KR100720551B1 - 세탁기용 직결식 유도 모터와 이를 구비한 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원가를 절감할 수 있고 진동 및 소음을 저감시킨 세탁기용 모터, 특히 세탁기용 직결식 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이를 위해 본 발명은, 반경 방향으로 돌출되어 고정자 코일이 감기는 복수 개의 권선부와 자로를 형성하는 몸체부를 포함하여 이루어지며, 터브의 후벽부에 고정되는 고정자와; 상기 고정자 외측에 회전 가능하게 구비되고 측벽부과 후벽부을 포함하여 이루어지고, 상기 후벽부 중앙부에 드럼을 직접 구동시키도록 세탁축이 연결되는 회전자 프레임과; 상기 회전자 프레임의 측벽부 내측에 원주 방향으로 상기 고정자와 대향되도록 형성되고, 상기 회전자 프레임과 일체로 회전되는 회전자를 포함하여 이루어지는 세탁기용 직결식 모터에 있어서, 상기 고정자 코일은 각 극당, 차지하는 슬롯수가 1보다 같거나 작은 집중권선 방식으로 권선되며, 상기 회전자의 원주 방향을 따라 유도 전류를 발생시키는 복수 개의 폐회로를 구성하는 회전자 도체가 구비된 세탁기용 직결식 유도 모터를 제공한다.

직결식, 세탁기, 고정자, 회전자, 유도모터,

Description

세탁기용 직결식 유도 모터와 이를 구비한 세탁기{direct drive induction motor for washing machine and wahshing machine with the same}

도 1은 종래의 직결식 드럼세탁기를 나타낸 개략도

도 2는 종래 직결식 모터의 고정자를 도시한 사시도

도 3은 종래 직결식 모터의 회전자를 도시한 부분 절개 사시도

도 4는 본 발명에 따른 세탁기용 직결식 모터의 평면도

도 5는 도 4에 도시된 모터의 I-I 단면도

도 6은 도 4에 도시된 모터의 고정자 코어의 일부를 도시한 평면도

도 7은 본 발명에 따른 세탁기용 직결식 모터의 병렬 권선을 도시한 블럭도

도 8은 도 4에 도시된 모터의 회전자 도체의 일실시예를 도시한 정면도

도 9는 도 4에 도시된 모터의 회전자 도체의 다른 실시예를 도시한 정면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

108: 고정자 코일 109: 권선부

110: 고정자 코어 120: 회전자

121: 회전자 코어 122: 회전자 도체

123: 위치 판별용 영구자석 130: 폴 슈

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동 및 소음을 적고 원가를 절감시킨 세탁기용 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 펄세이터 방식의 세탁기는 세제의 유화 작용 및 세탁날개의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품으로서, 센서에 의해 세탁물의 양과 종류를 검출하여 세탁방법을 자동으로 설정하고 또한 세탁수의 수위를 세탁물의 양과 종류에 따라 적절한 수위까지 급수한 후 마이콤의 제어를 받아 세탁을 수행하게 된다

그리고, 드럼 세탁 방식의 세탁기는 세제와 세탁수 및 세탁물이 드럼 내에 투입된 상태에서, 모터의 구동력을 전달받아 회전하는 드럼과 세탁물의 마찰력을 이용하여 세탁을 행하는 방식으로서, 세탁물의 손상이 거의 없고, 세탁물이 서로 엉키지 않으며, 두드리고 비벼 빠는 세탁효과를 낼 수 있다.

또한, 기존의 드럼세탁기는, 구동방식에 따라서는 모터의 구동력이 모터 풀리 및 드럼 풀리에 감긴 벨트를 통해 간접적으로 드럼에 전달되는 간접 연결 방식과, 모터의 회전자가 드럼에 직결되어 곧 바로 모터에 구동력이 전달되는 직결식으로 나뉜다.

