KR20210081043A - Bracket intergrated bldc motor - Google Patents
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Abstract
Description
개시되는 실시예들은 모터 설계 기술과 관련된다.The disclosed embodiments relate to motor design techniques.
일반적으로 모터(motor)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전 동력을 얻는 장치이며, 이러한 모터는 크게 인가되는 전원의 종류에 따라 교류 모터와 직류 모터로 대별되며, 그 중에서도 비엘디씨 모터(BLDC: Brushless Direct Current Motor)는 직류 모터의 일종이다.In general, a motor is a device that obtains rotational power by converting electrical energy into mechanical energy, and these motors are largely divided into AC motors and DC motors depending on the type of power applied, and among them, BLDC motors (BLDC: Brushless Direct Current Motor) is a type of DC motor.
비엘디씨 모터는 코일을 갖는 고정자와 영구자석의 회전자로 이루어진 모터로, 가변속 구동을 위한 모터로 널리 활용되고 있다. 특히, 최근에 영구자석 재료의 발달에 힘입어 서보 드라이브(servo drive) 등으로 사용되는 등 가정용에서 산업용에 이르기까지 적용범위가 폭넓게 확대되고 있다.The BLC motor is a motor composed of a stator having a coil and a rotor of a permanent magnet, and is widely used as a motor for variable speed driving. In particular, in recent years, thanks to the development of permanent magnet materials, the scope of application has been broadly expanded from home to industrial use, such as being used as a servo drive.
비엘디씨 모터의 구동원리는 3상 권선으로 이루어진 고정자 권선에 회전자계를 인가하면, 회전자계에 의한 자속과 영구자석의 자속이 상호작용하여 회전자가 일정한 방향으로 회전하면서 토크를 발생시키게 된다.The driving principle of the BLC motor is that when a rotating magnetic field is applied to the stator winding made of three-phase winding, the magnetic flux caused by the rotating magnetic field and the magnetic flux of the permanent magnet interact to generate torque while the rotor rotates in a certain direction.
다만, 비엘디씨 모터는 진동 및 노이즈가 발생하는 단점이 있는 바, 이러한 문제점을 개선하기 위한 필요성이 요구된다.However, the BLC motor has a disadvantage in that vibration and noise are generated, and there is a need to improve these problems.
개시되는 실시예들은 브라켓 일체형 비엘디씨 모터를 제공하기 위한 것이다. The disclosed embodiments are for providing a bracket-integrated BLC motor.
일 실시예에 따른 브라켓 일체형 비엘디씨 모터는, 상부 브라켓; 상기 상부 브라켓 내부에서 회전하는 회전자; 상기 회전자에 자계를 형성하여 회전력을 발생시키는 고정자; 상기 회전자 및 고정자를 제어하는 제어부; 상기 상부 브라켓과 결합되는 하부 브라켓; 및 상부 브라켓과 하부 브라켓의 홀을 관통하여 상기 상부 브라켓과 하부 브라켓을 일체로 고정시키는 체결부를 포함한다.A bracket-integrated BLC motor according to an embodiment includes an upper bracket; a rotor rotating inside the upper bracket; a stator generating a rotational force by forming a magnetic field in the rotor; a control unit for controlling the rotor and the stator; a lower bracket coupled to the upper bracket; and a fastening part penetrating the holes of the upper bracket and the lower bracket to integrally fix the upper bracket and the lower bracket.
상기 브라켓 일체형 비엘디씨 모터는, 상기 회전자의 회전 각 및 회전 속도를 감지하는 홀센서를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 감지된 회전 각 및 회전 속도에 기초하여 상기 회전자 및 고정자를 피드백 제어할 수 있다.The bracket-integrated BLC motor further includes a hall sensor sensing a rotation angle and rotation speed of the rotor, and the control unit feedback-controls the rotor and the stator based on the sensed rotation angle and rotation speed. can do.
