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KR101140222B1 - Pole change type synchronous motor - Google Patents

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KR101140222B1
KR101140222B1 KR1020060080330A KR20060080330A KR101140222B1 KR 101140222 B1 KR101140222 B1 KR 101140222B1 KR 1020060080330 A KR1020060080330 A KR 1020060080330A KR 20060080330 A KR20060080330 A KR 20060080330A KR 101140222 B1 KR101140222 B1 KR 101140222B1
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KR
South Korea
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stator
pole
exciting
magnet layer
synchronous motor
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우병태
김대경
유세현
신덕식
김병택
채진원
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전자부품연구원
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Abstract

본 발명은 극변환식 동기전동기에 관한 것으로서, 다수로 배열되는 투스(111)에 모터코일(112)이 권선되는 스테이터(110)와, 스테이터(110)로부터 회전하도록 설치되며 다수의 도체(122)가 설치되는 로터(120)와, 로터(120)에 투스(111)와 공극을 가지도록 설치되며 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(130)와, 스테이터(110)의 투스(111) 사이에 서로 인접하여 마그넷 레이어(130)와 마주 보도록 마련되고 여자코일(141)이 각각 권선되는 익사이팅 폴(140)을 포함하되, 투스(111)와 익사이팅 폴(140)을 포함하는 스테이터(110)가 연자성 복합체(soft magnetic composite)로 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 익사이팅 폴을 포함하는 스테이터 또는 익사이팅 폴을 SMC로 구성하여 마그넷 레이어에 자속이 균일하게 분산되어 모터의 출력 향상을 가져오는 효과가 있다. 또한, 스테이터로부터 SMC로 이루어진 익사이팅 폴의 분리 및 조립이 용이하도록 하여 조립성을 향상시킨 효과를 가지고 있다. The present invention relates to a pole-conversion synchronous motor, the stator 110 is a motor coil 112 is wound on the teeth 111 arranged in a plurality, and the plurality of conductors 122 is installed to rotate from the stator 110 It is adjacent to each other between the installed rotor 120, the magnet layer 130 is formed to have a gap with the tooth 111 in the rotor 120 and made of a magnetic material capable of remagnetization, and the tooth 111 of the stator 110 By including the exciting pole 140 is provided to face the magnet layer 130 and the female coil 141 is wound, respectively, the stator 110 including the tooth 111 and the exciting pole 140 is soft magnetic composite (soft magnetic composite) is characterized in that. Therefore, the present invention has the effect that the magnetic flux is uniformly distributed in the magnet layer by configuring the stator or exciting pole including the exciting pole in the SMC, resulting in an improved output of the motor. In addition, it is easy to separate and assemble the exciting pawl consisting of the SMC from the stator and has an effect of improving the assemblability.

극변환식 동기전동기, 익사이팅 폴, 여자코일, 마그넷 레이어, SMC Pole-Conversion Synchronous Motor, Exciting Pole, Woman Coil, Magnet Layer, SMC

Description

극변환식 동기전동기{POLE CHANGE TYPE SYNCHRONOUS MOTOR}Pole CHANGE TYPE SYNCHRONOUS MOTOR

도 1은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to the prior art,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,2 is a cross-sectional plan view showing a pole conversion synchronous motor according to an embodiment of the present invention,

도 3은 도 2의 일실시예에 따른 극변환식 동기전동기의 일부 발췌 사시도이고,3 is a perspective view of a part of the polar conversion synchronous motor according to the embodiment of FIG.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고,Figure 4 is a plan sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to another embodiment of the present invention,

도 5는 도 4의 다른 실시예에 따른 극변환식 동기전동기의 일부 발췌 사시도이다.FIG. 5 is a perspective view of a part of a pole conversion synchronous motor according to another embodiment of FIG. 4. FIG.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

110 : 스테이터 111 : 투스110: Stator 111: Tooth

112 : 모터코일 113 : 가이드홈112: motor coil 113: guide groove

120 : 로터 121 : 샤프트홀120: rotor 121: shaft hole

122 : 도체 130 : 마그넷 레이어122: conductor 130: magnet layer

140,150 : 익사이팅 폴 141,151 : 여자코일140,150: Exciting pole 141,151: Female coil

142,152 : 가이드돌기 142,152: Guide protrusion

본 발명은 극변환식 동기전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 익사이팅 풀의 여자코일의 자속이 마그넷 레이어에 균일하게 분산되어 모터의 출력 향상에 기여할 수 있는 극변환식 동기전동기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pole conversion synchronous motor, and more particularly, to a pole conversion synchronous motor, in which magnetic flux of an excitation coil of an exciting pool is uniformly distributed in a magnet layer, thereby contributing to the output of a motor.