여기서, 모터의 구동력이 드럼으로 직접 전달되지 않고 모터 풀리 및 드럼 풀리에 감긴 벨트를 통해 전달되는 방식은 구동력 전달 과정에서 에너지 손실이 발 생하게 되고, 동력 전달과정에서 많은 소음이 발생하게 된다.

따라서, 이와 같은 기존 드럼세탁기의 문제점들을 해결하기 위해 모터를 터브의 후벽부에 결합시켜 직접 모터의 구동력을 드럼에 전달하는 직결식 드럼세탁기의 사용이 확대되고 있는 추세이다.

도 1을 참조하여 종래의 직결식 드럼세탁기의 구조에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 직결식 드럼세탁기 구성을 나타낸 종단면도로서, 캐비닛(1) 내측에 설치되는 터브(2)와, 상기 터브(2) 내측에 설치되는 드럼(3)과, 상기 드럼(3)에 축연결되어 모터(5)의 구동력을 상기 드럼(3)에 전달하는 세탁축(4)과, 상기 세탁축(4) 양단부 외주면상에 설치되는 베어링(미도시)을 구비한다.

그리고, 상기 캐비닛(1) 전방에는 도어(21)가 설치되고, 도어(21)와 터브(2)(Tub) 사이에는 가스켓(22)이 설치된다.

한편, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)를 지지하는 행잉 스프링(23)(Hanging spring)이 설치되고, 상기 캐비닛(1) 하부면 내측과 터브(2) 외주면 하부측 사이에는 탈수시 발생하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 프릭션 댐퍼(24)가 설치된다.

여기서, 모터(5)는 터브의 후벽부(200) 측에 결합되는 고정자(7)와 상기 고정자(7)를 감싸도록 구비되는 회전자(6)로 이루어지며, 상기 회전자의 구동력이 직접 세탁축(4)를 통하여 드럼(3)으로 전달된다. 즉, 별도의 풀리 또는 벨트 구성을 통한 동력 전달을 필요로 하지 않고 직결식으로 드럼(3)을 구동시키게 된다.

도 2 내지 도 3을 참조하여 종래의 세탁기의 직결식 모터의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 2와 도 3은 각각 도 1에 도시된 모터의 고정자와 회전자를 도시하고 있다.

상기 모터(5)는 고정자(7)와 회전자(6)로 이루어지며, 전원이 인가되었을 때 고정자에 권선된 코일(8)과 회전자의 영구자석(16) 사이에 회전 자계가 발생하여 회전자(6)가 회전하게 된다.

여기서, 상기 고정자(7)는 코일(8)과 상기 코일이 권선되는 복수 개의 권선부(teeth)(9)를 포함하는 고정자 코어(10)와 상기 코일과 상기 고정자 코어 사이를 절연시키는 인슐레이터(12)를 포함하여 이루어진다. 그리고 상기 고정자(7)는 상기 터브(2)의 후벽부(200) 측에 결합공(11)에 볼트 등이 삽입되어 고정 결합된다.

한편, 도 2에는 상기 결합공(11)이 인슐레이터(12)와 고정자 코어(10)에 형성된 것이 도시되었으나, 이러한 결합공 형성을 위하여 별도로 돌출되는 부분이 없이 고정자 코어가 형성되고, 상기 결합공(11)은 인슐레이터(12)에만 형성시키는 것도 가능하다.

즉, 이 경우에는 상기 고정자 코어가 나사선처럼 감기면서 적층되는 스파이럴 코어(spiral core) 형태로 제작될 수 있을 것이다.

상기 회전자(6)는 상기 고정자(7)를 감싸도록 구비되고 상기 터브를 관통하여 드럼(3)과 연결되는 세탁축(4)과 연결된다. 즉, 상기 회전자의 회전은 세탁축을 통하여 드럼을 회전시키게 된다.

그리고, 일반적으로 상기 세탁축을 회전 가능하게 지지하기 위하여 상기 터브 후벽부(200)와 상기 고정자 사이에는 베어링 하우징(미도시)이 구비되게 된다.

