KR20210158240A - Multi-phase motor with constant output - Google Patents

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KR20210158240A KR1020200076738A KR20200076738A KR20210158240A KR 20210158240 A KR20210158240 A KR 20210158240A KR 1020200076738 A KR1020200076738 A KR 1020200076738A KR 20200076738 A KR20200076738 A KR 20200076738A KR 20210158240 A KR20210158240 A KR 20210158240A
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Abstract

The present invention relates to a multi-phase motor having a constant output and, more specifically, to a multi-phase motor having a constant output which can reduce vibration and noise caused by a torque ripple and keep combined torque uniform, thereby uniformly maintaining an output of the motor. According to the present invention, the multi-phase motor simultaneously makes six phase wires having six individual wires in each phase wire within one unit period and sequentially applies a potential to reduce torque ripples generated during rotation so as to reduce vibration and noise and uniformly keep combined torque, thereby constantly maintaining an output of the motor.

Description

일정출력을 갖는 다상모터{Multi-phase motor with constant output}Multi-phase motor with constant output

본 발명은 일정출력을 갖는 다상모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 토크리플에 의한 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 합성토크를 동일하게 유지할 수 있도록 함으로써 모터의 출력을 일정하게 유지시킬 수 있는 일정출력을 갖는 다상모터에 관한 것이다.The present invention relates to a polyphase motor having a constant output, and more particularly, a constant output capable of maintaining a constant output of the motor by reducing vibration and noise caused by torque ripple and maintaining the same combined torque. It relates to a polyphase motor having

BLDC 모터에는 회전자의 내부에 영구자석이 삽입되는 IPM(Interior Permanent Magnet) 타입의 모터, 영구자석이 회전자의 표면에 부착되어 있는 SPM(Surface Permanent Magnet)타입의 모터 등이 사용된다.For BLDC motors, an IPM (Interior Permanent Magnet) type motor in which a permanent magnet is inserted into the rotor, an SPM (Surface Permanent Magnet) type motor in which a permanent magnet is attached to the surface of the rotor, etc. are used.

이 경우 진공청소기용 공기흡입장치의 모터나 워터 펌프용 모터는 고속회전이 요구되며, 이러한 고속회전용으로는 고속회전시 원심력에 의한 영구자석의 비산과 Nd 자석이 녹스는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 큰 토크를 발생시킬 수 있는 IPM 타입이 주로 사용된다. In this case, high-speed rotation is required for the motor of the air suction device for vacuum cleaner or the motor for the water pump. The IPM type that can generate a large torque is mainly used.

종래의 IPM 타입 모터는 중앙측에 공간을 갖는 스테이터와, 이 스테이터의 중앙측 공간에 일정 간격을 두고 회전 가능하게 배치되는 로터로 이루어진다.A conventional IPM type motor includes a stator having a space in the center and a rotor rotatably disposed in the space in the center of the stator at regular intervals.

스테이터는 외측에 형성되는 스테이터코어와, 이 스테이터코어의 중앙측 공간부 둘레방향으로 일정 간격으로 'T'자 형상으로 돌출되어 이들 사이에 다수의 슬롯을 형성하는 복수의 티스와, 티스에 각각 권선되는 스테이터코일로 구성되고, 로터는 중앙측에 회전축이 장착되는 로터코어와, 로터코어 내부에 특정 패턴으로 삽입 설치되는 복수의 영구자석으로 구성된다.The stator includes a stator core formed outside, a plurality of teeth protruding in a 'T' shape at regular intervals in the circumferential direction of the central space of the stator core to form a plurality of slots therebetween, and each of the teeth is wound on the stator core. The rotor is composed of a stator coil that becomes a stator coil, a rotor core having a rotating shaft mounted on the center side, and a plurality of permanent magnets inserted and installed in a specific pattern inside the rotor core.

이와 같은 종래의 IPM 타입 모터는 스테이터코일에 전원이 인가되면 토크 리플이 발생되고, 이 토크 리플에 의해 공극 자속밀도의 변화 및 전류의 왜곡이 필연적으로 존재하기 때문에코킹 토크가 발생한다. 즉, 로터가 회전될 때 영구자석들 사이에서 자기저항이 크게 발생하므로 회전각 변화에 따라 에너지 변화가 더욱 커지게 되어코킹 토크가 커지며, 이에 따라 소음 발생 뿐만 아니라 출력이 변화되는 문제가 있다.In such a conventional IPM type motor, when power is applied to the stator coil, torque ripple is generated, and a change in air gap magnetic flux density and distortion of current inevitably exist due to this torque ripple, so that a coking torque is generated. That is, when the rotor rotates, magnetoresistance is greatly generated between the permanent magnets, so the energy change is further increased according to the change of the rotation angle, and the coking torque is increased.