일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용되는데, 크게 직류전동기와 교류전동기로 나뉘어진다.In general, a motor is a device that obtains rotational force by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in home appliances as well as industrial equipment. The motor is largely divided into a DC motor and an AC motor.

직류전동기에서 정류자와의 접촉에 의해 코일에 전류를 흐르도록 하는 브러쉬의 마모로 인한 단점을 극복하기 위하여 브러쉬를 사용하지 않는 BLDC(Brushless DC) 모터가 사용되고 있는데, 이러한 BLDC 모터는 토크가 크고 제어성이 우수할 뿐만 아니라 신속성을 도모할 수 있는 반면, 전류의 방향 전환을 위하여 인버터를 사용함으로써 가격이 비싸다는 단점을 가진다.Brushless brushless DC (BLDC) motors are used to overcome the drawbacks of brush wear, which causes current to flow in coils by contact with commutators in DC motors. These brushless DC motors have high torque and controllability. While not only this is excellent but also can be achieved quickly, the cost of using an inverter to change the direction of the current is expensive.

한편, 교류전동기의 일종인 LSPM 동기모터(Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor)는 BLDC 모터와 달리 인버터를 이용하지 않고, 로터(rotor)의 도체에 유기되는 전압에 의하여 생성되는 2차 전류와 스테이터(stator)의 권선에 의하여 발생되는 자속의 상호작용에 의하여 발생되는 토오크로 구동되며, 이 때, 토오크는 케이지에 의한 토오크선분과 릴럭턴스 토오크 및 마그네트 토오크의 합성토오크에 의하여 기동된다. 또한, 기동되어 정격 운전시 로터에 설치된 마그네트의 자속과 스테이터에서 발생되는 자속이 상호 동기화되어 스테이터의 회전자계의 속도로써 운전된다. On the other hand, the LSPM Line Start Permanent Magnet Synchronous Motor, which is a kind of AC motor, does not use an inverter, unlike a BLDC motor, and a secondary current and a stator generated by a voltage induced in a conductor of a rotor. It is driven by the torque generated by the interaction of the magnetic flux generated by the winding of the), wherein the torque is started by the torque line segment by the cage, the combined torque of the reluctance torque and the magnet torque. In addition, the magnetic flux of the magnet installed in the rotor and the magnetic flux generated in the stator during the rated operation are synchronized with each other to operate at the speed of the stator's rotating magnetic field.

이와 같은 LSPM 동기모터는 마그네트가 항상 자속을 가지고 있기 때문에 초기 기동시 마그네트가 부토오크를 생성시켜서 초기 기동의 성능을 저하시키는 단점을 가지며, 이러한 단점을 극복하기 위하여 WPM(Written Pole Motor)이라고 하는 극변환식 동기전동기가 개발되었다.Since the LSPM synchronous motor always has magnetic flux, the magnet generates negative torque during initial startup and thus has a disadvantage of degrading the performance of the initial startup.A pole called WPM (Written Pole Motor) is used to overcome this disadvantage. Convertible synchronous motors have been developed.

종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.When described with reference to the accompanying drawings a pole-conversion synchronous motor according to the prior art as follows.

도 1은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 극변환식 동기전동기(10)는 모터코일(11a)이 각각 권선되는 다수의 투스(tooth; 11b)가 내주면을 따라 배열되도록 마련되는 스테이터(stator; 11)와, 스테이터(11)의 내측에 회전 가능하게 설치됨과 아울러 가장자리를 따라 다수의 도체(12a)가 삽입되는 로터(rotor; 12)와, 투스(11b)와 공극을 가지도록 로터(12)의 외주면에 설치됨과 아울러 재자화 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(magnet layer; 13)와, 스테이터(11)의 투스(11b) 사이에서 마그넷 레이어(13)와 마주보게 설치됨과 아울러 여자코일(14a)이 권선되는 익사이팅 폴(exciting pole; 14)을 포함한다. 1 is a cross-sectional view showing a polar conversion synchronous motor according to the prior art. As shown, the conventional pole-transformed synchronous motor 10 includes a stator 11 and a stator 11 in which a plurality of teeth 11b, each of which the motor coil 11a is wound, are arranged along an inner circumferential surface thereof. The rotor 12 is rotatably installed inside the rotor 11 and a plurality of conductors 12a are inserted along the edge, and the rotor 12 is provided on the outer circumferential surface of the rotor 12 to have a gap with the tooth 11b. Exciting poles are provided between the magnet layer 13 made of a remagnetizable magnetic material and the magnet layer 13 between the teeth 11b of the stator 11 and the female coil 14a is wound. pole 14).

