KR20010005922A

KR20010005922A - Self-contained liquid cooled and lubricated electrical rotary machine

Info

Publication number: KR20010005922A
Application number: KR1019997008999A
Authority: KR
Inventors: 미커릭크레소
Original assignee: 르랜드 일렉트릭 컴패니
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 2001-01-15
Also published as: WO1998044325A1; JP2001519905A; EP0972177A1; WO1998044325A9; AU7101098A

Abstract

본 발명에 따른 전기 회전기는 구동 드럼에 자체 수납형 유체 냉각 및 윤활 구조체를 구비한다. 일실시예에 있어서, 본 발명은 드럼형 동력계, 보다 상세하게는 차량 시험용 샤시 동력계로 구현된다. 윤활 냉각제가 상기 동력계의 폐쇄된 회전가능한 드럼에 내장되어 있다. 배플 형태의 교반기가 축에 제공되어, 냉각제가 동력계의 내부 구성품에 뿌려지는 것을 촉진한다. 본 발명은 드럼형 전기 모터로서도 구현될 수 있다. 전기 모터의 출력 드라이브는 고정축을 중심으로 회전하는 드럼이다. 동력계의 구조와 마찬가지로, 윤활 냉각제가 상기 폐쇄된 드럼에 내장되어 있다. 배플 형태의 교반기가 축에 제공되어 냉각제가 전기 모터의 내부 구성품에 뿌려지는 것을 촉진한다. 두 실시예에 있어서, 냉각제는 열을 내부 구성품으로부터 드럼으로 운반하며, 드럼은 그 열을 주위 공기로 방산시킨다.The electric rotary machine according to the invention has a self contained fluid cooling and lubricating structure in the drive drum. In one embodiment, the invention is implemented as a drum-type dynamometer, more specifically a chassis dynamometer for vehicle testing. Lubricant coolant is built into the closed rotatable drum of the dynamometer. A baffle-shaped stirrer is provided on the shaft to facilitate the spraying of coolant on the internal components of the dynamometer. The present invention can also be implemented as a drum type electric motor. The output drive of the electric motor is a drum that rotates about a fixed shaft. Like the structure of the dynamometer, a lubricating coolant is built into the closed drum. A baffle form of stirrer is provided on the shaft to facilitate the spraying of coolant on the internal components of the electric motor. In both embodiments, the coolant carries heat from the internal components to the drum, which dissipates the heat to ambient air.

Description

자체 수납형 액체 냉각 및 윤활식 전기 회전기{SELF-CONTAINED LIQUID COOLED AND LUBRICATED ELECTRICAL ROTARY MACHINE}SELF-CONTAINED LIQUID COOLED AND LUBRICATED ELECTRICAL ROTARY MACHINE

동력계가 적용되는 한 예로 차량 시험을 들 수 있다. 차량 샤시 동력계(vehicle chasis dynanometer)는 차량(예컨대, 자동차)을 운전 저항, 도로 조건, 차량의 부하 조건 등을 모의 실험함으로써 차량의 성능을 시험하는 데 사용되어 왔던 정지형 시험대(stationary test stand)이다. 차량 엔진의 마력(馬力), 구동력, 토크, 연료 소비, 가속도, 연료 배출 등과 같은 차량의 여러 성능은 샤시 동력계를 사용하여 측정될 수 있다. 통상적으로, 샤시 동력계에는 시험 중에 차량의 구동 휠이 구름 접촉 상태로 안착되는 많은 롤러가 포함되어 있다. 차량이 움직임에 따라, 차량의 휠은 상기 롤러들을 회전시킨다. 상기 롤러들 중 적어도 하나에는 구동 휠에 하중(load)을 부여하는 구조체가 포함되어 있다. 그 하중을 변화시킴으로써, 차량은 그 설계 성능을 시험하는 일련의 모의화된 조건을 겪게 된다. 종래의 샤시 동력계의 예들은 무라카미(Murakami)의 미국 특허 제4,077,255호, 스코티스(Scourtes)의 미국 특허 제4,635,472호, 가네코(Kaneko)의 미국 특허 제5,337,600호 및 후지모리(Fujimori)의 미국 특허 제4,077,255호를 참고로 할 수 있다. 이들 종래 장치는 모두, 롤러가 회전자(rotor)를 형성하고 축이 고정자(stator)를 형성하는 드럼형 구동 시스템에 관한 것이다. 변하는 하중 상태는 회전자와 고정자 사이의 와전류(eddy current) 효과를 변화시키기 위하여, 상기 고정자에 가해지는 동력을 변화시킴으로써 달성된다.An example of where a dynamometer is applied is vehicle testing. A vehicle chassis dynanometer is a stationary test stand that has been used to test a vehicle's performance by simulating a vehicle (eg, a car) in driving resistance, road conditions, vehicle load conditions, and the like. Various performances of the vehicle, such as horsepower, drive power, torque, fuel consumption, acceleration, fuel emissions, etc. of the vehicle engine, can be measured using the chassis dynamometer. Typically, the chassis dynamometer includes many rollers in which the drive wheel of the vehicle rests in rolling contact during testing. As the vehicle moves, the wheel of the vehicle rotates the rollers. At least one of the rollers includes a structure for applying a load to the drive wheel. By varying the load, the vehicle is subjected to a series of simulated conditions that test its design performance. Examples of conventional chassis dynamometers are U.S. Pat. Reference may be made to the arc. All of these prior art devices relate to a drum type drive system in which a roller forms a rotor and a shaft forms a stator. Changing load states are achieved by varying the power applied to the stator in order to change the effect of eddy currents between the rotor and the stator.

시험 중의 차량 휠에 하중을 부여함으로써, 사실상 샤시 동력계는 차량의 구동 휠에 의해 전달된 에너지를 흡수 및 방산(放散)한다. 따라서, 샤시 동력계는 흡수된 에너지를 효율적으로 방산하게 설계되어야 한다. 필연적으로 시험에서 흡수된 에너지의 일부는 열로 변환되는데, 이 열이 샤시 동력계 장치에 누적되는 경우에는 그 장치의 구조적 구성품 및 전기적 구성품에 심각한 문제가 야기된다. 예컨대, 무라카미, 가네코 및 스코티스는 그 샤시 동력계에서 공기 냉각을 수행하는 것을 개시하고 있다.By applying a load to the vehicle wheel under test, the chassis dynamometer effectively absorbs and dissipates the energy delivered by the vehicle's drive wheels. Thus, the chassis dynamometer must be designed to efficiently dissipate the absorbed energy. Inevitably, some of the energy absorbed in the test is converted to heat, which, when accumulated in the chassis dynamometer device, causes serious problems with the structural and electrical components of the device. For example, Murakami, Kaneko and Scottys disclose performing air cooling on their chassis dynamometers.

