KR100727584B1 - Ac motor having molding structure using bmc - Google Patents
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Abstract
본 발명은 AC 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BMC(bulk molding compound) 성형법을 이용하여 AC 모터의 몰딩구조를 얻음으로써 소음 및 노이즈를 감소시키고, 절연필름과 thermal protector가 필요 없으며, 누전의 문제가 없도록 한 AC 모터에 관한 것이다.The present invention by obtaining a molded structure of the AC motor by using that, more specifically, the BMC (bulk molding compound) molding method according to the AC motor to reduce noise and noise, insulating film and the thermal no protector is required, the problem of short circuit, There is no AC motor.
본 발명에 따른 BMC를 이용한 몰딩구조를 갖는 AC모터는 회동축을 갖는 회전자; 보빈과, 보빈에 권선된 코일을 포함하며, 상기 회전자를 수용하는 고정자; 상기 고정자를 감싸는 BMC 몰딩체; 및 외부 인버터와 상기 고정자를 이루는 보빈에 권선된 코일을 연결하는 리드와이어와의 납땜 연결을 위하여 상기 고정자의 상면 또는 하면에 고정수단에 의하여 고정 배열되어 상기 BMC 몰딩체 외부에 노출되는 커넥터를 포함하여 이루어진다.An AC motor having a molding structure using the MC according to the present invention includes a rotor having a rotating shaft; A stator including a bobbin and a coil wound around the bobbin, the stator accommodating the rotor; A BMC molding surrounding the stator; And a connector fixedly arranged on a top or a bottom of the stator by a fixing means and exposed to the outside of the BMC molding body for soldering connection with a lead wire connecting a coil wound on an bobbin forming the stator to an external inverter. Is done.
AC 모터, 고정자, 회전자, 하우징, BMC, 몰딩체, 인버터, 커넥터, 박막 AC motor, stator, rotor, housing, BMC, molding, inverter, connector, thin film
Description
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 AC모터의 개략적인 사시도 및 평면도,1 and 2 are a schematic perspective view and a plan view of the AC motor according to the present invention,
도 3 및 도 4는 도 1과는 다른 형태의 커넥터를 갖는 사시도 및 평면도이다.3 and 4 are a perspective view and a plan view of the connector having a different form from that of FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 회전자 11: 회동축10: rotor 11: rotating shaft
20: 고정자 21: 보빈 20: stator 21: bobbin
23: 코일 30: BMC 몰딩체23: coil 30: BMC molding
40: 인버터 50,150: 커넥터40: Inverter 50,150: Connector
M: 모터 M: motor
본 발명은 AC 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 BMC(bulk molding compound) 성형법을 이용하여 AC 모터의 몰딩구조를 얻음으로써 소음 및 노이즈를 감소시키고, 절연필름과 thermal protector가 필요 없으며, 누전의 문제가 없도록 한 AC 모터에 관한 것이다.The present invention by obtaining a molded structure of the AC motor by using that, more specifically, the BMC (bulk molding compound) molding method according to the AC motor to reduce noise and noise, insulating film and the thermal no protector is required, the problem of short circuit, There is no AC motor.
일반적으로 대별되는 DC 모터와 AC 모터가 각각 갖는 장점은 다른 모터의 단점이 되는데, 그 차이점과 장단점을 다음과 같이 정리하였다.Generally, the advantages of DC motor and AC motor, which are generally classified, are disadvantages of other motors. The differences and pros and cons are summarized as follows.
< DC모터 ><DC motor>
1. 구동 전원 : 직류전압 축전기 사용 가능 1. Driving power: DC voltage capacitor can be used
2. 구동원리 : 고정자 권선에 직류를 인가하면(고정자가 영구 자석인 경우:브러시를 통해 회전자에 전원공급) 플레밍의 왼손법칙(전자기 인력, 반발)에 의해 모터가 회전 2. Driving principle: When direct current is applied to the stator winding (when the stator is a permanent magnet: powering the rotor through the brush), the motor rotates according to Fleming's left hand law (electromagnetic attraction, repulsion).
3. 속도제어 : 회전자에 공급되는 전압에 비례하여 속도가감 고정자 자속제어 등 3. Speed control: Speed deceleration stator magnetic flux control in proportion to the voltage supplied to the rotor
4. 종류 : 직권, 분권,복권, 영구 자석형, 서보모터 등 4. Type: Series, decentralization, lottery, permanent magnet type, servo motor, etc.
5. 구조적 차이 : 고정자 영구자석(권선형도 있음) 회전자에 전류 공급때문에 브러쉬 필요 5. Structural Difference: Brush required due to current supply to stator permanent magnet (also winding)
6. 장점 : 속도제어가 용이하다. 6. Advantage: Easy to control speed.