이러한 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기(10)는 구동을 위하여 모터코일(11a)에 전원을 인가함으로써 스테이터(11)측에 발생하는 1차 유기전압과 이로 인해 로터(12)의 도체(12a)로부터 발생되는 2차 유기전압의 상호작용에 의하여 스 타트 토오크를 발생시켜서 로터(12)가 회전하게 되며, 로터(12)의 회전속도가 일정 속도에 도달하면 여자코일(14a)에 교류전원을 인가하여 익사이팅 폴(14)에 의해 마그넷 레이어(13)에 정해진 수의 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 형성되도록 마그넷 레이어(13)를 자화시킴으로써 마그넷 레이어(13)에서 발생되는 자속과 스테이터(11)에서 발생되는 자속이 동기화되어 로터(12)가 동기속도에 도달하게 된다.The pole conversion synchronous motor 10 according to the related art has a primary induced voltage generated on the stator 11 side by applying power to the motor coil 11a for driving, and thus, the conductor 12a of the rotor 12. The rotor 12 rotates by generating a start torque by the interaction of the secondary induced voltage generated from the step. When the rotational speed of the rotor 12 reaches a constant speed, the AC power is supplied to the excitation coil 14a. Magnetic flux generated in the magnet layer 13 by magnetizing the magnet layer 13 so that a predetermined number of N poles and S poles are alternately formed along the circumferential direction by applying an exciting pole 14 to the magnet layer 13. The magnetic flux generated in the stator 11 is synchronized so that the rotor 12 reaches the synchronous speed.

로터(12)가 동기속도에 도달하면, 여자코일(14a)로 인가되는 교류전원을 차단시키고, 마그넷 레이어(13)는 구동토오크 발생을 위한 자화상태를 유지하게 된다.When the rotor 12 reaches the synchronous speed, the AC power applied to the excitation coil 14a is cut off, and the magnet layer 13 maintains the magnetization state for generating the drive torque.

이와 같은 종래의 기술에 따른 극변환식 동기전동기(10)는 익사이팅 폴(14)에 의해 마그넷 레이어(13)를 자화시킴으로써 마그넷 레이어(13)가 자화 상태가 된다.In the polar conversion synchronous motor 10 according to the related art, the magnet layer 13 is magnetized by magnetizing the magnet layer 13 by the exciting pole 14.