그러나, 본질적으로 공기 냉각은 효과적이지 않고, 공기 냉각을 하기 위해서는 공기를 동력계의 내부 구성품을 통해 전달하기 위한 다소 복잡한 구조를 필요로 한다. 통상적으로, 효과적인 공기 냉각을 위해서는 펌핑 및 순환 장치가 필요하다. 또한, 샤시 동력계는 시험 차량의 무거운 하중 하에서 작동되기 때문에, 동력계의 베어링은 베어링에서 발생되는 열을 감소시키고 구성품들의 내구성을 개선하기 위하여 적절히 윤활되어야 한다. 그러나, 종래의 공기 냉각 구조체들은 베어링에 대한 윤활 기능을 제공하고 있지 않다. 별도의 냉각 및 윤활 수단이 구비되어 있는 시스템은 샤시 동력계의 전체 구조를 더욱 복잡하게 한다.In essence, however, air cooling is not effective, and air cooling requires a rather complex structure for delivering air through the internal components of the dynamometer. Typically, pumping and circulation devices are required for effective air cooling. In addition, since the chassis dynamometer is operated under heavy load of the test vehicle, the bearing of the dynamometer must be properly lubricated to reduce the heat generated in the bearing and to improve the durability of the components. However, conventional air cooling structures do not provide lubrication for the bearings. Systems equipped with separate cooling and lubrication means further complicate the overall structure of the chassis dynamometer.

본 발명은 전기 회전기(electrical rotary machine)에 관한 것으로, 특히 전기 모터 및 동력계(dynanometer)에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 동력계 및 전기 모터의 윤활 및 냉각에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to electrical rotary machines, and more particularly to electric motors and dynanometers, and more particularly to lubrication and cooling of dynamometers and electric motors.

도 1은 본 발명의 샤시 동력계를 실행하는 차량 시험대의 개략도.1 is a schematic view of a vehicle test bench implementing a chassis dynamometer of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 샤시 동력계의 축을 따라 취한 개략적인 종단면도.2 is a schematic longitudinal cross-sectional view taken along the axis of a chassis dynamometer in accordance with one embodiment of the present invention.

도 3은 도 2의 3-3 선을 따라 취한 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG.

도 4는 도 3의 4-4 선을 따라 취한 측면도.4 is a side view taken along line 4-4 of FIG.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기 모터의 개략적인 종단면도.5 is a schematic longitudinal sectional view of an electric motor according to another embodiment of the present invention.

도 6은 도 5의 전기 모터를 실행하는 롤러 운반 시스템의 개략도.6 is a schematic illustration of a roller conveying system implementing the electric motor of FIG.

본 발명은 종래의 시스템에 있어서 냉각 및 윤활 수단의 단점을 극복한다. 본 발명은 드럼형 구동부(drum type drive)가 구비되어 있는 자체 수납형 유체 냉각 및 윤활식(자체 수납되어 있는 유체에 의해 냉각 및 윤활 처리되는) 전기 회전기에 관한 것이다.The present invention overcomes the disadvantages of cooling and lubricating means in conventional systems. The present invention relates to a self-contained fluid cooled and lubricated (cooled and lubricated by self-contained fluid) equipped with a drum type drive.

일실시예에 있어서, 본 발명은 드럼형 동력계, 보다 상세하게는 차량 시험용 샤시 동력계로 구현된다. 윤활 냉각제(lubricating coolant)가 동력계의 폐쇄된 회전가능한 드럼에 내장된다. 배플(baffle) 형태의 교반기(agitator)가 축에 마련되어, 냉각제가 동력계의 내부 구성품에 퍼지는 것을 촉진시킨다. 열은 냉각제에 의해 구성품들로부터 상기 드럼으로 운반되고, 드럼은 그 열을 냉각제로부터 주위 공기로 방산시킨다.In one embodiment, the invention is implemented as a drum-type dynamometer, more specifically a chassis dynamometer for vehicle testing. Lubricating coolant is embedded in the closed rotatable drum of the dynamometer. An agitator in the form of a baffle is provided on the shaft to facilitate the spread of coolant to the internal components of the dynamometer. Heat is carried from the components to the drum by the coolant, which dissipates the heat from the coolant to the ambient air.

본 발명은 드럼형 전기 모터로서도 구현될 수 있다. 모터의 출력 구동부(output drive)는 고정축에 회전 가능하게 지지되는 드럼이다. 동력계의 구조에서처럼, 윤활 냉각제는 상기 폐쇄된 드럼에 내장된다. 배플 형태의 교반기가 축에 제공되어, 냉각제가 모터의 내부 구성품에 퍼지는 것을 촉진시킨다. 열은 냉각제에 의해 그 구성품으로부터 상기 드럼으로 전달되고, 드럼은 그 열을 냉각제로부터 주위 공기로 방산시킨다.The present invention can also be implemented as a drum type electric motor. The output drive of the motor is a drum rotatably supported on a fixed shaft. As in the design of the dynamometer, the lubricating coolant is embedded in the closed drum. A stirrer in the form of a baffle is provided on the shaft to facilitate the spread of coolant to the internal components of the motor. Heat is transferred from the component to the drum by the coolant, which dissipates the heat from the coolant to the ambient air.

이하에서는 본 발명을 가장 최적으로 실행하도록 안출된 실시예를 기초로 본 발명을 상세히 설명한다. 이 상세한 설명은 본 발명의 전체적인 원리를 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하는 것으로 여겨져서는 안된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항을 참고로 결정된다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the embodiments devised to most optimally carry out the present invention. This detailed description is intended to illustrate the overall principles of the invention and should not be taken as limiting the invention. The scope of the invention is determined with reference to the appended claims.

본 발명은 차량의 성능을 시험하기 위한 샤시 동력계를 참고로 설명된다. 그러나, 본 발명의 진보적인 구성에 따른 상기 동력계는 다른 형태의 차량 및 기계에 대한 시험을 수행하도록 실행될 수 있다.The present invention is described with reference to a chassis dynamometer for testing the performance of a vehicle. However, the dynamometer according to the inventive arrangements of the present invention can be implemented to perform tests on other types of vehicles and machines.