이러한 모터(5)의 회전자(6)를 더욱 상세히 설명하면, 상기 회전자는 측벽부(13)과 후벽부(14)을 포함하여 이루어지며 후벽부 중앙부에 관통홀이 형성되어 드럼을 직접 구동시키도록 세탁축이 연결되는 회전자 프레임(15)과, 상기 회전자 프레임의 측벽부 내측에 원주 방향으로 구비되는 영구자석(16)을 포함하여 이루어진다.

한편, 상기 관통홀에는 세탁축(4)과 회전자 프레임(15)을 연결하는 커넥터(30)가 회전자 프레임(15)과 일체로 형성되거나, 별도의 결합 수단을 통해서 결합된다.

여기서, 상기 커넥터의 중심부에는 세레이션(31)이 형성되어 세탁축(4)과 세레이션 결합에 의하여 회전자의 구동력이 세탁축으로 전달되게 된다.

그리고, 상기 회전자 프레임의 후벽부(14)에는 원주 방향을 따라 복수 개의 냉각핀(16) 및 냉각홀(17)과 배수홀(18)이 형성되어 상기 고정자의 과열을 방지하고 물기가 용이하게 배출될 수 있다.

또한, 회전자 프레임(12)의 강성을 키우기 위하여 회전자 프레임의 후벽부에는 엠보싱 가공부(19)가 형성되며, 상기 영구자석을 지지하기 위하여 상기 회전자 프레임의 측벽부(13) 내측 원주 방향으로 단턱(20)이 형성된다.

전술한 종래의 직결식 세탁기 모터는 영구자석 회전 모터로서 회전자에 영구자석을 반드시 구비하고 있어야 했으므로, 일반적으로 상기 영구자석의 단가가 고 가이므로 세탁기 제조 원가 상승의 원인이 되었다.

한편, 상기 영구자석은 원주 방향으로 자극이 교대로 변하기 때문에 회전자의 슬롯과의 상호 작용에 의해서 코깅 토크(cogging torque)나 고조파로 인하여 맥동 토크(torque ripple)와 기계적인 진동이 발생하므로 전체적인 모터 효율이 감소되는 문제가 있었다.

또한, 이러한 영구자석 회전 모터는 홀센서 등이 구비되어 모터 회전자의 위치를 검출하여야 하며, 상기 회전자의 위치와 공급 전압의 위상이 일치되도록 제어하여야 하므로 모터의 제작 원가가 상승되고 모터의 제어가 복잡한 문제점이 있었다.

그리고, 이러한 영구자석 회전 모터는 기동시 회전자의 위치 판별 알고리즘을 별도로 구비하고 있어야 하므로 기동시의 제어 알고리즘 또한 복잡한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 원가를 절감할 수 있고 진동 및 소음을 저감시킨 세탁기용 모터, 특히 세탁기용 직결식 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 상기 직결식 모터를 구비한 세탁기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 반경 방향으로 돌출되어 고정자 코일이 감기는 복수 개의 권선부와 자로를 형성하는 몸체부를 포함하여 이루어지며, 터브의 후벽부에 고정되는 고정자와; 상기 고정자 외측에 회전 가능하게 구비되고 측벽부과 후벽부을 포함하여 이루어지고, 상기 후벽부 중앙부에 드럼을 직접 구동시키도록 세탁축이 연결되는 회전자 프레임과; 상기 회전자 프레임의 측벽부 내측에 원주 방향으로 상기 고정자와 대향되도록 형성되고, 상기 회전자 프레임과 일체로 회전되는 회전자를 포함하여 이루어지는 세탁기용 직결식 모터에 있어서, 상기 고정자 코일은 각 극당, 차지하는 슬롯수가 1보다 같거나 작은 집중권선 방식으로 권선되며, 상기 회전자의 원주 방향을 따라 유도 전류를 발생시키는 복수 개의 폐회로를 구성하는 회전자 도체가 구비된 세탁기용 직결식 유도 모터를 제공한다.