그런데, 이러한 종래의 익사이팅 폴(14)에서는 여자코일(14a)의 자속이 종종 마그넷 레이어(13)에 균일하게 분산되지 못하여 모터의 출력이 충분히 발휘되지 못하는 문제점이 있었다. 따라서, 마그넷 레이어(13)에 균일한 자속이 도달하여 이상적인 자화상태를 가질 뿐 만 아니라 마그넷 레이어(13)의 자화세기를 용이하게 증대시킴으로써 고출력 및 고효율을 구현시킬 수 있는 극변환식 동기전동기(10)의 개발이 필요하게 되었다.By the way, in the conventional exciting pole 14, the magnetic flux of the excitation coil 14a is often not uniformly dispersed in the magnet layer 13, so there is a problem that the output of the motor is not sufficiently exhibited. Accordingly, the uniform magnetic flux reaches the magnet layer 13 to not only have an ideal magnetization state but also to easily increase the magnetization strength of the magnet layer 13 to realize a high output and high efficiency, thereby achieving a highly converted synchronous motor 10. Development was needed.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 익사이팅 폴을 포함하는 스테이터 또는 익사이팅 폴을 연자성 복합체(soft magnetic composite; 이하 "SMC"라 함.)으로 구성하여 마그넷 레이어에 자속이 균일하게 분산되어 모터의 출력 향상을 가져오는 극변환식 동기전동기를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to construct a stator or exciting pole including an exciting pole as a soft magnetic composite (hereinafter referred to as "SMC") magnet layer. The magnetic flux is distributed uniformly to provide a pole conversion synchronous motor that improves the output of the motor.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 스테이터로부터 SMC로 이루어진 익사이팅 폴의 분리 및 조립이 용이하도록 하여 조립성을 향상시킨 극변환식 동기전동기를 제공하는데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a pole conversion synchronous motor having improved assembly performance by facilitating the separation and assembly of the excitation pole made of SMC from the stator.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 극변환식 동기전동기에 있어서, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와, 스테이터로부터 회전하도록 설치되며 다수의 도체가 설치되는 로터와, 로터에 투스와 공극을 가지도록 설치되며 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와, 스테이터의 투스 사이에 서로 인접하여 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고 여자코일이 각각 권선되는 익사이팅 폴을 포함하되, 투스와 익사이팅 폴을 포함하는 스테이터가 연자성 복합체(soft magnetic composite)로 이루어진 것을 특징으로 하는 극변환식 동기전동기를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is, in the pole conversion synchronous motor, a stator in which a motor coil is wound around a plurality of teeth arranged, a rotor installed so as to rotate from the stator, and a plurality of conductors are installed, and a tooth to the rotor. And a magnet layer made of a magnetic material that is installed to have a space between the magnets, and an exciting pole provided to face the magnet layer adjacent to each other between the teeth of the stator and wound with a female coil, respectively, including a tooth and an exciting pole. The stator is characterized in that it comprises a polar conversion synchronous motor, characterized in that made of soft magnetic composite (soft magnetic composite).

또한, 본 발명은, 극변환식 동기전동기에 있어서, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와, 스테이터로부터 회전하도록 설치되며 다수의 도체가 설치되는 로터와, 로터에 투스와 공극을 가지도록 설치되며 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와, 스테이터의 투스 사이에 서로 인접하여 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고 여자코일이 각각 권선되는 익사이팅 폴을 포함하되, 익사이팅 폴은 연자성 복합체(soft magnetic composite)로 이루어진 것을 특징으로 하는 극변환식 동기전동기를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, in the pole-conversion synchronous motor, a stator in which a motor coil is wound around a plurality of teeth arranged, a rotor installed to rotate from the stator, and a rotor having a plurality of conductors installed therein, and the rotor has a tooth and a void The magnet layer includes a magnet layer that is installed and re-magnetizable, and an exciting pole provided between the stator tooth and adjacent to the magnet layer and wound around the magnet layer, wherein the exciting pole is a soft magnetic composite. Characterized in that it comprises a pole conversion synchronous motor, characterized in that consisting of.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고, 도 3은 도 2의 일실시예에 따른 극변환식 동기전동기의 일부 발췌 사시도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 극변환식 동기전동기를 도시한 평단면도이고, 도 5는 도 4의 다른 실시예에 따른 극변환식 동기전동기의 일부 발췌 사시도이다.FIG. 2 is a cross-sectional plan view illustrating a pole conversion synchronous motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a partial perspective view of the pole conversion synchronous motor according to the embodiment of FIG. 2, and FIG. 4 is another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional plan view illustrating a pole conversion synchronous motor according to an embodiment, and FIG. 5 is a partial perspective view of the pole conversion synchronous motor according to another embodiment of FIG. 4.

본 발명에 따른 일실시예의 극변환식 동기전동기(100)는 도 2 및 도 3에서와 같이, 복수의 투스(111)에 모터코일(112)이 권선되는 스테이터(stator; 110)와, 스테이터(110)로부터 회전하도록 설치됨과 아울러 다수의 도체(122)가 설치되는 로터(rotor; 120)와, 로터(120)에 설치되는 재자화 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어(magnet layer; 130)와, 마그넷 레이어(130)를 자화시키는 익사이팅 폴(exciting pole; 140)을 포함한다.As shown in FIGS. 2 and 3, the pole conversion synchronous motor 100 according to the present invention includes a stator 110 in which a motor coil 112 is wound around a plurality of teeth 111, and a stator 110. And a magnet layer 130 formed of a rotor 120 having a plurality of conductors 122 installed therein, a remagnetizable magnetic body installed at the rotor 120, and a magnet layer And an exciting pole 140 that magnetizes 130.

