KR101332523B1 - 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터에 관한 것으로, 회전자와 고정자를 갖춘 전동기에 있어서, 상기 회전자는 원통 형상으로서 전동기의 회전축과 일체로 결합 되어 회전축과 동시에 회전하는 회전 원통과, 상기 회전 원통의 바깥 둘레 면으로부터 슬롯을 사이에 두고 방사 형태로 뻗어나온 분할편, 상기 서로 이웃한 분할편 사이의 슬롯에 끼워지는 영구 자석, 상기 분할편의 끝단으로부터 분할편의 좌·우 바깥 방향으로 확장되어 슬롯에 끼워진 영구 자석이 슬롯을 벗어나지 못하도록 하는 걸림턱으로 이루어지고, 상기 고정자는 철심의 안쪽으로 코일이 권선 된 구조로 이루어져 상기 고정자에 갖추어진 코일에 교류 전류가 유입되면, 상기 코일이 권선 된 고정자에 회전 자계가 발생 되며, 상기 회전 자계는 회전자에 장착된 영구 자석의 자계와 반응하여 회전자를 회전 자계 방향으로 회전시킨다.

Description

회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터{ELECTRIC MOTOR HAVING DICHOTOMOUS MAGNETIC ARRAY STRUCTURE OF ROTOR}

본 발명은 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고정자에 장착된 코일에 교류 전류가 흘렀을 때 코일로부터 발생 된 회전 자계에 의하여 영구 자석의 극성이 양분된 회전자를 회전시킬 수 있도록 한 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환시키는 장치이다.

상기 전동기는 전원의 종류에 따라 직류 전동기와 교류 전동기로 분류할 수 있는데, 상기 교류 전동기는 3상 교류용과 단상 교류용으로 구분할 수 있으며, 상기 3상 교류용과 단상 교류용 전동기는 다시 유도 전동기와 동기 전동기로 세분할 수 있다.

이때, 상기 유도 전동기는 회전하지 않는 고정자와 회전하는 회전자를 구비하는데, 상기 고정자에 권선된 코일에 전류를 공급하면, 권선 된 코일로부터 회전 자계가 발생 되고, 동시에 전자 유도에 의하여 회전자에 유도 전류가 흘러 회전자가 회전하는 구조이다.

하지만, 상기 제시한 기존 전동기는 고정자와 회전자 중 어느 하나의 자계를 이용할 뿐이어서 전동기의 효율이 좋지 않다는 단점이 있는 문제점이 있었다.

<선행특허자료>

공개특허 10-1998-0083325 (공개일자 1998.12.05)

공개특허 10-1999-0037255 (공개일자 1999.05.25)

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하고자 유도 전동기에서의 회전자에 대하여 영구 자석을 배열하여 고정자와 회전자의 자계에 의해 힘이 보다 강화되게 한 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터는 회전자와 고정자를 갖춘 전동기에 있어서, 상기 회전자는 원통 형상으로서 전동기의 회전축과 일체로 결합 되어 회전축과 동시에 회전하는 회전 원통과, 상기 회전 원통의 바깥 둘레 면으로부터 슬롯을 사이에 두고 방사 형태로 뻗어나온 분할편, 상기 서로 이웃한 분할편 사이의 슬롯에 끼워지는 영구 자석, 상기 분할편의 끝단으로부터 분할편의 좌·우 바깥 방향으로 확장되어 슬롯에 끼워진 영구 자석이 슬롯을 벗어나지 못하도록 하는 걸림턱으로 이루어지고, 상기 고정자는 철심의 안쪽으로 코일이 권선 된 구조로 이루어져 상기 고정자에 갖추어진 코일에 교류 전류가 유입되면, 상기 코일이 권선 된 고정자에 회전 자계가 발생 되며, 상기 회전 자계는 회전자에 장착된 영구 자석의 자계와 반응하여 회전자를 회전 자계 방향으로 회전시킨다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터는 고정자에 갖추어진 코일에 교류 전류가 흐르면, 코일이 권선 된 고정자에 회전 자계가 발생 되고, 상기 회전 자계는 회전자에 장착된 영구 자석의 자계와 반응하여 회전자를 회전 자계 방향으로 회전시키게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터는 회전자의 영구 자석에 의한 자계를 이용하여 보다 강력한 전기 모터를 제공할 수 있으며, 이로써 효율이 우수한 전기 모터를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도면 1은 본 발명의 결합 사시도,
도면 2는 본 발명의 분해 사시도,
도면 3은 본 발명에 갖추어진 회전자의 구조를 도시한 도면,
도면 4는 2층으로 겹쳐진 영구 자석을 설명하기 위한 도면,
도면 5는 회전자의 어느 반쪽 면을 도시한 도면,
도면 6은 회전자의 다른 반쪽 면을 도시한 도면,