상기 브라켓 일체형 비엘디씨 모터는, 상기 회전자 및 고정자의 제어에 의해 발생되는 과전압 및 역전류를 방지하는 과전압 및 역전류 방지부를 더 포함할 수 있다.The bracket-integrated BLC motor may further include an overvoltage and reverse current prevention unit for preventing overvoltage and reverse current generated by the control of the rotor and the stator.
개시되는 실시예들에 따르면, 회전자의 회전 각 및 회전 속도를 감지하여 피드백 제어를 수행함으로써, 모터의 진동 및 노이즈 저감 효과를 확보할 수 있다.According to the disclosed embodiments, it is possible to secure the effect of reducing vibration and noise of the motor by performing feedback control by sensing the rotation angle and rotation speed of the rotor.
또한, 개시되는 실시예들에 따르면, 회전자, 고정자 및 브라켓을 일체로 연결함으로써, 모터의 생산 및 조립 공정 과정을 단순화시켜 원가 절감의 효과를 기대할 수 있다.In addition, according to the disclosed embodiments, by integrally connecting the rotor, the stator and the bracket, the cost reduction effect can be expected by simplifying the production and assembly process of the motor.
도 1은 일 실시예에 따른 브라켓 일체형 비엘디씨 모터의 분해 사시도1 is an exploded perspective view of a bracket-integrated BLC motor according to an embodiment;
이하, 도면을 참조하여 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments will be described with reference to the drawings. DETAILED DESCRIPTION The following detailed description is provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices, and/or systems described herein. However, this is only an example and is not limited thereto.
실시예들을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 또한, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments, when it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. The terminology used in the detailed description is for the purpose of describing the embodiments only, and should in no way be limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular include the meaning of the plural. Also, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain features, numbers, steps, acts, elements, some or combination thereof, and one or more other features than those described. , should not be construed to exclude the presence or possibility of any number, step, action, element, or any part or combination thereof.
도 1은 일 실시예에 따른 브라켓 일체형 비엘디씨 모터(100)의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a bracket-integrated
도 1을 참조하면, 브라켓 일체형 비엘디씨 모터(100)는 상부 브라켓, 회전자, 고정자, 제어부, 하부 브라켓 및 체결부를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the bracket-integrated
상부 브라켓은 모터의 몸체를 이룬다.The upper bracket forms the body of the motor.
회전자는 상부 브라켓 내부에서 회전한다.The rotor rotates inside the upper bracket.
구체적으로, 회전자는 영구자석이 부착되어 고정자와 상호작용하여 회전할 수 있다.Specifically, the rotor may rotate by interacting with the stator to which a permanent magnet is attached.
고정자는 회전자에 자계를 형성하여 회전력을 발생시킨다.The stator creates a magnetic field in the rotor to generate rotational force.
구체적으로, 고정자는 회전 자계를 형성하는 코일을 포함하며, 상부 브라켓과 일체로 결합될 수 있다.Specifically, the stator includes a coil that forms a rotating magnetic field, and may be integrally coupled to the upper bracket.
제어부는 회전자 및 고정자를 제어한다.The control unit controls the rotor and the stator.
구체적으로, 제어부는 코일에 흐르는 전류를 제어하여 회전자 및 고정자의 운전을 제어할 수 있다.Specifically, the controller may control the operation of the rotor and the stator by controlling the current flowing in the coil.
하부 브라켓은 상부 브라켓과 결합된다.The lower bracket is coupled to the upper bracket.
체결부는 상부 브라켓과 하부 브라켓의 홀을 관통하여 상부 브라켓과 하부 브라켓을 일체로 고정시킨다.The fastening part penetrates the holes of the upper bracket and the lower bracket to integrally fix the upper bracket and the lower bracket.
일 실시예에서, 체결부는 나사일 수 있다.In one embodiment, the fastening portion may be a screw.
또한, 일 실시예에서, 브라켓 일체형 비엘디씨 모터(100)는 홀센서 및 과전압 및 역전류 방지부를 더 포함한다.Also, in one embodiment, the bracket-integrated
홀센서는 회전자의 회전 각 및 회전 속도를 감지할 수 있다.The Hall sensor may detect the rotation angle and rotation speed of the rotor.
