WO2022149668A1 - 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법 - Google Patents

동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법 Download PDF

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synchronous reluctance
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한필완
서언재
김동준
전연도
방덕제
최재학
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Definitions

  • the present invention relates to a rotor for a synchronous reluctance motor, a synchronous reluctance motor including the same, and a manufacturing method therefor, and more particularly, to a rotor for a synchronous reluctance motor with improved power factor, a synchronous reluctance motor including the same, and It relates to a manufacturing method thereof.
  • a synchronous reluctance motor is a motor having a conductor bar made of aluminum or copper and a flux barrier that increases the reluctance of the magnetic flux path.
  • a conductor is interpolated by die casting in a part or a magnetic flux barrier is added to the conductor bar of an induction motor.
  • the method of interpolating a conductor by die casting in a part of it using the magnetic flux barrier of the existing synchronous reluctance motor requires a thin bridge to prevent the casting from flowing into the magnetic flux barrier.
  • the bridge is formed of an iron core having a certain thickness, but in this case, there is a problem in that a path through which the magnetic flux leaks occurs due to the presence of a large number of such bridges, thereby reducing the total reluctance.
  • the bridge of the synchronous reluctance motor rotor has a problem of lowering the combined reluctance of the q-axis magnetic flux path and also lowering the salient pole ratio.
  • An object of the present invention is to provide a rotor for a synchronous reluctance motor capable of reducing leakage flux due to a bridge of a rotor of a synchronous reluctance motor and increasing a salient pole ratio in order to solve the above problems, including the same To provide a synchronous reluctance motor and a method for manufacturing the same.
  • a rotor for a synchronous reluctance motor comprising: a rotor core 210;
  • the rotor core 210 includes a magnetic flux barrier pattern 220 penetrating in the longitudinal direction of the rotor core 210 to form a conductor and a magnetic flux barrier, wherein the magnetic flux barrier pattern 220 includes a magnetic flux a plurality of air regions 223 for forming a barrier, a plurality of conductor formation regions 221 communicating with both ends of the air region 223 and injecting a liquid to form the conductor 100 through solidification;
  • a blocking region 222 is formed between the conductor forming region 221 and the air region 223 for inserting and installing a blocking portion 310 that prevents liquid casting from flowing into the air region 223 .
  • a rotor for a synchronous reluctance motor comprising: a rotor core 210;
  • the rotor core 210 includes a magnetic flux barrier pattern 220 penetrating in the longitudinal direction of the rotor core 210
  • a plurality of the magnetic flux barrier patterns 220 may be installed along the circumferential direction with respect to the center of the rotor core 210 .
  • the air region 223 may include at least one slot shape in which a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rotor core 210 has one or more bends.
  • the blocking region 222 may be formed through in the longitudinal direction of the rotor core 210 to communicate between the air region 223 and the conductor forming region 221 .
  • the blocking region 222 may have a smaller cross-sectional width in the longitudinal direction of the rotor core 210 than the air region 223 and the conductor forming region 221 .
  • the blocking region 222 may have a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rotor core 210 to correspond to the shape of the vertical cross-section of the blocking portion 310, and may be any one of a circular shape, a prismatic shape, and a combination thereof.
  • a state in which the blocking part 310 is inserted into the blocking region 222 may be maintained.
  • the blocking portion 310 may be removed from the blocking region 222 .
  • the stator 400 is provided with a plurality of winding coils on the inner circumferential surface; a rotor 200 installed inside the stator 400; Disclosed is a synchronous reluctance motor including a shaft (10) coupled and installed through the center of the rotor (200).
  • an air region 223 in the rotor core 210, a conductor forming region 221 for forming the conductor 100, the air region 223 and the conductor forming region 221 a rotor core manufacturing step (S100) of forming a magnetic flux barrier pattern 220 including a blocking region 222 formed to communicate with each other;
  • Disclosed is a method for manufacturing a rotor for a synchronous reluctance motor including a molten metal injection step (S300) of injecting molten metal for forming the conductor 100 into the conductor forming region 221 .
  • the jig 300 includes a jig end 320 coupled to at least one end of the rotor core 210; It may include a plurality of blocking parts 310 protruding from the jig end 320 at a position corresponding to the blocking region 222 and inserted into the blocking region 222 .
  • a jig removal step (S400) of removing the jig 300 coupled to the rotor core 210 may be further included.
  • a rotor for a synchronous reluctance motor, a synchronous reluctance motor including the same, and a manufacturing method thereof according to the present invention can increase the reluctance of a magnetic flux path by forming a plurality of regions forming a magnetic flux barrier in the rotor. There is an advantage.
  • the rotor for a synchronous reluctance motor according to the present invention a synchronous reluctance motor including the same, and a method for manufacturing the same, in addition to a region forming a magnetic flux barrier, melt when a conductor is installed at an end adjacent to the outer circumferential surface of the rotor
  • melt when a conductor is installed at an end adjacent to the outer circumferential surface of the rotor melt when a conductor is installed at an end adjacent to the outer circumferential surface of the rotor
  • the rotor for a synchronous reluctance motor according to the present invention, a synchronous reluctance motor including the same, and a manufacturing method thereof include temporarily installing a blocking member between the conductor region and the magnetic flux barrier during the die casting process of the conductor, There is an advantage in that the conductor can be stably formed while preventing the molten casting from flowing in.
  • the rotor for a synchronous reluctance motor according to the present invention a synchronous reluctance motor including the same, and a method for manufacturing the same, by removing the blocking member after the formation of the conductor, form a separate bridge between the conductor region and the magnetic flux barrier.
  • the configuration is eliminated to minimize leakage of magnetic flux, increase the total reluctance, and prevent a decrease in the combined reluctance of the q-axis magnetic flux path, thereby preventing a decrease in the salient pole ratio.
  • FIG. 1 is a plan view of a conventional rotor for a synchronous reluctance motor.
  • FIG. 2 is a plan view showing a state before a conductor is formed as a rotor for a synchronous reluctance motor according to the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view showing a state in which a blocking unit is inserted as a rotor for a synchronous reluctance motor according to FIG. 2 .
  • FIG. 4 is a plan view illustrating a rotor for a synchronous reluctance motor according to FIG. 2, in which a conductor is injected in a state in which a blocking part is coupled.
  • FIG. 5 is a plan view showing a state in which the manufacture of the rotor for the synchronous reluctance motor according to FIG. 2 is completed.
