KR20110134371A - 영구 여자형 동기 머신 - Google Patents

영구 여자형 동기 머신 Download PDF

Info

Publication number
KR20110134371A
KR20110134371A KR1020117004099A KR20117004099A KR20110134371A KR 20110134371 A KR20110134371 A KR 20110134371A KR 1020117004099 A KR1020117004099 A KR 1020117004099A KR 20117004099 A KR20117004099 A KR 20117004099A KR 20110134371 A KR20110134371 A KR 20110134371A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
permanent magnet
permanent
rotor
synchronous machine
magnetic pole
Prior art date
Application number
KR1020117004099A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101493795B1 (ko
Inventor
엘사이드 헤미드
마틴 레흐노프
데트레프 슐쯔
Original Assignee
아레파 빈트 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아레파 빈트 게엠베하 filed Critical 아레파 빈트 게엠베하
Publication of KR20110134371A publication Critical patent/KR20110134371A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101493795B1 publication Critical patent/KR101493795B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/14Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
    • H02K21/16Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures having annular armature cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/278Surface mounted magnets; Inset magnets
    • H02K1/2781Magnets shaped to vary the mechanical air gap between the magnets and the stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)

Abstract

영구 자석 동기 머신이 개시되어 있다. 복수의 전자기 극을 가진 고정자와, 수개의 영구 자극(12)을 가진 회전자(10)를 포함하는 영구 자석 동기 머신에서, 본 발명에 따라, 회전자(10)의 영구 자극들(12) 중 적어도 하나는 개별적인 영구 자석 세그먼트(14)로 형성되며, 개별적인 영구 자석 세그먼트는 회전자(10)의 회전 이벤트에서 사인파 여자(sinusoidal excitation)가 고정자의 전자기 극에서 발생하도록 하는 방식으로, 영구 자석 세그먼트(14)의 제조 과정에서 특히 높은 자기장 강도가 제공되며 적어도 하나의 영구 자극(12) 상에 주변 방향으로 나란히 배치된다.