7. 단점 : 가격이 비싸다. 7. Disadvantages : High price
8. 용도 : 정밀 제어용(소형, 서보모터), 전차(대형) 8. Purpose: Precision control (small, servo motor), tank (large)
< AC모터 ><AC motor>
1. 구동 전원 : 교류전압(단상, 3상) 축전지(직류)에 3상 인버터로 교류전원으로 변경하여 사용 가능 1. Driving power: AC voltage (single-phase, three-phase) storage battery (direct current) can be changed to AC power by three-phase inverter
2. 구동원리 : 고정자에서 발생하는 3상 회전자계를 이용 (단상인 경우 초기 기동시 보조권선 이용) 2. Driving Principle: Using 3-phase rotating magnetic field generated from stator (In case of single phase, use auxiliary winding for initial start-up)
3. 속도제어 : 전원 주파수 조정(인버터 필요) 3. Speed control: Power frequency adjustment (inverter required)
4. 종류 : 유도전동기, 동기기 등 4. Type: Induction motor, synchronizer
5. 구조적 차이 :고정자 권선형 브러쉬 없음(Slip-ring 사용) 5. Structural Difference: No stator winding brush (using slip-ring)
6. 장점 : 가격이 싸다, 기동토크가 크다(유도기), 일정 주파수일 경우 속도가 일정하다(동기기) 6. Advantages: Low price, high starting torque (induction machine), constant speed at certain frequency (synchronous device)
7. 단점 : 속도제어시 인버터등의 기타 장비가 필요하다 7. Disadvantage : Speed control requires other equipment such as inverter
8. 용도 : 산업동력용, 가정용 전기기기 8. Use: Industrial power, household electric equipment
한편 속도제어의 용이성 등으로 인하여 광범위하게 사용되던 직류전동기(브러쉬 모터)가 갖는 브러시와 정류자편 사이의 마찰에 의한 보수와 점검을 필요 문제, 또한 두 접점사이에서 불꽃이 발생하는 특성 등으로 인하여 효율저하 및 소음, 노이즈 등의 단점을 보완하여 회전자에 영구자석을 채용하여 브러시와 정류자를 없앤 BLDC(blushless DC) 모터가 있는데, 실제로 직류모터가 아니고 PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)을 적당한 알고리즘으로 돌려서 직류모터와 아주 유사한 토크 특성을 보이게 만든 경우에 해당한다.On the other hand, due to the ease of speed control, the maintenance and inspection by friction between brush and commutator part of DC motor (brush motor) used widely is necessary. There is a BLDC (blushless DC) motor that eliminates brushes and commutators by adopting permanent magnets to the rotor to compensate for the disadvantages such as degradation, noise, and noise. This is the case when the torque characteristic is made very similar to the DC motor.
종래 모터의 몰딩구조와 관련된 기술로는The technology related to the molding structure of the conventional motor
BMC 성형법이 갖는 문제점을 지적하면서 새로운 보빈과 PCB 기판의 몰딩구조를 제시한 실용신안등록 제0209494호(2000.10.27) 『단상 BLDC 모터의 전원공급부 몰딩구조』와,Utility Model Registration No.0209494 (2000.10.27) 『Power Supply Molding Structure of Single-Phase BLDC Motor』, which pointed out the problems of BMC molding method and suggested molding structure of new bobbin and PCB board,
수지로 몰딩된 고정자를 통하여 회전시 전자력에 의한 고정자의 진동을 최소화하고 모터축 정열을 좌우하는 동심도 유지를 용이하게 하며 절연 및 부식에 대한 안정성을 높일 수 있는 모터와 관련된 특허공개 제2004-0065529호(2004.07.22) 『브러시리스 직류 모터』가 있다.Patent Publication No. 2004-0065529 relating to a motor that minimizes vibration of the stator due to electromagnetic force during rotation through the resin molded stator, facilitates the maintenance of concentricity that influences the alignment of the motor shaft, and increases the stability against insulation and corrosion. (2004.07.22) There is a brushless DC motor.
또 종래 AC 모터와 인버터와의 연결을 별도의 절연 커넥터를 매개로 하여 구현한 기술로는 특허공개 제2004-0000729호(2004.01.07) 『전기 자동차용 AC 모터와 인버터와의 결합구조』가 있으며, In addition, a technology that has realized the connection between the AC motor and the inverter through a separate insulated connector is disclosed in Patent Publication No. 2004-0000729 (2004.01.07) `` A combination structure of an AC motor and an inverter for an electric vehicle '' ,
고정자 코일에서 외부로 인출되는 리드 와이어와 PCB 기판에서 인출되는 리이드 와이어를 각각 고정하여 작업능률 향상을 도모한 실용신안 등록공고 제0119677호(1998.03.24) 『펄스 제네레이터 모터용 리이드 와이어 인출구조』가 있다.Utility Model Registration Publication No. 0119677 (1998.03.24), `` Lead wire drawing structure for pulse generator motor '', which fixes the lead wire drawn out from the stator coil and the lead wire drawn out from the PCB board to improve work efficiency. have.