대한민국 등록특허 10-2091589Republic of Korea Patent 10-2091589 대한민국 등록특허 10-1382335Republic of Korea Patent Registration 10-1382335

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 회전시 발생하는 토크리플에 의한 진동 및 소음을 줄일 수 있고, 합성토크를 동일하게 유지할 수 있도록 함으로써 모터의 출력을 일정하게 유지시킬 수 있는 일정출력을 갖는 다상모터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, it is possible to reduce vibration and noise caused by torque ripple generated during rotation, and to maintain the output of the motor constant by maintaining the same combined torque. An object of the present invention is to provide a polyphase motor having a constant output.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터는 적어도 하나 이상의 영구자석과, 상기 영구자석과 회전축이 설치되는 로터코어를 포함하는 로터유닛과; 상기 로터코어 주변을 감싸도록 환형으로 형성된 스테이터코어와, 상기 로터코어를 향하는 상기 스테이터코어의 일 측으로부터 상기 로터코어를 향해 일정 길이 돌출되고 상기 스테이터코어의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격 배치되는 복수의 티스와, 상기 티스에 각각 권취되는 복수의 권선을 포함하는 스테이터유닛과; 상기 권선 각각에 선택적으로 전류를 인가하는 스위칭부;를 구비하고, 상기 권선은 서로 다른 위상의 전류가 각각 입력되는 복수의 상별권선부를 포함하고, 상기 상별권선부는 병렬로 접속되는 복수의 개별권선을 각각 포함하며, 상기 티스에는 상기 티스의 배열 방향을 따라 상기 상별권선부들 각각의 개별권선이 순차적으로 교번하여 권선되고, 상기 스위칭부는 설정된 순환주기 내에서 설정된 패턴에 따라 서로 인접하는 특정 개수의 개별권선들에 순차적으로 전류를 인가하는 것을 특징으로 한다.A polyphase motor having a constant output according to the present invention for achieving the above object includes: a rotor unit including at least one permanent magnet and a rotor core on which the permanent magnet and the rotating shaft are installed; A stator core formed in an annular shape to surround the periphery of the rotor core, and a plurality of protruding lengths from one side of the stator core facing the rotor core toward the rotor core and spaced apart from each other by a predetermined distance along the circumferential direction of the stator core a stator unit including teeth and a plurality of windings respectively wound on the teeth; a switching unit for selectively applying a current to each of the windings, wherein the winding includes a plurality of phase-by-phase windings to which currents of different phases are respectively input, and the phase-by-phase windings include a plurality of individual windings connected in parallel Each of the individual windings of each of the phase-by-phase winding units is sequentially and alternately wound on the teeth along the arrangement direction of the teeth, and the switching unit includes a specific number of individual windings adjacent to each other according to a pattern set within a set circulation period. It is characterized in that the current is sequentially applied to the

상기 권선은 a상과 /a상의 전류가 입력되는 제1상별권선부와, b상과 /b상의 전류가 입력되는 제2상별권선부와, c상과 /c상의 전류가 입력되는 제3상별권선부와, d상과 /d상의 전류가 입력되는 제4상별권선부와, e상과 /e상의 전류가 입력되는 제5상별권선부와, f상과 /f상의 전류가 입력되는 제6상별권선부를 포함하고, 상기 제1상별권선부 내지 제6상별권선부 각각은 6개의 개별권선을 포함하며, 상기 티스에는 상기 티스의 배열 방향을 따라 상기 제1상별권선부 내지 제6상별권선부 각각의 개별권선들이 순차적으로 교번하여 권선되고, 상기 스위칭부는 설정된 패턴에 따라 서로 인접하는 6개의 서로 다른 개별권선들에 순차적으로 전류를 공급하는 것을 특징으로 한다.The winding includes a first phase-by-phase winding portion to which the currents of phase a and /a are input, a second phase-by-phase winding portion to which the currents of phase b and /b are input, and a third phase-by-phase winding portion to which the currents of phases c and /c are input. A winding portion, a fourth phase-by-phase winding portion to which d-phase and /d-phase currents are input, a fifth phase-by-phase winding portion to which e-phase and /e-phase currents are input, and a sixth phase to which f-phase and /f-phase currents are input a phase-by-phase winding portion, wherein each of the first to sixth phase-by-phase winding portions includes six individual windings, and the teeth have the first to sixth phase-by-phase winding portions along the arrangement direction of the teeth Each individual winding is sequentially and alternately wound, and the switching unit sequentially supplies current to six different individual windings adjacent to each other according to a set pattern.

