KR900007693B1 - 소형 동기 모터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

소형 동기 모터

제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 정면도.

제2도는 제1도의 우측면도.

제3도는 구동펄스를 표시한 펄스 파형도.

제4도는 제1도의 요부를 적출하여 표시한 일부 파단 정면도.

제5도는 제4도의 우측면도.

제6도는 비율 L/R과 변환율과의 관계를 표시한 특성도.

제7도는 실험에 사용한 고정자 및 회전자의 제원을 표시하기 의한 설명도.

제8도는 철심의 다른 예를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 철심 2 : 코일

5 : 철심 6 : 코일

본 발명은 높은 효율의 수정시계 등에 사용되는 소형 동기 모터에 관한 것이다.

근래, 예컨대 수정 시계에 있어서는, 여러면에서 저 소비 전류화가 추진되고 있으며, 예컨대 일본국 특허공개 공보 소50-129970호에 표시하는 바와같이, 고정자 및 회전자의 칫수비에 착안하여 이것을 일정범위내로 설정하므로써 저 소비 전류화를 도모하고저 한다.

상기 것에서는, 고정자 및 회전자의 칫수비를 최적치에 설치한 것이나, 이점만을 개량하여도 의연하게 만족할 수 있는 높은 효율화는 바랄 수 없으며, 종래의 수정 시계용 모터에서는 변환 효율이 20% 이하로 매우 낮은 것이었다.

본 발명의 목적은 높은 효율화를 도모하는데에 있다.

본 발명은, 철심의 코일을 감은 부분의 길이 L와 철심의 중심부에서 코일의 가장 외주까지의 두께 R와의 비를 10

L/R

40으로 하고, 또한 L을 30mm 이상으로 하도록 한 것이다.

제1도 및 제2도에 있어서, 1은 단면형상이 원형의 봉형의 철심으로, 이것에 직접 코일(2)을 감고있다. 감긴 코일(2)의 양단은 플라스틱제의 코일 테(3, 3)에 의해 끼워져 있다. 철심(1)의 양단부(1a, 1a)는 평탄한 면으로 되도록 프레스에 의해 압축되어 있다. 이 양단부(1a, 1a)와 고정자(4)의 양단부를 너트 고정시키므로써 양자를 자기적으로 접속하고 있다. 5는 예컨대 SmCo로 형성되는 고정자이다. 상기 모터의 코일(2)에는, 제3도와 같은 쌍극성 펄스를 교대로 공급하여 회전자를 180˚씩 회전시키는 것이다.

이상과 같은 모터에 있어서, 제4도 및 제5도에 도시하는 바와같이 철심(1)의 코일(2)의 감은 부분의 길이

과 철심의 중심부에서 코일의 가장 외주까지의 두께 R과의 비가 모터의 변환 효율 n과 상관 관계가 있는 것이 실험에 의해 확인되었다. 즉, 제6도에 도시하는 바와같이, 비 L/R을 10 이상으로 하므로써 변환 효율을 20% 이상으로 할 수가 있는 것이다.

단, 비 L/R를 무작정 크케하면, 코일 공정이 기술적으로 어렵게 되어, 가격상승의 요인으로 된다. 또한, L을 너무 길게하면, 자기 저항이 증대함과 동시에 누설 자속이 증가해, 자기 회로상 바람직하지 못하고, 소형하에 반해서, 구성상 불리하다.

또한, 철심을 너무 가늘게 하면, 자로가 포화할 위험성이 높아지는 것이다.

이상을 감안하여 보면, 10

L/R

40으로 설정하는 것이 가장 적합한 것임을 알 수 있다.

부가하여 말하면, 제6도에서 도시한 바와같이, 비 L/R이 40을 초과하여도, 변환 효율은 향상하지 않고, 장점은 발견할 수가 없는 것이다. 또한, 비 L/R이 10이하가 되면, 감은 것이 굵어져서, 코일 저항이 증대할 뿐만 아니라 감은 수가 유효하게 사용할 수가 없게 되어 변환 효율의 저하를 초래해 버리게 된다.

또한, 제6도의 특성은, 아래표의 제원의 모터를 사용해서 실험을 하므로서 얻어진 것이다. 아래표에 있어서, 공극, 이음폭, 퍼진 각 등과는 제7도에 도시한 바와같다.

단, 고정자, 회전자 등의 제원은 어떠한 것이라도 무방하며, 비 L/R을 상기한 범위로 설정하므로서 철심에서 가장 효율적으로 자속을 얻을 수가 있는 것이다.