도 1에는 본 발명의 샤시 동력계를 실행하는 시험대(10)가 개략적이며 전체적으로 도시되어 있다. 시험대(10)의 특별한 동력계 구성품들은 신규한 것이지만, 시험대(10)의 전체적인 구성은 당업계에 공지된 것과 유사하다. 시험대(10)에는 일반적으로, 축이 노면(ground plane)(20) 아래에 있는 롤러(15, 16, 17, 18)들의 전방 세트(12) 및 후방 세트(14)가 포함되어 있다. 각 롤러의 원주면 일부는 노면(20)의 개방부 위로 돌출되어 있다. 상기 각 롤러 세트(12, 14)에는 차량(26)의 휠(24)을 수용하는 공간(21, 22)을 형성하도록 평행하게 서로 이격되어 있는 2개의 롤러(15, 16 및 17, 18)가 포함되어 있다. 차량에 단일 구동 차축(axle drive)(예컨대, 전륜 구동 또는 후륜 구동) 및 이중 구동 차축(예컨대, 4륜 구동을를 제공하기 위하여, 각 롤러 세트(12, 14)의 롤러 중 하나(16, 18)는 본 발명에 따른 동력계(30)(이에 대해서는 도 2 내지 도 4를 참고하여 이하에서 상술하기로 한다)를, 다른 하나(15, 17)는 공전 롤러(idler roller)를 구현한 것이다. 차량 시험 중에, 차량(26)의 휠(24)은 각 구동 휠이 공전 롤러(15, 17)와 동력계 롤러(16, 18) 사이에 형성된 공간(21, 22)에 수용되는 방식으로 롤러(15, 16, 17, 18)에 지지된다. 차량의 엔진이 휠(24)을 회전시킴에 따라, 휠은 휠과 구름 접촉 상태로 있는 롤러(15, 16, 17, 18)를 차례로 회전시킨다. 동력계 롤러(16, 18)는 제어기(28)에 데이터를 전송하고, 상기 제어기는 그 데이터를 해석하여 차량의 성능 변수들을 측정한다. 후술하는 바와 같이, 제어기(28)는 동력계 롤러(16, 18) 및 샤시 동력계 장치의 다른 구성품들의 작동도 제어한다. 이러한 제어 기능은 당업계에 공지되어 있다. 주위 공기의 순환을 개선하여 롤러(16, 18)의 외부 냉각을 촉진시키기 위하여, 노면(20) 아래에 송풍기(blower)(29)가 제공될 수 있다.1 is a schematic and overall illustration of a test bench 10 implementing the chassis dynamometer of the present invention. While the particular dynamometer components of the test bench 10 are novel, the overall configuration of the test bench 10 is similar to that known in the art. Test bench 10 generally includes a front set 12 and a rear set 14 of rollers 15, 16, 17, 18 whose axis is below a ground plane 20. A part of the circumferential surface of each roller protrudes above the opening of the road surface 20. Each of the roller sets 12, 14 has two rollers 15, 16 and 17, 18 spaced apart in parallel to form a space 21, 22 for receiving the wheels 24 of the vehicle 26. Included. One of the rollers of each roller set 12, 14 16, 18 to provide a vehicle with a single drive axle drive (eg front wheel drive or rear wheel drive) and a dual drive axle (eg four wheel drive). The dynamometer 30 according to the present invention (which will be described in detail below with reference to FIGS. 2 to 4) and the other 15 and 17 implement an idler roller. In the meantime, the wheels 24 of the vehicle 26 have rollers 15 and 16 in such a manner that each drive wheel is received in the spaces 21 and 22 formed between the idle rollers 15 and 17 and the dynamometer rollers 16 and 18. , 17, 18. As the engine of the vehicle rotates the wheel 24, the wheel in turn rotates the rollers 15, 16, 17, 18 in rolling contact with the wheel. 16 and 18 send data to the controller 28, which interprets the data to measure the performance parameters of the vehicle. The controller 28 also controls the operation of the dynamometer rollers 16 and 18 and other components of the chassis dynamometer device.This control function is known in the art.The rollers 16 and 18 are improved by improving the circulation of ambient air. A blower 29 may be provided below the road surface 20 to facilitate external cooling of the furnace.

각 동력계 롤러(16, 18)의 폭은 차량의 단 하나의 휠(24)만을 수용하도록 정해질 수도 있다는 것에 유의하여야 한다. 선택적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 동력계 롤러(16, 18)의 폭은 작은 차량의 동일 차축 상의 양 휠(24)을 지지하도록 정해질 수도 있다. 이러한 설계 변경은 본 발명의 범위 및 사상에서 벗어나지 않는다.It should be noted that the width of each dynamometer roller 16, 18 may be determined to accommodate only one wheel 24 of the vehicle. Optionally, as shown in FIG. 2, the width of the dynamometer rollers 16, 18 may be determined to support both wheels 24 on the same axle of a small vehicle. Such design modifications do not depart from the scope and spirit of the present invention.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 동력계(30)의 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 이러한 구조는 도 1에 도시된 샤시 동력계 장치에 사용되도록 채택될 수도 있다. 본 발명이 불명료하게 되는 것을 피하기 위하여, 본 발명의 개념을 이해하는 데 필요하지 않은 상기 구조에 대한 상세 부분은 도면에서 생략한 것에 유의하여야 한다. 상기 구조에 대한 상세한 내용은 당업자의 지식 범위에 있는 것이고 지나치게 시험하지 않아도 정해질 수 있다.2 to 4, the structure of the dynamometer 30 according to an embodiment of the present invention is schematically shown. Such a structure may be adapted for use in the chassis dynamometer device shown in FIG. 1. In order to avoid obscuring the present invention, it should be noted that details of the structure which are not necessary to understand the concept of the present invention are omitted in the drawings. Details of the structure are within the knowledge of those skilled in the art and can be determined without undue testing.

도시된 실시예에 있어서, 동력계(30)에는 [롤러(16, 18)를 형성하는] 대체로 원통형의 드럼(32)이 구비되어 있는데, 상기 드럼은 드럼(32)의 축을 따라 배치된 중공축(hollow shaft)(36)을 중심으로 회전하도록 베어링(34)에 의해 지지되어 있다. 드럼(32)은 그 안에 내장된 냉각제(38)에 대해 밀봉된 구조로 되어 있다(냉각 특징에 대해서는 후술한다). 중공축(36)의 회전 속도를 모니터하기 위하여 인코더(encoder)(40)가 제공될 수 있다. 드럼(32)의 내면에는 강자성 합금(ferromagnetic alloy) 또는 영구 자석과 같은 자기 재료 또는 자기 유도 재료로 제조된 회전자(42)가 결합되어 있다. 상기 회전자(42)는 상기 중공축에 결합되는 슬립 링(slip ring)(도 2의 실시예에서는 도시 생략)을 통해 외부 전원에 의해 여자되는 전기자(armature)와 같은 전자석으로 구성될 수도 있다. 상기 회전자(42)는 드럼의 내주 전체에 걸쳐 연장된다.In the illustrated embodiment, the dynamometer 30 is provided with a generally cylindrical drum 32 (which forms the rollers 16, 18), which drum comprises a hollow shaft disposed along the axis of the drum 32. It is supported by a bearing 34 to rotate about a hollow shaft 36. The drum 32 has a structure sealed to the coolant 38 contained therein (the cooling feature will be described later). An encoder 40 may be provided to monitor the rotational speed of the hollow shaft 36. The inner surface of the drum 32 is coupled to a rotor 42 made of a magnetic material or a magnetic induction material, such as a ferromagnetic alloy or a permanent magnet. The rotor 42 may be composed of an electromagnet such as an armature that is excited by an external power source through a slip ring (not shown in the embodiment of FIG. 2) coupled to the hollow shaft. The rotor 42 extends over the entire inner circumference of the drum.

전기자(46)가 구비된 고정자(44)가 공기 간극(air gap)(48) 맞은 편에 상기 회전자와 반대 관계로 중공축(36)을 따라 위치된다. 전기자(46)의 권선(winding)은 밀봉부(53) 및 중공축(36)을 통과하여 지나가는 도선(導線)(52)에 의해서 외부 교류 전원(55)에 접속되어 있다. 상기 제어기(28)는 전기자(46)에 인가되는 전력을 제어한다. 회전자(42) 및/또는 고정자(44)는 몇 개의 자극(磁極)을 형성하도록 구획될 수 있다(도면에는 도시하지 않음). 결과적으로, 고정자(44) 및 회전자의 전체적인 구성은 3상(相) 교류 유도 발생기(three phase AC inductive generator)와 유사하다. 고정자(44)와 회전자(42) 조립체의 특정 구조만으로는 본 발명의 일부를 형성하지 않는다. 본 발명의 목적을 위해 어떤 종래의 구성도 채택될 수 있다.A stator 44 with armature 46 is positioned along the hollow shaft 36 opposite the rotor opposite the air gap 48. The winding of the armature 46 is connected to the external alternating current power supply 55 by a conductor 52 passing through the seal 53 and the hollow shaft 36. The controller 28 controls the power applied to the armature 46. The rotor 42 and / or stator 44 may be partitioned to form several magnetic poles (not shown in the figure). As a result, the overall configuration of the stator 44 and the rotor is similar to a three phase AC inductive generator. The specific construction of the stator 44 and rotor 42 assemblies alone do not form part of the invention. Any conventional arrangement may be adopted for the purposes of the present invention.

