KR20210094953A - 전동기 및 이를 구비한 압축기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동기 및 이를 구비한 압축기에 관한 것이다. 본 발명의 전동기는, 스테이터; 및 로터;를 포함하고, 상기 로터는, 회전축, 로터코어; 및 복수의 영구자석;을 구비하고, 상기 로터코어는, 상기 영구자석이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부; 및 상기 로터코어의 상기 영구자석삽입부의 외측 코어부분을 디축을 기준으로 구획할 때, 상기 로터의 회전방향을 따라 상기 디축의 전방의 코어면적이 상기 디축의 후방의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯을 구비하여 구성된다. 이에 의해, 관성의 감소를 억제할 수 있고 엠피에프에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.

Description

전동기 및 이를 구비한 압축기{ELECTRIC MOTOR AND COMPRESSOR HAVING THE SAME}
본 발명은 전동기 및 이를 구비한 압축기에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 전동기는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치이다.
이러한 전동기는 스테이터 및 상기 스테이터에 대해 미리 설정된 공극(air gap)을 두고 회전 가능하게 배치되는 로터를 구비하여 구성된다.
상기 전동기는 사용되는 전원에 따라 직류 전동기 및 교류 전동기로 구별되기도 하며, 상기 교류전동기는 구조가 간단하고 소형 경량화가 가능하여 널리 이용된다.
상기 교류전동기는 단상식 및 삼상식으로 구별되고, 회전자의 유형에 따라 유도전동기, 동기전동기 및 정류자전동기로 구별되기도 한다.
한편, 상기 동기전동기 중 일부의 전동기는 로터가 영구자석을 구비하여 구성된다. 상기 영구자석은 로터의 외주면에 결합되거나 또는 축방향을 따라 삽입 결합된다.
그런데, 이러한 영구자석을 구비한 종래의 전동기에 있어서는, 상기 로터코어의 영구자석의 외측에 배치되는 철심과 스테이터 사이에 작용하는 엠피에프(MPF: Magnetic Pull Force)라고 하는 자기력에 기인하여 진동 및 소음이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 고려하여 일부 종래의 전동기는 운전 시 진동 및 소음이 각각 감소될 수 있게 상기 로터코어의 영구자석의 외측의 철심(코어) 부분에 복수 개의 슬릿(구멍)을 관통 형성하고 있다.
그런데, 이러한 종래의 전동기에 있어서는, 디축(d축, 자극의 중심선)을 기준으로 슬릿(슬롯)이 대칭으로 형성하도록 되어 있어, 상기 영구자석의 외측의 코어(철심)부분의 자속분포를 개선하는데 한계가 있다.
또한, 이러한 종래의 전동기에 있어서는, 디축을 기준으로 양 측에 다수의 슬릿을 형성하도록 되어 있어, 상기 로터의 관성이 감소하게 되어 저속 회전 시 진동 및 소음이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 이러한 종래의 전동기에 있어서는, 디축을 기준으로 양 측에 다수의 슬릿을 형성하도록 되어 있어, 저속 회전 시 입력(전류)이 증가하게 되고, 이에 기인하여 운전 효율이 저하된다고 하는 문제점이 있다.
CN 2082441436 U KR 10-0711363 B1 JP 11-187597 A
따라서, 본 발명은, 관성의 감소를 억제할 수 있고 엠피에프에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있는 전동기 및 이를 구비한 압축기를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 저속 회전 시 입력 증대를 억제할 수 있고 운전 효율이 제고될 수 있는 전동기 및 이를 구비한 압축기를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 일 방향으로 회전되는 로터의 엠피에프에 기인한 진동 및 소음을 저감할 수 있고 운전 효율을 제고시킬 수 있는 전동기 및 이를 구비한 압축기를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 과제의 해결을 위한 본 발명에 따른 전동기는, 로터의 회전방향을 따라 로터코어의 영구자석의 외측 코어부분을 디축을 기준으로 구획시 상기 디축의 전방의 외측 코어부분 면적이 상기 디축의 후방의 외측 코어부분 면적보다 작게 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로, 로터코어에 축방향을 따라 관통되게 영구자석삽입부가 형성되고, 상기 로터코어의 상기 영구자석삽입부의 외측 코어부분을 디축을 기준으로 구획할 때, 상기 로터코어의 회전방향을 따라 상기 디축의 전방의 코어면적이 상기 디축의 후방의 코어면적보다 작아질 수 있게 슬롯이 관통 형성됨으로써, 관성 감소를 억제할 수 있고 엠피에프에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있다.
상기 전동기는, 스테이터; 및 상기 스테이터와 미리 설정된 공극을 두고 일 방향으로 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 로터는, 회전축, 상기 회전축에 결합되는 로터코어; 및 상기 로터코어에 축방향으로 결합되고 원주방향을 따라 서로 다른 자극을 형성하게 배치되는 복수의 영구자석;을 구비하고, 상기 로터코어는, 상기 영구자석이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부; 및 상기 로터코어의 상기 영구자석삽입부의 외측 코어부분을 디축을 기준으로 구획할 때, 상기 로터의 회전방향을 따라 상기 디축의 전방의 코어면적이 상기 디축의 후방의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯을 구비하여 구성된다.
상기 로터는 자극당 2개의 영구자석을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 영구자석은 상기 디축의 전방에 배치되는 제1영구자석 및 상기 디축의 후방에 배치되는 제2영구자석을 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 영구자석삽입부는 상기 제1영구자석이 삽입되는 제1영구자석삽입부 및 상기 제2영구자석이 삽입되는 제2영구자석삽입부를 구비하고, 상기 슬롯은 상기 제1영구자석삽입부의 외측변의 외측에 나란하게 배치되는 제1변 및 상기 제2영구자석삽입부의 외측변과 나란하게 상기 제1변으로부터 연장되는 제2변을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 슬롯은 상기 제1변의 외측에 나란하게 배치되는 제3변 및 상기 제2변의 외측에 나란하게 배치되는 제4변을 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제3변은 상기 제1변에 비해 축소된 길이를 구비하고, 상기 제4변은 상기 제2변에 비해 축소된 길이를 구비하고, 상기 슬롯은, 상기 제3변으로부터 상기 제2변에 나란하게 연장되는 제5변 및 상기 제4변으로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되고 상기 제5변과 연결되는 제6변을 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 슬롯은, 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제3변 및 상기 제1변과 상기 제3변을 연결하는 연결구간을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부의 면적은 상기 제2영구자석삽입부의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1영구자석삽입부는 상기 제1영구자석의 길이방향을 따라 연장되는 제1플럭스배리어를 구비하고, 상기 제2영구자석삽입부는 상기 제2영구자석의 길이방향을 따라 연장되는 제2플럭스배리어를 구비하고, 상기 제1영구자석삽입부는 상기 디축을 향해 확장된 제1확장슬롯을 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2영구자석삽입부는 상기 디축을 향해 확장된 제2확장슬롯을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1확장슬롯의 면적은 상기 제2확장슬롯의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1확장슬롯은, 상기 디축을 향해 미리 설정된 제1높이로 돌출되는 제1돌출부분 및 상기 제1돌출부분의 일 측에 상기 제1높이보다 작은 제2높이로 돌출 형성되는 제2돌출부분을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2확장슬롯은 상기 제1확장슬롯에 비해 작은 돌출높이를 가지게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 슬롯은 상기 디축의 전방에 배치되는 전방슬롯 및 상기 디축의 후방에 배치되는 후방슬롯을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 전방슬롯 및 상기 후방슬롯은 상기 제1영구자석삽입부의 외측변에 나란하게 배치되는 제1변 및 상기 제2영구자석삽입부의 외측변과 나란하게 상기 제1변으로부터 연장되는 제2변을 각각 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전방슬롯은 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제3변, 상기 제1변의 단부로부터 상기 로터코어의 외주와 나란하게 연장되는 호형구간 및 상기 호형구간과 상기 제3변을 연결하는 연결구간을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 후방슬롯은, 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제3변 및 상기 제3변으로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제4변을 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 슬롯은 상기 디축의 전방 및 후방에 걸쳐 형성되는 중앙슬롯을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 중앙슬롯은 상기 제1변의 단부로부터 상기 제2변과 나란하게 연장되는 제3변 및 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되고 상기 제3변과 연결되는 제4변을 구비하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 전방슬롯은, 상기 디축의 전방에 형성되는 제1전방슬롯 및 상기 제1영구자석의 외측 단부영역에 형성되는 제2전방슬롯을 구비할 수 있다.