  • 6A to 6E are plan views illustrating various embodiments of a state in which a blocking unit of a rotor for a synchronous reluctance motor according to FIG. 2 is inserted.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a state in which the jig is coupled to the rotor for the synchronous reluctance motor according to FIG. 2 .
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view showing a state of a rotor for a synchronous reluctance motor according to FIG. 2 .
  • FIG. 9 is a plan view showing a state of a synchronous reluctance motor including a rotor for the synchronous reluctance motor according to FIG. 2 .
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a rotor for a synchronous reluctance motor according to FIG. 2 .
  • a synchronous reluctance motor includes, as shown in FIG. 8 , a stator 400 having a plurality of winding coils installed on its inner circumferential surface; a rotor 200 installed inside the stator 400; and a shaft 10 coupled and installed through the center of the rotor 200 .
  • the stator 400 is a configuration in which a plurality of winding coils are installed on an inner circumferential surface, and various configurations are possible, and in particular, the rotor 200 may be installed adjacent to the inside thereof.
  • the stator 400 includes a stator body 420 having a cross section perpendicular to the longitudinal direction in a ring shape, and is formed on the inner circumferential surface of the stator body 420 so that a plurality of winding coils are wound to generate magnetic flux. It may include teeth 410 .
  • the winding coil is wound on the teeth 410 formed on the inner circumferential surface of the stator 400 to rotate the rotor 200 by applying power, and the topology can be determined together with the rotor 200 . have.
  • the shaft 10 is a configuration that is coupled and installed through the central opening 230, which is the center of the rotor 200, and various configurations are possible.
  • the shaft 10 may be installed in the axial direction to pass through the central opening 230 , which is an opening formed in the center of the rotor core 210 forming the rotor 200 , at this time the rotation In order to rotate according to the rotation of the electron 200, it may be coupled to the rotor core 210 and installed.
  • the shaft 10 may further include bearings (not shown) at both ends of the rotor 200 for smooth rotation and insulation and noise prevention according to the rotation of the rotor 200 .
  • the rotor 200 may be configured to be installed inside the stator 400 .
  • the conventional rotor prevents the casting from flowing into the magnetic flux barrier region 12 in the process of forming the conductor in the conductor region 11, and in order to prevent the shape of each region from being deformed during the formation process, the magnetic flux An iron core bridge was formed between the barrier region 12 and the conductor region 11 .
  • the conventional rotor has a problem in that a path through which magnetic flux is leaked occurs due to the bridge of the iron core, thereby reducing the total reluctance, reducing the combined reluctance of the q-axis magnetic flux path and also lowering the salient pole ratio.
  • the rotor core 210 includes a magnetic flux barrier pattern 220 penetrating in the longitudinal direction of the rotor core 210 to form a conductor and a magnetic flux barrier, wherein the magnetic flux barrier pattern 220 includes a magnetic flux a plurality of air regions 223 for forming a barrier, a plurality of conductor formation regions 221 communicating with both ends of the air region 223 and injecting a liquid to form the conductor 100 through solidification;
  • a blocking region 222 is formed between the conductor forming region 221 and the air region 223 for inserting and installing a blocking portion 310 that prevents liquid casting from flowing into the air region 223 . .
  • the rotor 200 may include a short-circuit ring 240 provided at both ends of the conductor 100 .
  • the rotor core 210 any conventionally disclosed configuration is applicable.
  • the rotor core 210 may be formed by laminating a plurality of silicon steel sheets along a rotation axis, and as another example, a single steel sheet may be applied.
  • the magnetic flux barrier pattern 220 may be configured to penetrate the rotor core 210 in the longitudinal direction to form a conductor and a magnetic flux barrier.
  • the magnetic flux barrier pattern 220 may be formed to penetrate through the above-described rotor core 210 through press punching, and a plurality of patterns may be formed in the circumferential direction with respect to the center of the rotor core 210 . can be formed.
  • a plurality of four magnetic flux barrier patterns 220 may be formed in the circumferential direction with respect to the center of the rotor core 210 .
  • the magnetic flux barrier pattern 220 communicates with a plurality of air regions 223 for forming the magnetic flux barrier, both ends of the air region 223 and is injected in a liquid phase to form the conductor 100 through solidification.
  • a plurality of conductor forming regions 221 for the purpose of It may include a blocking area 222 for insertion and installation.
  • the magnetic flux barrier pattern 220 may be formed symmetrically based on an imaginary center line passing through the center of the rotor core 210, as shown in FIG. A space partition 224 may be formed.
  • two conductor forming regions 221 are formed symmetrically with respect to the space dividing portion 224 at the outermost side, and at both ends based on one air region 223 , respectively.
  • Four groups including the provided blocking region 222 and the conductor forming region 221 may be formed while going to the center.
  • the size of the cross-section of the air region 223 , the blocking region 222 , and the conductor forming region 221 included in each group may vary toward the center.
  • the length of the air region 223 may gradually increase toward the center, and the air region 223 of the group close to the center has one or more curvatures in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rotor core 210 . It may have a slot shape.
  • the air region 223 may be formed such that the air region located at the center has a long length and has one or more curves, and the air region located at the outer shell has a short length and is formed in a linear shape without bending.
  • the conductor formation region 221 may be formed to increase and decrease in area from the outer shell to the center with respect to one magnetic flux barrier pattern 220 .
  • the conductor forming region 221 may be formed parallel to the adjacent conductor forming region 221 .
  • the air region 223 is formed to penetrate in the longitudinal direction of the rotor core 210 to form a magnetic flux barrier, and may be formed by itself to simply form an air layer or be filled with another material.
  • the air region 223 may be formed to form line symmetry with respect to an imaginary center line connected from the center of the rotor core 210 or to form point symmetry with respect to the center of the rotor core 210 . .
  • the air regions 223 may be formed in groups of four from the outer peripheral surface of the rotor core 210 , and the four air regions 223 may be disposed adjacent to each other from the outer shell toward the center.
  • the two air regions 223 on the outer side may be formed symmetrically and linearly with an imaginary center line passing through the center of the rotor core 210 and the space partition 224 , and the two air regions on the central side
  • the region 223 may have a concave shape symmetrically to the virtual center line.
  • the concave shape may mean a shape formed so that both ends are curved toward the outer shell.
