KR101010404B1 - Rotor for Induction Motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유도전동기의 회전자에 있어서, 농형회전자 구조에 있어서 회전자 코어의 슬롯내부에 형성되는 도체바와 상기 도체바의 상,하측을 연결시켜서 형성되는 원형 링 형태의 엔드링으로 구성되는 종래의 유도전동기의 회전자 대비 도전율이 높은 구리를 이용해서 도체바와 엔드링을 구성하여 모터 효율을 상승시키는 유도전동기의 회전자에 관한 것이다.The present invention is a rotor of an induction motor, the conventional rotor consisting of a circular ring-shaped end ring formed by connecting a conductor bar formed in the slot of the rotor core in the rotor core and the upper and lower sides of the conductor bar. The present invention relates to a rotor of an induction motor that increases the motor efficiency by forming a conductor bar and an end ring using copper having a higher conductivity than that of the rotor of the induction motor.

이를 위해서 본 발명에 의한 유도전동기의 회전자는 다수개의 원형 강판이 적층되어서 형성되고, 외주면의 안쪽을 따라서 일정 간격으로 이격되면서 축선방향으로 관통되는 다수개의 슬롯(Slot)이 형성되어 있는 회전자 코어와; 상기 각 슬롯의 내부에 삽입되어 결합되는 다수개의 구리바와; 상기 회전자 코어의 양 끝단부에 각각 위치되어서 상기 구리바와 상,하측에서 각각 결합되는 엔드링(End-Ring);을 포함해서 구성된다.To this end, the rotor of the induction motor according to the present invention is formed by stacking a plurality of circular steel plates, and a rotor core having a plurality of slots (Slots) penetrating in the axial direction while being spaced apart at regular intervals along the inside of the outer circumferential surface; ; A plurality of copper bars inserted into and coupled to the respective slots; And an end ring positioned at both ends of the rotor core and coupled to the copper bar at an upper side and an lower side, respectively.

회전자,도체바,엔드링,스큐 Rotor, conductor bar, end ring, skew

Description

유도전동기의 회전자 { Rotor for Induction Motor }Rotor for Induction Motor

본 발명은 유도전동기의 회전자에 있어서, 기존의 알루미늄을 이용한 다이 캐스팅 공법에 의한 회전자 대비 낮은 저항과 높은 도전율을 가지는 구리를 이용한 도체바와 엔드링을 적용함에 따른 모터의 전기적 특성과 효율 향상을 위한 유도전동기의 회전자에 관한 것이다. The present invention improves the electrical characteristics and efficiency of a motor by applying a conductor bar and an end ring using copper having a lower resistance and higher conductivity than a rotor using a die casting method using aluminum. It relates to a rotor of an induction motor for.

아울러, 구리의 높은 용융점으로 인한 다이캐스팅 공법에 의하지 아니하고 도체바와 엔드링의 제조와 결합 그리고 스큐(Skew)의 형성을 할 수 있도록 하기 위한 유도전동기의 회전자에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a rotor of an induction motor for enabling the manufacture and bonding of conductor bars and end rings, and the formation of skews, without the die casting process due to the high melting point of copper.

모터(Motor)라고 하는 것은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻는 장치로서, 이러한 모터는 그 인가되는 전원의 종류에 따라서 교류모터와 직류모터로 구별되며, 그 중에서도 유도모터(Induction)는 교류모터의 일종으로서 에어컨,냉장고 등의 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.A motor is a device that obtains rotational power by converting electrical energy into mechanical energy, and such a motor is classified into an AC motor and a DC motor according to the type of power applied thereto, and among them, an induction motor As a kind of AC motor, it is widely used for driving home appliances such as air conditioners and refrigerators.

이러한 유도모터는 고정자(Stator,이하 스테이터)와 회전자(Rotor 또는 Armature, 이하 회전자)를 포함해서 이루어지며, 스테이터의 권선(Coil)에 전류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(Rotating Magnetic Field)에 의해서 회전자에 회전토크(Torque)가 발생하는 원리로 작동하며, 상기 토크에 의해 회전자가 회전하는 힘을 회전동력으로 이용하게 된다.Such an induction motor includes a stator (a stator) and a rotor (rotator or armature) and a rotating magnetic field generated when current flows through a coil of the stator. It operates by the principle that a torque is generated in the rotor (Torque), by using the torque that the rotor rotates by the torque as the rotational power.

상기 유도모터에서 상기 스테이터의 내부에서 회전하는 회전자의 중심부에 압입되어 상기 회전자가 회전함에 따라, 그 회전력을 소정의 장치 등에 전달하는 회전축(Shaft)이 구비된다.The shaft is pressed into the center of the rotor that rotates inside the stator in the induction motor, and as the rotor rotates, a shaft is provided to transmit the rotational force to a predetermined device or the like.

전술한 바와 같은 유도모터는 회전자의 권취 형태에 따라서 구리나 알루미늄 환봉이 회전자 도체를 형성하는 농형 유도모터(Squirrel Cage Induction Motor)와, 회전자에도 스테이터와 마찬가지로 권취되어 있는 권선형 유도모터(Wound Rotor Induction Motor)가 있다.The induction motor as described above has a squirrel cage induction motor in which copper or aluminum round rods form a rotor conductor according to the winding type of the rotor, and a winding induction motor in which the rotor is wound like stator. Wound Rotor Induction Motor).