상기 후방슬롯은 상기 제2영구자석의 외측 단부영역에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1영구자석삽입부 및 상기 제2영구자석삽입부의 외측 코어부분은 상기 디축을 기준으로 상기 디축의 전방부분 및 상기 디축의 후방부분으로 구획되고, 상기 디축의 전방부분은 상기 디축을 수직으로 통과하는 구획선에 의해 디축전방외측부분 및 디축전방내측부분으로 구획되고, 상기 디축의 후방부분은 상기 디축을 수직으로 통과하는 구획선에 의해 디축후방내측부분 및 디축후방외측부분으로 구획되고,
상기 슬롯은 상기 디축전방내측부분의 슬롯면적이 상기 디축전방외측부분의 슬롯면적 이하이고, 상기 디축후방내측부분의 슬롯면적은 상기 디축전방내측부분의 슬롯면적 이하이고, 상기 디축후방외측부분의 슬롯면적은 상기 디축후방내측부분의 슬롯면적 이하가 될 수 있게 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 케이스; 상기 케이스의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축부; 및 상기 케이스의 내부에 구비되고 상기 압축부에 구동력을 제공하는 상기 전동기;를 포함하는 압축기가 제공된다.
상기 압축부는, 내부에 수용공간이 형성되는 실린더 및 상기 실린더의 내부에 회전 가능하게 배치되고 상기 전동기의 회전축에 연결되는 롤러를 구비하여 구성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 로터의 회전방향을 따라 디축의 전방의 코어면적이 상기 디축의 후방의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯을 구비함으로써, 엠피에프에 기인한 진동 및 소음 발생을 억제할 수 있고, 슬롯 형성에 기인한 로터의 관성 감소 발생을 억제할 수 있다.
또한, 스테이터와 로터 사이에 형성되는 엠피에프의 분포 개선을 위해 상기 로터코어의 영구자석삽입부의 외측코어(철심)에 슬롯 형성에 기인한 관성 감소 발생을 억제할 수 있고, 이에 의해 상기 로터코어의 관성이 상대적으로 증가되어 저속 회전 시 입력을 저감할 수 있다.
이에 의해 저속 회전 시 압축기의 운전 효율이 제고될 수 있다.
또한, 로터의 일 회전방향을 따라 디축을 기준으로 상기 디축의 전방영역과 상기 디축의 후방영역의 슬롯이 비대칭으로 형성되게 함으로써, 일 방향 회전에 적합한 전동기의 엠피에프에 기인한 진동 및 소음 발생을 현저하게 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 압축기의 단면도,
도 2는 도 1의 전동기의 확대도,
도 3은 도 2의 전동기의 횡단면도,
도 4는 도 3의 로터의 요부확대도,
도 5는 도 4의 슬롯 및 영구자석삽입부의 확대도,
도 6은 도 5의 슬롯의 확대도,
도 7은 도 5의 제1영구자석삽입부의 확대도,
도 8은 도 5의 제2영구자석삽입부의 확대도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도,
도 10은 도 9의 슬롯영역의 확대도,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도,
도 12는 도 11의 슬롯영역의 확대도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도,
도 14는 도 13의 슬롯영역의 확대도,
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도,
도 16은 도 15의 슬롯영역의 확대도,
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도,
도 18은 도 17의 슬롯영역의 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 압축기의 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전동기를 구비한 압축기는, 케이스(110), 압축부(150) 및 전동기(200)를 구비한다.
상기 케이스(110)는 내부에 수용공간이 형성된다. 상기 케이스(110)는 내부에 밀폐된 수용공간이 형성되게 구성된다. 상기 케이스(110)의 내부 일 측(도면상 하측)에는 압축부(150)가 구비된다.
상기 압축부(150)는, 예를 들면, 실린더(160) 및 상기 실린더(160)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 롤러(180)를 구비하여 구성된다. 도면에는 구체적으로 도시되지 아니하였으나, 상기 실린더(160)의 내부에는 회전 가능한 롤러(180) 및 상기 롤러(180)와 접촉되어 상대운동 하는 베인이 구비될 수 있다. 상기 롤러(180)는 상기 전동기(200)의 회전축(260)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 상기 롤러(180)는 상기 회전축(260)을 중심으로 상기 실린더(160)의 내부를 선회할 수 있다.
상기 실린더(160)는, 예를 들면, 도면상 상측 및 하측이 개방되게 형성될 수 있다. 상기 실린더(160)의 상측에는 상부베어링(165)이 구비될 수 있다. 상기 실린더(160)의 하측에는 하부베어링(175)이 구비될 수 있다. 상기 상부베어링(165) 및 하부베어링(175)은 상기 실린더(160)의 상측 및 하측을 각각 차단하게 결합될 수 있다. 상기 상부베어링(165) 및 하부베어링(175)은 내부에 수용된 상기 전동기(200)의 회전축(260)을 회전가능하게 각각 지지할 수 있다. 상기 상부베어링(165)에는 압축된 냉매가 토출되는 토출구(167)가 형성된다. 상기 상부베어링(165)에는 상기 토출구(167)를 개폐하는 토출밸브(169)가 구비될 수 있다. 상기 상부베어링(165)에는 토출커버(170)가 구비된다.
상기 실린더(160)의 일 측(도면상 우측)에는 냉매를 흡입하는 흡입관(120)이 연통되게 연결될 수 있다. 상기 흡입관(120)은 상기 케이스(110)를 통과하여 외부로 연장될 수 있다. 상기 케이스(110)의 상측에는 냉매가 토출되는 토출관(130)이 구비된다. 상기 토출관(130)은 상향 연장되게 구성될 수 있다. 상기 흡입관(120)은, 예를 들면, 어큐뮬레이터(125)에 연통되게 연결될 수 있다. 상기 어큐뮬레이터(125)는, 주지된 바와 같이, 내부의 냉매가 비중차에 의해 기체 냉매 및 액체 냉매로 분리되게 구성될 수 있다.
한편, 상기 케이스(110)의 내부 상기 압축부(150)의 상측에는 전동기(200)가 구비될 수 있다. 상기 전동기(200)는, 예를 들면, 스테이터(210) 및 상기 스테이터(210)와 미리 설정된 공극(air gap: G)을 두고 회전 가능하게 배치되는 로터(250)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터(210)는, 예를 들면, 상기 케이스(110)의 내부에 고정결합되는 스테이터코어(220) 및 상기 스테이터코어(220)에 권선되는 스테이터코일(230)을 구비한다.
상기 로터(250)는, 예를 들면, 회전축(260), 상기 회전축(260)에 결합되는 로터코어(270) 및 상기 로터코어(270)에 결합되는 복수의 영구자석(450)을 구비하여 구성된다.
본 실시예의 전동기(200)는, 예를 들면, 상기 로터(250)(스테이터(210))의 원주방향을 따라 일 방향(도면상 반시계방향)으로 회전되게 구성될 수 있다.
상기 회전축(260)은 상기 로터코어(270)의 양 측으로 연장되게 구성될 수 있다. 상기 회전축(260)의 하부영역은 상기 상부베어링(165) 및 하부베어링(175)에 의해 회전 가능하게 지지되게 구성될 수 있다.
상기 회전축(260)의 하부영역에는 편심부(262)가 형성될 수 있다. 상기 편심부(262)는 상기 실린더(160)의 내부에 배치되게 구성될 수 있다. 상기 편심부(262)에는 상기 롤러(180)가 결합된다. 상기 회전축(260)의 회전 시 상기 롤러(180)는 상기 실린더(160)의 내측에서 상기 회전축(260)을 중심으로 선회(편심운동)할 수 있다. 이에 의해, 상기 흡입관(120)을 통해 상기 실린더(160)의 내부로 흡입된 냉매가 압축되고, 상기 토출구(167)를 통해 상기 실린더(160)의 외부로 토출될 수 있다.