본 발명에 따른 극변환식 동기전동기(100)는 이너 로터(inner rotor) 방식뿐만 아니라 아웃터 로터(outer rotor) 방식으로 구성될 수 있으며, 본 실시예에서는 이너 로터 방식을 예를 들어 설명하기로 하겠다.The pole-type synchronous motor 100 according to the present invention may be configured not only as an inner rotor type but also as an outer rotor type. In this embodiment, the inner rotor type will be described as an example.

여기서 스테이터(110)는 내주면을 따라 투스(111)가 다수로 배열되도록 마련 되고, 투스(111) 각각에 모터코일(112)이 권선되며, 투스(111) 사이에 서로 인접하여 마그넷 레이어(130)와 마주 보도록 익사이팅 폴(140)이 마련되며, 바람직하게는 익사이팅 폴(140)은 스테이터(110)로부터 분리 가능하게 결합된다.Here, the stator 110 is provided such that a plurality of teeth 111 are arranged along an inner circumferential surface, and a motor coil 112 is wound around each tooth 111, and the magnet layers 130 are adjacent to each other between the teeth 111. An exciting pawl 140 is provided to face each other, and preferably the exciting pawl 140 is detachably coupled from the stator 110.

이러한 스테이터(140)는 본 발명의 특징에 따라 연자성 분말의 압축 프로세스에 의해 3차원 형상을 가지는 "SMC"로 형성되어진다.The stator 140 is formed of "SMC" having a three-dimensional shape by the compression process of the soft magnetic powder according to the characteristics of the present invention.

참고로, "SMC"의 연자성 분말은 철계(iron-based)의 입자들을 기초로 하며, 연자성 분말 각각은 전기적으로 절연되도록 코팅되어 있다. 이러한 연자성 분말을 압축성형기에서 투스를 포함하는 형상 공간에 채운 다음 펀치 등과 같은 압축부재로 압축시켜서 제작하게 된다.For reference, the soft magnetic powder of "SMC" is based on iron-based particles, each of which is coated to be electrically insulated. The soft magnetic powder is produced by filling a shape space including a tooth in a compression molding machine and then compressing the same with a compression member such as a punch.

또한, "SMC"재질의 스테이터(110)에서 익사이팅 폴(140)은 분리 및 조립이 가능하도록 익사이팅 폴(140)의 몸체 일단 즉, 스테이터(110)측을 향하는 일단부에 축방향을 따라 가이드돌기(142)가 형성되고, 이 가이드돌기(142)에 대응되도록 마주하는 스테이터(110) 측에 가이드홈(113)이 형성된다.In addition, in the stator 110 of the "SMC" material, the exciting pawl 140 is guided along the axial direction at one end of the body of the exciting pawl 140, ie, at one end of the stator 110, so as to be separated and assembled. 142 is formed, and the guide groove 113 is formed on the side of the stator 110 to face the guide protrusion 142.

따라서 스테이터(110)의 가이드홈(113)을 향하여 상방에서 익사이팅 폴(140)이 슬라이딩 결합되며, 분리시에는 역방향으로 분리가 가능하다.Therefore, the exciting pawl 140 is slidingly coupled upward toward the guide groove 113 of the stator 110, and when separated, separation is possible in the reverse direction.

그리고 익사이팅 폴(140)에는 여자코일(141)이 권선되어 마그넷 레이어(130)의 자화를 실시되며, 바람직하게는 여자코일(141)이 권선된 상태에서 스테이터(110)에 분리 가능하게 결합됨이 바람직하다. And the excitation pole 140 is the winding of the excitation coil 141 to perform the magnetization of the magnet layer 130, and preferably the excitation coil 141 is detachably coupled to the stator 110 in the winding state desirable.

그리고 스테이터(110)의 내측에 로터(120)가 설치된다. And the rotor 120 is installed inside the stator 110.

로터(120)는 중심에 형성되는 샤프트홀(121)에 샤프트(미도시)가 고정되고, 샤프트(미도시)가 하우징이나 쉘 등의 케이스에 베어링을 매개로 결합됨으로써 스테이터(110)로부터 회전 가능하도록 설치되며, 샤프트홀(121)의 주위로 가장자리를 따라 알루미늄(Al)이나 구리(Cu) 등과 같은 도체(122)가 다수로 삽입되며, 외주면에 마그넷 레이어(130)가 설치된다.The rotor 120 is fixed to a shaft (not shown) in the shaft hole 121 formed at the center thereof, and the shaft (not shown) is rotatable from the stator 110 by being coupled to a case such as a housing or a shell through a bearing. A plurality of conductors such as aluminum (Al), copper (Cu), or the like are inserted into the circumference of the shaft hole 121, and a magnet layer 130 is installed on an outer circumferential surface thereof.