일반적으로 유도전동기는 모터 하우징이나 프레임 등에 고정 설치되는 고정자(Stator)와, 상기 고정자의 내부에 회전 가능하도록 삽입,위치하는 회전자를 포함해서 구성된다.In general, an induction motor includes a stator fixed to a motor housing or a frame, and a rotor inserted and positioned to be rotatable inside the stator.

상기 회전자는 다수개의 타발 작업된 원형 강판에 형성된 회전자 코어의 외주면의 안쪽에 형성된 다수개의 슬롯 내부에 결합되는 다수개의 도체바와 상기 각각의 도체바의 상,하 양단측에서 각 도체바와 일체로 결합하는 엔드링을 포함해서 구성된다.The rotor is integrally coupled to each conductor bar at both the upper and lower ends of the plurality of conductor bars coupled to the inside of the plurality of slots formed inside the outer circumferential surface of the rotor core formed on the plurality of punched circular steel plates It is configured to include an end ring.

종래의 유도전동기의 회전자는, 우선 다수개의 타발된 강판을 적층해서 다수개의 슬롯이 형성된 회전자 코어를 제조하고, 이와 같이 제조된 회전자 코어를 다이 캐스팅(Die-Casting) 작업을 통해서 용융된 알루미늄을 회전자 코어의 각 슬롯 에 충진시켜서 도체바를 형성하고, 이러한 도체바에 상하측에 연결된 엔드링을 형성하여 구성된다.The rotor of the conventional induction motor first manufactures a rotor core having a plurality of slots formed by stacking a plurality of punched steel sheets, and then molten aluminum through die-casting of the rotor core manufactured as described above. Is filled in each slot of the rotor core to form a conductor bar, and the conductor bar is formed by forming end rings connected up and down.

이러한 종래의 유도전동기의 회전자에 있어서, 상기 도체바의 재질로서 알루미늄이 사용되고, 또한 이 알루미늄은 다이 캐스팅 공정을 통해서 제조되도록 하고 있는 바, 알루미늄의 고유의 금속특성상 회전자의 성능 및 모터의 효율을 최적화하기가 어려웠고, 제조공정이 복잡하며 원가 문제 및 생산성이 낮다는 문제점이 있었다.In the rotor of the conventional induction motor, aluminum is used as the material of the conductor bar, and the aluminum is manufactured through a die casting process, and the performance of the rotor and the efficiency of the motor are due to the inherent metal properties of aluminum. It was difficult to optimize the process, the manufacturing process was complicated, cost problems and low productivity.

아울러, 유도전동기의 고유특성상 동기속도와 제품에서 요구하는 회전속도와의 차이에 따른 슬립(Slip)이 발생한다. 이러한 모터의 슬립은 권선비나 회전자의 스큐(Skew)의 조정을 통해서 발생한다.In addition, due to the inherent characteristics of the induction motor, a slip occurs due to the difference between the synchronous speed and the rotational speed required by the product. This motor slip occurs through the adjustment of the turns ratio or the skew of the rotor.

상기의 스큐(Skew)는 적층된 회전자 코어의 형성된 슬롯의 일단측의 어느 한 지점과 반대측의 대응되는 동일 지점간의 거리를 나타내는 것으로서, 회전자 코어의 각 낱장의 적층시 일정 각도만큼 비틀어 적층함으로써, 상기 스큐를 구성한다.The skew represents the distance between any one point on one end side of the formed slot of the stacked rotor core and the corresponding same point on the opposite side, and is formed by twisting and stacking the sheet by a predetermined angle when laminating each sheet of the rotor core. And constitute the skew.

이러한 스큐는 적층한 후 지그(Jig)를 이용해서 한꺼번에 비트는 작업을 통해서 필요한 치수만큼 구비될 수도 있다. Such skew may be provided to the required size through the operation of twisting at once by using a jig after stacking.

이렇게 스큐를 설치하는 또다른 이유로는 전동기의 구동에 따른 전기적 소음 등을 감소시키기 위해서이다.Another reason for installing the skew is to reduce electrical noise caused by driving of the motor.

이러한 알루미늄보다 상대적으로 저항이 작고 도전율 또한 알루미늄의 32.7% 대비 99.9%로 높은 구리가 도체바의 재질로서는 훨씬 뛰어난 성능을 가지고 있으나, 이와 같은 구리는 용융점이 알루미늄의 660.4˚C 보다 높은 1084.5˚C 여 서 용융상태에서 제작하는 다이 캐스팅에 의한 생산이 어렵다는 문제점이 있다.Although copper has relatively lower resistance and higher conductivity than 92.7% of 32.7% of aluminum, copper has much better performance as a material of conductor bar, but such copper has a melting point of 1084.5 ° C, which is higher than 660.4 ° C of aluminum. There is a problem that the production by the die casting produced in the molten state is difficult.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 유도전동기의 회전자를 구성함에 있어서, 알루미늄을 이용하여 다이캐스팅(Die-Casting) 공법을 이용한 회전자 코어의 슬롯내부에 형성되는 도체바와 상기 도체바의 상,하측을 연결시켜서 형성되는 원형 링 형태의 엔드링으로 구성되는 종래의 유도전동기의 회전자 대비 구리를 이용해서 도체바와 엔드링을 구성하는 유도전동기의 회전자에 관한 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems, and more particularly, in the rotor of the induction motor, formed in the slot of the rotor core using a die-casting method using aluminum Regarding the rotor of the induction motor constituting the conductor bar and the end ring by using the copper compared to the rotor of the conventional induction motor formed of a ring formed by connecting the conductor bar and the upper and lower ends of the conductor bar will be.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 구리를 이용한 도체바와 엔드링을 다이 캐스팅 공법을 사용하지 않고 회전자를 제조하고, 스큐(Skew)를 구성하는 유도전동기의 회전자를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a rotor of an induction motor, which manufactures a rotor without using a die casting method of a conductor bar and an end ring using copper, and constitutes a skew.