Description

영구 여자형 동기 머신{PERMANENTLY EXCITED SYNCHRONOUS MACHINE}
본 발명은 복수의 전자기 극을 갖는 고정자와, 수개의 영구 자극들을 갖는 회전자를 포함하는 영구 자석 동기 머신 또는 영구적으로 여자되는 동기 머신에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 풍력 플랜트의 동기식 발전기 및 풍력 플랜트의 동기식 발전기의 이용에 관한 것이다.
동기 머신은 전기 모터로서 전류로 동작하거나 또는 발전기로서 전류를 발생시키는 전자기계적 트랜스듀서(electromechanical transducer)이다. 3상 동기 머신 또는 단상 동기 머신이 있으며, 각각은 전기 전압이 유도되거나 및/또는 회전 자계가 발생되는 (대부분 외부에서) 감겨있는 적어도 하나의 고정자를 나타낸다. (대부분 내부에서의) 모터는 필드 발생의 목적으로 영구 자석을 만든다. 이러한 유형의 동기 머신은 회전 속력이 교번 전압 주파수를 회전자의 극 쌍(pole pair)의 수로 나눈 것과 동일한 영구 자석 회전 자계 머신이다. 따라서, 회전자의 회전 속력은 회전 전자기장 의 회전 속력과 동일하다. 회전자는 회전 자기장과 동기하여 회전한다. 다양한 회전 속력에서 동기 머신을 동작시킬 수 있기 위하여, 주파수 컨버터 및/ 또는 인버터가 필요하다.
이러한 유형의 동기 머신의 작동력은 부하 동기 머신의 회전자와 비부하 동기 머신의 회전자 사이에서의 비틀림 각도에 의해 야기되는 회전자 변위에 의해 설정된다.
현 시간에서, 일반 동기 머신은 위의 모두에서 파워 스테이션에서의 교류 전류(a.c.) 발전기 및 3상 발전기로서 채택된다. 그러나, 다른 유형의 동기식 발전기도 또한, 예를 들어, 교류 발전기(alternator)로서 자동차에 채용된다. 이러한 연결에서 지금 까지 자기장 발생 이용의 목적으로 회전자는 낮은 파워(와트 및 킬로와트 범위)를 갖는 발전기에 대한 영구 여자 자석으로서 영구 자석(자체 여자; self-excitation)으로 이루어졌지만, 높은 파워(메가와트 범위)를 갖는 발전기의 회전자는 전자석(외부 여자; external excitation)으로 이루어졌다.
풍력 플랜트에는 종종 4극 구성의 비동기 머신이 설치되어 있다. 이들 머신은 높은 회전 속력을 갖는다. 따라서, 회전 속력을 적응시키는 목적으로, 발전기와 회전자 블레이드 축(rotor-blade axle) 사이에서는, 전송부(transmission)가 필요하지만, 이러한 구조는 전송부와 베어링의 마모를 받게 되기 쉽다. 한편, 직접 구동형(gearless)의 저속 회전 발전기는 더 많은 수의 자극을 필요로 하기 때문에 더 큰 중량 뿐만 아니라 더 큰 직경을 필요로 한다. 그러나 특히 중량은 풍력 플랜트에서의 중요한 설계 인자이다.
본 발명의 주요 목적은 비교적 낮은 제조 비용과 함께, 높은 파워를 제공할 수 있고 동작시 신뢰성있게 작동하며 동시에 높은 효율을 갖는 영구 자석 동기 머신을 생성하는 것이다.
본 발명에 따르면, 청구항 1에 따른 영구 자석 동기 머신에 의해 본 발명의 목적을 실현한다. 본 발명의 바람직한 추가의 전개 내용은 종속항들에서 설명된다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신에서는, 복수의 전자기 극을 갖는 고정자와, 수개의 영구 자극들을 갖는 회전자가 제공된다. 추가로, 회전자의 영구 자극들 중 적어도 하나는 개별적인 영구 자석 세그먼트로 형성되며, 개별적인 영구 자석 세그먼트는 회전자의 회전 이벤트에서 사인파 여자(sinusoidal excitation)가 고정자의 전자기 극에서 발생하도록 하는 방식으로, 이들의 제조 과정에서 특히 높은 자기장 강도가 제공되며 적어도 하나의 영구 자극 상에 주변 방향으로 나란히 배치된다.
본 발명에 따른 솔루션에 따르면, 제조가 쉽고 고출력을 갖고 있으며 동시에 낮은 에디 전류 손실 및 높은 효율을 갖고 있는 동기 머신이 형성된다. 이는 생성된 a.c. 전압의 변환과 같은 다운스트림 작업 프로세스 상에서 뿐만 아니라 본 발명에 따른 동기 머신의 총 에너지 밸런스 및 제조 비용에도 긍정적인 영향을 준다. 따라서, 본 발명에 따른 동기 머신과 결합하여 특히 다운스트림에 위치된 인버터는 비교적 작은 예비 파워만을 갖고 있어야 한다.
본 발명에 따른 영구 자석의 자속 밀도(flux density)는 바람직하게는 0.9 테슬라 내지 1.7 테슬라 사이에 있으며, 보다 바람직하게는 1.1 테슬라 내지 1.5 테슬라 사이에 있으며, 가장 바람직하게는 1.3 테슬라이다. 최대 자기장 강도는 2000 kA/m 내지 2700 kA/m 사이에 있으며, 보다 바람직하게는 2200 kA/m 내지 2500 kA/m 사이에 있으며, 가장 바람직하게는 2350 kA/m이다. 영구 자석은 네오디뮴-철-보론(Nd-Fe-B)로 바람직하게 형성된다.
