될 수 있다.
상기 외곽 고정자부의 외주면은, 고정자 철심 및 상기 고정자 철심에 권선되는 고정자 권선이 원주방향을 따라서 설치되며, 상기 회전자부(100)는, 상기 외곽 고정자부의 외주면에 설치된 고정자 권선과 내부공극을 두고 회전가능하게 설치되며 상기 회전기기의 외주를 이루는 외곽회전부(142)와, 상기 외곽회전부(142)가 내주면에 원주방향을 따라서 고정설치되는 복수의 자력작용부(141)들을 추가로 포함할 수 있다.
상기 회전축(150)은, 상기 회전축 길이방향으로 연장되며 상기 내부지지부(610)에 회전가능하게 지지되는 축연장부분(151)을 포함할 수 있다.
상기 회전축(150)의 회전축의 반경방향을 기준으로 가장 내측에 위치된 고정자부(400)의 중앙에는, 상기 고정자부(400)의 권선에 전력을 공급하기 위한 전력변환장치(910)가 설치되고, 상기 전력변환장치(910)는, 미리 설정된 제어알고리즘에 따라서 상기 각 고정자부(400)의 권선에 전원을 공급할 수 있다.
상기 회전축(150)의 회전축의 반경방향을 기준으로 가장 내측에 위치된 고정자부(400)의 중앙에는, 상기 고정자부(400)의 권선으로부터 유도되는 전력을 공급받기 위한 전력변환장치(910)가 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 2중 공극 회전기기 경우에는 회전자부(100), 고정자부(400), 내부지지부 및 하우징부(600), 베어링(700)으로 구성되어 있다. 고정자부(400)는 내부지지부 및 하우징부(600)에 견고하게 부착되어 있고, 회전자부(100)는 이 고정자부(400)와 2개의 내외부 공극(500) 사이에 베어링(700)으로 지지되어 회전하게 된다.
또한 2개의 외부공극(510)과 내부공극(520)사이에 회전자측 자력작용부(110)이 설치되어 에너지 변환이 이루어진다. 즉 전동기의 경우 전기에너지가 기계에너지로, 발전기의 경우 기계에너지가 전기에너지로 변환하게 된다. 회전자측 자력작용부(110)는 영구자석과 철심으로 구성되어 있는데, 이 부분이 단부지지부(121)과 구조적으로 튼튼히 결합해야 외부공극(510)과 내부공극(520)을 일정한 간격을 유지하게 된다. 회전자측 자력작용부(110)의 영구자석은 반경방향 영구자석(111)과, 원주방향 영구자석(114)으로 구성할 수 있는데 이들 영구자석을 지지하고 이 부분이 단부지지부(121)와 결합 가능한 구조를 나타내고 있다.
또한 본 발명은 회전자측 자력작용부(110)이 반경방향 영구자석(111) 구조를 가질 때 반경방향 영구자석 측면 지지부(112) 혹은 반경방향 영구자석 상하 지지부(113)을 제안한다.
또한 본 발명은 원주방향 영구자석(114)은 자속을 공극에 집중시킬 수 있기 때문에 높은 자속밀도를 얻을 수 있기 때문에 일반적으로 반경방향 영구자석(111) 구조의 회전기보다 출력이 높다. 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)과 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 제안한다.
또한 본 발명은 회전자측 자력작용부(110)이 반경방향 영구자석(111)과 원주방향 영구자석(114) 형태를 취할 때 토크 혹은 발전을 보다 많이 발생시키고, 단부지지부(121)와 일체형으로 단단히 결합 가능한 구조를 특징으로 하는 2중 공극 회전기기 회전자부(100)를 개시한다.
또한 본 발명에 따른 2중 공극 회전기기는 외부권선(210)과 내부권선(220)이 있으므로 권선에서 열발생이 기존의 회전기보다 많으므로 온도 상승을 저감하기 위한 외부권선(210)과 내부권선(220) 각각에 대한 냉각 장치를 개시한다.
상기 냉각 장치관련 장치들은 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로(810), 내부권선 냉각용 팬(830), 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840), 외부권선 냉각용 팬(850), 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀(860), 외부권선 냉각용 파이프(870) 및 내부권선 냉각용 파이프(880)를 개시하고 있다.
또한 본 발명에 따른 다중 공극 회전기기는 4개이상의 공극을 가지며 2중 공극 회전기기보다 높은 출력을 요구할 때 적용가능하고 원리는 2중 공극 회전기기와 유사하다.
또한 회전기기의 중간에 공간이 있을 때 전력변환장치(910)를 2중 혹은 다중 공극 회전기기 내부에 내장하여 전력변환 장치의 공간을 절약할 수 있다.
본 발명에 따른 2중 및 다중 공극 회전기기는 부피가 작으면서도 고출력, 고효율이 요구되는 철도차량, 전기자동차, 전기선박, 전기비행기와 같은 이송수단과 로봇에 설치에 적합하나, 내부 외부 2개의 공극 혹은 4개 이상 공극으로 구성되어 있으므로 튼튼한 회전자의 구조가 요구된다.
이상의 요구조건에 만족하도록 힘 발생 혹은 발전 부분(자력작용부)이 반경방향 영구자석과 원주방향 영구자석 형태를 취할 때 토크를 보다 많이 발생시키고, 단부지지부(121)와 일체형으로 단단히 결합 가능한 이점이 있다. 2중 및 다중 공극 회전기기는 권선에 냉각장치를 제공하여 기존의 회전기와 같은 온도에서 운전 할 수 있다. 또한 회전기의 중간에 공간이 있을 때 전력변환장치(910)를 2중 혹은 다중 공극 회전기기 내부에 내장하여 전력변환 장치의 공간을 더욱더 절약할 수 있다.
도 1은, 본 발명에 따른 2중 공극 회전기기의 고정자부, 회전자부, 베어링, 2중 공극 및 권선의 냉각구조를 나타내는 전체 개념도이다.
도 2는, 도 1의 2중 공극 회전 회전기의 회전자부 영구자석이 반경방향인 경우 회전자부 개념도이다.
도 3은, 도 2의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 3의 회전자부 영구자석이 상하 영구자석 지지부에 의해 고정될 경우 단면도이다.
도 5는 도 4에서 회전자부 영구자석 지지 구조의 개념도이다.
도 6은, 도 1의 2중 공극 회전 회전기의 회전자부 영구자석이 원주방향인 경우 회전자부 개념도이다.
도 7은, 도 6의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도이다.
도 8은, 도 6의 회전자부 영구자석이 홈삽입 형태인 경우의 성층 철심과
지지부 도면이다.
도 9는 도 8에서 회전자부 영구자석 지지 구조의 개념도이다.
도 10은, 도 8의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도이다.
도 11은, 도 6의 회전자부를 성층 철심, 분할 형태의 원주방향 영구자석 및 지지부 개념도이다.
도 12는, 도 11의 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부의 개념도이다.
도 13은, 도 11의 A-A방향에서 보여주는 단면 사시도이다
도 14는, 도 11에서 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부를 적용한 개념도이다.
도 15는, 도 14의 회전자부 영구자석 지지 구조의 개념도이다.
도 16은, 도 14의 A-A방향에서 보여주는 단면 사시도이다
도 17은 도 8에서 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심 대신에 단부지지부 사이 브리지로 고정시 원주방향 영구자석 적용 성층 철심을 적용한 개념도이다.
도 18은 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부와 단부지지부 사이에 고정 브리지의 개념도이다.
도 19는 도 17의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면 사시도이다.
도 20은 영구자석 사이에 단부지지부 사이 브리지로 고정시 원주방향 영구자석 적용 성층 철심 만을 설치한 개념도이다.
도 21은 단부지지부 사이에 고정 브리지만을 설치한 개념도이다.
도 22a 내지 도 22d는, 도 20의 회전자부의 실시예들로서, 도 20에서 A-A방향에서 보여주는 단면 사시도이다.
도 23은, 도 1에서 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로와 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐의 개념도이다.
도 24은, 도 1에서 내부권선 냉각용 팬 개념도이다.
도 25는, 도 1에서 외부권선 냉각용 팬 개념도이다.
도 26은, 도 1에서 회전자부의 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀 및 베어링구조의 상세도이다.
도 27은, 도 26의 A-A방향에서 보여주는 단면도로 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 부분형태의 베어링(703-11)과 전체형태의 베어링(703-21의 구조도이다.
도 28는 또 다른 베어링 형태로 내부지지부 및 하우징부의 축 상하 방향으로 내부지지부 상하 방향 베어링(704)의 상세도이다.
도 29는 공극이 4개인 경우 즉 4중 공극 회전기기 구조를 도시하고 있다.
도 30은 공극이 6개인 경우 즉 6중 공극 회전기기 구조를 도시하고 있다.
도 31은 전력변환 장치를 2중 공극 회전기기 내부에 내장한 전력변환 장치 및 회전기 일체형을 도시하고 있다.
도 32는 전력변환장치를 4중 공극 회전기 내부에 내장 한 전력변환 장치 및 회전기 일체형을 나타내고 있다.
도 33은 도 30의 실시예에서 회전축이 축방향으로 연장된 경우를 보여주는 변형례를 도시하고 있다.
도 34는 도 30의 실시예의 변형례로서 회전자부의 외주측에 블레이드 등이 설치될 수 있는 외전형 회전기기의 예를 도시하고 있다.