마그넷 레이어(130)는 일체화된 링 형상을 이루거나 다수의 파트에 의해 링형상을 이루고, 접착 방식, 억지 끼움 방식 또는 별도 결합부재의 사용에 의해 로터(120)의 외주면에 투스(111)와 공극을 가지도록 설치되고, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는데, 경질 자성체는 물론 연질 자성체로도 이루어질 수 있다.The magnet layer 130 forms an integrated ring shape or a ring shape by a plurality of parts, and the tooth 111 and the air gap on the outer circumferential surface of the rotor 120 by an adhesive method, an interference fit method, or a separate coupling member. It is installed to have a magnetic material capable of remagnetization, and may be made of a hard magnetic material as well as a soft magnetic material.

도 4 및 도 5에 따른 본 발명의 다른 실시예에 따른 극변환식 동기전동기(100)는 다음과 같다. 다만, 위의 일시실예와 중복되는 부분은 동일 부호를 부여하였으며, 설명은 생략하였다.The pole conversion synchronous motor 100 according to another embodiment of the present invention according to FIGS. 4 and 5 is as follows. However, the same parts as those in the above example are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

여기서 본원 발명의 특징에 따라 스테이터(110)의 투스(111) 사이에 설치되어 마그넷 레이어(130)를 자화시키는 익사이팅 폴(exciting pole; 150)이 연자성 분말의 압축 프로세스에 의해 3차원 형상을 가지는 "SMC"로 형성되어진다.Here, an exciting pole 150 installed between the teeth 111 of the stator 110 to magnetize the magnet layer 130 has a three-dimensional shape by a compression process of the soft magnetic powder. It is formed of "SMC".

나아가 "SMC"재질의 익사이팅 폴(150)은 스테이터(110)로부터 분리 및 조립이 가능하도록 익사이팅 폴(150)의 몸체 일단 즉, 스테이터(110)측을 향하는 일단부에 축방향을 따라 가이드돌기(152)가 형성되고, 이 가이드돌기(152)에 대응되도록 마주하는 스테이터(110) 측에 가이드홈(113)이 형성된다.Furthermore, the exciting pawl 150 of the "SMC" material may have a guide protrusion along the axial direction at one end of the body of the exciting pawl 150, ie, at one end facing the stator 110, so as to be separated and assembled from the stator 110. 152 is formed, and the guide groove 113 is formed on the side of the stator 110 to face the guide protrusion 152.

따라서 스테이터(110)의 가이드홈(113)을 향하여 상방에서 익사이팅 폴(150)이 슬라이딩 결합되며, 분리시에는 역방향으로 분리가 가능하다.Therefore, the exciting pole 150 is slidingly coupled upwards toward the guide groove 113 of the stator 110, and when separated, separation is possible in the reverse direction.

그리고 익사이팅 폴(150)에는 여자코일(151)이 권선되어 마그넷 레이어(130)의 자화를 실시되며, 바람직하게는 여자코일(151)이 권선된 상태에서 스테이터(110)에 분리 가능하게 결합된다. The excitation pole 150 is wound with the excitation coil 151 to perform magnetization of the magnet layer 130. Preferably, the excitation coil 151 is detachably coupled to the stator 110 while the excitation coil 151 is wound.

이와 같은 구조로 이루어진 극변환식 동기전동기의 각 실시예에 따른 동작은 다음과 같이 이루어진다.Operation according to each embodiment of the pole conversion synchronous motor having such a structure is performed as follows.

먼저, 실시예가 "SMC"로 이루어진 스테이터(110)에서는 익사이팅 폴(140)을 스테이터(110)에 결합시키기 이전에 그 익사이팅 폴(140)의 외주면에 여자코일(141)을 권선시키게 된다.First, in the stator 110 made of "SMC", the exciting coil 140 is wound around the outer circumferential surface of the exciting pawl 140 before the exciting pawl 140 is coupled to the stator 110.