본 발명은 상기와 같은 종래 모터의 몰딩구조와 AC 모터로서 인버터와의 연결을 위한 커넥터를 더욱 발전시켜 AC 모터를 BMC 성형법으로 몰딩 처리하여 소음 및 노이즈를 감소시키고, 절연필름과 thermal protector가 필요 없으며, 누전의 문제가 없도록 하면서도 BMC 성형법이 갖는 높은 생산성의 장점을 취한 AC 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention further develops the molding structure of the conventional motor as described above and the connector for connection with the inverter as an AC motor to reduce the noise and noise by molding the AC motor by the BMC molding method, and does not require an insulation film and a thermal protector. It is an object of the present invention to provide an AC motor that takes advantage of the high productivity of the BMC molding method while eliminating the problem of short circuit .
또 본 발명은 리드와이어의 플러그가 결합될 수 있는 커넥터의 삽입공에 구비된 박판을 통하여 성형시 끼움공이 막히는 것을 방지하도록 한 AC 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an AC motor which prevents the insertion hole from being blocked during molding through a thin plate provided in the insertion hole of the connector to which the plug of the lead wire can be coupled.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 BMC를 이용한 몰딩구조를 갖는 AC모터는 회동축을 갖는 회전자; 보빈과, 보빈에 권선된 코일을 포함하며, 상기 회전자를 수용하는 고정자; 상기 고정자를 감싸는 BMC 몰딩체; 및 외부 인버터와 상기 고정자를 이루는 보빈에 권선된 코일을 연결하는 리드와이어와의 납땜 연결을 위하여 상기 고정자의 상면 또는 하면에 고정수단에 의하여 고정 배열되어 상기 BMC 몰딩체 외부에 노출되는 커넥터를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, an AC motor having a molding structure using a MCC according to the present invention includes a rotor having a rotating shaft; A stator including a bobbin and a coil wound around the bobbin, the stator accommodating the rotor; A BMC molding surrounding the stator; And a connector fixedly arranged on a top or a bottom of the stator by a fixing means and exposed to the outside of the BMC molding body for soldering connection with a lead wire connecting a coil wound on an bobbin forming the stator to an external inverter. Is done.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
각 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 기능을 갖는 부재를 나타낸다.Like reference numerals in the drawings denote members having the same function.
먼저 도 1 및 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터(M) 에서 고정자(20)를 이루는 보빈(21)에는 절연체의 의하여 접촉이 차단된 상태로 코일(23)이 권선되어 있다. First, as shown schematically in FIGS. 1 and 2, the
또 상기 보빈(21)의 중공에는 회동축(11)이 구비된 회전자(10)가 수용되어 있다.In addition, the
상기 회전자(10)와의 결합전에 상기 고정자(20)는 BMC(bulk molding compound) 성형법에 의하여 몰딩처리되어 소음 및 노이즈를 감소시키고, 절연필름과 thermal protector가 필요 없으며, 누전의 문제가 없도록 할 수 있다.The
BMC 성형법은 열유리섬유(FIBER GLASS)를 주 보강제로 하여 불포화 폴리에스터 수지(UNSATURATED POLYESTER RESIN)를 함침(含浸) 가공한 복합 구조제로서 알루미늄 보다 가볍고, 철보다 강한 내식, 내열 및 내부식성이 우수한 반영구적인 소재로 매우 큰 강도를 갖는 FRP를 이용한 성형법의 한 종류로, 합성수지에 각종 첨가제 등을 가해 반죽한 것을 금형에서 가열·가압하여 성형한다.BMC molding method is a composite structure impregnated with unsaturated polyester resin (UNSATURATED POLYESTER RESIN) with FIBER GLASS as the main reinforcing agent. It is lighter than aluminum and has better corrosion resistance, heat resistance and corrosion resistance than iron. As a semi-permanent material, it is a kind of molding method using FRP having a very high strength. The paste obtained by adding various additives to the synthetic resin is molded by heating and pressing in a mold.