본 발명의 실시예에 따른 유도전동기의 회전자는, 다수개의 원형 강판이 적층되어서 형성되고, 외주면의 안쪽을 따라서 일정 간격으로 이격되면서 축선방향으로 관통되는 다수개의 슬롯(Slot)이 형성되어 있는 회전자 코어와; 상기 각 슬롯의 내부에 삽입되어 결합되는 구리를 재질로 하는 다수개의 도체바와; 상기 회전자 코어의 양 끝단부에 각각 위치되어서 상기 도체바와 상,하측에서 각각 결합되는 구리를 재질로 하고, 일측면에는 상기 도체바의 끝단이 수용가능한 요홈이 형성된 엔드링(End-Ring);을 포함해서 구성된다.
그리고, 상기 도체바는 상기 회전자 코어의 슬롯에 각각 삽입되고, 상기 도체바의 양끝단에 상기 엔드링에 형성된 요홈에 결합하여 제조되는 것을 특징으로 한다.The rotor of the induction motor according to an embodiment of the present invention is formed by stacking a plurality of circular steel sheets, the rotor is formed with a plurality of slots (Slot) penetrating in the axial direction while being spaced apart at regular intervals along the inside of the outer peripheral surface A core; A plurality of conductor bars made of copper inserted into and coupled to the respective slots; End-rings, each of which is located at both ends of the rotor core and is made of copper, which is respectively coupled to the conductor bar and the upper and lower sides thereof, and on one side of which is formed a recess for accommodating the end of the conductor bar; It is configured to include.
The conductor bars are inserted into slots of the rotor core, respectively, and are coupled to grooves formed in the end rings at both ends of the conductor bars.

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이하에서는, 본 발명의 구체적인 실시예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가,변경,삭제 등에 의해서, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사 상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented, and other embodiments included within the scope of the present invention and other degenerate inventions can be easily added by adding, changing, or deleting other elements. I can suggest.

즉, 본 발명의 실시예에서는 이해와 설명의 편의를 위해서 유도전동기의 회전자에 대해서 설명하고 있으나, 다른 종류의 모터에 관해서도 모두 적용 가능함을 미리 밝혀 둔다.That is, the embodiment of the present invention has been described for the rotor of the induction motor for the convenience of understanding and explanation, it will be appreciated that all applicable to other types of motors.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유도전동기를 구성하는 부품을 설명기 위한 사시도이다.1 is a perspective view for explaining the components constituting the induction motor according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 유도전동기(1)는 대략 원통형 형상으로 형성되는 상,하 브라켓(100,600)의 결합에 의해서 외형이 형성된다. Referring to these drawings, the induction motor 1 according to the present invention is formed by the combination of the upper and lower brackets (100, 600) formed in a substantially cylindrical shape.

보다 상세하게 살펴보면, 상기 유도전동기(1)의 구성은 다음과 같다.Looking in more detail, the configuration of the induction motor (1) is as follows.

우선, 원판형 형상의 얇은 강판을 적층해서 구성된 고정자 코어(미도시)의 안쪽의 원주상에 방사상으로 구비된 다수개의 슬롯(미도시) 내부를 인슐레이터(Insulator)(320)로 감싸서 절연을 한 다음에, 전원이 인가되면 자기장을 형성하는 마그넷 코일을 권취해서 구성된 고정자(300)가 가운데 위치한다.First, a plurality of slots (not shown) provided radially on an inner circumference of a stator core (not shown) formed by stacking a disk-shaped thin steel plate are insulated from an insulator 320, and then insulated. When the power is applied, the stator 300 formed by winding a magnet coil forming a magnetic field is located at the center.

상기한 고정자(300)의 속이 빈 내경부에는 회전자(200)가 위치한다.The rotor 200 is positioned in the hollow inner diameter of the stator 300.

상기 회전자(200)는 상기한 회전자 코어(미도시)와 동일한 두께를 가진 원통형상의 회전자 코어(220)를 적층한 후, 상기 회전자 코어(220)에 형성된 슬롯(222)의 내부공간에 금속 도체로 제조된 다수개의 도체바(260)가 구비되고, 상기 도체바(260)의 상,하측으로 엔드링(240)이 결합하여서 구성된다.The rotor 200 stacks a cylindrical rotor core 220 having the same thickness as the rotor core (not shown), and then internal space of the slot 222 formed in the rotor core 220. A plurality of conductor bars 260 made of metal conductors are provided at the upper and lower ends of the conductor bars 260, and the end rings 240 are coupled to each other.

그런 다음에는 상기 회전자 코어(220)의 축중심에는 샤프트(230)를 축결합시키고, 상기 회전자 코어(220)의 상,하측으로 부터 이격된 거리에는, 원활한 회전운 동을 위해서 베어링(Bearing)(400)을 구비하여서 회전자(200)를 구성한다.Then, the shaft 230 is axially coupled to the shaft center of the rotor core 220, and the bearing (Bearing) for smooth rotation operation at a distance spaced from the upper and lower sides of the rotor core 220 400 is provided to configure the rotor 200.

그리고, 상기 고정자(300)의 상,하 어느 일측에 모터의 구동을 제어하기 위한 PCB 아셈블리(500)가 구비된다. And, the PCB assembly 500 for controlling the driving of the motor on either side of the stator 300, is provided.