익사이팅 폴(140)의 가이드돌기(142)를 스테이터(110)의 상방에서부터 하방으로 삽입시키게 되며, 이 때, 가이드돌기(142)는 스테이터(110)의 가이드홈(113)에 슬라이딩 결합이 이루어진다. The guide protrusion 142 of the exciting pawl 140 is inserted from the top of the stator 110 downward. At this time, the guide protrusion 142 is slidably coupled to the guide groove 113 of the stator 110.

한편, 극변환식 동기전동기(100)의 구동을 위하여 투스(111)에 권선된 모터코일(112)에 전원을 인가하여 회전 자속을 발생시킴으로써 스테이터(110)측에 발생하는 1차 유기전압과, 이로 인해 로터(120)의 도체(122)로부터 발생되는 2차 유기전압의 상호작용에 의하여 발생되는 스타트 토오크에 의해 로터(120)는 회전하며, 이 때, 마그넷 레이어(130)가 감자 내지 탈자된 상태로 인해 초기 기동시 마그넷 레이어(130)에 의한 부토오크가 발생하지 않게 됨으로써 초기 기동 성능의 저하를 방지할 수 있다. On the other hand, the primary induced voltage generated on the stator 110 side by applying a power to the motor coil 112 wound on the tooth 111 to generate a rotating magnetic flux for driving the pole conversion synchronous motor 100, Due to the start torque generated by the interaction of the secondary induced voltage generated from the conductor 122 of the rotor 120, the rotor 120 is rotated, at this time, the magnet layer 130 is potato or demagnetized state As a result, the negative torque generated by the magnet layer 130 is not generated during the initial startup, thereby reducing the initial startup performance.

로터(120)가 회전하여 일정한 회전 속도, 예컨대 동기속도의 75%~80%에 도달하게 되면 여자코일(141)에 미리 프로그램된 파형의 펄스들을 발생시키기 위한 교류 전원을 인가함으로써 스테이터(110)에 결합된 익사이팅 폴(140)에 의해 마그넷 레이어(130)에 자극을 형성시키며, 이로 인해 마그넷 레이어(130)에서 발생되는 자속과 스테이터(110)에서 발생되는 자속이 동기화되어 로터(120)의 회전속도가 동기 속도에 도달하게 된다. 로터(120)가 동기속도에 도달하면, 여자코일(141)로 인가되는 교류전원을 차단하고, 마그넷 레이어(130)는 자화된 상태를 유지하게 됨으로써 계속적인 구동토오크를 발생시킨다.When the rotor 120 rotates to reach a constant rotation speed, for example, 75% to 80% of the synchronous speed, the excitation coil 141 is applied to the stator 110 by applying AC power for generating pulses of a pre-programmed waveform. The magnetic pole generated in the magnet layer 130 is formed by the coupled excitation pole 140, and thus the magnetic flux generated in the magnet layer 130 and the magnetic flux generated in the stator 110 are synchronized to rotate the speed of the rotor 120. Will reach the synchronous speed. When the rotor 120 reaches the synchronous speed, the AC power applied to the excitation coil 141 is cut off, and the magnet layer 130 maintains the magnetized state, thereby generating continuous driving torque.

따라서 "SMC"로 이루어진 스테이터(110)는 분리 및 조립이 가능한 익사이팅 폴(140)로 하여 조립성 향상을 가져오고, 여자코일(141)의 자속이 마그넷 레이어(130)에 균일하게 분산되어 모터의 출력 향상에 기여한다.Therefore, the stator 110 made of "SMC" is an excitable pole 140 that can be separated and assembled, thereby improving assembly performance, and the magnetic flux of the excitation coil 141 is uniformly dispersed in the magnet layer 130 so that the Contributes to improved output.