  • the conductor forming region 221 may be configured to communicate with both ends of the air region 223 and to be injected as a liquid to form the conductor 100 through solidification.
  • the conductor forming region 221 may be formed symmetrically with respect to the space partition 224 , which is an imaginary center line, at the outermost portion of the rotor core 210 .
  • the conductor forming region 221 may be formed at both ends of the air region 223 , so that four groups, like the air region 223 , may be formed adjacent to each other from the outside to the center.
  • the conductor forming region 221 may be filled with the conductor 100 as it is injected in a liquid phase and solidified.
  • the blocking region 222 may be formed to insert and install a blocking portion 310 that prevents liquid casting from flowing into the air region 223 between the conductor forming region 221 and the air region 223 . have.
  • the blocking region 222 may be formed through in the longitudinal direction of the rotor core 210 to communicate between the air region 223 and the conductor forming region 221 .
  • the blocking region 222 may communicate with the air region 223 and communicate with the conductor formation region 221 so that the air region 223 and the conductor formation region 221 communicate with each other. , by temporarily or permanently installing the blocking part 310 to be described later, it is possible to prevent the liquid conductor 100 filled in the conductor forming region 221 from flowing into the air region 223 .
  • the blocking region 222 may be formed in a shape corresponding to the blocking portion 310 to be described later, and more specifically, corresponding to the shape of the vertical cross-section of the blocking portion 310, the rotor core ( 210) may be formed to have a cross-section perpendicular to the longitudinal direction to have any one of a circular shape, a prismatic shape, and a combination thereof.
  • the blocking region 222 may be formed in a circular shape to correspond to the circular blocking portion 310 as shown in FIG. 6C , and may be formed in a rectangular shape as shown in FIGS. 6A and 6B . can be
  • the blocking region 222 may be formed so that the width of a vertical cross-section of the portion connected to the conductor forming region 221 is smaller than the width of the vertical cross-section of the portion connected to the air region 223 .
  • the blocking region 222 may be formed to have a smaller width of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rotor core 210 than the air region 223 and the conductor forming region 221 .
  • the blocking region 222 corresponds to the blocking portion 310 having a trapezoidal cross section as shown in FIG. 6D , and is the width of a vertical section of a portion connected to the conductor forming region 221 . It may be formed to be larger than the width of the vertical cross-section of the portion connected to the air region 223 .
  • At least a part of the blocking part 310 may be inserted into a part of the conductor forming region 221 .
  • the short-circuit ring 240 is provided at both ends of the rotor core 210 and coupled to both ends of the conductor 100, respectively, and various configurations are possible.
  • the short-circuit ring 240 is provided at both ends of the rotor core 100 and is physically and electrically connected to the conductor 100 , thereby forming a circuit through which a current induced in the conductor 100 of each other flows. can do.
  • the short-circuit ring 240 is a magnetic material, and may be provided at both ends of the conductor 100 or the rotor core 210 through high-pressure die casting, and may be configured as a pair to be provided at both ends. have.
  • the short-circuit ring 240 may be formed of aluminum or copper, and may be formed of the same material as the conductor 100 , or may be formed of a different material.
  • the short ring 240 may be formed through die casting at both ends in a state in which a jig 300 to be described later is coupled to the blocking region 222 , and as another example, the jig 300 is attached to the blocking region 222 . After the conductor 100 is formed in the coupled state, the jig 300 may be removed from the blocking region 222 and the short-circuit ring 240 may be formed through die casting.
  • the shorting ring 240 when the blocking portion 310 of the jig 300 is not removed from the blocking area 222, the jig end 320 can be utilized as the shorting ring 240.
  • the jig end 320 is coupled so that the blocking portion 310 is inserted into the blocking region 222 from one side of the rotor core 210, and molten metal for forming the conductor 100 is injected at the other end of the jig from one side.
  • the end 320 may perform the function of the short ring 240 .
  • the jig 300 may be configured such that at least a portion of the magnetic flux barrier pattern 220 is inserted or removed from the blocking region 222 to block or communicate between the air region 223 and the conductor forming region 221 . .
  • the jig 300 may block the air region 223 and the conductor forming region 221 by inserting the blocking part 310 into the blocking region 222 in combination with the rotor core 210, By removing the blocking portion 310 from the blocking region 222 by being separated from the rotor core 210 , the air region 223 and the conductor forming region 221 may be communicated.
  • the rotor 200 prevents the liquid molten metal from flowing into the air region 223 when the liquid molten metal is filled in the conductor forming region 221 to form the plurality of conductors 100 .
  • the blocking part 310 can be inserted into the blocking area 222 , and after the conductor 100 is formed, the jig 300 is separated to connect the blocking part 310 to the blocking area 222 . can be removed from
  • the jig 300 includes a jig end 320 coupled to at least one end of the rotor core 210; It may include a plurality of blocking parts 310 protruding from the jig end 320 at a position corresponding to the blocking region 222 and inserted into the blocking region 222 .
  • the jig end 320 may be configured to be coupled to at least one end of the rotor core 210 , and thus be formed in a shape corresponding to a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rotor core 210 .
  • the blocking portion 310 may be configured to protrude from the jig end 320 at a position corresponding to the blocking area 222 and be inserted into the blocking area 222 .
  • the blocking portion 310 may be formed in a shape corresponding to the blocking area 222 at a position corresponding to the blocking area 222 from the jig end 320 and the rotor core of the jig end 320 .
  • Each of the blocking regions 222 may be inserted by coupling to one end of the 210 .
  • the blocking part 310 since the blocking part 310 can maintain the inserted state without being removed even after the conductor 100 is formed, it may be formed of a non-magnetic material to prevent leakage of magnetic flux.
  • the method for manufacturing a rotor for a synchronous reluctance motor according to the present invention includes an air region 223 in a rotor core 210 , a conductor formation region 221 for forming the conductor 100 , and the air region 223 .
  • the method for manufacturing a rotor for a synchronous reluctance motor includes a jig removal step (S400) of removing the jig 300 coupled to the rotor core 210 after the molten metal injection step (S300). ) may be additionally included.
  • an air region 223 in the rotor core 210, a conductor forming region 221 for forming the conductor 100, an air region 223, and a conductor forming region ( It may be a step of forming the magnetic flux barrier pattern 220 including the blocking region 222 formed so that the 221 communicate with each other.