상기 PCB 아셈블리(500)는 복수개의 회로 소자의 조합으로 구비되어 있고, 전원의 인가로 인해서 상기 고정자(300)에 형성된 자기장과 상기 회전자(200)의 슬롯(222) 내부에 구비된 도체바(260)와 엔드링(240)에 의해서 회전자계를 형성하고, 이렇게 형성된 회전자계에 의해서 동작하는 상기 회전자(200)의 회전 속도(rpm)과 회전방향을 제어하는 기능을 수행하게 된다.The PCB assembly 500 is provided by a combination of a plurality of circuit elements, and a magnetic bar formed in the stator 300 and a conductor bar provided in the slot 222 of the rotor 200 due to the application of power. A rotating magnetic field is formed by the 260 and the end ring 240, and a function of controlling the rotation speed (rpm) and the rotating direction of the rotor 200 operated by the rotating magnetic field thus formed is performed.

다음으로, 상기 회전자(200)의 상측에는 상기 고정자(300)의 외주면을 감싸면서, 내부에 위치하는 모터 구성부품을 외부 환경으로 부터 차폐하는 기능을 수행하는 상측 브라켓(Bracket)(100)이 위치한다.Next, an upper bracket 100 which surrounds an outer circumferential surface of the stator 300 and shields a motor component located therein from an external environment is formed on an upper side of the rotor 200. Located.

상기 상측 브라켓(Bracket)(100)은 상기 고정자(300)의 형상과 대응되는 원통형 형상을 가지며, 축중심에는 샤프트가 관통할 수 있도록 샤프트 게이트(120)가 구비된다. The upper bracket 100 has a cylindrical shape corresponding to the shape of the stator 300, and a shaft gate 120 is provided at an axis center to allow the shaft to penetrate.

그리고 일측의 외주면상으로는 하측 브라켓(600)과의 스크류(Screw)(700) 결합을 위한 다수개의 보스(Boss)부(110)가 구비된다.On the outer circumferential surface of one side, a plurality of bosses 110 for coupling the screw 700 to the lower bracket 600 are provided.

다음으로, 상기 고정자(300)의 하측에는 상기 상측 브라켓 (100)과 대응되는 형상을 가진 하측 브라켓(600)이 구비된다.Next, a lower bracket 600 having a shape corresponding to the upper bracket 100 is provided below the stator 300.

이렇게 구비된 하측 브라켓(600)은 상기 고정자(300)와 상기 PCB 아셈블리(500)를 외부환경으로 부터 보호하는 기능과 아울러 사용되는 제품상에 취부결합 해서 고정되는 역할을 수행한다.The lower bracket 600 provided as described above serves to protect the stator 300 and the PCB assembly 500 from an external environment and to be fixed by being mounted on a product to be used.

상기 하측 브라켓(600)은 상기 상측 브라켓(100)과 대응되는 형상을 가지며, 외주면상의 일측에는 상기 상측 브라켓(100)과의 결합을 위한 다수개의 보스(Boss)부(610)가 구비된다.The lower bracket 600 has a shape corresponding to the upper bracket 100, and a plurality of bosses 610 for coupling with the upper bracket 100 are provided at one side on an outer circumferential surface thereof.

또한, 외주면의 일측면에는 상기 고정자(300)의 권취된 마그넷 와이어에 전원을 연결시킬 하네스(미도시)가 통과하도록 구비된 "U"형태의 하네스 게이트(620)가 구비된다.In addition, one side of the outer circumferential surface is provided with a "U" shaped harness gate 620 provided to pass through a harness (not shown) for connecting power to the wound magnet wire of the stator 300.

그리고, 상기 회전자로 사용제품에의 취부결합을 위한 다수개의 제품 결합부(630)가 구비된다.In addition, a plurality of product coupling parts 630 are provided for mounting coupling to the product used as the rotor.

상기 상,하측 브라켓(100,600)은 외부환경으로 부터 내부 구성부품들을 보호하기 위해서 일정한 강도와 내구성을 필요로 하므로, 그 재질은 알루미늄,철판 또는 강화 플라스틱 등이 사용된다.The upper and lower brackets 100 and 600 require a certain strength and durability in order to protect internal components from an external environment, and thus the material may be aluminum, iron plate or reinforced plastic.

이렇게 구비된 구성 부품들이 상기 상,하측 브라켓(100,600)의 내부에 위치하며, 상기한 보스부(110,610)를 다수개의 스크류(700)를 이용해서 결합,고정된다.The components provided in this way are located inside the upper and lower brackets 100 and 600, and the bosses 110 and 610 are coupled and fixed using a plurality of screws 700.

이렇게 구성된 유도전동기(1)의 샤프트(230)의 일측단에 사용제품에서 필요로 하는 부하가 연결되고, 전원이 인가되면 상기 회전자(200)의 회전운동을 통해서 필요로 하는 동력이 제품으로 전달된다.The load required by the product is connected to one end of the shaft 230 of the induction motor 1 configured as described above, and when power is applied, power required through the rotational movement of the rotor 200 is transferred to the product. do.

상기 유도전동기(1)의 회전자(200)를 구성하는 도체바(260)와 엔드링(240)은 일반적으로 생산성과 제조원가 등을 고려해서 알루미늄을 용융시킨 상태에서 다이캐스팅 주조공법을 이용하여 상기 회전자(200)에 형성된 슬롯(222) 내부에 채워져 서 제조된다.The conductor bar 260 and the end ring 240 constituting the rotor 200 of the induction motor 1 generally use the die casting casting method in a state in which aluminum is melted in consideration of productivity and manufacturing cost. It is manufactured by filling in the slot 222 formed in the electron 200.