본 발명에 따른 솔루션은 영구 자석 여자(permanent magnet excitation)가 전기적 여자(electrical excitation)에 비해 약 30%만큼 더 작고 더 가벼우며 따라서 또한 보다 비용 효과적이고 상술한 중량 양태에 관하여 풍력 플랜트에 바람직한 결과를 가져오는 구조 설계를 허용한다는 발견을 추가로 이용한다.
본 발명의 바람직한 추가 전개
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 첫번째 바람직한 추가의 전개에서, 적어도 하나의 영구 자극의, 나란히 배치된 영구 자석 세그먼트는 사인파 여자를 발생시키기 위한 가변 크기로 구성된다. 가변 크기의 영구 자석 세그먼트는, 회전자의 회전 이벤트시 고정자의 전자기 극에서의 사인파 여자를 가져오는 자기장 강도에 대한 곡선(적합하다면 계단형 곡선)이 발생하도록 하는 방식으로, 하나의 그리고 동일한 자화 프로세스에서, 가변 자기장 강도를 갖고 있고 후속하여 회전자 상에 배치되는 자석을 이용가능하도록 한다.
이러한 방식으로 구성된 영구 자석 세그먼트들은 특히 바람직하게 플레이트형 형태(plate-like manner)로 구성되고 특히 가변 높이를 갖는다. 세그먼트들은 간단한 직사각형 고체의 기본 형상부를 갖기 때문에 특히 적은 제조 수고로도 이러한 영구 자석 세그먼트들을 형성할 수 있다.
영구 자석 세그먼트의 계단식 배치는 나란히 배치된 영구 자석 세그먼트의 횡단면 형상에 대해 기본 곡선을 구성하는 사인 곡선을 따라 바람직하게 이루어진다. 개개의 계단에서의 기본 곡선 상에서, 시간 평균 처리(averaging)가 수행된다. 이러한 연유로, 직사각형 표면으로 된 횡단면에서 영구 자석 세그먼트가 사인 곡선의 표면 간격의 표면적을 덮도록 하기 위해 얼마나 높은 영구 자석 세그먼트가 설계되어야 하는지의 평균값이 구해진다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 두번째 바람직한 추가의 전개에서, 적어도 하나의 영구 자극의, 나란히 배치된 영구 자석 세그먼트는 사인파 여자를 발생시키기 위하여 횡단면이 사인 곡선인 외부 윤곽으로 구성된다. 여기서의 외부 윤곽에 의해 쉽게 외부 방향으로 향하는 단면의 윤곽 부분이 지정된다. 이러한 방식으로 구성되어진 나란히 배치된 영구 자석 세그먼트는 전체적인 자극에 대한 합당한 제조 수고로도, 특히 정확한 사인파 전압을 포함하는 구획화된 자극 형상부를 가져온다.
특히 바람직한 방식으로, 전체적인 영구 자극은 그 윤곽이 사인파이도록 외부적으로 구성된다. 본 발명에 따르면, 이 사인파 형상은 개개의 구조적 소자로서 제조된 특히 강하게 자화된 영구 자석 세그먼트의 여러 열의 배치에 의해 비용 효과적으로 구성될 수 있다. 동시에, 이러한 유형의 영구 자극은 특히 강하고 동시에 특히 정확한 사인파 여자를 일으킨다. 동시에 특히 작은 에디 전류 손실을 갖는 여자가 이용가능하게 된다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 세번째 바람직한 추가 전개에서, 적어도 하나의 영구 자극은 4개 내지 6개의 개별적인 영구 자석 세그먼트로 구성된다. 특히, 영구 자극당 영구 자석 세그먼트의 개수가 더 많을수록 영구 자석 세그먼트의 계단형 배치의 경우에 더욱 양호한 사인 형상이 시뮬레이션될 수 있다.
본 발명에 따라 비교적 적은 제조 수고로 효율적으로 동작하는 영구 자극을 구성하기 위하여, 상기 영구 자극은 4개 내지 6개의 개별적인 영구 자석 세그먼트를 제공해야 함을 확인하였다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 네번째 바람직한 추가 전개에서, 회전자의 주변부 상의 적어도 하나의 영구 자극의 영구 자석 세그먼트는 영구 자극에 대한 자극 피치에 의해 야기되는 주변부 거리의 70 % 내지 95 % 사이의 영역만을 덮는다. 이러한 유형의 영구 자극에 의해, 개개의 자극 피치 내에는, 영구 자극들 사이의 트랜지션 영역으로서 자유 공간을 제공하는 나머지의 자유 영역 또는 잔여 영역이 발생한다. 트랜지션 영역은 개별적인 영구 자극 상의 영구 자석 세그먼트의 배열 사이에 허용 오차 보상 영역으로서 기능할 수 있다. 그 결과, 본 발명에 따라 나란히 개별적으로 배치된 영구 자석 세그먼트의 위치적으로 정확한 배치를 위한 제조 수고가 전반적으로 감소된다. 추가로, 나머지의 잔여 영역은 또한 영구 자석 세그먼트의 고정식 연결부로서 기능할 수 있는 예를 들어, 나사(screw) 또는 클립과 같은 추가적인 요소들을 위한 공간을 제공한다. 