상기 순환주기는 제1단위주기 내지 제12단위주기가 순차적으로 반복되게 설정되고, 상기 스위칭부는 상기 제1단위주기에서는 a, b, c, d, e, f순으로 전류를 인가하고, 상기 제2단위주기에서는 b, c, d, e, f, /a 순으로 전류를 인가하며, 상기 제3단위주기에서는 c, d, e, f, /a , /b 순으로 전류를 인가하고, 상기 제4단위주기에서는 d, e, f, /a , /b, /c순으로 전류를 인가하며, 상기 제5단위주기에서는 e, f, /a , /b, /c, /d순으로 전류를 인가하고, 상기 제6단위주기에서는 f, /a , /b, /c, /d, /e순으로 전류를 인가하며, 상기 제7단위주기에서는 /a , /b, /c, /d, /e, /f순으로 전류를 인가하고, 상기 제8단위주기에서는 /b, /c, /d, /e, /f, a순으로 전류를 인가하며, 상기 제9단위주기에서는 /c, /d, /e, /f, a, b순으로 전류를 인가하고, 상기 제10단위주기에서는 /d, /e, /f, a, b, c순으로 전류를 인가하며, 상기 제11단위주기에서는 /e, /f, a, b, c, d순으로 전류를 인가하고, 상기 제12단위주기에서는 /f, a, b, c, d, e순으로 전류를 인가하며, 제12단위주기가 끝나면 상기 제1단위주기를 반복하는 것을 특징으로 한다.The circulation period is set to sequentially repeat a first unit period to a twelfth unit period, and the switching unit applies a current in the order of a, b, c, d, e, f in the first unit period, and the second unit period In the second unit period, the current is applied in the order of b, c, d, e, f, /a, and in the third unit period, the current is applied in the order of c, d, e, f, /a , /b, In the fourth unit period, the current is applied in the order of d, e, f, /a , /b, /c, and in the fifth unit period, the current is applied in the order of e, f, /a , /b, /c, /d is applied, and current is applied in the order of f, /a , /b, /c, /d, and /e in the sixth unit period, and /a , /b, /c, /d in the seventh unit period , /e, /f is applied in the order, and in the eighth unit period, the current is applied in the order of /b, /c, /d, /e, /f, a, and in the ninth unit period, /c , /d, /e, /f, a, b in the order of applying the current, in the tenth unit period, /d, /e, /f, a, b, c, the current is applied in the order, the 11th In the unit period, the current is applied in the order of /e, /f, a, b, c, and d, and in the twelfth unit period, the current is applied in the order of /f, a, b, c, d, e, and the twelfth When the unit cycle is over, the first unit cycle is repeated.

상기 스테이터코어의 서로 인접하는 일 측의 티스와 타 측의 티스 사이에는 각각 상기 로터코어의 중심을 향해 상기 티스보다 짧은 길이로 돌출되어 양측 티스에 각각 권선된 권선부에 의해 발생하는 자속을 유도하는 제1유도부가 형성되고, 상기 각 티스의 단부 양측에는 상기 제1유도부를 향해 각각 절곡되게 연장된 한 쌍의 제2유도부가 형성된 것을 특징으로 한다.Between the teeth on one side and the teeth on the other side adjacent to each other of the stator core, each protrudes toward the center of the rotor core by a length shorter than the teeth to induce magnetic flux generated by the windings wound on both teeth. A first guide part is formed, and a pair of second guide parts each bent toward the first guide part are formed on both ends of the end of each tooth.

상기 스테이터코어에는 상기 권선부에 의해 상기 티스와 상기 제1유도부를 따라 자속이 발생되게 유도하는 유도홀이 형성되고, 상기 유도홀은 상기 제1유도부와 대응되는 상기 스테이터코어의 가장자리 측에는 상기 스테이터코어를 관통하여 형성된 것을 특징으로 한다.An induction hole is formed in the stator core to induce magnetic flux to be generated along the teeth and the first induction portion by the winding portion, and the guide hole is formed at an edge of the stator core corresponding to the first induction portion in the stator core. It is characterized in that formed through the.

본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터는 6개의 개별권선을 갖는 6개의 상별권선들을 어느 한 단위주기 내에서 각 상별권선에 동시에 그리고 순차적으로 전위를 인가함으로써 회전시 발생하는 토크리플을 저감시키고 이에 따라 진동 및 소음을 줄일 수 있으며, 합성토크를 동일하고 균일하게 유지할 수 있어 모터의 출력을 일정하게 유지시킬 수 있다.The polyphase motor having a constant output according to the present invention reduces torque ripple occurring during rotation by simultaneously and sequentially applying electric potential to each phase winding within a single unit cycle of 6 phase windings having 6 individual windings, thereby reducing torque ripple. Vibration and noise can be reduced accordingly, and the combined torque can be maintained equally and uniformly, so that the output of the motor can be kept constant.

도 1은 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터의 구조를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터의 결선도를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터의 상별권선을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터의 스위칭부를 통한 스위칭 방식을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 일정출력을 갖는 다상모터의 스테이터유닛을 나타낸 도면.1 is a view showing the structure of a polyphase motor having a constant output according to the present invention;
2 is a diagram showing a connection diagram of a polyphase motor having a constant output according to the present invention.
3 is a view showing a phase-by-phase winding of a polyphase motor having a constant output according to the present invention.
4 is a view showing a switching method through a switching unit of a polyphase motor having a constant output according to the present invention.
5 is a view showing a stator unit of a polyphase motor having a constant output according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 일정출력을 갖는 다상모터에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a polyphase motor having a constant output according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터는 로터유닛(100)과, 스테이터유닛(200)과, 스위칭부를 구비한다.1 to 5 show a polyphase motor having a constant output according to the present invention. 1 to 5 , the polyphase motor having a constant output according to the present invention includes a rotor unit 100 , a stator unit 200 , and a switching unit.