도 2는 도 1의 전동기의 확대도이고, 도 3은 도 2의 전동기의 횡단면도이다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터코어(220)에는 상기 로터(250)가 회전 가능하게 수용될 수 있게 로터수용공(224)이 형성된다. 상기 스테이터코어(220)는 복수의 전기강판(222)을 절연 적층하여 구성될 수 있다. 상기 로터수용공(224)은 상기 스테이터코어(220)를 축방향을 따라 관통 형성될 수 있다. 상기 스테이터코어(220)는 상기 로터수용공(224)의 둘레에 교호적으로 형성되는 복수의 슬롯(226) 및 티스(228)를 구비할 수 있다. 본 실시예에서, 상기 슬롯(226) 및 티스(228)는 각각 9개로 구성되어 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 그 개수는 적절히 조절될 수 있다. 상기 스테이터코일(230)은 상기 슬롯(226)을 경유하여 미리 설정된 패턴으로 연결되게 구성될 수 있다.
상기 로터(250)는 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)을 형성하는 복수의 영구자석(450)을 구비하여 구성될 수 있다. 상기 로터(250)는, 예를 들면, 원주방향을 따라 6극을 구비하게 구성될 수 있다. 상기 로터(250)의 2극당 상기 스테이터코어(220)의 3개의 티스(228)가 대응되게 배치될 수 있다.
상기 영구자석(450)은, 예를 들면, 직사각형 단면을 구비하게 구성될 수 있다. 상기 영구자석(450)은 상기 로터코어(270)에 축방향을 따라 결합되게 구성될 수 있다. 상기 영구자석(450)은, 예를 들면, 얇은 두께를 가지는 직육면체 형상을 구비할 수 있다.
상기 로터코어(270)는 복수의 전기강판(272)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. 상기 로터코어(270)의 중앙에는 상기 회전축(260)이 삽입될 수 있게 회전축공(274)이 관통 형성될 수 있다. 상기 로터코어(270)에는 상기 영구자석(450)이 삽입될 수 있게 영구자석삽입부(280)가 축방향을 따라 관통 형성될 수 있다.
상기 로터코어(270)의 양 단부에는 상기 영구자석삽입부(280)를 차단하는 엔드플레이트(460)가 각각 구비될 수 있다. 이에 의해, 상기 영구자석(450)의 축방향 이탈이 억제될 수 있다. 상기 로터코어(270)는 회전 시 일 방향으로 불평형력을 발생시키는 밸런스웨이트(470)가 구비될 수 있다. 상기 밸런스웨이트(470)는 상기 엔드플레이트(460)의 외측에 결합될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 밸런스웨이트(470)는 상기 로터코어(270)의 상측에 연장되게 구비된 경우를 예시하고 있다.
한편, 상기 로터(250)는 1극당 2개의 영구자석(450)을 구비하게 구성될 수 있다. 상기 영구자석(450)은 각 극당 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)을 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)은, 예를 들면, 동일한 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)은, 예를 들면, 동일한 크기 및 형상을 구비할 수 있다.
도 4는 도 3의 로터의 요부확대도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 로터코어(270)는 상기 제1영구자석(451)이 삽입되는 제1영구자석삽입부(290)를 구비한다. 상기 로터코어(270)는 상기 제2영구자석(452)이 삽입되는 제2영구자석삽입부(310)를 구비한다. 상기 제1영구자석삽입부(290)와 상기 제2영구자석삽입부(310) 사이에는 디축(d축)(d)이 배치된다. 상기 디축(d)은 상기 로터(250)의 각 자극의 중심과 상기 로터(250)의 중심(O)을 연결한 연장선으로 도시될 수 있다.
상기 로터(250)의 자극과 자극 사이에는 큐축(q축)(q)이 배치된다. 보다 구체적으로, 상기 큐축(q)은, 상기 로터(250)의 자극과 자극 사이를 2등분한 지점과 상기 로터(250)의 중심(O)을 연결한 연장선으로 도시될 수 있다.
상기 제1영구자석(451)은 상기 디축(d)에 근접한 단부가 상기 로터코어(270)의 중심을 향하고, 상기 디축(d)으로부터 멀리 이격된 단부는 상기 로터코어(270)의 단부에 근접하게 배치될 수 있다.
상기 제2영구자석(452)은, 상기 디축(d)에 근접한 단부가 상기 로터코어(270)의 중심을 향하고, 상기 디축(d)으로부터 멀리 이격된 단부는 상기 로터코어(270)의 단부에 근접하게 배치될 수 있다.
상기 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)은 상기 디축(d)을 중심으로 "V" 형상으로 배치될 수 있다.
상기 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)은, 예를 들면, 내각이 미리 설정된 각도(예를 들면, 108도)를 이루게 배치될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부(290)는 서로 나란하게 배치되는 내측변(292Si) 및 외측변(292So)을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제2영구자석삽입부(310)는 서로 나란하게 배치되는 내측변(312Si) 및 외측변(312So)을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)은 108도를 이루게 형성될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부(290) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)에는 상기 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)의 유격을 각각 억제할 수 있게 영구자석유격억제부(330)가 각각 구비될 수 있다.
상기 영구자석유격억제부(330)는, 상기 제1영구자석(451) 및 상기 제2영구자석(452)의 각 내측 단부와 각각 접촉되게 형성되는 내측억제부(330a) 및 상기 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)의 각 외측 단부에 각각 접촉되게 형성되는 외측억제부(330b)를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
한편, 본 실시예의 전동기(200)는 상기 스테이터코어(220)와 상기 로터코어(270) 사이에 작용하는 자기력(엠피에프, MPF: magnetic pull force)이 상기 디축(d)을 기준으로 비대칭적으로 형성되게 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 로터(250)의 회전 시 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
상기 로터코어(270)는, 예를 들면, 상기 영구자석(450)(제1영구자석(451), 제2영구자석(452))의 외측에 엠피에프가 상기 디축(d)을 기준으로 비대칭으로 형성될 수 있게 축방향으로 관통된 슬롯(400)을 구비할 수 있다.
이에 의해, 상기 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어 감소가 억제되어 상기 슬롯(400) 형성에 기인한 상기 로터코어(270)의 관성 감소 발생이 억제될 수 있다.
도 5는 도 4의 슬롯 및 영구자석삽입부의 확대도이고, 도 6은 도 5의 슬롯의 확대도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 슬롯(400)은 상기 로터코어(270)의 회전방향을 따라 상기 디축(d)의 전방부분(350f)에 형성될 수 있다.
이에 의해, 상기 로터(250)의 회전방향을 따라 상기 영구자석(450)(제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452))의 외측의 코어부분(350) 중 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 됨으로써, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)에 비해 상기 디축(d)의 후방부분(350r)을 통과하는 자속이 증대될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1영구자석삽입부(290) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측 코어부분(350)은, 상기 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 전방부분(350f) 및 상기 디축(d)의 후방부분(350r)으로 구획되고, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)은 상기 디축(d)을 수직으로 통과하는 구획선(Lp)에 의해 디축전방외측부분(①) 및 디축전방내측부분(②)으로 구획되고, 상기 디축(d)의 후방부분(350r)은 상기 디축(d)을 수직으로 통과하는 구획선(Lp)에 의해 디축후방내측부분(③) 및 디축후방외측부분(④)으로 구획될 수 있다.
여기서, 상기 디축(d)의 전방부분(350f) 및 상기 디축(d)의 후방부분(350r)은, 예를 들면, 상기 디축(d)에 의해 코어면적이 상호 동일하게 구획될 수 있다.
상기 디축전방외측부분(①) 및 상기 디축전방내측부분(②)은, 예를 들면, 상기 구획선(Lp)에 의해 코어면적이 서로 동일하게 구획될 수 있다.