이하 본 발명에 따른 2중 및 다중 공극 회전기기 구조에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 본 발명의 주요 요지는, 전원 인가에 의하여 회전력을 발생시키는 전동기, 회전력에 의하여 발전되는 발전기 등 회전기의 회전자부 모두에 적용이 가능하며, 전동기 또는 발전기 특유의 회전자 구조를 제외하고 3상전원을 인가하거나 혹은 발전하는 고정자 구조는 실질적으로 동일 또는 유사하다.
이하 회전기의 실시 예를 들어 본 발명에 관하여 설명한다.
본 발명에 따른 2중 공극 회전기기의 회전자부는 2개의 공극을 일정하게 유지하고, 다중 공극 회전기기는 4개이상의 공극을 가지면서 큰 토크 발생 혹은 발전 가능하도록 영구자석과 지지구조를 특징으로 하며, 다양한 실시 예가 가능 하다. 이하 본 발명에 따른 회전기에 관하여, 첨부된 도면 및 실시 예에 따라 설명한다.
- 2중 공극 회전기기기 구조
본 발명의 제1실시예에 따른 전동기 혹은 발전기는, 도 1에 도시된 바와, 2중 공극 회전기기는 회전자부(100), 고정자부(400), 내부지지부(610) 및 하우징부(600), 베어링(700)으로 구성되어 있다. 고정자부(400)는 내부지지부(610) 및 하우징부(600)에 견고하게 부착되어 있고, 회전자부(100)는 이 고정자부(400)와 2개의 내외부 공극(500) 사이에 베어링(700)으로 지지되어 회전하게 된다.
상기 베어링(700)은 회전자와 축 결합 베어링(701)과 회전자와 내부지지부 결합 베어링(702) 및 회전자와 하우징부 결합 베어링(703)으로 구성되어 있는데 회전자의 길이가 짧아서 구조적으로 안정되어 내부공극(520)을 확보할 경우 회전자와 내부지지부 결합 베어링(702)이 필요 없을 경우도 있다. 경우에 따라서는 회전자와 내부지지부 결합 베어링(702)과 회전자와 하우징부 결합 베어링(703) 없이 회전자와 축 결합 베어링(701) 하나로 구성할 수 있다.
한편 상기 베이렁(700)은, 고정된 상태의 부재에 대하여 회전되는 부재의 회전이 원활하도록 하는 구성으로서, 적소에 축지지 및/또는 반경방향지지 등에 따라 위치, 구조 및 설치갯수가 결정될 수 있다.
또한 각 도면에서 부여된 도면부호는 편의상 부여한 도면으로서, 해당 위치에서의 축지지 및/또는 반경방향지지 필요에 따라서 다양한 구성이 가능함은 물론이다.
상기 2중 공극 회전기기는 회전자부(100)는 회전자측 자력작용부(110)와 단부지지부(121)로 구성되어 있고, 고정자부(400)는 전류가 흐르는 권선부(200)와 자속이 흐르는 철심부(300)로 구성될 수 있다.
상기 고정자부(400)는 전류가 흐르는 권선부(200)와 자속이 흐르는 철심부(300)로 구성되어 있고, 권선부(200)는 외부권선(210)과 내부권선(220)으로, 철심부(300)는 외부철심(310)과 내부철심(320)으로 구성될 수 있다.
즉 상기 고정자부(400)는 외부권선(210)과 외부철심(310)으로 구성된 외부고정자부(330)와, 내부권선(220)과 내부철심(320)으로 구성된 내부고정자부(340)로 나눌 수 있다.
여기서 상기 고정자부(400)는, 외부고정자부(330) 및 내부고정자부(340) 2개, 즉 2중공극 구조로 구성되는 대신에, 도 29 내지 도 32와 같이, 하우징부(600)에 고정결합되는 고정자 철심과, 고정자 철심에 권선되는 고정자 권선을 포함하고, 회전축(150)의 회전중심을 동심으로 하여 다중공극구조를 가질 수 있다.
상기 외부고정자부(330)와 회전자부(100) 사이는, 외부공극(510)이 내부고정자부(340)와 회전자부(100) 사이는 내부공극(520)이 배치되어 있어 2개의 공극, 저 나아가 다중공극 즉 내외부 공극(500)을 구성하게 된다. 이론적으로 공극의 갯수가 2배 증가되면 출력 밀도가 2배 증가하게 된다.
상기 2개의 외부공극(510)과 내부공극(520)사이에 회전자측 자력작용부(110)이 설치되어 에너지 변환이 이루어진다. 즉 전동기의 경우 전기에너지가 기계에너지로, 발전기의 경우 기계에너지가 전기에너지로 변환하게 된다. 회전자측 자력작용부(110)는 영구자석과 철심으로 구성되어 있는데, 이 부분이 단부지지부(121)과 구조적으로 튼튼히 결합해야 외부공극(510)과 내부공극(520)을 일정한 간격을 유지하게 된다.
이때 상기 회전자부(100)는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 영구자석으로 이루어진 회전자측 자력작용부(110)가 내주면 및 외주면에 결합되는 지지부재(152)를 추가로 포함하여 회전자측 자력작용부(110)를 안정적으로 지지할 수 있다.
상기 회전자측 자력작용부(110)는 에너지변환에서 가장 중요한 부분으로 전기적으로는 자속을 많이 발생하도록 영구자석을 사용하였고, 기계적으로는 큰 회전력을 전달해야 하기 때문에 튼튼한 구조가 필요로 하고 좌우 단부지지부(121)와 튼튼하게 연결되어야 회전력을 원활히 전달할 수 있다.
한편 앞서 설명한 바와 같이, 내부공극 및 외부공극이 하나 이상의 쌍, 2중공극 내지 다중공극 구조를 가지기 위하여, 상기 고정자부(400)는, 도 1, 도 29, 도 30 및 도 33에 도시된 바와 같이, 중앙에 위치되며 축방향으로 연장된 내측지지부(610)에 원주방향으로 설치되는 고정자 철심(370)과, 고정자 철심(370)에 권선되는 고정자 권선(270)을 포함하는 중앙 고정자부와; 가장 외측에 설치되며, 고정자 철심(360)과, 고정자 철심(360)에 권선되는 고정자 권선(260)을 포함하는 외곽 고정자부와; 외곽 고정자부와 동심원을 이루도록 중앙 고정자부와 외곽 고정자부 사이에 축방향으로 연장되는 하나 이상의 철심지지부(620)의 내주면 및 외주면에 각각 설치되는 내부고정자철심(380) 및 외부고정자철심(390)과, 내부고정자철심(380) 및 외부고정자철심(390)에 각각 권선되는 내부고정자권선(280) 및 외부고정자권선(290)를 포함하는 하나 이상의 중간 고정자부를 포함할 수 있다.
상기 중앙 고정자부는, 중앙에 위치되며 축방향으로 연장된 내측지지부(610)에 원주방향으로 설치되는 고정자 철심과, 고정자 철심에 권선되는 고정자 권선을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 고정자 철심은, 고정자 권선이 권선될 수 있도록 내측지지부(610)의 외주면에 원주방향을 따라서 설치된 미리 설정된 숫자의 돌출치를 포함할 수 있다.
그리고 상기 고정자 권선은, 고정자 철심의 돌출치에 권선되는 코일로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 외곽 고정자부는, 회전기기의 가장 외측에 설치되며, 고정자 철심과, 고정자 철심에 권선되는 고정자 권선을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 고정자 철심은, 회전기기의 가장 외측, 예를 들면 후술하는 하우징(600)의 외곽부분(630)의 내주면에 설치되며 고정자 권선이 권선될 수 있도록 최 외측의 내주면에 원주방향을 따라서 설치된 미리 설정된 숫자의 돌출치를 포함할 수 있다.
그리고 상기 고정자 권선은, 고정자 철심의 돌출치에 권선되는 코일로서, 다양한 구성이 가능하다.
상기 하나 이상의 중간 고정자부는, 내부공극 및 외부공극의 숫자에 따라서 그 갯수가 결정되며, 외곽 고정자부와 동심원을 이루도록 중앙 고정자부와 외곽 고정자부 사이에 축방향으로 연장되는 하나 이상의 철심지지부(620)의 내주면 및 외주면에 각각 설치되는 내부고정자철심(380) 및 외부고정자철심(390)과, 내부고정자철심(380) 및 외부고정자철심(390)에 각각 권선되는 내부고정자권선(280) 및 외부고정자권선(290)를 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 중간 고정자부는, 상대적으로 내주측에 설치된 내부고정자권선(280)이 회전자부(100)의 회전자측 자력작용부(110)와 내부공극(532)을 이루며, 외주측에 설치된 외부고정자권선(290)이 회전자부(100)의 회전자측 자력작용부(110)와 외부공극(533)을 이루게 된다.
구체적으로, 상기 회전자부(100)는, 상대적으로 내주측에 위치된 중간 고정자부의 내부고정자권선(280)에 대하여 내부공극(531)을 가지고 외주측에 위치된 중간 고정자부의 외부고정자권선(290)에 대하여 외부공극(532)을 가지도록 설치된 복수의 회전자측 자력작용부(110)와, 회전자측 자력작용부(110)의 양단에 설치된 한 쌍의 단부 지지부(121)를 포함할 수 있다.
여기서 상기 한 쌍의 단부 지지부(121)들 중 적어도 하나는, 회전부 측면(143)으로서, 하우징부(600)에 회전가능하게 설치되는 회전축(150)에 고정결합될 수 있다.
