KR970004568B1

KR970004568B1 - 영구자석회전기의 착자(着磁)방법

Info

Publication number: KR970004568B1
Application number: KR1019930028959A
Authority: KR
Inventors: 요시하루 시다; 아키노리 히가시데
Original assignee: 가부시키가이샤 도시바; 사토 후미오
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-22
Publication date: 1997-03-29
Also published as: TW234194B; JPH06253508A; KR940016301A; CN1090097A; CN1044540C; US5424902A

Abstract

요약 없음.

Description

영구자석회전기의 착자(着磁)방법

제1도는 본 발명의 한 실시예인 고정자 및 회전자의 구성과 착자시에 발생하는 기자력을 나타내는 도면.

제2도는 동 실시예에 있어서의 회전자의 구성도.

제3도는 동 실시예에 있어서의 고정자의 슬롯과 상권선의 대응을 나타내는 도면.

제4도는 동 실시예에 있어서의 상권선과 위치결정전원의 접속을 나타내는 도면.

제5도는 동 실시예에 있어서의 고정자 및 회전자의 구성과 위치결정시에 발생하는 기자력을 나타내는 도면.

제6도는 동 실시예에 있어서의 상권선과 착자전원의 접속을 나타내는 도면.

제7도는 동 실시예에 있어서의 착자전류를 나타내는 도면.

제8도는 동 실시예에 있어서의 상권선과 보조적인 위치결정전원의 접속을 나타내는 도면.

제9도는 제8도의 접속에 의하여 발생하는 기자력을 나타내는 도면.

제10도는 동 실시예에 변형예에 있어서의 고정자 및 회전자의 구성과 착자시에 발생하는 기자력을 나타내는 도면.

제11도는 동 변형예에 있어서의 고정자의 슬롯과 상권선의 대응을 나타내는 도면.

제12도는 동 변형예에 있어서의 고정자 및 회전자의 구성과 위치결정시에 발생하는 기자력을 나타내는 도면.

제13도는 동 변형예에 있어서의 회전자의 구체적인 구성을 나타내는 분해사시도.

제14도는 동 실시예가 포함된 압축기의 구성을 나타내는 단면도.

제15도는 제14도의 압축기내에 영구자석회전기에 대한 착자를 하는 방식을 나타내는 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 고정자2 : 상권선

3 : 회전자4 : 회전축

5 : 요크6 : 영구자석

7 : 외부테두리8 : 연결부

10 : 위치결정전원20 : 착자전원

본 발명은 회전자에 영구자석을 갖는 영구자석회전기의 착자방법에 관한 것이다.

공기조화기에 있어서는 에너지절약의 관점에서 압축기모터의 가변속화가 보통으로 되어 있다. 이와같은 가변속모터의 예로써 회전자에 영구자석을 갖는 영구자석회전기가 있다.

영구자석회전기에 있어서, 회전자의 영구자석은 자성가루가 굳어져서 성형되는 것이기 때문에 처음에는 자극을 갖고 있지 않고 제조완료후에 이루어지는 착자처치에 의하여 비로소 자극이 형성된다.

이 착자시에는 자극이 어긋나지 않도록 영구자석의 축과 고정자권서의 기자력의 축을 일치시킬 필요가 있다. 만일 양자의 축이 어긋난채 착자가 이루어지면 착자량이 불충분하게 되어 운전효율의 저하를 초래하고, 또 회전자의 위치검출시에 오차가 발생한다. 이렇게 되면 운전중에 탈조(脫調)가 발생하거나 기동을 할 수 없게 되는등의 불합리를 발생시킨다. 나아가서는 이상전류가 흘러서 구동측의 인버터회로에서 소자파괴를 일으킬 염려가 있다.

그래서 착자전에 영구자석의 축과 고정자권선의 기자력의 축이 일치하도록 위치맞춤이 이루어진다.

영구자석의 축과 고정자권선의 기자력의 축과의 위치맞춤은 종래 기계적 방법에 의존하고 있으며 정밀도가 충분하지 않다는 문제가 있다.

본 발명은 상기의 사정을 고려한 것으로 그 목적으로하는 바는 영구자석의 축과 고정자권선의 기자력의 축을 확실히 일치시킴과 동시에 보다 정밀하게 일치시킬 수 있고 이에 따라 영구자석에 대한 적정한 착자를 가능하게 하고 충분한 착자량을 확보하여 운전효율의 향상을 도모하는 동시에 회전자에 대한 보다 정밀한 위치검출이 가능하게 되는 영구자석회전기의 착자방법을 제공하는 것에 있다.

