KR100256785B1 - 영구자석형 전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구자석형 전동기에 관한 것으로, 더 상세하게는 고정자의 착자요크에 형성되는 자속이 불균일하게 형성됨에 따라 발생되는 진동 및 소음을 방지할 수 있게한 영구자석형 전동기에 관한 것이다.

본 발명의 구성은 그 둘레에 코일이 권선되도록 내주면에 다수의 요크부가 형성된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어에 고정된 영구자석을 포함하는 영구자석형 동기전동기에 있어서, 상기 다수의 요크부(3a)의 중앙부에는 각각 한 쌍의 홈(3b)이 형성되고, 상기 한 쌍의 홈(3b)에는 코일(5)이 권선된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 요크부(3a)는 선단 양측의 모서리부가 모따기 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 고정자를 구성하는 착자요크의 중앙부에 별도의 코일을 권선하여 양측 모서리부와 동일한 자속의 포를 이루게함으로써, 자속분포의 불균일로 인하여 발생되었던 회전자 및 고정자의 진동이 방지되고, 아울러 소음도 방지된다는 효과가 있다.

Description

영구자석형 전동기

본 발명은 영구자석형 전동기에 관한 것으로, 더 상세하게는 고정자의 착자요크에 형성되는 자속이 불균일하게 형성됨에 따라 발생되는 진동 및 소음을 방지할 수 있게한 영구자석형 전동기에 관한 것이다.

일반적으로 영구자석형 전동기는 전기자코일 내에서 영구자석을 회전시킴으로써 교류 전류를 유기시키는 것으로, 그 일반적인 구성은 도 1을 참조하여 설명하는 다음과 같다.

도시된 바와 같이 하우징(1) 내부에는 다수겹의 강판이 적층되어 용접된 고정자코어(3)가 압입되어 있는 바, 상기 고정자코어(3)의 내주면 둘레에 형성된 다수의 요크부(3b)에는 코일(5)이 권선되어 있다.

그리고, 상기 고정자코어(3)의 내부에는 구동수단에 일측이 연결된 회전축(7)이 관통하여 설치되는데, 상기 회전축(7)에는 외주면에 영구자석(9)이 부착된 회전자코어(11)가 압입되어 있다.

물론, 상기 고정자코어(3)에 권선된 코일(5)에는 외부로부터 유기된 직류전류가 흐르게되며, 그 내부에서 영구자석(9)이 회전함에 따라 자장이 형성되어 교류가 유기되는 것이다.

한편, 상기 회전축(7)에 결합된 회전자코어(11)와 영구자석(9)은 고정자코어의 내에서 일체로 회전되면서 전류를 유기시키는데, 도 1의 A부를 확대하여 도시한 도 2에서 확인되는 바와 같이 상기 고정자코어(3)의 요크부(3a)와 영구자석(9)의 외주면이 동일한 곡률반경을 이루기 때문에 상기 요크부(3a)에 발생되는 자속이 요크부(3a)의 양측 모서리부에 밀집되어 자속의 분포상태가 균일하지 못하여 회전시 발생되는 토오크의 불균일로 진동 및 소음이 발생된다는 문제점이 있었다.

다시 말하면, 요크부에 발생되는 자속의 분포상태를 나타내는 그래프를 도시한 도 3에서와 같이 영구자석의 양측 모서리부에 대응하는 요크부의 양측에는 자속이 밀집되어 크게 작용하는 반면, 그 가운데에는 자속의 분포가 작게 나타나는 것을 볼 수 있다.