상기 내부지지부(610)는, 본 발명에 따른 회전기기의 회전축의 축부분에 위치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 내부지지부(610)는, 회전축(150)을 구비한 회전자부(100)를 회전가능하게 지지할 수 있도록 회전축(150)의 축부분에서 회전축(150)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
이를 위하여 상기 내부지지부(610)가 회전축(150)을 지지하는 부분에는, 회전축(150)을 회전가능하게 지지할 수 있도록 베어링(702)이 설치된다.
한편 상기 내부지지부(610)는, 회전축(150)을 축부분에서 회전가능하게 지지할 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
구체적으로, 상기 회전축(150)이 회전기기의 축부분을 가로질러 설치(도면 부호 151)될 때 내부지지부(610)는, 도 33 및 도 34에 도시된 바와 같이, 회전축(150)이 내부로 삽입되도록 중공의 실린더 구조를 가질 수 있으며, 축방향 베어링(706) 및 반경방향 베어링(705)가 개재되어 회전축(150)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
한편 상기 내부지지부(610)는, 중앙부에 위치되며 고정자부(400)가 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 내부지지부(610)의 외주에는, 내부철심(320)이 결합되고, 내부철심(320)에 권선되는 내부권선(220)이 권선될 수 있다.
상기 하우징부(600)는, 내부지지부(610)를 포함하여 회전기기의 본체를 구성하는 구성으로서, 회전기기의 사용 환경에 따라서 다양한 구성이 가능하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전기기의 외주면을 형성하는 등 다양한 구성이 가능하다.
상기 하우징(600)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 축방향 측면을 형성하며 내부지지부(610)가 축방향으로 형성되는 측판부(640) 및 측판부(640)의 외주에서 축방향으로 연장되는 외곽부분(630)을 포함하여, 종단면의 형상이 'U'자 형상을 이룰 수 있다.
상기 측판부(640)는, 축방향 측면을 형성하며 내부지지부(610)가 축방향으로 형성되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 외곽부분(630)는, 측판부(640)의 외주에서 축방향으로 연장되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
한편 상기 외곽부분(630)의 내주면에는, 외부철심(360)이 결합되고, 외부철심(360)에 외부권선(260)이 권선될 수 있다.
그리고 상기 외곽부분(630)은, 도 33에 도시된 바와 같이, 경량화 및 사이즈 컴팩트화를 위하여, 일단에서 회전자부(100)의 회전자측 자력작용부(110)에 대응되어 외부철심(360)이 결합될 수 있을 정도의 크기만 가질 수 있다.
다만, 상기 외곽부분(630)은, 도 33에서 점선으로 표시한 바와 같이, 회전자부(100)의 안정적 지지를 위하여, 회전자부(100)의 외주면을 베어링(703)에 의하여 회전가능하게 지지할 수 있음은 물론이다.
한편 앞서 설명한 바와 같이, 상기 고정자부(400)는, 외부고정자부(330) 및 내부고정자부(340) 2개로 구성되는 대신에, 도 29 내지 도 32와 같이, 하우징부(600)에 고정결합되는 고정자 철심과, 고정자 철심에 권선되는 고정자 권선을 포함하고, 회전축(150)의 회전중심을 동심으로 하여 고정자 철심 및 고정자 권선을 기준으로 2n(n은 1 이상의 자연수)개로 설치될 수 있다.
이때 상기 하우징(600)은, 내부지지부(610) 및 외곽부분(630) 사이에서 축방향으로 연장되는 철심지지부(620)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 철심지지부(620)는, 내부지지부(610) 및 외곽부분(630) 사이에서 축방향으로 연장되는 구성으로서, 후술하는 고정자 철심이 설치될 수 있는 구성이면 어떠한 구성도 가능하다.
여기서 상기 철심지지부(620)의 끝단에는, 도 30에 도시된 바와 같이, 단부지지부(121)를 회전가능하게 지지할 수 있도록 단부지지부 지지 베어링(702)이 설치될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 회전기기는, 회전자부(100)의 외주면에 팬의 날개 등 회전형 구조를 가질 수 있다.
이때 상기 하우징(600)은, 측판부(640) 및 외곽부분(630)으로 이루어진 'U'자 형상을 이루는 도 1에 도시된 구조와 달리 도 34에 도시된 바와 같이, 외곽부분(630)이 생략된 구조를 가질 수 있다.
이때 상기 회전자부(100)는, 고정자부(400)와 내부공극을 두어 회전가능하게 설치되며 회전기기의 외주를 이루는 외곽회전부(142)와, 외곽회전부(142)가 내주면에 원주방향을 따라서 고정설치되는 복수의 자력작용부(141)들을 포함할 수 있다.
상기 외곽회전부(142)는, 고정자부(400)와 내부공극을 두어 회전가능하게 설치되며 회전기기의 외주를 이루는 구성으로서, 회전기기의 용도에 따라서 다양한 외형을 가질 수 있다.
예를 들면 본 발명에 따른 회전기기가 팬으로 구성되는 경우, 팬 형성을 위한 복수의 블레이드(10)가 외곽회전부(142)에 결합되거나 일체로 형성될 수 있다.
상기 복수의 자력작용부(141)들은, 외곽회전부(142)가 내주면에 원주방향을 따라서 고정설치되는 구성으로서, 영구자석으로 다양한 배치로 설치될 수 있다.
한편 도 34에 도시된 실시예의 경우, 회전축(150)이 회전기기의 축부분을 가로질러 설치(도면 부호 151)될 수 있으며, 이때 내부지지부(610)는, 도 34에 도시된 바와 같이, 회전축(150)의 축연장부분(151)이 내부로 삽입되도록 중공의 실린더 구조를 가질 수 있으며, 축방향 베어링(706) 및 반경방향 베어링(705)가 개재되어 회전축(150)을 회전가능하게 지지할 수 있다.
한편 상기 내부지지부(610)는, 중앙부에 위치되며 고정자부(400)가 결합될 수 있다.
구체적으로, 상기 내부지지부(610)의 외주에는, 내부철심(320)이 결합되고, 내부철심(320)에 권선되는 내부권선(220)이 권선될 수 있다.
- 반경방향 영구자석 적용 회전자부
도 2에 도시된 바와 같이 2중 공극 회전기기의 회전자부(100)는 회전자측 자력작용부(110)와 단부지지부(121)로 구성되어 있고, 회전자측 자력작용부(110)는 반경방향 영구자석(111)과 이를 지지하기 위한 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)로 구성되어 있다. 반경방향 영구자석(111)은 회전자의 중심에서 반경 방향으로 영구자석의 극성이 ↑ 및 ↓방향으로 번갈아 가면서 배치된다. 회전자부(100)가 회전할 때 반경방향 영구자석(111)이 비산 되지 않도록 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)와 단부지지부(121)에 단단히 고정되어야 한다.
상기 단부지지부(121) 및 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)의 재질은 자속이 잘 통하는 자성체 혹은 비자성체를 사용할 수 있다.
상기 단부지지부(121)과 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 하나의 재료로 반경방향 영구자석(111)이 삽입될 홈을 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
상기 반경방향 영구자석(111)을 고정하기 위해서 접착제를 사용하던지 혹은 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121) 및 반경방향 영구자석(111) 사이에 각도를 주어서 삽입할 경우 반경방향 영구자석(111)의 이탈을 방지할 수 있다.
또 다른 추가적인 방법은 반경방향 영구자석(111)을 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121)에 고정 후 회전자부(100) 외경의 원주 방향으로 강력한 섬유질 실을 감던지 혹은 강도가 높은 인코넬을 원통형 형태로 보강하여 반경방향 영구자석(111)의 이탈을 방지할 수 있다.
참고로, 반경방향 이탈을 방지하기 위한 이탈방지수단으로서, 섬유질 실 혹은 인코넬 원통형 형태가 가능하며, 회전자부(100) 외경의 전체 혹은 일부를 보강 시킬 수 있으며, 편의상 도면으로 표시하지 않았다.
도 3은, 도 2의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도로 회전자측 자력작용부(110)을 구성하는 반경방향 영구자석(111)과 영구자석 측면 지지부(112)를 나타낸다.
도 4는 회전자부 반경방향 영구자석(111)이 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)와 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)에 고정되었을 경우를 나타내고 있는데, 회전자부 반경방향 영구자석(111)이 보다 강력하게 지지 될 수 있도록 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)를 추가하였다. 한편 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)가 영구자석 측면 지지부(112) 및 단부지지부(121)와 용접 등으로 강력히 고정될 경우 매우 튼튼한 회전자부(100)를 구성하여 보다 안정된 2중 공극 회전기기구조를 형성할 수 있다.
상기 반경방향 영구자석(111)은 회전자의 중심에서 반경 방향으로 영구자석의 극성이 ↑ 및 ↓방향으로 번갈아 가면서 배치되며, 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)의 안쪽과 바깥쪽에 같은 방향(↑, ↑) 혹은 다른 방향(↑, ↓)으로 설치될 수 있다.
마찬가지로 회전자부(100)가 회전할 때 반경방향 영구자석(111)이 비산 되지 않도록 반경방향 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121) 및 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)에 단단히 고정되어야 한다.
상기 반경방향 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121) 및 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)의 재질은 자속이 잘 통하는 자성체 혹은 비자성체를 사용할 수 있다.
상기 반경방향 영구자석(111)을 고정하기 위해서 접착제를 사용하던지 혹은 반경방향 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121) 및 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)에 각도를 주어서 접착제를 부착하여 삽입할 경우 반경방향 영구자석(111)의 이탈을 방지할 수 있다.