이와같이 알루미늄으로 구성된 유도전동기의 회전자는 도전율이 낮으므로, 저항이 커서 전동기의 운전특성이 낮다는 문제점이 있어서, 이에 비해 도전율이 높은 구리를 이용하는 경우 알루미늄 대비 높은 용융점으로 인해서 기존의 다이캐스팅 주조공법으로는 제작이 어려운바 이를 개선하기 위한 본 발명의 실시예에 다른 유도전동기의 회전자는 다음에서 살펴보기로 한다.Since the rotor of the induction motor made of aluminum has a low conductivity, the resistance of the rotor is large, so that the operating characteristics of the motor are low. On the other hand, in the case of using copper having high conductivity, the die casting method has been performed due to a higher melting point than aluminum. It is difficult to manufacture a rotor of the induction motor according to the embodiment of the present invention for improving this will be described below.

도 2는 유도전동기의 회전자의 구성을 나타낸 사시도이다.2 is a perspective view showing the configuration of the rotor of the induction motor.

도면을 참조하면, 상기 회전자(200)는, 고정자 권선(미도시)에 의해서 유기된 전류와 자속의 상호작용에 의해 회전력을 발생시키는 도체바(260)와, 자속의 통로를 형성하는 자성체의 회전자 코어(220)로 구성된다.Referring to the drawings, the rotor 200 includes a conductor bar 260 that generates a rotational force by the interaction of current and magnetic flux induced by a stator winding (not shown), and a magnetic body forming a passage of magnetic flux. Rotor core 220.

이때, 상기 회전자 코어(220)는 외주면측에 다수개의 회전자 슬롯(222)이 일정거리로 이격되어 방사형으로 형성되는 원형의 규소강판을 상기 회전자 슬롯(222)이 축방향을 따라 연속되도록 다수개 적층하여 구성된다.At this time, the rotor core 220 is a plurality of rotor slots 222 on the outer circumferential surface spaced apart a predetermined distance so that the rotor slot 222 is continuous along the axial direction of the circular silicon steel plate formed radially It is laminated | stacked and comprised.

상기 회전자 슬롯(222)의 내부에는 전도성이 높은 알루미늄이나 구리와 같은 도체 금속이 삽입되어 도체바(260)를 형성하게 된다.A conductive metal such as aluminum or copper having high conductivity is inserted into the rotor slot 222 to form the conductor bar 260.

또한, 상기 도체바(260)의 양단에 상기 도체바(260)의 양단에서 이를 서로 연결하여 하나의 회로를 구성하는 엔드링(End-Ring,240)이 각각 구비된다.In addition, both ends of the conductor bar 260 are provided with end-rings 240 that connect one another at both ends of the conductor bar 260 to form a circuit.

이때, 상기 도체바(260)와 엔드링(240)은 일반적으로 다이캐스팅 공법의 적용이 가능한 알루미늄을 많이 적용한다.In this case, the conductor bar 260 and the end ring 240 generally apply a large amount of aluminum, which can be applied by a die casting method.

이와 같이 구성된 농형 유도전동기의 회전자(200)은 상기 도체바(260)에 고 정자(300)에 권취된 권선으로부터 유기된 전류가 흐르면서 자속과 상호 작용하여서 플레밍의 왼손법칙에 따라서 회전 토크(Torque)를 생성하게 된다.The rotor 200 of the squirrel cage induction motor configured as described above rotates in accordance with the left hand law of Fleming by interacting with the magnetic flux while current induced from the winding wound on the stator 300 flows to the conductor bar 260. Will be generated.

도면을 상세하게 살펴보면, 우선 상기 회전자(200)는 원판 형상의 얇은 강판으로 구성된 낱장을 적층하여서 회전자 코어(220)가 구성된다.Looking at the drawings in detail, first, the rotor 200 is composed of a rotor core 220 by stacking a sheet consisting of a thin steel plate of the disk shape.

상기 회전자 코어(220)에는 외주면측에 다수개의 슬롯(222)이 소정의 이격거리를 두고 방사형으로 구비되어 있다.The rotor core 220 is provided with a plurality of slots 222 on the outer circumferential surface radially with a predetermined separation distance.

그리고, 축 중심에는 부하에 연결될 샤프트(미도시)와 결합하게 되는 내경(224)이 위치한다.In addition, an inner diameter 224 is positioned at the center of the shaft to be coupled to a shaft (not shown) to be connected to the load.

이러한 낱장의 원형 강판은 각각을 일정한 각도로 회전시켜서 적층작업을 수행한다. 이렇게 일정한 각도롤 비틀어서 작업을 수행하면 맨 윗장 강판의 슬롯(22)과 맨 아랫장 강판의 슬롯(222)과는 직각 삼각형의 밑변 형상의 길이만큼 차이가 나게 된다.The sheet steel sheet is laminated by rotating each of the sheet at a predetermined angle. When the work is performed by twisting a certain angle roll, the slot 22 of the uppermost steel sheet and the slot 222 of the lowermost steel sheet are different by the length of the base shape of the right triangle.

이렇게 비뚤어지게 적층된 슬롯(222)을 스큐(Skew, 또는 사구)라고 한다.The skewed slots 222 are called skews (or sand dunes).