이러한 유형의 배열은 추가로 본 발명에 따른 동기 머신의 고정자 내에서 우수한 열 분산을 가져온다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 다섯번째 바람직한 추가 전개에서, 적어도 하나의 영구 자극영구 자석 세그먼트는 탑재 플레이트 상에 고정 방식으로 부착되고 이어서 탑재 플레이트는 고정 방식으로 회전자에 연결된다. 이러한 유형의 탑재 플레이트는 별도의 어셈블리로서 개별적인 영구 자극의 정확한 제조를 가능하게 한다. 이들 어셈블리는 예비 제조시의 나머지 제조와 독립적으로 생성될 수 있고 이에 의해 품질 제어를 받을 수 있다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 여섯번째 바람직한 추가 전개에서, 탑재 플레이트가 회전자에 부착된다. 이러한 유형의 접착 본딩은 특히 간단하고 비용 효과적인 유형의 어셈블리이며, 동시에 처리면에서 신뢰성이 있다.
나사로는, 비자성 물질, 특히 알루미늄로 이루어진 것들이 바람직하게 이용된다. 이러한 유형의 물질은 고정자에서의 여자에 대해 어떠한 영향도 배제한다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 일곱번째 바람직한 추가의 전개에서, 적어도 하나의 영구 자극의, 나란히 배치된 영구 자석 세그먼트는 외측 상에서 외부방향으로 및/또는 방사방향으로 커버된다. 이러한 유형의 커버링은 부식에 대한 보호를 제공할 뿐만 아니라 동시에 영구 자석 세그먼트의 물질의 마모에 대한 보호를 제공한다.
커버링은 비자성 물질, 특히 플라스틱으로부터 바람직하게 형성된다. 이러한 유형의 물질은 고정자에서의 여자에 어떠한 영향도 주지 않고 동시에 비용이 저렴하다. 커버링은 바람직하게 상술한 탑재 플레이트와 함께 나사결합된다. 이 방법으로, 특히 간단하고 비용 효과적이며 동시에 탑재 플레이트(그에 따라 영구 자석 세그먼트)와 커버 양쪽 모두의 위치적으로 정확한 어셈블리가 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 여덟번째 바람직한 추가의 전개에서, 적어도 하나의 영구 자극으로 이루어진 영구 자석 세그먼트는 회전자 상에 특히 탑재 플레이트에 접착제로 부착되거나 고정된다. 접착제 본딩에 의해, 회전자에 영구 자석 세그먼트를 부착하는 이 제조 단계의 과정에서, 지속적으로 고정되고 위치적으로 정확한 위치 결정을 위한 모든 필수 요건이 획득된다.
탑재 플레이트와 영구 자석 세그먼트 양쪽 모두의 접착제 본딩의 목적으로, 특히 높은 지속력을 발생시키는 두개의 성분의 접착제를 바람직하게 사용한다.
본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 아홉번째 바람직한 추가의 전개에서, 매우 많은 전자기 극 및/또는 매우 많은 영구 자극은 이들이 공약수를 갖지 않도록 고정자와 회전자의 주변부 상에 형성된다. 이러한 유형의 구성에서, 특히 작은 제동(arresting) 모멘트가 실현될 수 있다.
바람직하게, 이 경우에, 6개의 권선 회로를 갖는 39개의 전자기 극 및 또한 4개의 영구 자극들이 제공된다. 이들은 234 대 24의 비율을 가져오며, 이 경우에 상술한 작은 코깅 토크(cogging torque)와 특히 낮은 잡은 방출이 발생한다. 추가로, 전압은 부하 동작 동안에 적게 강하하고 본 발명에 따른 동기 머신은 전체 동작 범위 내에서 특히 양호한 파워 팩터를 갖는다.
본 발명에 따른 솔루션에 따르면, 제조가 쉽고 고출력을 갖고 있으며 동시에 낮은 에디 전류 손실 및 높은 효율을 갖고 있는 동기 머신을 제공할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 솔루션의 예시적인 실시예는 첨부한 개략적인 도면에 기초하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 예시적인 제1 실시예의 회전자 상에서의 영구 자극의 부분 횡단면도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 따른 영구 자극 상의 영구 자석 세그먼트의 등급(gradation)을 설명하는 제1 그래픽도를 나타낸다.
도 3은 도 1에 따른 영구 자극 상의 영구 자석 세그먼트의 등급을 설명하는 제2 그래픽도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 영구 자석 동기 머신의 예시적인 제2 실시예의 회전자 상에서의 영구 자극의 부분 횡단면도를 나타낸다.
