KR20230079289A - 고효율 모터 - Google Patents

Abstract

권선수가 일정하고 그리고 일정 전압 인가시에, 2가닥 이상의 병렬회로의 계자권선에 흐르는 전류 합이 1가닥 계자권선에 흐르는 전류와 같게 하기 위해서는 병렬로 구성된 2가닥 이상의 각각 가닥의 권선수를 늘리면 된다.
상기 같게 흐르는 전류에서 권선수가 늘어난 병렬회로 계자권선의 자속은 1가닥의 계자권선 자속보다 증가하게 되고, 자계내에 도체에 작용하는 힘은 증가한 자속에 비례하므로, 1가닥의 계자권선으로 구성된 모터보다 2가닥 이상의 계자권선으로 구성된 모터의 효율은 증가하게 되며, 따라서 고효율 모터가 된다.

Description

고효율 모터{High efficent motor}

본 발명은 전기 에너지를 기계적 에너지인 회전력으로 구현하는 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계자권선에 의해 회전력을 발생시키는 모터에 관한 것이다.

모터(motor, 또는 전동기)의 종류에 따른 회전력의 발생은 유도 모터에서는 회전자계를 사용하고, 동기모터에서는 회전계자형을 사용하며, 직류모터에서는 고정자계를 사용한다.

이때, 고정자의 계자권선에 의해 발생하는 자속과 회전자의 자계 또는 회전자 전류와의 상호 작용에 의해 회전자의 회전 효율을 높일 수 있으며, 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다.

그에 대한 예로, 주식회사 효성의 ‘유도 전동기의 회전자 구조(등록특허: 10-1801125)’와 함정대, 엄대풍의 ‘고효율 모터(등록특허: 10-1718705)’가 등록되어 있다.

본 발명의 목적은 모터 계자권선에서의 같은 소비전력에도 발생하는 자속을 증대(increase)시켜서, 계자권선을 사용하는 유도모터, 동기모터, 직류모터의 효율을 높이는데 있다.

자계을 이용하여 회전시키는 모터에 있어서, 상기 모터의 자계를 형성시키는 계자 권선을 1개 이상의 병렬회로로 구성하는 특징을 갖는 고효율 모터이다.

일정 단면적을 갖는 계자 권선용의 에나멜 코일을 사용하고, 2가닥 이상을 사용하는 권선(winding)수와 1가닥을 사용하는 권선수를 일정하게 할 경우에, 2가닥 이상의 병렬회로인 계자권선의 합성 임피턴스(impedance)는 1가닥의 계자권선 임피이던스보다 작다.

상기와 같은 일정한 권선수에서, 2가닥 이상의 병렬회로로 구성된 계자권선과 1가닥으로 구성된 계자권선 각각의 단자에 일정 전압을 인가 했을 때, 2가닥 이상의 병렬회로로 구성된 전류의 합은 1가닥으로 구성된 계자권선에 흐르는 전류보다 더 많이 흐르게 된다.

상기의 2가닥 이상의 병렬회로로 구성된 계자권선과 1가닥으로 구성된 계자권선 각각의 단자에 일정 전압을 인가할 경우, 2가닥 이상의 병렬회로의 전류합과 1가닥에 흐르는 전류를 같게 하기 위해서는 병렬로 구성된 2가닥 이상의 각각의 가닥에 일정 권선수를 늘리면 된다.

상기 같게 흐르는 전류에서 권선수가 늘어난 병렬회로 계자권선의 자속은 1가닥의 계자권선 자속보다 증가하게 되고, 자계내에 도체에 작용하는 힘은 증가한 자속에 비례하므로, 1가닥의 계자권선으로 구성된 모터보다 2가닥 이상의 계자권선으로 구성된 모터의 효율은 증가하게 되며, 따라서 고효율 모터가 된다.

도 1은 본 발명에 따르는 고효율 모터를 설명하기 위한 Y결선 3상 유도모터의 한 예의 계자권선 회로도이다.

