KR910003390B1 - Electric motor - Google Patents
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Abstract
Description
제 1 도 본 발명 변속 전동기의 분해사시도.1 is an exploded perspective view of the variable speed motor of the present invention.
제 2 도 본 발명 변속 전동기의 일부 절결사시도.2 is a partially cutaway perspective view of the present invention.
제 3 도 (a) (b) : 본 발명 고정자와 회전자간의 자기 분포를 나타낸 단면도.3 (a) and (b) are cross-sectional views showing the magnetic distribution between the stator and the rotor of the present invention.
제 4 도 (a) (b) : 본 발명의 일실시예를 보인 단면도.Figure 4 (a) (b): cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
제 5 도 본 발명 변속 전동기의 권선 결선상태를 보인 결선도.5 is a connection diagram showing a winding connection state of the variable speed motor of the present invention.
제 6 도 본 발명 변속 전동기에서 나타나는 파형도.6 is a waveform diagram of the variable speed motor of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 전동기 하우징 2 : 제1고정자1: motor housing 2: first stator
2' : 철심박판 2a, 2b, 2c : 자극2 ':
3 : 회전축 4 : 제2고정자3: rotation axis 4: second stator
4' : 철심박판 4a, 4b, 4c : 자극4 ':
5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e : 권선 6 : 제1회전자5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e: winding 6: first rotor
6' : 철심박판 7 : 제2회전자6 ': iron core thin plate 7: second rotor
7' : 철심박판 8, 9, 10, 11, 12, 13 : 도체권선7 ':
14, 14a : 단락링14, 14a: short ring
본 발명은 전원전압을 가변시킴으로써 전동기의 회전 속도를 가변할 수 있는 변속 전동기에 관한 것으로 특히 3상 전동기에 적용하여 전동기의 회전속도를 가변시킬 수 있는 변속 전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a variable speed motor that can vary the rotational speed of the motor by varying the power supply voltage, and more particularly, to a variable speed motor that can be applied to a three-phase motor to vary the rotational speed of the motor.
종래에는 회전자계를 이용하여 회전력을 발생 시킴으로써 전동기의 극수와 전원의 주파수에 의하여 전동기 회전수가 거의 고정되는 폐단이 있었다.Conventionally, there is a closed end in which the rotation speed of the motor is substantially fixed by the number of poles of the motor and the frequency of the power source by generating a rotational force by using the magnetic field.
따라서 전동기의 회전속도를 광범위하게 가변하려면 전동기의 극수나 전원주파수를 가변하거나 특수한 장치인 전자커플링, 웜기어, 기타 풀리등을 이용하여 전동기의 회전속도를 가변하는 방법이 있었으나 실제 전동기의 회전 속도를 가변시키는 효과보다는 부대설비의 구조가 크게 되어 전동기의 크기가 대형화될뿐만 아니라 효율도 떨어지고 고장도 많이 발생하는 문제점을 가지고 있었다.Therefore, in order to vary the rotational speed of the motor widely, there have been methods of varying the number of poles and power frequency of the motor or using a special device such as electronic coupling, worm gear and other pulleys to change the rotational speed of the motor. The structure of the auxiliary equipment is larger than the variable effect, so that the size of the electric motor is not only enlarged, but also the efficiency is lowered and a lot of failures occur.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 변속 전동기의 내측벽에는 3개의 자극을 가진 고정자를 제1과 제2 로 2분하여 설치하되 각각의 고정자 자극은 상호 엇갈리게 설치하고 회전자는 철심, 외측주위에 다수개의 도체권선을 관통시켜서 만든 것을 제1, 제2 회전자로 분리 설치하여 상기 제 1 및 제 2 고정자의 자극에 의하여 투사되는 자속으로 제1 회전자와 제2 회전자의 도체권선에 전류가 유도되도록 하고 이 도체권선의 전류와 각각의 고정자 자극에서 투사되는 자속으로 제1, 2의 회전자를 회전할 수 있도록 함으로써 전동기의 극수나 전원주파수에 관계없이 공급되는 전압의 가변에 의하여 저속에서 고속까지 무단 변속할 수 있게 한 것이다.In order to solve the above problems, the stator having three magnetic poles is installed on the inner wall of the variable speed motor in two portions, the first and second two stator poles alternately installed, and the rotors are iron core and outer circumference. The first and second rotors are formed by penetrating a plurality of conductor windings in the first and second rotors, and the currents are applied to the conductor windings of the first and second rotors by the magnetic flux projected by the magnetic poles of the first and second stators. By rotating the first and second rotors with the current of this conductor winding and the magnetic flux projected from each stator pole, it is possible to rotate at low speed due to the change of voltage supplied regardless of the number of poles or power frequency of the motor. It was designed to allow for variable speeds up to high speed.