상기 중공축(36)은 베어링(50)에 지지되어 있다. 중공축(36)의 일단부에는 중공축이 베어링(50)에서 회전할 때 중공축(36)의 힘 또는 토크를 측정하는 하나 이상의 공지된 하중 셀(load cell)(52)이 결합되어 있다. 상기 중공축(36)의 회전은 하중 셀 구조체에 의해 제한된다. 중공축(36)과 드럼(32) 사이에서, 중공축은 본질적으로 고정적으로 지지되고, 드럼은 회전 가능하게 지지된다.The hollow shaft 36 is supported by a bearing 50. At one end of the hollow shaft 36 is coupled one or more known load cells 52 that measure the force or torque of the hollow shaft 36 as the hollow shaft rotates in the bearing 50. The rotation of the hollow shaft 36 is limited by the load cell structure. Between the hollow shaft 36 and the drum 32, the hollow shaft is essentially fixedly supported and the drum is rotatably supported.

본 발명에 따라서, [고정자(44), 전기자(46), 회전자(42) 및 베어링(34) 등을 비롯한] 동력계(30)의 내부 구성품들은 드럼(32)의 밀봉된 챔버(43)에 내장된 윤활 냉각 액체(38)에 의해 냉각된다. 상기 냉각제(38)는 "SHELL Tellus Oil 32"와 같은 오일 윤활제이다. 상기 드럼(32)은 냉각제(38)에 대해 자체 수납형 구조체(self-contained structure)이다. 베어링(34)에는 외부 시일(35)이 구비되어 있어 오일이 누출되는 것을 방지한다. 드럼(32)이 회전할 때 냉각제(38)가 고체 회전 모드로 되는 것을 방지하기 위하여, 예컨대 배플(54) 형태의 정지형 교반기가 중공축(36)을 따라 제공되어 냉각제를 교반한다. 도시된 실시예에 있어서, 중공축(36)의 둘레 및 고정자(44)의 각 측면에서 중공축을 따른 두 축방향 지점에는 4개의 배플(54)이 마련되어 있다. 드럼 내부의 상부로 이동된 냉각제가 교반되어 동력계의 내부 구성품 위로 다시 떨어지도록 하기 위하여 적어도 하나의 배플은 중공축으로부터 상측으로 연장되는 것이 바람직하다. 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면서 각 축방향 지점 및 그 이상의 축방향 지점에 보다 많은 수의 배플이 제공될 수 있다. 배플(54)에 의해 냉각제(38)가 물리적으로 교반되는 결과 약간의 열이 발생된다는 것에 유의하여야 한다. 따라서, 배플에 의한 가열 효과를 최소화 하면서 동력계를 전반적으로 가장 효율적으로 냉각 및 윤활시키도록 배플의 수를 선택해야 한다.According to the invention, the internal components of the dynamometer 30 (including stator 44, armature 46, rotor 42, bearing 34, etc.) are placed in a sealed chamber 43 of drum 32. It is cooled by the built-in lubrication cooling liquid 38. The coolant 38 is an oil lubricant, such as "SHELL Tellus Oil 32". The drum 32 is a self-contained structure for the coolant 38. The bearing 34 is provided with an outer seal 35 to prevent the oil from leaking. In order to prevent the coolant 38 from entering the solid rotation mode as the drum 32 rotates, a stationary stirrer, for example in the form of a baffle 54, is provided along the hollow shaft 36 to agitate the coolant. In the illustrated embodiment, four baffles 54 are provided at two axial points along the hollow axis around the hollow shaft 36 and on each side of the stator 44. At least one baffle preferably extends upwards from the hollow shaft so that the coolant moved to the top of the drum is stirred and falls back onto the internal components of the dynamometer. A larger number of baffles may be provided at each axial point and more axial points without departing from the scope and spirit of the invention. It should be noted that some heat is generated as a result of the physical agitation of the coolant 38 by the baffle 54. Therefore, the number of baffles should be chosen to most efficiently cool and lubricate the dynamometer while minimizing the heating effect by the baffles.

도 4를 참조하면, 배플(54)은 중공축에 대해 기울어져 있어 냉각제(38)는 고정자(44)와 같은 동력계의 내부 구성품 쪽으로 편향된다. 배플(54)의 특별한 형태 및 경사각은 과도한 시험에 의하지 않고도, 부분적으로 드럼(32)의 크기 및 형태, 드럼에 내장된 냉각제(38)의 양, 원하는 냉각 효과를 위한 교반 정도에 따라 정해질 수 있다. 배플(54)이 없으면, 냉각제(38)는 드럼 벽에 점성 결합됨으로써, 고체 회전 모드로 드럼(32)과 함께 회전되는데, 이는 동력계(30)의 내부 구성품들을 냉각시키는 데에 있어서 효율적이지 못하다. [드럼(32)이 정지 상태에 있는] 정적 상태 하에서, 드럼에는 드럼이 회전할 때 냉각제(38)가 드럼 원주 둘레의 원심력 하에서 어느 수준(39)까지 재분배되고, 냉각제가 회전자(42)와 고정자(44) 사이의 공기 간극(48)을 지속적으로 가라앉히지 않도록 하는 수준(37)까지 냉각제(38)가 채워진다. 그렇지 않은 경우에는, 냉각제(38)가 바람직하지 않게도 공기 간극(48)에서 점성 전단(viscous shearing)될 것이다.Referring to FIG. 4, the baffle 54 is inclined with respect to the hollow shaft such that the coolant 38 is deflected toward an internal component of the dynamometer, such as the stator 44. The particular shape and angle of inclination of the baffle 54 can be determined, in part, by the size and shape of the drum 32, the amount of coolant 38 embedded in the drum, and the degree of agitation for the desired cooling effect, without undue testing. have. Without the baffle 54, the coolant 38 is viscously coupled to the drum wall, thereby rotating with the drum 32 in a solid rotation mode, which is not efficient in cooling the internal components of the dynamometer 30. Under static conditions (drum 32 is at rest), the drum is redistributed to some level 39 under centrifugal force around the drum circumference as the drum rotates, and the coolant is flush with the rotor 42. The coolant 38 is filled to a level 37 that does not allow the air gap 48 between the stators 44 to continue to sink. If not, the coolant 38 will undesirably be viscous sheared in the air gap 48.