이러한 스큐는 유도전동기(1)에 운전으로 인해서 발생하는 전기적 소음을 감소시키는 효과와 더불어 동기속도 대비 감속을 필요로 하는 경우에 회전속도(Rpm)를 떨어뜨리는 효과를 가진다.Such a skew has an effect of reducing the electrical noise generated due to operation of the induction motor 1, and also has a effect of reducing the rotational speed (Rpm) in the case of requiring a deceleration relative to the synchronous speed.

도면에서는 스큐를 주고 적층한 회전자 코어(220)와 여기에 다이캐스팅 작업을 통해서 각 슬롯(222)에 삽입되어 형성되는 도체바(260)과 엔드링(240)의 형상을 각각 분리해서 나타낸 것이다.In the drawing, the rotor core 220 stacked skewed and the conductor bar 260 and the end ring 240 formed by being inserted into each slot 222 through die casting operations are separately shown.

이러한 스큐 작업은 적층작업시 각 낱장마다 일정한 각도로 회전시켜서 쌓아 서 완성하기도 하지만, 각 낱장을 일렬로 적층한 상태에서 지그(Jig) 등을 사용해서 슬롯(222)을 한번에 비틀어서 스큐를 형성시키기도 한다.Such skewing work may be completed by stacking each sheet by rotating the sheet at a predetermined angle, but may also form a skew by twisting the slot 222 at a time using a jig or the like while stacking each sheet in a row. do.

도 3은 스큐를 준 회전자 코어(220)에 대해서 알루미늄을 용융액을 다이캐스팅 작업을 통해서 완성시킨 회전자(200)를 나타낸 것이다.3 illustrates a rotor 200 in which aluminum is melted through a die casting operation for the skewed rotor core 220.

그런데, 상기와 같이 구성된 농형 유도전동기에 있어서 운전성능을 향상을 도모하기 위해서는 회전자(200)의 도체바(260)의 저항이 작아야 한다.However, in order to improve the driving performance in the squirrel cage induction motor configured as described above, the resistance of the conductor bar 260 of the rotor 200 should be small.

그러나, 상기 도체바(260)에 적용되는 알루미늄은 구리에 비해서 도전율이 낮아서 유도전동기의 특성이 저하되는 문제가 야기되었다.However, the aluminum applied to the conductor bar 260 has a lower conductivity than copper, causing a problem of deterioration of the characteristics of the induction motor.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 구리를 이용한 도체바(260)와 엔드링(240)을 이용한 구성을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a configuration using a conductor bar 260 and an end ring 240 using copper according to an embodiment of the present invention.

도면을 살펴보면, 도면의 제일 좌측에는 구리로 된 도체바(260)의 형상을 나타낸 것이다. 상기 도체바(260)는 상기 회전자 코어(220)의 슬롯(222)의 형상에 대응되는 단면 형상을 가지고 있고 상기 회전자 코어(220)의 적층 두께만큼의 길이를 가지고 있다.Looking at the figure, the leftmost of the figure shows the shape of the conductor bar 260 made of copper. The conductor bar 260 has a cross-sectional shape corresponding to the shape of the slot 222 of the rotor core 220 and has a length equal to the thickness of the rotor core 220.

이렇게 형성된 상기 도체바(260)는 상기 슬롯(222)의 수만큼 구비되어야 한다.The conductor bar 260 thus formed should be provided as many as the slots 222.

상기 도체바(260)의 우측에는 회전자 코어(220)의 형상을 나타낸 도면이다.The right side of the conductor bar 260 is a view showing the shape of the rotor core 220.

상기 회전자 코어(220)는 앞서 설명한 바와 같이 원통형 형상을 하고 있으며, 외주면상으로 다수개의 상기 슬롯(222)이 구비되어 있고, 축중심에는 샤프트(미도시)와 결합하게 되는 내경(224)이 구비된다.The rotor core 220 has a cylindrical shape as described above, and has a plurality of the slots 222 on the outer circumferential surface thereof, and an inner diameter 224 coupled to a shaft (not shown) at an axis center thereof. It is provided.

이러한 상기 회전자 코어(220)는 적층 작업시에 앞서 언급한 스큐(Skew, 또는 사구)를 주지 아니하고 상기 슬롯(222)의 형상에 맞추어서 일렬로 적층을 한다.The rotor core 220 is stacked in a line in accordance with the shape of the slot 222 without applying the skew (skew, or sand dunes) mentioned above during the stacking operation.

도면의 맨 우측에는 상기 도체바(260)의 상,하측에서 결합되는 엔드링(240)의 형상을 나타낸 도면이다.The rightmost of the figure is a view showing the shape of the end ring 240 is coupled to the upper, lower side of the conductor bar 260.

상기 엔드링(240)은 일정한 두께를 가진 원판형 형상을 하고 있다. 상기 엔드링(240)의 일측면에는 상기 도체바(260)의 상,하측에서 결합될수 있도록 상기 도체바(260) 형상과 대응되는 형상을 가진 다수개의 요홈(242)이 외주면을 따라서 방사상으로 형성되어 있다.The end ring 240 has a disc shape having a constant thickness. A plurality of grooves 242 having a shape corresponding to the shape of the conductor bar 260 may be radially formed along an outer circumferential surface of one end surface of the end ring 240 so as to be coupled to the top and bottom of the conductor bar 260. It is.