여기서, 상기 회전자 도체는 상기 회전자에 다이캐스팅 공법으로 형성될 수 있으며, 알루미늄 또는 구리 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 회전자 도체는 판 형태로 상기 회전자의 내주면에 상기 고정자와 대향되도록 결합될 수 있다. 즉, 상기 회전자 내부에 봉 형태의 회전자 도체가 압입되도록 형성되지 않을 수 있다.

여기서, 상기 회전자 도체를 이루는 각 폐회로는 슬롯 피치 하나에 상당하도록 스큐잉(skewing)될 수 있으며, 슬롯 피치 두 개에 상당하도록 중심부를 기준으로 대칭형으로 스큐잉될 수도 있다.

한편, 상기 고정자의 권선부 끝단을 이루는 폴 슈의 형상은, 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 에어 갭이 증가되는 방향으로 양측 원주 방향으로 향할 수록 두께가 감소되도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 세탁기용 직결식 유도 모터의 구동은 인버터를 통하여 가변속 제어될 수 있으며, 여기서 회전자의 극수는 24극 이상인 것이 바람직하다.

또한, 각 상을 구성하는 고정자 코일이 병렬로 결선됨이 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 또한, 세탁수가 저수되는 터브와; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되고, 내측에 세탁물이 수용되어 회전에 의해 세탁이 이루어지는 드럼과; 반경 방향으로 돌출되어 고정자 코일이 감기는 복수 개의 권선부와 자로를 형성하는 몸체부를 포함하여 이루어지며, 상기 터브의 후벽부에 고정되는 고정자와; 상기 고정자 외측에 회전 가능하게 구비되고 측벽부과 후벽부을 포함하여 이루어지고, 상기 후벽부 중앙부에 상기 드럼을 직접 구동시키도록 세탁축이 연결되는 회전자 프레임과; 상기 회전자 프레임의 측벽부 내측에 원주 방향으로 상기 고정자와 대향되도록 형성되고, 상기 회전자 프레임과 일체로 회전되는 회전자를 포함하여 이루어지는 세탁기에 있어서, 상기 고정자 코일은 각 극당, 차지하는 슬롯수가 1보다 같거나 작은 집중권선 방식으로 권선되며, 상기 회전자의 원주 방향을 따라 유도 전류를 발생시키는 복수 개의 폐회로를 구성하는 회전자 도체가 구비된 세탁기를 제공한다.

따라서, 전술한 본 발명에 따르면 본 발명은 원가를 절감할 수 있고 진동 및 소음을 저감시킨 세탁기용 직결식 유도 모터와 이를 구비하여 사용이 편리한 세탁기를 제공할 수 있다.

이하에서는 도 4 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 직결식 세탁기용 유도 모터에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 직결식 세탁기용 유도 모터의 구성을 설명한다. 여기서 도 4는 본 발명에 따른 세탁기용 직결식 모터의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 모터의 I-I 단면도이다.

여기서, 미설명 부호 111은 고정자(100)을 터브 후벽부(200)에 고정시키기 위한 체결공이며, 112는 인슐레이터이다.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 세탁기용 직결식 모터는 전술한 종래의 영구자석 회전 모터, 예를 들어 BLDC(brushless DC) 모터와 고정자의 구성은 동일할 수 있다.

그러나, 본 발명에서의 고정자 코어(110)에 형성된 권선부(109)에 권선되는 코일의 권선 방식은 각 극당, 차지하는 슬롯수가 1보다 같거나 작은 집중권선 방식이 바람직하다. 즉, 이러한 권선 방식을 통하여 종래의 고정자 코어를 사용하고도 24극 이상, 바람직하게는 48극의 자극을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 권선 방식을 집중권선 방식으로 하는 경우에는 종래의 분포권선 방식과는 달리 고정자를 보다 컴팩트하게 형성할 수 있고, 자극의 수를 높임으로써 인버터를 사용한 모터의 제어를 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따른 세탁기용 직결식 모터는 유도 모터이므로 상기 고정자와 대응되는 회전자가 구비되어야 하며, 상기 회전자에는 유도 전류가 발생되는 회전자 도체가 구비되어야 한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 있어서 회전자 프레임은 종래의 영구자석 회전 모터와 동일할 수 있다. 즉, 회전자의 구동을 세탁축에 전달하는 기능을 수행할 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 모터는 유도 모터이므로 회전자(120)에 영구자석이 구비되지 않고, 자로가 형성되는 회전자 코어(121)와 회전자 코어 내부에서 구비되는 회전자 도체(122)를 포함하여 이루어진다.