도 1에서, 더 이상 추가로 설명되지 않을 영구 자석 동기 머신의 회전자(10)가 부분 형태로 나타나 있다. 여기서 회전자(10)는 동기 머신의 고정자에 의해 외부적으로 둘러싸여 있다.
회전자(10) 상에는 수개의 영구 자극(12)이 형성되며, 이들 중 두개를 도 1에서 볼 수 있다. 각각의 경우에, 대향하여 배향되는 자북극과 자남극이 나란히 위치된다.
영구 자극(12)은 2350 kA/m의 자기장 강도가 개별적으로 제공되었고 후속하여 나란히 정렬되어진 수개의 영구 자석 세그먼트(14)로부터 각각 어셈블리되며, 이러한 방식으로, 영구 자석 세그먼트는 영구 자극(12)을 공동으로 형성하며, 이는 회전자(10)의 회전 이벤트시, 고정자의 전자기 극에서 사인파 여자를 일으킨다. 연관된 고정자 권선들 내에서 이렇게 유도된 전압(Ui)은 공식 Ui = k * F * n에 의해 회전 속력(n), 상수(k) 및 자속(F)으로 계산된다.
상술한 사인파 여자를 획득하기 위하여, 나란히 배열된 영구 자석 세그먼트(14)는 세그먼트가 전반적으로 사인파 형태를 갖는 자극을 공동으로 형성하도록 하는 방식으로 계단형태로 설계된다. 따라서, 영구 자석 세그먼트(14)는 함께 고려하여 볼때, 사인파이도록 구성된다. 제조 수고를 제한하는 관점에서, 본 발명의 경우 개별적인 영구 자극(12)은 6개의 영구 자석 세그먼트(14)로 구성된다. 도 2에 따르면, 이들 6개의 영구 자석 세그먼트(14)는 시간 t에 걸쳐 고정자에서 3개의 계단화된 값(U1, U2 및 U3)으로 된 전압을 일으킨다. 추가로, 전압은 두개의 전압의 하프 오실레이션의 횡단에 의해 특징화되는 총 주기(T)를 갖는다. 두개의 전압의 하프 오실레이션 내에서 영구 자석 세그먼트(14) 당 개개의 부분 전압의 주기 길이는 T/14에 달한다. 숫자 14는 6개의 영구 자석 세그먼트의 두배에 두개의 제로 전압값을 합한 합으로 생긴다. 제로 전압값은 영구 자석 세그먼트(14) 각각이 개별적인 영구 자극(12)에 대한 자극 피치에 의해 야기되는 주변 거리의 약 86%만을 덮는다는 점에 의해 발생한다. 나머지 14 %는 인접하는 영구 자극(12) 간의 허용오차 보상으로서 기능하고 아래 설명될 바와 같이, 영구 자석 세그먼트(14)를 회전자(10)에 고정시키는 두개의 잔여 영역을 형성한다. 자극 피치는 회전자(10)의 직경으로부터 그리고 자극 쌍의 수로부터 계산되어진다.
도 1에 따른 개별적인 플레이트형 영구 자석 세그먼트(14)의 크기 또는 높이는 얻으려하는 전압의 사인파 진행에 대한 시간 평균 처리에 의해 정해진다. 이 평균 처리는 개별적인 영구 자석 세그먼트(14)에 대하여 도 3에 나타나 있다.
이러한 연유로, 유도된 전압의 함수 u(t)는 직사각형 펄스의 펄스 유지 기간 t = t2 - t1으로 시뮬레이션된다. 전압의 평균값 Um 에서, 이는 평균값 Um 과 펄스 유지 기간(t)으로부터 발생되는 직사각형 면적이 펄스 유지 기간(t) 내의 함수(u(t)) 하에서의 적분 면적과 동일하다는 점에 따른다. 평균값이 정확하게 나타내어지도록 하기 위하여, 도 3에서의 빗금친 영역들은 동일한 크기여야 한다.
상술한 평균 처리는 각각의 영구 자석 세그먼트(14)에 대해 발생한다. 평균값(Um)의 시간 병치는 원하는 전압 사인파 식으로 대략적으로 유도된다.
도 4에서, 예시적인 실시예는 원하는 사인파 여자의 정제(refinement) 관점에서 횡단면이 사인파 형태인 외부 윤곽으로 구성되어진 영구 자석 세그먼트(14)로 나타내어진다.
양쪽 실시예 모두(도 1 및 도 4)에서, 영구 자석 세그먼트(14)는 고정된 방식으로 되는 특수한 방식으로 회전자(10)에 부착된다. 이를 위하여, 평탄화된 부분(10)이 회전자(10)에 속하는 샤프트(16) 상에 형성되고, 자극 피치의 비율로 샤프트의 주변부에 걸쳐 분포된다. 영구 자석 세그먼트(14)는 원하는 형상의 배치로 연관된 탑재 플레이트(20) 상에 나란히 부착되었다. 탑재 플레이트(20)는 이어서 두개의 성분의 접착제로 구성된 접착제 층(22)에 의해 고정 방식으로, 연관되어진 평탄화된 부분(10)에 부착되었다.
이러한 방식으로 고정형태이도록 부착된 영구 자석 세그먼트(14) 상에, 플라스틱으로 형성된 커버링(24)이 각각의 개별적인 영구 자극(12)에 위치되며, 상기 커버링은 알루미늄 나사(26)에 의해 상술한 자유 영역에 고정된다.
결론적으로, 본 출원 명세서에 및 특히 종속항들에 설명된 모든 특징부들은 또한, 구체화된 하나 이상의 구체적인 청구항들에 대한 방식적인 하위 참조에도 불구하고 개별적으로 또는 임의의 조합으로 본 출원의 권리에서의 보호를 할 수 있다.
10: 회전자
12: 영구 자극
14: 영구 자석 세그먼트
16: 샤프트
18: 평탄화된 부분
20: 탑재 플레이트
22: 접착제 층
24: 커버링
26: 나사