특허청구범위 제1항의 영구자석회전기의 착자방법은 고정자의 권선에 위치결정전류를 흘리고 이 위치결정전류에 의하여 발생하는 기자력과 회전자의 연결부의 흡인작용에 의해 회전자를 기준위치로 회동시키고 그후 고정자의 권선에 착자전류를 흘려서 각 영구자석을 착자한다.

특허청구범위 제2항의 영구자석회전기의 착자방법은 고정자의 제1상권선에서 제2 및 제3상권선으로 분류(分流)시켜서 위치결정전류를 흘리고 이 위치결정전류에 의하여발생하는 기자력과 회전자의 연결부의 흡인작용에 의해 회전자를 기준위치로 회동시키고 그후 고정자의 제2 및 제3상권선을 통하여 착자전류를 흘려서 각 영구자석을 착자한다.

특허청구범위 제3항의 영구자석회전기의 착자방법은 고정자의 제2 및 제3상권선을 통하여 위치결정전류를 흘리고 이 위치결정전류에 의하여 발생하는 기자력과 회전자의 연결부와의 흡인작용에 의해 회전자를 소정 위치로 회동시키고 다음으로 고정자의 제1상권선에서 제2 및 제3상권선으로 분류시켜서 위치결정전류를 흘리고 이 위치결정전류에 의하여 발생하는 기자력과 회전자의 연결부와의 흡인작용에 의해 회전자를 기준위치로 회동시키고 그후 고정자의 제2 및 제3상권선을 통하여 착자전류를 흘리고 각 영구자석을 착자한다.

특허청구범위 제1항의 영구자석회전기의 착자방법에서는 위치결정전류에 의하여 회전자가 기준위치로 회동하고 그후 착자전류에 의하여 각 영구자석이 착자된다.

특허청구범위 제2항의 영구자석회전기의 착자방법에서는 위치결정전류가 고정자의 제1상권선에서 제2 및 제3상권선으로 분류하여 흐름에 따라 회전자가 기준위치로 회동하고 그후 착자전류가 고정자의 제2 및 제3상권선을 통하여 흐름에 따라 각 영구자석이 착자된다.

특허청구범위 제3항의 영구자석회전기의 착자방법에서는 우선 위치결정 전류가 고정자의 제2 및 제3상권선을 통하여 흐름에 따라 회전자가 소정 위치로 회동하고 다음으로 위치결정전류가 고정자의 제1상권선에서 제2 및 제3상권선으로 분류하여 흐름에 따라 회전자가 기준위치로 회동하고 그후 착자전류가 고정자의 제2 및 제3상권선을 통하여 흐름에 따라 각 영구자석이 착자된다.

이하 본 발명의 한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

제1도에 있어서 "1"은 고정자이고 이 고정자(1)의 내주의 슬롯에 복수의 상권선(2)이 장착된다. 이 고정자(1)의 내측에 회전자(3)가 설치된다.

고정자(3)는 제2도에 단면을 나타내는 바와같이 중심의 회전축(4)의 주위에 요크부(5)를 설치하고 그 요크부(5)의 주위에 복수, 예를들어 4개의 영구자석(6)을 설치하고 이들 영구자석(6)의 주위를 외주링으로 덮는 동시에 각 영구자석(6)의 경계위치에 연결부(8)를 설치한 것이다. 연결부(8)는 전자 강판재질이며 요크부(5)와 외주링(7)을 자기적으로 연결하는 작용을 한다.

각 영구자석(6)은 자성분(磁性分)이 굳어져서 성형되는 것으로 제조시는 아직 자극을 갖고 있지 않고 제조후의 후술하는 착자처치에 의하여 처음으로 자극이 형성된다.

또한 서로 마주하는 2개의 영구자석(6,6)의 원주의 중심을 지나는 축을 A-A선으로, 나머지의 서로 마주하는 2개의 영구자석(6,6)의 원주의 중심을 지나는 축을 B-B선으로 나타내고 있다.

고정자(1)의 상권선(2)은 유사 4극 3상권선이며 제3도 및 제4도에 나타내는 바와같이 중성점(29)을 중심으로 성형(星形)결선된 제1상권선(2u), 제2상권선(2v), 제3상권선(2w)으로 이루어진다. 또한 "1a"는 슬롯, 숫자는 슬롯번호이다. Tu, Tv, Tw는 권선단자이다.

다음으로 작용을 설명한다. 제4도에 나타내는 바와같이 단자(Tu)와 단자(Tv)(Tw)의 사이에 위치결정전원(10)을 접속하고 그 위치결정전원(10)을 ON한다. 그러면 위치결정전원(10)에서 20V 내지 30V의 직류전압이 발생되고 위치결정전류(Ia)가 상권선(2u)에서 상권선(2v)(2w)으로 분류하여 흐른다.