물론, 여기서 상기 회전자는 일반적인 유도 모터에서와 마찬가지로 농형 타입으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 회전자 내부에 상기 회전자의 원주 방향을 따라 복수 개의 봉 형태의 도체가 압입되고, 상기 봉 형태의 도체 양단에는 엔드 링이 형성되어 복수 개의 전기적 폐회로를 구성하도록 할 수 있다.

다시 말하면, 상기 복수 개의 봉 형태의 도체와 상기 엔드 링이 회전자 도체(122)를 구성하도록 할 수 있다.

그리고, 상기 회전자 도체는 상기 회전자에 다이캐스팅 공법으로 형성될 수 있을 것이다.

여기서, 상기 회전자 도체는 알루미늄이나 구리 재질로 형성됨이 바람직하다. 왜냐하면, 이러한 재질은 전기 저항이 작으며, 일반적으로 사용되는 회전자 코어의 재질에 비하여 경도가 약하기 때문에 용이하게 상기 회전자 코어에 결합될 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명에 따른 모터에 있어서는 회전자 프레임(113)의 내측으로 위치 판별용 영구자석(123)이 부착될 수 있다. 여기서 상기 영구자석(123)은 회전자의 위치 및 속도를 검출하기 위하여 구비되는 것이다.

그리고, 도시되지는 않았지만 상기 영구자석(123)은 세탁축에 구비될 수 도 있을 것이다. 이 경우에는 상기 위치 판별용 영구자석(123)을 통하여 회전자의 위치 및 속도를 검출하기 위한 센서는 고정자 코어(110)의 내측에 구비될 것이다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 모터에서는 고정자 코어(110)의 중심부에는 일정한 공간이 형성되기 때문에 이 공간을 이용하여 센서를 고정시킬 수 있다.

따라서, 별도로 고정자 코어(123)의 외측으로 상기 센서를 고정시킬 수 있는 공간을 필요로 하지 않아 전체적인 모터의 공간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 6에는 본 발명에 따른 모터의 고정자 코어(110)에 있어서, 권선부(109)의 끝단인 폴 슈(pole-shoe)(130)의 바람직한 형상이 도시되었다. 여기서 상기 고정자 코어(110) 스파이럴 타입의 코어임이 바람직하다.

도 6에 도시된 바와 같이 폴 슈의 형상은 상기 고정자와 상기 회전자 사이의 에어 갭이 증가되는 방향으로 양측 원주 방향으로 향할 수록 두께가 감소되도록 형성됨이 바람직하다.

이러한 폴 슈의 형상을 통하여 상기 회전자가 회전함에 따라, 상기 권선부와 권선부 사이의 공간이 슬롯과 회전자와의 상호 작용의 급격한 변화를 최소화하는 것이 가능하고, 이를 통하여 진동 및 소음 저감의 효과를 얻을 수 있다.

이하에서는 도 8과 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 모터의 회전자 도체의 다른 실시예들을 설명한다.

도 8과 도 9에 도시된 회전자 도체는 얇은 판 형태로 형성되며, 회전자 코어 내부에 형성되지 않고, 회전자 코어의 내주면에 상기 고정자와 대향되도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 회전자 도체는 회전자의 내측에 원주 방향을 따라 구비되게 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 유도 모터에 있어서는 집중권선 방식으로 고정자 코일이 권선되어 고정자의 원주방향으로 교번되는 다극의 자극이 형성된다. 따라서 회전자의 회전에 따라서 슬롯과 회전자와의 상호 작용으로 코깅 토크(cogging torque)나 상간 중첩 또는 공간고조파 등에 의해 맥동토크와 기계적인 진동이 발생하고 효율이 저하될 수 있다.