또 다른 추가적인 방법은 반경방향 영구자석(111)을 반경방향 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121) 및 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)에 고정 후 회전자부(100) 외경의 원주 방향으로 강력한 섬유질 실을 감던지 혹은 강도가 높은 인코넬을 원통형 형태로 보강하여 반경방향 영구자석(111)의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
도 5는 도 4에서 회전자부 영구자석 지지 구조의 개념도로 반경방향 영구자석(111)을 제외한 반경방향 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121) 및 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)를 나타내고 있다. 반경방향 영구자석 측면 지지부(112), 단부지지부(121) 및 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)가 자성체 혹은 비자성체로 구성될 수 있으며, 튼튼한 구조를 형성하기 위해 용접하는 것이 가장 바람직하다. 저속 소형 회전기의 경우는 반경방향 영구자석 측면 지지부(112) 없이 회전자부(100)의 구조가 안정될 경우 원통형태의 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)만으로 제작을 간단히 할 수 있다.
특히 단부지지부(121)과 원통형태의 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 하나의 재료로 단부지지부(121)와 원통형태의 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)를 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
한편 상기 회전자부(100)는, 회전자측 자력작용부(110)의 자력작용에 의하여 회전되거나, 회전자측 자력작용부(110)를 회전시킬 수 있도록 한 쌍의 단부지지부(121) 중 하나에는 회전축(150)이 결합될 수 있다.
상기 회전축(150)은, 본 발명에 따른 회전기기가 모터로 구현되는 경우 고정자부(400)의 자력작용에 의하여 회전구동되는 회전자측 자력작용부(110)의 회전력을 외부로 출력하는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
일예로서, 상기 단부지지부(121)는, 회전축(150)과의 결합될 수 있도록 원형 디스크 형상을 가질 수 있으며, 원형 디스크의 중심에 회전축(150)이 별도 부재로서 또는 일체로 결합될 수 있다.
- 원주방향 영구자석 적용 회전자부
도 6에 도시된 바와 같이 2중 공극 회전기기의 회전자부(100)는 회전자측 자력작용부(110)와 단부지지부(121)로 구성되어 있고, 회전자측 자력작용부(110)는 원주방향 영구자석(114)과 이를 지지하기 위한 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)로 구성되어 있고, 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)은 반드시 자성체 이어야 한다.
상기 원주방향 영구자석(114)은 회전자의 중심에서 원주 방향으로 영구자석의 극성이 → 및 ←방향으로 번갈아 가면서 배치되면서, 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)의 공극 면에 자속을 집중할 수 있으므로 높은 공극 자석 밀도를 형성하므로 높은 토크 혹은 전력을 발생한다.
상기 회전자부(100)가 회전할 때 원주방향 영구자석(114)이 비산 되지 않도록 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)과 단부지지부(121)에 단단히 고정되어야 한다.
상기 단부지지부(121)의 재질은 자속이 잘 통하는 자성체 혹은 비자성체를 사용할 수 있다.
상기 원주방향 영구자석(114)을 고정하기 위해서 접착제를 사용하던지 혹은 원주방향 영구자석 적용시 철심(115), 단부지지부(121) 및 원주방향 영구자석(114)사이에 각도를 주어서 삽입할 경우 반경방향 영구자석(111)의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
또 다른 추가적인 방법은 원주방향 영구자석(114)을 원주방향 영구자석 적용시 철심(115), 단부지지부(121)에 고정 후 회전자부(100) 외경의 원주 방향으로 강력한 섬유질 실을 감던지 혹은 강도가 높은 인코넬을 원통형 형태로 보강하여 원주방향 영구자석(114)의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
참고로, 반경방향 이탈을 방지하기 위한 이탈방지수단으로서, 섬유질 실 혹은 인코넬 원통형 형태가 가능하며, 회전자부(100) 외경의 전체 혹은 일부를 보강 시킬 수 있으며, 편의상 도면으로 표시하지 않았다.
상기 단부지지부(121)와 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 원주방향 영구자석(114)이 삽입될 홈을 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
도 7은 도 6의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도로, 회전자측 자력작용부(110)을 구성하는 원주방향 영구자석(114)과 이를 지지하고, 영구자석 자속을 공극에 흐르게 하는 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)을 나타내고 있다.
도 8은, 도 6의 회전자부 영구자석이 홈삽입 형태인 경우의 성층 철심과 지지부 도면으로 도시된 바와 같이 2중 공극 회전기기의 회전자부(100)는 회전자측 자력작용부(110)와 단부지지부(121)로 구성되어 있고, 회전자측 자력작용부(110)는 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116), 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117) 및 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)로 구성되어 있다.
상기 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)은 자속을 발생시키고 회전력을 견딜 수 있도록 단부지지부(121)에 홈삽입으로 보다 튼튼한 구조물을 형성한다.
일반적으로 회전기기에서 높은 회전수를 얻기 위해 높은 주파수의 전류를 발생해야 하는데, 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)은 높은 주파수에서 손실을 적게 하기 위해 적용 가능하나, 구조적으로 취약한 단점이 있다.
이를 보완하기 위해 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 좌우 측에 있는 단부지지부(121)에 용접으로 고속에서 운전 가능한 매우 튼튼한 구조의 2중 공극 회전기기의 회전자부(100)를 얻을 수 있다. 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)는 자성체 혹은 비자성체를 사용할 수 있고, 자성체는 보다 높은 토크 혹은 발전을 할 수 있다.
상기 회전자부(100)가 회전할 때 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)이 비산 되지 않도록 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)과 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)가 단단히 고정되어야 한다.
홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)을 고정하기 위해서 접착제를 사용하던지 혹은 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 단부지지부(121) 및 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116) 사이에 각도를 주어서 삽입할 경우 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
또 다른 추가적인 방법은 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)을 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118) 및 단부지지부(121)에 고정 후 회전자부(100) 외경의 원주 방향으로 강력한 섬유질 실을 감던지 혹은 강도가 높은 인코넬을 원통형 형태로 보강하여 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
참고로, 반경방향 이탈을 방지하기 위한 이탈방지수단으로서, 섬유질 실 혹은 인코넬 원통형 형태가 가능하며, 회전자부(100) 외경의 전체 혹은 일부를 보강 시킬 수 있으며, 편의상 도면으로 표시하지 않았다.
도 9는 도 8에서 회전자부 영구자석 지지 구조의 개념도로 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)가 단부지지부(121)에 용접으로 결합시 매우 튼튼한 회전자부(100)를 구성할 수 있는데, 그림 9에서는 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)가 각각 90도의 각도로 4개를 나타내고 있는데 경우에 따라 120도, 60도, 30도, 15도 간격으로 구성할 수가 있다. 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)와 단부지지부(121)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
도 10은, 도 8의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도로 회전자측 자력작용부(110)을 구성하는 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116), 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117) 및 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 나타내고 있는데, 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)가 각각 90도로 4개를 나타내고 있다.
도 11은, 도 6의 회전자부를 성층 철심, 분할 형태의 원주방향 영구자석 및 지지부 개념도로 보다 많은 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 단부지지부(121) 사이에 용접하여 보다 튼튼한 구조의 회전자부(100)를 구성할 때 필요하다.
이들의 구조는 도 11과 같이, 분할 형태의 원주방향 영구자석(119) 사이에 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 설치하여 구성한다. 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)는 자성체 혹은 비자성체를 사용할 수 있다.
상기 회전자부(100)가 회전할 때 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 분할 형태의 원주방향 영구자석(119), 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120) 및 단부지지부(121)가 튼튼히 고정되고, 특히 분할 형태의 원주방향 영구자석(119)이 비산 되지 않도록 서로서로 고정하기 위해서 접착제를 사용할 수 있다(이탈방지수단).
또는 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 분할 형태의 원주방향 영구자석(119), 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120) 및 단부지지부(121)들이 각각 홈삽입 형태의 각도를 주어서 삽입해서 고정할 경우 회전시 이들의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
더 추가적인 방법은 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 분할 형태의 원주방향 영구자석(119), 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120) 및 단부지지부(121) 외경의 원주 방향으로 강력한 섬유질 실을 감던지 혹은 강도가 높은 인코넬을 원통형 형태로 보강하여 회전시 이들의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
아주 고속으로 회전하는 경우 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 분할 형태의 원주방향 영구자석(119), 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120) 및 단부지지부(121)를 서로 서로 용접하고, 홈삽입 형태의 각도를 주어서 삽입해서 접착제로 부착한 후, 외경의 원주 방향으로 강력한 섬유질 실을 감던지 혹은 강도가 높은 인코넬을 원통형 형태로 보강하여 회전시 이들의 이탈을 방지할 수 있다(이탈방지수단).
도 12는, 도 11의 회전자부의 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)의 개념도로 단부지지부(121) 사이에 용접되어 보다 튼튼한 구조의 회전자부(100)를 구성할 수 있다.
분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)와 단부지지부(121)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
도 13은, 도 11의 A-A방향에서 보여주는 단면도로 회전자측 자력작용부(110)을 구성하는 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 분할 형태의 원주방향 영구자석(119), 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 나타내고 있다.
도 14는, 도 11에서 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)을 적용한 개념도이다. 회전기가 대형이고 고속으로 회전하는 경우 보다 튼튼한 회전자부(100)을 구성하기 위해 단부지지부(121) 사이에 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)와 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 용접한다. 즉 도 14의 회전자측 자력작용부(110)는 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118), 분할 형태의 원주방향 영구자석(119) 및 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)으로 구성되는데, 도 11에서 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)의 일부를 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)로 대체한 형태이다.
