KR100273416B1

KR100273416B1 - Stator for linear motor

Info

Publication number: KR100273416B1
Application number: KR1019980015562A
Authority: KR
Inventors: 홍언표
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2000-12-15
Anticipated expiration: 2018-04-30
Also published as: KR19990081547A

Abstract

본 발명은 리니어 모터의 고정자구조에 관한 것으로, 종래에는 코일이 권선되는 코일권선홈을 형성하는 외측 코어의 디귿자형으로 형성된 패스부 및 그 패스부의 양단부에 각각 역삼각형으로 형성된 폴부의 내측 모서리가 각지게 형성되어 있어, 상기 코일권선홈에 권선된 권선코일의 주변에 형성되는 자속이 외측 코어와 내측 코어를 통해 흐르는 과정 중 각 모서리 부분에서 자속 포화가 발생하게 됨으로써 자속의 자기 저항이 증가되어 모터의 효율을 저하시키는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 권선코일에 의해 형성되는 자속이 외측 코어와 내측 코어를 따라 흐르는 과정에서 자속의 경로에 각이진 부분을 제거하여 자속 흐름시 자속 포화 발생을 방지하도록 함으로써 자속 흐름에 대한 자기 저항을 감소시켜 모터의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stator structure of a linear motor. In the related art, a path portion formed in a recessed shape of an outer core forming a coil winding groove in which a coil is wound, and an inner edge of a pole portion formed in an inverted triangle at both ends thereof Since the magnetic flux formed around the winding coil wound around the coil winding groove flows through the outer core and the inner core, the magnetic flux saturation occurs at each corner part, thereby increasing the magnetic resistance of the magnetic flux. The present invention has a problem of lowering the efficiency, the present invention by removing the angled portion in the path of the magnetic flux in the process of the magnetic flux formed by the winding coil along the outer core and inner core to prevent the occurrence of magnetic flux saturation during the flux flow It is possible to improve the efficiency of the motor by reducing the magnetic resistance to flux flow. A.

Description

Stator structure of linear motor

본 발명은 리니어 모터에 관한 것으로, 특히 전류가 인가되는 권선코일의 주변에 형성되는 자속이 외측 코어와 내측 코어를 통해 흐르는 과정에서 발생되는 자속의 포화를 방지하여 자기 저항을 감소시킬 수 있도록 한 리니어 모터의 고정자구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor, and in particular, a linear magnetic flux that prevents saturation of magnetic flux generated in a process in which magnetic flux formed around a winding coil to which current is applied flows through an outer core and an inner core to reduce magnetic resistance. It relates to a stator structure of a motor.

일반적으로 리니어 모터(Linear Motor)는 입체적인 구조를 갖는 보통 모터의 자속을 평면 형태로 만든 것으로, 평면 형태의 가동부가 평면의 고정부 위에 형성되는 자속(flux)의 변화에 따라서 평면 위를 직선적으로 움직이도록 한 것이다.In general, a linear motor is a planar shape of a magnetic flux of an ordinary motor having a three-dimensional structure, and a flat moving part moves linearly on a plane according to a change in flux formed on a fixed part of a plane. It is to be.

상기 리니어 모터의 일예로, 도 1a, 1b에 도시한 바와 같이, 리니어 모터는 내부에 코일이 권선되는 코일권선홈(H)이 형성된 원통형의 외측 코어(10)와 상기 코일권선홈(H)에 권선되는 권선 코일(20)과 원통형으로 형성되어 상기 외측 코어(10)와 소정의 간극을 이루며 상기 외측 코어(10)에 삽입되는 내측 코어(30)로 이루어지는 고정자와, 상기 외측 코어(10)와 내측 코어(30)사이의 간극에 삽입되는 마그네트(40)로 이루어지는 가동자를 포함하여 구성된다.As an example of the linear motor, as illustrated in FIGS. 1A and 1B, the linear motor includes a cylindrical outer core 10 and a coil winding groove H having a coil winding groove H in which a coil is wound. A stator formed in a cylindrical shape with the winding coil 20 to be wound, and having an inner core 30 inserted into the outer core 10 to form a predetermined gap with the outer core 10, and the outer core 10; And a mover made of a magnet 40 inserted into a gap between the inner cores 30.