상기 엔드링(240) 또한 구리를 재질로 하여 구성된다.The end ring 240 is also made of copper.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구리를 재질로 하는 도체바(260)과 엔드링(240)을 이용한 회전자를 나타낸 도면이다.5 is a view illustrating a rotor using a conductor bar 260 made of copper and an end ring 240 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도면을 살펴보면, 일단 상기 엔드링(240) 하나를 위치시키고 상기 엔드링(240)의 일측면에 형성된 상기 요홈(242)에 각각 하나씩의 상기 도체바(260)가 결합된다. 도면의 맨 좌측이 이러한 구성을 나타낸 도면이다.Referring to the drawings, one end of the end ring 240 is positioned once and one conductor bar 260 is coupled to each of the grooves 242 formed on one side of the end ring 240. The leftmost part of the figure shows such a configuration.

그런다음에, 상기 회전자 코어(220)를 상기 도체바(260)가 상기 슬롯(222) 내부로 삽입되도록 결합시킨다. 좌측에서 두번째 도면이 이러한 구성을 나타낸 도면이다.Then, the rotor core 220 is coupled so that the conductor bar 260 is inserted into the slot 222. The second drawing from the left shows this configuration.

다음으로, 상기 회전자 코어(220)의 상측면에 두번째 엔드링(240)을 상기 도체바(260)와 상기 요홈(242)가 삽입,결합되도록 한다.Next, the conductor bar 260 and the groove 242 are inserted and coupled to the second end ring 240 on the upper side of the rotor core 220.

이렇게 완성된 형태가 우측에서 두번째 도면에서 보여지고 있다.This completed form is shown in the second drawing from the right.

마지막으로, 상기 회전자 코어(220)의 상,하측에 결합된 엔드링(240)의 측면부에 대해서 지그(Jig)나 자동화 기기를 이용해서 각각 좌우 반대되는 방향으로 회전자(200) 전체에 대해서 일정한 회전 토크를 가해서 스큐(Skew, 또는 사구)를 형성하는 작업을 수행한다.Finally, the sides of the end ring 240 coupled to the upper and lower sides of the rotor core 220 by using a jig (Jig) or an automation device, respectively with respect to the entire rotor 200 in a direction opposite to each other. Applying a constant rotational torque is performed to form a skew (or sand dune).

상기 도체바(260)의 재질이 구리이므로, 구리의 특성자체가 연성과 전성이 풍부하므로, 상기와 같이 회전 토크를 가하는 경우에 그 비트는 방향으로 비틀려지게 된다. 이렇게 하여서 필요로 하는 스큐를 형성할 수 있게 된다.Since the material of the conductor bar 260 is copper, the characteristics of the copper itself are rich in ductility and malleability, so that the bit is twisted in the direction when the rotation torque is applied as described above. In this way, the required skew can be formed.

이렇게 형성된 스큐가 반영된 회전자(200) 내부의 도체바(260)의 형상이 맨 우측의 도면에 나타나 있다.The shape of the conductor bar 260 inside the rotor 200 reflecting the skew thus formed is shown in the rightmost drawing.

도 6에서는 본 발명의 실시예에 따른 회전자를 제조하는 작업 방법의 순서를 나타내는 작업 순서도가 도시되어 있다.6 is a work flow chart showing the sequence of the work method for manufacturing a rotor according to an embodiment of the present invention.

도 6에서와 같이, 본 발명에 의한 구리를 재질로 하는 도체바(260)와 엔드링(240)을 이용한 회전자(200)를 제조하는 제조방법은, 낱장의 회전자 코어를 타발해서 적층하는 단계[S100]와 상기 슬롯(222)의 형상에 대응되는 다수개의 도체바(260)를 제조하는 단계[S200] 그리고, 상기 도체바(260)와 일측면에서 결합할 수 있는 다수개의 요홈을 가진 원판 형상의 엔드링(240)을 제조하는 단계[S300],상기 구리바를 회전자 코어의 슬롯(222)에 삽입하는 단계[S400] 다음으로, 회전자 코어의 양단측에서 엔드링(240)과 도체바(260)를 결합시키는 단계[S500] 마지막으로, 상기 엔드링(240)을 서로 반대방향으로 비트는 회전토크를 가해서 스큐(Skew)를 형성하는 단계[S600]로 이루어 진다.As shown in Figure 6, the manufacturing method for manufacturing the rotor 200 using the conductor bar 260 made of copper and the end ring 240 according to the present invention, the punching and laminating a single rotor core Step [S100] and manufacturing a plurality of conductor bar 260 corresponding to the shape of the slot 222 [S200] And having a plurality of grooves that can be coupled to the conductor bar 260 in one side Step (S300) of manufacturing a disk-shaped end ring 240, Inserting the copper bar into the slot 222 of the rotor core [S400] Next, the end ring 240 and both ends of the rotor core Joining the Conductor Bars 260 [S500] Finally, a rotating torque is applied to the end rings 240 in opposite directions to form skews [S600].

우선 낱장의 회전자 코어를 타발해서 적층하는 단계[S100]이 수행된다. 이때, 스큐를 형성하는 작업은 수행하지 않는다.First, a step [S100] of punching and laminating a single rotor core is performed. At this time, the job of forming the skew is not performed.

다음으로, 도체바(260)를 제조하는 단계[S200]이 수행된다. 상기 도체바(260)는 구리를 재질로 하며, 상기 슬롯(222) 내부에 삽입되도록, 슬롯(222)의 내부형상과 대응되는 형상을 가지도록 용융된 구리를 이용해서 제조한다.Next, a step [S200] of manufacturing the conductor bar 260 is performed. The conductor bar 260 is made of copper, and manufactured using molten copper to have a shape corresponding to the internal shape of the slot 222 so as to be inserted into the slot 222.