  • the rotor core 210 can be manufactured by laminating a plurality of silicon steel sheets with respect to the rotating shaft, and at this time, press punching at a preset position of each silicon steel sheet.
  • An air region 223 , a conductor formation region 221 , and a blocking region 222 may be formed using the same, and stacked corresponding thereto.
  • At least one end of the rotor 200 is provided with a jig 300 for preventing the casting forming the conductor 100 from flowing into the air region 223 through the blocking region 222. It may be a step of binding to
  • a plurality of blocking parts 310 formed on the jig end 320 are inserted into the blocking region 222 , thereby causing the air region 223 .
  • the excess conductor formation region 221 may be separated.
  • the molten metal injection step ( S300 ) may be a step of injecting molten metal for forming the conductor 100 in the conductor forming region 221 .
  • the molten metal injected into the conductor forming region 221 may not flow into the air region 223 and may fill the conductor forming region 221 , and thus solidify to form aluminum or copper and The conductor 100 of the same material may be formed.
  • the rotor 200 may be manufactured through the above-described steps, and as another example, a jig removal step (S400) for removing the coupled jig 300 from the rotor core 210 may be further included. .
  • the jig 300 coupled to the rotor core 210 may be removed.
  • the air region 223 and the conductor forming region 221 may communicate with each other.

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Abstract

본 발명은 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 역률이 개선된 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 내주면에 복수의 권선코일이 설치된 고정자(400)와, 상기 고정자(400)의 내측에 설치되는 회전자(200)를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자로서, 자속장벽의 형성을 위한 복수의 공기영역(223)과, 상기 공기영역(223)의 양단에 연통되어 도체(100)가 형성되기 위한 복수의 도체형성영역(221)을 포함하는 자속장벽패턴(220)이 길이방향으로 관통형성되며, 복수의 상기 도체(100)가 상기 도체형성영역(221)의 양단부 중 적어도 하나에 액상으로 주입되어 응고되며, 상기 자속장벽패턴(220)은, 상기 도체형성영역(221)과 상기 공기영역(223) 사이에, 액상의 주물이 상기 공기영역(223)으로 유입되는 것을 방지하는 차단부(310)가 삽입 설치되기 위한 차단영역(222)이 형성되는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자를 개시한다.

Description

동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법
본 발명은 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 역률이 개선된 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
동기 릴럭턴스 전동기(Synchronous reluctance motor)는, 알루미늄 또는 동으로 이루어진 도체바와 자속경로의 릴럭턴스를 증가시키는 자속장벽(Flux barrier)을 가지는 전동기로, 기존의 동기 릴럭턴스 전동기의 자속장벽을 활용하여 그 일부분에 다이캐스팅으로 도체를 내삽하거나 또는 유도전동기의 도체바에 자속장벽을 추가하는 형태 등이 있다.
특히, 기존의 동기 릴럭턴스 전동기의 자속장벽을 활용하여 그 일부분에 다이캐스팅으로 도체를 내삽하는 방법은, 주물이 자속장벽으로 흘러들어가는 것을 방지하기 위하여 얇은 브릿지를 필요로 한다.
더 나아가, 이러한 브릿지는 동기 릴럭턴스 전동기의 자속장벽과 도체 사이에 존재하는 바, 과도하게 얇게 형성될 경우 다이캐스팅 과정에서 변형이 일어나거나, 제작 이후 사용 과정에서 손상이 발생하는 문제점이 있다.
이에 따라 종래에는 브릿지를 일정한 두께를 가지는 철심으로 형성하였으나, 이 경우 이러한 브릿지가 다수 존재하게 됨으로써 자속이 누설되는 경로가 생겨 전체 릴럭턴스를 감소시키는 문제점이 있다.
또한, 동기 릴럭턴스 전동기 회전자의 브릿지는, q축 자속 경로의 합성 릴럭턴스를 저하시킴과 더불어 돌극비도 낮추는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 동기 릴럭턴스 전동기의 회전자의 브릿지로 인한 누설자속을 감소시킴과 아울러, 돌극비를 증가시킬 수 있는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은, 내주면에 복수의 권선코일이 설치된 고정자(400)와, 상기 고정자(400)의 내측에 설치되는 회전자(200)를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자로서, 회전자코어(210)와; 상기 회전자코어(210)에 도체 및 자속장벽의 형성을 위하여 상기 회전자코어(210)의 길이방향으로 관통형성되는 자속장벽패턴(220)을 포함하며, 상기 자속장벽패턴(220)은, 자속장벽의 형성을 위한 복수의 공기영역(223)과, 상기 공기영역(223)의 양단에 연통되며 액상으로 주입되어 응고를 통해 도체(100)를 형성하기 위한 복수의 도체형성영역(221)과, 상기 도체형성영역(221)과 상기 공기영역(223) 사이에 액상의 주물이 상기 공기영역(223)으로 유입되는 것을 방지하는 차단부(310)가 삽입 설치되기 위한 차단영역(222)이 형성되는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자를 개시한다.
상기 자속장벽패턴(220)은, 상기 회전자코어(210)의 중심을 기준으로 원주방향을 따라서 복수개 설치될 수 있다.
상기 공기영역(223)은, 상기 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면이 하나 이상의 굴곡을 가지는 슬롯형상을 적어도 하나 포함할 수 있다.
상기 차단영역(222)은, 상기 공기영역(223)과 상기 도체형성영역(221) 사이를 연통하도록 상기 회전자코어(210)의 길이방향으로 관통형성될 수 있다.
상기 차단영역(222)은, 상기 공기영역(223) 및 상기 도체형성영역(221)보다 상기 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면의 폭이 작을 수 있다.
상기 차단영역(222)은, 상기 차단부(310)의 수직단면의 형상에 대응되어 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면이 원형, 각형 및 이들의 조합 중 어느 하나일 수 있다.
복수의 상기 도체(100)가 응고된 이후에 상기 차단영역(222)에 상기 차단부(310)가 삽입 설치된 상태를 유지할 수 있다.
복수의 상기 도체(100)가 응고된 이후에 상기 차단영역(222)에 상기 차단부(310)가 제거될 수 있다.
또한, 본 발명은, 내주면에 복수의 권선코일이 설치된 고정자(400)와; 상기 고정자(400)의 내측에 설치되는 회전자(200)와; 상기 회전자(200)의 중심을 관통하여 결합 설치되는 샤프트(10)를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기를 개시한다.