상기 고정자를 이루는 외측 코어(10)는 소정의 폭을 가지며 디귿자형으로 형성된 패스부(Path part)(1a)와 상기 패스부(1a)의 양단부에 연장 확장되어 역삼각 형태를 갖는 폴부(Pole part)(1b)가 각각 형성되어 이루어진 얇은 판인 라미네이션 시트(Lamination sheet)(1)가 원통형을 이루도록 방사상으로 적층되어 이루어진다. 상기 라미네이션 시트(1)의 디극자형으로 형성된 패스부(1a) 및 폴부(1b)의 내부가 개구홈(1c)을 형성하게 되며, 상기 개구홈(1c)은 다수개의 라미네이션 시트(1)가 원통형으로 적층됨으로 인하여 원통형의 코일권선홈(H)을 형성하게 된다.The outer core 10 constituting the stator has a predetermined width and extends to both ends of the path part 1a and the path part 1a, which are formed in a depression shape, and has a pole part having an inverted triangle shape. Lamination sheet (1), which is a thin plate formed by forming each of 1), is radially laminated to form a cylinder. The inside of the pass portion 1a and the pole portion 1b formed in the dipole shape of the lamination sheet 1 forms the opening groove 1c, and the opening groove 1c has a plurality of lamination sheets 1 having a cylindrical shape. Due to the stacking to form a cylindrical coil winding groove (H).

그리고 상기 내측 코어(30)는 외측 코어 폴부(1b)의 양단부 길이와 상응하는 길이와 일정 폭을 갖는 직선 형태로 형성된 얇은 판인 라미네이션 시트(3)가 원통형으로 적층되어 이루어진다.The inner core 30 is formed by laminating a lamination sheet 3, which is a thin plate formed in a straight shape having a length and a predetermined width, corresponding to the length of both ends of the outer core pole part 1b.

상기한 바와 같은 리니어 모터는 권선 코일(20)에 전류가 흐르게 되면 그 전류에 의해 권선 코일(20) 주변에 자속이 형성되며 그 자속은 외측 코어(10)와 내측 코어(30)을 따라 폐루프(Closed loop)를 형성하면서 흐르게 되고, 상기 내,외측 코어(10)(30)에 흐르는 자속과 마그네트(40)에 의해 형성되는 자속에 의한 상호작용력에 의해 마그네트(40)가 축방향으로 직선운동하게 된다.In the linear motor as described above, when a current flows in the winding coil 20, magnetic flux is formed around the winding coil 20 by the current, and the magnetic flux is closed along the outer core 10 and the inner core 30. The magnet 40 is linearly moved in the axial direction by the interaction force caused by the magnetic flux formed by the magnetic flux flowing through the inner and outer cores 10 and 30 and the magnetic flux generated by the magnet 40. Done.

이때, 내,외측 코어(10)(30)를 통해 자속이 흐르는 경로는, 도 2에 도시한 바와 같이, 외측 코어(10)를 구성하는 라미네이션 시트(1)의 패스부(1a)와 그 패스부(1a)의 일측에 연장된 폴부(1b)와, 폴부(1b)에 이어 내측 코어(30)를 구성하는 라미네이션 시트(3)와 상기 내측 코어(30)의 라미네이션 시트(3)에 이어 외측 코어(10)를 구성하는 라미네이션 시트(1)의 타측 폴부(1b)와 상기 폴부(1b)에 이어 다시 패스부(1a)로 이어지는 폐루프로 이루어진다.At this time, the path through which the magnetic flux flows through the inner and outer cores 10 and 30 is, as shown in FIG. 2, the path 1a of the lamination sheet 1 constituting the outer core 10 and the path. The pole part 1b extended to one side of the part 1a, the lamination sheet 3 which comprises the inner core 30 following the pole part 1b, and the lamination sheet 3 of the said inner core 30, and an outer side The other pole portion 1b of the lamination sheet 1 constituting the core 10 and a closed loop extending back to the pass portion 1a after the pole portion 1b.

그러나 상기한 바와 같은 종래 리니어 모터의 고정자구조는 코일이 권선되는 코일권선홈(H)을 형성하는 외측 코어(10)의 디귿자형으로 형성된 패스부(1a) 및 그 패스부(1a)의 양단부에 각각 역삼각형으로 형성된 폴부(1b)의 내측 모서리가 각지게 형성되어 있어, 상기 코일권선홈(H)에 권선된 권선 코일(20)의 주변에 형성되는 자속이 외측 코어(10)와 내측 코어(30)를 통해 흐르는 과정 중 각 모서리 부분에서, 도 3에 도시한 바와 같이, 포화가 발생하게 됨으로써 자속의 자기 저항이 증가되어 모터의 효율을 저하시키는 문제점이 있었다.However, the stator structure of the conventional linear motor as described above has a recessed portion of the outer core 10 that forms the coil winding groove H around which the coil is wound, and a pass portion 1a formed at both ends of the pass portion 1a. The inner edges of the pole portions 1b each formed in an inverted triangle are formed to be angular, so that magnetic fluxes formed around the winding coils 20 wound around the coil winding grooves H are formed on the outer core 10 and the inner core ( At each corner portion of the process flowing through 30, as shown in FIG. 3, since saturation occurs, the magnetic resistance of the magnetic flux is increased, thereby lowering the efficiency of the motor.