로터유닛(100)은 적어도 하나 이상의 영구자석(120)과, 영구자석(120)과 회전축이 설치되는 로터코어(110)를 포함하여 구성된다. 본 실시 예에서 로터유닛(100)은 영구자석(120)이 로터코어(110) 내부에 매몰된 IPM(Interior Permanent Magnet)타입을 적용하였다.The rotor unit 100 is configured to include at least one permanent magnet 120 , and a rotor core 110 on which the permanent magnet 120 and the rotating shaft are installed. In this embodiment, the rotor unit 100 is an IPM (Interior Permanent Magnet) type in which the permanent magnet 120 is buried in the rotor core 110 is applied.

스테이터유닛(200)은 로터코어(110) 주변을 감싸도록 환형으로 형성된 스테이터코어(210)와, 로터코어(110)를 향하는 스테이터코어(210)의 일 측으로부터 로터코어(110)를 향해 일정 길이 돌출되고 스테이터코어(210)의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격 배치되는 복수의 티스(220)와, 티스(220)에 각각 권취되는 복수의 권선(230)을 포함하여 구성된다.The stator unit 200 includes a stator core 210 formed in an annular shape to surround the periphery of the rotor core 110 , and a predetermined length from one side of the stator core 210 facing the rotor core 110 toward the rotor core 110 . It is configured to include a plurality of teeth 220 that protrude and are spaced apart from each other at regular intervals along the circumferential direction of the stator core 210 , and a plurality of windings 230 each wound around the teeth 220 .

본 실시 예에서 스테이터유닛(200)에는 36개의 권선(230)을 감을 수 있도록 36개의 티스(220)가 구비된 것을 적용하였다.In this embodiment, the stator unit 200 is equipped with 36 teeth 220 so that 36 windings 230 can be wound was applied.

권선(230)은 서로 다른 위상의 전류가 각각 입력되는 복수의 상별권선부를 포함하여 구성된다. 그리고, 상별권선부는 병렬로 접속되는 복수의 개별권선을 각각 포함하여 구성된다.The winding 230 is configured to include a plurality of phase-by-phase winding units to which currents of different phases are respectively input. The phase-by-phase winding unit is configured to include a plurality of individual windings connected in parallel, respectively.

여기서, 상별권선부는 6개의 상별권선부를 구비하며, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 제1상별권선부(231) 내지 제6상별권선부(236)로 구분하여 설명한다.Here, the phase-by-phase winding unit includes six phase-by-phase winding units, and in this embodiment, for convenience of description, the phase-by-phase winding unit 231 to the sixth phase-by-phase winding unit 236 will be described.

상별권선부는 a상과 /a상의 전류가 입력되는 제1상별권선부(231)와, b상과 /b상의 전류가 입력되는 제2상별권선부(232)와, c상과 /c상의 전류가 입력되는 제3상별권선부(233)와, d상과 /d상의 전류가 입력되는 제4상별권선부(234)와, e상과 /e상의 전류가 입력되는 제5상별권선부(235)와, f상과 /f상의 전류가 입력되는 제6상별권선부(236)를 포함하여 구성된다.The phase-by-phase winding unit includes a first phase-by-phase winding unit 231 to which currents of phase a and /a are input, a second phase-by-phase winding unit 232 to which currents of phase b and /b are input, and currents of phase c and /c A third phase-by-phase winding part 233 to which is inputted, a fourth phase-by-phase winding part 234 to which d-phase and /d-phase currents are input, and a fifth phase-by-phase winding part 235 to which e-phase and /e-phase currents are input. ) and a sixth phase-by-phase winding unit 236 to which f-phase and /f-phase currents are input.

그리고, 제1상별권선부(231) 내지 제6상별권선부(236) 각각은 서로 병렬로 접속되는 6개의 개별권선을 포함하여 구성된다.In addition, each of the first phase-by-phase winding unit 231 to the sixth phase-specific winding unit 236 includes six individual windings connected in parallel to each other.

제1상별권선부(231) 내지 제6상별권선부(236) 각각의 개별권선들은 일 단에 a, b, c, d, e, f상이 각각 인가되고, 타 단에 /a, /b, /c, /d, /e, /f상이 각각 인가된다.Each of the individual windings of the first phase-by-phase winding part 231 to the sixth phase-by-phase winding part 236 are respectively applied with a, b, c, d, e, and f phases at one end, and /a, /b, /c, /d, /e, and /f phases are applied respectively.

본 실시 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 스테이터코어(210)의 외측에 결선되는 측이 개별권선들의 단부에 a, b, c, d, e, f상이 인가되고, 스테이터코어(210)의 내측에 결선되는 개별권선들의 단부에 /a, /b, /c, /d, /e, /f상이 인가하는 것을 적용하였다.In this embodiment, as shown in FIG. 2 , a, b, c, d, e, and f phases are applied to the ends of the individual windings on the side connected to the outside of the stator core 210 , and the inner side of the stator core 210 . /a, /b, /c, /d, /e, /f phase applied to the ends of individual windings connected to .