그리고 다른 실시예에 따라 "SMC"로 이루어진 익사이팅 폴(150)도 마찬가지로 분리 및 조립이 가능하여 조립성 향상을 가져오고, 여자코일(151)의 자속이 마그넷 레이어(130)에 균일하게 분산되어 모터의 출력 향상에 기여한다.In addition, according to another embodiment, the exciting pawl 150 made of “SMC” may be similarly detached and assembled, thereby improving assembly performance, and the magnetic flux of the excitation coil 151 may be uniformly distributed in the magnet layer 130 to provide a motor. Contributes to improving the output.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기의 익사이팅 폴을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is just one embodiment for performing an excitation pole of a pole conversion synchronous motor according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, as claimed in the following claims. Without departing from the gist of the invention, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 극변환식 동기전동기는, 익사이팅 폴을 포함하는 스테이터 또는 익사이팅 폴을 SMC로 구성하여 마그넷 레이어에 자속이 균 일하게 분산되어 모터의 출력 향상을 가져오는 효과가 있다. 또한, 스테이터로부터 SMC로 이루어진 익사이팅 폴의 분리 및 조립이 용이하도록 하여 조립성을 향상시킨 효과를 가지고 있다. As described above, the pole-conversion synchronous motor according to the present invention, by configuring the stator or exciting pole including the excitation pole in the SMC has the effect that the magnetic flux is uniformly distributed in the magnet layer to improve the output of the motor. In addition, it is easy to separate and assemble the exciting pawl consisting of the SMC from the stator and has an effect of improving the assemblability.

Claims (6)

극변환식 동기전동기에 있어서,In the pole conversion synchronous motor, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와,A stator in which a motor coil is wound around a tooth arranged in a plurality; 상기 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 다수의 도체가 설치되는 로터와,A rotor installed to rotate from the stator and having a plurality of conductors installed therein; 상기 로터에 상기 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와,A magnet layer installed in the rotor to have a gap with the tooth and made of a magnetic material capable of remagnetization; 상기 스테이터의 상기 투스 사이에 서로 인접하여 상기 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고, 여자코일이 각각 권선되는 익사이팅 폴을 포함하되,Between the tooth of the stator is provided adjacent to each other and facing the magnet layer, and comprises an exciting pawl each winding the excitation coil, 상기 스테이터의 상기 투스와 상기 익사이팅 폴은 연자성 복합체(soft magnetic composite)로 이루어지고,The tooth and the exciting pawl of the stator are made of a soft magnetic composite, 상기 익사이팅 폴은 상기 스테이터로부터 분리 가능하게 결합되도록, 상기 익사이팅 폴의 몸체 일단에 가이드돌기가 형성되고, 상기 가이드돌기에 대응되도록 상기 스테이터 측에는 가이드홈이 형성되며, 슬라이딩되어 분리 및 조립이 가능한 것을 특징으로 하는 극변환식 동기전동기.The exciting pawl is formed so that the guide protrusion is formed on one end of the body of the exciting pawl so as to be detachably coupled from the stator, the guide groove is formed on the stator side to correspond to the guide protrusion, and is slidably separated and assembled. Pole-type synchronous motor. 삭제delete 삭제delete 극변환식 동기전동기에 있어서,In the pole conversion synchronous motor, 다수로 배열되는 투스에 모터코일이 권선되는 스테이터와,A stator in which a motor coil is wound around a tooth arranged in a plurality; 상기 스테이터로부터 회전하도록 설치되며, 다수의 도체가 설치되는 로터와,A rotor installed to rotate from the stator and having a plurality of conductors installed therein; 상기 로터에 상기 투스와 공극을 가지도록 설치되며, 재자화가 가능한 자성체로 이루어지는 마그넷 레이어와,A magnet layer installed in the rotor to have a gap with the tooth and made of a magnetic material capable of remagnetization; 상기 스테이터의 상기 투스 사이에 서로 인접하여 상기 마그넷 레이어와 마주 보도록 마련되고, 여자코일이 각각 권선되는 익사이팅 폴을 포함하되,Between the tooth of the stator is provided adjacent to each other and facing the magnet layer, and comprises an exciting pawl each winding the excitation coil, 상기 익사이팅 폴은 연자성 복합체(soft magnetic composite)로 이루어지고, 상기 스테이터로부터 분리 가능하게 결합되도록, 상기 익사이팅 폴의 몸체 일단에 가이드돌기가 형성되고, 상기 가이드돌기에 대응되도록 상기 스테이터 측에는 가이드홈이 형성되며, 슬라이딩되어 분리 및 조립이 가능한 것을 특징으로 하는 극변환식 동기전동기.The exciting pawl is made of a soft magnetic composite, and a guide protrusion is formed at one end of the body of the exciting pawl to be detachably coupled from the stator, and a guide groove is formed at the stator side to correspond to the guide protrusion. Formed, sliding and synchronous motor, characterized in that the separation and assembly is possible. 삭제delete 삭제delete
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