이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제 1 도 내지 제 3 도 및 제 5 도에 도시한 바와 같이 전동기 하우징(1)의 내측벽에는 철심박판(2')(4')을 적층하여 회전축(3)의 방향으로 제1고정자(2) 및 제2고정자(4)로 분리 설치하되 상기 제1고정자에는 자극(2a)(2b)(2c)이 제2고정자(4)에는 자극(4a)(4b)(4c)이 각 기 120°간격으로 형성하여 제1고정자(2)의 자극(2a)(2b)(2c)사이에 제2고정자(4)의 자극(4a)(4b)(4c)이 위치하도록 상호 엇갈리게 하고 각 자극(2a)(2b)(2c)(4a)(4b)(4c)에는 각각 권선(5)(5a)(5b)(5c)(5d)(5e)을 감아 제5도에 도시한 바와 같이 결선하며 한편 상기 회전축(3)에는 상기 제1고정자(2)와 제2고정자(4)에 각각 대응되도록 철심박판(6')(7')을 적층하여 제1회전자(6)와 제2회전자(7)로 분리 축착하되 제1회전자(6) 및 제2회전자(7)에는 도체권선(8)(9)(10)(11)(12)(13)을 각각 관통시켜서 도체권선(9)(11)(13)은 제1고정자(2)의 자극(2a)(2b)(2c)에 도체권선(8)(10)(12)은 제2고정자(4)의 자극(4a)(4b)(4c)에 각각 대칭되도록 하며 상기 제1회전자(6)와 제2회전자(7)의 양끝단에는 단락링(14)(14a)을 복착하여 제1회전자(6)와 제2회전자(7)를 관통한 도체권선(8)(9)(10)(11)(12)(13)을 단락되도록 구성한 것이다.As shown in FIGS. 1 to 3 and 5,
제 5 도는 본 발명 전동기의 고정자에 감겨진 권선의 결선도로써 권선(5)(5e), 권선(5b), (5d), 권선(5a)(5c)을 각각 직열로 하여 Y 결선하되 권선(5)(5e)에는 A상을 권선(5b)(5d)에는 B상을 권선(5a)(5c)에는 C상을 연결하였다.5 is a connection diagram of a winding wound on the stator of the electric motor of the present invention. The
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above are as follows.
먼저 전원입력단자(ABC)로부터 전원을 공급하여 전동기의 제1고정자(2)의 권선(5)(5a)(5b)에 각각 A상, B상, C상을 제2고정자(4)의 권선(5c)(5d)(5e)에는 각각 C상, B상, A상을 인가하면 제1고정자(2)의 자극(2a)(2b)(2c)에서는 권선(5)(5a)(5b)는 제2고정자(4)의 자극(4a)(4b)(4c)에서는 권선(5c)(5d)(5e)에의하여 제 6 도의 (a)에 도시한 바와 같은 각 상에 상응하는 맥동자속(a)(b)(c)가 발생되는데 이들중 제1고정자(2)의 자극(2a)(2c) 및 제2고정자(4)의 자극(4a)(4c)에 대하여만 설명하면 다음과 같다.First, power is supplied from the power input terminal ABC to winding the phases A, B, and C of the second stator 4 to the
상기 제1고정자(2)의 자극(2e)에서는 권선(5)에 의하여 맥동자속(a)이 제 1 도의 (A)에 도시한 점선과 같은 화살표 방향 즉 제1고정자(2)의 자극(2b)와 자극(2c)로 각각 연결되는 자기 회로가 구성되게 된다.In the magnetic pole 2e of the
따라서 맥동자속(a)은 제1회전자(6)의 도체권선(8) 단락링(14) 도체권선(10) 제2회전자(7)의 도체권선(10) 단락링(14a) 도체권선(8)으로 연결된 폐권선내에서 맥동하기 때문에 렌즈의 법칙에 의하여 제1회전자(6) 및 제2회전자(7)의 도체권선(8)(10)에 유도전류가 흐르게 된다.Therefore, the pulsating magnetic flux a is the conductor winding 8 of the
이 유도전류는 상기 제1고정자(2)의 권선(5)에 의한 맥동자속(a)보다 90°위상차가 있는 제6도(b)의 파형(a')이 나타나게 된다.The induced current has a waveform (a ') in FIG. 6 (b) which is 90 ° out of phase with the pulsating magnetic flux a caused by the winding 5 of the
그리고 제1고정자(2)의 자극(2c)에서는 제 6 도(a)의 맥동자속(b)이 제 3 도의 (A)속에 도시한 화살표방향 즉 제1고정자(2)의 자극(2c)에서 자극(2a)와 자극(2b)으로 자기 회로가 구성되게 되어 이 맥동자속(b)은 제1회전자(6)의 도체권선(8) 단락링(14) 도체권선(12) 제 2 회전자(7)의 도체권선(12) 단락링(14a) 도체권선(8)으로 연결되는 폐권선내에서 맥동됨으로 제1회전자(6) 및 제2회전자(7)의 도체권선(8)(12)에 유도전류가 흐르게 되고 이 유도전류는 제6도(b)의 파형(b')이 나타나게 된다.In the
