KR930011834B1 - 무정류자 직류전동기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

무정류자 직류전동기

제1도는 종래 전동기의 구성을 나타낸 것으로,

제1a도는 전체 구성을 나타낸 종단면도.

제1b도는 인쇄회로기판과 코일의 구성을 나타낸 평면도.

제2도는 본 발명의 구성도로서,

제2a도는 전체 구성을 나타낸 종단면도.

제2b도는 인쇄회로기판과 코일의 구성을 나타낸 평면도.

제3도는 종래 직류전동기와 본 발명의 특성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정자 1a : 코일

2 : 회전자 3 : 인쇄회로기판

본 발명은 무정류자 직류전동기에 관한 것으로, 특히 박형전동기에서 인쇄회로기판을 반원형으로 하여 구동용 코일을 비대칭적으로 구성함으로써 보다 많는 코일을 권선토록 하는등 전동기의 성능을 향상시키고 소비전력을 줄이도록 한것이다.

일반적으로 직류전동기는 토크를 발생시키는 마그네트(2a)을 포함한 회전자(2)와 코일(1a)이 권선된 고정자(1) 사이에 회전속도 검출장치인 인쇄회로기판(3)을 설치하여 구성하는바, 지금까지는 첨부도면 제1도에 도시된 바와 같이 회전속도검출용 인쇄회로기판(3)이 원형으로 형성되어 코일(1a)이 권선된 고정자(1)의 상면 전체에 안착되었다.

이와 같이 구성된 직류전동기는 고정자(1)에 권선된 코일(1a)에 전원을 인가하면 각 코일(1a)에 자속이 형성되어 회전자(2)를 구동시키게 되고 이때 회전속도의 제어는 기준신호와 회전속도검출용 인쇄회로기판(3)의 출력신호와의 위상차를 비교해서 제어하게 된다. 그러나 상기한 구성에서는 코일(1a)이 권선되는 공간이 한정되기 때문에 전동기의 회전토크(Torque)를 향상시키기 위하여 많은 구동전력을 필요로 하는등 전동기의 성능이 약화되는등 전동기를 박형으로 구성하는데 많은 어려움이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 제결함을 감안하여 전동기의 회전속도를 검출하는 인쇄회로기판을 코일이 권선된 고정자의 절반만큼 구성하고 나머지 부분에는 인쇄회로기판의 높이만큼 코일을 더 권선하여 좌,우의 코일을 서로 비대칭되게 구성하므로써 전동기의 성능을 향상시키고 소비전력을 줄이도록 함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부도면 제2도에 의거 상세히 설명하면 베어링하우징(4)이 설치된 고정자(1) 상부에 원주상으로 다수의 코일(1a)을 감아서 고정자(1)를 구성한 후, 상기 고정자(1)의 베어링 하우징(4)에 축설된 회전축(5)에는 마그네트(2a)가 상기 코일(1a)과 대향토록 착설된 회전자(2)를 측착하고, 상기 고정자(1)의 코일(1a) 상면에 회전속도 검출용 인쇄회로기판(3)을 안착하여 모터의 회전속도를 제어토록 함에 있어서, 상기 고정자(1) 상면에 감긴 다수의 코일(1a)을 절반으로 구획하여 상면에 반원형으로 구성된 회전속도검출용 인쇄회로기판(3)을 안착하고 나머지 부분은 인쇄회로기판(3)의 두께만큼 더많은 코일(1a)을 권선하여 서로 비대칭되게 구성함으로써 회전토크를 향상시키고 소요전력을 감소토록 구성한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명을 그 실시예에 따라 설명하면, 영구자석형 전동기에서 전동기의 성능은 영구자석의 크기와 고정자에 권선된 코일의 체적(권선수)에 비례하는 것으로 이를 공식으로 표현하면 다음과 같다.

T=K_T×I(T:토크, Kr; 토그상수, I : 전류)

Kr∝B×Z(B : 자속밀도, Z : 도체수)

상기 식에서 Kr 는 전동기의 성능을 나타내는 토크상수이므로 일정한 정수를 갖는다. 그러므로 영구자석의 두께와 자속밀도가 비례하여 전동기의 체적을 줄이면 그만큼 자속밀도가 떨어져 전동기의 성능 또한 저하되며, 전동기의 체적을 증대시키면 자속밀도가 상승되어 전동기의 성능이 향상되는등 전동기의 성능은 전체 체적에 비례하여 증기 또는 감소되는 것이다.

상기한 바와 같이 전동기의 성능, 즉 구동력을 향상시키기 위해서는 전동기의 코일을 보다 많이 권선하는 방법밖에 없는바, 본 발명에서는 일정한 체적하에서 코일의 권선량을 증가시키기 위하여 회전속도검출용 인쇄회로기판(3)을 절반으로 줄이고 그 체적만큼의 공간을 확보하여 코일(1a)의 권선량을 증가시켰으므로 토그상수(Kr)는 도체수(Z)에 비례함으로 동일한 체적에서도 토크는 커지게 된다. 또한 첨부도면 제3도에 도시된 바와 같이 전동기는 전력부하(P지점)에서 운전되는바 전류와 토크의 기울기는 1/Kr이므로 본 발명에서는 Kr가 커지기 때문에 상대적으로 기울기가 작어져서 h만큼 소요전류가 감소하게 된다.

상기한 실시예에서 설명한 바와 같이 본 발명은 동일한 체적내에서 코일(1a)의 권선량을 증가시킴으로서 전동기의 성능을 보다 향상시킴을 물론 소비전력을 감소함으로써 에너지 절약 차원에서 보다 큰 효과를 얻을 수 있다.

즉, 고정자(1)에 권선된 코일(1a)에 전류를 공급하면 코일(1a)이 자화되면서 회전자(2)의 마그네트(2a)사이에 발생되는 자속으로 회전자(2)가 회동하게 되는데 이때 고정자(1)에 형성된 코일(1a)의 절반이 회전속도 검출용 인쇄회로기판(3)이 설치되었던 공간만큼 더많은 설치공간을 확보하여 많은 코일이 권선되었기때문에 동일 체적하에서 보다 많은 자속밀도를 구성하는등 전동기의 성능이 향상되면서도 소요전력을 감소하는 것이다.

Claims (1)

1. 전동기의 고정자(1)와 회전자(2) 사이에 설치되어 회전자(2)의 회전속도를 검출토록 하는 인쇄회로기판(3)을 반원형으로 형성하여 공간을 크게하여 고정자(1)의 코일(2a) 권선량을 증가토록 함으로써 전동기의 성능을 향상토록 함을 특징으로하는 무정류자 직류전동기.