물론, 이러한 문제는 종래의 영구자석 회전 모터에 비하여 매우 적다고 할 수 있다.

그러나, 본 발명에서는 이러한 미미한 맥동토크라도 더욱 저감시킬 수 있도록 회전자 도체를 스큐잉(skewing)시킴이 바람직하다.

즉, 각각의 폐쇄 회로를 이루는 수직 성분(140)과 수평 성분(141) 중 수직 성분을 소정 각도 기울이는 것이며, 여기서 상기 기울임 각도는 슬롯 피치 하나에 상당하는 각도(θ_sk)가 바람직하다.

여기서, 이러한 회전자 도체의 스큐잉은 회전자의 회전시 회전자와 고정자의 슬롯과 사이의 상호 작용의 급격한 변화를 방지할 수 있는 효과를 발생시킬 수 있다.

또한, 이러한 스큐잉의 다른 방법으로 도 9에 도시된 바와 같이 회전자 도체를 이루는 각각의 폐회로는 슬롯 피치 두 개에 상당하도록 중심부를 기준으로 대칭 형으로 스큐잉될 수도 있을 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 세탁기용 직결식 유도 모터의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 인버터를 통하여 삼상 전압을 고정자 코일에 인가하며 고정자에 회전자계가 발생되게 된다. 그리고, 회전자 도체에는 유기 전압이 발생하여 유도 전류가 흐르게 된다.

여기서, 상기 회전자계와 상기 유도 전류의 상호 작용에 의하여 모터가 구동한다.

그리고, 상기 모터의 속도 및 위치를 제어하기 위하여, 홀센서의 신호를 통하여 마이컴에서 회전자의 속도 및 위치를 계산하게 된다. 여기서 상기 홀센서의 신호는 회전자의 위치를 검출하기 위한 영구자석의 자속에 의하여 만들어 진다.

여기서, 상기 마이컴은 계산된 속도 및 위치로부터 인버터를 통하여 모터의 회전수 및 위치를 제어하게 된다.

한편, 본 발명에서는 도 7에 도시된 바와 같이 개개의 상을 구성하고 있는 고정자 코일의 결선 구조를 병렬 결선 구조로 변경할 수 있다.

즉, 모터의 고속 구동을 위해서는 높은 전류에서 높은 토오크의 발생이 필요하게 되는데, 일반적으로 직렬 결선 구조로는 높은 저항값으로 인해 인가될 수 있는 전류의 크기가 제한적이었다.

그리고, 이러한 점 때문에 높은 토오크의 발생이 어렵고, 고속 운전 역시 어려운 문제가 있다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위하여 도 7에 도시된 바와 같이 개개의 상을 구성하는 고정자 코일의 결선을 병렬 구조로 하는 것이 바람직하다.

이러한 병렬 구조를 통하면, 병렬 연결에서의 저항값이 직렬 연결에서의 저항값 보다 작아지는 전기 회로의 특성상 높은 전류를 인가할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술 사상의 범주를 벗어나지 않는 한 치수 및 형상, 재질의 변경이 가능함은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 고가의 영구자석을 사용하지 않은 세탁기용 직결식 유도 모터를 제공할 수 있으므로 세탁기 생산에 있어서 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 영구자석으로 인해 발생되는 코깅 토크 및 고조파의 영향을 저감시켜 맥동 토크로 인한 진동 및 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 집중권선 방식으로 고정자 코일을 권선하여 높은 극수를 갖는 세탁기용 직결식 유도 모터를 제공할 수 있으므로 제어가 용이한 효과가 있다.