한편, 티스(220)에는 티스(220)의 배열 방향 또는 스테이터코어(210)의 원주방향을 따라 제1상별권선부(231) 내지 제6상별권선부(236) 각각의 개별권선들이 순차적으로 교번하여 권선(230)된다. 더욱 상세하게는 어느 한 티스(220)에 제1상별권선부(231)의 개별권선을 감고, 시계방향을 따라 그 다음의 티스(220)에 제2상별권선부(232)의 개별권선을 감고, 시계방향을 따라 그 다음의 티스(220)에 제3상별권선부(233)의 개별권선을 감는 방식을 적용하였다. On the other hand, in the tooth 220, the individual windings of the first phase-by-phase winding part 231 to the sixth phase-by-phase winding part 236 are sequentially alternated along the arrangement direction of the teeth 220 or the circumferential direction of the stator core 210 . to the winding 230 . In more detail, the individual winding of the first phase-by-phase winding part 231 is wound around one tooth 220, and the individual winding of the second phase-by-phase winding part 232 is wound around the next tooth 220 in the clockwise direction. , a method of winding individual windings of the third phase-by-phase winding unit 233 on the next tooth 220 along the clockwise direction was applied.

그리고, 제6상별권선부(236)의 개별권선이 감긴 티스(220) 다음에는 다시 시계방향을 따라 제1상별권선부(231)의 개별권선 내지 제6상별권선부(236)의 개별권선을 순차적으로 감는 방식을 적용하였다. Then, after the teeth 220 on which the individual windings of the sixth phase-by-phase winding part 236 are wound, the individual windings of the first phase-by-phase winding part 231 to the individual windings of the sixth phase-by-phase winding part 236 are again clockwise in the clockwise direction. A sequential winding method was applied.

즉, 스테이터코어(210)에는 제1상별권선부(231)의 개별권선들이 서로 60°의 각도로 이격되게 배열되고, 이와 인접하는 제2상별권선부(232)의 개별권선들이 제1상별권선부(231)의 개별권선들에 대해 10°의 각도만큼 이격되게 배열되며, 나머지 제3상별권선부(233) 내지 제6상별권선부(236) 각각의 개별권선들 또한 동일한 패턴으로 배열된다.That is, in the stator core 210 , the individual windings of the first phase-by-phase winding part 231 are arranged to be spaced apart from each other at an angle of 60°, and the individual windings of the second phase-by-phase winding part 232 adjacent thereto are the first phase-by-phase windings. The individual windings of the part 231 are arranged to be spaced apart by an angle of 10°, and the individual windings of the remaining third phase-by-phase winding parts 233 to 6th phase-by-phase winding parts 236 are also arranged in the same pattern.

스위칭부는 권선(230) 각각에 선택적으로 전류를 인가하는 것으로서, 더욱 상세하게는 설정된 순환주기 내에서 설정된 패턴에 따라 서로 인접하는 특정 개수의 개별권선들에 순차적으로 전류를 인가한다.The switching unit selectively applies a current to each of the windings 230 , and more specifically, sequentially applies a current to a specific number of individual windings adjacent to each other according to a pattern set within a set cycle period.

본 실시 예에서는 순환주기는 제1단위주기(t0~t1) 내지 제12단위주기(t11~t12)가 순차적으로 반복되게 설정되도록 하였고, 설정된 패턴에 따라 서로 인접하는 6개의 서로 다른 개별권선들에 순차적으로 전류를 공급하는 것을 적용하였다.In this embodiment, the cycle cycle is set such that the first unit cycle (t0~t1) to the twelfth unit cycle (t11~t12) are sequentially repeated. The sequential supply of current was applied.

일 예로, 스위칭부는 도 4에 도시된 바와 같이 모터의 초기 기동 단계인 제1단위주기(t0~t1)에서는 a, b, c, d, e, f순으로 전류를 인가하고, 그 다음 제2단위주기(t1~t2)에서는 b, c, d, e, f, /a 순으로 전류를 인가하며, 그 다음 제3단위주기(t2~t3)에서는 c, d, e, f, /a , /b 순으로 전류를 인가하고, 그 다음 제4단위주기(t3~t4)에서는 d, e, f, /a , /b, /c순으로 전류를 인가하며, 그 다음 제5단위주기(t4~t5)에서는 e, f, /a , /b, /c, /d순으로 전류를 인가하고, 그다음 제6단위주기(t5~t6)에서는 f, /a , /b, /c, /d, /e순으로 전류를 인가한다. For example, as shown in FIG. 4 , the switching unit applies current in the order of a, b, c, d, e, f in the first unit cycle t0 to t1, which is the initial starting stage of the motor, and then In the unit period (t1 to t2), current is applied in the order of b, c, d, e, f, /a, and then in the third unit period (t2 to t3), c, d, e, f, /a , Current is applied in the order of /b, and then, in the fourth unit period (t3 to t4), current is applied in the order of d, e, f, /a , /b, /c, and then the fifth unit period (t4) In ~t5), current is applied in the order of e, f, /a , /b, /c, /d, and then in the 6th unit period (t5~t6), f, /a , /b, /c, /d Apply the current in the order of , /e.