또한, 상기 디축후방내측부분(③) 및 상기 디축후방외측부분(④)은. 예를 들면, 상기 구획선(Lp)에 의해 코어면적이 상호 동일하게 구획될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 영구자석삽입부(280)(상기 제1영구자석삽입부(290) 및 상기 제2영구자석삽입부(310))의 외측 코어부분(350)은, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So), 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So), 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)에서 상기 로터코어(270)의 외주까지 연장된 제1연장선(Le1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)에서 상기 로터코어(270)의 외주까지 연장된 제2연장선(Le2)에 의해 구획되는 코어(철심)부분을 의미한다.
여기서, 상기 슬롯(400)은 상기 디축전방내측부분(②)의 코어면적이 상기 디축전방외측부분(①)의 코어면적 이상이 되고, 상기 디축후방내측부분(③)의 코어면적은 상기 디축전방내측부분(②)의 코어면적 이상이 되고, 상기 디축후방외측부분(④)의 코어면적은 상기 디축후방내측부분(③)의 코어면적의 이상이 될 수 있게 형성될 수 있다.
즉, 상기 슬롯(400)이 상기 디축전방외측부분(①), 상기 디축전방내측부분(②), 상기 디축후방내측부분(③) 및 상기 디축후방외측부분(④)에 모두 형성될 경우, 상기 디축후방내측부분(③)의 슬롯면적은 상기 디축후방외측부분(④)의 슬롯 면적 이상이 되게 구성될 수 있다.
또한, 상기 디축전방내측부분(②)의 슬롯 면적은 상기 디축후방내측부분(③)의 슬롯면적 이상이 되게 구성될 수 있다.
또한, 상기 디축전방외측부분(①)의 슬롯면적은 상기 디축전방내측부분(②)의 슬롯 면적 이상이 되게 구성될 수 있다.
상기 영구자석삽입부(280)의 외측 코어부분(350)의 코어면적은 상기 슬롯(400)이 관통 형성됨으로써, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 된다.
또한, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 슬롯(400)의 면적은 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적보다 작아지게 형성될 수 있다.
한편, 상기 슬롯(400)은, 예를 들면, 복수의 사각형구간을 포함한 형상으로 관통 형성될 수 있다.
상기 슬롯(400)은 복수의 사각형구간으로 구획될 수 있다.
상기 슬롯(400)의 복수의 사각형구간은, 예를 들면, 상대적으로 면적이 작은 단위평면도형(410)(예를 들면, 마름모, 평행사변형, 직사각형 또는 정사각형, 원형, 육각형 등)을 각각 구비하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 슬롯(400)은, 예를 들면, 상기 영구자석삽입부(280)의 외측 코어부분(350)을 상기 단위평면도형(410)의 크기로 각각 분할하고, 상기 단위평면도형(410)에 대응되는 크기의 단위 슬롯을 각각 관통 형성한 후, 엠피에프의 변화를 분석하고, 상기 단위슬롯의 형성시 엠피에프에 기인한 진동 및 소음 발생 억제 효과가 큰 단위슬롯(단위평면도형(410))의 외곽선을 연결하여 형성될 수 있다.
상기 슬롯(400)의 복수의 사각형구간의 각 변은, 예를 들면, 상기 단위평면도형(410)의 일측 변의 정수배로 각각 구성될 수 있다.
보다 구체적으로 예를 들면, 상기 슬롯(400)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)의 외측에 나란하게 배치되는 제1변(400S1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 상기 제1변(400S1)으로부터 연장되는 제2변(400S2)을 구비하여 구성된다.
상기 슬롯(400)의 제1변(400S1) 및 제2변(400S2)의 내각은, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)이 이루는 내각(예를 들면, 108도)과 동일한 내각(예를 들면, 108도)으로 구성된다.
상기 슬롯(400)의 제1변(400S1) 및 상기 제2변(400S2)의 내각은, 예를 들면, 108도일 수 있다.
상기 슬롯(400)은 상기 제1변(400S1)의 외측에 나란하게 배치되는 제3변(400S3) 및 상기 제2변(400S2)의 외측에 나란하게 배치되는 제4변(400S4)을 구비하여 구성된다.
여기서, 상기 제1변(400S1)과 상기 제3변(400S3)은 선형(직선(400S7))으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제2변(400S2)과 상기 제4변(400S4)은 선형(직선(400S8))으로 연결될 수 있다.
상기 슬롯(400)의 제3변(400S3) 및 제4변(400S4)은 내각이 108도일 수 있다.
여기서, 상기 제3변(400S3)은 상기 제1변(400S1)에 비해 축소된 길이를 구비할 수 있다.
상기 제4변(400S4)은 상기 제2변(400S2)에 비해 축소된 길이를 구비하게 구성된다.
상기 슬롯(400)은, 상기 제3변(400S3)으로부터 상기 제2변(400S2)에 나란하게 연장되는 제5변(400S5) 및 상기 제4변(400S4)으로부터 상기 제1변(400S1)과 나란하게 연장되고 상기 제5변(400S5)과 연결되는 제6변(400S6)을 더 구비하여 구성된다.
상기 제3변(400S4) 및 상기 제5변(400S5)의 내각은 108도로 구성된다.
상기 제4변(400S4) 및 제6변(400S6)은 내각이 108도로 구성된다.
상기 슬롯(400)은, 예를 들면, 제1사각형구간(ⓐ), 제2사각형구간(ⓑ) 및 제3사각형구간(ⓒ)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1사각형구간(ⓐ), 상기 제2사각형구간(ⓑ) 및 상기 제3사각형구간(ⓒ)은 서로 다른 개수의 단위평면도형(410)을 각각 구비하게 구성될 수 있다.
여기서, 상기 단위평면도형(410)은, 예를 들면, 2변은 상기 슬롯(400)의 제1변(400S1)과 평행하고, 2변은 상기 슬롯(400)의 제2변(400S2)과 평행한 평행사변형으로 구현될 수 있다.
상기 슬롯(400)은 상기 단위평면도형(410)의 면적의 크기가 작게 형성될수록 외곽(테두리)이 정교하고 다양한 형상을 구비하게 형성될 수 있다.
상기 슬롯(400)의 각 사각형구간의 모서리는, 예를 들면, 제작(금형)을 위한 최소 곡률반경(r)을 구비하게 각각 구성될 수 있다.
한편, 상기 제1영구자석삽입부(290) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)는 상기 디축(d)을 기준으로 비대칭으로 형성될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부(290) 및 제2영구자석삽입부(310)는 서로 다른 면적을 구비하게 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 면적은 상기 제2영구자석삽입부(310)의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부(290)는, 예를 들면, 상기 디축(d)을 향해 확장된 제1확장슬롯(295)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2영구자석삽입부(310)는, 예를 들면, 상기 디축(d)을 향해 확장되는 제2확장슬롯(315)을 구비하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1확장슬롯(295)의 면적은 상기 제2확장슬롯(315)의 면적보다 크게 구성될 수 있다.
도 7은 도 5의 제1영구자석삽입부의 확대도이고, 도 8은 도 5의 제2영구자석삽입부의 확대도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1영구자석삽입부(290)는, 상기 제1영구자석(451)이 수용되는 제1영구자석수용공간(292), 상기 제1영구자석수용공간(292)의 일 측에 연장되는 제1플럭스배리어(294) 및 상기 디축(d)을 향해 확장된 제1확장슬롯(295)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1확장슬롯(295)은, 서로 다른 크기의 사각형구간(297)을 구비하여 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1확장슬롯(295)의 사각형구간(297)은, 예를 들면, 상기 디축(d)을 향해 미리 설정된 제1높이(H1)로 돌출되는 제1돌출부분(297a) 및 상기 제1돌출부분(297a)의 일 측에 상기 제1높이(H1)보다 작은 제2높이(H2)로 돌출 형성되는 제2돌출부분(297b)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 사각형구간(297)(제1돌출부분(297a) 및 제2돌출부분(297b))은, 예를 들면, 상대적으로 면적이 작은 단위평면도형(410)을 복수 개를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1돌출부분(297a)의 폭(W1)은 상기 제2돌출부분(297b)의 폭(W2)에 비해 넓은 폭을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 제1돌출부분(297a)은 상기 제2돌출부분(297b)에 비해 면적이 크게 형성될 수 있다.