또한, 본 발명은, 회전자코어(210)에 공기영역(223)과, 도체(100)가 형성되기 위한 도체형성영역(221)과, 상기 공기영역(223)과 상기 도체형성영역(221)이 서로 연통하도록 형성되는 차단영역(222)을 포함하는 자속장벽패턴(220)을 형성하는 회전자코어제조단계(S100)와; 도체(100)를 형성하는 주물이 상기 차단영역(222)을 통해 상기 공기영역(223)에 유입되는 것을 방지하기 위한 지그(300)를 상기 회전자(200)의 적어도 일단에 결합하는 지그결합단계(S200)와; 상기 도체형성영역(221)에 도체(100)를 형성하기 위한 용탕을 주입하는 용탕주입단계(S300)를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자 제조방법을 개시한다.
상기 지그(300)는, 상기 회전자코어(210)의 적어도 일단에 결합하는 지그단부(320)와; 상기 지그단부(320)로부터 상기 차단영역(222)에 대응되는 위치에 돌출 형성되어, 상기 차단영역(222)에 삽입되는 복수의 차단부(310)를 포함할 수 있다.
상기 용탕주입단계(S300) 이후에, 상기 회전자코어(210)에 결합된 상기 지그(300)를 제거하는 지그제거단계(S400)를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법은, 회전자에 자속장벽을 형성하는 복수의 영역이 형성됨으로써, 자속경로의 릴럭턴스를 증가시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법은, 자속장벽을 형성하는 영역에 더하여, 회전자의 외주면에 인접한 단부에 도체를 설치함에 있어서 용융된 주물의 주입 시 주물이 자속장벽으로 유입되는 것을 방지하여 다이캐스팅을 통한 도체를 형성이 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법은, 도체의 다이캐스팅 과정에서 도체영역과 자속장벽 사이에 차단부재를 일시적으로 설치하여, 자속장벽에 용융된 주물이 흘러들어 가는 것을 방지하면서 도체가 안정적으로 형성 가능한 이점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법은, 도체의 형성 이후에 차단부재를 제거함으로써, 도체영역과 자속장벽 사이에 별도의 브릿지와 같은 구성이 제거되어 자속의 누설을 최소화하고 전체 릴럭턴스를 증가시키며, q축 자속 경로의 합성 릴럭턴스의 감소를 방지하여 돌극비의 저하를 방지할 수 있는 이점이 있다.
도 1은, 종래 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자의 평면도이다.
도 2는, 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자로서, 도체가 형성되기 전의 모습을 보여주는 평면도이다.
도 3은, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자로서, 차단부가 삽입된 상태의 모습을 보여주는 평면도이다.
도 4는, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자로서, 차단부가 결합된 상태에서 도체가 주입되어 형성된 모습을 보여주는 평면도이다.
도 5는, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자의 제작이 완료된 모습을 보여주는 평면도이다.
도 6a 내지 도 6e는, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자의 차단부가 삽입된 상태의 다양한 실시예를 보여주는 평면도들이다.
도 7은, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자에 지그가 결합되는 모습을 보여주는 사시도이다.
도 8은, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자의 모습을 보여주는 측단면도이다.
도 9는, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기의 모습을 보여주는 평면도이다.
도 10은, 도 2에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
이하 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자, 이를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기 및 그 제조방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기는, 도 8에 도시된 바와 같이, 내주면에 복수의 권선코일이 설치된 고정자(400)와; 고정자(400)의 내측에 설치되는 회전자(200)와; 상기 회전자(200)의 중심을 관통하여 결합 설치되는 샤프트(10)를 포함한다.
상기 고정자(400)는, 내주면에 복수의 권선코일이 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하며, 특히 내측에 회전자(200)가 인접하여 설치될 수 있다.
구체적으로, 상기 고정자(400)는, 길이방향에 수직인 단면이 링형상으로 구성되는 고정자본체(420)와, 고정자본체(420)의 내주면에 형성되어 복수의 권선코일이 감겨 자속을 발생시키기 위한 치형부(410)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 권선코일은, 고정자(400)의 내주면에 형성되는 치형부(410)에 권선되어 전원인가에 의해 회전자(200)를 회전시키는 구성으로서, 회전자(200)와 함께 토폴로지가 결정될 수 있다.
상기 샤프트(10)는, 회전자(200)의 중심인 중심개구부(230)를 관통하여 결합 설치되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 샤프트(10)는, 회전자(200)를 형성하는 회전자코어(210)의 중심에 형성되는 개구인 중심개구부(230)를 관통하도록 축방향으로 설치될 수 있으며, 이때 회전자(200)의 회전에 따라 회전하기 위하여 회전자코어(210)에 결합되어 설치될 수 있다.
상기 샤프트(10)는, 회전자(200)의 회전에 따른 원활한 회전과 절연 및 소음방지를 위하여 회전자(200)의 양단에 베어링(미도시)을 추가로 구비할 수 있다.
상기 회전자(200)는, 고정자(400)의 내측에 설치되는 구성일 수 있다.
한편 종래의 회전자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 자속장벽을 형성하기 위한 자속장벽영역(12)과 도체를 형성하기 위한 도체영역(11)의 사이가 철심인 브릿지(13)로 차단되어 형성될 수 있다.
이 경우, 종래의 회전자는, 도체영역(11)에 도체를 형성하는 과정에서 자속장벽영역(12)으로 주물이 유입되는 것을 방지하고, 형성과정에서 각 영역의 형태가 변형되는 것을 방지하기 위하여 자속장벽영역(12)과 도체영역(11) 사이에 철심의 브릿지를 형성하였다.
그러나, 종래의 회전자는 철심의 브릿지로 인하여, 자속이 누설되는 경로가 생겨 전체 릴럭턴스를 감소시키며, q축 자속 경로의 합성 릴럭턴스를 저하시킴과 더불어 돌극비도 낮추는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 회전자(200)는, 회전자코어(210)와; 상기 회전자코어(210)에 도체 및 자속장벽의 형성을 위하여 상기 회전자코어(210)의 길이방향으로 관통형성되는 자속장벽패턴(220)을 포함하며, 상기 자속장벽패턴(220)은, 자속장벽의 형성을 위한 복수의 공기영역(223)과, 상기 공기영역(223)의 양단에 연통되며 액상으로 주입되어 응고를 통해 도체(100)를 형성하기 위한 복수의 도체형성영역(221)과, 상기 도체형성영역(221)과 상기 공기영역(223) 사이에 액상의 주물이 상기 공기영역(223)으로 유입되는 것을 방지하는 차단부(310)가 삽입 설치되기 위한 차단영역(222)이 형성된다.