그리고, 제6단위주기(t5~t6) 다음의 제7단위주기(t6~t7)에서는 /a , /b, /c, /d, /e, /f순으로 전류를 인가하고, 그 다음 제8단위주기(t7~t8)에서는 /b, /c, /d, /e, /f, a순으로 전류를 인가하며, 그 다음 제9단위주기(t8~t9)에서는 /c, /d, /e, /f, a, b순으로 전류를 인가하고, 그 다음 제10단위주기(t9~t10)에서는 /d, /e, /f, a, b, c순으로 전류를 인가하며, 그 다음 제11단위주기(t10~t11)에서는 /e, /f, a, b, c, d순으로 전류를 인가하고, 제12단위주기(t11~t12)에서는 /f, a, b, c, d, e순으로 전류를 인가한다. And, in the seventh unit period (t6 to t7) following the sixth unit period (t5 to t6), the current is applied in the order of /a , /b, /c, /d, /e, /f, and then In the eighth unit period (t7 to t8), currents are applied in the order of /b, /c, /d, /e, /f, and a, and then in the ninth unit period (t8 to t9), /c, /d, Current is applied in the order of /e, /f, a, and b, and then, in the tenth unit period (t9 to t10), current is applied in the order of /d, /e, /f, a, b, c, and In the next 11th unit period (t10 to t11), current is applied in the order of /e, /f, a, b, c, and d, and in the 12th unit period (t11 to t12), /f, a, b, c, Current is applied in the order of d and e.

그리고, 제12단위주기(t11~t12)가 끝나면 다시 제1단위주기(t0~t1) 내지 제12단위주기(t11~t12)를 반복한다.And, when the twelfth unit period (t11 to t12) ends, the first unit period (t0 to t1) to the twelfth unit period (t11 to t12) are repeated again.

스위칭부는 어느 한 단위주기에서 서로 60°의 각도로 이격되게 배치된 어느 한 상별권선부에 포함된 6개의 개별권선들에 동시에 전원을 인가한 뒤 그 다음 위치에 배열된 상별권선부에 포함된 6개의 개별권선들에 동시에 전원을 인가하는 방식을 순차적으로 적용하여 6개의 상별권선부들에 시차를 두고 전원을 인가한다.The switching unit simultaneously applies power to six individual windings included in one phase winding part that are spaced apart at an angle of 60° from each other in one unit period, and then 6 included in the phase winding part arranged at the next position. By sequentially applying a method of simultaneously applying power to each of the individual windings, power is applied to the six phase-by-phase windings with a time difference.

또한, 그 다음 단위주기에서는 그 이전 단위주기에서 전원이 처음 인가되는 개별권선을 기준으로 그 다음의 개별권선에서부터 전원이 인가되는 방식을 적용하였다.Also, in the next unit cycle, a method in which power is applied from the next individual winding based on the individual winding to which power is first applied in the previous unit cycle was applied.

즉, 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상 모터의 스위칭부는 각 단위주기에서 발생하는 토크를 동일하게 함으로써 균일한 출력이 나타날 수 있도록 한다. That is, the switching unit of the polyphase motor having a constant output according to the present invention makes the torque generated in each unit cycle the same so that a uniform output can be obtained.

한편, 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터는 도 5에 도시된 바와 같이 제1유도부(211)와 제2유도부(221, 222)를 더 구비할 수 있다.Meanwhile, the polyphase motor having a constant output according to the present invention may further include a first induction unit 211 and second induction units 221 and 222 as shown in FIG. 5 .

도 5를 참조하면, 제1유도부(211)는 스테이터코어(210)의 서로 인접하는 일 측의 티스(220)와 타 측의 티스(220) 사이에 각각 스테이터코어(210)의 중심을 향해 티스(220)보다 짧은 길이로 돌출되어 양측 티스(220)에 각각 권선(230)된 권선(230)부에 의해 발생하는 자속을 유도한다.Referring to FIG. 5 , the first induction part 211 is disposed between the teeth 220 on one side and the teeth 220 on the other side adjacent to each other of the stator core 210 toward the center of the stator core 210 , respectively. It protrudes to a shorter length than 220 and induces magnetic flux generated by the winding 230 part wound on both teeth 220, respectively.

제1유도부(211)는 스테이터코어(210)의 내주면으로부터 돌출되어 있어 일 측 티스(220)에 발생하는 자속이 티스(220)를 따라 인접하는 타 측의 티스(220)에 작용하는 것을 방지한다. The first induction part 211 protrudes from the inner circumferential surface of the stator core 210 to prevent the magnetic flux generated in one tooth 220 from acting on the tooth 220 of the other adjacent side along the tooth 220 .

그리고, 제2유도부(221, 222)는 한 쌍으로 구성되고, 제1유도부(211)와 각 티스(220)의 단부 양측에 제1유도부(211)를 향해 각각 절곡되게 연장된다. 제2유도부(221, 222)는 티스(220)에 유도되는 자속이 폐회로를 형성하도록 티스(220)의 각 단부로부터 각각 절곡된다.In addition, the second induction part 221 , 222 is configured as a pair, and extends to be bent toward the first guide part 211 at both ends of the first guide part 211 and each tooth 220 . The second induction parts 221 and 222 are respectively bent from each end of the tooth 220 so that the magnetic flux induced to the tooth 220 forms a closed circuit.