튼튼한 회전자측 자력작용부(110)을 구성하기 위해서 단부지지부(121) 사이에 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)와 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 용접한다.
이 경우 단부지지부(121), 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118) 및 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)의 재질은 자성체 혹은 비자성체 모두를 사용할 수 있다.
그림 14에서는 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)가 각각 90도로 4개를 나타내고 있는데 경우에 따라 120도, 60도, 30도, 15도 간격으로 구성할 수가 있다.
초고속으로 회전하는 경우 단부지지부(121), 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118) 및 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 용접한 후 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117) 및 분할 형태의 원주방향 영구자석(119)을 홈삽입 형태의 각도를 주어서 삽입해서 접착제로 부착한 후, 외경의 원주 방향으로 강력한 섬유질 실을 감던지 혹은 강도가 높은 인코넬을 원통형 형태로 보강하여 회전시 이들의 이탈을 방지할 수 있다.
도 15는, 도 14의 회전자부 영구자석 지지 구조의 개념도로 단부지지부(121) 사이에 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)와 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 상세히 나타낸다.
단부지지부(121), 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118) 및 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
도 16은, 도 14의 A-A방향에서 보여주는 단면도로 회전자측 자력작용부(110)는 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117), 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118), 분할 형태의 원주방향 영구자석(119) 및 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부(120)을 상세히 나타내고 있다.
도 17은 도 8에서 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)이 회전시 구조를 안정시키고, 단부지지부(121)를 더욱 튼튼한 구조를 만들기 위하여 단부지지부(121) 사이에 브리지로 고정시 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131)을 나타내고 있다. 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131)에 자속이 원활히 통하도록 하고, 구조를 안정하게 하기 위해 단부지지부 사이에 고정 브리지(132)를 설치한다.
도 18은 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)와 단부지지부(121) 사이 고정 브리지(132)의 개념도이다. 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118) 만으로 회전자부의 구조가 튼튼하지 않을 경우 단부지지부 사이에 고정 브리지(132)로 구조를 보강한다. 단부지지부 사이에 고정 브리지(132)를 단부지지부(121)와 접속시 용접 혹은 가공으로 고정한다.
원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118), 단부지지부(121)와 단부지지부 사이에 고정 브리지(132)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
도 19는 도 17의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도로 회전자측 자력작용부(110)을 구성하는 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116), 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118), 단부지지부 사이에 브리지로 고정시 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131) 및 단부지지부 사이 고정 브리지(132)를 나타낸다. 도 10에서 단부지지부 사이 고정 브리지(132)를 추가로 설치하여 구조를 보다 튼튼하게 구성한다.
단부지지부 사이 고정 브리지(132)의 위치는 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131)의 중앙에 설치하여 회전력의 감소를 최소화하고, 단부지지부 사이 고정 브리지(132)의 재질은 자속이 통하는 일반 강 재질 혹은 스테인리스 재질로 구성한다.
그림 19에서 단부지지부 사이 고정 브리지(132)의 형태는 원형으로 나타나 있지만 단부지지부 사이에 브리지로 고정시 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131)이 안정하게 고정되게 하기 위해서 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형 등 다양한 형상이 가능하다.
도 20은 도 17에서 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 생략하고 단부지지부 사이에 브리지로 고정시 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131)과 단부지지부 사이 고정 브리지(132) 만을 구성한 경우이다. 이 경우 구조의 강도는 다소 약하나 제작시 작업을 간단히 할 수 있다.
도 21은 단부지지부(121)를 단부지지부 사이 고정 브리지(132) 만으로 고정시 개념도이다.
단부지지부(121)와 단부지지부 사이에 고정 브리지(132)의 재질이 같은 경우 용접작업 없이 가공하면 회전자부(100)의 구조는 매우 튼튼하게 정밀도를 유지할 수 있다.
도 22a 내지 도 22d는, 도 20의 회전자부의 실시예들로서, 도 20의 회전자부를 A-A방향에서 보여주는 단면도이다.
제1실시예로서, 회전자부(100)의 자력작용부(110)는 도 22a에 도시된 바와 같이, 서로 대향되어 배치되는 한 쌍의 단부지지부(121) 사이에 설치되며 원주방향으로 간격을 두고 설치되는 복수의 성층 철심(131)들과, 한 쌍의 단부지지부(121)들과 연결되어 성층 철심(131)들을 고정하는 복수의 고정 브리지(132)들과, 서로 인접한 성층 철심(131)들 사이에 설치되는 원주방향 영구자석(116)를 포함할 수 있다.
고정 브리지(132)의 위치는 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131)의 중앙에 설치하여 회전력의 감소를 최소화하고, 단부지지부 사이 고정 브리지(132)의 재질은 자속이 통하는 철, 스테인레스 강, 복합소재 등의 재질을 가질 수 있다.
또한 고정브리지(132)는 볼트결합, 용접결합, 접착제를 이용한 결합 등 다양한 결합방식에 의하여 고정될 수 있다.
또한 고정 브리지(132)의 형태는 원형으로 나타나 있지만 단부지지부 사이에 브리지로 고정시 원주방향 영구자석 적용 성층 철심(131)이 안정하게 고정되게 하기 위해서 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형 등의 다각형 등 다양한 형상이 가능하다.
제2실시예로서, 회전자부(100)의 자력작용부는 도 22b에 도시된 바와 같이, 도 22a의 변형례로서, 영구자석(116)이 삽입되는 복수의 삽입홈(116a)들이 형성된 중공실린더 형상의 성층철심(133)과, 성층철심(133)에 형성된 삽입홈(116a)에 삽입되는 영구자석(116)들을 포함할 수 있다.
성층철심(133)는 하나의 철심으로서, 영구자석(116)이 삽입되는 복수의 삽입홈(116a)들이 형성되며 중공실린더 형상으로 구성될 수 있다.
한편 성층철심(133)는 서로 인접한 영구자석(116)들 사이에 성층철심(133)의 고정을 위한 복수의 고정 브리지(132)가 삽입될 수 있다.
영구자석(116)이 성층철심(133)의 삽입홈(116a)에 삽입됨으로써 영구자석(116)이 외부공극(510) 및 내부공극(520)에 노출되는 것을 방지할 수 있다.
제3실시예로서, 회전자부(100)의 자력작용부(110)의 성층철심(134)은, 도 22c에 도시된 바와 같이, 도 22b의 변형례로서, 영구자석(116)이 삽입되는 복수의 삽입홈(116a)들이 외주면, 즉 외부공극(510)을 향하여 노출, 즉 영구자석(116)이 외주면, 즉 외부공극(510)을 향하여 노출되도록 구성될 수 있다.
즉, 삽입홈(116a)은 외주면에서 오목하게 하게 형성되어 외주면을 향하여 영구자석(116)이 노출되도록 삽입될 수 있다.
또한 제4실시예로서, 회전자부(100)의 자력작용부(110)의 성층철심(135)은 도 22d에 도시된 바와 같이, 도 22b의 변형례로서, 영구자석(116)이 삽입되는 복수의 삽입홈(116a)들이 내주면, 즉 내부공극(520)을 향하여 노출, 즉 영구자석(116)이 내주면, 즉 내부공극(520)을 향하여 노출되도록 구성될 수 있다.
도 22b에 도시된 바와 같이, 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)이 외부공극(510)과 내부공극 (520)에 접하지 않는 성층 철심(133), 도 22c에 도시된 바와 같이, 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)이 외부공극(510)에만 접하는 성층 철심(134), 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)이 내부공극(510))에만 접하는 성층 철심(135)은 회전 토크는 약간 감소하나 성층철심의 조립을 간편이 하고, 영구자석의 비산을 방지할 수 있는 큰 장점이 있다.
한편 도 22b 내지 도 22d에 도시된 바와 같은 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)은 토크를 증가 시키고, 토크 리플과 코깅토크를 감소시키기 위해서 사각형, 마름모꼴, 타원형, 오각형 등의 다각형 등 다양한 형상이 가능하다.
그리고 회전시 영구자석(116)의 이탈을 방지하기 위해 도 22b 내지 도 22d, 특히 도 22c에 도시된 바와 같은 성층 철심(135)의 외주면 표면에 복합소재를 감을 수 있다.
- 냉각 구조
또한 2중 공극 회전기기는 외부권선(210)과 내부권선(220)이 있으므로 권선에서 열발생이 기존의 회전기보다 많으므로 온도 상승을 저감하기 위한 외부권선(210)과 내부권선(220) 각각에 대한 냉각 장치를 개시한다.
도 1의 전체 도면에서 냉각구조를 나타내고 있는데 외부권선(210)의 냉각은 외부권선 냉각용 팬(850)과 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀(860)로 구성되고, 내부권선(220)의 냉각은 내부권선 냉각용 팬(830), 내부지지부(610) 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로(810), 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820) 및 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840)로 구성된다. 또한 회전자부(100)에 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840)을 만들어 내부권선(220)의 열을 방출할 수 있다.
외부권선(210)의 냉각은 회전자부(100)가 회전할 때 외부권선 냉각용 팬(850)을 통해 냉매(공기 혹은 액체)가 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀(860)로 이동해서 외부권선(210)이 냉각된다. 경우에 따라서는 외부권선 냉각용 팬(850) 없이 외부에서 강제로 냉각용 냉매를 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀(860)로 이동시켜 냉각할 수 있다.
마찬 가지로 내부권선(220)의 냉각도 회전자부(100)가 회전할 때 내부권선 냉각용 팬(830)을 통해 냉매(공기 혹은 액체)가 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로(810), 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820) 및 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840) 로 이동시켜 냉각할 수 있다.