따라서 본 발명의 목적은 전류가 인가되는 권선 코일의 주변에 형성되는 자속이 외측 코어와 내측 코어를 통해 흐르는 과정에서 발생되는 자속의 포화를 방지하여 자기 저항을 감소시킬 수 있도록 한 리니어 모터의 고정자구조를 제공함에 있다.Therefore, an object of the present invention is to prevent the saturation of the magnetic flux generated during the flow of the magnetic flux formed around the winding coil to which the current is applied through the outer core and the inner core to reduce the magnetic resistance of the linear motor In providing.

도 1a는 종래 리니어 모터를 도시한 정단면도,Figure 1a is a front sectional view showing a conventional linear motor,

도 1b는 종래 리니어 모터를 도시한 측면도,Figure 1b is a side view showing a conventional linear motor,

도 2는 종래 리니어 모터에서 자속의 흐름을 도시한 리니어 모터의 반단면도,2 is a half sectional view of a linear motor showing the flow of magnetic flux in a conventional linear motor;

도 3은 종래 리니어 모터에서 자속의 포화상태를 도시한 리니어 모터의 반단면도,3 is a half sectional view of a linear motor showing a saturation state of magnetic flux in a conventional linear motor;

도 4는 본 발명의 고정자가 구비된 리니어 모터의 반단면도.Figure 4 is a half sectional view of a linear motor with a stator of the present invention.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1 ; 라미네이션 시트 1a ; 외측 코어 패스부One ; Lamination sheet 1a; Outer core pass section

1b ; 외측 코어 폴부 1c ; 외측 코어 개구홈1b; Outer core pawl 1c; Outer core opening groove

1d ; 외측 코어 제1곡면부 1e ; 외측 코어 제2곡면부1d; Outer core first curved portion 1e; Outer core second curved portion

10' ; 외측 코어 20 ; 권선코일10 '; Outer core 20; Winding coil

30 ; 내측 코어 40 ; 마그네트30; Inner core 40; Magnet

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내측에 코일이 권선될 수 있는 코일권선홈이 형성되도록 디극자 형태로 형성된 패스부 및 그 패스부의 양단부에 역삼각 형태로 연장 형성된 폴부로 이루어진 원통형의 외측 코어와 상기 폴부의 양단 길이에 상응하는 길이를 갖는 원통형으로 형성되어 상기 외측 코어와 소정의 간극을 두고 삽입되는 내측 코어와 상기 외측 코어의 코일권선홈에 권선되는 권선 코일로 구성되는 고정자와, 상기 외측 코어와 내측 코어사이의 간극에 삽입되는 마그네트로 이루어지는 가동자를 포함하여 구성된 리니어 모터에 있어서; 상기 외측 코어의 디귿자형 패스부의 내측 모서리에 자속 흐름시 흐름을 원활하게 하도록 곡선을 이루는 제1곡면부가 형성되고, 상기 디귿자형 패스부의 양단부와 상기 양단부에 연장 형성된 역삼각형의 폴부와의 연결부분 모서리에 자속 흐름시 흐름을 원활하게 하도록 곡선을 이루는 제2곡면부가 형성됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 고정자구조가 제공된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, a cylindrical portion consisting of a pass portion formed in a dipole form and a pole portion extending in an inverted triangle shape at both ends thereof so as to form a coil winding groove in which a coil can be wound. A stator formed into a cylindrical shape having a length corresponding to the length of both ends of the outer core and the pole part, the inner core inserted into the predetermined gap with the outer core, and a winding coil wound around the coil winding groove of the outer core; A linear motor comprising a mover made of a magnet inserted into a gap between the outer core and the inner core; A first curved portion having a curved shape is formed at an inner edge of the outer core of the outer core to smoothly flow the magnetic flux. A stator structure of a linear motor is provided, characterized in that a curved second curved portion is formed to smoothly flow during magnetic flux flow.