또한, 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터의 스테이터코어(210)에는 권선(230)부에 의해 티스(220)와 제1유도부(211)를 따라 자속이 발생되게 유도하는 유도홀(212)이 더 구비될 수 있다. 이때, 유도홀(212)은 제1유도부(211)와 대응되는 스테이터코어(210)의 가장자리 측에 스테이터코어(210)를 관통하여 형성할 수 있다.In addition, in the stator core 210 of the polyphase motor having a constant output according to the present invention, an induction hole 212 for inducing magnetic flux to be generated along the teeth 220 and the first induction part 211 by the winding 230 part. This may be further provided. In this case, the guide hole 212 may be formed through the stator core 210 at the edge side of the stator core 210 corresponding to the first guide part 211 .

이상에서 설명한 본 발명에 따른 일정출력을 갖는 다상모터는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. The polyphase motor having a constant output according to the present invention described above has been described with reference to the accompanying drawings, but this is only an example, and those of ordinary skill in the art will find various modifications and equivalent other embodiments therefrom You will understand that it is possible.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.Accordingly, the scope of true technical protection of the present invention should be determined only by the technical spirit of the appended claims.

100 : 로터유닛
110 : 로터코어
120 : 영구자석
200 : 스테이터유닛
210 : 스테이터코어
211 : 제1유도부
212 : 유도홀
220 : 티스
221, 222 : 제2유도부
230 : 권선
231 : 제1상별권선
232 : 제2상별권선
233 : 제3상별권선
234 : 제4상별권선
235 : 제5상별권선
236 : 제6상별권선100: rotor unit
110: rotor core
120: permanent magnet
200: stator unit
210: stator core
211: first induction unit
212: induction hole
220: Teeth
221, 222: 2nd induction part
230: winding
231: 1st phase-by-phase winding
232: 2nd phase-by-phase winding
233: winding by phase 3
234: 4th phase-by-phase winding
235: 5th phase star winding
236: 6th phase winding

Claims (5)