본 발명은 전기 에너지를 기계적 에너지인 회전력으로 구현하는 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계자권선에 의해 회전력을 발생시키는 모터에 관한 것이다.

모터(motor, 또는 전동기)의 종류에 따른 회전력의 발생은 유도 모터에서는 회전자계를 사용하고, 동기모터에서는 회전계자형을 사용하며, 직류모터에서는 고정자계를 사용한다.

이때, 고정자의 계자권선에 의해 발생하는 자속과 회전자의 자계 또는 회전자 전류와의 상호 작용에 의해 회전자의 회전 효율을 높일 수 있으며, 본 발명의 목적은 모터 계자권선에서의 같은 소비전력에도 발생하는 자속을 증대(increase)시켜서, 계자권선을 사용하는 유도모터, 동기모터, 직류모터의 효율을 높이는데 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 회로로 상세히 설명하며, 본 발명의 실시 예의 회로는 명세서에서의 설명과 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위한 것이고, 회로는 여러가지 형태로 변형될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 고효율 모터를 설명하기 위한 Y결선 3상 유도모터의 한 예의 계자권선 회로도이다.

도 1을 참조하면, 도 1은 Y결선 3상 유도모터 계자권선의 병렬 회로도(3)이고, 3상 전원은 R,S,T단자에 공급하며, 공급된 전력은 도선(2)을 통하여 각각의 계자 권선(1)에 공급되고, 각각의 Y결선 중성점과 중성점 사이는 도선(4)으로 연결한다.

△결선 3상 유도모터 계자권선의 병렬회로는 △결선 각각의 변이되고, 시작점과 끝점은 △결선 각각의 꼭지점이 되며, 동기모터 또는 직류모터 계자권선의 병렬회로의 시작점과 끝점은 계자권선의 시작점 그리고 끝점과 같다.

일정 단면적을 갖는 계자 권선용의 에나멜 코일을 사용하고, 2가닥 이상을 사용하는 권선(winding)수와 1가닥을 사용하는 권선수를 일정하게 할 경우에, 2가닥 이상의 병렬회로인 계자권선의 합성 임피턴스(impedance)는 1가닥의 계자권선 임피이던스보다 작다.

상기와 같은 일정한 권선수에서, 2가닥 이상의 병렬회로로 구성된 계자권선과 1가닥으로 구성된 계자권선 각각의 단자에 일정 전압을 인가 했을 때, 2가닥 이상의 병렬회로로 구성된 전류의 합은 1가닥으로 구성한 계자권선에 흐르는 전류보다 더 많이 흐르게 된다.

상기의 2가닥 이상의 병렬회로로 구성된 계자권선과 1가닥으로 구성된 계자권선 각각의 단자에 일정 전압을 인가할 경우, 2가닥 이상의 병렬회로의 전류합과 1가닥에 흐르는 전류를 같게 하기 위해서는 병렬로 구성된 2가닥 이상의 각각의 가닥에 일정 권선수를 늘리면 된다.

상기 같게 흐르는 전류에서 권선수가 늘어난 병렬회로 계자권선의 자속은 1가닥의 계자권선 자속보다 증가하게 되고, 자계내에 도체에 작용하는 힘은 증가한 자속에 비례하므로, 1가닥의 계자권선으로 구성된 모터보다 2가닥 이상의 계자권선으로 구성된 모터의 효율은 증가하게 되며, 따라서 고효율 모터가 된다.

1. 계자 권선.
2. 전기 공급 도선.
3. Y결선 3상 유도모터 계자권선의 병렬 회로도.
4. Y결선의 중성점과 중성점 사이를 연결하는 도선.

Claims (1)

1. 자계를 이용하여 회전시키는 모터에 있어서,
   상기 모터의 자계를 형성시키는 계자 권선을 1개 이상의 병렬회로로 구성하는 특징을 갖는 고효율 모터.

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