이에 의해, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아질 수 있다.
상기 제1돌출부분(297a)은 상기 제2돌출부분(297b)에 비해 더 많은 개수의 단위평면도형(410)을 포함할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2영구자석삽입부(310)는, 상기 제2영구자석(452)이 수용되는 제2영구자석수용공간(312), 상기 제2영구자석수용공간(312)의 일 측에 연장되는 제2플럭스배리어(314) 및 상기 디축(d)을 향해 확장된 제2확장슬롯(315)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2확장슬롯(315)은, 예를 들면, 상기 제2영구자석(452)의 길이방향을 따라 긴 길이를 가지는 직사각형 형상을 구비할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제2확장슬롯(315)은, 예를 들면, 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 배치되는 외측변(315So) 및 상기 외측변(315So)의 양 단부에서 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)으로 연결되는 양 측변(315Ss)을 구비할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터(210)에 전원이 인가되면 상기 로터(250)는 상기 스테이터코일(230)에 의해 형성된 자계와 상기 영구자석(450)의 자계의 상호 작용으로 상기 회전축(260)을 중심으로 미리 설정된 일 방향(도면상 반시계 방향)으로 회전된다.
상기 스테이터코어(220)와 상기 로터코어(270) 사이에는 상기 슬롯(400)에 의해 상기 로터(250)의 자극의 중심인 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 전방부분(350f)과 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 엠피에프가 비대칭적으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 로터(250)의 회전을 억제하는 방향으로 작용하는 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 엠피에프가 상기 로터(250)의 회전을 촉진하는 방향으로 작용하는 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 엠피에프에 비해 작아지게 됨으로써, 상기 로터(250)의 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
또한, 상기 로터(250)는 상기 영구자석삽입부(280)의 외측의 코어부분(350)의 면적을 상기 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 상기 슬롯(400)을 형성함으로써, 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적의 감소가 억제되어 상기 로터(250)의 관성 감소 발생이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 입력이 저감될 수 있어 운전 효율이 제고될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도이고, 도 10은 도 9의 슬롯영역의 확대도이다. 본 실시예의 전동기(200a)는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 스테이터(210) 및 로터(250)를 구비한다. 상기 스테이터(210)는, 스테이터코어(220) 및 상기 스테이터코어(220)에 권선되는 스테이터코일(230)을 구비한다.
상기 로터(250)는, 회전축(260), 로터코어(270) 및 상기 로터코어(270)에 축방향으로 결합되는 복수의 영구자석(450)을 구비한다. 상기 로터(250)는 원주방향을 따라 서로 다른 자극이 교호적으로 형성된다. 상기 로터(250)는 각 자극당 2개의 영구자석(450)을 구비한다. 상기 영구자석(450)은 디축(d)을 기준으로 "V"형상으로 배치되는 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)을 구비한다.
상기 로터코어(270)는, 상기 영구자석(450)이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부(280); 및 상기 로터코어(270)의 상기 영구자석삽입부(280)의 외측의 코어부분(350)을 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 로터(250)의 회전방향을 따라 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯(400a)을 구비하여 구성된다.
상기 영구자석삽입부(280)는, 상기 제1영구자석(451)이 삽입되는 제1영구자석삽입부(290) 및 상기 제2영구자석(452)이 삽입되는 제2영구자석삽입부(310)를 구비한다.
상기 제1영구자석삽입부(290)는, 상기 제1영구자석(451)이 수용되는 제1영구자석수용공간(292), 상기 제1영구자석수용공간(292)의 일 측에 연장되는 제1플럭스배리어(294) 및 상기 디축(d)을 향해 확장된 제1확장슬롯(295)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2영구자석삽입부(310)는, 상기 제2영구자석(452)이 수용되는 제2영구자석수용공간(312), 상기 제2영구자석수용공간(312)의 일 측에 연장되는 제2플럭스배리어(314) 및 상기 디축(d)을 향해 확장된 제2확장슬롯(315)을 구비하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 슬롯(400a)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)의 외측에 나란하게 배치되는 제1변(400aS1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 상기 제1변(400aS1)으로부터 연장되는 제2변(400aS2)을 구비하여 구성된다.
상기 슬롯(400a)은, 예를 들면, 상기 제2변(400aS2)의 단부로부터 상기 제1변(400aS1)과 나란하게 연장되는 제3변(400aS3) 및 상기 제1변(400aS1)과 상기 제3변(400aS3)을 연결하는 연결구간(400aA)을 구비하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 연결구간(400aA)은 상기 로터코어(270)의 외주와 미리 설정된 간격을 유지할 수 있게 원호형상으로 구현될 수 있다.
상기 슬롯(400a)은, 상대적으로 면적이 작은 복수 개의 단위평면도형(410)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 단위평면도형(410)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)과 나란하게 배치되는 2변 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 배치되는 2변을 구비한 평행사변형으로 구현될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 슬롯(400a)은 상기 제1변(400aS1) 및 제3변(400aS3)을 선형으로 연결하는 제4변(미도시)을 구비할 수 있으나, 상기 로터코어(270)의 변형 및 손상 발생을 억제할 수 있게 상기 제4변(미도시)은 상기 로터코어(270)의 외주로부터 동일한 간격을 유지할 수 있게 원호형상으로 연결되는 연결구간(400aA)을 구비하여 구성되는 것이 바람직할 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터(210)에 전원이 인가되면 상기 로터(250)는 상기 스테이터코일(230)에 의해 형성된 자계와 상기 영구자석(450)의 자계의 상호 작용으로 상기 회전축(260)을 중심으로 미리 설정된 일 방향(도면상 반시계 방향)으로 회전된다.
상기 스테이터코어(220)와 상기 로터코어(270) 사이에는 상기 슬롯(400a)에 의해 상기 로터(250)의 자극의 중심인 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 전방부분(350f)과 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 엠피에프가 비대칭적으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
또한, 상기 로터(250)는 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 상기 슬롯(400a)이 형성됨으로써, 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적의 감소가 억제되어 상기 로터(250)의 관성 감소 발생이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 입력이 저감될 수 있어 운전 효율이 제고될 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도이고, 도 12는 도 11의 슬롯영역의 확대도이다. 본 실시예의 전동기(200b)는, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 스테이터(210) 및 로터(250)를 구비한다.
상기 스테이터(210)는, 복수의 슬롯(226) 및 티스(228)를 구비한 스테이터코어(220) 및 상기 스테이터코어(220)에 권선되는 스테이터코일(230)을 구비한다.
상기 로터(250)는, 회전축(260), 로터코어(270) 및 복수의 영구자석(450)을 구비한다.
상기 로터(250)는 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치되게 형성된다.
상기 로터(250)는 각 자극당 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)을 구비하게 구성된다.
상기 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)은 미리 설정된 내각(예를 들면, 108도)을 이루게 배치된다.
상기 로터코어(270)는, 상기 영구자석(450)이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부(280); 및 상기 로터코어(270)의 상기 영구자석삽입부(280)의 외측의 코어부분(350)을 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 로터(250)의 회전방향을 따라 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯(400b)을 구비하여 구성된다.
상기 제1영구자석삽입부(290)는, 예를 들면, 상기 제1영구자석(451)이 수용되는 제1영구자석수용공간(292), 및 상기 제1영구자석수용공간(292)의 일 측에 연장되는 제1플럭스배리어(294)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2영구자석삽입부(310)는, 예를 들면, 상기 제2영구자석(452)이 수용되는 제2영구자석수용공간(312), 및 상기 제2영구자석수용공간(312)의 일 측에 연장되는 제2플럭스배리어(314)를 구비하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 슬롯(400b)은, 예를 들면, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)에 배치되는 전방슬롯(400b1) 및 상기 디축(d)의 후방부분(350r)에 배치되는 후방슬롯(400b2)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 전방슬롯(400b1)은, 예를 들면, 상기 디축(d)의 전방에 형성되는 제1전방슬롯(400b11) 및 상기 제1영구자석(451)의 외측 단부영역에 형성되는 제2전방슬롯(400b12)을 구비하여 구성된다.