위치결정전류(Ia)가 흐르면 제5도에 굵은선 화살표시로 나타내는 기자력이 고정자(1)에 발생한다. 상기 기자력의 축을 A'-A'선 및 B'-B'선으로 나타낸다.

고정자(1)에 기자력이 발생하면 그것과 외전자(3)의 연결부(8) 사이에 흡인 작용이 일어나고 회전자(3)가 회동한다. 이 회동은 기자력의 축(A'-A'선, B'-B'선)과 연결부(8)가 일치한 지점에서 멈춘다. 이대 회전자(3)은 기준 위치에 있으며 제5도와 같이 기자력의 축(A'-A'선, B'-B'선)에 대하여 각 영구자석(6)의 중심축(A-A선, B-B선)이 직교한 상태가 된다. 이것으로 위치결정이 완료된다.

위치결정이 완료되었으면 제6도에 나타내는 바와같이 단자(Tv)와 단자(Tw) 사이에 착자전원(20)을 접속하고 그 착자전원(20)을 ON한다. 그러면 착자전원(20)에서 800V 내지 900V의 직류전압이 순간적으로 발생되고 상권선(2v)에서 상권선(2w)에 걸쳐서 제7도에 나타내는 착자전류(Ib)가 흐른다.

착자전류(Ib)가 흐르면 제1도에 굵은선 화살표시로 나타낸는 기자력이 고정자(1)에 발생한다. 이 기자력은 각 영구자석(6)의 축(A-A선, B-B선)과 대응하고 있으며 이에 따라 서로 마주하는 2개의 영구자석(6)이 S극, 나머지의 서로 마주하는 2개의 영구자석(6)이 N극에 착자된다.

이와같이 회전자(3)를 우선 위치결정전류(Ia)에 의하여 기준위치로 회동시키고 그후 착자전류(Ib)에 의하여 각 영구자석(6)을 착자함에 따라 각 영구자석(6)의 축과 고정자권선의 기자력의 축을 확실히 일치시킴과 동시에 보다 정밀하게 일치시킬 수 있고 이에 따라 각 영구자석(6)에 대한 적정한 착자가 가능하게 된다. 그리고 이 적정한 착자에 의해 충분한 착자량이 확보되어 운전효율을 향상하고자함과 동시에 회전자(3)에 대한 보다 정밀한 위치검출이 가능하게 된다.

그런데 위치결정전에 기자력의 축(A'-A'선, B'-B'선)에 대하여 연결부(8)가 각각 45도의 위치에 남아있는 일이 있다. 이 경우 연결부(8)에 작용하는 흡인작용이 좌우방향으로 균형을 이루고 회전자(3)가 회동하지 않는 경우가 발생한다. 이 경우 위치결정을 할 수 없다.

그래서 이와같은 불합리를 해소하는 방법으로써 우선 제8도에 나타내는 바와같이 단자(Tv)와 단자(Tw) 사이에 위치결정전원(10)을 접속하고 상권선(2v)에서 상권선(2w)에 걸쳐서 위치결정전류(Ic)를 흘린다. 이렇게 하여 제9도에 나타내는 바와같이 회전자(3)를 소정위치로 어긋나게 하여 연결부(8)에 작용하는 흡인작용의 균형을 일단 깨뜨리고 그후 제4도에 나타낸 접속에 의해 기준위치에 대한 본래의 위치결정을 실시한다.

또한 상기 실시예에서는 고정자(1)의 상권선(2)이 유사 4극 3상권선의 경우를 예로 설명했지만 통상의 4극 3상권상의 경우에도 똑같이 실시가능하다. 이것을 제10,11 및 12도에 나타낸다.

제10도는 착자전류에 의하여 발생하는 기자력을 나타내고 제11도는 고정자(1)의 슬롯과 상권선(2)의 반응을 나타내고 제12도는 위치결정 전류에 의하여 발생하는 기자력을 나타내고 있다.

그런데 회전(3)는 제13도에 나타내는 바와같이 여러장의 원형판(11)을 적층하고 그 적층체의 축방향 양단에 단판(端板)(12)을 설치한 것이다.

원형판(11)은 영구자석(6)을 삽입하기 위한 4개의 삽입구멍(21)을 둘레 테두리부에 갖고 회전축(4)을 삽입하기 위한 삽입구멍(22)을 중앙부에 갖고 그 삽입구멍(13)의 주위(요크브(5))에 4개의 리벳삽입구멍(23)을 갖는다. 단판(12)도 회전축(4)을 삽입하기 위한 삽입구멍(22) 및 리벳삽입구멍(23)을 갖는다.