이제 동력계(30)의 작동을 설명한다. 드럼(32)이 시험 차량의 휠(25)에 의해 회전하도록 구동되면, 회전자(42)는 고정자(44)에 대해 회전하여 전기자 권선(46)을 통하는 전류를 자기적으로 유도한다. 회전자(42) 상에는 본질적으로 회전자(42)의 회전을 방해하는 경향이 있는 작용력이 있는 반면에, 차량을 시험할 목적으로 외부 교류 전원(50)으로부터 전력이 전기자에 공급되어 추가 반회전력(counter-rotation force)이 회전자(42)에 야기된다. 이는 드럼(32)에 부하를 야기하고, 따라서 시험 차량(26)의 휠(24)에도 부하를 야기하는데, 이는 시험 차량의 구동 조건을 모의 실험하기 위하여 제어기(28)에 의해 변화될 수 있다. 드럼(32)이 회전함에 따라, 드럼에 내장된 냉각제(38)는 드럼의 원주면 주위의 원심력 하에 재분배되어, 명목상 두께가 공기 간극(48)으로부터 드럼 원주면까지의 거리보다 작은 환형의 냉각제 밴드[점선(39)]를 형성한다. 상기 냉각제 밴드는 배플(54)에 의해 해체 또는 동요되어 냉각제를 편향되거나 냉각제가 회전자(42), 고정자(44), 중공축(36) 및 베어링(34)을 비롯하여 동력계(30)의 내부 구성품들 위로 순간적으로 뿌려진다. 이러한 과정 중에, 베어링(34)은 윤활된다. 동시에, 냉각제(38)는 외부 전원에 의해 고정자(44)에 가해진 부하에 대해 회전자(42)가 작동한 결과 발생한, 내부 구성품들로부터의 열을 흡수한다. 다음에, 냉각제(38)는 원심력에 의해 내부 구성품들로부터 떨어져 나온다. 냉각제(38)로부터의 열은 드럼(32)의 원주벽과의 접촉을 통해 방산된다. 드럼의 큰 외표면은 드럼으로부터, 회전하는 드럼 둘레에서 소용돌이치는 주위 공기로의 복사 및 전도를 통해 열을 방산시킨다. 따라서, 냉각제(38)에 의한 냉각 사이클이 형성된다. 송풍기(29)는 주위 공기의 순환 및 드럼의 냉각을 촉진한다.The operation of the dynamometer 30 will now be described. When the drum 32 is driven to rotate by the wheels 25 of the test vehicle, the rotor 42 rotates about the stator 44 to magnetically induce a current through the armature winding 46. While there is an acting force on the rotor 42 which inherently tends to interfere with the rotation of the rotor 42, power is supplied from the external alternating current power supply 50 to the armature for the purpose of testing the vehicle, thereby providing an additional counter power ( Counter-rotation force is caused to the rotor 42. This causes a load on the drum 32 and therefore also a load on the wheels 24 of the test vehicle 26, which can be changed by the controller 28 to simulate the driving conditions of the test vehicle. As the drum 32 rotates, the coolant 38 embedded in the drum is redistributed under centrifugal force around the circumferential surface of the drum such that the annular coolant band has a nominal thickness less than the distance from the air gap 48 to the drum circumferential surface. [Dashed line 39] is formed. The coolant band is dismantled or shaken by baffles 54 to deflect the coolant or to cool the internal components of the dynamometer 30, including the rotor 42, the stator 44, the hollow shaft 36 and the bearing 34. It is sprinkled momentarily over the fields. During this process, the bearing 34 is lubricated. At the same time, the coolant 38 absorbs heat from internal components resulting from the operation of the rotor 42 against a load applied to the stator 44 by an external power source. Next, coolant 38 is released from the internal components by centrifugal force. Heat from the coolant 38 is dissipated through contact with the circumferential wall of the drum 32. The large outer surface of the drum dissipates heat from the drum through radiation and conduction to the surrounding air swirling around the rotating drum. Thus, a cooling cycle by the coolant 38 is formed. The blower 29 promotes circulation of ambient air and cooling of the drum.

배플(54)은 와류(渦流) 발생기와 같이 작용하여 냉각제(38)에 충분한 난류(亂流)를 발생시킴으로써 그 냉각제를 동력계(30)의 모든 내부 구성품들에 대해 비산시킨다. 명확히 이해할 수 있는 바와 같이, 본 발명의 자체 수납형 냉각 구조로 인해, 냉각제 펌프 및 냉각제 파이프를 구비할 필요가 없다. 이는 시스템의 전체 구성을 단순화하고, 동력계의 제조성, 내구성 및 신뢰성을 향상시킨다. 도면에는 도시되어 있지 않지만, 드럼 내부로의 공기 도관을 제공함으로써 동력계의 내부 구성품들에 대한 공기 냉각 및 오일 냉각을 결합할 수 있다는 것을 착상할 수 있다.The baffle 54 acts like a vortex generator to generate sufficient turbulent flow in the coolant 38 to scatter the coolant against all internal components of the dynamometer 30. As can be clearly understood, due to the self-contained cooling structure of the present invention, it is not necessary to have a coolant pump and a coolant pipe. This simplifies the overall configuration of the system and improves the manufacturability, durability and reliability of the dynamometer. Although not shown in the figures, it can be envisioned that providing air conduits into the drum may combine air cooling and oil cooling for the internal components of the dynamometer.

드럼(32)의 정확한 치수 및 형태의 선택은 특정 용례에 따라 달라진다. 예컨대, 시험 차량의 차축에 있는 모든 휠을 함께 시험하기 위해 드럼을 길게 구성할 수 있으며, 휠들을 독립적으로 시험하기 위해서 드럼을 보다 짧게 구성할 수 있다. 또한, 회전하는 구조체에 마찰을 가하는 것과 같이, 드럼에 역부하(counter-load)를 가하는 다른 수단이 이용될 수 있다.The choice of the exact dimensions and shape of the drum 32 depends on the particular application. For example, the drum can be configured long to test all the wheels on the axle of the test vehicle together, and the drum can be made shorter to test the wheels independently. In addition, other means of applying a counter-load to the drum may be used, such as applying friction to the rotating structure.

동력계는 전기 회전기의 한 예이다. 다른 예로 전기 모터가 있다. 적용되는 용례의 다른 성질에 비추어, 2가지 형태의 회전기를 설계할 때는 다른 설계 기준 및 목적을 고려하지만, 상기 회전기들은 몇몇 유사한 구조 및 특성을 공유한다. 예컨대, 두 가지 형태의 회전기 모두 전기적 전기자 구성품과 자기장 구성품을 포함하며, 이들 구성품은 그 사이에서 상대 운동(예컨대, 전기자와 자기장 구성품 사이에서 상대 회전)을 할 수 있는 방식으로 구성되어 있다. 본 발명에 따라서, 상기한 동력계(30)의 진보적 구성은 그 자체로서 출력 구동을 제공하는 드럼을 (축과 반대쪽으로) 회전시키는 방식의 전기 모터를 구성하는 데 유리하게 채택될 수 있다.Dynamometers are an example of electric rotators. Another example is an electric motor. In view of the different nature of the application to be applied, the design of the two types of rotors takes into account different design criteria and purposes, but the rotors share some similar structures and properties. For example, both types of rotators include electrical armature components and magnetic field components, which are constructed in such a way that they can make relative movements (eg, relative rotation between the armature and magnetic field components). According to the present invention, the advanced configuration of the dynamometer 30 can be advantageously employed to construct an electric motor in such a way as to rotate a drum (as opposed to an axis) that provides output drive by itself.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 모터(60)가 도시되어 있다. 전기 모터(60)의 구조는 도 5와 도 2를 비교하면 이해할 수 있는 바와 같이, 여러 면에서 동력계(30)와 개념적으로 유사하다. 상기 전기 모터(60)는 3상 교류 모터이다. 이 모터에는 베어링(64)에 회전하게 지지되는 드럼(62)이 포함되어 있다. 중공축(66)은 고정적으로 지지되어 있다. 동력계(30)와 마찬가지로, 드럼(62)의 내벽을 따라 회전자(72)가 제공되고, 중공축(66)에는 전기자(76)가 포함되어 있는 고정자(74)가 마련되어 있다. 전기자(76) 권선으로부터의 도선(82)이 중공축(66)을 통과하여, 제어기(84)에 의해 제어가능한 외부 교류 전원(80)까지 연장되어 있다. 상기 모터(60)는 동력계(30)와 마찬가지로 밀봉된 구조체에 냉각제(68)를 포함하는 자체 수납형 냉각 특성을 갖는다. 전기 모터(60)에 대한 기타 상세한 내용은 동력계(30)의 대응 부분에 대한 설명과 유사하다. 주위 공기의 순환 및 모터 드럼의 냉각을 촉진시키기 위하여 송풍기(69)가 제공될 수 있다.5, there is shown an electric motor 60 in accordance with one embodiment of the present invention. The structure of the electric motor 60 is conceptually similar to the dynamometer 30 in many respects, as can be understood by comparing FIGS. 5 and 2. The electric motor 60 is a three-phase AC motor. The motor includes a drum 62 which is rotatably supported by the bearing 64. The hollow shaft 66 is fixedly supported. Like the dynamometer 30, the rotor 72 is provided along the inner wall of the drum 62, and the stator 74 in which the armature 76 is included in the hollow shaft 66 is provided. Conductor 82 from the armature 76 winding passes through hollow shaft 66 and extends to an external AC power source 80 that is controllable by controller 84. The motor 60, like the dynamometer 30, has a self contained cooling characteristic that includes a coolant 68 in a sealed structure. Other details about the electric motor 60 are similar to the description of the corresponding portions of the dynamometer 30. A blower 69 may be provided to facilitate circulation of ambient air and cooling of the motor drum.