경우에 따라서는 내부권선 냉각용 팬(830) 없이 외부에서 강제로 냉각용 냉매를 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로(810), 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820) 및 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840) 로 이동시켜 냉각할 수 있다. 또한 냉각을 용이하게 하기 위해서 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840)과 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀(860)은 여러 개의 복수로 설치하는 것이 바람직하다.
전동기와 발전기의 용도에 따라 출력을 매우 높게 필요할 경우 매우 높은 입력전류가 필요하며, 이 경우 권선에서 온도가 매우 높게 되는데 외부철심(310)과 내부철심(320)에 각각 외부권선 냉각용 파이프(870) 및 내부권선 냉각용 파이프(880)를 설치하고 이들 외부권선 냉각용 파이프(870) 및 내부권선 냉각용 파이프(880) 내에 냉매들 순환시켜 냉각하면 권선의 온도를 현저히 저감 시킬 수 있다. 경우에 따라서는 외부권선 냉각용 파이프(870) 및 내부권선 냉각용 파이프(880)를 히터 파이프로 대신할 수 있다.
도 23은, 도 1에서 내부지지부 및 하우징부(600) 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로(810)와 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820)의 개념도로 냉각용 냉매가 이동하는 길이다. 도 23에서 내부권선 냉각용 냉매 통로(810)가 한 개이지만 축의 직경이 여유가 있을 때는 복수개도 가능하다. 마찬가지로 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820)도 복수개가 가능하다.
도 24은, 도 1에서 내부권선 냉각용 팬(830)의 상세도로 내부권선 냉각용 팬의 날개(831)와 내부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(832)로 구성되어 있다. 구조적으로는 내부권선 냉각용 팬의 날개(831)가 내부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(832) 안쪽에 설치된다.
회전자부(100)가 회전할 때 내부권선 냉각용 팬의 날개(831)의 방향에 따라 한 방향 혹은 양방향 냉매가 이동할 수 있고, 펜의 날개(831) 숫자와 형상에 따라 다양하게 구성할 수 있다.
도 25는, 도 1에서 외부권선 냉각용 팬(850) 상세도로 외부권선 냉각용 팬의 날개(851)와 외부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(852)로 구성되어 있다. 구조적으로는 외부권선 냉각용 팬의 날개(851)가 외부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(852) 외경에 부착되는 구조이다.
마찬가지로 회전자부(100)가 회전할 때 외부권선 냉각용 팬의 날개(851)의 방향에 따라 한 방향 혹은 양방향 냉매가 이동할 수 있고, 펜의 날개(851) 숫자와 형상에 따라 다양하게 구성할 수 있다.
도 26은, 도 1에서 회전자부(100)의 내부권선(220) 냉각용 냉매 유동 홀(840), 내부권선 냉각용 팬(830) 및 외부권선 냉각용 팬(850) 상세도이며, 추가로 베어링(700) 구조도 나타내고 있다. 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840)은 내부권선의 열을 방출하는 홀로 숫자와 크기는 다양한 형태가 될 수 있다
내부권선 냉각용 팬(830) 및 외부권선 냉각용 팬(850)의 위치는 경우에 따라 이동할 수 있다.
- 베어링 구조
도 26은, 도 1에서 회전자부(100)의 베어링(700) 구조의 상세도이다.
회전자부(100)의 베어링(700)에 의해서 지지되는데 회전축(150)을 회전가능하게 지지하는 회전자와 축 결합 베어링(701), 회전자와 내부지지부 결합 베어링(702) 및 회전자와 하우징부 결합 베어링(703)으로 구성되어 있는데 회전자 구조가 안정되어 있는 경우 회전자와 내부지지부 결합 베어링(702)은 필요치 않은 경우도 있다.
특히 전동기의 회전자측 자력작용부(110)이 짧을 경우 회전자와 내부지지부 결합 베어링(702) 및 회전자와 하우징부 결합 베어링(703) 없이 축방향과 반경방향을 동시에 지지 가능한 회전자와 축 결합 베어링(701)으로 회전자부(100)을 지지할 수 있다.
이 경우 베어링은 회전자와 축 결합 베어링(701) 하나만으로 매우 간단히 회전자부(100)을 지지할 수 있는 장점이 있다.
회전자와 하우징부 결합 베어링(703)은 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 외주측 설치 베어링(703-1), 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 끝단면 설치 베어링(703-2) 및 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 내주측 설치 베어링(703-3) 중에서 하나를 선택하면 된다.
도 27은, 도 26의 A-A방향에서 보여주는 단면도로 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 부분형태의 베어링(703-11)과 전체형태의 베어링(703-12)의 구조도이다. 회전자와 하우징부 결합 베어링(703)은 회전자부(100)의 원주에 직접 설치하므로 회전기의 직경이 적을 경우 베어링이 작아도 되지만, 회전자부(100)의 원주가 큰 경우 마찬가지로 큰 베어링이 필요하나, 이 경우 그림 27의 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 외주측 설치 베어링(703-1)를 부분형태의 베어링(703-11)을 사용할 수도 있다.
즉 좌측은 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 외주측 설치 베어링(703-1)에서 부분형태의 베어링(703-11)을 사용한 경우이고, 우측은 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 외주측 설치 베어링(703-1)에서 전체형태의 베어링(703-12)을 사용한 경우이다. 마찬가지로 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 끝단면 설치 베어링(703-2)와 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 내주측 설치 베어링(703-3)도 부분 베어링 혹은 전체형태의 베어링을 사용할 수 있다.
도 28은 또 다른 베어링 형태로 내부지지부 및 하우징부(600)의 축 상하 방향으로 내부지지부 상하 방향 베어링(704)를 설치할 수 있다. 이 경우의 베어링 크기는 회전자와 축 결합 베어링(701)과 유사한 크기의 베어링을 설치하면 된다. 이 경우도 마찬가지로 내부권선(220) 열을 방출하기위해 경우에 따라서 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로(810), 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820), 내부권선 냉각용 팬(830) 및 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840)을 통해 냉각을 할 수 있다.
- 다중 공극 구조
도 29는 보다 출력을 높이기 위해 공극이 4개인 경우 즉 4중 공극 구조를 도시하고 있다. 즉 보다 힘 발생을 높이기 위해 제1공극(531), 제2공극(532), 제3공극(533) 및 제4공극(534)을 구성하고 주어진 공간에서 최대의 회전력을 발생시키고자 한다. 회전자의 구성, 베어링 지지구조, 냉각방식은 위의 본 발명에서 제시한 모든 경우를 포함할 수 있다.
또한 도 30은 공극이 6개인 경우 즉 6중 공극 구조를 도시하고 있다.
즉 제1공극(531), 제2공극(532), 제3공극(533), 제4공극(534), 제5공극(535), 제6공극(536)을 구성하고 있고, 이 경우도 마찬가지로 회전자의 구성, 베어링 지지구조, 냉각방식은 위의 본 발명에서 제시한 모든 경우를 포함할 수 있다. 한편 제 8공극, 제10공극 - - - 이상의 고출력 회전기가 필요로 하는 응용이 있을 경우 제 8공극, 제10공극 - - - 이상을 구현할 수 있다.
- 전력변환 장치 및 회전기 일체형
도 31은 회전기의 중간에 공간이 있을 때 전력변환장치(910)를 2중 공극 회전기 내부에 내장한 경우로 전력변환 장치 및 회전기 일체형을 나타내고 있다. 상기 특허에서 제안하는 회전기는 영구자석을 사용하므로 전력변환 장치를 반드시 필요로 하는데 전력변환 장치를 2중 공극 회전기기 내부에 설치하므로 전력변환 장치의 공간을 절약할 수 있다. 공극은 2개로 회전기 일체형 제1공극(941)과 전력변환 장치 및 회전기 일체형 제2공극(942)으로 구성되어 있다.
전동기의 경우 전력변환장치 입력 전원 케이블(920)을 통해 전력을 전력변환장치(910)에 공급하고, 전력변환장치(910)는 제어알고리즘을 적용해서 제1 고정자 입력 전원 케이블(931)과 제2 고정자 입력 전원 케이블(932)을 통해 고정자부 권선에 전원을 공급한다.
발전기의 경우 발전하는 전력이 제1 고정자 출력 전원 케이블(931)과 제2 고정자 출력 전원 케이블(932)을 통해 전력변환장치(910)에 공급하고, 전력변환장치(910)는 제어알고리즘을 적용해서 전력변환장치 출력 케이블(920)을 통해 외부에 전력을 공급한다. 이 경우도 마찬가지로 회전자의 구성, 베어링 지지구조, 냉각방식은 위의 본 발명에서 제시한 모든 경우를 포함할 수 있다.
도 32는 전력변환장치(910)를 4중 공극 회전기 내부에 내장한 경우로 전력변환 장치 및 회전기 일체형을 나타내고 있다. 공극은 4개로 전력변환 장치 및 회전기 일체형 제1공극(941), 전력변환 장치 및 회전기 일체형 제2공극(942), 전력변환 장치 및 회전기 일체형 제3공극(943) 및 전력변환 장치 및 회전기 일체형 제4공극(944)으로 구성되어 있다.