적어도 하나 이상의 영구자석과, 상기 영구자석과 회전축이 설치되는 로터코어를 포함하는 로터유닛과;
상기 로터코어 주변을 감싸도록 환형으로 형성된 스테이터코어와, 상기 로터코어를 향하는 상기 스테이터코어의 일 측으로부터 상기 로터코어를 향해 일정 길이 돌출되고 상기 스테이터코어의 원주 방향을 따라 일정 간격 이격 배치되는 복수의 티스와, 상기 티스에 각각 권취되는 복수의 권선을 포함하는 스테이터유닛과;
상기 권선 각각에 선택적으로 전류를 인가하는 스위칭부;를 구비하고,
상기 권선은 서로 다른 위상의 전류가 각각 입력되는 복수의 상별권선부를 포함하고,
상기 상별권선부는 병렬로 접속되는 복수의 개별권선을 각각 포함하며,
상기 티스에는 상기 티스의 배열 방향을 따라 상기 상별권선부들 각각의 개별권선이 순차적으로 교번하여 권선되고,
상기 스위칭부는 설정된 순환주기 내에서 설정된 패턴에 따라 서로 인접하는 특정 개수의 개별권선들에 순차적으로 전류를 인가하는 것을 특징으로 하는 일정출력을 갖는 다상모터.a rotor unit including at least one permanent magnet and a rotor core on which the permanent magnet and the rotating shaft are installed;
A stator core formed in an annular shape to surround the periphery of the rotor core, and a plurality of protruding lengths from one side of the stator core facing the rotor core toward the rotor core and spaced apart from each other by a predetermined distance along the circumferential direction of the stator core a stator unit including teeth and a plurality of windings respectively wound on the teeth;
a switching unit for selectively applying a current to each of the windings; and
The winding includes a plurality of phase-by-phase winding units to which currents of different phases are respectively input,
Each of the phase-by-phase windings includes a plurality of individual windings connected in parallel,
The individual windings of each of the phase-by-phase winding parts are sequentially and alternately wound on the teeth along the arrangement direction of the teeth,
wherein the switching unit sequentially applies current to a specific number of individual windings adjacent to each other according to a set pattern within a set cycle period. 제1항에 있어서,
상기 권선은 a상과 /a상의 전류가 입력되는 제1상별권선부와, b상과 /b상의 전류가 입력되는 제2상별권선부와, c상과 /c상의 전류가 입력되는 제3상별권선부와, d상과 /d상의 전류가 입력되는 제4상별권선부와, e상과 /e상의 전류가 입력되는 제5상별권선부와, f상과 /f상의 전류가 입력되는 제6상별권선부를 포함하고,
상기 제1상별권선부 내지 제6상별권선부 각각은 6개의 개별권선을 포함하며,
상기 티스에는 상기 티스의 배열 방향을 따라 상기 제1상별권선부 내지 제6상별권선부 각각의 개별권선들이 순차적으로 교번하여 권선되고,
상기 스위칭부는 설정된 패턴에 따라 서로 인접하는 6개의 서로 다른 개별권선들에 순차적으로 전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 일정출력을 갖는 다상모터.According to claim 1,
The winding includes a first phase-by-phase winding portion to which the currents of phase a and /a are input, a second phase-by-phase winding portion to which the currents of phase b and /b are input, and a third phase-by-phase winding portion to which the currents of phases c and /c are input. A winding portion, a fourth phase-by-phase winding portion to which d-phase and /d-phase currents are input, a fifth phase-by-phase winding portion to which e-phase and /e-phase currents are input, and a sixth phase to which f-phase and /f-phase currents are input including a phase-by-phase winding,
Each of the first to sixth phase-by-phase windings includes six individual windings,
The individual windings of the first to sixth phase-by-phase windings are sequentially alternately wound on the teeth along the arrangement direction of the teeth,
wherein the switching unit sequentially supplies current to six different individual windings adjacent to each other according to a set pattern. 제2항에 있어서,
상기 순환주기는 제1단위주기 내지 제12단위주기가 순차적으로 반복되게 설정되고,
상기 스위칭부는 상기 제1단위주기에서는 a, b, c, d, e, f순으로 전류를 인가하고, 상기 제2단위주기에서는 b, c, d, e, f, /a 순으로 전류를 인가하며, 상기 제3단위주기에서는 c, d, e, f, /a , /b 순으로 전류를 인가하고, 상기 제4단위주기에서는 d, e, f, /a , /b, /c순으로 전류를 인가하며, 상기 제5단위주기에서는 e, f, /a , /b, /c, /d순으로 전류를 인가하고, 상기 제6단위주기에서는 f, /a , /b, /c, /d, /e순으로 전류를 인가하며, 상기 제7단위주기에서는 /a , /b, /c, /d, /e, /f순으로 전류를 인가하고, 상기 제8단위주기에서는 /b, /c, /d, /e, /f, a순으로 전류를 인가하며, 상기 제9단위주기에서는 /c, /d, /e, /f, a, b순으로 전류를 인가하고, 상기 제10단위주기에서는 /d, /e, /f, a, b, c순으로 전류를 인가하며, 상기 제11단위주기에서는 /e, /f, a, b, c, d순으로 전류를 인가하고, 상기 제12단위주기에서는 /f, a, b, c, d, e순으로 전류를 인가하며, 제12단위주기가 끝나면 상기 제1단위주기를 반복하는 것을 특징으로 하는 일정출력을 갖는 다상모터.3. The method of claim 2,
The cycle is set to sequentially repeat a first unit cycle to a twelfth unit cycle,
The switching unit applies the current in the order of a, b, c, d, e, and f in the first unit period, and applies the current in the order of b, c, d, e, f, /a in the second unit period In the third unit period, the current is applied in the order of c, d, e, f, /a, /b, and in the fourth unit period, d, e, f, /a, /b, /c in the order A current is applied, and in the fifth unit period, the current is applied in the order of e, f, /a , /b, /c, /d, and in the sixth unit period, f, /a , /b, /c, Current is applied in the order of /d and /e, and in the seventh unit period, the current is applied in the order of /a , /b, /c, /d, /e, /f, and in the eighth unit period, /b , /c, /d, /e, /f, a current is applied in the order, and in the ninth unit cycle, the current is applied in the order of /c, /d, /e, /f, a, b, In the tenth unit period, current is applied in the order of /d, /e, /f, a, b, and c, and in the eleventh unit period, current is applied in the order of /e, /f, a, b, c, d and, in the twelfth unit period, applying a current in the order of /f, a, b, c, d, and e, and repeating the first unit period when the twelfth unit period ends. motor. 제1항에 있어서,
상기 스테이터코어의 서로 인접하는 일 측의 티스와 타 측의 티스 사이에는 각각 상기 로터코어의 중심을 향해 상기 티스보다 짧은 길이로 돌출되어 양측 티스에 각각 권선된 권선부에 의해 발생하는 자속을 유도하는 제1유도부가 형성되고,
상기 각 티스의 단부 양측에는 상기 제1유도부를 향해 각각 절곡되게 연장된 한 쌍의 제2유도부가 형성된 것을 특징으로 하는 일정출력을 갖는 다상모터.According to claim 1,
Between the teeth on one side and the teeth on the other side adjacent to each other of the stator core, each protrudes toward the center of the rotor core by a length shorter than the teeth to induce magnetic flux generated by the windings wound on both teeth. A first induction part is formed,
A polyphase motor having a constant output, characterized in that a pair of second induction portions respectively bent toward the first induction portion are formed on both sides of the end of each of the teeth. 제4항에 있어서,
상기 스테이터코어에는 상기 권선부에 의해 상기 티스와 상기 제1유도부를 따라 자속이 발생되게 유도하는 유도홀이 형성되고,
상기 유도홀은 상기 제1유도부와 대응되는 상기 스테이터코어의 가장자리 측에는 상기 스테이터코어를 관통하여 형성된 것을 특징으로 하는 일정출력을 갖는 다상모터.
5. The method of claim 4,
Induction holes are formed in the stator core to induce magnetic flux to be generated along the teeth and the first induction portion by the winding portion;
The induction hole is a polyphase motor having a constant output, characterized in that formed through the stator core on the edge side of the stator core corresponding to the first induction part.
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