작동시, 전기자의 권선(66)이 외부 전원(80)에 의해 여자되면, 회전자(72)가 자기적으로 유도되어 고정자(74)를 중심으로 회전함으로써, 드럼(62)을 회전시킨다. 드럼(62)이 회전함에 따라, 배플(84)은 냉각제(68)를 내부 구성품들 위로 비산시키고, 따라서 동력계(30)와 유사한 냉각 및 윤활 기능을 제공한다. 전기 모터를 설계할 때 고려해야 할 사항 중 하나는 동일한 동력 입력에 대해 효과적인 구동 출력을 얻는 것이다. 따라서, 회전 드럼(62)은 가능한 한 낮은 관성을 갖도로 설계되어야 한다. 이는 본질적으로 에너지면에서 비효율적인 기계가 되도록 설계되는 샤시 동력계와 대조된다. 설계시 특정한 차이점은 각각의 기계가 적용되는 특정 용례에 따른다.In operation, when the armature's winding 66 is excited by the external power source 80, the rotor 72 is magnetically induced to rotate about the stator 74, thereby rotating the drum 62. As the drum 62 rotates, the baffle 84 scatters the coolant 68 over the internal components, thus providing similar cooling and lubrication function as the dynamometer 30. One of the things to consider when designing an electric motor is to get an effective drive output for the same power input. Thus, the rotating drum 62 should be designed with as low inertia as possible. This is in contrast to chassis dynamometers that are designed to be inherently energy inefficient machines. The specific differences in design depend on the specific application of each machine.

드럼형 전기 모터(60)는 예컨대, 통나무(log)를 운반하는 데 사용되는 컨베이어 벨트 시스템, 롤러 컨베이어 시스템에서와 같이, 드럼 표면(62)과의 접촉으로 인해 외부 하중이 유도되는 용례에 특히 유용하다.The drum type electric motor 60 is particularly useful in applications where external loads are induced due to contact with the drum surface 62, such as in conveyor belt systems, roller conveyor systems used to carry logs, for example. Do.

도 6을 참조하면, 롤러 컨베이어 시스템(90)이 개략적으로 도시되어 있다. 적어도 하나의 구동 롤러(94)를 포함하는 일련의 롤러(92)들이 트랙(96)을 따라 정렬되어 있다. 하중물, 예컨대 이 경우에 있어서 통나무(100)가 롤러(92, 94)에 걸쳐 있다. 구동 롤러(94)는 도 5와 관련하여 설명한 형태의 전기 모터(102)를 실현한 것이다. 제어기(controller)(104)가 모터(102)에 가해진 교류 전원(106) 및 모터의 작동을 제어한다. 주위 공기의 순환 및 트랙(96) 아래의 롤러의 냉각을 촉진하는 데 송풍기(103)가 제공될 수 있다. 작동시, 구동 롤러(94)를 제어하여 회전시킴에 따라 통나무(100)는 마찰 접촉에 의해 전방으로 이동한다. 통나무(100)는, 트랙(96)을 따라 계속해서 통나무(100)를 이동시키는 다음 구동 롤러(94) 쪽으로 이동한다.Referring to FIG. 6, a roller conveyor system 90 is shown schematically. A series of rollers 92 comprising at least one drive roller 94 are aligned along the track 96. A load, for example log 100, spans the rollers 92, 94 in this case. The drive roller 94 realizes the electric motor 102 of the form described with reference to FIG. A controller 104 controls the operation of the motor and the AC power supply 106 applied to the motor 102. A blower 103 may be provided to facilitate circulation of ambient air and cooling of the roller below the track 96. In operation, the log 100 moves forward by frictional contact as the drive roller 94 is controlled and rotated. The log 100 moves along the track 96 toward the next drive roller 94 which continues to move the log 100.

도시된 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 당업자에게는 본 발명의 범위 및 사상을 벗어나지 않으면서 여러 변형 및 개선이 가능하다는 것이 명백하다. 따라서, 본 발명은 설명한 실시예에 의해 한정되는 것이 아니라, 단지 첨부된 청구항에 의해 제한되는 것으로 이해하여야 한다.While the invention has been described in connection with the illustrated embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and improvements can be made without departing from the scope and spirit of the invention. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited by the described embodiments, but only by the appended claims.

Claims

축(36)과;An axis 36;

상기 축을 중심으로 회전하도록 지지되고, 액체 냉각 매체(38)를 내장하는 밀봉된 내부 공간(43)이 형성된 중공(中空) 구조체(32)와;A hollow structure (32) supported to rotate about the axis and having a sealed inner space (43) containing a liquid cooling medium (38);

상기 내부 공간에서 상기 축에 결합되는 고정자(44)와;A stator (44) coupled to the shaft in the interior space;

상기 내부 공간에서 상기 고정자와 서로 이격된 관계로 상기 중공 구조체에 결합되는 회전자(42)를 포함하고,Rotor 42 is coupled to the hollow structure in a spaced relationship with the stator in the inner space,

상기 중공 구조체가 상기 축을 중심으로 회전하면, 내장되어 있는 냉각 매체가 상기 고정자를 냉각하는 것을 특징으로 하는 동력계.The dynamometer characterized in that when the hollow structure rotates about the axis, an embedded cooling medium cools the stator.

제1항에 있어서, 상기 중공 구조체가 회전함에 따라 상기 냉각 매체를 교반하기 위한 교반 수단(54)이 상기 축에 결합되는 것을 특징으로 하는 동력계.2. A dynamometer according to claim 1, wherein stirring means (54) for stirring the cooling medium is coupled to the shaft as the hollow structure rotates.

제2항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 액체 냉각 매체가 상기 고정자를 향해 편향되도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 동력계.3. The dynamometer of claim 2, wherein the stirring means is configured and formed such that the liquid cooling medium is deflected toward the stator.

제3항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축으로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 배플(54)인 것을 특징으로 하는 동력계.4. The dynamometer according to claim 3, wherein the stirring means is at least one baffle (54) extending away from the shaft.

제4항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축의 복수개의 축방향 지점으로부터 멀리 연장되는 복수개의 배플인 것을 특징으로 하는 동력계.5. The dynamometer according to claim 4, wherein the stirring means is a plurality of baffles extending away from a plurality of axial points of the shaft.