또한, 본 발명에 따른 회전자(200)는, 도체(100)의 양단에 구비되는 단락환(240)을 포함할 수 있다.
상기 회전자코어(210)는, 종래 개시된 어떠한 형태의 구성도 적용 가능하다.
예를 들면, 상기 회전자코어(210)는, 규소강판 복수개를 회전축을 따라 적층하여 형성될 수 있으며, 다른 예로서, 단일의 강판을 적용할 수도 있다.
상기 자속장벽패턴(220)은, 회전자코어(210)에 도체 및 자속장벽의 형성을 위하여 길이방향으로 관통형성되는 구성일 수 있다.
이때, 상기 자속장벽패턴(220)은, 전술한 회전자코어(210)에 프레스 펀칭을 통해 관통하여 형성될 수 있으며, 하나의 패턴이 회전자코어(210)의 중심을 기준으로 원주방향으로 복수개 형성될 수 있다.
일예로, 상기 자속장벽패턴(220)은, 회전자코어(210)의 중심을 기준으로 4개가 원주방향으로 복수개 형성될 수 있다.
한편, 상기 자속장벽패턴(220)은, 자속장벽의 형성을 위한 복수의 공기영역(223)과, 상기 공기영역(223)의 양단에 연통되며 액상으로 주입되어 응고를 통해 도체(100)를 형성하기 위한 복수의 도체형성영역(221)과, 상기 도체형성영역(221)과 상기 공기영역(223) 사이에 액상의 주물이 상기 공기영역(223)으로 유입되는 것을 방지하는 차단부(310)가 삽입 설치되기 위한 차단영역(222)을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 자속장벽패턴(220)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전자코어(210)의 중심을 지나는 가상의 중심선을 기준으로 대칭으로 형성될 수 있으며, 이때, 양측을 구획하는 공간구획부(224)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 자속장벽패턴(220)은, 최외각에 2개의 도체형성영역(221)이 공간구획부(224)를 중심으로 대칭으로 형성되고, 하나의 공기영역(223)을 기준으로 양단에 각각 구비되는 차단영역(222)과 도체형성영역(221)을 포함하는 그룹이 중심으로 가면서 4개가 형성될 수 있다.
이때, 중심으로 갈수록 각 그룹에 포함하는 공기영역(223), 차단영역(222) 및 도체형성영역(221)의 단면의 크기는 달라질 수 있다.
일예로, 상기 공기영역(223)은 중심으로 갈수록 점차 길이가 길어질 수 있으며, 중심에 가까운 그룹의 공기영역(223)은 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면이 하나 이상의 굴곡을 가지는 슬롯형상일 수 있다.
즉, 상기 공기영역(223)은, 중심측에 위치한 공기영역이 길이가 길고 하나 이상의 굴곡을 가지도록 형성되며 외각에 위치한 공기영역이 길이가 짧고 굴곡없는 선형으로 형성될 수 있다.
상기 도체형성영역(221)은, 하나의 자속장벽패턴(220)에 대하여 외각에서 중심으로 갈수록 면적이 증가했다가 감소하도록 형성될 수 있다.
특히, 상기 도체형성영역(221)은, 인접하는 도체형성영역(221)과 평행하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 공기영역(223)은, 자속장벽을 형성하기 위하여 회전자코어(210)의 길이방향으로 관통하여 형성되며, 그 자체로 형성되어 단순히 공기층이 형성되거나 기타 별도의 재질로 채워질 수 있다.
또한, 상기 공기영역(223)은, 회전자코어(210)의 중심으로부터 연결된 가상의 중심선을 기준으로 선대칭을 이루도록 형성되거나, 회전자코어(210)의 중심을 기준으로 점대칭을 이루도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 공기영역(223)은, 회전자코어(210)의 외주면으로부터 4개의 그룹을 이루어 형성될 수 있으며, 4개의 공기영역(223)들이 외각으로부터 중심을 향하여 서로 인접하여 배치될 수 있다.
이때, 외각측의 2개의 공기영역(223)은, 회전자코어(210)의 중심과 공간구획부(224)를 지나는 가상의 중심선에 대칭으로 선형으로 형성될 수 있으며, 중심측의 2개의 공기영역(223)은, 가상의 중심선에 대칭으로 오목한 형상을 가질 수 있다.
이때 오목한 형상은, 양단에 굴곡이 외각을 향하도록 형성되는 형상을 의미할 수 있다.
상기 도체형성영역(221)은, 공기영역(223)의 양단에 연통되며 액상으로 주입되어 응고를 통해 도체(100)를 형성하기 위한 구성일 수 있다.
상기 도체형성영역(221)은, 회전자코어(210)의 최외각에서 가상의 중심선인 공간구획부(224)를 기준으로 대칭으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 도체형성영역(221)은, 공기영역(223)의 양단에 각각 형성되어 공기영역(223)과 같이 4개의 그룹이 외각으로부터 중심으로 서로 인접하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 도체형성영역(221)은, 액상으로 주입되어 응고됨에 따라 도체(100)로 내부에 채워질 수 있다.
상기 차단영역(222)은, 도체형성영역(221)과 공기영역(223) 사이에 액상의 주물이 공기영역(223)으로 유입되는 것을 방지하는 차단부(310)가 삽입 설치되기 위해 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 차단영역(222)은, 공기영역(223)과 도체형성영역(221) 사이를 연통하도록 회전자코어(210)의 길이방향으로 관통형성될 수 있다.
즉, 상기 차단영역(222)은, 공기영역(223)과 연통하고, 도체형성영역(221)과 연통하여 공기영역(223)과 도체형성영역(221)이 서로 연통될 수 있도록 형성될 수 있으며, 후술하는 차단부(310)가 일시적으로 또는 영구적으로 설치됨으로써, 도체형성영역(221)에 채워지는 액상의 도체(100)가 공기영역(223)으로 유입되지 않도록 할 수 있다.