넷째, 기동 시 회전자의 위치 판별 알고리즘을 별도로 구비할 필요가 없으므로 제어 알고리즘이 단순한 효과가 있다.

Claims (10)

1. 반경 방향으로 돌출되어 고정자 코일이 감기는 복수 개의 권선부와 자로를 형성하는 몸체부를 포함하여 이루어지며, 터브의 후벽부에 고정되는 고정자와;

   상기 고정자 외측에 회전 가능하게 구비되고 측벽부과 후벽부을 포함하여 이루어지고, 상기 후벽부 중앙부에 드럼을 직접 구동시키도록 세탁축이 연결되는 회전자 프레임과;

   상기 회전자 프레임의 측벽부 내측에 원주 방향으로 상기 고정자와 대향되도록 형성되고, 상기 회전자 프레임과 일체로 회전되는 회전자를 포함하여 이루어지는 세탁기용 직결식 모터에 있어서,

   상기 고정자 코일은 각 극당, 차지하는 슬롯수가 1보다 같거나 작은 집중권선 방식으로 권선되며,

   상기 회전자의 원주 방향을 따라 유도 전류를 발생시키는 복수 개의 폐회로를 구성하는 회전자 도체가 구비된 세탁기용 직결식 유도 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전자 도체는,

   상기 회전자에 다이캐스팅 공법으로 형성됨을 특징으로 하는 세탁기용 직결식 유도 모터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전자 도체는 알루미늄 또는 구리 재질로 형성된 판 형태로 상기 회전자의 내주면에 상기 고정자와 대향되도록 결합됨을 특징으로 하는 세탁기용 직결식 유도 모터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 회전자 도체를 이루는 각 폐회로는 슬롯 피치 하나에 상당하도록 스큐잉(skewing)됨을 특징으로 하는 세탁기용 직결식 유도 모터.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 회전자 도체를 이루는 각 폐회로는 슬롯 피치 두 개에 상당하도록 중심부를 기준으로 대칭형으로 스큐잉됨을 특징으로 하는 세탁기용 직결식 유도 모터.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정자의 권선부 끝단을 이루는 폴 슈의 형상은,

   상기 고정자와 상기 회전자 사이의 에어 갭이 증가되는 방향으로 양측 원주 방향으로 향할 수록 두께가 감소됨을 특징으로 하는 세탁기용 직결식 유도 모터.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 모터의 구동은 인버터를 통하여 가변속 제어됨을 특징으로하는 세탁기 용 직결식 유도 모터.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 회전자의 극수는 24극 이상인 것을 특징으로 하는 세탁기용 직결식 유도 모터.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 고정자 코일은,

   각 상을 구성하는 고정자 코일이 병렬로 결선됨을 특징으로 하는 세탁기용 직결식 유도 모터.
10. 세탁수가 저수되는 터브와;

    상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되고, 내측에 세탁물이 수용되어 회전에 의해 세탁이 이루어지는 드럼과;

    반경 방향으로 돌출되어 고정자 코일이 감기는 복수 개의 권선부와 자로를 형성하는 몸체부를 포함하여 이루어지며, 상기 터브의 후벽부에 고정되는 고정자와;

    상기 고정자 외측에 회전 가능하게 구비되고 측벽부과 후벽부을 포함하여 이루어지고, 상기 후벽부 중앙부에 상기 드럼을 직접 구동시키도록 세탁축이 연결되는 회전자 프레임과;

    상기 회전자 프레임의 측벽부 내측에 원주 방향으로 상기 고정자와 대향되도록 형성되고, 상기 회전자 프레임과 일체로 회전되는 회전자를 포함하여 이루어지는 세탁기에 있어서,

    상기 고정자 코일은 각 극당, 차지하는 슬롯수가 1보다 같거나 작은 집중권선 방식으로 권선되며,

    상기 회전자의 원주 방향을 따라 유도 전류를 발생시키는 복수 개의 폐회로를 구성하는 회전자 도체가 구비된 세탁기.

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