제4항에 있어서, 상기 배플은 상기 축으로부터 상측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 동력계.5. The dynamometer of claim 4, wherein the baffle extends upwardly from the shaft.

제1항에 있어서, 상기 고정자는 외부 전원(55)으로부터의 전력을 받도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 동력계.2. A dynamometer according to claim 1, wherein the stator is configured and formed to receive power from an external power source (55).

제7항에 있어서, 상기 고정자에는 전기자 권선이 포함되고, 상기 회전자에는 자기 재료 또는 자기 유도 재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 동력계.8. A dynamometer according to claim 7, wherein the stator includes an armature winding and the rotor includes a magnetic material or a magnetic induction material.

제1항에 있어서, 상기 축에서의 회전자의 회전 효과를 측정하기 위한 감지 수단(50)이 제공되는 것을 특징으로 하는 동력계.2. A dynamometer according to claim 1, wherein sensing means (50) are provided for measuring the effect of the rotation of the rotor on the shaft.

제9항에 있어서, 상기 감지 수단은 상기 축에 결합된 부하 셀(50)인 것을 특징으로 하는 동력계.10. The dynamometer according to claim 9, wherein said sensing means is a load cell (50) coupled to said shaft.

제1항에 있어서, 상기 중공 구조체는 외부 구조체에 의해 회전하게 구동되도록 대체로 원통형 드럼으로 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 동력계.2. The dynamometer of claim 1, wherein the hollow structure is constructed and formed as a generally cylindrical drum to be driven to rotate by an outer structure.

제1항에 있어서, 상기 냉각 매체는 오일을 주성분으로 하는 액체인 것을 특징으로 하는 동력계.The dynamometer according to claim 1, wherein the cooling medium is a liquid containing oil as a main component.

차량의 구동 휠(24)에 구름 결합되도록 구성되고, 동력계가 포함되는 하나 이상의 롤러와;One or more rollers configured to roll-couple to the drive wheel 24 of the vehicle, the rollers including a dynamometer;

상기 동력계의 작동을 제어하는 제어기(28)를 포함하며,A controller 28 for controlling the operation of the dynamometer,

상기 동력계는,The dynamometer,

축(36)과;An axis 36;

상기 축을 중심으로 회전하도록 지지되고, 액체 냉각 매체(38)를 내장하는 밀봉된 내부 공간(43)이 형성된 중공 구조체(32)와;A hollow structure (32) supported to rotate about the axis and having a sealed inner space (43) containing a liquid cooling medium (38);

상기 중공 구조체가 상기 축을 중심으로 회전하면, 내장되어 있는 냉각 매체가 상기 고정자를 냉각하는 것을 특징으로 하는 차량 성능 시험용 시험대.And said hollow structure rotates about said axis, wherein a built-in cooling medium cools said stator.

제13항에 있어서, 상기 중공 구조체가 회전함에 따라 상기 냉각 매체를 교반하기 위한 교반 수단(54)이 상기 축에 결합되는 것을 특징으로 하는 시험대.14. A test bench according to claim 13, wherein stirring means (54) for stirring the cooling medium are coupled to the shaft as the hollow structure rotates.

제14항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 액체 냉각 매체가 상기 고정자를 향해 편향되도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 시험대.15. A test bench according to claim 14, wherein the stirring means is configured and formed such that the liquid cooling medium is deflected toward the stator.

제15항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축으로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 배플(54)인 것을 특징으로 하는 시험대.16. A test bench according to claim 15, wherein said stirring means is at least one baffle (54) extending away from said axis.

제16항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축의 복수개의 축방향 지점으로부터 멀리 연장되는 복수개의 배플인 것을 특징으로 하는 시험대.17. A test bench according to claim 16, wherein the stirring means is a plurality of baffles extending away from a plurality of axial points of the axis.

제16항에 있어서, 상기 배플은 상기 축으로부터 상측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 시험대.17. The test bench of claim 16 wherein the baffle extends upwardly from the axis.

제13항에 있어서, 상기 고정자는 외부 전원(55)으로부터의 전력을 받도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 시험대.14. A test bench according to claim 13, wherein the stator is constructed and formed to receive power from an external power source (55).

제19항에 있어서, 상기 고정자에는 전기자 권선(46)이 포함되고, 상기 회전자에는 자기 재료 또는 자기 유도 재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 시험대.20. A test bench according to claim 19, wherein the stator includes an armature winding (46) and the rotor includes a magnetic material or a magnetic induction material.

제13항에 있어서, 상기 축에서의 회전자의 회전 효과를 측정하기 위한 감지 수단(50)이 제공되는 것을 특징으로 하는 시험대.14. A test bench according to claim 13, wherein sensing means (50) are provided for measuring the effect of rotation of the rotor on the axis.

제21항에 있어서, 상기 감지 수단은 상기 축에 결합된 부하 셀(50)인 것을 특징으로 하는 시험대.22. A test bench according to claim 21, wherein said sensing means is a load cell (50) coupled to said shaft.

제13항에 있어서, 상기 중공 구조체는 외부 구조체에 의해 회전하게 구동되도록 대체로 원통형 드럼으로 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 시험대.14. The test bench of claim 13 wherein the hollow structure is constructed and formed as a generally cylindrical drum to be driven to rotate by an external structure.

제13항에 있어서, 상기 냉각 매체는 오일을 주성분으로 하는 액체인 것을 특징으로 하는 시험대.The test bench according to claim 13, wherein the cooling medium is a liquid containing oil as a main component.

축(36)과;An axis 36;

상기 내부 공간에서 상기 축에 결합되고 외부 공급원(55)으로부터의 전기 동력을 수용하도록 형성되고 구성되는 고정자(44)와;A stator (44) coupled to the shaft in the interior space and configured and configured to receive electrical power from an external source (55);

상기 중공 구조체가 상기 축을 중심으로 회전하면, 내장되어 있는 상기 냉각 매체가 상기 고정자를 냉각하는 것을 특징으로 하는 전기 모터.And when the hollow structure rotates about the axis, the built-in cooling medium cools the stator.

제25항에 있어서, 상기 중공 구조체가 회전함에 따라 상기 냉각 매체를 교반하기 위한 교반 수단(54)이 상기 축에 결합되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.26. The electric motor of claim 25, wherein stirring means (54) for stirring the cooling medium is coupled to the shaft as the hollow structure rotates.

제26항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축으로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 배플인 것을 특징으로 하는 전기 모터.27. The electric motor of claim 26, wherein the stirring means is at least one baffle extending away from the shaft.

제27항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 액체 냉각 매체가 상기 고정자를 향해 편향되도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.28. The electric motor of claim 27, wherein the stirring means is configured and formed such that the liquid cooling medium is deflected toward the stator.

제28항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축의 복수개의 축방향 지점으로부터 멀리 연장되는 복수개의 배플인 것을 특징으로 하는 전기 모터.30. The electric motor of claim 28, wherein the stirring means is a plurality of baffles extending away from a plurality of axial points of the shaft.

제27항에 있어서, 상기 배플은 상기 축으로부터 상측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.28. The electric motor of claim 27, wherein the baffle extends upwardly from the shaft.

제25항에 있어서, 상기 고정자는 외부 전원(55)으로부터의 전력을 받도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.27. The electric motor of claim 25, wherein the stator is constructed and configured to receive power from an external power source (55).

제31항에 있어서, 상기 고정자에는 전기자 권선이 포함되고, 상기 회전자에는 자기 재료 또는 자기 유도 재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.32. The electric motor of claim 31, wherein the stator includes an armature winding and the rotor includes a magnetic material or a magnetic induction material.