상기 전방슬롯(400b1) 및 후방슬롯(400b2)은, 상대적으로 면적이 작은 단위평면도형(410)을 복수 개 포함하여 각각 구성될 수 있다.
상기 제2전방슬롯(400b12)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석수용공간(292)과 상기 제1플럭스배리어(294)의 경계영역으로부터 미리 설정된 거리 이격되어 관통 형성될 수 있다.
상기 후방슬롯(400b2)은, 예를 들면, 상기 제2영구자석수용공간과 상기 제2플럭스배리어(314)의 경계영역에 이격되어 관통 형성될 수 있다.
상기 제2전방슬롯(400b12) 및 후방슬롯(400b2)은, 예를 들면, 상기 디축(d)을 중심으로 서로 대칭으로 형성될 수 있다.
상기 제1전방슬롯(400b11) 및 제2전방슬롯(400b12)은 상기 디축전방외측부분(①)에 관통 형성될 수 있다.
상기 후방슬롯(400b2)은 상기 디축후방외측부분(④)에 관통 형성될 수 있다.
여기서, 상기 단위평면도형(410)은, 예를 들면, 2변은 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)과 평행하고, 나머지 2변은 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 평행한 평행사변형으로 구현될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 제1전방슬롯(400b11), 제2전방슬롯(400b12) 및 후방슬롯(400b2)의 외곽선은, 예를 들면, 직선 또는 곡선 형상으로 구현될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1전방슬롯(400b11), 제2전방슬롯(400b12) 및 후방슬롯(400b2)의 외곽선은, 서로 인접한 상기 단위평면도형(410)의 외곽선을 연결하여 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1전방슬롯(400b11), 제2전방슬롯(400b12) 및 후방슬롯(400b2)의 외곽선은, 큰 배율로 확대할 경우, 계단 형상을 구비하게 구성될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터(210)에 전원이 인가되면 상기 로터(250)는 상기 스테이터코일(230)에 의해 형성된 자계와 상기 영구자석(450)의 자계의 상호 작용으로 상기 회전축(260)을 중심으로 미리 설정된 일 방향으로 회전된다.
상기 스테이터코어(220)와 상기 로터코어(270) 사이에는 상기 슬롯(400b)에 의해 상기 로터(250)의 자극의 중심인 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 전방부분(350f)과 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 엠피에프가 비대칭적으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
또한, 상기 로터(250)는 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 상기 슬롯(400b)이 형성됨으로써, 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적의 감소가 억제되어 상기 로터(250)의 관성 감소 발생이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 입력이 저감될 수 있어 운전 효율이 제고될 수 있다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도이고, 도 14는 도 13의 슬롯영역의 확대도이다. 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전동기(200c)는, 스테이터(210) 및 로터(250)를 구비한다. 상기 스테이터(210)는, 스테이터코어(220) 및 상기 스테이터코어(220)에 권선되는 스테이터코일(230)을 구비한다.
상기 로터(250)는, 회전축(260), 로터코어(270) 및 복수의 영구자석(450)을 구비한다.
상기 로터(250)는, 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치되게 형성된다.
상기 영구자석(450)은 각 극당 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)을 구비하게 구성된다.
상기 로터코어(270)는, 상기 영구자석(450)이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부(280); 및 상기 로터코어(270)의 상기 영구자석삽입부(280)의 외측 코어부분(350)을 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 로터(250)의 회전방향을 따라 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯(400c)을 구비하여 구성된다.
상기 영구자석삽입부(280)는, 상기 제1영구자석삽입부(290) 및 제2영구자석삽입부(310)를 구비한다.
상기 제1영구자석삽입부(290)는, 상기 제1영구자석(451)이 수용되는 제1영구자석수용공간(292), 상기 제1영구자석수용공간(292)의 일 측에 연장되는 제1플럭스배리어(294) 및 상기 디축(d)을 향해 확장된 제1확장슬롯(295)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2영구자석삽입부(310)는, 상기 제2영구자석(452)이 수용되는 제2영구자석수용공간(312), 상기 제2영구자석수용공간(312)의 일 측에 연장되는 제2플럭스배리어(314) 및 상기 디축(d)을 향해 확장된 제2확장슬롯(315)을 구비하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 슬롯(400c)은, 예를 들면, 상기 디축전방외측부분(①)에 관통 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 슬롯(400c)은, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)의 외측에 나란하게 배치되는 제1변(400cS1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 상기 제1변(400cS1)으로부터 연장되는 제2변(400cS2)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 슬롯(400c)은, 예를 들면, 상기 제1변(400cS1)의 외측에 상기 제1변(400cS1)과 나란하게 배치되는 제3변(400cS3) 및 상기 제2변(400cS2)의 외측에 상기 제2변(400cS2)과 나란하게 배치되는 제4변(400cS4)을 구비하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제4변(400cS4)과 상기 제2변(400cS2)의 간격은 상기 제1변(400cS1)과 상기 제3변(400cS3)의 간격에 비해 더 크게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1변(400cS1)의 외측 단부 및 상기 제3변(400cS3)의 외측단부는, 예를 들면, 직선(400cS5)으로 연결될 수 있다.
상기 제2변(400cS2)의 외측 단부 및 상기 제4변(400cS4)의 외측 단부는, 예를 들면, 직선(400cS6)으로 연결될 수 있다.
상기 슬롯(400c)은 복수의 사각형구간을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 슬롯(400c)의 복수의 사각형구간은 상대적으로 면적이 작은 단위평면도형(410)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 단위평면도형(410)은, 예를 들면, 2변은 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)과 평행하고, 나머지 2변은 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 평행하게 배치되는 평행사변형으로 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터(210)에 전원이 인가되면 상기 로터(250)는 상기 스테이터코일(230)에 의해 형성된 자계와 상기 영구자석(450)의 자계의 상호 작용으로 상기 회전축(260)을 중심으로 미리 설정된 일 방향으로 회전된다.
상기 스테이터코어(220)와 상기 로터코어(270) 사이에는 상기 슬롯(400c)에 의해 상기 로터(250)의 자극의 중심인 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 전방부분(350f)과 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 엠피에프가 비대칭적으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
또한, 상기 로터(250)는 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 상기 슬롯(400c)이 형성됨으로써, 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적의 감소가 억제되어 상기 로터(250)의 관성 감소 발생이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 입력이 저감될 수 있어 운전 효율이 제고될 수 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도이고, 도 16은 도 15의 슬롯영역의 확대도이다. 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전동기(200d)는, 스테이터(210) 및 로터(250)를 구비한다.
상기 로터(250)는, 회전축(260), 로터코어(270) 및 복수의 영구자석(450)을 구비한다.
상기 로터(250)는 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치되게 구성된다.
상기 로터(250)는 각 극당 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)을 구비한다.
상기 로터코어(270)는, 상기 영구자석(450)이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부(280); 및 상기 로터코어(270)의 상기 영구자석삽입부(280)의 외측의 코어부분(350)을 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 로터(250)의 회전방향을 따라 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯(400d)을 구비하여 구성된다.
상기 제1영구자석삽입부(290)는, 예를 들면, 상기 제1영구자석(451)이 수용되는 제1영구자석수용공간(292), 및 상기 제1영구자석수용공간(292)의 일 측에 연장되는 제1플럭스배리어(294)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2영구자석삽입부(310)는, 예를 들면, 상기 제2영구자석(452)이 수용되는 제2영구자석수용공간(312), 및 상기 제2영구자석수용공간(312)의 일 측에 연장되는 제2플럭스배리어(314)를 구비하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 슬롯(400d)은, 예를 들면, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)에 배치되는 전방슬롯(400d1) 및 상기 디축(d)의 후방부분(350r)에 배치되는 후방슬롯(400d2)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 전방슬롯(400d1)은, 예를 들면, 상기 디축전방외측부분(①)에 관통 형성될 수 있다.