Claims (10)

  1. 복수의 전자기 극을 가진 고정자와, 수개의 영구 자극(12)을 가진 회전자(10)를 포함하는 영구 자석 동기 머신에 있어서,
    회전자(10)의 영구 자극(12) 중 적어도 하나는 개별적인 영구 자석 세그먼트(14)로 형성되며, 개별적인 영구 자석 세그먼트는 회전자(10)의 회전 이벤트에서 사인파 여자(sinusoidal excitation)가 고정자의 전자기 극에서 발생하도록 하는 방식으로, 영구 자석 세그먼트(14)의 제조 과정에서 특히 높은 자기장 강도가 제공되며 적어도 하나의 영구 자극(12)에서 주변 방향으로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구 자극(12)의, 나란히 배치된 영구 자석 세그먼트(14)는 사인파 여자를 발생시키기 위하여 가변 크기로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구 자극(12)의, 나란히 배치된 영구 자석 세그먼트(14)는 사인파 여자를 발생시키기 위하여 횡단면이 사인파 형태인 외부 윤곽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구 자극(12)은 4개 내지 6개의 개별적인 영구 자석 세그먼트(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회전자(10)의 주변부 상의 상기 적어도 하나의 영구 자극(12)의 영구 자석 세그먼트(14)는, 영구 자극(12)에 대한 자극 피치에 의해 야기되는 주변 거리의 70 % 내지 95 % 사이의 영역만을 덮는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구 자극(12)의 영구 자석 세그먼트(14)는 탑재 플레이트(20) 상에 고정식으로 부착되고 이어서 탑재 플레이트는 고정식으로 회전자(10)에 연결되는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 탑재 플레이트(20)는 회전자(10)에 부착되는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구 자극(12)의 영구 자석 세그먼트(14)는 외부적으로 덮혀있는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 영구 자극(12)의 영구 자석 세그먼트(14)는 회전자(10) 상에, 특히 탑재 플레이트(20)에 접착제로 부착되는 것을 특징으로 하는 영구 자석 동기 머신.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    매우 많은 전자기 극 및/또는 많은 영구 자극(12)은 공약수를 갖지 않도록 고정자 및 회전자(10)의 주변부 상에 형성되는 것인 영구 자석 동기 머신.
KR1020117004099A 2008-07-22 2008-07-22 영구 여자형 동기 머신 KR101493795B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2008/005993 WO2010009742A1 (de) 2008-07-22 2008-07-22 Permanenterregte synchronmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110134371A true KR20110134371A (ko) 2011-12-14
KR101493795B1 KR101493795B1 (ko) 2015-02-16