즉, 회전자는 다수의 영구자석이 부착되어 자속을 발생케하는데, 각각의 영구자석에 의해 작용되는 자속의 크기가 착자요크의 모서리부와 중앙부가 서로 다르게 작용되기 때문에, 회전자가 회전하면서 발생되는 자속에 의한 인력 및 척력의 크기가 수시로 변화되어 회전축 및 고정자에 진동이 발생되며, 이에 따른 소음이 된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 영구자석에 의해 발생되는 자속을 착자요크의 전영역에 걸쳐 고르게 분포시켜 회전축 및 고정자에 진동 및 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있는 영구자석형 전동기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 영구자석형 전동기의 내부구조를 나타내는 단면도,

도 2는 종래 영구자석형 전동기의 요크부를 나타내는 도면으로, 도 1의 A부를 나타내는 상세도,

도 3은 종래의 요크부에 작용되는 자속의 분포상태를 나타내는 그래프,

도 4는 본 발명에 의한 영구자석형 전동기의 요크부를 나타내는 도면으로, 도 2에 상당하는 도면,

도 5는 본 발명에 의한 요크부에 작용되는 자속의 분포상태를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 고정자코어 3a : 요크부

3b : 홈 5 : 코일

9 : 영구자석

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 코일이 권선되도록 내주면에 다수의 착자요크가 형성된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어에 고정된 영구자석을 포함하는 영구자석형 동기전동기에 있어서, 상기 다수의 착자요크의 중앙부에는 각각 한 쌍의 홈이 형성되고, 상기 한 쌍의 홈에는 코일이 권선된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 다수의 착자요크는 선단 양측의 모서리부가 모따기 된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면에 의하여 본 발명에 따른 영구자석형 전동기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 도면에서 종래의 구성과 동일한 부분은 동일한 명칭 및 동일한 부호를 병기하고, 중복되는 설명은 생략한다.

본 실시예에 따른 영구자석형 전동기는 코일이 권선되도록 고정자코어의 내주면에 돌출된 다수의 요크부에 균일한 자속을 분포시키기 위해 그 형상 및 구조를 변경한 것으로서, 도 5를 참조하며 그 구성을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 요크부(3a)는 회전자를 구성하는 영구자석(9)과 소정의 간격을 두고 설치되는데, 상기 영구자석(9)은 회전시에 발생되는 토오크를 고려하여 원통형을 이루도로록 외주면이 소정의 곡률반경을 이루도록 라운딩되어 있다.

한편, 상기 영구자석(9)을 수용하도록 소정의 공간을 두고 외측에 위치되는 요크부(3a)에는 외주면 둘레에 다수의 코일(5)이 권선되어 있는 바, 상기 영구자석(9)과 코일(5)에 의해 발생되는 자속이 상기 요크부(3a)의 외측에만 밀집되지 않도록 하기 위하여, 상기 요크부(3a)의 중앙부에는 한 쌍의 홈(3b)이 형성되어 있으며, 여기에는 다수의 코일(5)이 권선되어 있다.

또한, 상기 요크부(3a)의 양측 모서리부는 모따기되어 상기 영구자석(9)과 거리를 두게함으로써 자속이 집중되지 않게되어 있다.

상기와 같이 구성된 요크부는 도 5에 도시한 바와 같이 중앙부 및 양측모서리부에 발생되는 자속의 분포가 균일하게 작용됨을 볼 수 있다.

이상에서 설명하듯이 본 발명에 따른 영구자석형 전동기는 고정자를 구성하는 착자요크의 중앙부에 별도의 코일을 권선하여 양측 모서리부와 동일한 자속의 포를 이루게함으로써, 자속분포의 불균일로 인하여 발생되었던 회전자 및 고정자의 진동이 방지되고, 아울러 소음도 방지된다는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 그 둘레에 코일이 권선되도록 내주면에 다수의 요크부가 형성된 고정자코어와, 상기 고정자코어에 관통 설치되며 일측이 구동수단에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 회전자코어와, 상기 회전자코어에 고정된 영구자석을 포함하는 영구자석형 동기전동기에 있어서,

   상기 다수의 요크부(3a)의 중앙부에는 각각 한 쌍의 홈(3b)이 형성되고, 상기 한 쌍의 홈(3b)에는 코일(5)이 권선된 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기
2. 제 1항에 있어서,

   상기 다수의 요크부(3a)는 선단 양측의 모서리부가 모따기 된 것을 특징으로 하는 영구자석형 전동기

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