그런데, 철심의 형상에 대해서는, 단면이 원형의 것에 한하지 않고, 예컨대 제8도와 같이 단면이 장방형의 철심(5)을 사용해도 좋다. 이 경우에는, 감은 코일(6)의 단면 형상도 원형은 아니므로, 철심(5)의 중심부에서 코일의 가장 외주까지의 두께 R과는, 철심의 중심부에서 가장 외주까지의 두께 a₁와 b₁와의 합의1/2을 말하는 것이다.

이 외에도 단면이 정방형의 것, 타원형의 것 등으로 형성은 관계없다. 이 경우에도, 철심의 중심부에서 코일의 가장 외주까지의 두께 R은 상기 장방형의 경우에 준해서 산출한다.

그런데, R과 철심의 반경 γ과의 1비 R/γ은 1.5 이상으로 하는 것이 바람직하다. 왜냐하면은, 철심의 반경에 대한 코일의 감은 부피가 너무 얇으면, 필요한 암페어 턴을 얻는데에 철심의 코일 감은 부분의 길이를 길게하지 않으면 아니되고, 소형화에 반대되게 되기 때문이다. 또한 철심의 단면이 장방형의 경우에는, 철심의 반경 γ은, 제8도의 장변의 반 a₀과 단변의 b₀과의 합의 1/2로 한다. 단면의 정방형, 타원형의 경우에도 이것에 준해서 산출한다.

또한, 본 발명을 클럭의 모터에 사용하는 경우에는, 철심의 코일 감은 부분의 길이

을 30mm 이상으로하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 클럭에 있어서는, 바늘이 크고, 밀봉성이 그다지 좋지 아니하므로, 먼지에 의한 정지 등의 위험성이 높고 출럭 토크를 크게 취할 필요가 있다. 거기에서, L을 30mm 이하로하여 먼저 조건 10

L/R

40을 만족시키기 위해서는, R을 3mm 이하로 하지 아니하면 아니되고, 이와같은 굵기로는 높은 변화 효율로 높은 출력 토크를 얻는 것은 매우 어려운 것이다. 즉, 저 소비 전류로 높은 토크를 얻으려면, 암페어 턴의 전류를 내려서 그 몫의 감은 수를 많게 하지 않으면 아니되나 이 경우 L이 짧으면, 철심을 가늘게 하여 감는 수를 많게 하지 않으면 안된다. 그러나, 철심을 가늘게하면, 자기적으로 포화하여버려, 효율이 저하한다. 그때문에, L은 너무 짧게 할 수 없고 클럭에 있어서는 30mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 단, 너무 길게하면, 소형화에 반하게 되므로 스스로 상한도 결정되는 것이다. 이제까지의 실험에 의하면, L을 42mm, R을 3.7mm, γ을 1.5mm 정도로 설정하는 것이 가장 바람직한 것을 알았다.

또한 상기 실시예에서는, 코일을 직접 철심에 감은 것에 대해서 설명을 하였으나, 철심을 삽입한 코일 보빈에 코일을 감은것에 사용하여도 좋다.

또한 상기한 예에서는, 철심과 고정자를 다른 부재로 형성하고, 양자를 너트 고정한 것을 사용하였으나, 철심과 고정자를 일체로 형성한 것을 사용해도 좋다.

또한, 본 발명은 와이머등 다른 기기의 모우터에도 적용이 된다.

본 발명에 의하면, 철심의 코일 감은 부분의 길이 L과 철심의 중심부에서 코일의 가장 외주까지의 두께 R과의 비가 10

L/R

40이 되도록 하였으므로, 저소비 전류로 높은 출력이 얻어지고, 높은 변환 효율의 모터를 얻을 수가 있다.

특히 클럭에 있어서는, L을 30mm 이상으로 하므로서, 필요한 출력 토크를 저 소비 전류로 얻을 수가 있고, 수명이긴 시계가 얻어진다.

Claims (2)

1. 코일(2)을 감은 철심(1)의 양단에 자기적으로 고정자(4)를 접속하고, 이 고정자 자극간에 회전자(5)를 설치하여 이루는 소형 동기 모터에 있어서, 상기 철심의 코일 감은 부분의 길이를 L, 상기 철심의 중심부에서 코일의 가장 외주까지의 두께를 R로 했을때, 10

   

   L/R

   

   40로 한 것을 특징으로 하는 소형 동기 모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 철심의 코일 감은 부분의 길이 L을 30mm 이상으로 한 것을 특징으로 하는 소형 동기 모터.

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