이때, 상기 도체바(260)의 길이는 상기 회전자 코어(220)의 두께보다 더 길어야 한다. 이때 상.하측으로 돌출된 길이만큼은 상기 엔드링(240)의 요홈(242)에 삽입,결합되는 부분에 사용된다.In this case, the length of the conductor bar 260 should be longer than the thickness of the rotor core 220. In this case, the length protruding upward and downward is used for a portion that is inserted into and coupled to the recess 242 of the end ring 240.

다음으로, 상기 도체바(260)의 상,하 양측에서 결합되는 엔드링(240)을 제조하는 작업이 수행된다. 기본적으로, 상기 도체바(260)를 제조하는 작업과 동일하며, 상기 엔드링(240)의 일측면에는 상기 도체바(260)가 삽입,결합되는 요홈(242)이 형성된다.Next, an operation of manufacturing the end ring 240 is coupled to the upper and lower sides of the conductor bar 260 is performed. Basically, the same as the operation of manufacturing the conductor bar 260, one side of the end ring 240 is formed with a groove 242 is inserted, coupled to the conductor bar 260.

그런 다음에, 구리바를 회전자 코어(220)에 삽입하는 단계[S400]이 수행된 후, 상기 도체바(260)이 슬롯(222)에 삽입된 상태에서 상,하 양측에 상기 엔드링(240)의 요홈(242)에 상기 도체바(260)의 끝단부가 삽입,결합되는 단계[S500]가 수행된다.Then, after the step [S400] of inserting the copper bar into the rotor core 220 is performed, in the state in which the conductor bar 260 is inserted into the slot 222, the end ring 240 on both upper and lower sides. A step (S500) of inserting and coupling the end of the conductor bar 260 to the recess 242 of () is performed.

이렇게 결합된 회전자(200)의 양단부의 엔드링(240)을 상호 좌,우 반대되는 방향으로 비트는 회전 토크를 가해서 스큐(Skew)를 형성하는 단계[S600]가 수행된다.The step (S600) of forming a skew (Skew) is performed by applying rotational torque to bit the end rings 240 of both ends of the coupled rotor 200 in directions opposite to each other.

상기의 제조 과정을 거쳐서 필요로 하는 스큐를 구비하고, 구리를 재질로하 는 도체바(260)와 엔드링(240)을 가진 회전자(200)가 완성된다.The rotor 200 having the skew required through the above manufacturing process and having a conductor bar 260 made of copper and an end ring 240 is completed.

상기 제조 공정중에서 [S100],[S200],[S300] 단계는 순서대로 수행될 수도 있고, 동시 내지는 임의적인 순서에 따라서 수행도 가능하다.In the manufacturing process, the steps [S100], [S200], and [S300] may be performed in order, or may be performed simultaneously or in any order.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유도전동기의 구성 사시도이다.1 is a perspective view of a configuration of an induction motor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 회전자의 구성에 관한 사시도이다.2 is a perspective view of the configuration of the rotor.

도 3은 회전자의 완성된 사시도이다.3 is a completed perspective view of the rotor.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 회전자의 구성에 관한 사시도이다.4 is a perspective view of the configuration of the rotor according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전자의 작업의 순서를 나타낸 도면이다.5 is a view showing a sequence of operations of the rotor according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 작업순서도이다.6 is a flow chart according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

1 유도전동기 100 상측 브라켓1 Induction Motor 100 Upper Bracket

110 보스부 120 샤프트 게이트110 boss 120 shaft gate

200 회전자 220 회전자 코어200 rotor 220 rotor core

222 슬롯 224 내경222 slot 224 inner diameter

240 엔드링 242 요홈 240 end ring 242 groove

260 도체바 300 고정자260 Conductor 300 Stator

320 인슐레이터 500 PCB 아셈블리320 Insulator 500 PCB Assembly

610 보스부 620 하네스 게이트610 boss part 620 harness gate

630 제품 결합부 700 스크류 630 product mating 700 screw

Claims (9)

다수개의 원형 강판이 적층되어서 형성되고, 외주면의 안쪽을 따라서 일정 간격으로 이격되면서 축선방향으로 관통되는 다수개의 슬롯(Slot)이 형성되어 있는 회전자 코어와;A rotor core formed by stacking a plurality of circular steel sheets and having a plurality of slots penetrating in an axial direction while being spaced apart at regular intervals along an inner circumferential surface thereof; 상기 각 슬롯의 내부에 삽입되어 결합되는 구리를 재질로 하는 다수개의 도체바와;A plurality of conductor bars made of copper inserted into and coupled to the respective slots; 상기 회전자 코어의 양 끝단부에 각각 위치되어서 상기 도체바와 상,하측에서 각각 결합되는 구리를 재질로 하고, 일측면에는 상기 도체바의 끝단이 수용가능한 요홈이 형성된 엔드링(End-Ring);을 포함해서 구성되는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 회전자.End-rings, each of which is located at both ends of the rotor core and is made of copper, which is respectively coupled to the conductor bar and the upper and lower sides thereof, and on one side of which is formed a recess for accommodating the end of the conductor bar; Rotor of the induction motor, characterized in that configured to include. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 도체바는 상기 회전자 코어의 슬롯에 각각 삽입되고, 상기 도체바의 양끝단에 상기 엔드링에 형성된 요홈에 결합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 유도전동기의 회전자.The conductor bars are inserted into the slots of the rotor core, respectively, the rotor of the induction motor, characterized in that the coupling is formed in the groove formed in the end ring on both ends of the conductor bar. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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