전동기의 경우 전력변환장치 입력 전원 케이블(920)을 통해 전력을 전력변환장치(910)에 공급하고, 전력변환장치(910)는 제어알고리즘을 적용해서 제1 고정자 입력 전원 케이블(931), 제2 고정자 입력 전원 케이블(932), 제3 고정자 입력 전원 케이블(933) 및 제4 고정자 입력 전원 케이블(934)을 통해 고정자부 권선에 전원을 공급한다. 발전기의 경우 발전하는 전력이 제1 고정자 출력 전원 케이블(931), 제2 고정자 출력 전원 케이블(932), 제3 고정자 출력 전원 케이블(933) 및 제4 고정자 출력 전원 케이블(934)을 통해 전력변환장치(910)에 공급하고, 전력변환장치(910)는 제어알고리즘을 적용해서 전력변환장치 출력 케이블(920)을 통해 외부에 전력을 공급한다.
한편 전력변환장치(910)를 제6공극, 제 8공극, 제10공극, 제12--- 이상의 공극 고출력 회전기 내부에 내장 할 경우, 전동기는 전력변환장치 입력 전원 케이블(920)을 통해 전력을 전력변환장치(910)에 공급하고, 전력변환장치(910)는 제어알고리즘을 적용해서 제1 고정자 입력 전원 케이블(931), 제2 고정자 입력 전원 케이블(932), 제3 고정자 입력 전원 케이블(933), 제4 고정자 입력 전원 케이블(934) 및 제5, 제6, 제 7, 제 8 ------ 이상의 고정자 입력 전원 케이블을 통해 고정자부 권선에 전원을 공급한다.
발전기의 경우 발전하는 전력이 제1 고정자 출력 전원 케이블(931), 제2 고정자 출력 전원 케이블(932), 제3 고정자 출력 전원 케이블(933), 제4 고정자 출력 전원 케이블(934) 및 제5, 제6, 제7, 제8 ------ 이상의 고정자 출력 전원 케이블을 통해 전력변환장치(910)에 공급하고, 전력변환장치(910)는 제어알고리즘을 적용해서 전력변환장치 출력 케이블(920)을 통해 외부에 전력을 공급한다.
이 경우도 마찬가지로 회전자의 구성, 베어링 지지구조, 냉각방식은 위의 본 발명에서 제시한 모든 경우를 포함할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
100: 회전자부 110: 회전자측 자력작용부
111: 반경방향 영구자석 112: 반경방향 영구자석 측면 지지부
113: 반경방향 상하 영구자석 지지부 114: 원주방향 영구자석
115: 원주방향 영구자석 적용시 철심 116: 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석
117: 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심 118: 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부
119: 분할 형태의 원주방향 영구자석 120: 분할 형태의 원주방향 영구자석 지지부
121: 단부지지부 131: 원주방향 영구자석 적용 성층 철심
132: 고정 브리지
200: 권선부
210: 외부권선 220: 내부권선
300: 철심부
310: 외부철심 320: 내부철심
330: 외부 고정부 340: 내부 고정부
400: 고정자부 500: 내외부 공극
510: 외부공극 520: 내부공극
531~536: 제1~6공극
600: 하우징부 610: 내부 지지부
700: 베어링
701: 회전자와 축 결합 베어링 702: 회전자와 내부지지부 결합 베어링
703: 회전자와 하우징부 결합 베어링
703-1: 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 상측 설치구조
703-2: 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 중간 설치구조
703-3: 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 내주측 설치 베어링
703-11: 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 부분형태의 베어링
703-12: 회전자와 하우징부 결합 베어링에서 전체형태의 베어링
704: 축 상하 방향으로 내부지지부 상하 방향 베어링
810: 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로
820: 내부지지부 중심에 설치된 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐
830: 내부권선 냉각용 팬 831: 내부권선 냉각용 팬의 날개
832: 내부권선 냉각용 팬의 날개 지지부
840: 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀
850: 외부권선 냉각용 팬 851: 외부권선 냉각용 팬의 날개
852: 외부권선 냉각용 팬의 날개 지지부
860: 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀
870: 외부권선 냉각용 파이프 880: 내부권선 냉각용 파이프
910: 전력변환장치
920: 전력변환장치 입력 혹은 출력 전원 케이블
931~4: 제1~4고정자 입력 혹은 출력 전원 케이블
941~944: 전력변환 장치 및 회전기 일체형 제1~4공극

Claims (42)

  1. 회전자부(100), 고정자부(400), 내부지지부(610), 하우징부(600)를 포함하며,
    상기 내부지지부(610)는, 상기 하우징부(600)에 고정결합되며,
    상기 고정자부(400)는, 상기 내부지지부(610)에 고정결합되는 내부철심(320)과, 상기 내부철심(320)에 권선되는 내부권선(220)을 포함하는 내부고정자부(340)와; 상기 하우징부(600)의 내주면에 고정결합되는 외부철심(310)과, 상기 외부철심(310)에 권선되는 외부권선(210)을 포함하는 외부고정자부(330)를 포함하며,
    상기 회전자부(100)는, 내주측으로 상기 내부고정자부(340)와 내부공극(520)을 가지고 외주측으로 상기 외부고정자부(330)와 외부공극(510)을 가지는 회전자측 자력작용부(110)와, 상기 회전자측 자력작용부(110)의 양단에 설치된 한 쌍의 단부 지지부(121)을 포함하며,
    상기 한 쌍의 단부 지지부(121)들 중 적어도 하나는 상기 하우징부(600)에 회전가능하게 설치되는 회전축(150)에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자측 자력작용부(110)는,
    복수의 반경방향 영구자석들(111)과,
    상기 복수의 반경방향 영구자석들(111)을 지지하기 위한 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)를 포함하며,
    상기 반경방향 영구자석(111)은, 상기 회전자부(100)의 회전중심에서 반경 방향으로 영구자석의 극성이 ↑ 및 ↓방향으로 번갈아 가면서 배치된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 회전자부(100)가 회전할 때 상기 반경방향 영구자석들(111)이 비산 되지 않도록 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)가 상기 단부지지부(121)에 고정결합된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)의 재질은 자속이 잘 통하는 자성체 혹은 비자성체 재질을 가지며,
    상기 단부지지부(121) 및 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)는, 일체로 형성된 일체구조를 가지며, 상기 일체구조는, 상기 반경방향 영구자석(111)들이 삽입될 홈이 형성되며,
    상기 반경방향 영구자석들(111)은, 회전시 이탈을 방지하기 위하여 상기 일체구조에 접착되거나, 상기 영구자석 측면 지지부(112), 상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석(111) 사이에 각도를 주어서 삽입하여 결합되는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 영구자석 측면 지지부(112) 및 단부지지부(121)에 고정된 후 상기 반경방향 영구자석(111)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 반경방향 영구자석(111)은, 반경방향으로 상하로 분할되고,
    상기 상하로 분할된 영구자석 극성이 같은 방향(↑, ↑) 또는 혹은 다른 방향(↑, ↓)으로 배치되며,
    상기 상하로 분할된 영구자석들 사이에는, 상기 상하로 분할된 영구자석 들이 내주면 및 외주면에 고정되는 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)의 재질은 자속이 잘 통하는 자성체 혹은 비자성체 재질을 가지며,
    상기 단부지지부(121) 및 반경방향 영구자석 측면 지지부(112)는, 일체로 형성된 일체구조를 가지며, 상기 일체구조는, 상기 반경방향 영구자석(111)들이 삽입될 홈이 형성되며,
    상기 반경방향 영구자석들(111)은, 회전시 이탈을 방지하기 위하여 상기 일체구조에 접착되거나, 상기 영구자석 측면 지지부(112), 상기 단부지지부(121) 및 상기 반경방향 영구자석(111) 사이에 각도를 주어서 삽입하여 결합되는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 반경방향 영구자석(111)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 반경방향 영구자석 측면 지지부(112) 및 상기 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)는, 일체로 형성되거나, 서로 용접되어 결합된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자측 자력작용부(110)는,
    상기 한 쌍의 양단지지부(121)와 별도의 부재 또는 일체로 구성되며, 원통형상의 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)와,
    상기 반경방향 상하 영구자석 지지부(113)의 내주면 및 외주면에 결합되는 복수의 반경방향 영구자석들(111)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자측 자력작용부(110)는,
    복수의 원주방향 영구자석들(114)과,
    상기 원주방향 영구자석들(114)을 지지하는 원주방향 영구자석 적용시 철심(115)을 포함하며,
    상기 복수의 원주방향 영구자석들(114)은,
    상기 회전자부(100)의 회전중심에서 원주 방향으로 영구자석의 극성이 → 및 ←방향으로 번갈아 가면서 배치되고, 원주방향 영구자석 적용시 철심(115) 의 공극 면에 자속이 집중되는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 회전자부(100)가 회전할 때 상기 원주방향 영구자석들(114)이 비산 되지 않도록 원주방향 영구자석 적용시 철심(115) 이 상기 단부지지부(121)에 고정결합된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 원주방향 영구자석(114)은, 회전시 이탈을 방지하기 위하여 상기 일체구조에 접착되거나, 원주방향 영구자석 적용시 철심(115), 상기 단부지지부(121) 및 상기 원주방향 영구자석(114) 사이에 각도를 주어서 삽입하여 결합되는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 원주방향 영구자석(114)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  15. 청구항 13에 있어서,
    원주방향 영구자석 적용시 철심(115) 및 상기 단부지지부(121)는, 일체로 형성되거나, 서로 용접되어 결합된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자측 자력작용부(110)는,
    복수의 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)과,
    상기 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)을 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)과,
    상기 단부지지부(121)에 고정결합되는 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)는, 상기 회전축(150)의 회전중심으로 원주방향으로 120도, 90도, 60도, 30도, 및 15도 중 어느 하나의 간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자측 자력작용부(110)는,