상기 고정자(20)에 BMC 몰딩체(30)를 피복하기 전에 상기 보빈(21)에 권선된 코일(23)이나 보빈에 구비된 PCB기판(미도시 됨) 또는 각종 정류 소자(25)(도 2 참조)와 외부 전원 및 외부 인버터(40)를 연결하기 위하여 코일(23) 등과 연결된 연결단자로서 커넥터가 BMC 몰딩체(30) 외부에 노출되어 있는 것이 바람직하다.Before the
도 1 및 도 2에 도시된 커넥터(50)는 테두리에 형성된 다수의 요입홈(51c)과 양단 고정공(51b)을 갖는 부도체로 이루어지고, 상기 고정자(20)의 코일(23)이 끼워져 납땜되는 다수의 끼움공(51a)이 형성되어 있다. The
상기 커넥터(50)는 절연체로 이루어지는 것이 바람직하며, 특히 종래 PCB에 사용되는 에폭시수지·페닐수지 등의 열경화성 수지나, 종이, 유리섬유 등을 조합시킨 것이나, 세라믹스 등의 소재로 이루어질 수 있으며, 가요성(可撓性)을 갖는 폴리이미드수지를 사용할 수도 있다.It is preferable that the
상기 요입홈(51c)과 고정공(51b)은 상기 커넥터(50)를 BMC 몰딩체(30)를 형성하기 전에 고정자(20)에 고정하기 위한 것이다. The
먼저, 상기 요입홈(51c)은 실(絲)(53a)을 통하여 상기 고정자(20)의 상부 또는 하부 코일에 커넥터(50)를 묵기 위한 것이다.First, the
그리고 상기 고정공(51b)은 볼트(미도시 됨)를 통하여 상기 고정자(20)의 보빈(21) 상부 또는 하부에 커넥터(50)를 고정하기 위한 것이다. 이러한 실 및 볼트는 별도로 또는 함께 사용될 수 있으며, 이외에 고정수단으로서 접착제가 사용될 수 있다.The fixing
도 1에 도시된 바와 같이, BMC 몰딩체(30)의 형성 후 외부에 노출되는 상기 커넥터(50)에는 외부 인버터(40) 및 전원을 위한 리드와이어(55)가 납땜을 통하여 연결된다.As shown in FIG. 1, an
도 3 및 도 4에 도시된 다른 형태의 커넥터(150)는 역시 BMC 몰딩체(30) 형성 전에 고정자(20)에 부착되어 BMC 몰딩체(30) 형성 후 외부에 노출되는 것으로, 양단에 볼트(153a)를 통하여 고정자(20) 보빈(21)에 고정될 수 있도록 양단에 고정공(151b)이 형성되어 있다.3 and 4, the
노출된 상기 커넥터(150)에는 외부 인버터(40)와 상기 고정자를 이루는 보빈에 권선된 코일을 연결하는 리드와이어(155)와의 연결을 위하여 상기 리드와이어(155)의 단부에 구비된 플러그(155a)를 위한 삽입공(151a)에 박막(F)이 구비되어 있어 BMC 성형시 삽입공(151a)이 막히는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.The exposed
상기 박막(F)은 상기 커넥터를 위한 합성수지 케이스 성형시 케이스와 함께 일체로 성형된 것이 바람직하며, 상기 인버터(40) 등과의 연결을 위하여 리드와이어(55)의 단부에 구비된 플러그(155a)의 삽입으로 파괴된다.The thin film (F) is preferably formed integrally with the case when forming a synthetic resin case for the connector, the
도 1 및 도 3에 도시된 모터(M)에는 별도로 하우징이 구비되거나 직접적으로 모터가 사용될 펌프 또는 팬과 같은 물품의 하우징 내에 장착되는 형태로 사용될 수 있다.The motor M shown in FIGS. 1 and 3 may be provided separately or may be used in the form of being mounted in a housing of an article such as a pump or a fan in which the motor is directly used.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 BMC를 이용한 몰딩구조를 갖는 AC모터는 AC 모터를 BMC 성형법으로 몰딩 처리하여 소음 및 노이즈를 감소시키고, 절연필름과 thermal protector가 필요 없으며, 누전의 문제가 없도록 하였으며, 또 본 발명은 리드와이어의 플러그가 결합될 수 있는 커넥터의 삽입공에 구비된 박판을 통하여 성형시 끼움공이 막히는 것을 방지하였다.As described above, the AC motor having the molding structure using the MC according to the present invention reduces the noise and noise by molding the AC motor by the BMC molding method, does not require an insulation film and a thermal protector, and eliminates the problem of a short circuit . In addition, the present invention prevents the fitting hole is blocked during molding through a thin plate provided in the insertion hole of the connector that can be connected to the plug of the lead wire.
이상의 설명에서 AC 모터와 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 이를 당연히 추측·추론할 수 있을 것이다.In the above description, a conventionally known technique related to an AC motor is omitted. However, those skilled in the art will naturally be able to infer and deduce this.
또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 모터를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.In addition, in the above description of the present invention with reference to the accompanying drawings, a motor having a specific shape and structure has been described mainly, the present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, such variations and modifications are the scope of protection of the present invention Should be interpreted as belonging to.
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