상기 후방슬롯(400d2)은, 예를 들면, 상기 디축후방외측부분(④)에 관통 형성될 수 있다.
상기 전방슬롯(400d1)의 면적은 상기 후방슬롯(400d2)의 면적보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부(290) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측 코어부분(350)은 상기 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작게 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전방슬롯(400d1)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)에 나란하게 배치되는 제1변(400d1S1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 상기 제1변(400d1S1)으로부터 연장되는 제2변(400d1S2)을 구비하여 구성된다.
상기 전방슬롯(400d1)은, 예를 들면, 상기 제2변(400d1S2)의 단부로부터 상기 제1변(400d1S1)과 나란하게 연장되는 제3변(400d1S3), 상기 제1변(400d1S1)의 단부로부터 상기 로터코어(270)의 외주와 나란하게 연장되는 호형구간(400d1A) 및 상기 호형구간(400d1A)과 상기 제3변(400d1S3)을 연결하는 연결구간(400d1S4)을 더 구비하여 구성될 수 있다.
상기 로터코어(270)의 외주와 상기 호형구간(400d1A)은 동일 간격(W)을 유지하게 구성될 수 있다.
상기 후방슬롯(400d2)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)에 나란하게 배치되는 제1변(400d2S1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 상기 제1변(400d2S1)으로부터 연장되는 제2변(400d2S2)을 구비하여 구성된다.
상기 후방슬롯(400d2)은, 예를 들면, 상기 제2변(400d2S2)의 단부로부터 상기 제1변(400d2S1)과 나란하게 연장되는 제3변(400d2S3) 및 상기 제3변(400d2S3)으로부터 상기 제1변(400d2S1)과 나란하게 연장되는 제4변(400d2S4)을 더 구비하여 구성될 수 있다.
상기 후방슬롯(400d2)의 상기 제1변(400d2S1) 및 상기 제3변(400d2S3)은, 예를 들면, 직선(400d2S5)으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 후방슬롯(400d2)의 상기 제2변(400d2S2) 및 상기 제4변(400d2S4)은, 예를 들면, 직선(400d2S6)으로 연결될 수 있다.
상기 전방슬롯(400d1) 및 후방슬롯(400d2)은, 면적이 상대적으로 작은 단위평면도형(410)을 복수 개를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 단위평면도형(410)은, 예를 들면, 2변은 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)과 평행하고, 나머지 2변은 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 평행한 평행사변형으로 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터(210)에 전원이 인가되면 상기 로터(250)는 상기 스테이터코일(230)에 의해 형성된 자계와 상기 영구자석(450)의 자계의 상호 작용으로 상기 회전축(260)을 중심으로 미리 설정된 일 방향으로 회전된다.
상기 스테이터코어(220)와 상기 로터코어(270) 사이에는 상기 슬롯(400d)에 의해 상기 로터(250)의 자극의 중심인 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 전방부분(350f)과 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 엠피에프가 비대칭적으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
또한, 상기 로터(250)는 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 상기 슬롯(400d)이 형성됨으로써, 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적의 감소가 억제되어 상기 로터(250)의 관성 감소 발생이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 입력이 저감될 수 있어 운전 효율이 제고될 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 횡단면도이고, 도 18은 도 17의 슬롯영역의 확대도이다. 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 전동기(200d')는, 스테이터(210) 및 로터(250)를 구비한다.
상기 로터(250)는, 회전축(260), 로터코어(270) 및 복수의 영구자석(450)을 구비한다.
상기 로터(250)는 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치되게 구성된다.
상기 로터(250)는 각 극당 제1영구자석(451) 및 제2영구자석(452)을 구비한다.
상기 로터코어(270)는, 상기 영구자석(450)이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부(280); 및 상기 로터코어(270)의 상기 영구자석삽입부(280)의 외측의 코어부분(350)을 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 로터(250)의 회전방향을 따라 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯(400d')을 구비하여 구성된다.
상기 제1영구자석삽입부(290)는, 예를 들면, 상기 제1영구자석(451)이 수용되는 제1영구자석수용공간(292), 및 상기 제1영구자석수용공간(292)의 일 측에 연장되는 제1플럭스배리어(294)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2영구자석삽입부(310)는, 예를 들면, 상기 제2영구자석(452)이 수용되는 제2영구자석수용공간(312), 및 상기 제2영구자석수용공간(312)의 일 측에 연장되는 제2플럭스배리어(314)를 구비하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 슬롯(400d')은, 예를 들면, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)에 배치되는 전방슬롯(400d1), 상기 디축(d)의 후방부분(350r)에 배치되는 후방슬롯(400d2) 및 상기 디축(d)의 전방 및 후방에 걸쳐 형성되는 중앙슬롯(400d3)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 전방슬롯(400d1)은, 예를 들면, 상기 디축전방외측부분(①)에 관통 형성될 수 있다.
상기 후방슬롯(400d2)은, 예를 들면, 상기 디축후방외측부분(④)에 관통 형성될 수 있다.
상기 중앙슬롯(400d3)은, 예를 들면, 상기 디축전방외측부분(①), 상기 디축전방내측부분(②), 상기 디축후방내측부분(③) 및 상기 디축후방외측부분(④)에 걸쳐 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 중앙슬롯(400d3)이 상기 디축전방외측부분(①), 상기 디축전방내측부분(②), 상기 디축후방내측부분(③) 및 상기 디축후방외측부분(④) 모두에 걸쳐 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 중앙슬롯(400d3)은, 예를 들면, 상기 디축전방내측부분(②) 및 상기 디축후방내측부분(③)에 걸쳐 형성될 수도 있다.
상기 전방슬롯(400d1)은, 예를 들면, 상기 후방슬롯(400d2)보다 면적이 크게 형성될 수 있다.
상기 제1영구자석삽입부(290) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측 코어부분(350)은 상기 디축(d)을 기준으로 구획할 때, 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작게 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전방슬롯(400d1)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)에 나란하게 배치되는 제1변(400d1S1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 상기 제1변(400d1S1)으로부터 연장되는 제2변(400d1S2)을 구비하여 구성된다.
상기 전방슬롯(400d1)은, 예를 들면, 상기 제2변(400d1S2)의 단부로부터 상기 제1변(400d1S1)과 나란하게 연장되는 제3변(400d1S3), 상기 제1변(400d1S1)의 단부로부터 상기 로터코어(270)의 외주와 나란하게 연장되는 호형구간(400d1A) 및 상기 호형구간(400d1A)과 상기 제3변(400d1S3)을 연결하는 연결구간(400d1S4)을 더 구비하여 구성될 수 있다.
상기 로터코어(270)의 외주와 상기 호형구간(400d1A)은 동일 간격(W)을 유지하게 구성될 수 있다.
상기 후방슬롯(400d2)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)에 나란하게 배치되는 제1변(400d2S1) 및 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 나란하게 상기 제1변(400d2S1)으로부터 연장되는 제2변(400d2S2)을 구비하여 구성된다.
상기 후방슬롯(400d2)은, 예를 들면, 상기 제2변(400d2S2)의 단부로부터 상기 제1변(400d2S1)과 나란하게 연장되는 제3변(400d2S3) 및 상기 제3변(400d2S3)으로부터 상기 제1변(400d2S1)과 나란하게 연장되는 제4변(400d2S4)을 더 구비하여 구성될 수 있다.
상기 중앙슬롯(400d3)은, 예를 들면, 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)에 나란하게 배치되는 제1변(400d3S1), 상기 제1변(400d3S1)의 일 단부로부터 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)에 나란하게 배치되는 제2변(400d3S2), 상기 제1변(400d3S1)의 타 단에 상기 제2변(400d3S2)과 나란하게 배치되는 제3변(400d3S3) 및 상기 제2변(400d3S2)의 타 단에 상기 제1변(400d3S1)과 나란하게 연장되는 제4변(400d3S4)을 구비하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 전방슬롯(400d1), 후방슬롯(400d2) 및 중앙슬롯(400d3)은, 상기 디축후방내측부분(③)에 배치되는 슬롯의 총면적은 상기 디축후방외측부분(④)에 배치되는 슬롯의 총면적(슬롯 면적의 합) 이상이 되게 구성된다.