    복수의 원주방향 영구자석들(119)과,
    상기 원주방향 영구자석들(119)을 원주방향 영구자석 적용시 성층 철심(117)과,
    상기 단부지지부(121)에 고정결합되며 복수의 원주방향 영구자석들(119) 사이에 설치되는 복수의 원주방향 영구자석 지지부(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  20. 청구항 21에 있어서,
    상기 각 원주방향 영구자석 지지부(120)를 중앙에 두고 상기 한 쌍의 원주방향 영구자석(119)이 원주방향으로 배치되며,
    상기 한 쌍의 원주방향 영구자석(119)이 원주 방향으로의 영구자석의 극성이 →→ 및 ←← 방향으로 번갈아 가면서 배치된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  21. 청구항 20에 있어서,
    상기 원주방향 영구자석(119)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 회전축(150)의 회전중심으로 원주방향으로 120도, 90도, 60도, 30도, 및 15도 중 어느 하나의 간격으로 배치되며 상기 단부지지부(121)에 고정결합되는 복수의 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 원주방향 영구자석(119)의 반경방향 이탈을 방지하도록 상기 회전자부(100)의 외주면에 설치되는 이탈방지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자측 자력작용부(110)는,
    복수의 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)과,
    상기 홈삽입 형태의 원주방향 영구자석(116)을 지지하는 자성체의 성층 철심(131)과,
    상기 성층 철심(131)를 상기 단부지지부(121)에 고정시키는 고정 브리지(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  25. 청구항 24에 있어서,
    상기 고정 브리지(132)는, 단면형상이 원형, 다각형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  26. 청구항 24에 있어서,
    상기 회전자측 자력작용부(110)는,
    상기 단부지지부(121)에 고정결합되는 원주방향 영구자석 적용시 회전자부 지지부(118)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  27. 청구항 26에 있어서,
    상기 고정 브리지(132)는, 단면형상이 원형, 다각형 및 타원형 중 어느 하나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  28. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부권선(210)의 냉각을 위한 외부권선 냉각용 팬(850)과,
    상기 내부권선(220)의 냉각을 위한 내부권선 냉각용 팬(830)을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  29. 청구항 28에 있어서,
    상기 하우징부(600)는, 외부권선 냉각용 냉매 유동 홀(860) 및 내부권선 냉각용 냉매 유동 홀(840)이 형성되며,
    상기 내부지지부(610)는, 축방향으로 설치되는 내부권선 냉각용 냉매 통로(810)와, 상기 내부권선 냉각용 냉매 통로(810)와 연결되어 냉매를 토출하는 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  30. 청구항 29에 있어서,
    상기 외부권선 냉각용 팬(850) 및 상기 내부권선 냉각용 팬(830)는, 상기 하우징부(600)의 내부 및 외부 중 어느 하나에 설치된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  31. 청구항 29에 있어서,
    상기 내부권선 냉각용 냉매 통로(810) 및 상기 내부권선 냉각용 냉매 통로 노즐(820)은, 상기 내부지지부(610) 내에 형성되거나, 별도로 설치된 것을 특징으로 하는 회전기기.
  32. 청구항 28에 있어서,
    상기 내부권선 냉각용 팬(830)은,
    내부권선 냉각용 팬의 날개(831)가 내측에 설치된 내부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(832)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  33. 청구항 28에 있어서,
    상기 외부권선 냉각용 팬(850)은,
    외부권선 냉각용 팬의 날개(851)가 외측에 설치된 외부권선 냉각용 팬의 날개 지지부(852)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  34. 청구항 1에 있어서,
    상기 외부철심(310)은, 상기 외부권선(210)의 냉각을 위한 외부권선 냉각용 파이프(870)가 결합되며,
    상기 내부철심(320)은, 상기 내부권선(220)의 냉각을 위한 내부권선 냉각용 파이프(880)결합되며,
    상기 외부권선 냉각용 파이프(870) 및 상기 내부권선 냉각용 파이프(880)는, 냉매순환구조 또는 히트 파이프 구조 중 어느 하나의 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  35. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전자부(100)는,
    상기 하우징부(600)에 대하여 회전가능하게 설치될 수 있도록,
    상기 단부 지지부(121)의 외주면에 설치되는 외주측 설치 베어링(703-1)과,
    상기 단부 지지부(121) 중 상기 회전축(150) 방향의 끝단면에 설치되는 끝단면 설치 베어링(703-2)과,
    상기 단부 지지부(121)의 내주면에 설치되는 내주측 설치 베어링(703-3) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  36. 청구항 1에 있어서,
    상기 회전축(150)은, 상기 회전축 길이방향으로 연장되며 상기 내부지지부(610)에 회전가능하게 지지되는 축연장부분(151)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  37. 청구항 1에 있어서,
    상기 내부지지부(610)는, 상기 축연장부분(151)이 축방향으로 삽입될 수 있도록 중공 실린더 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  38. 내부공극 및 외부공극이 하나 이상의 쌍을 이루어 회전자부(100), 고정자부(400) 및 하우징부(600)를 포함하며,
    상기 고정자부(400)는,
    중앙에 위치되며 축방향으로 연장된 내측지지부(610)에 원주방향으로 설치되는 고정자 철심(370)과, 상기 고정자 철심(370)에 권선되는 고정자 권선(270)을 포함하는 중앙 고정자부와; 가장 외측에 설치되며, 고정자 철심(360)과, 상기 고정자 철심(360)에 권선되는 고정자 권선(260)을 포함하는 외곽 고정자부와; 상기 외곽 고정자부와 동심원을 이루도록 상기 중앙 고정자부와 상기 외곽 고정자부 사이에 축방향으로 연장되는 하나 이상의 철심지지부(620)의 내주면 및 외주면에 각각 설치되는 내부고정자철심(380) 및 외부고정자철심(390)과, 상기 내부고정자철심(380) 및 상기 외부고정자철심(390)에 각각 권선되는 내부고정자권선(280) 및 외부고정자권선(290)를 포함하는 하나 이상의 중간 고정자부를 포함하며,
    상기 회전자부(100)는, 내주측에 위치된 상기 고정자 권선에 대하여 내부공극을 가지고 외주측에 위치된 상기 고정자 권선에 대하여 외부공극을 가지도록 설치된 복수의 상기 회전자측 자력작용부(110)와, 상기 회전자측 자력작용부(110)의 양단에 설치된 한 쌍의 단부 지지부(121)를 포함하며,
    상기 한 쌍의 단부 지지부(121)들 중 적어도 하나는 상기 하우징부(600)에 회전가능하게 설치되는 회전축(150)에 고정결합되는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  39. 청구항 38에 있어서,
    상기 외곽 고정자부의 외주면은, 고정자 철심 및 상기 고정자 철심에 권선되는 고정자 권선이 원주방향을 따라서 설치되며,
    상기 회전자부(100)는, 상기 외곽 고정자부의 외주면에 설치된 고정자 권선과 내부공극을 두고 회전가능하게 설치되며 상기 회전기기의 외주를 이루는 외곽회전부(142)와,
    상기 외곽회전부(142)가 내주면에 원주방향을 따라서 고정설치되는 복수의 자력작용부(141)들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  40. 청구항 39에 있어서,
    상기 회전축(150)은, 상기 회전축 길이방향으로 연장되며 상기 내부지지부(610)에 회전가능하게 지지되는 축연장부분(151)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  41. 청구항 1 내지 청구항 제40 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 회전축(150)의 회전축의 반경방향을 기준으로 가장 내측에 위치된 고정자부(400)의 중앙에는, 상기 고정자부(400)의 권선에 전력을 공급하기 위한 전력변환장치(910)가 설치되고,
    상기 전력변환장치(910)는, 미리 설정된 제어알고리즘에 따라서 상기 각 고정자부(400)의 권선에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 회전기기.
  42. 청구항 1 내지 청구항 제40 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 회전축(150)의 회전축의 반경방향을 기준으로 가장 내측에 위치된 고정자부(400)의 중앙에는, 상기 고정자부(400)의 권선으로부터 유도되는 전력을 공급받기 위한 전력변환장치(910)가 설치되는 것을 특징으로 하는 회전기기.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230005644A (ko) * 2021-07-01 2023-01-10 인천대학교 산학협력단 요크리스 회전자를 이용한 이중 공극 방사형 자속 영구 자석 버니어 전동기
WO2024044092A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 Iacovelli Beneddetto Improved intrinsically adapting variable generators and motors

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4482708B2 (ja) * 2005-12-13 2010-06-16 国立大学法人 大分大学 永久磁石回転電機
KR101131743B1 (ko) * 2010-06-23 2012-04-05 주식회사 아모텍 드럼세탁기의 직결형 구동장치
KR102073005B1 (ko) * 2013-07-17 2020-02-04 삼성전자주식회사 모터
EP3076529A1 (de) * 2015-04-01 2016-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische rotierende maschine mit lateral magnetisierten linsenförmigen magneten
KR102534232B1 (ko) * 2017-09-28 2023-05-18 강도현 회전 전기기기

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230005644A (ko) * 2021-07-01 2023-01-10 인천대학교 산학협력단 요크리스 회전자를 이용한 이중 공극 방사형 자속 영구 자석 버니어 전동기
WO2024044092A1 (en) * 2022-08-26 2024-02-29 Iacovelli Beneddetto Improved intrinsically adapting variable generators and motors

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