따라서 제1회전자(6) 및 제2회전자(7)의 도체권선(8)에 유도되는 전류는 자극(2a)의 권선(b)에 의한 자속(a)에 의하여 유도된 전류와 자극(2c)의 권선(5b)에 의한 자속(b)에 의하여 유도된 전류와의 2개 합성으로서 이 2개 전류는 방향이 정반대임으로 전류는 제 6 도(d)에 도시한 파형(a'-b')이 나타나게 되고 이파형은 제 6 도(a)의 파형(c)과 동위상이다. 이어서 제2회전자(7)의 도체권선(8)과 대치되어 있는 제2고정자(4)의 자극(4a)의 권선(5c)에 제1회전자(6)의 도체권선(8)에서 발생되는 합성 유도전류(a'-b')과 동위상인 제 6 도(a)의 파형(c)인 자속을 가하게 되면 합성유도전류(a'-b')가 흐르는 도체권선(8)과 제2고정자(4)의 자극(4a) 자속간에는 플레밍의 왼속법칙에 의하여 제 6 도의 (d)에 도시한 파형[c(a'-b')]에 상응한 회전력이 발생하게 된다.Therefore, currents induced in the conductor windings 8 of the
한편 상기 제2고정자(4)의 자극(4a)에서 발생되는 자속(c)은 제 3 도의 (B)에 도시한 점선과 같은 화살표 방향 즉 제2고정자(4)의 자극(4a)에서 자극(4b)와 자극(4c)으로 각각 연결되는 자기 회로가 구성되어 맥동자속(c)은 제2회전자(7)의 도체권선(13) 단락링(14a) 도체권선(9) 제1회전(6)의 도체권선(9) 단락링(14) 도체권선(13)으로 연결되는 폐권선내에서 맥동됨으로 도체권선(13) (9)에서는 유도전류가 흐르게 되고 이 유도전류는 상기 제2고정자(4)의 권선(5c)에 의한 맥동자속(c)보다 90°위상차가 있는 제 6 도(b)의 파형(c')이 나타나게 된다.On the other hand, the magnetic flux c generated by the magnetic pole 4a of the second stator 4 is the direction of the arrow as shown by the dotted line shown in FIG. 4b) and a magnetic circuit connected to the magnetic poles 4c, respectively, so that the pulsating magnetic flux c is the
그리고 제2고정자(4)의 자극(4c)에는 제 6 도(a)의 파형(a)이 제 3 도의 (B)에 도시한 화살표 방향 즉 제2고정자(4)의 자극(4c)에서 자극(4a)와 자극(4b)으로 자기회로가 구성되어 맥동자속(a)은 제2회전자(7)의 도체권선(13) 단락링(14a) 도체권선(9) 제1회전자(6)의 도체권선(9) 단락링(14) 도체권선(13)에 유도전류가 흐르게 되고 이 유도전류는 제 6 도(b)의 파형(a')이 나타나게 된다.In the magnetic pole 4c of the second stator 4, the waveform a of FIG. 6 (a) is stimulated in the direction of the arrow shown in FIG. 3 (B), that is, in the magnetic pole 4c of the second stator 4. The magnetic circuit is composed of the
따라서 제2회전자(7) 및 제1회전자(6)의 도체권선(13)에 유도되는 전류는 자극(4a)의 권선(5c)에 의한 자속(C)이 유도될때와 자극(4c)의 권선(5e)에 의한 자속(a)이 유도될때와는 방향이 상반되므로 제2회전자(7) 및 제1회전자(6)의 도체권선(13)에 흐르는 합성전류는 제 6 도(c)에 도시한 파형(c'-a')이 나타나고 이 파형은 제 6 도(a)의 파형(b)과 동위상이다. 이어서 제1회전자(6)의 도체권선(13)과 대치되어 있는제1고정자(2)의 자극(2c)의 권선(5b)에 제2회전자(7)의 도체권선(13)에서 발생되는 합성유도전류(c'-a')와 동위상인 제 6 도(a)의 파형(b)인 자속을 가하게 되면 합성유도전류(c'-a')가 흐르는 도체권선(13)과 제1고정자(2)의 자극(2c)간에는 플레밍의 왼속법칙에 의하여 제 6 도(d)에 도시한 파형[b(c'-a')]에 상응하는 회전력이 계속 발생하게 되는 것이다.Therefore, the currents induced in the conductor windings 13 of the
제 4 도는 본 발명의 일 실시예도로서 본 발명의 제1고정자(2)의 자극(2a)(2b)(2c) 및 제2고정자(4)의 자속(4a)(4b)(4c)을 3의 배수인 6극으로 형성하여서 된 것으로 이하 동작과정은 본 발명에서 설명한 것과 동일하다.4 is a diagram illustrating an embodiment of the present invention, in which