또한, 상기 디축전방내측부분(②)에 배치되는 슬롯의 총면적은 상기 디축후방내측부분(③)에 배치되는 슬롯의 총면적 이상이 되게 구성된다.
또한, 상기 디축전방외측부분(①)에 배치되는 슬롯의 총면적은 상기 디축전방내측부분(②)에 배치되는 슬롯의 총면적 이상이되게 각각 형성될 수 있다.
한편, 상기 전방슬롯(400d1), 후방슬롯(400d2) 및 중앙슬롯(400d3)은, 면적이 상대적으로 작은 단위평면도형(410)을 복수 개를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 단위평면도형(410)은, 예를 들면, 2변은 상기 제1영구자석삽입부(290)의 외측변(292So)과 평행하고, 나머지 2변은 상기 제2영구자석삽입부(310)의 외측변(312So)과 평행한 평행사변형으로 구현될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터(210)에 전원이 인가되면 상기 로터(250)는 상기 스테이터코일(230)에 의해 형성된 자계와 상기 영구자석(450)의 자계의 상호 작용으로 상기 회전축(260)을 중심으로 미리 설정된 일 방향으로 회전된다.
상기 스테이터코어(220)와 상기 로터코어(270) 사이에는 상기 슬롯(400d')에 의해 상기 로터(250)의 자극의 중심인 디축(d)을 기준으로 상기 디축(d)의 전방부분(350f)과 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 엠피에프가 비대칭적으로 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
또한, 상기 로터(250)는 상기 디축(d)의 전방부분(350f)의 코어면적이 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적보다 작아지게 상기 슬롯(400d')이 형성됨으로써, 상기 디축(d)의 후방부분(350r)의 코어면적의 감소가 억제되어 상기 로터(250)의 관성 감소 발생이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 로터(250)의 저속도 회전 시 입력이 저감될 수 있어 운전 효율이 제고될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 스테이터; 및 상기 스테이터와 미리 설정된 공극을 두고 일 방향으로 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하고,
    상기 로터는, 회전축, 상기 회전축에 결합되는 로터코어; 및 상기 로터코어에 축방향으로 결합되고 원주방향을 따라 서로 다른 자극을 형성하게 배치되는 복수의 영구자석;을 구비하고,
    상기 로터코어는, 상기 영구자석이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통 형성되는 영구자석삽입부; 및
    상기 로터코어의 상기 영구자석삽입부의 외측 코어부분을 디축을 기준으로 구획할 때, 상기 로터의 회전방향을 따라 상기 디축의 전방의 코어면적이 상기 디축의 후방의 코어면적보다 작아지게 축방향으로 관통 형성되는 슬롯을 구비하는 전동기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터는 자극당 2개의 영구자석을 구비하고,
    상기 영구자석은 상기 디축의 전방에 배치되는 제1영구자석 및 상기 디축의 후방에 배치되는 제2영구자석을 구비하는 전동기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 영구자석삽입부는 상기 제1영구자석이 삽입되는 제1영구자석삽입부 및 상기 제2영구자석이 삽입되는 제2영구자석삽입부를 구비하고,
    상기 슬롯은 상기 제1영구자석삽입부의 외측변의 외측에 나란하게 배치되는 제1변 및 상기 제2영구자석삽입부의 외측변과 나란하게 상기 제1변으로부터 연장되는 제2변을 구비하는 전동기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 제1변의 외측에 나란하게 배치되는 제3변 및 상기 제2변의 외측에 나란하게 배치되는 제4변을 구비하는 전동기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3변은 상기 제1변에 비해 축소된 길이를 구비하고,
    상기 제4변은 상기 제2변에 비해 축소된 길이를 구비하고,
    상기 슬롯은, 상기 제3변으로부터 상기 제2변에 나란하게 연장되는 제5변 및 상기 제4변으로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되고 상기 제5변과 연결되는 제6변을 구비하는 전동기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 슬롯은, 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제3변 및 상기 제1변과 상기 제3변을 연결하는 연결구간을 구비하는 전동기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제1영구자석삽입부의 면적은 상기 제2영구자석삽입부의 면적보다 크게 형성되는 전동기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1영구자석삽입부는 상기 제1영구자석의 길이방향을 따라 연장되는 제1플럭스배리어를 구비하고,
    상기 제2영구자석삽입부는 상기 제2영구자석의 길이방향을 따라 연장되는 제2플럭스배리어를 구비하고,
    상기 제1영구자석삽입부는 상기 디축을 향해 확장된 제1확장슬롯을 구비하는 전동기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2영구자석삽입부는 상기 디축을 향해 확장된 제2확장슬롯을 구비하는 전동기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1확장슬롯의 면적은 상기 제2확장슬롯의 면적보다 크게 형성되는 전동기.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1확장슬롯은, 상기 디축을 향해 미리 설정된 제1높이로 돌출되는 제1돌출부분 및 상기 제1돌출부분의 일 측에 상기 제1높이보다 작은 제2높이로 돌출 형성되는 제2돌출부분을 구비하는 전동기.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 디축의 전방에 배치되는 전방슬롯 및 상기 디축의 후방에 배치되는 후방슬롯을 구비하는 전동기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 전방슬롯 및 상기 후방슬롯은 상기 제1영구자석삽입부의 외측변에 나란하게 배치되는 제1변 및 상기 제2영구자석삽입부의 외측변과 나란하게 상기 제1변으로부터 연장되는 제2변을 각각 구비하는 전동기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 전방슬롯은 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제3변, 상기 제1변의 단부로부터 상기 로터코어의 외주와 나란하게 연장되는 호형구간 및 상기 호형구간과 상기 제3변을 연결하는 연결구간을 구비하는 전동기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 후방슬롯은, 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제3변 및 상기 제3변으로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되는 제4변을 구비하는 전동기.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 슬롯은 상기 디축의 전방 및 후방에 걸쳐 형성되는 중앙슬롯을 더 포함하는 전동기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 중앙슬롯은 상기 제1변의 단부로부터 상기 제2변과 나란하게 연장되는 제3변 및 상기 제2변의 단부로부터 상기 제1변과 나란하게 연장되고 상기 제3변과 연결되는 제4변을 구비하는 전동기.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 전방슬롯은, 상기 디축의 전방에 형성되는 제1전방슬롯 및 상기 제1영구자석의 외측 단부영역에 형성되는 제2전방슬롯을 구비하고,
    상기 후방슬롯은 상기 제2영구자석의 외측 단부영역에 형성되는 전동기.
  19. 제3항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1영구자석삽입부 및 상기 제2영구자석삽입부의 외측 코어부분은 상기 디축을 기준으로 상기 디축의 전방부분 및 상기 디축의 후방부분으로 구획되고, 상기 디축의 전방부분은 상기 디축을 수직으로 통과하는 구획선에 의해 디축전방외측부분 및 디축전방내측부분으로 구획되고, 상기 디축의 후방부분은 상기 디축을 수직으로 통과하는 구획선에 의해 디축후방내측부분 및 디축후방외측부분으로 구획되고,
    상기 슬롯은 상기 디축전방내측부분의 슬롯면적이 상기 디축전방외측부분의 슬롯면적 이하이고, 상기 디축후방내측부분의 슬롯면적은 상기 디축전방내측부분의 슬롯면적 이하이고, 상기 디축후방외측부분의 슬롯면적은 상기 디축후방내측부분의 슬롯면적 이하가 될 수 있게 형성되는 전동기.
  20. 케이스;
    상기 케이스의 내부에 구비되고 냉매를 압축하는 압축부; 및
    상기 케이스의 내부에 구비되고 상기 압축부에 구동력을 제공하는 제1항의 전동기;를 포함하는 압축기.
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