이 경우, 상기 차단영역(222)은, 후술하는 차단부(310)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 보다 구체적으로는, 차단부(310)의 수직단면의 형상에 대응되어 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면이 원형, 각형 및 이들의 조합 중 어느 하나의 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
일예로, 상기 차단영역(222)은, 도 6c에 도시된 바와 같이, 원형인 차단부(310)에 대응되어 원형으로 형성될 수 있으며, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 각형으로 형성될 수 있다.
한편, 이 경우 상기 차단영역(222)은, 도체형성영역(221)과 연결되는 부분의 수직단면의 폭이 공기영역(223)과 연결되는 부분의 수직단면의 폭보다 작게 형성될 수 있다.
또한, 상기 차단영역(222)은, 공기영역(223) 및 도체형성영역(221)보다 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면의 폭이 작게 형성될 수 있다.
한편, 다른 예로서, 상기 차단영역(222)은, 도 6d에 도시된 바와 같이, 사다리꼴의 단면을 가지는 차단부(310)에 대응되어 도체형성영역(221)과 연결되는 부분의 수직단면의 폭이 공기영역(223)과 연결되는 부분의 수직단면의 폭보다 크게 형성될 수 있다.
이를 통해, 도체(100)의 다이캐스팅 시 도체형성영역(221)에서 공기영역(223) 쪽으로 압력이 크게 작용함으로써, 차단영역(222) 내의 차단부(310)가 공기영역(223) 쪽으로 밀리는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도 6e에 도시된 바와 같이, 차단부(310)의 적어도 일부가 도체형성영역(221)의 일부에 삽입될 수 있다.
상기 단락환(240)은, 회전자코어(210)의 양단에 구비되어 도체(100)의 양단에 각각 결합되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하다.
예를 들면, 상기 단락환(240)은, 회전자코어(100)의 양단에 구비되어 도체(100)와 물리적, 전기적으로 접속됨으로써, 서로의 도체(100)에 유기되는 전류가 흐르는 회로를 형성할 수 있다.
이때, 상기 단락환(240)은, 자성체로서, 고압의 다이캐스팅을 통해 도체(100) 또는 회전자코어(210)의 양단에 구비될 수 있으며, 양단에 각각 구비되기 위하여, 한 쌍으로 구성될 수 있다.
일예로, 상기 단락환(240)은, 알루미늄 또는 구리로 형성될 수 있으며, 도체(100)와 동일한 재질로 형성되거나, 이종의 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 단락환(240)은, 후술하는 지그(300)가 차단영역(222)에 결합한 상태에서 양단에 다이캐스팅을 통해 형성될 수 있으며, 다른 예로서 지그(300)가 차단영역(222)에 결합한 상태에서 도체(100)가 형성된 이후에, 지그(300)를 차단영역(222)으로부터 제거하고 단락환(240)을 다이캐스팅을 통해 형성할 수도 있다.
한편, 상기 단락환(240)은, 지그(300)의 차단부(310)가 차단영역(222)으로부터 제거되지 않는 경우, 지그단부(320)를 단락환(240)으로 활용할 수 있다.
즉, 지그단부(320)가 회전자코어(210)의 일측에서 차단부(310)가 차단영역(222)에 삽입되도록 결합하고 타단에서 도체(100)를 형성하기 위한 용탕을 주입하여 일측에서는 지그단부(320)가 단락환(240)의 기능을 수행할 수 있다.
상기 지그(300)는, 자속장벽패턴(220) 중 차단영역(222)에 적어도 일부가 삽입 또는 제거되어, 공기영역(223)과 도체형성영역(221) 사이를 차단하거나 연통하는 구성일 수 있다.
이때, 상기 지그(300)는, 회전자코어(210)와 결합하여 차단영역(222)에 차단부(310)를 삽입함으로써, 공기영역(223)과 도체형성영역(221)을 차단할 수 있으며, 회전자코어(210)와 분리되어 차단영역(222)으로부터 차단부(310)를 제거함으로써, 공기영역(223)과 도체형성영역(221)을 연통할 수 있다.
이 경우, 본 발명에 따른 회전자(200)는, 복수의 도체(100)를 형성하기 위하여 도체형성영역(221)에 액상의 용탕을 채우는 경우에는 공기영역(223)으로 유입되는 것을 방지하기 위하여 지그(300)를 결합하여 차단부(310)를 차단영역(222)에 삽입할 수 있으며, 도체(100)가 형성된 이후에는 지그(300)를 분리하여 차단부(310)를 차단영역(222)으로부터 제거할 수 있다.
한편, 도체(100)가 형성된 이후에도 지그(300)를 별도로 분리하지 않고 차단부(310)가 차단영역(222)에 삽입 설치된 상태를 유지할 수 있음은 또한 물론이다.
예를 들면, 상기 지그(300)는, 회전자코어(210)의 적어도 일단에 결합하는 지그단부(320)와; 지그단부(320)로부터 차단영역(222)에 대응되는 위치에 돌출 형성되어, 차단영역(222)에 삽입되는 복수의 차단부(310)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 지그단부(320)는, 회전자코어(210)의 적어도 일단에 결합하는 구성일 수 있으며, 이에 따라 회전자코어(210)의 길이방향에 대한 수직인 단면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 차단부(310)는, 복수개로서, 지그단부(320)로부터 차단영역(222)에 대응되는 위치에 돌출 형성되어, 차단영역(222)에 삽입되는 구성일 수 있다.
즉, 상기 차단부(310)는, 지그단부(320)로부터 차단영역(222)에 대응되는 위치에 차단영역(222)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있으며, 지그단부(320)의 회전자코어(210)의 일단으로의 결합에 의해 차단영역(222)에 각각 삽입될 수 있다.
이때, 차단부(310)는, 도체(100)가 형성된 이후에도 제거되지 않고 삽입된 상태를 유지할 수 있으므로, 자속의 누설을 방지하기 위하여 비자성체로 형성될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자 제조방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자 제조방법은, 회전자코어(210)에 공기영역(223)과, 도체(100)가 형성되기 위한 도체형성영역(221)과, 상기 공기영역(223)과 상기 도체형성영역(221)이 서로 연통하도록 형성되는 차단영역(222)을 포함하는 자속장벽패턴(220)을 형성하는 회전자코어제조단계(S100)와; 도체(100)를 형성하는 주물이 상기 차단영역(222)을 통해 상기 공기영역(223)에 유입되는 것을 방지하기 위한 지그(300)를 상기 회전자(200)의 적어도 일단에 결합하는 지그결합단계(S200)와; 상기 도체형성영역(221)에 도체(100)를 형성하기 위한 용탕을 주입하는 용탕주입단계(S300)를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자 제조방법은, 상기 용탕주입단계(S300) 이후에, 상기 회전자코어(210)에 결합된 상기 지그(300)를 제거하는 지그제거단계(S400)를 추가로 포함할 수 있다.