조립에 있어서는 원형판(11)을 적충하고 4개의 삽입구멍(21)에 각각 영구자석(6)을 삽입하고 적층체의 축방향 양단에 단판(12)을 배치하고 4개의 리벳삽입구멍(23)에 각각 리벳을 삽입하여 그 리벳을 박는 것으로 전체를 고정한다.

또 이와같이하여 구성되는 영구자석회전기는, 예를 들어 제14도에 나타내는 바와같이 공기조화기용의 압축기에 사용된다.

제14도에 있어서, "31"은 압축기의 케이싱이다. 이 케이싱(31)내의 바닥부에 압축기부(32)가 설치되고 그 압축기부(32)의 윗쪽부에 영구자석 회전기가 놓이게 된다.

영구자석(6)의 착자는 제15도에 나타내는 바와같이 해당 영구자석 회전기가 케이싱(31)에 편입된 상태로 이루어진다. 즉 케이싱(31)이 이동대에 얹어져서 이동하는 사이 상권선(2)에서 도축되어 있는 구출선(口出線)의 단자(33a)가 단자부착부재(34)에 장착된다. 그리고 단자부착부재(34)가 케이싱(31)의 상부개구에 부착되고 그 상태에서 단자(33a)를 통하여 착자가 이루어진다.

이상 서술한 바와같이 본 발명에 따르면 위치결정전류에 의하여 회전자를 기준위치로 회동하고 그후 착자전류에 의하여 각 영구자석을 착자하도록 했기 때문에 영구자석의 축과 고정자권선의 기자력의 축을 확실히 일치시킴과 동시에 보다 정밀하게 일치시킬 수 있고 이에 따라 영구자석에 대한 적정한 착자를 가능하게 하고 충분한 착자량을 확보하여 운전효율의 향상을 도모할 수 있는 동시에 회전자에 대한 정밀도 좋은 위치검출이 가능하게 되는 영구자석 회전기의 착자방법을 제공할 수 있다.

Claims

요크부의 주위에 설치된 복수의 영구자석과, 이들 영구자석의 주위에 설치된 외주링, 각 영구자석의 경계위치에 설치되어 요크부와 외주링을 연결하는 연결부를 갖는 회전자와, 복수의 상권선을 갖는 고정자로 이루어지는 영구자석회전기의 착자방법에 있어서, 상기 고정자의 권선에 위치결정전류를 흘리고 이 위치결정전류에 의하여 발생하는 기자력과 상기 회전자의 연결부의 흡인작용에 의해 상기 회전자를 기준위치로 회동시키고 그후 상기 고정자의 권선에 착자전류를 흘려서 상기 각 영구자석을 착자하는 것을 특징으로 하는 영구자석회전기의 착자방법.
요크부의 주위에 설치된 복수의 영구자석과, 이들 영구자석의 주위에 설치된 외주링과, 각 영구자석의 경계위치에 설치되어 요크부와 외주링을 연결하는 연결부를 갖는 회전자와, 제1, 제2, 제3상권선을 갖는 고정자로 이루어지는 영구자석회전기의 착자방법에 있어서, 상기 제1상권선에서 제2 및 제3상권선으로 분류시켜서 위치결정 착자하는 것을 특징으로하는 영구자석회전기의 착자방법.
요크부의 주위에 설치된 복수의 영구자석과, 이들 영구자석의 주위에 설치된 외주링과, 각 영구자석의 경계위치에 설치되어 요크부와 외주링을 연결하는 연결부를 갖는 회전자와, 제1, 제2, 제3상권선을 갖는 고정자로 이루어지는 영구자석회전기의 착자방법에 있어서, 상기 제2 및 제3상권선을 통하여 위치결정전류를 흘리고 이 위치결정 전류에 의하여 발생하는 기자력과 상기 회전자의 연결부의 흡인작용에 의해 상기 회전자를 소정위치로 회동시키고 다음으로 상기 제1상권선에서 제2 및 제3상권선으로 분류시켜서 위치결정전류를 흘리고 이 위치결정 전류에 의하여 발생하는 기자력과 상기 회전자의 연결부의 흡인작용에 의해 상기 회전자를 기준위치로 회동시키고 그후 상기 제2 및 제3상권선을 통하여 착자전류를 흘려서 상기 각 영구자석을 착자하는 것을 특징으로 하는 영구자석회전기의 착자방법.