상기 외측 코어는 디귿자형의 패스부와 그 패스부의 양단부에 역삼각형으로 연장 형성된 폴부와 상기 패스부의 내측 모서리에 곡선을 이루게 하는 제1곡면부와 상기 패스부와 폴부의 연결부분 모서리에 곡선을 이루게 하는 제2곡면부로 형성된 얇은 판의 라미네이션 시트가 원통형으로 이루도록 방사상으로 적층되어 형성됨을 특징으로 하는 리니어 모터의 고정자구조가 제공된다.The outer core may be curved at a corner of a connection portion of the recess and a first curved portion extending in an inverted triangle on both ends of the pass portion and an inner edge of the pass portion and a corner portion of the connection portion of the pass portion and the pole portion. There is provided a stator structure for a linear motor, characterized in that the lamination sheet of a thin plate formed of a second curved portion is laminated radially so as to have a cylindrical shape.

이하, 본 발명의 리니어 모터 고정자구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the linear motor stator structure of the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

먼저, 도 4에 도시한 바와 같이, 내측에 코일이 권선될 수 있는 코일권선홈(H)이 형성되도록 디극자 형태로 형성된 패스부(1a) 및 그 패스부(1a)의 양단부에 역삼각 형태로 연장 형성된 폴부(1b)로 이루어진 원통형의 외측 코어(10')와 상기 폴부(1b)의 양단 길이에 상응하는 길이를 갖는 원통형으로 형성되어 상기 외측 코어(10')와 소정의 간극을 두고 삽입되는 내측 코어(30)와 상기 외측 코어(10')의 코일권선홈(H)에 권선되는 권선 코일(20)로 구성되는 고정자와, 상기 외측 코어(10')와 내측 코어(30)사이의 간극에 삽입되는 마그네트(40)로 이루어지는 가동자를 포함하여 구성됨은 종래 리니어 모터와 유사하다.First, as illustrated in FIG. 4, a pass portion 1a formed in a dipole shape and an inverted triangle at both ends of the pass portion 1a to form a coil winding groove H through which a coil can be wound. A cylindrical outer core 10 'formed of a pole portion 1b extending in the shape of a cylindrical shape having a length corresponding to the length of both ends of the pole portion 1b, and inserted into a predetermined gap with the outer core 10'. A stator including a winding coil 20 wound around the inner core 30 and the coil winding groove H of the outer core 10 ', and between the outer core 10' and the inner core 30. It is similar to a conventional linear motor, which comprises a mover made of a magnet 40 inserted into a gap.

그리고 본 발명의 고정자구조는 고정자를 구성하는 상기 외측 코어(10')에서 디귿자형 패스부(1a)의 내측 모서리에 자속 흐름시 흐름을 원활하게 하도록 곡선을 이루는 제1곡면부(1d)가 연장 형성되고, 상기 디귿자형 패스부(1a)의 양단부와 상기 양단부에 연장 형성된 역삼각형의 폴부(1b)와의 연결부분 모서리에 자속 흐름시 흐름을 원활하게 하도록 곡선을 이루는 제2곡면부(1e)가 연장 형성되어 이루어진다.In addition, the stator structure of the present invention extends from the outer core 10 'constituting the stator to the inner edge of the recessed path portion 1a to form a curved first curved portion 1d so as to smoothly flow the magnetic flux. And a second curved portion 1e curved to smoothly flow during magnetic flux at corners of the connecting portion between the opposite ends of the dip-shaped pass portion 1a and the reverse triangular pole portion 1b formed at both ends thereof. It is made of an extension.

상기 외측 코어(10')는 디귿자형의 패스부(1a)와 그 패스부(1a)의 양단부에 역삼각형으로 연장 형성된 폴부(1b)와 상기 패스부(1a)의 내측 모서리에 곡선을 이루게 하는 제1곡면부(1d)와 상기 패스부(1a)와 폴부(1b)의 연결부분 모서리에 곡선을 이루게 하는 제2곡면부(1e)로 형성된 얇은 판의 라미네이션 시트(1)가 원통형으로 이루도록 방사상으로 적층되어 형성된다.The outer core 10 'is curved in a recessed path portion 1a and a pole portion 1b extending in an inverted triangle at both ends of the pass portion 1a and an inner edge of the pass portion 1a. The radial lamination sheet 1 formed of the first curved portion 1d and the lamination sheet 1 formed of a second curved portion 1e that forms a curved line at the corner of the connecting portion of the pass portion 1a and the pole portion 1b has a cylindrical shape. It is formed by laminating.