구체적으로, 홀센서는 회전자의 각 상에 유기되는 역기전력을 검출할 수 있다. 이때 홀센서는 검출된 역기전력을 통해 회전자의 회전 각 및 회전 속도를 감지할 수 있다.Specifically, the Hall sensor may detect a counter electromotive force induced on each phase of the rotor. At this time, the hall sensor may sense the rotation angle and rotation speed of the rotor through the detected back electromotive force.
일 실시예에서, 제어부는 감지된 회전 각 및 회전 속도에 기초하여 회전자 및 고정자를 피드백 제어할 수 있다.In an embodiment, the controller may feedback-control the rotor and the stator based on the sensed rotation angle and rotation speed.
구체적으로, 제어부는 기 설정된 목표 회전 각 및 회전 속도과 홀센서에 의해 감지된 회전 각 및 회전 속도를 비교할 수 있다. 제어부는 감지된 회전 각 및 회전 속도가 목표 회전 각 및 회전 속도와 일치할 때까지 피드백 제어를 수행할 수 있다.Specifically, the controller may compare the preset target rotation angle and rotation speed with the rotation angle and rotation speed sensed by the hall sensor. The controller may perform feedback control until the sensed rotation angle and rotation speed match the target rotation angle and rotation speed.
과전압 및 역전류 방지부는 회전자 및 고정자의 제어에 의해 발생되는 과전압 및 역전류를 방지할 수 있다.The overvoltage and reverse current prevention unit may prevent overvoltage and reverse current generated by the control of the rotor and the stator.
또한, 일 실시예에서, 브라켓 일체형 비엘디씨 모터는 모스펫 게이트 드라이버(MOSFET Gate Driver)를 더 포함할 수 있다.Also, in one embodiment, the bracket-integrated BLC motor may further include a MOSFET gate driver.
이상에서는 실시예들을 중심으로 기술적 특징들을 설명하였다. 하지만, 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한고, 권리 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 권리범위에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.In the above, the technical features have been described focusing on the embodiments. However, the disclosed embodiments should be considered from an illustrative point of view rather than a limiting point of view, and the scope of the rights is indicated in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope equivalent thereto are interpreted as included in the scope of rights. it should be
100: 브라켓 일체형 비엘디씨 모터100: bracket integrated BLC motor
Claims (3)
상기 상부 브라켓 내부에서 회전하는 회전자;
상기 회전자에 자계를 형성하여 회전력을 발생시키는 고정자;
상기 회전자 및 고정자를 제어하는 제어부;
상기 상부 브라켓과 결합되는 하부 브라켓; 및
상부 브라켓과 하부 브라켓의 홀을 관통하여 상기 상부 브라켓과 하부 브라켓을 일체로 고정시키는 체결부를 포함하는 브라켓 일체형 비엘디씨 모터.
upper bracket;
a rotor rotating inside the upper bracket;
a stator generating a rotational force by forming a magnetic field in the rotor;
a control unit for controlling the rotor and the stator;
a lower bracket coupled to the upper bracket; and
A bracket-integrated BLC motor including a fastening part penetrating through the holes of the upper bracket and the lower bracket to integrally fix the upper bracket and the lower bracket.
상기 회전자의 회전 각 및 회전 속도를 감지하는 홀센서를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 감지된 회전 각 및 회전 속도에 기초하여 상기 회전자 및 고정자를 피드백 제어하는 브라켓 일체형 비엘디씨 모터.
The method according to claim 1,
Further comprising a hall sensor for sensing the rotation angle and rotation speed of the rotor,
The control unit is a bracket-integrated BLC motor for feedback-controlling the rotor and the stator based on the sensed rotation angle and rotation speed.
상기 회전자 및 고정자의 제어에 의해 발생되는 과전압 및 역전류를 방지하는 과전압 및 역전류 방지부를 더 포함하는 브라켓 일체형 비엘디씨 모터.
The method according to claim 1,
The bracket-integrated BLC motor further comprising an overvoltage and reverse current prevention unit for preventing overvoltage and reverse current generated by the control of the rotor and the stator.
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