Family

ID=40800463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020117004099A KR101493795B1 (ko) 2008-07-22 2008-07-22 영구 여자형 동기 머신

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP2301140B1 (ko)
JP (1) JP2011528890A (ko)
KR (1) KR101493795B1 (ko)
CN (1) CN102204070B (ko)
CA (1) CA2731616A1 (ko)
DK (1) DK2301140T3 (ko)
WO (1) WO2010009742A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010001481A1 (de) * 2010-02-02 2011-08-04 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Rotor einer permanenterregten Synchronmaschine
EP2378633A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-19 Siemens Aktiengesellschaft Electrical machine and permanent-magnet
EP2378634A1 (en) * 2010-04-13 2011-10-19 Siemens Aktiengesellschaft Electrical machine and permanent-magnet
DE102010041593A1 (de) * 2010-09-29 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Magnetpolabdeckung einer elektrischen Maschine
EP2479872B1 (de) * 2011-01-25 2017-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Permanenterregte synchronmaschine mit einem rotor
US8633627B2 (en) * 2011-08-30 2014-01-21 General Electric Company Electric machine
TWI481158B (zh) * 2011-12-02 2015-04-11 Ind Tech Res Inst 多層微結構磁鐵
CA2822158A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-17 Envision Energy (Denmark) Aps Electrical machine with magnetic flux intensifier
CN102904359B (zh) * 2012-11-16 2015-09-09 无锡先锋电机有限公司 一种适用于整体充磁的永磁电机及其制作方法
ES2482040B1 (es) * 2013-01-31 2015-08-14 Gamesa Innovation & Technology, S.L. Disposición constructiva de un rotor de imanes permanentes de un generador
US9520752B1 (en) * 2015-09-30 2016-12-13 Faraday & Future Inc. Interior permanent magnet machine for automotive electric vehicles
CN106972652B (zh) * 2017-05-05 2020-04-03 芜湖市海联机械设备有限公司 一种永久磁铁
JP2019030063A (ja) * 2017-07-26 2019-02-21 Tdk株式会社 磁石構造体及びモータ
CN112531938B (zh) * 2020-11-26 2022-04-15 珠海格力电器股份有限公司 转子铁芯、转子、电机、压缩机及空调器
CN113726114B (zh) * 2021-08-05 2022-12-20 包头长安永磁电机有限公司 一种用于水下航行器用的双定子永磁同步电机