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 회전자(1)의 영구 자석(15) 배열을 양분하는 구조의 전기 모터는 도면 1과 도면 2에 도시한 바와 같이, 회전자(1)와 고정자(3)를 갖춘 전동기(5)에 있어서, 상기 회전자(1)는 원통 형상으로서 전동기(5)의 회전축(7)과 일체로 결합 되어 회전축(7)과 동시에 회전하는 회전 원통(9)과, 상기 회전 원통(9)의 바깥 둘레 면으로부터 슬롯(11a)을 사이에 두고 방사 형태로 뻗어나온 분할편(13), 상기 서로 이웃한 분할편(13) 사이의 슬롯(11a)에 끼워지는 영구 자석(15), 상기 분할편(13)의 끝단으로부터 분할편(13)의 좌·우 바깥 방향으로 확장되어 슬롯(11a)에 끼워진 영구 자석(15)이 슬롯(11a)을 벗어나지 못하도록 하는 걸림턱(17)으로 이루어진다.

또한, 상기 고정자(3)는 철심의 안쪽으로 코일(19)이 권선 된 구조로 이루어져 상기 고정자(3)에 갖추어진 코일(19)에 교류 전류가 유입되면, 상기 코일(19)이 권선 된 고정자(3)에 회전 자계가 발생 되고, 상기 회전 자계는 회전자(1)에 장착된 영구 자석(15)의 자계와 반응하여 회전자(1)를 회전 자계 방향으로 회전시킨다.

상기 회전 원통(9)과 분할편(13), 및 걸림턱(17)은 비철 금속이나 도자기 등과 같이 비자성체로 이루어짐이 바람직하다.

상기 영구 자석(15)은 도면 2 내지 도면 4에 도시한 바와 같이, 기다란 막대 자석 형태로서 2개 이상의 막대 자석이 겹쳐져 한 개의 슬롯(11a)에 끼워지는 형태이고, 상기 회전자(1)를 회전축 방향으로 반으로 잘랐을 때, 회전자(1)의 어느 반쪽에 설치된 영구 자석(15)의 바깥면 극성과 회전자(1)의 다른 반쪽에 설치된 영구 자석(15)의 바깥면 극성은 서로 상반된 극성을 갖게 된다.

또한, 상기 회전자(1)의 어느 반쪽 중앙에 배치된 슬롯(11b)에는 도면 5와 도면 6에 도시한 바와 같이, 철심 재료로 사용되는 페라이트 코어(21a)가 장착되고, 상기 페라이트 코어(21a)가 장착된 슬롯(11b)과 회전자(1)의 지름 방향으로 마주보고 있는 회전자(1)의 다른 반쪽 중앙 슬롯(11c)에도 페라이트 코어(21b)가 장착된다.

이때, 상기 회전자(1)의 어느 반쪽에 설치된 페라이트 코어(21a)의 설치 갯수와 회전자(1)의 다른 반쪽에 설치된 페라이트 코어(21b)의 설치 갯수는 서로 같고, 상기 회전자(1)의 어느 반쪽에 설치된 페라이트 코어(21a)의 설치 갯수는 짝수 개 설치됨이 바람직하다.