제25항에 있어서, 상기 축에서의 회전자의 회전 효과를 측정하기 위한 감지 수단(50)이 제공되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.26. The electric motor of claim 25, wherein sensing means (50) are provided for measuring the effect of rotation of the rotor on the shaft.

제33항에 있어서, 상기 감지 수단은 상기 축에 결합된 부하 셀(50)인 것을 특징으로 하는 전기 모터.34. The electric motor of claim 33, wherein the sensing means is a load cell (50) coupled to the shaft.

제25항에 있어서, 상기 중공 구조체는 외부 구조체에 의해 회전하게 구동되도록 대체로 원통형 드럼으로 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.27. The electric motor of claim 25, wherein the hollow structure is constructed and formed as a generally cylindrical drum to be driven to rotate by an outer structure.

제25항에 있어서, 상기 냉각 매체는 오일을 주성분으로 하는 액체인 것을 특징으로 하는 전기 모터.26. The electric motor of claim 25, wherein the cooling medium is a liquid based oil.

하중물(100)에 구름 접촉함으로써 하중물에 직선 운동을 부여하고, 전기 모터를 포함하는 적어도 하나의 구동 롤러(94)와;At least one drive roller 94 which imparts linear motion to the load by rolling contact with the load 100 and includes an electric motor;

상기 전기 모터의 작동을 제어하는 제어기(28)를 포함하며,A controller 28 for controlling the operation of the electric motor,

상기 전기 모터는,The electric motor,

축(66)과;A shaft 66;

상기 축을 중심으로 회전하도록 지지되고, 액체 냉각 매체(68)를 내장하는 밀봉된 내부 공간(75)이 형성된 중공 구조체(62)와;A hollow structure (62) supported to rotate about the axis and having a sealed interior space (75) containing a liquid cooling medium (68);

상기 내부 공간에서 상기 축에 결합되고 외부 공급원(80)으로부터의 전기 동력을 받도록 형성되고 구성되는 고정자(74)와;A stator (74) coupled to the shaft in the inner space and formed and configured to receive electrical power from an external source (80);

상기 내부 공간에서 상기 고정자와 서로 이격된 관계로 상기 중공 구조체에 결합되는 회전자(72)를 포함하고,And a rotor 72 coupled to the hollow structure in a spaced relationship with the stator in the inner space.

상기 중공 구조체가 상기 축을 중심으로 회전하면, 내장되어 있는 냉각 매체가 상기 고정자를 냉각하는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.And if the hollow structure rotates about the axis, a built-in cooling medium cools the stator.

제37항에 있어서, 상기 중공 구조체가 회전함에 따라 상기 냉각 매체를 교반하기 위한 교반 수단(84)이 상기 축에 결합되는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.38. The roller drive system according to claim 37, wherein stirring means (84) for stirring the cooling medium are coupled to the shaft as the hollow structure rotates.

제38항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 액체 냉각 매체가 상기 고정자를 향해 편향되도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.39. The roller drive system according to claim 38, wherein the stirring means is configured and formed such that the liquid cooling medium is deflected toward the stator.

제39항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축으로부터 멀리 연장되는 적어도 하나의 배플인 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.40. The roller drive system according to claim 39, wherein the stirring means is at least one baffle extending away from the shaft.

제40항에 있어서, 상기 교반 수단은 상기 축의 복수개의 축방향 지점으로부터 멀리 연장되는 복수개의 배플인 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.41. The roller drive system according to claim 40, wherein the stirring means is a plurality of baffles extending away from a plurality of axial points of the shaft.

제40항에 있어서, 상기 배플은 상기 축으로부터 상측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.41. The roller drive system according to claim 40, wherein the baffle extends upwardly from the shaft.

제37항에 있어서, 상기 고정자는 외부 전원(80)으로부터의 전력을 받도록 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.38. The roller drive system of claim 37, wherein the stator is configured and configured to receive power from an external power source (80).

제43항에 있어서, 상기 고정자에는 전기자 권선(76)이 포함되고, 상기 회전자에는 자기 재료 또는 자기 유도 재료가 포함되는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.44. The roller drive system of claim 43, wherein the stator includes an armature winding (76) and the rotor includes a magnetic material or a magnetic induction material.

제37항에 있어서, 상기 축에서의 회전자의 회전 효과를 측정하기 위한 감지 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.38. The roller drive system according to claim 37, wherein sensing means for measuring the effect of rotation of the rotor on the shaft is provided.

제45항에 있어서, 상기 감지 수단은 상기 축에 결합된 부하 셀인 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.46. The roller drive system of claim 45, wherein the sensing means is a load cell coupled to the shaft.

제37항에 있어서, 상기 중공 구조체는 외부 구조체에 의해 회전하게 구동되도록 대체로 원통형 드럼으로 구성되고 형성되는 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.38. The roller drive system of claim 37, wherein the hollow structure is constructed and formed as a generally cylindrical drum to be driven to rotate by an outer structure.

제37항에 있어서, 상기 냉각 매체는 오일을 주성분으로 하는 액체인 것을 특징으로 하는 하중물 이동용 롤러 구동 시스템.38. The roller drive system according to claim 37, wherein the cooling medium is a liquid containing oil as a main component.

밀봉된 챔버(32)와;A sealed chamber 32;

상기 밀봉된 챔버 내에 배치되고, 상기 밀봉된 챔버 외측으로 연장되는 장착 단부가 마련된 고정자(44)와;A stator (44) disposed in the sealed chamber and provided with a mounting end extending outside the sealed chamber;

상기 밀봉된 챔버 내에 상기 고정자에 대해 회전하도록 장착되고 상기 밀봉된 챔버에 고정되는 회전자(42)와;A rotor (42) mounted in the sealed chamber to rotate relative to the stator and fixed to the sealed chamber;

상기 밀봉된 챔버 내의 냉각 매체(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 회전 장치.And a cooling medium (38) in said sealed chamber.

제49항에 있어서, 상기 밀봉된 챔버 내의 상기 냉각 매체를 교반 및 분배하도록 회전 중에 작동되는 수단(54)이 포함되는 것을 특징으로 하는 전기 회전 장치.50. An electric rotating apparatus according to claim 49, comprising means (54) operated during rotation to agitate and dispense the cooling medium in the sealed chamber.

제49항에 있어서, 상기 회전자와 고정자를 분리시키는 공기 간극(48)이 마련되는 것을 특징으로 하는 전기 회전 장치.50. An electric rotating apparatus according to claim 49, wherein an air gap (48) is provided separating said rotor and stator.

제49항에 있어서, 비작동 중에 상기 냉각 매체의 체적(37)은 상기 공기 간극의 제1 영역에 부딪치고, 작동 중에 상기 냉각 매체는 원심력에 의해 대체로 밀봉된 챔버 내의 원통형 체적(39) 내로 분배되는 것을 특징으로 하는 전기 회전 장치.The volume 37 of the cooling medium impinges upon the first region of the air gap during non-operation, wherein during operation the cooling medium is dispensed into a cylindrical volume 39 in a generally sealed chamber by centrifugal force. Electric rotating device characterized in that.

제49항에 있어서, 상기 냉각 매체는 오일을 주성분으로 하는 액체인 것을 특징으로 하는 전기 회전 장치.50. The electric rotating device according to claim 49, wherein the cooling medium is a liquid containing oil as a main component.