상기 외측 코어(10')를 구성하는 라미네이션 시트(1)의 자속이 흐르는 부분은 패스부(1a) 및 제1곡면부(1d)에 의해 각이진 부분,즉 변곡점을 이루는 부분이 없어지게 되며, 또한 폴부(1b)와 패스부(1a)의 연결부분도 제2곡면부(1e)에 의해 각이진 부분이 없어지게 된다.The magnetic flux of the lamination sheet 1 constituting the outer core 10 ′ is no longer angular, i.e., the inflection point by the pass portion 1a and the first curved portion 1d, In addition, the connecting portion between the pawl portion 1b and the pass portion 1a also eliminates the angled portion by the second curved portion 1e.

이하, 본 발명의 리니어 모터 고정자구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operational effects of the linear motor stator structure of the present invention will be described.

먼저 본 발명의 고정자가 구비된 리니어 모터의 권선 코일(20)에 전류가 인가되어 권선 코일(20) 주변에 자속이 형성되면 그 자속은 외측 코어(10')와 내측 코어(30)을 따라 폐루프를 형성하면서 흐르게 되고, 상기 내,외측 코어(10')(30)에 흐르는 자속과 마그네트(40)에 의해 형성되는 자속에 의한 상호작용력에 의해 마그네트(40)가 축방향으로 직선운동하게 된다. 이때 내,외측 코어(10')(30)를 흐르는 자속의 경로는 종래와 같으며, 자속이 고정자를 구성하는 외측 코어(10')의 패스부(1a) 및 폴부(1b)를 흐르는 과정에서 제1곡면부(1d)와 제2곡면부(1e)에 의해 각이진 부분이 없게 되므로 자속의 흐름이 원활하게 되어 자속 포화 발생을 방지하게 됨으로써 자속 흐름에 대한 자기 저항이 감소된다.First, when a current is applied to the winding coil 20 of the linear motor having the stator of the present invention to form a magnetic flux around the winding coil 20, the magnetic flux is closed along the outer core 10 ′ and the inner core 30. Flowing while forming a loop, the magnet 40 is linearly moved in the axial direction by the interaction force caused by the magnetic flux formed by the magnetic flux and the magnetic flux flowing in the inner and outer core (10 ', 30). . At this time, the path of the magnetic flux flowing through the inner and outer cores 10 'and 30 is the same as in the prior art, and in the process of flowing the pass portion 1a and the pole portion 1b of the outer core 10' that constitute the stator, Since there is no angled portion by the first curved portion 1d and the second curved portion 1e, the magnetic flux flows smoothly, thereby preventing the occurrence of magnetic flux saturation, thereby reducing the magnetic resistance to the magnetic flux flow.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 리니어 모터의 고정자구조는 권선 코일에 의해 형성되는 자속이 외측 코어와 내측 코어를 따라 흐르는 과정에서 자속의 경로에 각이진 부분을 제거하여 자속 흐름시 자속 포화 발생을 방지하게 됨으로써 자속 흐름에 대한 자기 저항을 감소시켜 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, in the stator structure of the linear motor according to the present invention, magnetic flux saturation occurs during magnetic flux flow by removing an angled portion in the magnetic flux path in the course of the magnetic flux formed by the winding coil flowing along the outer core and the inner core. By preventing the effect of reducing the magnetic resistance to the magnetic flux flow has the effect of improving the efficiency of the motor.

Claims

A cylindrical outer core consisting of a pass portion formed in the form of a dipole and a pole portion extending in an inverted triangle shape at both ends of the pass portion so as to form a coil winding groove through which the coil can be wound, and a length corresponding to the length of both ends of the pole portion. A stator formed of a cylindrical shape having a cylindrical shape, the inner core inserted into a predetermined gap with the outer core and a winding coil wound around the coil winding groove of the outer core, and inserted into a gap between the outer core and the inner core; A linear motor comprising a mover made of a magnet; A first curved portion having a curved shape is formed at an inner edge of the outer core of the outer core to smoothly flow the magnetic flux. The stator structure of the linear motor, characterized in that the curved second curved portion is formed to smooth the flow when the flux flows.

The method of claim 1, wherein the outer core is connected to the path portion and the pawl portion of the recess and the first curved portion to be curved in the inner edge of the pass portion extending in an inverted triangle on both ends of the path portion and the pass portion; A stator structure of a linear motor, characterized in that a lamination sheet of a thin plate formed of a second curved portion forming a curved portion at a corner is radially laminated to form a cylinder.