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6158457A (ja) * 1984-08-29 1986-03-25 Fanuc Ltd 永久磁石界磁同期電動機
DE3730615A1 (de) 1987-09-11 1989-03-30 Marinescu Marlene Elektrische maschine mit permanentmagnet-erregung
FR2742936B1 (fr) * 1995-12-22 1998-02-13 Leroy Somer Moteurs Machine electrique synchrome a aimants permanents adaptee a fonctionner a puissance constante sur une large plage de vitesse
CN2317573Y (zh) * 1997-07-15 1999-05-05 管郡枢 永磁同步发电机
JP4397466B2 (ja) * 1999-07-06 2010-01-13 東芝三菱電機産業システム株式会社 永久磁石式回転電機
JP2005080340A (ja) * 2003-08-28 2005-03-24 Kokusan Denki Co Ltd 回転電機用磁石回転子
JP4739726B2 (ja) * 2004-10-28 2011-08-03 日本電産テクノモータホールディングス株式会社 電動工具用三相ブラシレスdcモータ
EP1750350A2 (en) * 2005-08-04 2007-02-07 LG Electronics Inc. Motor with single bent permanent magnet and its method of manufacture
US20070138891A1 (en) 2005-12-19 2007-06-21 Emerson Electric Co. Magnet retention and positioning sleeve for surface mounted rotor assemblies
JP2008067561A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Yaskawa Electric Corp 永久磁石形電動機
DE102006048966A1 (de) * 2006-10-17 2008-04-30 Siemens Ag Magnetmodul für eine permanentmagneterregte elektrische Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010009742A1 (de) 2010-01-28
CN102204070A (zh) 2011-09-28
EP2301140B1 (de) 2018-09-05
CN102204070B (zh) 2013-09-18
DK2301140T3 (en) 2019-01-07
EP2301140A1 (de) 2011-03-30
JP2011528890A (ja) 2011-11-24
CA2731616A1 (en) 2010-01-28
KR101493795B1 (ko) 2015-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101493795B1 (ko) 영구 여자형 동기 머신
JP2011528890A6 (ja) 永久磁石励磁形同期機
Chung et al. Fractional slot concentrated winding permanent magnet synchronous machine with consequent pole rotor for low speed direct drive
JP4692688B1 (ja) 回転電機、直動電機、および風力発電システム
JP5060546B2 (ja) 永久磁石式発電機とそれを用いた風力発電機
Madhavan et al. Performance improvement in the axial flux-segmented rotor-switched reluctance motor
JP5477161B2 (ja) ダブルステータ型モータ
CN102315738B (zh) 发电机、风力涡轮机、组装发电机的方法
JP2020506651A (ja) 電気機械及び電気機械動作方法
US20140333168A1 (en) Rotor for a rotary electric machine and rotary electric machine comprising such a rotor
Yang et al. Development and analysis of an outer rotor homopolar inductor machine for flywheel energy storage system
CN102420510A (zh) 具有两个定子的永磁电机
Zhou et al. Consequent pole permanent magnet Vernier machine with asymmetric air-gap field distribution
Zohoori et al. Design study of FSPM generator with novel outer rotor configuration for small wind turbine application
WO2019125347A1 (en) Contra-rotating synchronous electro-mechanical converter
KR101415260B1 (ko) 도체판식 발전기 및 이에 적용되는 도체판의 제조방법
Cheng et al. An axial flux double-rotor counter-rotating permanent magnet machine for underwater vehicles
CN111262359B (zh) 一种高转矩密度磁通反向电机
CN112713668A (zh) 一种定子极宽不均匀分布的三相双凸极电机
Bukhari et al. Cost-effective single-inverter-controlled brushless technique for wound rotor synchronous machines
CN111245187A (zh) 一种环形绕组双转子磁通反向电机
Fang et al. Analysis and reduction of cogging torque for magnetic-gear PMSG used in wave energy conversion
Wang et al. A novel hybrid-excited flux bidirectional modulated machine for electric vehicle propulsion
CN209375272U (zh) 一种内外层永磁体错位的双定子电机
Toulabi et al. Experimental comparison between the electric efficiencies of two different types of switched reluctance generators

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180201

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190131

Year of fee payment: 5