상기 회전자코어제조단계(S100)는, 회전자코어(210)에 공기영역(223)과, 도체(100)가 형성되기 위한 도체형성영역(221)과 공기영역(223)과 도체형성영역(221)이 서로 연통하도록 형성되는 차단영역(222)을 포함하는 자속장벽패턴(220)을 형성하는 단계일 수 있다.
이때, 상기 회전자코어제조단계(S100)는, 규소강판을 회전축에 대하여 복수개로 적층하여 형성하여 회전자코어(210)를 제작할 수 있으며, 이때, 각각의 규소강판의 미리 설정된 위치에 프레스펀칭을 이용하여 각각 공기영역(223), 도체형성영역(221) 및 차단영역(222)을 형성하고 이에 대응되어 적층할 수 있다.
상기 지그결합단계(S200)는, 도체(100)를 형성하는 주물이 차단영역(222)을 통해 공기영역(223)에 유입되는 것을 방지하기 위한 지그(300)를 회전자(200)의 적어도 일단에 결합하는 단계일 수 있다.
즉, 상기 지그(300)를 회전자(200)의 적어도 일단에 결합함으로써, 지그단부(320)에 형성되는 복수의 차단부(310)를 차단영역(222)에 삽입하고 이로써 공기영역(223)과 도체형성영역(221)을 분리할 수 있다.
상기 용탕주입단계(S300)는, 도체형성영역(221)에 도체(100)를 형성하기 위한 용탕을 주입하는 단계일 수 있다.
이때, 지그(300)의 결합으로 인해, 도체형성영역(221)에 주입된 용탕은 공기영역(223)에 유입되지 못하고 도체형성영역(221)을 채울 수 있으며, 이에 따라 응고되어 알루미늄 또는 구리와 같은 재질의 도체(100)를 형성할 수 있다.
전술한 단계를 거쳐 회전자(200)를 제조할 수 있으며, 다른 예로서, 결합된 지그(300)를 회전자코어(210)로부터 제거하기 위한 지그제거단계(S400)를 추가로 포함할 수 있다.
즉, 상기 지그제거단계(S400)는, 용탕주입단계(S300) 이후에, 회전자코어(210)에 결합된 지그(300)를 제거할 수 있다.
이로써, 상기 지그제거단계(S400)는, 차단영역(222)이 개방됨에 따라 공기영역(223)과 도체형성영역(221)이 서로 연통할 수 있다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

Claims (12)

  1. 내주면에 복수의 권선코일이 설치된 고정자(400)와, 상기 고정자(400)의 내측에 설치되는 회전자(200)를 포함하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자로서,
    회전자코어(210)와;
    상기 회전자코어(210)에 도체 및 자속장벽의 형성을 위하여 상기 회전자코어(210)의 길이방향으로 관통형성되는 자속장벽패턴(220)을 포함하며,
    상기 자속장벽패턴(220)은,
    자속장벽의 형성을 위한 복수의 공기영역(223)과, 상기 공기영역(223)의 양단에 연통되며 액상으로 주입되어 응고를 통해 도체(100)를 형성하기 위한 복수의 도체형성영역(221)과, 상기 도체형성영역(221)과 상기 공기영역(223) 사이에 액상의 주물이 상기 공기영역(223)으로 유입되는 것을 방지하는 차단부(310)가 삽입 설치되기 위한 차단영역(222)이 형성되는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자속장벽패턴(220)은,
    상기 회전자코어(210)의 중심을 기준으로 원주방향을 따라서 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기영역(223)은,
    상기 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면이 하나 이상의 굴곡을 가지는 슬롯형상을 적어도 하나 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차단영역(222)은,
    상기 공기영역(223)과 상기 도체형성영역(221) 사이를 연통하도록 상기 회전자코어(210)의 길이방향으로 관통형성되는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 차단영역(222)은,
    상기 공기영역(223) 및 상기 도체형성영역(221)보다 상기 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면의 폭이 작은 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 차단영역(222)은,
    상기 차단부(310)의 수직단면의 형상에 대응되어 회전자코어(210)의 길이방향에 수직인 단면이 원형, 각형 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    복수의 상기 도체(100)가 응고된 이후에 상기 차단영역(222)에 상기 차단부(310)가 삽입 설치된 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    복수의 상기 도체(100)가 응고된 이후에 상기 차단영역(222)에 상기 차단부(310)가 제거되는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자.
  9. 내주면에 복수의 권선코일이 설치된 고정자(400)와;
    상기 고정자(400)의 내측에 설치되는 청구항 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 따른 회전자(200)와;
    상기 회전자(200)의 중심을 관통하여 결합 설치되는 샤프트(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기.
  10. 회전자코어(210)에 공기영역(223)과, 도체(100)가 형성되기 위한 도체형성영역(221)과, 상기 공기영역(223)과 상기 도체형성영역(221)이 서로 연통하도록 형성되는 차단영역(222)을 포함하는 자속장벽패턴(220)을 형성하는 회전자코어제조단계(S100)와;
    도체(100)를 형성하는 주물이 상기 차단영역(222)을 통해 상기 공기영역(223)에 유입되는 것을 방지하기 위한 지그(300)를 상기 회전자(200)의 적어도 일단에 결합하는 지그결합단계(S200)와;
    상기 도체형성영역(221)에 도체(100)를 형성하기 위한 용탕을 주입하는 용탕주입단계(S300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자 제조방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 지그(300)는,
    상기 회전자코어(210)의 적어도 일단에 결합하는 지그단부(320)와;
    상기 지그단부(320)로부터 상기 차단영역(222)에 대응되는 위치에 돌출 형성되어, 상기 차단영역(222)에 삽입되는 복수의 차단부(310)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자 제조방법.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 용탕주입단계(S300) 이후에, 상기 회전자코어(210)에 결합된 상기 지그(300)를 제거하는 지그제거단계(S400)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 릴럭턴스 전동기용 회전자 제조방법.
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