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 제1고정자의 자속에 의하여 제1회전자의 도체권선에 유도된 전류는 제2회전자의 도체권선에도 흐르게하여 제2회전자의 도체권선과 각각 대치되어 있는 제2고정자의 자극에 의한 자속으로 회전력을 발생하게 하고 또한 제2고정자의 자속으로 제2회전자의 도체권선에 유도된 전류가 제1회전자의 도체권선에도 흐르게 하여 제1고정자의 자극에 의한 자속으로 회전력을 발생시켜 계속 회전하게 함으로써 별도의 회전속도 제어장치 없이도 자속에 의하여 회전속도를 가변할 수 있고 또한 구조가 간단하여 이에 따른 전력 낭비가 없고 효율도 높아 경제적이며 특히 극수나 전원 주파수에 관계없이 회전속도를 저속에서 고속까지 무단 변속할 수 있는 장점을 제공해 줄 수 있는 것이다.As described above, in the present invention, the current induced in the conductor winding of the first rotor by the magnetic flux of the first stator also flows in the conductor winding of the second rotor, and is respectively replaced with the conductor winding of the second rotor. The magnetic flux generated by the magnetic pole of the stator causes the rotational force to be generated, and the current induced in the conductor windings of the second rotor by the magnetic flux of the second stator also flows into the conductor winding of the first rotor so that the magnetic flux by the magnetic poles of the first stator By generating the rotational force to continue to rotate, the rotational speed can be changed by the magnetic flux without a separate rotational speed control device, and the structure is simple, there is no waste of power and efficiency is high and economical, especially regardless of the number of poles or power frequency It can provide the advantage of continuously changing the speed from low to high speed.
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KR1019880010736A KR910003390B1 (en) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | Electric motor |
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KR1019880010736A KR910003390B1 (en) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | Electric motor |
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Family
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Family Applications (1)
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KR1019880010736A KR910003390B1 (en) | 1988-08-24 | 1988-08-24 | Electric motor |
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1988
- 1988-08-24 KR KR1019880010736A patent/KR910003390B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR900004080A (en) | 1990-03-27 |
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