이때, 상기 회전자(1)의 지름 방향으로 서로 동등하게 설치된 페라이트 코어(21a,21b)는 전기 모터의 초기 스타팅(Starting) 동작 시 고정자(3)로부터 발생 된 자계가 페라이트 코어(21a,21b)로 유도되어 전기 모터의 스타팅 동작이 원할하도록 함인데, 상기 회전자(1)의 슬롯(11a,11b,11c)에 영구 자석(15)만이 설치될 경우 내부 회전자(1)가 고정자(3)로부터 발생 된 자계와 균형을 이루어 전기 모터의 초기 스타팅 동작이 원할하지 않게 됨을 예방하기 위함이다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 회전자(1)의 영구 자석(15) 배열을 양분하는 구조의 전기 모터는 고정자(3)에 갖추어진 코일(19)에 교류 전류가 흐르면, 코일(19)이 권선 된 고정자(3)에 회전 자계가 발생 되고, 상기 회전 자계는 회전자(1)에 장착된 영구 자석(15)의 자계와 반응하여 회전자(1)를 회전 자계 방향으로 회전시키게 된다.

본 발명에 따른 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터는 회전자의 영구 자석에 의한 자계를 이용하여 보다 강력한 힘을 제공하는 전기 모터를 제공할 수 있으며, 이로써 효율이 우수한 전기 모터를 제공할 수 있는 효과가 있다.

1. 회전자 3. 고정자
5. 전동기 7. 회전축
9. 회전 원통 11a. 슬롯
13. 분할편 15. 영구 자석
17. 걸림턱 19. 코일
21a. 페라이트 코어

Claims (4)

1. 회전자(1)와 고정자(3)를 갖춘 전동기(5)에 있어서,
   상기 회전자(1)는 원통 형상으로서 전동기(5)의 회전축(7)과 일체로 결합 되어 회전축(7)과 동시에 회전하는 회전 원통(9)과;
   상기 회전 원통(9)의 바깥 둘레 면으로부터 슬롯(11a)을 사이에 두고 방사 형태로 뻗어나온 분할편(13);
   상기 서로 이웃한 분할편(13) 사이의 슬롯(11a)에 끼워지는 영구 자석(15);
   상기 분할편(13)의 끝단으로부터 분할편(13)의 좌·우 바깥 방향으로 확장되어 슬롯(11a)에 끼워진 영구 자석(15)이 슬롯(11a)을 벗어나지 못하도록 하는 걸림턱(17)으로 이루어지고,
   상기 고정자(3)는 철심의 안쪽으로 코일(19)이 권선 된 구조로 이루어져 상기 고정자(3)에 갖추어진 코일(19)에 교류 전류가 유입되면, 상기 코일(19)이 권선 된 고정자(3)에 회전 자계가 발생 되고, 상기 회전 자계는 회전자(1)에 장착된 영구 자석(15)의 자계와 반응하여 회전자(1)를 회전 자계 방향으로 회전시키며,
   상기 회전 원통(9)과 분할편(13), 및 걸림턱(17)은 비자성체로 이루어지고,
   상기 영구 자석(15)은 기다란 막대 자석 형태로서 2개 이상의 막대 자석이 겹쳐져 한 개의 슬롯(11a)에 끼워지고,
   상기 회전자(1)를 회전축 방향으로 반으로 잘랐을 때, 회전자(1)의 어느 반쪽에 설치된 영구 자석(15)의 바깥면 극성과 회전자(1)의 다른 반쪽에 설치된 영구 자석(15)의 바깥면 극성은 서로 상반된 극성을 갖는 것이며,
   상기 회전자(1)의 어느 반쪽 중앙에 배치된 슬롯(11b)에는 페라이트 코어(21a)가 장착되고,
   상기 페라이트 코어(21a)가 장착된 슬롯(11b)과 회전자(1)의 지름 방향으로 마주보고 있는 회전자(1)의 다른 반쪽 중앙 슬롯(11c)에도 페라이트 코어(21b)가 장착되며,
   상기 회전자(1)의 어느 반쪽에 설치된 페라이트 코어(21a)의 설치 갯수와 회전자(1)의 다른 반쪽에 설치된 페라이트 코어(21b)의 설치 갯수는 서로 같고,
   상기 회전자(1)의 어느 반쪽에 설치된 페라이트 코어(21a)의 설치 갯수는 짝수 개 설치되는 것을 특징으로 하는 회전자의 영구 자석 배열을 양분하는 구조의 전기 모터.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images